JPS6147069A - 電池構造 - Google Patents
電池構造Info
- Publication number
- JPS6147069A JPS6147069A JP59168193A JP16819384A JPS6147069A JP S6147069 A JPS6147069 A JP S6147069A JP 59168193 A JP59168193 A JP 59168193A JP 16819384 A JP16819384 A JP 16819384A JP S6147069 A JPS6147069 A JP S6147069A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative electrode
- electron beam
- positive electrode
- battery
- battery structure
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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)
- 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】
発明の分野
この発明は、レドックスフロー電池のような電力貯蔵用
２次電池の構造の改良に関し、特にその電極構造が改良
された電池構造に関する。
２次電池の構造の改良に関し、特にその電極構造が改良
された電池構造に関する。
従来の技術
電気エネルギは、そのままの形態では貯蔵が困難である
ため、貯蔵可能なエネルギ形態に変換しなければならな
い。他方、安定した電力供給を行なうには、電力需要に
合わせて供給すなわち発電を行なう必要がある。このた
め、電力会社は、常に最大需要に見合った発電設備を建
設し、需要に即応して発電を行なっている。しかしなが
ら、第１図に電力需要曲ｍＡで示すように、昼間および
夜間では、電力の需要に大きな差が存在する。同様の現
象は、週、月および季節間でも生じている。
ため、貯蔵可能なエネルギ形態に変換しなければならな
い。他方、安定した電力供給を行なうには、電力需要に
合わせて供給すなわち発電を行なう必要がある。このた
め、電力会社は、常に最大需要に見合った発電設備を建
設し、需要に即応して発電を行なっている。しかしなが
ら、第１図に電力需要曲ｍＡで示すように、昼間および
夜間では、電力の需要に大きな差が存在する。同様の現
象は、週、月および季節間でも生じている。
そこで、電力を効率良く貯蔵することが可能であれば、
オフビーク時の余剰電力（第１図のＸで示した部分に相
当する）を貯蔵し、ピーク時にこれを放出すれば、第１
図のＹで示した部分を賄うことができ、ｉ＃要の変動に
対応ずことができ、常にほぼ一定の電力（第１図の破ｓ
Ｚに相当する量）のみを発電すればよいことになる。こ
のようなロードレベリングを達成することができれば、
発電設備を軽減することが可能となり、かつエネルギの
節約ならびに石油等の燃料節減にも大きく寄与すること
ができる。
オフビーク時の余剰電力（第１図のＸで示した部分に相
当する）を貯蔵し、ピーク時にこれを放出すれば、第１
図のＹで示した部分を賄うことができ、ｉ＃要の変動に
対応ずことができ、常にほぼ一定の電力（第１図の破ｓ
Ｚに相当する量）のみを発電すればよいことになる。こ
のようなロードレベリングを達成することができれば、
発電設備を軽減することが可能となり、かつエネルギの
節約ならびに石油等の燃料節減にも大きく寄与すること
ができる。
そこで、従来より種々の電力貯蔵法が提案されている。
たとえば揚水発電が既に実施されているが、揚水発電で
は設備が消費地から遠く隔たったところに設置されてお
り、したがって送変電損失を伴うこと、ならびに環境面
でも立地に制約があることなどの問題がある。それゆえ
に、揚水発電に代わる新しい電力貯蔵技術の開発が望ま
れているが、この１つとしてレドックスフロー電池の開
発が進められている。
は設備が消費地から遠く隔たったところに設置されてお
り、したがって送変電損失を伴うこと、ならびに環境面
でも立地に制約があることなどの問題がある。それゆえ
に、揚水発電に代わる新しい電力貯蔵技術の開発が望ま
れているが、この１つとしてレドックスフロー電池の開
発が進められている。
第２図は、レドックスフロー電池の一例の概略構成図を
示す。このレドックスフロー電池１は、セル２、正極液
タンク３および負極液タンク４を備え、２個のタンク３
，４を用いるものであるため２タンク方式と呼ばれてい
るものである。セル２内は、たとえばイオン交換膜から
なる隔膜５により仕切られており、一方何が正極セル２
ａ、他方側が負極セル２ｂを構成する。正極セル２ａお
よび負極セル２ｂ内には、それぞれ、電極として正極６
および負極７が配置されている。
示す。このレドックスフロー電池１は、セル２、正極液
タンク３および負極液タンク４を備え、２個のタンク３
，４を用いるものであるため２タンク方式と呼ばれてい
るものである。セル２内は、たとえばイオン交換膜から
なる隔膜５により仕切られており、一方何が正極セル２
ａ、他方側が負極セル２ｂを構成する。正極セル２ａお
よび負極セル２ｂ内には、それぞれ、電極として正極６
および負極７が配置されている。
第２図に示したレドックス０−電池１では、たとえば鉄
イオン、クロムイオンのような原子価が変化するイオン
の水溶液をタンク３，４に貯蔵し、これをポンプＰＩ、
Ｐ２で流通型電解セル２に送液−し、酸化還元反応によ
り充放電を行なう。たとえば、正極液としてｌ：ｅ ”
” ／Ｆｅ ’＋塩酸溶液、負極液としてＱ ｒ２
＋ ／ Ｃｒ ＠＋塩ＩＩ溶液を用いると、各酸化還元
系の両極６．７における電池反軍１の導管１１および第
２の導管１２により連結されている。他方、負極液タン
ク４についても同様に、第３の導管１３および第４の導
！１４により３１１枯されている。正極液タンク３およ
び負極液タンク４には、それぞれ、反応液として正極液
および負極液が貯留されており、第１の導管１１および
第３の導管１３に設けられた反応液給送手段としてのポ
ンプＰ＋、Ｐｚによりセル２内に供給される。供給され
た正極液および負極液は、正極セル２ａおよび負極セル
２ｂ内で反応し、反応の終了した液は、それぞれ、第１
の導管１１および第４の導１！１４を経て正極液タンク
３および負極液タンク４内に戻される。
イオン、クロムイオンのような原子価が変化するイオン
の水溶液をタンク３，４に貯蔵し、これをポンプＰＩ、
Ｐ２で流通型電解セル２に送液−し、酸化還元反応によ
り充放電を行なう。たとえば、正極液としてｌ：ｅ ”
” ／Ｆｅ ’＋塩酸溶液、負極液としてＱ ｒ２
＋ ／ Ｃｒ ＠＋塩ＩＩ溶液を用いると、各酸化還元
系の両極６．７における電池反軍１の導管１１および第
２の導管１２により連結されている。他方、負極液タン
ク４についても同様に、第３の導管１３および第４の導
！１４により３１１枯されている。正極液タンク３およ
び負極液タンク４には、それぞれ、反応液として正極液
および負極液が貯留されており、第１の導管１１および
第３の導管１３に設けられた反応液給送手段としてのポ
ンプＰ＋、Ｐｚによりセル２内に供給される。供給され
た正極液および負極液は、正極セル２ａおよび負極セル
２ｂ内で反応し、反応の終了した液は、それぞれ、第１
の導管１１および第４の導１！１４を経て正極液タンク
３および負極液タンク４内に戻される。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、たとえば第２図に示したような従来のレ
ドックスフロー電池のような電力貯蔵用電池溝−造にお
いては、電池効率すなわち充放電効率は、放１１１電力
量の充電電力量に対する比率で表わされるが、充電時お
よび放電時に損失があるため、この電池効率は未だ満足
し得るものではなかった。
ドックスフロー電池のような電力貯蔵用電池溝−造にお
いては、電池効率すなわち充放電効率は、放１１１電力
量の充電電力量に対する比率で表わされるが、充電時お
よび放電時に損失があるため、この電池効率は未だ満足
し得るものではなかった。
それゆえに、この発明の目的は、充放電効率に優れたＮ
池構造を提供することにある。
池構造を提供することにある。
発明のＷＪＲ
問題点を解決するための手段
この発明は、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充放電を行なう電池構
造であって、正極および負極が、電□子線を照射処理さ
れた炭素ａｍで構成されていることを特徴とする電池構
造である。ＩＩ！子線照射処理の量は、好ましくは５
Ｍ ｒａｄ以上で、ある。
正極液を、負極に負極液を供給し充放電を行なう電池構
造であって、正極および負極が、電□子線を照射処理さ
れた炭素ａｍで構成されていることを特徴とする電池構
造である。ＩＩ！子線照射処理の量は、好ましくは５
Ｍ ｒａｄ以上で、ある。
作用
この発明では、正極および負極が、電子線照射処理を施
された炭素繊維からなるが、このように炭素繊維を電子
線照射処理することにより、炭素繊維の表面が活性化さ
れると考えられる。
された炭素繊維からなるが、このように炭素繊維を電子
線照射処理することにより、炭素繊維の表面が活性化さ
れると考えられる。
実施例の説明
第２図に概略を示したようなレドックスフ０−電池であ
って、電極面積１Ｘ１ＱＯ１１２のｍ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
ファイト板（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ｍ酸にＦｅＣｌ２を１モル溶
解させた正極液、同じ４１ｓ底塩酸にＣｒＣｆＪ、、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。
って、電極面積１Ｘ１ＱＯ１１２のｍ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
ファイト板（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ｍ酸にＦｅＣｌ２を１モル溶
解させた正極液、同じ４１ｓ底塩酸にＣｒＣｆＪ、、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。
反応電極として用いるカーボンクロスとしては、日本カ
ーボン株式会社製 カーボンクロスＧＦ−２０を用いた
。このカーボンクロスに、電子線を５ Ｍ ｒａｄ照射
したものを実施例１とし、１０Ｍｒａｄ照射したものを
実施例２として準備した。他方、電子線を照射しないカ
ーボンクロスを用いたものを比較例１、ならびに３ Ｍ
ｒａｄ照射したカーボンクロスを用いたものを比較例
２とした。
ーボン株式会社製 カーボンクロスＧＦ−２０を用いた
。このカーボンクロスに、電子線を５ Ｍ ｒａｄ照射
したものを実施例１とし、１０Ｍｒａｄ照射したものを
実施例２として準備した。他方、電子線を照射しないカ
ーボンクロスを用いたものを比較例１、ならびに３ Ｍ
ｒａｄ照射したカーボンクロスを用いたものを比較例
２とした。
上記実施例１．２および比較例１，２につき充放電特性
を一測定したところ、３ Ｍｒａｄの電子線を照射処理
したものは、未照射の比較例１と充放電 −効率におい
て変わるところはなかった。しかしながら、実施例１お
よび実施例２すなわち５ Ｍ ｒａｄおよび１０Ｍｒａ
ｄの電子線を照射した場合には、未照射の比−較例１に
比べて、電池効率が少なくとも５％上昇することが認め
られた。
を一測定したところ、３ Ｍｒａｄの電子線を照射処理
したものは、未照射の比較例１と充放電 −効率におい
て変わるところはなかった。しかしながら、実施例１お
よび実施例２すなわち５ Ｍ ｒａｄおよび１０Ｍｒａ
ｄの電子線を照射した場合には、未照射の比−較例１に
比べて、電池効率が少なくとも５％上昇することが認め
られた。
なお、充放電効率は、使用する正極液および負極液によ
っても異なるが、上記したＦｅＣｆＬ２およびＱｒＣｌ
ｓのほか下記の表に示すものを用いることが可能である
。
っても異なるが、上記したＦｅＣｆＬ２およびＱｒＣｌ
ｓのほか下記の表に示すものを用いることが可能である
。
発明の効果
以上のように、この発明によれば、正極および負極が、
電子線照射処理を施された炭素繊維で構成されているた
め、充放電効率に優れた電池構造を得ることが可能とな
る。
電子線照射処理を施された炭素繊維で構成されているた
め、充放電効率に優れた電池構造を得ることが可能とな
る。
特に、５ Ｍ ｒａｄ以上の電子線が照射された炭素繊
維を用いた場合には電池効率の極めて優れた電池構造を
得ることができる。・ この発明は、レドックスフロー電池に限らず、電力貯蔵
用２次電池一般に適用し得るものであることを指摘して
おく。
維を用いた場合には電池効率の極めて優れた電池構造を
得ることができる。・ この発明は、レドックスフロー電池に限らず、電力貯蔵
用２次電池一般に適用し得るものであることを指摘して
おく。
第１図は、電力需要曲線を示す図である。第２図は、従
来から用いられている電池構造の一例としてのレドック
スフロー電池の概略構成図である。 図において、１は電池構造の一例としてのレドックス２
０−電池、５はＮＷＡ、 ６は正極、７は負極を示・す
。
来から用いられている電池構造の一例としてのレドック
スフロー電池の概略構成図である。 図において、１は電池構造の一例としてのレドックス２
０−電池、５はＮＷＡ、 ６は正極、７は負極を示・す
。
Claims (2)
- （１）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充放電を行なう電池構造にお
いて、 前記正極および負極は、電子線照射処理を施された炭素
繊維で構成されていることを特徴とする、電池構造。 - （２）前記正極および負極は、５Ｍｒａｄ以上の電子線
が照射された炭素繊維により構成されている、特許請求
の範囲第１項記載の電池構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59168193A JPS6147069A (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | 電池構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59168193A JPS6147069A (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | 電池構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6147069A true JPS6147069A (ja) | 1986-03-07 |
Family
ID=15863508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59168193A Pending JPS6147069A (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | 電池構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6147069A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04101918U (ja) * | 1991-01-31 | 1992-09-02 | 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 | デイスク基板の保管装置 |
| KR101145714B1 (ko) * | 2010-04-09 | 2012-05-14 | 전자부품연구원 | 표면 처리된 카본 펠트 전극을 가지는 레독스 플로우 이차 전지 |
-
1984
- 1984-08-10 JP JP59168193A patent/JPS6147069A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04101918U (ja) * | 1991-01-31 | 1992-09-02 | 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 | デイスク基板の保管装置 |
| KR101145714B1 (ko) * | 2010-04-09 | 2012-05-14 | 전자부품연구원 | 표면 처리된 카본 펠트 전극을 가지는 레독스 플로우 이차 전지 |
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