JPH0722026B2 - 電解液循環式金属−ハロゲン電池 - Google Patents
電解液循環式金属−ハロゲン電池Info
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- JPH0722026B2 JPH0722026B2 JP61233490A JP23349086A JPH0722026B2 JP H0722026 B2 JPH0722026 B2 JP H0722026B2 JP 61233490 A JP61233490 A JP 61233490A JP 23349086 A JP23349086 A JP 23349086A JP H0722026 B2 JPH0722026 B2 JP H0722026B2
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
- H01M12/08—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of a fuel-cell type and a half-cell of the secondary-cell type
- H01M12/085—Zinc-halogen cells or batteries
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/70—Arrangements for stirring or circulating the electrolyte
- H01M50/77—Arrangements for stirring or circulating the electrolyte with external circulating path
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は電解液循環式金属−ハロゲン電池、特に電解
液貯蔵槽と反応槽との間で電解液を循環させ所定の充放
電反応を行う形式の電池の制御回路の改良に関する。
液貯蔵槽と反応槽との間で電解液を循環させ所定の充放
電反応を行う形式の電池の制御回路の改良に関する。
［従来の技術］ 電解液貯蔵槽と反応槽との間で電解液を循環させ所定の
充放電反応を行う形式の金属−ハロゲン電池は、コスト
が安く反応物が入手しやすい上セル電圧が高く、また電
極反応の可逆性が非常に高いので特に関心が持たれてい
る。例えば、従来における亜鉛−臭素電池は新型電池の
１つとして知られ、正極及び負極が設けられた反応槽内
において次式に示す基本的な電気化学反応が行われてい
る。
充放電反応を行う形式の金属−ハロゲン電池は、コスト
が安く反応物が入手しやすい上セル電圧が高く、また電
極反応の可逆性が非常に高いので特に関心が持たれてい
る。例えば、従来における亜鉛−臭素電池は新型電池の
１つとして知られ、正極及び負極が設けられた反応槽内
において次式に示す基本的な電気化学反応が行われてい
る。
（正極）2Br-Br2＋2e- （負極）Zn2+＋2e-Zn ……（１） この反応式からも明らかなように、充電時には負極上に
亜鉛Znが析出し、正極では臭素Br2が生成されこのBr2は
電解液中に溶解する。また、放電時には、負極板上に析
出された亜鉛Znが酸化されてZn2+となって電解液中に溶
解し、また電解液中の臭素Br2は還元されて臭素イオン2
Br-となって電解液中に同様に溶解する。
亜鉛Znが析出し、正極では臭素Br2が生成されこのBr2は
電解液中に溶解する。また、放電時には、負極板上に析
出された亜鉛Znが酸化されてZn2+となって電解液中に溶
解し、また電解液中の臭素Br2は還元されて臭素イオン2
Br-となって電解液中に同様に溶解する。
ところで、このような亜鉛−臭素電池では、充電時に生
成される臭素Br2の電解液中における濃度が充電時間の
経過とともに増大し該臭素Br2が次第に負極側に拡散し
ていく。そして、該臭素Br2は、負極側にて亜鉛Znと反
応して亜鉛イオンZn2+と臭素イオンBr-に成り、自己放
電を起してしまうため、この亜鉛−臭素電池は、亜鉛イ
オンZn2+及び臭素イオンBr-を透過し臭素Br2の透過を阻
止する自己放電防止用のセパレータ膜を用い、反応槽を
正極側反応槽と負極側反応槽とに分離し、正極側から負
極側への臭素Br2の拡散を防止している。
成される臭素Br2の電解液中における濃度が充電時間の
経過とともに増大し該臭素Br2が次第に負極側に拡散し
ていく。そして、該臭素Br2は、負極側にて亜鉛Znと反
応して亜鉛イオンZn2+と臭素イオンBr-に成り、自己放
電を起してしまうため、この亜鉛−臭素電池は、亜鉛イ
オンZn2+及び臭素イオンBr-を透過し臭素Br2の透過を阻
止する自己放電防止用のセパレータ膜を用い、反応槽を
正極側反応槽と負極側反応槽とに分離し、正極側から負
極側への臭素Br2の拡散を防止している。
更に、亜鉛−臭素電池には、前記臭素Br2の拡散を防止
するために、電解液中に錯化剤を添加し、正極側電解液
中に溶解した臭素Br2を電解液に溶けにくい錯体化合物
とし、電解液中に油状に分離沈澱させている。
するために、電解液中に錯化剤を添加し、正極側電解液
中に溶解した臭素Br2を電解液に溶けにくい錯体化合物
とし、電解液中に油状に分離沈澱させている。
第４図には、このような原理を用いて形成された従来の
亜鉛−臭素電池が示されており（特開昭52−122835,特
開昭50−199167、米国特許4,105,829）、同図におい
て、反応槽10内では正極12と負極14とがセパレータ膜20
により正極室10aと負極室10bとして仕切られ、この反応
槽10と正極側電解液貯蔵槽22及び負極側電解液貯蔵槽24
との間で配管26,28及び38,40を介し電解液循環経路が形
成されて、前記第１式の電気化学反応が行われる。そし
て、配管26,28,38,40を流れる電解液はポンプ30,42によ
り反応槽10へ圧送される。
亜鉛−臭素電池が示されており（特開昭52−122835,特
開昭50−199167、米国特許4,105,829）、同図におい
て、反応槽10内では正極12と負極14とがセパレータ膜20
により正極室10aと負極室10bとして仕切られ、この反応
槽10と正極側電解液貯蔵槽22及び負極側電解液貯蔵槽24
との間で配管26,28及び38,40を介し電解液循環経路が形
成されて、前記第１式の電気化学反応が行われる。そし
て、配管26,28,38,40を流れる電解液はポンプ30,42によ
り反応槽10へ圧送される。
このような亜鉛−臭素電池では、電解液16として臭化亜
鉛（ZnBr2）が水溶液が用いられ、これに加えて必要に
応じてKC1,NH4 C1などの電導度向上剤が添加されたり、
臭素と反応して電解液に不溶で電解液より比重の大きな
錯体化合物を形成する錯化剤、例えば四級アンモニウム
塩（メチルエチルモルホリニウムブロマイド、メチルエ
チルピロリジニウムブロマイド）等の、臭素錯化剤、デ
ンドライト抑制剤等が添加されている。
鉛（ZnBr2）が水溶液が用いられ、これに加えて必要に
応じてKC1,NH4 C1などの電導度向上剤が添加されたり、
臭素と反応して電解液に不溶で電解液より比重の大きな
錯体化合物を形成する錯化剤、例えば四級アンモニウム
塩（メチルエチルモルホリニウムブロマイド、メチルエ
チルピロリジニウムブロマイド）等の、臭素錯化剤、デ
ンドライト抑制剤等が添加されている。
そして、充電時には、反応槽10内において前記第１式に
示す充電反応が行われ、正極12側では臭素Br2が生成さ
れて電解液16内に溶解し、また負極14側では亜鉛Znが析
出し負極14上に亜鉛の析出層18が形成されていく。
示す充電反応が行われ、正極12側では臭素Br2が生成さ
れて電解液16内に溶解し、また負極14側では亜鉛Znが析
出し負極14上に亜鉛の析出層18が形成されていく。
また、放電時には、前記充電時とは逆の反応が行われ、
正極12側では臭素Br2が還元されて臭素イオン2Br-とな
って電解液16中に溶解し、負極14側では亜鉛の析出層18
が酸化されて亜鉛イオンZn2+となって電解液16中に溶解
する。
正極12側では臭素Br2が還元されて臭素イオン2Br-とな
って電解液16中に溶解し、負極14側では亜鉛の析出層18
が酸化されて亜鉛イオンZn2+となって電解液16中に溶解
する。
このような電気化学反応が行われる反応槽10内は、充電
時に発生する臭素Br2により自己放電が発生することが
ないよう、その内部がセパレター膜20により正極側反応
槽10aと負極側反応槽10bとに分離されている。
時に発生する臭素Br2により自己放電が発生することが
ないよう、その内部がセパレター膜20により正極側反応
槽10aと負極側反応槽10bとに分離されている。
このセパレータ膜20は、自己放電を防止するために電解
液16は透過するがこれに溶解している臭素Br2の透過は
阻止するものである。このようなセパレータ膜20として
は、一般にイオン交換膜あるいは多孔質膜が用いられる
が、電池の内部抵抗を少なくするという観点からは多孔
質膜を使用することが好ましい。
液16は透過するがこれに溶解している臭素Br2の透過は
阻止するものである。このようなセパレータ膜20として
は、一般にイオン交換膜あるいは多孔質膜が用いられる
が、電池の内部抵抗を少なくするという観点からは多孔
質膜を使用することが好ましい。
ここにおいて、電解液16内に臭素錯化剤が添加されてい
る場合には、充電時に発生した臭素Br2は錯体化され、
電解液16に不溶な錯体化合物となって析出し、第４図に
示す電池において、該錯体化合物は正極側電解液貯蔵槽
22の底部を錯体貯蔵部32としてここに順次沈澱して貯蔵
されていく。また、この錯体貯蔵部32と配管28との間
は、バルブ34を有する錯体供給ダクト36により連絡され
ている。このバルブ34は、通常放電時は開放されてお
り、錯体貯蔵部32に沈澱した錯体化合物を配管28を介し
て反応槽10aに向けて放電用に送り出す。
る場合には、充電時に発生した臭素Br2は錯体化され、
電解液16に不溶な錯体化合物となって析出し、第４図に
示す電池において、該錯体化合物は正極側電解液貯蔵槽
22の底部を錯体貯蔵部32としてここに順次沈澱して貯蔵
されていく。また、この錯体貯蔵部32と配管28との間
は、バルブ34を有する錯体供給ダクト36により連絡され
ている。このバルブ34は、通常放電時は開放されてお
り、錯体貯蔵部32に沈澱した錯体化合物を配管28を介し
て反応槽10aに向けて放電用に送り出す。
また、前記負極側電解液貯蔵槽24は、同様にして負極側
反応槽10bとの間で、配管38,40を介して電解液循環経路
を形成しており、循環経路に設けたポンプ42を用い負極
反応槽10b内にて反応した負極側電解液を貯蔵槽24へ向
け送り出し貯蔵槽24から新たな電解液を反応槽10bに向
け供給している。
反応槽10bとの間で、配管38,40を介して電解液循環経路
を形成しており、循環経路に設けたポンプ42を用い負極
反応槽10b内にて反応した負極側電解液を貯蔵槽24へ向
け送り出し貯蔵槽24から新たな電解液を反応槽10bに向
け供給している。
このように、この亜鉛−臭素電池は、電解液貯蔵槽22,2
4内に電解液16を充分に貯蔵し、該貯蔵電解液16を用い
て充電時には前記第１式に示す充電反応を行い、錯体貯
蔵部32に臭素の錯体化合物を貯蔵し、負極14上に亜鉛の
析出層18を形成して電力を貯蔵することができる。ま
た、放電時には、錯体貯蔵部32に貯蔵されている臭素の
錯体化合物を正極側反応槽10aに向け送り出し、該錯体
化合物と負極14上に形成されている亜鉛の析出層18とを
用い、前記第１式に示す放電反応を行い、その充電電力
を放出することができる。
4内に電解液16を充分に貯蔵し、該貯蔵電解液16を用い
て充電時には前記第１式に示す充電反応を行い、錯体貯
蔵部32に臭素の錯体化合物を貯蔵し、負極14上に亜鉛の
析出層18を形成して電力を貯蔵することができる。ま
た、放電時には、錯体貯蔵部32に貯蔵されている臭素の
錯体化合物を正極側反応槽10aに向け送り出し、該錯体
化合物と負極14上に形成されている亜鉛の析出層18とを
用い、前記第１式に示す放電反応を行い、その充電電力
を放出することができる。
以上において、従来の亜鉛−臭素電池では、電解液循環
用ポンプは充放電期間中に連続的に運転されていた。
用ポンプは充放電期間中に連続的に運転されていた。
［発明が解決しようとする問題点］ 従来の問題点 しかしながら、従来の亜鉛−臭素電池において例えば電
極面積が600cm2以上のものでは１セル当り100ml/min以
上の流量で電解液を循環していたため、電解液ポンプを
連続的に運転したとすると、ポンプによって消費される
エネルギは非常に大きくなる。そして、通常の20mA/cm2
の電流密度で充放電を行った場合には、電池のエネルギ
効率は約10％も低下することとなる。
極面積が600cm2以上のものでは１セル当り100ml/min以
上の流量で電解液を循環していたため、電解液ポンプを
連続的に運転したとすると、ポンプによって消費される
エネルギは非常に大きくなる。そして、通常の20mA/cm2
の電流密度で充放電を行った場合には、電池のエネルギ
効率は約10％も低下することとなる。
これを防止する手段として、電解液の流量を少なくする
ことも考えられるが、流量を少なくすると電極面上に電
解液が均一に流れにくいという問題があった。
ことも考えられるが、流量を少なくすると電極面上に電
解液が均一に流れにくいという問題があった。
発明の目的 この発明は係る問題点を解決するためになされたもの
で、放電電力が基準電圧以下となったとき、又は反応槽
内の温度が基準温度以上となったときに液循環ポンプを
駆動させることにより、電池効率の向上を図るとともに
電池の劣化を防止し得る電解液循環式金属−ハロゲン電
池の提供を目的とする。
で、放電電力が基準電圧以下となったとき、又は反応槽
内の温度が基準温度以上となったときに液循環ポンプを
駆動させることにより、電池効率の向上を図るとともに
電池の劣化を防止し得る電解液循環式金属−ハロゲン電
池の提供を目的とする。
［問題点を解決するための手段及び作用］ 前記目的を達成するために、本発明は、電極板間に形成
される反応槽を自己放電防止用のセパレータ膜により互
いに正極側と負極側に仕切り、液循環用ポンプにより電
解液貯蔵槽と反応槽との間で正極側電解液および負極側
電解液をそれぞれ循環させこれら電解液を介して所定の
充放電反応を行う電解液循環式金属−ハロゲン電池にお
いて、電池の放電電圧を検出する電圧検出部と、反応槽
内の温度を検出する温度検出部と、前記検出された放電
電圧が予め設定された基準電圧より小さい時にオン信号
を出力する第１の比較演算部と、前記検出された温度が
予め設定された基準温度より大きい時にオン信号を出力
する第２の比較演算部と、前記第１の比較演算部のオン
信号または第２の比較演算部のオン信号のいずれかに基
づき液循環用ポンプを駆動させるポンプ駆動部と、を備
えることを特徴とする。
される反応槽を自己放電防止用のセパレータ膜により互
いに正極側と負極側に仕切り、液循環用ポンプにより電
解液貯蔵槽と反応槽との間で正極側電解液および負極側
電解液をそれぞれ循環させこれら電解液を介して所定の
充放電反応を行う電解液循環式金属−ハロゲン電池にお
いて、電池の放電電圧を検出する電圧検出部と、反応槽
内の温度を検出する温度検出部と、前記検出された放電
電圧が予め設定された基準電圧より小さい時にオン信号
を出力する第１の比較演算部と、前記検出された温度が
予め設定された基準温度より大きい時にオン信号を出力
する第２の比較演算部と、前記第１の比較演算部のオン
信号または第２の比較演算部のオン信号のいずれかに基
づき液循環用ポンプを駆動させるポンプ駆動部と、を備
えることを特徴とする。
そして、電池の放電電圧が予め定められた基準電圧以下
となったとき、又は反応槽内の温度が予め設定された基
準温度以上となったときに、前記ポンプ駆動部にオン信
号が出力されポンプが駆動されて電解液が循環されるよ
うになっている。
となったとき、又は反応槽内の温度が予め設定された基
準温度以上となったときに、前記ポンプ駆動部にオン信
号が出力されポンプが駆動されて電解液が循環されるよ
うになっている。
以上により（ポンプを間欠的に運転して）ポンプエネル
ギを低減し電池効率を向上させることができる。
ギを低減し電池効率を向上させることができる。
［実施例］ 以下、図面に基づき本発明の好適な実施例を説明する。
第１図には本発明に係る電解液循環式金属−ハロゲン電
池の好適な実施例が示されている。
池の好適な実施例が示されている。
同図において、反応槽44と電解液貯蔵槽46との間でポン
プ48により配管50を介して電解液が循環され、この電解
液を介して反応槽44において所定の充放電反応が行われ
る。
プ48により配管50を介して電解液が循環され、この電解
液を介して反応槽44において所定の充放電反応が行われ
る。
ここで本発明の特徴的なことは、前記電池の放電電圧を
検出する電圧検出部と、反応槽内の温度を検出する温度
検出部と、前記検出された電圧と予め設定された基準電
圧とを比較する第１の比較演算部と、前記検出された温
度と予め設定された基準温度とを比較する第２の比較演
算部と、それぞれの比較演算部からの指令により液循環
用ポンプを駆動させるポンプ駆動部とを備えていること
である。
検出する電圧検出部と、反応槽内の温度を検出する温度
検出部と、前記検出された電圧と予め設定された基準電
圧とを比較する第１の比較演算部と、前記検出された温
度と予め設定された基準温度とを比較する第２の比較演
算部と、それぞれの比較演算部からの指令により液循環
用ポンプを駆動させるポンプ駆動部とを備えていること
である。
すなわち本実施例において、前記電圧検出部として直流
電圧計52が用いられ、温度検出部としてサーミスタ等の
温度センサ54が用いられている。
電圧計52が用いられ、温度検出部としてサーミスタ等の
温度センサ54が用いられている。
前記直流電圧計52は常時電池の放電電圧を検出しその検
出信号は第１の比較演算部としてのヒステリシスコンパ
レータ56に入力される。このヒステリシスコンパレータ
56は後述するポンプ駆動部60にオン信号を送出する条件
と、一旦ポンプがオン作動してから次にポンプ駆動部60
にオフ信号を出力する条件とが別個に設定できるように
なっている。同様に前記温度センサ54は、その設定位置
が反応槽内において最も温度が上昇されるとする電極板
の下部、例えばエンドブロックと集電体との境界部に配
置されており、このときの検出温度は第２の比較演算部
としてのヒステリシスコンパレータ58に入力される。こ
のヒステリシスコンパレータ58も前記と同様にポンプ駆
動部60にオン信号を送出する条件と、一旦ポンプがオン
作動してから次にポンプ駆動部60にオフ信号を出力する
条件として２種類の基準値を設定することができる。ポ
ンプ駆動部60は、前記第１の比較演算部56によって駆動
されるリレードライバ62とリレー64、及び第２の比較演
算部58によって駆動されるリレードライバ66とリレー68
及びポンプ電源70を含んでいる。
出信号は第１の比較演算部としてのヒステリシスコンパ
レータ56に入力される。このヒステリシスコンパレータ
56は後述するポンプ駆動部60にオン信号を送出する条件
と、一旦ポンプがオン作動してから次にポンプ駆動部60
にオフ信号を出力する条件とが別個に設定できるように
なっている。同様に前記温度センサ54は、その設定位置
が反応槽内において最も温度が上昇されるとする電極板
の下部、例えばエンドブロックと集電体との境界部に配
置されており、このときの検出温度は第２の比較演算部
としてのヒステリシスコンパレータ58に入力される。こ
のヒステリシスコンパレータ58も前記と同様にポンプ駆
動部60にオン信号を送出する条件と、一旦ポンプがオン
作動してから次にポンプ駆動部60にオフ信号を出力する
条件として２種類の基準値を設定することができる。ポ
ンプ駆動部60は、前記第１の比較演算部56によって駆動
されるリレードライバ62とリレー64、及び第２の比較演
算部58によって駆動されるリレードライバ66とリレー68
及びポンプ電源70を含んでいる。
以上において、前記直流電圧計52は放電時の電池電圧を
検出し、このときの電池電圧が予め設定された下位の基
準電圧よりも高いときは、ヒステリシスコンパレータ56
からポンプ駆動部60にオフ信号が出力されてポンプが停
止状態を維持するが、前記下位の基準電圧値よりも低い
ときには、ヒステリシスコンパレータ56からポンプ駆動
部60にオン信号が出力される。このオン信号により、リ
レードライバ62を介してリレー64のコイル64aが励磁さ
れ、接点64bが閉じてポンプ電源70の電力でポンプ48が
駆動される。
検出し、このときの電池電圧が予め設定された下位の基
準電圧よりも高いときは、ヒステリシスコンパレータ56
からポンプ駆動部60にオフ信号が出力されてポンプが停
止状態を維持するが、前記下位の基準電圧値よりも低い
ときには、ヒステリシスコンパレータ56からポンプ駆動
部60にオン信号が出力される。このオン信号により、リ
レードライバ62を介してリレー64のコイル64aが励磁さ
れ、接点64bが閉じてポンプ電源70の電力でポンプ48が
駆動される。
このため、反応槽44と電解液貯蔵槽46との間で電解液が
循環され、反応槽44内の電解液が循環される。この電解
液循環により電池電圧が高くなってくると、ヒステリシ
スコンパレータ56にて設定された上位の基準値と比較さ
れ、このときの電池電圧が上位の基準値よりも高くなる
と、該ヒステリシスコンパレータ56からポンプ駆動部60
にオフ信号が出力され、リレー接点64bが開放されてポ
ンプ48の駆動が停止される。
循環され、反応槽44内の電解液が循環される。この電解
液循環により電池電圧が高くなってくると、ヒステリシ
スコンパレータ56にて設定された上位の基準値と比較さ
れ、このときの電池電圧が上位の基準値よりも高くなる
と、該ヒステリシスコンパレータ56からポンプ駆動部60
にオフ信号が出力され、リレー接点64bが開放されてポ
ンプ48の駆動が停止される。
次に、自己放電の進行にともない反応槽44内の温度が上
昇すると、この温度が温度センサ54によって検出され、
こうして検出された温度がヒステリシスコンパレータ58
において予め定められた上位の基準温度例えば40℃と比
較される。このとき検出された温度が前記上位の基準温
度よりも低いときは、ポンプ48は停止状態を維持する
が、基準温度よりも高いときは、前述した第１の比較演
算部56からのオンオフ信号送出にかかわらずポンプ駆動
部60にオン信号が出力される。
昇すると、この温度が温度センサ54によって検出され、
こうして検出された温度がヒステリシスコンパレータ58
において予め定められた上位の基準温度例えば40℃と比
較される。このとき検出された温度が前記上位の基準温
度よりも低いときは、ポンプ48は停止状態を維持する
が、基準温度よりも高いときは、前述した第１の比較演
算部56からのオンオフ信号送出にかかわらずポンプ駆動
部60にオン信号が出力される。
このときのオン信号によりポンプが駆動されて電解液が
循環され、ヒステリシスコンパレータ58にて設定された
下位の基準温度、例えば35℃よりも低くなると、該ヒス
テリシスコンパレータ58からポンプ駆動部60に自動的に
オフ信号が出力され、リレー接点68bが開いてポンプ48
の駆動が停止される。
循環され、ヒステリシスコンパレータ58にて設定された
下位の基準温度、例えば35℃よりも低くなると、該ヒス
テリシスコンパレータ58からポンプ駆動部60に自動的に
オフ信号が出力され、リレー接点68bが開いてポンプ48
の駆動が停止される。
従って、本実施例において、電池の放電電圧が基準電圧
以上及び反応槽内の温度が基準温度以下の双方の条件を
満足したときにのみポンプは停止される。
以上及び反応槽内の温度が基準温度以下の双方の条件を
満足したときにのみポンプは停止される。
以上の実施例によれば、ポンプエネルギのおよそ40％を
低減することができる。なお、電解液貯蔵槽46内の温度
を１回の液交換により温度が上昇することとなるが、次
回の液交換までに空冷され２回目以降の液交換において
も第１回目と同様の効果が得られる。
低減することができる。なお、電解液貯蔵槽46内の温度
を１回の液交換により温度が上昇することとなるが、次
回の液交換までに空冷され２回目以降の液交換において
も第１回目と同様の効果が得られる。
第２図には他の実施例におけるシステムブロックが示さ
れている。
れている。
この実施例では、比較演算部156,158の各コンパレータ7
6,78とポンプ駆動部60の各リレードライバ62,66との間
に、それぞれ単安定マルチバイブレータ72,74が設けら
れている。
6,78とポンプ駆動部60の各リレードライバ62,66との間
に、それぞれ単安定マルチバイブレータ72,74が設けら
れている。
すなわち、第３図に示されるように、電池の放電電圧が
基準電圧以下になると、コンパレータ76からオン信号が
出力されるが、その信号の立上りにより単安定マルチバ
イブレータ72からは、予め設定された所定時間Ｔのポン
プオン信号がポンプ駆動部60に出力される。また、同様
にして反応槽内の温度が基準温度以上になると、コンパ
レータ78からオン信号が出力されるが、その信号の立上
りにより単安定マルチバイブレータ74からは、電池の放
電電圧とは独立に予め設定された所定時間Ｔのポンプオ
ン信号がポンプ駆動部60に出力される。そして、前記所
定時間Ｔは電解液の循環速度に応じ適宜に決定される。
基準電圧以下になると、コンパレータ76からオン信号が
出力されるが、その信号の立上りにより単安定マルチバ
イブレータ72からは、予め設定された所定時間Ｔのポン
プオン信号がポンプ駆動部60に出力される。また、同様
にして反応槽内の温度が基準温度以上になると、コンパ
レータ78からオン信号が出力されるが、その信号の立上
りにより単安定マルチバイブレータ74からは、電池の放
電電圧とは独立に予め設定された所定時間Ｔのポンプオ
ン信号がポンプ駆動部60に出力される。そして、前記所
定時間Ｔは電解液の循環速度に応じ適宜に決定される。
以上において、一般にポンプを連続運転する形式のもの
では、正極活性槽は常に臭素錯体を付着可能なだけ付着
することとなり、そのために電池の運転を止めて放置し
た場合、反応槽内において、正極側から負極側へのセパ
レータを介して臭素の移動が多くなり、放置中の自己放
電量は大きくなる。
では、正極活性槽は常に臭素錯体を付着可能なだけ付着
することとなり、そのために電池の運転を止めて放置し
た場合、反応槽内において、正極側から負極側へのセパ
レータを介して臭素の移動が多くなり、放置中の自己放
電量は大きくなる。
しかし、本実施例のようにポンプを間欠的に運転する
と、ポンプが回っていないときは正極活性槽中に付着し
ている臭素を消費することになり、放置中の自己放電量
を減少することができる。また、電池を高電流密度で放
電した場合、電解液を循環させないと反応槽内にて温度
が上昇するが、温度がある一定値以上になるとポンプに
より電解液を循環させ反応槽内の温度を下げることによ
り、電池の組付けにホットメルトや溶着等の接着剤を用
いた場合の接着剤の軟化や、チャンネル等への流動によ
るチャンネルでの液の遮断を防止することができ、より
長期にわたり電池性能を維持することが可能となる。
と、ポンプが回っていないときは正極活性槽中に付着し
ている臭素を消費することになり、放置中の自己放電量
を減少することができる。また、電池を高電流密度で放
電した場合、電解液を循環させないと反応槽内にて温度
が上昇するが、温度がある一定値以上になるとポンプに
より電解液を循環させ反応槽内の温度を下げることによ
り、電池の組付けにホットメルトや溶着等の接着剤を用
いた場合の接着剤の軟化や、チャンネル等への流動によ
るチャンネルでの液の遮断を防止することができ、より
長期にわたり電池性能を維持することが可能となる。
［発明の効果］ この発明は以上説明した通り、電池の放電電圧と反応槽
内の温度を検出する検出部とこれらを基準値と比較する
比較演算部及び比較演算部からの指令によりポンプを駆
動させるポンプ駆動部とを備えたことにより、電池の劣
化を防止しつつ電池効率を著しく向上させることができ
る。
内の温度を検出する検出部とこれらを基準値と比較する
比較演算部及び比較演算部からの指令によりポンプを駆
動させるポンプ駆動部とを備えたことにより、電池の劣
化を防止しつつ電池効率を著しく向上させることができ
る。
第１図は本発明に係る電解液循環式金属−ハロゲン電池
のシステムブロック図、 第２図は他の実施例を示す電池のシステムブロック図、 第３図は第２図のシステム動作説明図、 第４図は電解液循環式金属−ハロゲン電池の原理説明図
である。 44……反応槽 46……電解液貯蔵槽 48……ポンプ 50……配管 52……直流電圧計 54……温度センサ 56,58……ヒステリシスコンパレータ 60……ポンプ駆動部 62,66……リレードライバ 64,68……リレー 70……ポンプ電源 72,74……単安定マルチバイブレータ。
のシステムブロック図、 第２図は他の実施例を示す電池のシステムブロック図、 第３図は第２図のシステム動作説明図、 第４図は電解液循環式金属−ハロゲン電池の原理説明図
である。 44……反応槽 46……電解液貯蔵槽 48……ポンプ 50……配管 52……直流電圧計 54……温度センサ 56,58……ヒステリシスコンパレータ 60……ポンプ駆動部 62,66……リレードライバ 64,68……リレー 70……ポンプ電源 72,74……単安定マルチバイブレータ。
Claims (2)
- 【請求項１】電極板間に形成される反応槽を自己放電防
止用のセパレータ膜により互いに正極側と負極側に仕切
り、液循環用ポンプにより電解液貯蔵槽と反応槽との間
で正極側電解液および負極側電解液をそれぞれ循環させ
これら電解液を介して所定の充放電反応を行う電解液循
環式金属−ハロゲン電池において、 電池の放電電圧を検出する電圧検出部と、 反応槽内の温度を検出する温度検出部と、 前記検出された放電電圧が予め設定された基準電圧より
小さい時にオン信号を出力する第１の比較演算部と、 前記検出された温度が予め設定された基準温度より大き
い時にオン信号を出力する第２の比較演算部と、 前記第１の比較演算部のオン信号または第２の比較演算
部のオン信号のいずれかに基づき液循環用ポンプを駆動
させるポンプ駆動部と、 を備えることを特徴とする電解液循環式金属−ハロゲン
電池。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の電池におい
て、 前記第１の比較演算部は、前記検出された放電電圧が予
め設定された基準電圧より小さくなってから所定時間の
間オン信号を出力し、前記第２の比較演算部は、前記検
出された温度が予め設定された基準温度より大きくなっ
てから所定時間の間オン信号を出力することを特徴とす
る電解液循環式金属−ハロゲン電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61233490A JPH0722026B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 電解液循環式金属−ハロゲン電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61233490A JPH0722026B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 電解液循環式金属−ハロゲン電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6388761A JPS6388761A (ja) | 1988-04-19 |
| JPH0722026B2 true JPH0722026B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=16955827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61233490A Expired - Lifetime JPH0722026B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 電解液循環式金属−ハロゲン電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0722026B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0799688B2 (ja) * | 1990-12-26 | 1995-10-25 | トヨタ自動車株式会社 | 亜鉛臭素電池 |
| ES2711837A1 (es) * | 2017-11-03 | 2019-05-07 | Carpio Conde Bernardo Del | Baterias inteligentes para la tracción de vehículos eléctricos |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4585709A (en) * | 1983-01-21 | 1986-04-29 | Energy Development Associates, Inc. | Method and apparatus for regulating the hydrate formation temperature in a metal-halogen battery |
| JPS6113579A (ja) * | 1984-06-29 | 1986-01-21 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 亜鉛−臭素電池 |
| JPS62105376A (ja) * | 1985-10-31 | 1987-05-15 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 液循環型電池の運転方法 |
-
1986
- 1986-09-30 JP JP61233490A patent/JPH0722026B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6388761A (ja) | 1988-04-19 |
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