JPS622470A - 亜鉛−塩素電池 - Google Patents
亜鉛−塩素電池Info
- Publication number
- JPS622470A JPS622470A JP60139939A JP13993985A JPS622470A JP S622470 A JPS622470 A JP S622470A JP 60139939 A JP60139939 A JP 60139939A JP 13993985 A JP13993985 A JP 13993985A JP S622470 A JPS622470 A JP S622470A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrate
- heat
- chiller
- electrolyte
- heat storage
- 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
- 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
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (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】
産業上の利用分野
本発明は亜鉛−塩素電池に関し、特に充電時の水和物生
成熱を蓄熱槽に貯え、放電時に水和物を蓄熱液で加温分
解することにより、電池運転に要する電力消費を低減し
たものである。
成熱を蓄熱槽に貯え、放電時に水和物を蓄熱液で加温分
解することにより、電池運転に要する電力消費を低減し
たものである。
従来の技術
一般に亜鉛−塩素電池は、亜鉛極を負極とし、塩素極を
正極とする電極部に、塩化亜鉛を主区分とする水溶液を
電解液として循環し、充電時に負極で亜鉛を電析し、正
極で塩素ガスを発生し、放電時に負極で亜鉛を溶出して
イオン化１１、正極で塩素ガスをイオン化するもので、
充電時には正極で発生した塩素ガスを水和物槽に導入し
、冷水と反応させて水和物として貯蔵し、放電時には水
和物を加温分解して発生した塩素ガスを電解液に供給し
ている。
正極とする電極部に、塩化亜鉛を主区分とする水溶液を
電解液として循環し、充電時に負極で亜鉛を電析し、正
極で塩素ガスを発生し、放電時に負極で亜鉛を溶出して
イオン化１１、正極で塩素ガスをイオン化するもので、
充電時には正極で発生した塩素ガスを水和物槽に導入し
、冷水と反応させて水和物として貯蔵し、放電時には水
和物を加温分解して発生した塩素ガスを電解液に供給し
ている。
塩素ガスを水和物とする反応は発熱反応であ、す、水和
物の分解温度は常圧下で９．６℃であるため、充電時に
は水和物槽を冷却し、＃放電時には水和物槽を加 温する必要がある。従来は水和物槽にチラーを取付けて
充電時に水和物槽を冷却し、排熱はクーリングタワーで
外気に放熱し、放電時に電解液が塩化亜鉛濃度の上昇に
よる液温の上昇および電流通過によるジュール熱により
上昇するところから電解液により水和物槽を温めて水和
物を分解し、塩素ガスを発生させている。
物の分解温度は常圧下で９．６℃であるため、充電時に
は水和物槽を冷却し、＃放電時には水和物槽を加 温する必要がある。従来は水和物槽にチラーを取付けて
充電時に水和物槽を冷却し、排熱はクーリングタワーで
外気に放熱し、放電時に電解液が塩化亜鉛濃度の上昇に
よる液温の上昇および電流通過によるジュール熱により
上昇するところから電解液により水和物槽を温めて水和
物を分解し、塩素ガスを発生させている。
発明が解決しようとする問題点
充電時に水和物槽をチラーで冷却し、排熱をクーリング
タワーで外気に放熱すると、放電後の電解液の温度が低
くなりすぎるｔめ、充電開始までに電解液を所定の温度
に温めると共に、水和物槽を所定の温度に冷却する必要
があり、これにかなりの電力を消費する。これを改善す
る几め、充電時のチラーによる排熱を電解液で冷却する
ことが試みられているが、電解液では温度が高い几め、
チラーの効率が低下し電力消費ｆあまり低減することは
できない。
タワーで外気に放熱すると、放電後の電解液の温度が低
くなりすぎるｔめ、充電開始までに電解液を所定の温度
に温めると共に、水和物槽を所定の温度に冷却する必要
があり、これにかなりの電力を消費する。これを改善す
る几め、充電時のチラーによる排熱を電解液で冷却する
ことが試みられているが、電解液では温度が高い几め、
チラーの効率が低下し電力消費ｆあまり低減することは
できない。
問題点を解決する几めの手段
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、充電時の塩素ガス
の水和物生成熱を蓄熱槽に貯え、放電時に蓄熱液で水和
物を加温分解することにより、電池運転に要する消費電
力を低減し北亜鉛−塩素電池を開発したもので、亜鉛極
を負極、塩素極を正極とする電極部に、塩化亜鉛を主成
分とする電解液を循環し、充電時に塩素極で発生する塩
素ガスをチラー付き水和物槽に水和物として貯蔵し、放
電時に水和物を分解Ｌ−て発生した塩素ガスを電解液に
供給する電池において、チラーに蓄熱槽を設け、充電時
の水和物生成熱を蓄熱槽に貯え、放電時に蓄熱液で水和
物を９分解し、て塩素ガスを発生させることを特徴とす
るものである。
の水和物生成熱を蓄熱槽に貯え、放電時に蓄熱液で水和
物を加温分解することにより、電池運転に要する消費電
力を低減し北亜鉛−塩素電池を開発したもので、亜鉛極
を負極、塩素極を正極とする電極部に、塩化亜鉛を主成
分とする電解液を循環し、充電時に塩素極で発生する塩
素ガスをチラー付き水和物槽に水和物として貯蔵し、放
電時に水和物を分解Ｌ−て発生した塩素ガスを電解液に
供給する電池において、チラーに蓄熱槽を設け、充電時
の水和物生成熱を蓄熱槽に貯え、放電時に蓄熱液で水和
物を９分解し、て塩素ガスを発生させることを特徴とす
るものである。
即ち本発明電池は、第１図に示すように亜鉛極を負極と
し、塩素極を正極とする電極部（１）に、電解液槽（２
）から電解液ポンプ（３）により、塩化亜鉛を主成分と
する水溶ｇ、ｆｔ電解液として循環し、充電時に塩素極
で発生する塩素ガスをガスポンプ（４）により充電バル
ブ（５）を通して水和物槽（６）内に吹き込み、水和物
として貯蔵する。水和物槽（６）には水和物生成熱を冷
却する友めのチラー（７）を取付け、該チラー（７）に
は蓄熱槽（８）を設けて充電時に蓄熱液ポンプ（９）に
より冷却バルブ（１０）を通し、チラー（７）に蓄熱液
を循環させて、チラー（７）の圧縮冷媒を冷却し、水和
物の生成熱を蓄熱槽に貯える。放電時にはチラー（７）
による水和物槽（６）の冷却を停止し、蓄熱液ポンプ（
９）により加熱バルブ（１１〕を通して水和物槽（６）
に蓄熱液を循環し、蓄熱液により水和物槽（６）を加温
して水和物を分解１．７、発生（、た塩素ガスを放電バ
ルブ（１２）を通して電解液槽（２）同に吹き込み、塩
素ガス全電解液に溶解京せるものである。
し、塩素極を正極とする電極部（１）に、電解液槽（２
）から電解液ポンプ（３）により、塩化亜鉛を主成分と
する水溶ｇ、ｆｔ電解液として循環し、充電時に塩素極
で発生する塩素ガスをガスポンプ（４）により充電バル
ブ（５）を通して水和物槽（６）内に吹き込み、水和物
として貯蔵する。水和物槽（６）には水和物生成熱を冷
却する友めのチラー（７）を取付け、該チラー（７）に
は蓄熱槽（８）を設けて充電時に蓄熱液ポンプ（９）に
より冷却バルブ（１０）を通し、チラー（７）に蓄熱液
を循環させて、チラー（７）の圧縮冷媒を冷却し、水和
物の生成熱を蓄熱槽に貯える。放電時にはチラー（７）
による水和物槽（６）の冷却を停止し、蓄熱液ポンプ（
９）により加熱バルブ（１１〕を通して水和物槽（６）
に蓄熱液を循環し、蓄熱液により水和物槽（６）を加温
して水和物を分解１．７、発生（、た塩素ガスを放電バ
ルブ（１２）を通して電解液槽（２）同に吹き込み、塩
素ガス全電解液に溶解京せるものである。
作用
水和物槽を冷却するチラーに蓄熱槽全段け、充電時の水
和物生成熱をチラーで冷却し、その熱を蓄熱槽に貯え、
放電時に蓄熱液で水和物を加温分解するもので、蓄熱槽
の温度は充電時に水和物生成熱により上昇し、放電時に
は水和物の分解により低下するも、温度変化は約１７〜
３０℃の範囲内で充放電が可能となり、チラー〇消費電
力全減少することができる。
和物生成熱をチラーで冷却し、その熱を蓄熱槽に貯え、
放電時に蓄熱液で水和物を加温分解するもので、蓄熱槽
の温度は充電時に水和物生成熱により上昇し、放電時に
は水和物の分解により低下するも、温度変化は約１７〜
３０℃の範囲内で充放電が可能となり、チラー〇消費電
力全減少することができる。
即ちチラーの効率は圧縮冷媒を冷却する冷却水の温度に
より変り、冷却水の温度が低い程高能率となり、チラー
消費電力は減少する。従って従来の排熱をクーリングタ
ワーで外気に放熱する方法では、水道水が用いられるた
め、冬期放電後の電解液を所定の温度に高め、水和物槽
を所望の温度に冷却する必要が生ずる。これに対し本発
明電池では充電時に蓄熱槽は水和物生成熱により温度上
昇し、電解液は塩化亜鉛の電気分解によって塩化亜鉛の
濃度低下により温度が低下し、放電時に蓄熱槽は水和物
分解により温度が上昇する。このようにして蓄熱槽の温
度変化は１７〜３０℃の範囲に止ｔｆ）、チラーを高能
率で作動させることができる。
より変り、冷却水の温度が低い程高能率となり、チラー
消費電力は減少する。従って従来の排熱をクーリングタ
ワーで外気に放熱する方法では、水道水が用いられるた
め、冬期放電後の電解液を所定の温度に高め、水和物槽
を所望の温度に冷却する必要が生ずる。これに対し本発
明電池では充電時に蓄熱槽は水和物生成熱により温度上
昇し、電解液は塩化亜鉛の電気分解によって塩化亜鉛の
濃度低下により温度が低下し、放電時に蓄熱槽は水和物
分解により温度が上昇する。このようにして蓄熱槽の温
度変化は１７〜３０℃の範囲に止ｔｆ）、チラーを高能
率で作動させることができる。
実施例
硬質グラファイトからなる亜鉛極板と多孔質グラファイ
トからなる塩素極板をポリ塩化ビニル製枠体内に集電体
を介１−１て対設したバイポーラ電極を積層し、各電極
間に電極作用面積２８００ｄの単、セルを形成し、これ
を９６セル電気的に直列に接続して電極部を形成し九〇
この電極部と７５０ｔの電解液槽と１０００ｔのチラー
付き水和物槽と２２００１の蓄熱槽を用いてｆａ１図に
示す本発明電池（容量１１．８ ＫＷ） ？組立て、電
解液に塩化亜鉛２ｍｏｌ／ｌ、塩化カリウム１ｍｏｌ、
４゜塩化ナトリウム２ｍｏｌ／Ｌからなる水溶液（ｐＨ
＝１〕を用い、単セル当り５４０ ｔ／−の割合で循環
し、電流密度２５ ｍＡ／ｃＪＡで８時間の充電の後、
２２．５ ｍＡ／ｃＩｉで約８時間の放電を１サイクル
として電池を運転し、電解液槽、水和物槽及び蓄熱槽の
温度とチラーの消費電力を測定し友。
トからなる塩素極板をポリ塩化ビニル製枠体内に集電体
を介１−１て対設したバイポーラ電極を積層し、各電極
間に電極作用面積２８００ｄの単、セルを形成し、これ
を９６セル電気的に直列に接続して電極部を形成し九〇
この電極部と７５０ｔの電解液槽と１０００ｔのチラー
付き水和物槽と２２００１の蓄熱槽を用いてｆａ１図に
示す本発明電池（容量１１．８ ＫＷ） ？組立て、電
解液に塩化亜鉛２ｍｏｌ／ｌ、塩化カリウム１ｍｏｌ、
４゜塩化ナトリウム２ｍｏｌ／Ｌからなる水溶液（ｐＨ
＝１〕を用い、単セル当り５４０ ｔ／−の割合で循環
し、電流密度２５ ｍＡ／ｃＪＡで８時間の充電の後、
２２．５ ｍＡ／ｃＩｉで約８時間の放電を１サイクル
として電池を運転し、電解液槽、水和物槽及び蓄熱槽の
温度とチラーの消費電力を測定し友。
これ等の結果を充電時の水和物槽を冷却するチラーの排
熱をクーリングタワーで外気に放熱し、放電時に電解液
で水和物を分解する従来方法（ａ）と、充電時の水和物
槽を冷却するチラーにより水和物生成熱を電解液に蓄熱
し、放電時に電解液で水和物を分解する従来方法（ｂ）
と比較し、第１表に示す。
熱をクーリングタワーで外気に放熱し、放電時に電解液
で水和物を分解する従来方法（ａ）と、充電時の水和物
槽を冷却するチラーにより水和物生成熱を電解液に蓄熱
し、放電時に電解液で水和物を分解する従来方法（ｂ）
と比較し、第１表に示す。
尚第１表において本発明電池の放電後の蓄熱槽の温度が
１７℃と低くなっているが、これはチラーにより水和物
槽の温度を１１℃から３℃に冷却することにより２０℃
となる。ま友従来電池（ａ）ではチラーの排熱を大気中
に放熱している友め、放熱後の電解液槽の温度が充電開
始時の温度に回復せず、従来電池（ｂ）では電解液槽の
温度が３３℃と低くなっているが、これはチラーにより
水和物槽の温度を１１℃から３℃に冷却することにより
３５℃となる。
１７℃と低くなっているが、これはチラーにより水和物
槽の温度を１１℃から３℃に冷却することにより２０℃
となる。ま友従来電池（ａ）ではチラーの排熱を大気中
に放熱している友め、放熱後の電解液槽の温度が充電開
始時の温度に回復せず、従来電池（ｂ）では電解液槽の
温度が３３℃と低くなっているが、これはチラーにより
水和物槽の温度を１１℃から３℃に冷却することにより
３５℃となる。
第１表から判るように従来電池（ａ）では水和物槽を１
１℃から３℃に冷却し、電解液槽ｔ−３０℃から３５℃
に昇温する必要があり、これに相当の電力を消費する。
１℃から３℃に冷却し、電解液槽ｔ−３０℃から３５℃
に昇温する必要があり、これに相当の電力を消費する。
また従来電池■）ではチラーの圧縮冷媒を電解液で冷却
しているが、電解液の温度が３５℃前後と高いため、チ
ラーの効率が悪く、チラーの消費富力が１５ ＫＷｈ
ｒ／１サイクルと高くなっている。これに対し本発明電
池ではチラーの圧縮冷媒の冷却に２０〜３０℃の冷水を
使用することができるため、チラーの消費電力が１１．
４ＫＷｈｒ／１サイクルと著しく少なくなっていること
が判る。
しているが、電解液の温度が３５℃前後と高いため、チ
ラーの効率が悪く、チラーの消費富力が１５ ＫＷｈ
ｒ／１サイクルと高くなっている。これに対し本発明電
池ではチラーの圧縮冷媒の冷却に２０〜３０℃の冷水を
使用することができるため、チラーの消費電力が１１．
４ＫＷｈｒ／１サイクルと著しく少なくなっていること
が判る。
発明の効果
このように本発明によれば、水和物槽を冷却するチラー
に蓄熱槽を設けて水和物生成熱を蓄熱し、この熱により
水和物の分解を行なうことにより、チラーの圧縮冷媒を
低温で行なうことができるようになり、チラー運転が高
能率化し、チラー運転に要する電力消費を低減する顕著
な効果を奏するものである。
に蓄熱槽を設けて水和物生成熱を蓄熱し、この熱により
水和物の分解を行なうことにより、チラーの圧縮冷媒を
低温で行なうことができるようになり、チラー運転が高
能率化し、チラー運転に要する電力消費を低減する顕著
な効果を奏するものである。
第１図は本発明電池の一例を示す説明図である。
１ 電極部 ２ 電解液槽
２ 電解液ポンプ ４ ガスポンプ
５ 充電バルブ ６ 水和物槽
７ チラー ８ 蓄熱槽
９ 蓄熱液ポンプ １ｏ 冷却バルブ
１１ 加熱パルブ
Claims (1)
- 亜鉛極を負極、塩素極を正極とする電極部に塩化亜鉛を
主成分とする電解液を循環し、充電時に塩素極で発生す
る塩素ガスをチラー付き水和物槽に水和物として貯蔵し
、放電時に水和物を分解して発生した塩素ガスを電解液
に供給する電池において、チラーに蓄熱槽を設け、充電
時の水和物生成熱を蓄熱槽に貯え、放電時に蓄熱液で水
和物を分解して塩素ガスを発生させることを特徴とする
亜鉛−塩素電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60139939A JPS622470A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 亜鉛−塩素電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60139939A JPS622470A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 亜鉛−塩素電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS622470A true JPS622470A (ja) | 1987-01-08 |
Family
ID=15257191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60139939A Pending JPS622470A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 亜鉛−塩素電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS622470A (ja) |
-
1985
- 1985-06-26 JP JP60139939A patent/JPS622470A/ja active Pending
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