JPS628469A - 回転型亜鉛−臭素電池 - Google Patents
回転型亜鉛−臭素電池Info
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- JPS628469A JPS628469A JP60145789A JP14578985A JPS628469A JP S628469 A JPS628469 A JP S628469A JP 60145789 A JP60145789 A JP 60145789A JP 14578985 A JP14578985 A JP 14578985A JP S628469 A JPS628469 A JP S628469A
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- zinc
- electrode
- electrolyte
- cell
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
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- H01M10/4214—Arrangements for moving electrodes or electrolyte
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- H—ELECTRICITY
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- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
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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
- H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
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- 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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- 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
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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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】
Ａ、産業上の利用分野
本発明は、例えば電気自動車の動力源として用いる電池
のように、軽量かつ小型で、電解液循環装置を付設しな
いで充放電の可能な密閉式バイポーラ亜鉛−臭素電池に
関するものである。
のように、軽量かつ小型で、電解液循環装置を付設しな
いで充放電の可能な密閉式バイポーラ亜鉛−臭素電池に
関するものである。
Ｂ１発明の概要
本発明は、電池本体又は電極に回転を与えｌがら充放ｔ
を行なうことによって、静止型電池の場合に生じる反応
過電圧の増加や亜鉛のデンドライト発生を抑制するため
に、カーボンプラスチック電極を用い密閉構造とした上
で電池本体又は電極に回転を与えながら充放電を行なう
バイポーラ亜鉛−臭素電池に関する。
を行なうことによって、静止型電池の場合に生じる反応
過電圧の増加や亜鉛のデンドライト発生を抑制するため
に、カーボンプラスチック電極を用い密閉構造とした上
で電池本体又は電極に回転を与えながら充放電を行なう
バイポーラ亜鉛−臭素電池に関する。
Ｃ０従来の技術
電解液循環型亜鉛−臭素電池は、現在余剰電力貯蔵用電
池として実用化のための開発が進められている。
池として実用化のための開発が進められている。
この電解液循環型亜鉛−臭素二次電池げ、第６図に示す
ような基本的構成をなすものである。図中の符号（すは
電池本体をなす単セル、（２）は正極室、（３）は負極
室、（４）は隔膜で、前記正極室（２）と負極室（３）
を区画する。（５）は正極、（６）ｉ負極、（７）は正
極側配管系、（８）は負極側配管系、（９）は正極電解
液槽。
ような基本的構成をなすものである。図中の符号（すは
電池本体をなす単セル、（２）は正極室、（３）は負極
室、（４）は隔膜で、前記正極室（２）と負極室（３）
を区画する。（５）は正極、（６）ｉ負極、（７）は正
極側配管系、（８）は負極側配管系、（９）は正極電解
液槽。
αＱけ負極電解液槽、αη、（６）は共にポンプで、そ
れぞれの配管系（７）、（８）を介して各電解液槽（９
）、Ｑ（ｌから電解液（ＺｎＢｒｔ水溶ｇ）水溶環させ
るようになっている。
れぞれの配管系（７）、（８）を介して各電解液槽（９
）、Ｑ（ｌから電解液（ＺｎＢｒｔ水溶ｇ）水溶環させ
るようになっている。
しかして、充電時には負極（６）で１ｊＺｎ”＋２ｅ−
→Ｚｎ、正極（５）では２Ｂｒ ４ Ｂｒ２＋ ２ｅの
反応を生じ、放電時には各電極（ｆｉ）、 （５）で上
記反応式と逆の反応を生じ、析出物（Ｚｎ、Ｂｒ、）が
各電極（６）、 （５）上で消費（酸化、還元）され、
電気エネルギーが放出される。
→Ｚｎ、正極（５）では２Ｂｒ ４ Ｂｒ２＋ ２ｅの
反応を生じ、放電時には各電極（ｆｉ）、 （５）で上
記反応式と逆の反応を生じ、析出物（Ｚｎ、Ｂｒ、）が
各電極（６）、 （５）上で消費（酸化、還元）され、
電気エネルギーが放出される。
Ｄ０発明が解決しようとする問題点
上記の亜鉛−臭素二次電池は、高エネルギー密受高い電
池効率でＺｎ、Ｂｒｙ共資源的に豊富でかつ安価である
ことから、エネルギー貯蔵用電池として用いることが検
討されているが、そのほかに電気自動車用としての需要
も見込まれている。そして、電解液循環型の特徴として
は（イ）反応活物質が電解ｇ槽の液容量で可変であるこ
と、（ロ）亜鉛電着の均一性が増加すること、←９反応
過電圧を小さくすることができろこと、が利点として挙
げられる。
池効率でＺｎ、Ｂｒｙ共資源的に豊富でかつ安価である
ことから、エネルギー貯蔵用電池として用いることが検
討されているが、そのほかに電気自動車用としての需要
も見込まれている。そして、電解液循環型の特徴として
は（イ）反応活物質が電解ｇ槽の液容量で可変であるこ
と、（ロ）亜鉛電着の均一性が増加すること、←９反応
過電圧を小さくすることができろこと、が利点として挙
げられる。
しか・るに、上記の電解液循環型の電池は、電池本体と
電解液槽、配管系、ポンプからなる電解液循環装置を補
機として併設することが必要であることから、電気自動
車に用いた場合装置が複雑でかつ高張ることから積載面
積をとり、部材破損の恐れもあることから、この電解液
循環型に代るものとして電解液を循環させないで済む電
解′ｇ；！靜止型バイポーラ亜鉛、−臭素電池が考えら
れるが、この電池の場合は、（イ）亜鉛のデンドライト
発生の恐れがあること、（ロ）反応過電圧が増加するこ
と、が問題となっていた。
電解液槽、配管系、ポンプからなる電解液循環装置を補
機として併設することが必要であることから、電気自動
車に用いた場合装置が複雑でかつ高張ることから積載面
積をとり、部材破損の恐れもあることから、この電解液
循環型に代るものとして電解液を循環させないで済む電
解′ｇ；！靜止型バイポーラ亜鉛、−臭素電池が考えら
れるが、この電池の場合は、（イ）亜鉛のデンドライト
発生の恐れがあること、（ロ）反応過電圧が増加するこ
と、が問題となっていた。
Ｅ０問題点を解決するための手段
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので
あって、正、負極にｔｄ＊極として比較的特性の優れた
カーボンプラスチック重重を用い、密閉型としかつ外形
を丸形とした電池本体又は電極に回転を与えながら充放
電させるものであって５自動車に搭載した状態において
も回転可能にしておくものとする。この場谷の回転手段
としては、プロペラシャフトに取付けろか又はモーター
による回転などが考えられる。電極は電池本体が密閉型
であることからバイポーラ型とし、そのため電解液の活
物質量には目的、電池容量に応じ適当な濃度、容量とす
る。
あって、正、負極にｔｄ＊極として比較的特性の優れた
カーボンプラスチック重重を用い、密閉型としかつ外形
を丸形とした電池本体又は電極に回転を与えながら充放
電させるものであって５自動車に搭載した状態において
も回転可能にしておくものとする。この場谷の回転手段
としては、プロペラシャフトに取付けろか又はモーター
による回転などが考えられる。電極は電池本体が密閉型
であることからバイポーラ型とし、そのため電解液の活
物質量には目的、電池容量に応じ適当な濃度、容量とす
る。
２１作用
本発明の亜鉛−臭素電池は、回転型としたことによって
電池内の電解液が攪拌され、電解液の流れがスムーズに
なる。このため、従来の電解液静止型電池では問題とな
っていた亜鉛のデンドライト発生や反応過電圧の増加が
みられなくなった。
電池内の電解液が攪拌され、電解液の流れがスムーズに
なる。このため、従来の電解液静止型電池では問題とな
っていた亜鉛のデンドライト発生や反応過電圧の増加が
みられなくなった。
また、当然のことながら電解液循環装置の電解液槽、配
管系、ポンプ等の補機な必要としないことから、軽量で
コンパクトなものとなった。
管系、ポンプ等の補機な必要としないことから、軽量で
コンパクトなものとなった。
Ｇ０発明の実施例
次に１本発明の一実施例を第１図、第２図、第６図によ
って説明する。第１図は本発明の一実施例による回転型
亜鉛−臭素電池本体の模式斜視図であり、第２図はその
電極の平面図であり、第６図は第１図の電池本体の回転
手段の一例を示す模式斜視図である。図中の符号α１は
外形が丸形の電池本体、ａ４はぞの両側の押え板であっ
て、その中間部は次の第２図に示す同じく外形が丸形の
電極α→を正極とし隔膜を用いずにこれと対向する同じ
カーボンプラスチック電極の負極と一対をなし、複数対
が積層されて一体の電池本体Ｃ１３を構成している。α
！９は電解液注入口であり、αＱは前記電池本件（６）
に固定されている回転シャフトで１図に矢印で示す如く
一方向に回転させられる。電極ａｓｈカーボンゲラステ
ック電極で構成されている。このカーボンプラスチック
は、正極活物質の臭素に対性がありかつ成形し易く、大
量生産が可能で安価なポリエチレン等のポリオレフィン
系樹脂に導電性付与のため黒鉛粉末又はカーボンブラン
ク等の炭素質を混合、混練、成形して電極としたもので
ある。αηは電極α→の外周縁を一体に固定するフレー
ムであり、（至）は該フレームに設けたマニホールド、
翰は前記回転シャフトαＱを挿通する通し穴であって、
これに固定した電池本体（至）又は電極α→がモーター
−〇駆動により回転すると、第２図に矢印で示すように
電解液は流れる。第６図に示す（イ）は電池支持台であ
って、その回転シャフトｑ０の支持位置にはシャフトα
Ｑの回転を円ｆｆｔにするため軸受ベアリングを介在さ
せる。なお、１！極Ｑ８を丸形にしたの（１、電解液の
流れをスムーズにする之めと、回転に好適だからである
。
って説明する。第１図は本発明の一実施例による回転型
亜鉛−臭素電池本体の模式斜視図であり、第２図はその
電極の平面図であり、第６図は第１図の電池本体の回転
手段の一例を示す模式斜視図である。図中の符号α１は
外形が丸形の電池本体、ａ４はぞの両側の押え板であっ
て、その中間部は次の第２図に示す同じく外形が丸形の
電極α→を正極とし隔膜を用いずにこれと対向する同じ
カーボンプラスチック電極の負極と一対をなし、複数対
が積層されて一体の電池本体Ｃ１３を構成している。α
！９は電解液注入口であり、αＱは前記電池本件（６）
に固定されている回転シャフトで１図に矢印で示す如く
一方向に回転させられる。電極ａｓｈカーボンゲラステ
ック電極で構成されている。このカーボンプラスチック
は、正極活物質の臭素に対性がありかつ成形し易く、大
量生産が可能で安価なポリエチレン等のポリオレフィン
系樹脂に導電性付与のため黒鉛粉末又はカーボンブラン
ク等の炭素質を混合、混練、成形して電極としたもので
ある。αηは電極α→の外周縁を一体に固定するフレー
ムであり、（至）は該フレームに設けたマニホールド、
翰は前記回転シャフトαＱを挿通する通し穴であって、
これに固定した電池本体（至）又は電極α→がモーター
−〇駆動により回転すると、第２図に矢印で示すように
電解液は流れる。第６図に示す（イ）は電池支持台であ
って、その回転シャフトｑ０の支持位置にはシャフトα
Ｑの回転を円ｆｆｔにするため軸受ベアリングを介在さ
せる。なお、１！極Ｑ８を丸形にしたの（１、電解液の
流れをスムーズにする之めと、回転に好適だからである
。
上記の本発明実施例の回転型亜鉛−臭素電池に、回転を
与えながら充放電をした場合と、回転を与えないで静止
のまま充放電を行なった場合の充放電効率を調べた。こ
の時用いた電解液ばｚｎＢｒ２＋臭素錯化剤のもので、
電流密！ｌｆｆ２０ｍＡ／−で８時間充放電した。この
結果を第４図及び次の第１艮に示す。
与えながら充放電をした場合と、回転を与えないで静止
のまま充放電を行なった場合の充放電効率を調べた。こ
の時用いた電解液ばｚｎＢｒ２＋臭素錯化剤のもので、
電流密！ｌｆｆ２０ｍＡ／−で８時間充放電した。この
結果を第４図及び次の第１艮に示す。
第 １ 我
上記第１我から明らかなように、電池に回転を与えるこ
とによって、静止した場合より約１０％エネルギー効率
が向上する。
とによって、静止した場合より約１０％エネルギー効率
が向上する。
この充放電終了後の電池を解体して観察した結果では、
亜鉛電着は回転を与えた場合の方が良好で、著しいデン
ドライトの発生はなかった。
亜鉛電着は回転を与えた場合の方が良好で、著しいデン
ドライトの発生はなかった。
又、クーロン効率が回転を与えた場合の方が優れている
のは、電解液の回転により亜鉛の均一溶解性が向上した
ためである。
のは、電解液の回転により亜鉛の均一溶解性が向上した
ためである。
埒らにまた、正極における臭素は錯化合物となるが、回
転を与えた場合は臭素錯化物も確実に反応しているもの
と考えられる。
転を与えた場合は臭素錯化物も確実に反応しているもの
と考えられる。
次に、回転を与えた電極における電極回転数と反応過電
圧の関係を調べた。この結果を第５図に示す。
圧の関係を調べた。この結果を第５図に示す。
この第５図から明らかなように亜鉛極、臭素極共に回転
付与により過電圧は減少しており、特に臭素極アその効
果が大きいことが確認された。
付与により過電圧は減少しており、特に臭素極アその効
果が大きいことが確認された。
このように、電池本体に回転を与えつつ充放電する回転
型電池は、従来の静止型電池の短所を補ない、電解液循
環型電池の長所を備えたものと言うことができる。
型電池は、従来の静止型電池の短所を補ない、電解液循
環型電池の長所を備えたものと言うことができる。
Ｈ６発明の詳細
な説明したように、本発明の回転型亜鉛−臭素電池は、
静止型電池で生じる反応過電圧の増加や亜鉛デンドライ
トの発生を抑制できる一方、Ｉ！電解液循猿型電池の電
解液循環装置を取付けずに済むので、軽量、コンパクト
であって、を気自動車用等の用途に使用した場合に効果
が発揮される。
静止型電池で生じる反応過電圧の増加や亜鉛デンドライ
トの発生を抑制できる一方、Ｉ！電解液循猿型電池の電
解液循環装置を取付けずに済むので、軽量、コンパクト
であって、を気自動車用等の用途に使用した場合に効果
が発揮される。
第１図は本発明の回転型電池の一実施例を示す模式斜視
図、第２図はその電極の平面図、第６図はその電池回転
手段の一例を示す模式斜視図、第４図は回転型電池の充
放電時間と電池電圧の関係を示す線図、第５図は回転型
電池の回転数と過電圧の関係を示す線図である。第６図
は従来の電解液循環型亜鉛−臭素電池の構成を示す断面
図である。 図中の符号（１３は電池本体、α喧は押え板、檜は電解
液注入口、（ｌ＊Ｕ回転シャフト、α７）にフレーム、
翰は電極、（至）はマニホールド、翰は回転シャフト通
し穴、Ｑｌ）は電解液の流れ、に）は電池支持台、（社
）は回転用モーターである。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 第１図 第２図 ２１：電解浪。滉此 ２２、を池支Ｊ子台 ２３．凹転用七−ター充放を
叶Ｆ／１（Ｈｖ） 第５図 第６図 Ｏ■ ３：負極皇 １１：ポ°ン７゜４ニジ吊
刃具 １２： プス°ン７゜５
： 正 ｍ ６： 負 濱シｉ ７：ｚイ通ｉイβり自己管糸 ８：負渾＆狽りｒ！Ｆ−管来
図、第２図はその電極の平面図、第６図はその電池回転
手段の一例を示す模式斜視図、第４図は回転型電池の充
放電時間と電池電圧の関係を示す線図、第５図は回転型
電池の回転数と過電圧の関係を示す線図である。第６図
は従来の電解液循環型亜鉛−臭素電池の構成を示す断面
図である。 図中の符号（１３は電池本体、α喧は押え板、檜は電解
液注入口、（ｌ＊Ｕ回転シャフト、α７）にフレーム、
翰は電極、（至）はマニホールド、翰は回転シャフト通
し穴、Ｑｌ）は電解液の流れ、に）は電池支持台、（社
）は回転用モーターである。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 第１図 第２図 ２１：電解浪。滉此 ２２、を池支Ｊ子台 ２３．凹転用七−ター充放を
叶Ｆ／１（Ｈｖ） 第５図 第６図 Ｏ■ ３：負極皇 １１：ポ°ン７゜４ニジ吊
刃具 １２： プス°ン７゜５
： 正 ｍ ６： 負 濱シｉ ７：ｚイ通ｉイβり自己管糸 ８：負渾＆狽りｒ！Ｆ−管来
Claims (2)
- （１）正、負極にカーボンプラスチック電極を用い、密
閉構造とした電池本体又は電池本体中の電極に回転を与
えながら充放電を行なうことを特徴とする回転型亜鉛−
臭素電池。 - （２）上記電池本体又は電池本体中の電極の回転数を１
０００ｖ．ｐ．ｍ以上とした特許請求の範囲第１項記載
の回転型亜鉛−臭素電池。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60145789A JPS628469A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 回転型亜鉛−臭素電池 |
| AU59737/86A AU5973786A (en) | 1985-07-04 | 1986-07-02 | Rotary zinc-bromine battery having hermetically sealed electrolyte |
| EP86109123A EP0207522A3 (en) | 1985-07-04 | 1986-07-04 | Rotary zinc-bromine secondary battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60145789A JPS628469A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 回転型亜鉛−臭素電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS628469A true JPS628469A (ja) | 1987-01-16 |
Family
ID=15393194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60145789A Pending JPS628469A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 回転型亜鉛−臭素電池 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0207522A3 (ja) |
| JP (1) | JPS628469A (ja) |
| AU (1) | AU5973786A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1278825C (en) * | 1986-03-03 | 1991-01-08 | Richard J. Bellows | Metal halogen electrochemical cell |
| AT388063B (de) * | 1987-02-02 | 1989-04-25 | Energiespeicher & Antriebssyst | Verfahren zum abbau ungleichmaessiger abscheidungen an elektroden einer batterie |
| GB9722124D0 (en) | 1997-10-20 | 1997-12-17 | European Community | A reactor |
| GB2333889B (en) * | 1998-01-26 | 1999-12-15 | David Robert Battlebury | Improvements to the conversion efficiency of secondary cells |
| WO2011054027A1 (en) * | 2009-11-03 | 2011-05-12 | Redflow Pty Ltd | Bromine complex valve |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3822149A (en) * | 1972-02-17 | 1974-07-02 | Du Pont | Rechargeable zinc electrochemical energy conversion device |
| JPS57121172A (en) * | 1981-01-19 | 1982-07-28 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Metal-halogen battery |
| JPS5996662A (ja) * | 1982-11-24 | 1984-06-04 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 亜鉛−臭素電池のプラスチツク電極 |
| US4521497A (en) * | 1984-05-18 | 1985-06-04 | Lth Associates, Ltd. | Electrochemical generators and method for the operation thereof |
-
1985
- 1985-07-04 JP JP60145789A patent/JPS628469A/ja active Pending
-
1986
- 1986-07-02 AU AU59737/86A patent/AU5973786A/en not_active Abandoned
- 1986-07-04 EP EP86109123A patent/EP0207522A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0207522A3 (en) | 1987-08-05 |
| AU5973786A (en) | 1987-01-08 |
| EP0207522A2 (en) | 1987-01-07 |
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