JPS60160567A - レドックスフロー電池の電極 - Google Patents
レドックスフロー電池の電極Info
- Publication number
- JPS60160567A JPS60160567A JP59017581A JP1758184A JPS60160567A JP S60160567 A JPS60160567 A JP S60160567A JP 59017581 A JP59017581 A JP 59017581A JP 1758184 A JP1758184 A JP 1758184A JP S60160567 A JPS60160567 A JP S60160567A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- battery
- electrodes
- reaction
- carbon material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/18—Regenerative fuel cells, e.g. redox flow batteries or secondary fuel cells
- H01M8/184—Regeneration by electrochemical means
- H01M8/188—Regeneration by electrochemical means by recharging of redox couples containing fluids; Redox flow type batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/96—Carbon-based electrodes
-
- 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
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Inert Electrodes (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】
Ｌ１些Ｌ１
この発明は、電池の電極、特に導電性が改善された電極
材料からなる電池の電極に関する。
材料からなる電池の電極に関する。
１匡【九九１」
従来より、夜間電力を貯蔵し、昼間の電力需要ピーク時
に該貯蔵電力を放出すること、すなわちロード・レベリ
ングを目的として、種々の電池が開発されている。第１
図は、この種の電池の一例どしてのレドックス７０−電
池の概略を示す断面図である。第１図において、１はセ
ルを示し、該セル１はイオン交換膜からなる隔膜２によ
り正極セル１ａと負極セル１ｂに分離されている。正極
セル１ａ、負極セル１ｂ内には、それぞれ、正極３およ
び負極４が配置されている。正極３および負極４は、イ
ンバータ５に接続されており、インバータ５は、発電所
６および負荷７に接続される変電設備８と接続されてお
り、このレドックスフロー電池の充放電を可能とさせる
。
に該貯蔵電力を放出すること、すなわちロード・レベリ
ングを目的として、種々の電池が開発されている。第１
図は、この種の電池の一例どしてのレドックス７０−電
池の概略を示す断面図である。第１図において、１はセ
ルを示し、該セル１はイオン交換膜からなる隔膜２によ
り正極セル１ａと負極セル１ｂに分離されている。正極
セル１ａ、負極セル１ｂ内には、それぞれ、正極３およ
び負極４が配置されている。正極３および負極４は、イ
ンバータ５に接続されており、インバータ５は、発電所
６および負荷７に接続される変電設備８と接続されてお
り、このレドックスフロー電池の充放電を可能とさせる
。
セル１内の正極セル１ａには、正極液タンク１１．１２
が連結されており、各タンク１１．１２および正極セル
１ａ内には正極液１３が充填されており、ポンプ１４に
より一方のタンク１２からセル１ａに供給され、ｆ極３
との反応が終了した正極液１３は他方のタンク１１に排
出されるように構成されている。同様に負極側において
もタンク２１．２２が連結されており、ポンプ２４によ
り負極液２３が供給・排出されるように構成されている
。なお第１図においてＸで示ず矢印は、正極液１３およ
び負極液２３の流れる方向を示す。
が連結されており、各タンク１１．１２および正極セル
１ａ内には正極液１３が充填されており、ポンプ１４に
より一方のタンク１２からセル１ａに供給され、ｆ極３
との反応が終了した正極液１３は他方のタンク１１に排
出されるように構成されている。同様に負極側において
もタンク２１．２２が連結されており、ポンプ２４によ
り負極液２３が供給・排出されるように構成されている
。なお第１図においてＸで示ず矢印は、正極液１３およ
び負極液２３の流れる方向を示す。
上述のようなレドックスフロー電池は、出力部すなわち
セル１と容量部すなわらタンクが分離されているためス
ケールメリットが存在し、また４タンク方式であり、反
応の終了した電解液が未反応の電解液と混合しないため
、電池効率に優れるという利点を有する。しかしながら
、第１図に示したレドックスフロー電池においても未だ
電池効率としては十分なものとは言えなかった。
セル１と容量部すなわらタンクが分離されているためス
ケールメリットが存在し、また４タンク方式であり、反
応の終了した電解液が未反応の電解液と混合しないため
、電池効率に優れるという利点を有する。しかしながら
、第１図に示したレドックスフロー電池においても未だ
電池効率としては十分なものとは言えなかった。
また、レドックスフロー電池の電極としては、耐腐食性
および導電性の双方の観点から炭素材料からなる電極が
用いられているが、炭素材料からなる電極の導電度は十
分大きなものとは右λず、したがって要求を満足し得る
電圧効率が得られず、セル出力が小さいという問題があ
った。
および導電性の双方の観点から炭素材料からなる電極が
用いられているが、炭素材料からなる電極の導電度は十
分大きなものとは右λず、したがって要求を満足し得る
電圧効率が得られず、セル出力が小さいという問題があ
った。
１乱Ｌ１江
それゆえに、この発明の目的は、上述の問題点を解消し
、導電性が飛躍的に改善された材料からなる電池用の電
極を提供することにある。
、導電性が飛躍的に改善された材料からなる電池用の電
極を提供することにある。
１１些１え
この発明は、要約すれば、３０００℃以上の高温で処理
された炭素材からなることを特徴とする、電池の電極で
ある。すなわちｒ３０００℃以上の高温」で処理するこ
とにより、炭素材の導電度を飛躍的に増大さぜ、電池の
電圧効率の大幅な改善を図るものである。
された炭素材からなることを特徴とする、電池の電極で
ある。すなわちｒ３０００℃以上の高温」で処理するこ
とにより、炭素材の導電度を飛躍的に増大さぜ、電池の
電圧効率の大幅な改善を図るものである。
「炭素材」としては、炭素ｍ維あるいはグラファイト板
など様々な形状および構造の炭素材を用いることができ
る。
など様々な形状および構造の炭素材を用いることができ
る。
なおｒ３０００℃以上」としたのは、該湿度未満で処理
したとしても、十分な導電度の改善は見られないからで
ある。
したとしても、十分な導電度の改善は見られないからで
ある。
以下、図面を参照しつつ実施例を説明することにより、
この発明の特徴を明らかにする。
この発明の特徴を明らかにする。
１通」［１落ｌ−
第２図は、第１図に示したレドックス７０−電池におけ
るセルの具体的構成の一例を示す略図的斜視図である。
るセルの具体的構成の一例を示す略図的斜視図である。
ここでは、隔膜２を隔てて正極側および負極側に、それ
ぞれ、集電極３１ａ 、３１ｂおよび反応電極３２ａ
、３２ｂが配置されている。反応電極３２ａ、３２ｂは
、炭素繊維からなり、他方集電極３１８．３１ｂはグラ
ファイト板から構成されている。この実施例では、この
ような反応電極３２ａ 、３２ｂ ｅ３よび集電極３１
ａ。
ぞれ、集電極３１ａ 、３１ｂおよび反応電極３２ａ
、３２ｂが配置されている。反応電極３２ａ、３２ｂは
、炭素繊維からなり、他方集電極３１８．３１ｂはグラ
ファイト板から構成されている。この実施例では、この
ような反応電極３２ａ 、３２ｂ ｅ３よび集電極３１
ａ。
３１ｂ＠構成する炭素材が、高温炉にて３０００℃以上
の温度で処理されたものにより構成されている。このよ
うに３０００℃以上の温度で処理することにより、導電
度の増大が図られ、電圧効率が飛躍的に改善される。
の温度で処理されたものにより構成されている。このよ
うに３０００℃以上の温度で処理することにより、導電
度の増大が図られ、電圧効率が飛躍的に改善される。
炭素材は、その原料の種類にもよるが、この種の高温処
理を施すことにより、３〜４倍、場合によっては３０倍
程度導電度が上昇する。このような特徴を生かし、上記
高温処理を施すことにより、導電性を増大させ、電池内
部抵抗の低減を図り、それによって電圧効率ひいてはエ
ネルギ効率の上昇を果たすことができる。
理を施すことにより、３〜４倍、場合によっては３０倍
程度導電度が上昇する。このような特徴を生かし、上記
高温処理を施すことにより、導電性を増大させ、電池内
部抵抗の低減を図り、それによって電圧効率ひいてはエ
ネルギ効率の上昇を果たすことができる。
次に、上記実施例についての具体的実験結果につき説明
する。電極面積１ｘ１０ａ１の電極部を有する小型電池
において、カーボンクロスからなる反応電極、グラフ１
イト板（樹脂含浸量）からなる集電極、陽イオン交換膜
からなる隔膜、４規定塩酸にＦｅＣｌ２を１モル溶解さ
せた正極液、同じく４規定塩酸にＣｒＣ見、を１モル溶
解させた負極液を用いて電池を構成し、充放電特性を測
定した。なお、上記実施例のように反応電極および集電
極を構成するカーボンクロスおよびグラファイト板は、
超高温炉を用いて３００’Ｏ℃の温度で５分間処理を施
した。また、比較のために、該高温処理を施さないもの
についても導電性を測定しＩＣ，結果を、下記の表に示
す。
する。電極面積１ｘ１０ａ１の電極部を有する小型電池
において、カーボンクロスからなる反応電極、グラフ１
イト板（樹脂含浸量）からなる集電極、陽イオン交換膜
からなる隔膜、４規定塩酸にＦｅＣｌ２を１モル溶解さ
せた正極液、同じく４規定塩酸にＣｒＣ見、を１モル溶
解させた負極液を用いて電池を構成し、充放電特性を測
定した。なお、上記実施例のように反応電極および集電
極を構成するカーボンクロスおよびグラファイト板は、
超高温炉を用いて３００’Ｏ℃の温度で５分間処理を施
した。また、比較のために、該高温処理を施さないもの
についても導電性を測定しＩＣ，結果を、下記の表に示
す。
上記の表から明らかなように、この実施例によれば、導
電度は３〜４倍改善され得ることがわかる。この電極を
使用して電池を構成し、充放電実験を行なったところ、
内部抵抗は１０％程度改善され得ることがわかった。
電度は３〜４倍改善され得ることがわかる。この電極を
使用して電池を構成し、充放電実験を行なったところ、
内部抵抗は１０％程度改善され得ることがわかった。
ｍと級」−
以上のように、この発明によれば、３０００℃以上の高
温で処理された炭素材からなるため、導電度が飛躍的に
改善された電池用電極を達成することができ、したがっ
て電池内部抵抗を大幅に低減することができ、セル出力
および充放電エネルギ効率を改善することができ、かつ
電流密度の増大を図ることが可能どなる。また、電池シ
ステムとして見た場合には、電池容量の大幅な低減化に
つながり、全体を極めてコンパクトに構成することが可
能となる。
温で処理された炭素材からなるため、導電度が飛躍的に
改善された電池用電極を達成することができ、したがっ
て電池内部抵抗を大幅に低減することができ、セル出力
および充放電エネルギ効率を改善することができ、かつ
電流密度の増大を図ることが可能どなる。また、電池シ
ステムとして見た場合には、電池容量の大幅な低減化に
つながり、全体を極めてコンパクトに構成することが可
能となる。
この発明は、上記したようなレドックスフロー電池の電
極に限らず、電池一般に用い得るものであることを指摘
しておく。
極に限らず、電池一般に用い得るものであることを指摘
しておく。
第１図は、この発明が適用される電池の一例としてのレ
ドックス７０−電池の略図的部分断面説明図である。第
２図は、第１図に示した電池において用いられるセルの
電極構造を示す略図的斜視図である。 図において、２は隔膜、３は正極、４は負極、３１ａ
、３１ｂは集電極、３２ａ、３２ｂは反応電極を示す。 第１ 図 為 篤２図
ドックス７０−電池の略図的部分断面説明図である。第
２図は、第１図に示した電池において用いられるセルの
電極構造を示す略図的斜視図である。 図において、２は隔膜、３は正極、４は負極、３１ａ
、３１ｂは集電極、３２ａ、３２ｂは反応電極を示す。 第１ 図 為 篤２図
Claims (5)
- （１） ３０００’Ｃ以上の高温で処理された炭素材か
らなることを特徴とする、電池の電極。 - （２） 前記電池は、正極と負極とを隔膜により分離し
、正極に正極液を、負極に負極液を供給し、両極におい
て可逆的に酸化還元反応を行なわせて充放電させるレド
ックス７０−電池である、特許請求の範囲第１項記載の
電池の電極。 - （３） 前記炭素材は、炭素繊維であり、前記レドック
ス７０−電池の反応電極を構成】る、特許請求の範囲第
２項記載の電池の電極。 - （４） 前記炭素材はグラファイト板であり、前記レド
ックスフロー電池の集電極を特徴する特許請求の範囲第
２項記載の電池の電極。 - （５） 前記炭素材は、反応電極を構成する炭素繊維お
よび集電極を構成するグラファイト板である、特１’（
請求の範囲第２項記載の電池の電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59017581A JPH065620B2 (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | レドックスフロー電池の電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59017581A JPH065620B2 (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | レドックスフロー電池の電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60160567A true JPS60160567A (ja) | 1985-08-22 |
| JPH065620B2 JPH065620B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=11947868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59017581A Expired - Fee Related JPH065620B2 (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | レドックスフロー電池の電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065620B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015156076A1 (ja) * | 2014-04-11 | 2015-10-15 | 昭和電工株式会社 | レドックスフロー電池 |
-
1984
- 1984-01-31 JP JP59017581A patent/JPH065620B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015156076A1 (ja) * | 2014-04-11 | 2015-10-15 | 昭和電工株式会社 | レドックスフロー電池 |
| JPWO2015156076A1 (ja) * | 2014-04-11 | 2017-04-13 | 昭和電工株式会社 | レドックスフロー電池 |
| US10707509B2 (en) | 2014-04-11 | 2020-07-07 | Showa Denko K.K. | Redox flow battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH065620B2 (ja) | 1994-01-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Öjefors et al. | An iron—air vehicle battery | |
| EP2997617B1 (en) | Flow battery with hydrated ion-exchange membrane having maximum water domain cluster sizes | |
| JP3496385B2 (ja) | レドックス電池 | |
| Pan et al. | Preliminary study of alkaline single flowing Zn–O2 battery | |
| JPH1012260A (ja) | レドックスフロー電池 | |
| JPH0534784B2 (ja) | ||
| JPS60160567A (ja) | レドックスフロー電池の電極 | |
| JPS6025163A (ja) | レドツクスフロ−電池の電極 | |
| JPS6340267A (ja) | レドツクスフロ−型電池用バイポ−ラ板 | |
| JPH0411340Y2 (ja) | ||
| JPH0630252B2 (ja) | レドツクスフロ−型電池用電極部材 | |
| JP2016192255A (ja) | バナジウムレドックス電池 | |
| EP0171285A2 (en) | Method of operating zinc bromide electrolyte secondary battery | |
| JPS61158673A (ja) | 多孔性電極を有する亜鉛−ハロゲン電池 | |
| Saraidaridis et al. | Redox flow battery with improved efficiency | |
| JPH11260377A (ja) | 炭素電極材及びその製造方法 | |
| JPS60258866A (ja) | レドツクスフロ−電池 | |
| JPH0821404B2 (ja) | 二次電池 | |
| JPH06188027A (ja) | 二次電池 | |
| JPS6035472A (ja) | 密閉型水素−酸素二次電池 | |
| JPH0329130B2 (ja) | ||
| JP2967632B2 (ja) | 亜鉛−臭素電池のバイポーラ電極 | |
| JP2964555B2 (ja) | 鉛蓄電池の電槽化成方法 | |
| JPH0287483A (ja) | 亜鉛−臭素電池のセパレータ | |
| JPS6147069A (ja) | 電池構造 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |