JPS5871570A - 金属―臭素電解液循環型積層２次電池 - Google Patents
金属―臭素電解液循環型積層２次電池Info
- Publication number
- JPS5871570A JPS5871570A JP56170045A JP17004581A JPS5871570A JP S5871570 A JPS5871570 A JP S5871570A JP 56170045 A JP56170045 A JP 56170045A JP 17004581 A JP17004581 A JP 17004581A JP S5871570 A JPS5871570 A JP S5871570A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microchannel
- manifold
- obstacles
- channel
- flow
- Prior art date
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- Granted
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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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/02—Details
-
- 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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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
）本発明は 電解液循環層積層２次電池に関し極板上ｔ
Ｒれる電解液の流量及び流速分布を均になし、電極板上
で生ずる電解液の流量、流速分布及び鰻度の不均一に基
づく過電圧や不均一電着の発生等【防止すると共に、電
解液の流れ圧力の損失を低減させるようにしたものであ
る０従米、この種の金属−ハロゲン電池等の電解液循ｍ
ａＩＩ積層２次電池として、第１図に示すものが知られ
ている。第１図はこの電池の要部を示すものでＴｏｐ、
電極１とセパレータ２とが交互に積層されている。この
電極１は電極枠３と電極板４とａ 、＋ ７ ｂ及びボ
ルト貫通用の孔８が穿設されてい一レータ２により形成
される空間とが連通されている。この空間には１例えば
マニホールド５ｂから電解液が供給され、マニホールド
５ｍから排出される０上記空間は電極板４の表面と、セ
パレータ２との間隔、即ち電極板４の表面から電極枠３
の表面までの距離ｄが０，５ ｍｎ 〜２．Ｏｍｍ
と狭く。
Ｒれる電解液の流量及び流速分布を均になし、電極板上
で生ずる電解液の流量、流速分布及び鰻度の不均一に基
づく過電圧や不均一電着の発生等【防止すると共に、電
解液の流れ圧力の損失を低減させるようにしたものであ
る０従米、この種の金属−ハロゲン電池等の電解液循ｍ
ａＩＩ積層２次電池として、第１図に示すものが知られ
ている。第１図はこの電池の要部を示すものでＴｏｐ、
電極１とセパレータ２とが交互に積層されている。この
電極１は電極枠３と電極板４とａ 、＋ ７ ｂ及びボ
ルト貫通用の孔８が穿設されてい一レータ２により形成
される空間とが連通されている。この空間には１例えば
マニホールド５ｂから電解液が供給され、マニホールド
５ｍから排出される０上記空間は電極板４の表面と、セ
パレータ２との間隔、即ち電極板４の表面から電極枠３
の表面までの距離ｄが０，５ ｍｎ 〜２．Ｏｍｍ
と狭く。
又電極板の縦、横の距離＃、ｗＫ相尚するところが長＜
ｔｗは２００〜４００ｎｍ入このためマニホールド５ｂ
からの電解液が上記空間を均一に。
ｔｗは２００〜４００ｎｍ入このためマニホールド５ｂ
からの電解液が上記空間を均一に。
即ち幅Ｗ方向に均等で平行流となるように流れるように
することが困難である。１４２図は電極板４上における
電解液の流れが不均一の場合を示し。
することが困難である。１４２図は電極板４上における
電解液の流れが不均一の場合を示し。
１８３図は理想的に均一な場合を示す。
上記電解液の流れを均一ならしめるべく整流するものと
して、従来チャネル９ｍ、９ｂと前記空間との関に障害
物が形成されたマイクロチャンネルを設けたものが知ら
れている０この障害物【設して大出力のものを必畳とし
、 Ｉｂ）電池内圧力増大に伴う電池構成材（電極、セ
パレータ等）の耐久性が劣化し、ＩＣ）電池内圧力増大
に伴い安全性の問題を生じ、 Ｉｄ）電池内で発生する
ガスを電池外へ導出させて除去するのが困ＪｌｌｉＫな
る。
して、従来チャネル９ｍ、９ｂと前記空間との関に障害
物が形成されたマイクロチャンネルを設けたものが知ら
れている０この障害物【設して大出力のものを必畳とし
、 Ｉｂ）電池内圧力増大に伴う電池構成材（電極、セ
パレータ等）の耐久性が劣化し、ＩＣ）電池内圧力増大
に伴い安全性の問題を生じ、 Ｉｄ）電池内で発生する
ガスを電池外へ導出させて除去するのが困ＪｌｌｉＫな
る。
このような欠点を除去するものとして１本出願人は先に
マイクロチャネルにおける障害物の長さを不均一にした
電解液循環型積層２次電池を提案した（４Ｉ願昭５６−
７４２）が、流れ圧力の損失低減効果は必ずしも充分な
ものではなかった。
マイクロチャネルにおける障害物の長さを不均一にした
電解液循環型積層２次電池を提案した（４Ｉ願昭５６−
７４２）が、流れ圧力の損失低減効果は必ずしも充分な
ものではなかった。
本発明は、上記障害物の長さｔ不均一にすることに加え
、前記マニホールドとマイクロチャネルとの間のチャネ
ルとして、マイクロチャネル側に拡大したものを用い、
流れ圧力の損失を低減させると共に流れの整流効果とし
て充分なものが得られる電解液循環型積層２次電池を提
供するものである。
、前記マニホールドとマイクロチャネルとの間のチャネ
ルとして、マイクロチャネル側に拡大したものを用い、
流れ圧力の損失を低減させると共に流れの整流効果とし
て充分なものが得られる電解液循環型積層２次電池を提
供するものである。
−７＋
Ａ３次電池の電極１における電極枠６を拡大して部分的
に示したものでるシ、マニホールド５ｂと連通し九マイ
クロチャネル１０ｂが示されている〇１’Ｄ ｒｔらの
マニホールド５ｂ及びマイクロチャネルケラれている。
に示したものでるシ、マニホールド５ｂと連通し九マイ
クロチャネル１０ｂが示されている〇１’Ｄ ｒｔらの
マニホールド５ｂ及びマイクロチャネルケラれている。
このマイクロチャネル１０ａ、１０ｔＢｃは、３列の分
割さｎた不拘−長さの障害物Ｌｔｔ −ＬＩＮ 、 Ｌ
＊Ｉ＋＋１ＬＩＮ’、ＬＳＩ …Ｌｓ１／が電極板４の
電解液流出入端面と平行に形成されている。これらの３
列の障害物の分割部ｗ４は電解液の液出入方向が互いに
ずれるように設けられ、又マニホールド５ｍ、５ｂとｌ
イ９０チャネル１０■、１０ｂ間には咳マイクロチャネ
ル何の拡大されたチャネル１１が設けられ連通さ１てい
る。１２にチャネル１１に設けらｒＬ次複数の障害物を
示すものて６る。上記マイクロチャネル１０ａ、１０ｂ
における障害物の寸法は、電極板４０幅ｗ ＝ １７７
ｍのときＫは第５図に示した数字Ｌ ｍｎ ） のよ
うであり、電極板４の電解液流人出肩面と障害物り目”
°ＬＩＭとの間隔ｗｔ＝４ｍｎに、障害物Ｌｌｌ’・・
ＬｌＭと Ｌｅｔ ”” ｌ１ｍＭ’ との間隔Ｗ雪＝
２，５ ｍｎ ｙＣ、障害物Ｌｓヒ” ＬＩＭ’とＬ
ｓ Ｉ”・Ｌｍ）Ｉ’との間隔Ｗｓ−２，５の径は前記
幅＠＝１７７ｎｍ の場合であり、こＶらは「の変化に
応じて変化させ１幅Ｗが−になったときは １ ＝ ｗ
ｌ ７ぎ ｔｇｋ数として上記各寸法に乗ずれによい。
割さｎた不拘−長さの障害物Ｌｔｔ −ＬＩＮ 、 Ｌ
＊Ｉ＋＋１ＬＩＮ’、ＬＳＩ …Ｌｓ１／が電極板４の
電解液流出入端面と平行に形成されている。これらの３
列の障害物の分割部ｗ４は電解液の液出入方向が互いに
ずれるように設けられ、又マニホールド５ｍ、５ｂとｌ
イ９０チャネル１０■、１０ｂ間には咳マイクロチャネ
ル何の拡大されたチャネル１１が設けられ連通さ１てい
る。１２にチャネル１１に設けらｒＬ次複数の障害物を
示すものて６る。上記マイクロチャネル１０ａ、１０ｂ
における障害物の寸法は、電極板４０幅ｗ ＝ １７７
ｍのときＫは第５図に示した数字Ｌ ｍｎ ） のよ
うであり、電極板４の電解液流人出肩面と障害物り目”
°ＬＩＭとの間隔ｗｔ＝４ｍｎに、障害物Ｌｌｌ’・・
ＬｌＭと Ｌｅｔ ”” ｌ１ｍＭ’ との間隔Ｗ雪＝
２，５ ｍｎ ｙＣ、障害物Ｌｓヒ” ＬＩＭ’とＬ
ｓ Ｉ”・Ｌｍ）Ｉ’との間隔Ｗｓ−２，５の径は前記
幅＠＝１７７ｎｍ の場合であり、こＶらは「の変化に
応じて変化させ１幅Ｗが−になったときは １ ＝ ｗ
ｌ ７ぎ ｔｇｋ数として上記各寸法に乗ずれによい。
流れの均一化、′ｅけではなく、流動圧損失を左右する
のて、大きな方が望ましいが２面積効率向上等のため、
上記値にした。
のて、大きな方が望ましいが２面積効率向上等のため、
上記値にした。
障害物Ｌｌｌ・・・Ｌ、Ｍは、七の寸法り匂が第６図に
示す如く、障害物り目・・・ＬＩＮ及び間隔ｗ１ と
の関係でＬＳＩ −１（Ｌｓｊ ＋ Ｌ＋ｊ＋ｓ ）
十ｗａ に定めらｒている０但し１寸法がＬｍｊとＬ
ｔｊ＋＋との障害−の間にはＬ杓とＬｓｊ＋＊とから間
隔Ｗ４ の位置に寸法Ｌ’ｌｊの障害物を設置する。
示す如く、障害物り目・・・ＬＩＮ及び間隔ｗ１ と
の関係でＬＳＩ −１（Ｌｓｊ ＋ Ｌ＋ｊ＋ｓ ）
十ｗａ に定めらｒている０但し１寸法がＬｍｊとＬ
ｔｊ＋＋との障害−の間にはＬ杓とＬｓｊ＋＊とから間
隔Ｗ４ の位置に寸法Ｌ’ｌｊの障害物を設置する。
又、障害物Ｌｌｌに関しては上記関係式が当てはまらな
い。
い。
上記障害物ＬｓＩ・・・Ｌｍ）ｒは、その寸法が第６図
について説明し良障害物Ｌｘ＞・・・ＩＬＩ、の場合と
同様に。
について説明し良障害物Ｌｘ＞・・・ＩＬＩ、の場合と
同様に。
又＃：ｔｊ１７図のようにして定められているＯ第７因
においで障害物Ｌａ！・・・Ｌｌｌｉの寸法Ｌｓｉ ＝
７ Ｌ ＬＩＮ十り嘗ｊ４−＞ ） −Ｗ４ になっ
ている。
においで障害物Ｌａ！・・・Ｌｌｌｉの寸法Ｌｓｉ ＝
７ Ｌ ＬＩＮ十り嘗ｊ４−＞ ） −Ｗ４ になっ
ている。
上記陣書吻Ｌｌｌ ０” ＬＩＮ 、 Ｌ雪ｌ・・°Ｌ
雪Ｈ’、Ｌｍ＋パ。
雪Ｈ’、Ｌｍ＋パ。
のであるがマニホールド５ａｌｌｌＫついても障害−勢
が同様の形で線対称で配置されている。
が同様の形で線対称で配置されている。
上記障害物の配列等については、参考写真１にも示され
ている。又、これらの障害物によって流れか均一になる
ことは参考写真２〜４に示されているＣ写真２昧流量が
’ ＯＯｗｅ／、ｓ＠の低速の場合を示し、写真３祉１
５０ｉの中速、写真４は２００゛←の高速の場合を示し
、略々全流速域において量前整流となることがわかる。
ている。又、これらの障害物によって流れか均一になる
ことは参考写真２〜４に示されているＣ写真２昧流量が
’ ＯＯｗｅ／、ｓ＠の低速の場合を示し、写真３祉１
５０ｉの中速、写真４は２００゛←の高速の場合を示し
、略々全流速域において量前整流となることがわかる。
）
、１、−記電解液がｉ二ホールド５ｂよシ出てゆく間で
の電解液を一定流量で流すために要する力、及び消費す
る力を圧力損失で水蒙柱ｎｌＩ！ＩＨｇで示せば、この
損失の大きさはチャネル形状及びマイクロチャネル形状
に依存するＣ前記距離ｄ ＝ １ ｍｍについて、この
圧力損失をｌｉｔ定した結果を第８図乃至倉・後者（２
〜２′で示す値）の大きさは前記距離ｄに大きく依存し
、マイクロチャネルの形状にはそれほど依存しない（マ
イクロチャネルの損失拡小さい）〇一方、前者（１〜２
．２′〜１′で示す）は距離ｄＫ−影響を受けると同時
にその形状に１っで本変化し、第９図及びＪＩＩｌ！１
０図に示すタイプのチャネルのものより、［８図に示す
本発明のタイプのチャネル、即ちマイクロチャネＩｖｌ
＆に拡大した形状のチャネルの場合ＫＦｉ損失が少いこ
とがわかる０更にｌｌｍ１１図に示すタイプのチャネｌ
しでは、厄ことかでき、且つこの流れ圧力を低減するこ
とができるものである０
の電解液を一定流量で流すために要する力、及び消費す
る力を圧力損失で水蒙柱ｎｌＩ！ＩＨｇで示せば、この
損失の大きさはチャネル形状及びマイクロチャネル形状
に依存するＣ前記距離ｄ ＝ １ ｍｍについて、この
圧力損失をｌｉｔ定した結果を第８図乃至倉・後者（２
〜２′で示す値）の大きさは前記距離ｄに大きく依存し
、マイクロチャネルの形状にはそれほど依存しない（マ
イクロチャネルの損失拡小さい）〇一方、前者（１〜２
．２′〜１′で示す）は距離ｄＫ−影響を受けると同時
にその形状に１っで本変化し、第９図及びＪＩＩｌ！１
０図に示すタイプのチャネルのものより、［８図に示す
本発明のタイプのチャネル、即ちマイクロチャネＩｖｌ
＆に拡大した形状のチャネルの場合ＫＦｉ損失が少いこ
とがわかる０更にｌｌｍ１１図に示すタイプのチャネｌ
しでは、厄ことかでき、且つこの流れ圧力を低減するこ
とができるものである０
ｗ４１図は従来偽を示す電解液循環型積層２次電池の１
！部の分解斜視図、第２１１及び第５図は電極＠におけ
る電解液の流れを説明するための説明図。 第４１５！Ｑは本発明の一実施例を示す要部の正面図。 畠５図は第４図のものにおける障害物の方法を示す正面
図、第６図及び＃１７図はＩＲ４図のものの障、！物の
寸法算出方法を説明する説明図、あ８図乃ａ８１１図に
電解液の流れ圧力損失の測定結果を、２よｊ ９” ５
７ ”ｔ’“パ１°１“＊ＱＩ’ｊｌｌ、 ＪＲ？ｌＷ
′１１図は従来例によるものである。第１２図は第８図
の場合の測定データを示す固嵌である。 １・・電極、３−Φ電極枠、４・・電極板、５ａ、５ｂ
−・マニホールｌ／、ＩＱｂ・・マイクロチャネル、１
１・・チャネｌし、１２・・障害物、Ｌ’ヒ” ＬＩＨ
、ＬＩＮ ＝・Ｌｕｉ’、 Ｌａｗ −ＬｓＨ”・・障
害物。 特許出願人 工業技術院長 石＠賦− 第１図 第２図 ９ｓ３図 竿４図 第８図 第９図 第１０図 第１１図
！部の分解斜視図、第２１１及び第５図は電極＠におけ
る電解液の流れを説明するための説明図。 第４１５！Ｑは本発明の一実施例を示す要部の正面図。 畠５図は第４図のものにおける障害物の方法を示す正面
図、第６図及び＃１７図はＩＲ４図のものの障、！物の
寸法算出方法を説明する説明図、あ８図乃ａ８１１図に
電解液の流れ圧力損失の測定結果を、２よｊ ９” ５
７ ”ｔ’“パ１°１“＊ＱＩ’ｊｌｌ、 ＪＲ？ｌＷ
′１１図は従来例によるものである。第１２図は第８図
の場合の測定データを示す固嵌である。 １・・電極、３−Φ電極枠、４・・電極板、５ａ、５ｂ
−・マニホールｌ／、ＩＱｂ・・マイクロチャネル、１
１・・チャネｌし、１２・・障害物、Ｌ’ヒ” ＬＩＨ
、ＬＩＮ ＝・Ｌｕｉ’、 Ｌａｗ −ＬｓＨ”・・障
害物。 特許出願人 工業技術院長 石＠賦− 第１図 第２図 ９ｓ３図 竿４図 第８図 第９図 第１０図 第１１図
Claims (1)
- 電極枠内に電極板倉設け、この電極枠にはマニホールド
を対角線に配設すると共に、咳マニホールドと連通した
マイクロチャネルをそれぞれ対称の分割部を電解液の液
由入方向が互いにずれるように設け、前記マニホールド
とマイクロチャネル間ヲ皺マイクロチャネル側に拡大し
たチャネルによシ連通し、咳チャネルＫａ複数の障害物
を形成したことを特徴とする電解液循＊ａｉ積層２次電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56170045A JPS5871570A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | 金属―臭素電解液循環型積層２次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56170045A JPS5871570A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | 金属―臭素電解液循環型積層２次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5871570A true JPS5871570A (ja) | 1983-04-28 |
| JPH0348627B2 JPH0348627B2 (ja) | 1991-07-25 |
Family
ID=15897587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56170045A Granted JPS5871570A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | 金属―臭素電解液循環型積層２次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5871570A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0737489U (ja) * | 1993-12-25 | 1995-07-11 | 優 岡崎 | 金属製廃材などのプレス装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4870035A (ja) * | 1971-12-27 | 1973-09-22 | ||
| JPS4913637A (ja) * | 1972-03-24 | 1974-02-06 |
-
1981
- 1981-10-26 JP JP56170045A patent/JPS5871570A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4870035A (ja) * | 1971-12-27 | 1973-09-22 | ||
| JPS4913637A (ja) * | 1972-03-24 | 1974-02-06 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0737489U (ja) * | 1993-12-25 | 1995-07-11 | 優 岡崎 | 金属製廃材などのプレス装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0348627B2 (ja) | 1991-07-25 |
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