JPS60175381A - 短時間高出力用小型二次電池 - Google Patents
短時間高出力用小型二次電池Info
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- JPS60175381A JPS60175381A JP59030043A JP3004384A JPS60175381A JP S60175381 A JPS60175381 A JP S60175381A JP 59030043 A JP59030043 A JP 59030043A JP 3004384 A JP3004384 A JP 3004384A JP S60175381 A JPS60175381 A JP S60175381A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- battery
- chlorine
- active material
- negative electrode
- Prior art date
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- Pending
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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
- H01M10/36—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
- H01M10/365—Zinc-halogen accumulators
-
- 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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Hybrid Cells (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ｌ１１１は短時間だ（プ高出力を外部負萄に供給Ｊ
゛る小型電池に関ターるものである。
゛る小型電池に関ターるものである。
一般に電力各社では雷などによる送電線や送電設備に事
故が発生した場合、電力設備の損害を最小限にとどめ、
停電を防止するため、事故を高速度で検出し、事故設備
を切離している。しかし最高水準の技術を駆使した保護
リレーシステムを用いても事故を除去するまでの間に瞬
時的に電圧が大幅に低下することがある。このような事
故による瞬時電圧低下の継続時間（事故設備を切離Ｊま
での時間）は、例えばある電力会社の場合で第１表に示
１ように０．０７〜２秒である。また瞬時電圧低下の頻
度は地域や受電電圧により異なるが、年間１．５〜４回
程度である。ところで一般的なコンピュータは１０〜２
０％以上の電圧低下が０．００３〜０．０２秒継続Ｊる
と針幹ミスなどを避けるため自動的に演算を停止するよ
うになっている。これを防止Ｊ゛るため、コンピュータ
を用いたオンラインリアルタイムシステムのように極め
て重要度が高いものでは、商用電源が停止しても無停電
で電力を供給することができるように、二次電池を付設
した定電圧定周波数電源装置く以下単にＣＶＣＦと略記
）が用いられ（いる。また同様の理由により放送電信機
器、プラン１−計装設備、管制、管理システム等にも用
いられＣいる。
故が発生した場合、電力設備の損害を最小限にとどめ、
停電を防止するため、事故を高速度で検出し、事故設備
を切離している。しかし最高水準の技術を駆使した保護
リレーシステムを用いても事故を除去するまでの間に瞬
時的に電圧が大幅に低下することがある。このような事
故による瞬時電圧低下の継続時間（事故設備を切離Ｊま
での時間）は、例えばある電力会社の場合で第１表に示
１ように０．０７〜２秒である。また瞬時電圧低下の頻
度は地域や受電電圧により異なるが、年間１．５〜４回
程度である。ところで一般的なコンピュータは１０〜２
０％以上の電圧低下が０．００３〜０．０２秒継続Ｊる
と針幹ミスなどを避けるため自動的に演算を停止するよ
うになっている。これを防止Ｊ゛るため、コンピュータ
を用いたオンラインリアルタイムシステムのように極め
て重要度が高いものでは、商用電源が停止しても無停電
で電力を供給することができるように、二次電池を付設
した定電圧定周波数電源装置く以下単にＣＶＣＦと略記
）が用いられ（いる。また同様の理由により放送電信機
器、プラン１−計装設備、管制、管理システム等にも用
いられＣいる。
第 １ 表
事故発生系統 瞬時電圧低下継続時間
５０万ボルト系 ０．００７〜０．３４秒２７万ボルト
系 １４万ポルト系 ０．１〜２．０秒 ６万ボルト系 ６キロボルト系 ０．３〜２．０秒 ＣＶＣＦとしては例えば第１図に示すように商用型１１
１ｉｔ（Ａ＞と交流出力（Ｂ）間に整流器（Ｃ）、ＤＣ
フィルター（Ｄ）、インバータ（Ｅ）、ＡＣフィルター
（Ｆ）を直列に接続し、一方面用電源（Ａ）とＤＣフィ
ルター（Ｄ＞間に充電機（Ｇ）、二次電池（＋−１＞、
サイリスクスイッチ（１）を通る回路を並列に接続し、
更にインバータ（Ｅ）と交流出力（Ｂ）間に周波数発振
器（Ｊ）を有する位相制御（Ｋ）と電圧制御（Ｌ）を通
る回路を並列に接続したもので、寸時商用電源を一旦直
列に交換し、波形整形により目的の電圧及び周波数の交
流に交換する。二次電池は商用電源により常時小電力で
充電しておき、瞬時電圧低下時にサイリスクスイッチが
作動し、商用電源を変換した１流に代り二次電池の直流
が印加され、波形整形による交流出力とする。商用電源
が正常化するとサイリスクスイッチが作動し、二次電池
は切りはなされるようになっている。尚図において実線
は交流入力が健全な場合の電流の流れを示し、点線は交
流入力が停止した場合の電流の流れを示す。
系 １４万ポルト系 ０．１〜２．０秒 ６万ボルト系 ６キロボルト系 ０．３〜２．０秒 ＣＶＣＦとしては例えば第１図に示すように商用型１１
１ｉｔ（Ａ＞と交流出力（Ｂ）間に整流器（Ｃ）、ＤＣ
フィルター（Ｄ）、インバータ（Ｅ）、ＡＣフィルター
（Ｆ）を直列に接続し、一方面用電源（Ａ）とＤＣフィ
ルター（Ｄ＞間に充電機（Ｇ）、二次電池（＋−１＞、
サイリスクスイッチ（１）を通る回路を並列に接続し、
更にインバータ（Ｅ）と交流出力（Ｂ）間に周波数発振
器（Ｊ）を有する位相制御（Ｋ）と電圧制御（Ｌ）を通
る回路を並列に接続したもので、寸時商用電源を一旦直
列に交換し、波形整形により目的の電圧及び周波数の交
流に交換する。二次電池は商用電源により常時小電力で
充電しておき、瞬時電圧低下時にサイリスクスイッチが
作動し、商用電源を変換した１流に代り二次電池の直流
が印加され、波形整形による交流出力とする。商用電源
が正常化するとサイリスクスイッチが作動し、二次電池
は切りはなされるようになっている。尚図において実線
は交流入力が健全な場合の電流の流れを示し、点線は交
流入力が停止した場合の電流の流れを示す。
ＣＶＣＦにより長時間（５分以上）にわたる停電におい
ても無停電を継続しなくてはならない場合には、ＣＶＣ
Ｆｉこエンジン発電（幾等を付設すればよく、瞬時停電
＜ ０．０７〜２秒〉では付設した二次電池で十分であ
る。このようにＣＶＣＦに付設する二次電池としＣは出
力が大きく、適正時間は長くても５秒間安定して電力を
取り出ずことができればよく、電池容量が大きい必要は
ない。
ても無停電を継続しなくてはならない場合には、ＣＶＣ
Ｆｉこエンジン発電（幾等を付設すればよく、瞬時停電
＜ ０．０７〜２秒〉では付設した二次電池で十分であ
る。このようにＣＶＣＦに付設する二次電池としＣは出
力が大きく、適正時間は長くても５秒間安定して電力を
取り出ずことができればよく、電池容量が大きい必要は
ない。
二次電池は電気エネルギーを直接蓄積し、放出Ｊること
ができるもので、種々のものが知られている。この中で
１Ｗ〜１０００Ｋ Ｗ程度の電ツノを蓄積放出する目的
には主として鉛蓄電池やアルカリ蓄電池が多く用いられ
ている。こ゛れ等は何れも出力（ワラ１〜）に対して容
量（アンペア・アワー）が大きいため、放電時にお【プ
る積算電力量（ワット・アワー〉も多く取出ずことがで
きる特ｊ敦を有しており、大電力を長時間、例えば５分
以上放電する目的には通しているが、大電力を短時間、
例えば１分以内放電する目的には適したものとは芭えな
いものである。即ち短時間放電するだけであれば電池容
（イ）は大きい必要がないが、上記電池は電極基板に電
極活物質を充填して固定Ｊるため、超薄型の電極を製造
することができず、また電極構成物質が電解液により腐
食を受けるため、バイポーラ電極構造がとれないなどの
理由により容量を小さりＪｏることかできない。従って
容積が大きく、重量も大きい欠点があり、高出力、小容
量の小型電池とＪることが不可能であった。
ができるもので、種々のものが知られている。この中で
１Ｗ〜１０００Ｋ Ｗ程度の電ツノを蓄積放出する目的
には主として鉛蓄電池やアルカリ蓄電池が多く用いられ
ている。こ゛れ等は何れも出力（ワラ１〜）に対して容
量（アンペア・アワー）が大きいため、放電時にお【プ
る積算電力量（ワット・アワー〉も多く取出ずことがで
きる特ｊ敦を有しており、大電力を長時間、例えば５分
以上放電する目的には通しているが、大電力を短時間、
例えば１分以内放電する目的には適したものとは芭えな
いものである。即ち短時間放電するだけであれば電池容
（イ）は大きい必要がないが、上記電池は電極基板に電
極活物質を充填して固定Ｊるため、超薄型の電極を製造
することができず、また電極構成物質が電解液により腐
食を受けるため、バイポーラ電極構造がとれないなどの
理由により容量を小さりＪｏることかできない。従って
容積が大きく、重量も大きい欠点があり、高出力、小容
量の小型電池とＪることが不可能であった。
ＣＶＣＦの中で二次電池以外の部分は技術の発達ととも
に、小型化の傾向にあるが、電池に関してはほとんど変
化がなく、ＣＶＣＦ等に用いるための短時間高出力用の
小型二次電池の開発が強く望まれている。例えば１００
ＫＷのＣＶＣＦの二次電池を除く重量は一般に２１００
に９程度であるが、これに用いる二次電池の市価は約４
３００に’Ｊもあり、これはＣＶＣＦ本体の重量よりも
かなり重いものとなっている。
に、小型化の傾向にあるが、電池に関してはほとんど変
化がなく、ＣＶＣＦ等に用いるための短時間高出力用の
小型二次電池の開発が強く望まれている。例えば１００
ＫＷのＣＶＣＦの二次電池を除く重量は一般に２１００
に９程度であるが、これに用いる二次電池の市価は約４
３００に’Ｊもあり、これはＣＶＣＦ本体の重量よりも
かなり重いものとなっている。
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、塩素を正極活物質
、亜鉛を負極活物質、塩化亜鉛を主成分とする水溶液を
電解液とした亜鉛−塩素二次電池において、電解液貯蔵
槽及び塩素水和物貯蔵槽を省略し、電池槽を密閉して充
電時に正極で発生する塩素を槽内に装入した電解液中に
溶存させ、これを放電時に正極（・消費させれば短時間
高出力を外部負荷に供給することができることが判った
。
、亜鉛を負極活物質、塩化亜鉛を主成分とする水溶液を
電解液とした亜鉛−塩素二次電池において、電解液貯蔵
槽及び塩素水和物貯蔵槽を省略し、電池槽を密閉して充
電時に正極で発生する塩素を槽内に装入した電解液中に
溶存させ、これを放電時に正極（・消費させれば短時間
高出力を外部負荷に供給することができることが判った
。
これについて更に検討の結果、短時間高出力用小型二次
電池を開発しＬもので、電池槽内に槽より突出する正極
用端子と負極用端子を対設し、正極用端子面に塩素を活
物質とする多孔質又は比表面積の大きい正極を設（プ、
＠極用端子面に亜鉛を活物質と°りる負極を設【プ、正
負両極間に塩素を活物質とする多孔質又は比表面積の大
きい正極と亜鉛を活物質とする負極を組み合わせた複数
個のバイポーラ電極を間隙を設【プて正極と負極が対向
Ｊ−るように並設して槽内を各電池室に仕切り、各寮内
に電Ｍ−液としで塩化亜鉛を主成分とする水溶液を装入
して電池室を密閉し、充電時に正極で発生する塩素を電
ｆＩ？液中に溶存させ、これを放電時に正極で消費させ
ることを特徴とづるものである。
電池を開発しＬもので、電池槽内に槽より突出する正極
用端子と負極用端子を対設し、正極用端子面に塩素を活
物質とする多孔質又は比表面積の大きい正極を設（プ、
＠極用端子面に亜鉛を活物質と°りる負極を設【プ、正
負両極間に塩素を活物質とする多孔質又は比表面積の大
きい正極と亜鉛を活物質とする負極を組み合わせた複数
個のバイポーラ電極を間隙を設【プて正極と負極が対向
Ｊ−るように並設して槽内を各電池室に仕切り、各寮内
に電Ｍ−液としで塩化亜鉛を主成分とする水溶液を装入
して電池室を密閉し、充電時に正極で発生する塩素を電
ｆＩ？液中に溶存させ、これを放電時に正極で消費させ
ることを特徴とづるものである。
即ち本発明は正極活物質にＪ４ｉｉｉ累を、負極活物質
に亜鉛を、電解液に塩化亜鉛を主成分とする水溶液を用
い、正極Ｃ充電時に塩素イオンを塩素に酸化し、放電時
に、塩素を還元し、負極で充電時に亜鉛イオンを金属亜
鉛とし−Ｃ負極上に析出し、放電時に金属亜鉛を溶出し
て亜鉛イオンとり−る亜鉛−塩素二次電池において、電
池システムを複雑化している充電時（二発生した塩素を
放電時の活物質としＣ電気化学反応を起させるため、放
電までの間塩素水和物又は液化塩素として保存するのを
省略し、塩素を電池外部から供給することなく、電池シ
ステムを密閉系として充電時に生成した塩素のみを用い
、これを電解液中に溶存させて保存せしめたものである
。次に電池システムを複雑化している電極の分２極を少
なくし、高性能の電池とするため、電解液中の塩素濃度
を低くして自己放電量を少なくし、これを充放電時に電
池室の外部から電極間に供給するのを省略し、電池室内
に装入した電解液のみにより充放電を行なうｊ、うにし
たものである。ただし必要に応じて電解液の撹拌を行な
うこともある。
に亜鉛を、電解液に塩化亜鉛を主成分とする水溶液を用
い、正極Ｃ充電時に塩素イオンを塩素に酸化し、放電時
に、塩素を還元し、負極で充電時に亜鉛イオンを金属亜
鉛とし−Ｃ負極上に析出し、放電時に金属亜鉛を溶出し
て亜鉛イオンとり−る亜鉛−塩素二次電池において、電
池システムを複雑化している充電時（二発生した塩素を
放電時の活物質としＣ電気化学反応を起させるため、放
電までの間塩素水和物又は液化塩素として保存するのを
省略し、塩素を電池外部から供給することなく、電池シ
ステムを密閉系として充電時に生成した塩素のみを用い
、これを電解液中に溶存させて保存せしめたものである
。次に電池システムを複雑化している電極の分２極を少
なくし、高性能の電池とするため、電解液中の塩素濃度
を低くして自己放電量を少なくし、これを充放電時に電
池室の外部から電極間に供給するのを省略し、電池室内
に装入した電解液のみにより充放電を行なうｊ、うにし
たものである。ただし必要に応じて電解液の撹拌を行な
うこともある。
このような本発明電池としては、第２図に示すようにポ
リ塩化ビニル製電油相（１）内に、槽より突出する白金
メッキチタン板からなる正極用端子（２）と負極用端子
（３）を対設し、正極用端子（２）面に集電用グラフ！
・イト板（４）を介して塩素を活物質とする正極（５）
を設置プ、負極用端子（３）面に亜鉛を活物質Ｊる負極
（６）を設りる。この正極（５）と負極（６）間に塩素
を活物質とする正極（５ａ）と亜鉛を活物質とする負極
〈６ａ）を組み合わＵノＣ複数個（図は２個の場合を示
す）のバイポーラ電極（７）を間隙を設けて正極（５ａ
）と負極（６ａ）が対向するように並設し、槽（１）内
を各電池室（８ａ）、（８ｂ）、（８ｃ）に仕切り、単
セルを３セル直列に接続する。このようにして冬至（８
ａ＞、（８ｂ ）、（８Ｇ）内に塩化亜鉛を主成分とす
る水溶液からなる電解液を装入しＣに閉し、充電時に正
極で発生ずる塩素を電解液中に溶存させ、これを放電時
に正極で潤費８せるものである。
リ塩化ビニル製電油相（１）内に、槽より突出する白金
メッキチタン板からなる正極用端子（２）と負極用端子
（３）を対設し、正極用端子（２）面に集電用グラフ！
・イト板（４）を介して塩素を活物質とする正極（５）
を設置プ、負極用端子（３）面に亜鉛を活物質Ｊる負極
（６）を設りる。この正極（５）と負極（６）間に塩素
を活物質とする正極（５ａ）と亜鉛を活物質とする負極
〈６ａ）を組み合わＵノＣ複数個（図は２個の場合を示
す）のバイポーラ電極（７）を間隙を設けて正極（５ａ
）と負極（６ａ）が対向するように並設し、槽（１）内
を各電池室（８ａ）、（８ｂ）、（８ｃ）に仕切り、単
セルを３セル直列に接続する。このようにして冬至（８
ａ＞、（８ｂ ）、（８Ｇ）内に塩化亜鉛を主成分とす
る水溶液からなる電解液を装入しＣに閉し、充電時に正
極で発生ずる塩素を電解液中に溶存させ、これを放電時
に正極で潤費８せるものである。
各電極（５）、（６）、（７）の固定には図に示すよう
に電池槽く１）を複数個の枠体（１ａ）、（１ｂ）、（
ｌｃ＞、（１ｄ）、（１ｅ）に分割し、各枠体（１ａ）
、〈１ｂ）・・・・・・間に電極（５）、（６）、く７
）を配置し、押え根（９）、押え棒（１０）、ボルトナ
ラ１〜（１１）により締め付けて枠体（１ａ）、（１ｂ
）・・・・・・間に電極（５）、（６）、（７）を固定
Ｊると共に電池槽（１）を形成Ｊるなと適当な手段で固
定し、各枠体（１ａ）、（１ｂ）・・・・・・間にはフ
ッソ系ゴムからなるバッキング（１２）を設けて液洩れ
を防止する。各電池室（８ａ）、（８ｂ）、（８Ｃ）の
上部にはガス抜き孔（１３）を設け“Ｃ小空間（１４）
と連結し、また電池槽（１）の上端にはポリ塩化ビニル
、フッ素系樹脂又はチタンからなる密閉板（１５）を設
けて電池槽（１）内を密閉し、電解液中から出てく す
る塩素ガスや負極く６）、（６ａ）から出てくる水素ガ
スを捕集する。
に電池槽く１）を複数個の枠体（１ａ）、（１ｂ）、（
ｌｃ＞、（１ｄ）、（１ｅ）に分割し、各枠体（１ａ）
、〈１ｂ）・・・・・・間に電極（５）、（６）、く７
）を配置し、押え根（９）、押え棒（１０）、ボルトナ
ラ１〜（１１）により締め付けて枠体（１ａ）、（１ｂ
）・・・・・・間に電極（５）、（６）、（７）を固定
Ｊると共に電池槽（１）を形成Ｊるなと適当な手段で固
定し、各枠体（１ａ）、（１ｂ）・・・・・・間にはフ
ッソ系ゴムからなるバッキング（１２）を設けて液洩れ
を防止する。各電池室（８ａ）、（８ｂ）、（８Ｃ）の
上部にはガス抜き孔（１３）を設け“Ｃ小空間（１４）
と連結し、また電池槽（１）の上端にはポリ塩化ビニル
、フッ素系樹脂又はチタンからなる密閉板（１５）を設
けて電池槽（１）内を密閉し、電解液中から出てく す
る塩素ガスや負極く６）、（６ａ）から出てくる水素ガ
スを捕集する。
正極としては反応面積が大ぎいほど分極が小さくなり、
比表面積が大きいほど高性能の電池となるため、正極に
は多孔質材料又は比表面積の大きな材料を用いる。多孔
質飼料としては多孔質ゲラフッフィト、多孔質フフｌイ
バーグラファイト、白金属メッキを施した多孔質チタン
等を用い、比表面積の大きな材料としては希楡酸中でア
ノード処理したグラファイト板を用いる。また負極とし
−Ｃは原理上金属亜鉛を用いることもできるが、塩素の
反応性が大きく自己腐食が大きいため、グラファイト又
は白金属メッキしたチタンを用いた方が長寿命の電池と
なる。また自己放電を小さくするために液不浸透性（透
過率１０−４ ＣＩＡ／ｓｅａ程度）であることが望ま
しい。
比表面積が大きいほど高性能の電池となるため、正極に
は多孔質材料又は比表面積の大きな材料を用いる。多孔
質飼料としては多孔質ゲラフッフィト、多孔質フフｌイ
バーグラファイト、白金属メッキを施した多孔質チタン
等を用い、比表面積の大きな材料としては希楡酸中でア
ノード処理したグラファイト板を用いる。また負極とし
−Ｃは原理上金属亜鉛を用いることもできるが、塩素の
反応性が大きく自己腐食が大きいため、グラファイト又
は白金属メッキしたチタンを用いた方が長寿命の電池と
なる。また自己放電を小さくするために液不浸透性（透
過率１０−４ ＣＩＡ／ｓｅａ程度）であることが望ま
しい。
尚電解液には電Ｗｊ液の電導度を調整したり、電解液中
に溶存する塩素の濃度を調整するため、塩化水素水、塩
化カリウム、塩化ナトリウム、塩化リチウムを単独又は
複合添加することもできる。
に溶存する塩素の濃度を調整するため、塩化水素水、塩
化カリウム、塩化ナトリウム、塩化リチウムを単独又は
複合添加することもできる。
また本発明電池をＣＶＣＦなどに対設する場合、充電完
了後から放電開始までの放置時間が極めて長くなる可能
性があるが、この放置時間においても亜鉛がわずかづつ
溶解して自己放電が起る。そこで充電完了後、長時間放
置するような使い方をする場合は、充電完了後、電流値
をＦげて微小電流を通電することにより自己放電を防止
するとよい。更に充電時負極に析出した亜鉛が正極で発
生した塩素により酸化されて電解液に溶１ノ込み、自己
放電の原因とする。これを防止するためには正極と負極
間にセパレータを介在させるとよい。
了後から放電開始までの放置時間が極めて長くなる可能
性があるが、この放置時間においても亜鉛がわずかづつ
溶解して自己放電が起る。そこで充電完了後、長時間放
置するような使い方をする場合は、充電完了後、電流値
をＦげて微小電流を通電することにより自己放電を防止
するとよい。更に充電時負極に析出した亜鉛が正極で発
生した塩素により酸化されて電解液に溶１ノ込み、自己
放電の原因とする。これを防止するためには正極と負極
間にセパレータを介在させるとよい。
以下本発明を実施例について説明する。
第２図に示す単セルを３レル積層したＶｉ４層構造と同
様にして、第３図に示Ｊように単セル（１６）を８０セ
ル積層してクース（１７ａ）、（１７ｂ）内に収納密閉
し、積層したセル上に紫外線ｆｆ１（１８）を取付けて
１２．５ＫＷの本発明電池を製造した。同図において（
２）は負極用端子、く３）は正極用端子、（１９）は紫
外線燈電源接続端子を示す。
様にして、第３図に示Ｊように単セル（１６）を８０セ
ル積層してクース（１７ａ）、（１７ｂ）内に収納密閉
し、積層したセル上に紫外線ｆｆ１（１８）を取付けて
１２．５ＫＷの本発明電池を製造した。同図において（
２）は負極用端子、く３）は正極用端子、（１９）は紫
外線燈電源接続端子を示す。
負極には液不浸透性硬質グラフノフイ１〜板を用い、正
極には多孔質グラノン・イト板を用い、バイポーラ電極
には同゛様の負極と正極を重ね台わけた。負極用端子に
は負極を取付け、正極用端子に１よ集電用グラファイト
板を介して正極を取付【ブ、両極間にバイポーラ電極を
等間隔で負極と正極が対向するように配置し、ポリ塩化
ビニル製の電池槽用枠体で固定して電極の有効面積を１
００００ｆｆｌとした。電解液には２ｍｏｌ／、ｅ塩化
亜鉛＋１＋ｎｏｌ／ｆ塩化カリウム＋２ｍ０１／ｌ塩化
すＩ〜リウムの水′７Ｂ液をＰＨ１に調整したものを用
い、電解液中から出でくる塩素ガスや若干発生する水素
ガスをセル上部の密閉空間に捕集し、これに紫外線を照
則しで発生した塩素ガスと水素ガスを常時反応さけ、ラ
ジカル連鎖反応による急激な圧力増加を防止した。
極には多孔質グラノン・イト板を用い、バイポーラ電極
には同゛様の負極と正極を重ね台わけた。負極用端子に
は負極を取付け、正極用端子に１よ集電用グラファイト
板を介して正極を取付【ブ、両極間にバイポーラ電極を
等間隔で負極と正極が対向するように配置し、ポリ塩化
ビニル製の電池槽用枠体で固定して電極の有効面積を１
００００ｆｆｌとした。電解液には２ｍｏｌ／、ｅ塩化
亜鉛＋１＋ｎｏｌ／ｆ塩化カリウム＋２ｍ０１／ｌ塩化
すＩ〜リウムの水′７Ｂ液をＰＨ１に調整したものを用
い、電解液中から出でくる塩素ガスや若干発生する水素
ガスをセル上部の密閉空間に捕集し、これに紫外線を照
則しで発生した塩素ガスと水素ガスを常時反応さけ、ラ
ジカル連鎖反応による急激な圧力増加を防止した。
このようにして充電時電流密度を２ｍＡ／ｌｒｉ、放電
時電流密度をｉｏｏｍ Ａ ／ ｃｔｉに設定すると、
液温３０℃で充電時に約３８０Ｗを消費し、出力は１２
．５ＫＷとなる。また電池外形は幅３８ＣｍＳ長さ７５
ｃｔｎ、高さ４８ Ｃｍで、重量は １８０Ｋｆｌで
あった。これを１０時間充電した後、放電させた。その
結果第４図に示すように放電直後、電圧は１３５Ｖで放
電開始後、７秒間は１２５Ｖ以上を維持することができ
た。これはＣＶＣＦ等の短時間高出力電池とし−Ｃ十分
な特性を備えていることが判る。
時電流密度をｉｏｏｍ Ａ ／ ｃｔｉに設定すると、
液温３０℃で充電時に約３８０Ｗを消費し、出力は１２
．５ＫＷとなる。また電池外形は幅３８ＣｍＳ長さ７５
ｃｔｎ、高さ４８ Ｃｍで、重量は １８０Ｋｆｌで
あった。これを１０時間充電した後、放電させた。その
結果第４図に示すように放電直後、電圧は１３５Ｖで放
電開始後、７秒間は１２５Ｖ以上を維持することができ
た。これはＣＶＣＦ等の短時間高出力電池とし−Ｃ十分
な特性を備えていることが判る。
この電池を８台用いて２直列４並死に接続ずれば、２５
０Ｖ 、４００Ａ 、１００Ｋ Ｗ Ｏ）出力となり、
容積は約２．１７＋？、３、重量は約１ｆ３００Ｋｇと
なる。これに対し従来の平均的な１００ＫＷの鉛蓄電池
は容積が約６．４ ｍ３、Ｅｉｍは約４３００ Ｋｇで
あり、本発明電池によれば、１００ＫＷクラスＣ容積、
重量共鉛蓄電池の約１／３とづることができる。
０Ｖ 、４００Ａ 、１００Ｋ Ｗ Ｏ）出力となり、
容積は約２．１７＋？、３、重量は約１ｆ３００Ｋｇと
なる。これに対し従来の平均的な１００ＫＷの鉛蓄電池
は容積が約６．４ ｍ３、Ｅｉｍは約４３００ Ｋｇで
あり、本発明電池によれば、１００ＫＷクラスＣ容積、
重量共鉛蓄電池の約１／３とづることができる。
このように本発明によれば従来の鉛蓄電池やアルカリ蓄
電池と同出力を得るのに、これ等電池よりも電池容量の
軽減化、構造の簡素化が容易ぐ、小型化することができ
るため、ＣＶＣＦ等に用いこれを小型化及び軽量化Ｊる
ことができる顕著な効果を奏するものである。
電池と同出力を得るのに、これ等電池よりも電池容量の
軽減化、構造の簡素化が容易ぐ、小型化することができ
るため、ＣＶＣＦ等に用いこれを小型化及び軽量化Ｊる
ことができる顕著な効果を奏するものである。
第１図はＣＶＣＦの一例を示す説明図、第２図は本発明
電池の一例を示Ｊ側断面図、第３図は本発明電池の一実
施例を承り斜視図、第４図は本発明電池の放電特性を示
覆説明図である。 Ａ 商用電Ｉ Ｂ 交流出力 Ｃ整流器 Ｄ ＤＣフィルタ Ｅ インバータ Ｆ ＡＣフィルタ Ｇ 充電器 Ｈ電 池 ■ サイリスクスイッチ Ｊ 周波数発振器Ｋ 位相制
御 し 電圧制御 １ 電池槽 ２ 正極用端子 ３ 負極用端子 ４ 集電用ゲラフッ・イト板 ５ 正 極 ６ 負 極 ７ バイポーラ電極 １３ ガス抜ぎ孔１４ 空 間
１５ 密閉板 １６ セ ル １７ａ 、 １７ｂ クース１８ 紫外線炬第２図 第３図
電池の一例を示Ｊ側断面図、第３図は本発明電池の一実
施例を承り斜視図、第４図は本発明電池の放電特性を示
覆説明図である。 Ａ 商用電Ｉ Ｂ 交流出力 Ｃ整流器 Ｄ ＤＣフィルタ Ｅ インバータ Ｆ ＡＣフィルタ Ｇ 充電器 Ｈ電 池 ■ サイリスクスイッチ Ｊ 周波数発振器Ｋ 位相制
御 し 電圧制御 １ 電池槽 ２ 正極用端子 ３ 負極用端子 ４ 集電用ゲラフッ・イト板 ５ 正 極 ６ 負 極 ７ バイポーラ電極 １３ ガス抜ぎ孔１４ 空 間
１５ 密閉板 １６ セ ル １７ａ 、 １７ｂ クース１８ 紫外線炬第２図 第３図
Claims (1)
- 電池槽内に楢より突出する正極用端子と負極用端子を対
設し、正極用端子面に塩素を活物質とりる多孔質又は比
表面積の大ぎい正極を設け、負極用端子面に亜鉛を活物
質とする負極を設（プ、正負両極間に塩素を活物質とす
る多孔質又は比表面積の大きい正極と亜鉛を活物質とづ
る負極を組み合わせた複数個のバイポーラ電極を間隙を
設けて正極と負極が対向するように並設して槽内を各電
池空に仕切り、各空白に電解液として塩化亜鉛を主成分
と］ろ水溶液を装入して電！空を密閉し、充電時に正極
で発生ずる塩素を電解液中に溶存さぼ、これを放電時に
正極ぐ消費させることを特徴とり−る短時間高出力用小
型二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59030043A JPS60175381A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 短時間高出力用小型二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59030043A JPS60175381A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 短時間高出力用小型二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60175381A true JPS60175381A (ja) | 1985-09-09 |
Family
ID=12292792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59030043A Pending JPS60175381A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 短時間高出力用小型二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60175381A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7349749B2 (en) | 1995-01-20 | 2008-03-25 | Pioneer Electronic Corporation | Audio signal mixer for long mix editing |
-
1984
- 1984-02-20 JP JP59030043A patent/JPS60175381A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7349749B2 (en) | 1995-01-20 | 2008-03-25 | Pioneer Electronic Corporation | Audio signal mixer for long mix editing |
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