[go: up one dir, main page]

JP2019079750A - Flow battery - Google Patents

Flow battery Download PDF

Info

Publication number
JP2019079750A
JP2019079750A JP2017207573A JP2017207573A JP2019079750A JP 2019079750 A JP2019079750 A JP 2019079750A JP 2017207573 A JP2017207573 A JP 2017207573A JP 2017207573 A JP2017207573 A JP 2017207573A JP 2019079750 A JP2019079750 A JP 2019079750A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
negative electrode
positive electrode
electrolytic solution
flow battery
collision
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
Application number
JP2017207573A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
佐々木 元
Hajime Sasaki
元 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2017207573A priority Critical patent/JP2019079750A/en
Publication of JP2019079750A publication Critical patent/JP2019079750A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

【課題】流動装置から放出される気泡が活物質に衝突することを抑制することができるフロー電池を提供する。【解決手段】フロー電池は、正極および負極と、電解液と、流動装置と、衝突抑制部材とを備える。電解液は、正極および負極に接触する。流動装置は、電解液中に気泡を発生させる発生部を含み、電解液を流動させる。衝突抑制部材は、正極および負極の少なくとも一方の下方において当該正極または当該負極の主面に対して突出するように設けられる。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flow battery capable of suppressing collision of bubbles discharged from a flow device with an active material. A flow battery includes a positive electrode and a negative electrode, an electrolytic solution, a flow device, and a collision suppressing member. The electrolytic solution contacts the positive electrode and the negative electrode. The flow device includes a generating unit that generates bubbles in the electrolytic solution and causes the electrolytic solution to flow. The collision suppressing member is provided below at least one of the positive electrode and the negative electrode so as to protrude from the main surface of the positive electrode or the negative electrode. [Selection diagram] Figure 1

Description

開示の実施形態は、フロー電池に関する。   Embodiments of the disclosure relate to flow batteries.

従来、正極と負極との間に、テトラヒドロキシ亜鉛酸イオン([Zn(OH)2−)を含有する電解液を循環させるフロー電池が知られている(例えば、非特許文献1参照)。 Conventionally, a flow battery is known in which an electrolytic solution containing tetrahydroxyzincate ion ([Zn (OH) 4 ] 2− ) is circulated between a positive electrode and a negative electrode (see, for example, Non-Patent Document 1) .

また、亜鉛種等の活物質を含む負極を、選択的イオン電導性を有するイオン電導層で覆うことでデンドライトの成長を抑制する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   There is also proposed a technology for suppressing the growth of dendrite by covering a negative electrode containing an active material such as a zinc species with an ion conductive layer having selective ion conductivity (see, for example, Patent Document 1).

特開2015−185259号公報JP, 2015-185259, A

Y. Ito. et al.: Zinc morphology in zinc-nickel flow assisted batteries and impact on performance, Journal of Power Sources, Vol. 196, pp. 2340-2345, 2011Y. Ito. Et al .: Zinc morphology in zinc-nickel flow assisted batteries and impact on performance, Journal of Power Sources, Vol. 196, pp. 2340-2345, 2011

しかしながら、上記に記載の電池では、電解液を循環させる流動装置から放出される気泡が電極表面に生成した活物質に衝突することにより、かかる活物質が電極表面から脱落し、充放電に寄与しない状態で滞留することで電池性能が劣化する懸念があった。   However, in the battery described above, when the bubbles released from the flow device for circulating the electrolyte collide with the active material generated on the electrode surface, the active material falls off from the electrode surface and does not contribute to charge and discharge. There is a concern that the battery performance may be degraded by staying in the state.

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、流動装置から放出される気泡が活物質に衝突することを抑制することができるフロー電池を提供することを目的とする。   One aspect of an embodiment is made in view of the above, and it aims at providing a flow battery which can control that a bubble emitted from a flow device collides with an active material.

実施形態の一態様に係るフロー電池は、正極および負極と、電解液と、流動装置と、衝突抑制部材とを備える。電解液は、前記正極および前記負極に接触する。流動装置は、前記電解液中に気泡を発生させる発生部を含み、前記電解液を流動させる。衝突抑制部材は、前記正極および前記負極の少なくとも一方の下方において当該正極または当該負極の主面に対して突出するように設けられる。   The flow battery according to one aspect of the embodiment includes a positive electrode and a negative electrode, an electrolytic solution, a flow device, and a collision suppression member. An electrolytic solution contacts the positive electrode and the negative electrode. The flow device includes a generator for generating bubbles in the electrolyte, and causes the electrolyte to flow. The collision suppressing member is provided below the positive electrode and at least one of the negative electrode so as to protrude with respect to the main surface of the positive electrode or the negative electrode.

実施形態の一態様によれば、流動装置から放出される気泡が活物質に衝突することを抑制することができる。   According to one aspect of the embodiment, it is possible to suppress that the air bubbles emitted from the flow device collide with the active material.

図1は、実施形態に係るフロー電池の概略を示す図である。FIG. 1 is a schematic view of a flow battery according to an embodiment. 図2は、実施形態に係るフロー電池の電極間の接続の一例について説明する図である。FIG. 2 is a view for explaining an example of connection between electrodes of the flow battery according to the embodiment. 図3は、実施形態の変形例に係るフロー電池の概略を示す図である。FIG. 3 is a schematic view of a flow battery according to a modification of the embodiment.

以下、添付図面を参照して、本願の開示するフロー電池の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the disclosed flow battery will be described in detail with reference to the attached drawings. Note that the present invention is not limited by the embodiments described below.

<実施形態>
図1は、実施形態に係るフロー電池1の概略を示す図である。図1に示すフロー電池1は、正極2と、負極3と、隔膜4,5と、電解液6と、粉末7と、発生部9と、供給部14と、筐体17と、上板18とを備える。フロー電池1は、発生部9で発生した気泡8を浮上させることにより電解液6を流動させる装置である。発生部9は、流動装置の一例である。
Embodiment
FIG. 1 is a schematic view of a flow battery 1 according to an embodiment. The flow battery 1 shown in FIG. 1 includes the positive electrode 2, the negative electrode 3, the diaphragms 4 and 5, the electrolytic solution 6, the powder 7, the generating unit 9, the supply unit 14, the housing 17, and the upper plate 18. And The flow battery 1 is a device that causes the electrolytic solution 6 to flow by causing the bubbles 8 generated in the generation unit 9 to float. The generation unit 9 is an example of a flow device.

なお、説明を分かりやすくするために、図1には、鉛直上向きを正方向とし、鉛直下向きを負方向とするZ軸を含む3次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、後述の説明に用いる他の図面でも示す場合がある。   In order to make the description easy to understand, FIG. 1 illustrates a three-dimensional orthogonal coordinate system including a Z axis in which the vertically upward direction is a positive direction and the vertically downward direction is a negative direction. Such an orthogonal coordinate system may also be shown in other drawings used in the following description.

正極2は、例えば、ニッケル化合物、マンガン化合物またはコバルト化合物を正極活物質として含有する導電性の部材である。ニッケル化合物は、例えば、オキシ水酸化ニッケル、水酸化ニッケル、コバルト化合物含有水酸化ニッケル等が使用できる。マンガン化合物は、例えば、二酸化マンガン等が使用できる。コバルト化合物は、例えば、水酸化コバルト、オキシ水酸化コバルト等が使用できる。また、正極2は、黒鉛、カーボンブラック、導電性樹脂等を含んでもよい。電解液6が分解される酸化還元電位の観点からは、正極2はニッケル化合物を含有してもよい。   The positive electrode 2 is a conductive member containing, for example, a nickel compound, a manganese compound or a cobalt compound as a positive electrode active material. As the nickel compound, for example, nickel oxyhydroxide, nickel hydroxide, nickel compound-containing nickel hydroxide and the like can be used. As the manganese compound, for example, manganese dioxide can be used. As the cobalt compound, for example, cobalt hydroxide, cobalt oxyhydroxide and the like can be used. In addition, the positive electrode 2 may contain graphite, carbon black, a conductive resin, and the like. From the viewpoint of the redox potential at which the electrolytic solution 6 is decomposed, the positive electrode 2 may contain a nickel compound.

負極3は、負極活物質を金属として含む。負極3は、例えば、ステンレスや銅等の金属板や、ステンレスや銅板の表面をニッケルやスズ、亜鉛でメッキ処理したものを使用することができる。また、メッキ処理された表面が一部酸化されたものを負極3として使用してもよい。   The negative electrode 3 contains a negative electrode active material as a metal. The negative electrode 3 may be, for example, a metal plate of stainless steel, copper or the like, or a stainless steel plate or copper plate whose surface is plated with nickel, tin or zinc. In addition, the negative electrode 3 may be used in which the plated surface is partially oxidized.

正極2は、正極2Aおよび正極2Bを含む。負極3は、負極3A、負極3Bおよび負極3Cを含む。正極2および負極3は、負極3Aと、正極2Aと、負極3Bと、正極2Bと、負極3Cとが予め定められた間隔でY軸方向に沿って順に並ぶように配置されている。このように隣り合う正極2と負極3との間隔をそれぞれ設けることにより、正極2と負極3との間に電解液6および気泡8の流通経路が確保される。   Positive electrode 2 includes a positive electrode 2A and a positive electrode 2B. Negative electrode 3 includes negative electrode 3A, negative electrode 3B and negative electrode 3C. The positive electrode 2 and the negative electrode 3 are arranged such that the negative electrode 3A, the positive electrode 2A, the negative electrode 3B, the positive electrode 2B, and the negative electrode 3C are arranged in order along the Y-axis direction at predetermined intervals. Thus, by providing the space | interval of the positive electrode 2 and the negative electrode 3 which adjoin each other, the flow path of the electrolyte solution 6 and the bubble 8 between the positive electrode 2 and the negative electrode 3 is ensured.

隔膜4,5は、正極2の厚み方向、すなわちY軸方向の両側を挟むように配置される。隔膜4,5は、電解液6に含まれるイオンの移動を許容する材料で構成される。隔膜4,5の材料としては、例えば、水酸化物イオン伝導性を有する陰イオン伝導性材料が挙げられる。陰イオン伝導性材料としては、例えば、有機ヒドロゲルのような三次元構造を有するゲル状の陰イオン伝導性材料、または固体高分子型陰イオン伝導性材料等が挙げられる。固体高分子型陰イオン伝導性材料は、例えば、ポリマーと、周期表の第1族〜第17族より選択された少なくとも一種類の元素を含有する、酸化物、水酸化物、層状複水酸化物、硫酸化合物およびリン酸化合物からなる群より選択された少なくとも一つの化合物とを含む。   The diaphragms 4 and 5 are disposed so as to sandwich both sides in the thickness direction of the positive electrode 2, that is, the Y-axis direction. The diaphragms 4 and 5 are made of a material that allows the movement of ions contained in the electrolytic solution 6. Examples of the material of the membranes 4 and 5 include anion conductive materials having hydroxide ion conductivity. Examples of the anion-conductive material include gel-like anion-conductive materials having a three-dimensional structure such as organic hydrogels, solid polymer-type anion-conductive materials, and the like. The solid polymer type anion conductive material is, for example, an oxide, hydroxide, layered double hydroxide, containing a polymer and at least one element selected from Groups 1 to 17 of the periodic table. And at least one compound selected from the group consisting of sulfuric acid compounds and phosphoric acid compounds.

隔膜4,5は、好ましくは、水酸化物イオンよりも大きいイオン半径を備えた[Zn(OH)2−等の金属イオン錯体の透過を抑制するように緻密な材料で構成されるとともに所定の厚さを有する。緻密な材料としては、例えば、アルキメデス法で算出された90%以上、より好ましくは92%以上、さらに好ましくは95%以上の相対密度を有する材料が挙げられる。所定の厚さは、例えば、10μm〜1000μm、より好ましくは50μm〜500μmである。 The diaphragms 4 and 5 are preferably made of a compact material so as to suppress the permeation of metal ion complexes such as [Zn (OH) 4 ] 2- or the like having a larger ion radius than hydroxide ions. It has a predetermined thickness. Examples of the dense material include materials having a relative density of 90% or more, more preferably 92% or more, and even more preferably 95% or more, as calculated by the Archimedes method. The predetermined thickness is, for example, 10 μm to 1000 μm, more preferably 50 μm to 500 μm.

この場合には、充電の際に、負極3A〜3Cにおいて析出する亜鉛がデンドライト(針状結晶)として成長し、隔膜4,5を貫通することを低減することができる。その結果、互いに向かい合う負極3と正極2との間の導通を低減することができる。   In this case, zinc deposited in the negative electrodes 3A to 3C grows as dendrites (needle-like crystals) during charging, and penetration of the diaphragms 4 and 5 can be reduced. As a result, the conduction between the negative electrode 3 and the positive electrode 2 facing each other can be reduced.

電解液6は、亜鉛種を含有するアルカリ水溶液である。電解液6中の亜鉛種は、[Zn(OH)2−として電解液6中に溶存している。電解液6は、例えば、KやOHを含むアルカリ水溶液に亜鉛種を飽和させたものを使用することができる。なお、電解液6は、後述する粉末7とともに調製すれば、充電容量を大きくできる。ここで、アルカリ水溶液としては、例えば、6.7moldm−3の水酸化カリウム水溶液を使用することができる。また、1dm−3の水酸化カリウム水溶液に対し、0.5molの割合でZnOを添加し、必要に応じて後述する粉末7を追加することにより電解液6を調製することができる。さらに、酸素発生抑制を目的に、水酸化リチウムや水酸化ナトリウム等のアルカリ金属の水酸化物を添加してもよい。 The electrolytic solution 6 is an alkaline aqueous solution containing a zinc species. Zinc species in the electrolyte 6 are dissolved in the electrolyte 6 as [Zn (OH) 4 ] 2− . As the electrolytic solution 6, for example, one in which an alkaline aqueous solution containing K + or OH is saturated with zinc species can be used. In addition, if the electrolyte solution 6 is prepared with the powder 7 mentioned later, charge capacity can be enlarged. Here, as an aqueous alkali solution, for example, an aqueous solution of 6.7 moldm −3 potassium hydroxide can be used. Moreover, the electrolyte solution 6 can be prepared by adding ZnO in the ratio of 0.5 mol with respect to the potassium hydroxide aqueous solution of 1 dm < -3 >, and adding the powder 7 mentioned later as needed. Further, hydroxides of alkali metals such as lithium hydroxide and sodium hydroxide may be added for the purpose of suppressing the generation of oxygen.

粉末7は、亜鉛を含む。具体的には、粉末7は、例えば粉末状に加工または生成された酸化亜鉛、水酸化亜鉛等である。粉末7は、アルカリ水溶液中には容易に溶解するが、亜鉛種の飽和した電解液6中には溶解せずに分散または浮遊し、一部が沈降した状態で電解液6中に混在する。電解液6が長時間静置されていた場合、ほとんどの粉末7が、電解液6の中で沈降した状態になることもあるが、電解液6に対流等を生じさせれば、沈降していた粉末7の一部は、電解液6に分散または浮遊した状態になる。つまり、粉末7は、電解液6中に移動可能に存在している。なお、ここで移動可能とは、粉末7が、周囲の他の粉末7の間にできた局所的な空間の中のみを移動できることではなく、電解液6の中を別の位置に粉末7が移動することにより、当初の位置以外の電解液6に粉末7が晒されるようになっていることを表す。さらに、移動可能の範疇には、正極2および負極3の両方の近傍まで粉末7が移動できるようになっていることや、筐体17内に存在する電解液6中の、ほぼどこにでも粉末7が移動できるようになっていることが含まれる。電解液6中に溶存する亜鉛種である[Zn(OH)2−が消費されると、電解液6中に混在する粉末7は、粉末7および電解液6が互いに平衡状態を維持するように電解液6中に溶存する亜鉛種が飽和するまで溶解する。 Powder 7 contains zinc. Specifically, the powder 7 is, for example, zinc oxide, zinc hydroxide or the like processed or produced into powder. The powder 7 is easily dissolved in the alkaline aqueous solution, but dispersed or suspended in the electrolytic solution 6 saturated with zinc species without being dissolved or suspended, and mixed in the electrolytic solution 6 in a partially precipitated state. When the electrolyte solution 6 is left standing for a long time, most of the powder 7 may be in a state of settling in the electrolyte solution 6, but if convection is caused in the electrolyte solution 6, sedimentation occurs. A portion of the powder 7 is dispersed or suspended in the electrolyte solution 6. That is, the powder 7 is movably present in the electrolytic solution 6. Here, movable means that the powder 7 can move only in the local space formed between other surrounding powders 7 but the powder 7 can be moved to another position in the electrolytic solution 6 The movement indicates that the powder 7 is exposed to the electrolyte solution 6 other than the initial position. Furthermore, in the movable category, the powder 7 can be moved to the vicinity of both of the positive electrode 2 and the negative electrode 3, or the powder 7 can be almost anywhere in the electrolytic solution 6 present in the housing 17. Includes being able to move. When the zinc species [Zn (OH) 4 ] 2- dissolved in the electrolyte solution 6 is consumed, the powder 7 mixed with the electrolyte solution 6 maintains the powder 7 and the electrolyte solution 6 in equilibrium with each other. Thus, the zinc species dissolved in the electrolyte solution 6 are dissolved until saturation.

気泡8は、例えば正極2A,2B、負極3A,3B,3Cおよび電解液6に対して不活性な気体で構成される。このような気体としては、例えば、窒素ガス、ヘリウムガス、ネオンガス、またはアルゴンガス等が挙げられる。電解液6に不活性な気体の気泡8を発生させることにより、電解液6の変性を低減することができる。また、例えば、亜鉛種を含有するアルカリ水溶液である電解液6の劣化を低減し、電解液6のイオン伝導度を高く維持することができる。なお、気体は空気であってもよい。   The bubble 8 is made of, for example, a gas inert to the positive electrodes 2A, 2B, the negative electrodes 3A, 3B, 3C and the electrolytic solution 6. Examples of such a gas include nitrogen gas, helium gas, neon gas, or argon gas. Degeneration of the electrolyte solution 6 can be reduced by generating an inert gas bubble 8 in the electrolyte solution 6. In addition, for example, deterioration of the electrolytic solution 6 which is an alkaline aqueous solution containing a zinc species can be reduced, and the ion conductivity of the electrolytic solution 6 can be maintained high. The gas may be air.

発生部9から電解液6中に供給された気体により発生した気泡8は、所定の間隔で配置された電極間、すなわち、負極3Aと正極2Aとの間、正極2Aと負極3Bとの間、負極3Bと正極2Bとの間、正極2Bと負極3Cとの間において、それぞれ電解液6中を浮上する。電解液6中を気泡8として浮上した気体は、電解液6の液面で消滅し、上板18と電解液6の液面との間に気体層13を構成する。   The bubbles 8 generated by the gas supplied from the generating portion 9 into the electrolytic solution 6 are between the electrodes arranged at predetermined intervals, that is, between the negative electrode 3A and the positive electrode 2A, between the positive electrode 2A and the negative electrode 3B, The electrolytic solution 6 floats up between the negative electrode 3B and the positive electrode 2B and between the positive electrode 2B and the negative electrode 3C. The gas that floats up as bubbles 8 in the electrolyte solution 6 disappears at the liquid surface of the electrolyte solution 6, and forms a gas layer 13 between the upper plate 18 and the liquid surface of the electrolyte solution 6.

ここで、フロー電池1における電極反応について、正極活物質として水酸化ニッケルを適用したニッケル亜鉛電池を例に挙げて説明する。充電時における正極2および負極3での反応式はそれぞれ、以下のとおりである。   Here, the electrode reaction in the flow battery 1 will be described by taking a nickel zinc battery to which nickel hydroxide is applied as a positive electrode active material as an example. The reaction formulas at the positive electrode 2 and the negative electrode 3 at the time of charge are as follows.

正極:Ni(OH) + OH → NiOOH + HO + e
負極:[Zn(OH)2− + 2e → Zn +4OH
Positive electrode: Ni (OH) 2 + OH → NiOOH + H 2 O + e
The negative electrode: [Zn (OH) 4] 2- + 2e - → Zn + 4OH -

一般的には、この反応に伴って負極3で生成したデンドライトが正極2側へ成長し、正極2と負極3とが導通する懸念がある。反応式から明らかなように、負極3では、充電により亜鉛が析出するのに伴い、負極3の近傍における[Zn(OH)2−の濃度が低下する。そして、析出した亜鉛の近傍で[Zn(OH)2−の濃度が低下する現象が、デンドライトとして成長する一因である。すなわち、充電時に消費される電解液6中の[Zn(OH)2−を補給することにより、電解液6中の亜鉛種である[Zn(OH)2−の濃度が飽和状態に保持される。これにより、デンドライトの成長が低減され、正極2と負極3との導通が低減される。 In general, there is a concern that the dendrite generated at the negative electrode 3 grows toward the positive electrode 2 along with this reaction, and the positive electrode 2 and the negative electrode 3 become conductive. As apparent from the reaction formula, in the negative electrode 3, the concentration of [Zn (OH) 4 ] 2− in the vicinity of the negative electrode 3 decreases as zinc is deposited by charging. And the phenomenon in which the concentration of [Zn (OH) 4 ] 2- is lowered in the vicinity of the deposited zinc is one of the causes for the growth as dendrite. That is, by replenishing [Zn (OH) 4 ] 2- in the electrolyte solution 6 consumed at the time of charge, the concentration of the zinc species [Zn (OH) 4 ] 2-in the electrolyte solution 6 is saturated. Will be held by Thereby, the growth of dendrite is reduced and the conduction between the positive electrode 2 and the negative electrode 3 is reduced.

実施形態に係るフロー電池1では、電解液6中に亜鉛を含む粉末7を混在させるとともに、発生部9の吐出口9aから電解液6中に気体を供給して気泡8を発生させる。気泡8は、負極3Aと正極2Aとの間、正極2Aと負極3Bとの間、負極3Bと正極2Bとの間、正極2Bと負極3Cとの間のそれぞれにおいて筐体17の下方から上方に向かって電解液6中を浮上する。   In the flow battery 1 according to the embodiment, the powder 7 containing zinc is mixed in the electrolytic solution 6, and a gas is supplied from the discharge port 9 a of the generation unit 9 into the electrolytic solution 6 to generate the bubbles 8. The bubbles 8 are from the lower side to the upper side of the housing 17 in between the negative electrode 3A and the positive electrode 2A, between the positive electrode 2A and the negative electrode 3B, between the negative electrode 3B and the positive electrode 2B, and between the positive electrode 2B and the negative electrode 3C. The surface of the electrolytic solution 6 is floated upward.

また、電極間における上記した気泡8の浮上に伴い、電解液6には上昇液流が発生し、負極3Aと正極2Aとの間、正極2Aと負極3Bとの間、負極3Bと正極2Bとの間、正極2Bと負極3Cとの間では筐体17の内底側から上方に向かって電解液6が流動する。そして、電解液6の上昇液流に伴い、主に筐体17の内壁17aと負極3Aとの間、および内壁17bと負極3Cとの間で下降液流が発生し、電解液6が筐体17の上方から下方に向かって流動する。   Further, with the floating of the air bubbles 8 between the electrodes, a rising liquid flow is generated in the electrolytic solution 6, and the negative electrode 3B and the positive electrode 2B are generated between the negative electrode 3A and the positive electrode 2A, between the positive electrode 2A and the negative electrode 3B. During the period, the electrolytic solution 6 flows upward from the inner bottom side of the housing 17 between the positive electrode 2B and the negative electrode 3C. Then, with the rising liquid flow of the electrolyte 6, a descending liquid flow is mainly generated between the inner wall 17a of the housing 17 and the negative electrode 3A and between the inner wall 17b and the negative electrode 3C, and the electrolyte 6 is It flows from the top of 17 to the bottom.

これにより、充電によって電解液6中の[Zn(OH)2−が消費されると、これに追従するように粉末7中の亜鉛が溶解することで[Zn(OH)2−が電解液6中に補給される。このため、電解液6中の[Zn(OH)2−の濃度を飽和状態に保つことができ、デンドライトの成長に伴う正極2と負極3との導通を低減することができる。 Thereby, when [Zn (OH) 4 ] 2- in the electrolytic solution 6 is consumed by charging, zinc in the powder 7 is dissolved to follow this [Zn (OH) 4 ] 2-2 Is replenished into the electrolyte solution 6. Therefore, the concentration of [Zn (OH) 4 ] 2-in the electrolytic solution 6 can be maintained in a saturated state, and the conduction between the positive electrode 2 and the negative electrode 3 can be reduced along with the growth of dendrite.

なお、粉末7としては、酸化亜鉛および水酸化亜鉛以外に、金属亜鉛、亜鉛酸カルシウム、炭酸亜鉛、硫酸亜鉛、塩化亜鉛等が挙げられ、酸化亜鉛および水酸化亜鉛が好ましい。   In addition to zinc oxide and zinc hydroxide, examples of the powder 7 include metal zinc, calcium zincate, zinc carbonate, zinc sulfate, zinc chloride and the like, with zinc oxide and zinc hydroxide being preferable.

また、負極3では、放電によりZnが消費され、[Zn(OH)2−を生成するが、電解液6はすでに飽和状態であるため、電解液6中では、過剰となった[Zn(OH)2−からZnOが析出する。このとき負極3で消費される亜鉛は、充電時に負極3の表面に析出した亜鉛である。このため、元来亜鉛種を含有する負極を用いて充放電を繰り返す場合とは異なり、負極3の表面形状が変化するいわゆるシェイプチェンジが生じない。これにより、実施形態に係るフロー電池1によれば、負極3の経時劣化を低減することができる。なお、電解液6の状態によっては、過剰となった[Zn(OH)2−から析出するのは、Zn(OH)や、ZnOとZn(OH)とが混合したものになる。 In addition, in the negative electrode 3, Zn is consumed by discharge to generate [Zn (OH) 4 ] 2− , but since the electrolytic solution 6 is already in a saturated state, it becomes excessive in the electrolytic solution 6 [Zn ZnO is precipitated from (OH) 4 ] 2− . The zinc consumed by the negative electrode 3 at this time is zinc deposited on the surface of the negative electrode 3 at the time of charge. Therefore, unlike the case where charge and discharge are repeated using the negative electrode originally containing zinc species, so-called shape change in which the surface shape of the negative electrode 3 changes is not generated. Thereby, according to the flow battery 1 which concerns on embodiment, the time-dependent deterioration of the negative electrode 3 can be reduced. In addition, depending on the state of the electrolyte solution 6, what precipitates out from [Zn (OH) 4 ] 2 − which is excessive is a mixture of Zn (OH) 2 or ZnO and Zn (OH) 2 .

実施形態に係るフロー電池1についてさらに説明する。発生部9は、筐体17の下部、より具体的には正極2および負極3の下方に配置されている。発生部9は、X軸方向およびY軸方向に沿って並ぶ複数の吐出口9aを有している。吐出口9aは、後述する供給部14から供給された気体を吐出することにより、電解液6中に気泡8を発生させる。吐出口9aは、例えば0.05mm以上0.1mm以下の直径を有する。吐出口9aの直径をこのように規定することにより、吐出口9aから発生部9の内部に電解液6や粉末7が進入する不具合を低減することができる。また、吐出口9aから吐出される気体に対し、気泡8を発生させるのに適した圧力損失を与えることができる。   The flow battery 1 according to the embodiment will be further described. The generating unit 9 is disposed below the housing 17, more specifically below the positive electrode 2 and the negative electrode 3. The generation unit 9 has a plurality of discharge ports 9 a aligned along the X-axis direction and the Y-axis direction. The discharge port 9 a generates bubbles 8 in the electrolytic solution 6 by discharging a gas supplied from a supply unit 14 described later. The discharge port 9a has a diameter of, for example, 0.05 mm or more and 0.1 mm or less. By defining the diameter of the discharge port 9 a in this manner, it is possible to reduce the problem that the electrolytic solution 6 and the powder 7 enter from the discharge port 9 a into the inside of the generating portion 9. Further, a pressure loss suitable for generating the bubbles 8 can be given to the gas discharged from the discharge port 9a.

また、吐出口9aのX軸方向に沿った間隔(ピッチ)は、例えば、2.5mm以上10mm以下である。ただし、吐出口9aは、発生した気泡8を互いに向かい合う正極2と負極3との間にそれぞれ適切に流動させることができるように配置されるものであれば、大きさや間隔に制限はない。   Moreover, the space | interval (pitch) along the X-axis direction of the discharge port 9a is 2.5 mm or more and 10 mm or less, for example. However, the size and the interval of the discharge ports 9a are not limited as long as the generated bubbles 8 can be appropriately flowed between the positive electrode 2 and the negative electrode 3 facing each other.

上述したように、負極3の表面、特に、正極2と向かい合う負極3の主面3aには充電により析出した亜鉛が付着する。そして、主面3aに付着した亜鉛に負極3付近を流動する気泡8が衝突することにより、かかる亜鉛が主面3aから脱落し充放電に寄与しない状態で筐体17中に滞留すると、負極活物質として活用することができず、クーロン効率の低下や、サイクル寿命の低下を起こす懸念がある。また、負極3の主面3aに付着した亜鉛が発生部9の上に脱落し、滞留すると、吐出口9aの目詰まりや負極3や正極2との導通により短絡する可能性がある。   As described above, zinc deposited by charging adheres to the surface of the negative electrode 3, in particular, to the main surface 3 a of the negative electrode 3 facing the positive electrode 2. When the bubbles 8 flowing in the vicinity of the negative electrode 3 collide with the zinc attached to the main surface 3a, the zinc is dropped from the main surface 3a and stays in the housing 17 without contributing to charge and discharge. It can not be used as a substance, and there is a concern that the coulomb efficiency may decrease and the cycle life may decrease. In addition, if zinc adhering to the main surface 3a of the negative electrode 3 falls off on the generation portion 9 and stays there, there is a possibility that short circuit may occur due to clogging of the discharge port 9a or conduction with the negative electrode 3 or the positive electrode 2.

そこで、実施形態に係るフロー電池1では、負極3の下方、換言すると負極3と発生部9との間に、気泡8が負極3の主面3aに衝突することを抑制する衝突抑制部材10を設けることとした。具体的には、衝突抑制部材10は、負極3の下端部3bに設けられ、負極3と一体で構成される。また、衝突抑制部材10は、負極3の主面3aに対して突出するように設けられる。なお、ここで突出するとは、正極2および負極3が並ぶ方向(すなわち、Y軸方向)における衝突抑制部材10の両端部10a,10bが、それぞれ隣接する主面3aが位置する同一平面より、隣接する主面3aが向かい合う正極2側に配置されることを表す。これにより、電解液6中で流動する気泡8が負極3の下端部3b近傍を上昇する際に、主面3aから気泡8を離間させることができる。すなわち、気泡8が負極3の主面3aに沿って上昇する際に、主面3aに付着する亜鉛と衝突することを抑制することができる。したがって、実施形態によれば、クーロン効率の低下やサイクル寿命の低下を抑制することができるとともに、吐出口9aの目詰まりや負極3や正極2との導通による短絡を抑制することができる。なお、正極2に活物質が付着する電池の場合は、正極2に同様の衝突抑制部材を設ければよい。   Therefore, in the flow battery 1 according to the embodiment, the collision suppressing member 10 that suppresses the collision of the air bubble 8 with the main surface 3 a of the negative electrode 3 below the negative electrode 3, in other words, between the negative electrode 3 and the generation portion 9 I decided to provide. Specifically, the collision suppression member 10 is provided at the lower end portion 3 b of the negative electrode 3, and is configured integrally with the negative electrode 3. In addition, the collision suppressing member 10 is provided to protrude with respect to the main surface 3 a of the negative electrode 3. Here, the term “protrusing” means that both ends 10a and 10b of the collision suppressing member 10 in the direction in which the positive electrode 2 and the negative electrode 3 are arranged (that is, the Y-axis direction) are adjacent from the same plane on which the adjacent main surfaces 3a are located It represents that it arrange | positions on the positive electrode 2 side which the main surface 3a to carry out faces. Thereby, when the air bubbles 8 flowing in the electrolytic solution 6 rise in the vicinity of the lower end portion 3 b of the negative electrode 3, the air bubbles 8 can be separated from the main surface 3 a. That is, when the air bubbles 8 rise along the main surface 3 a of the negative electrode 3, collision with zinc adhering to the main surface 3 a can be suppressed. Therefore, according to the embodiment, it is possible to suppress the reduction of the coulomb efficiency and the reduction of the cycle life, and to suppress the clogging of the discharge port 9 a and the short circuit due to the conduction with the negative electrode 3 or the positive electrode 2. In the case of a battery in which the active material adheres to the positive electrode 2, the same collision suppression member may be provided on the positive electrode 2.

また、実施形態に係るフロー電池1では、電解液6中の水分が電気分解することにより発生する酸素が、気泡8中に含まれる場合がある。そして、酸素を含む気泡8が亜鉛と衝突することにより、亜鉛が酸化して失活する恐れがある。しかしながら、実施形態では、衝突抑制部材10により亜鉛と気泡8との衝突が抑制されることから、亜鉛が酸化されて失活することを抑制することができる。   Further, in the flow battery 1 according to the embodiment, oxygen generated by the electrolysis of the water in the electrolytic solution 6 may be contained in the bubbles 8. And, when the bubbles 8 containing oxygen collide with the zinc, the zinc may be oxidized and inactivated. However, in the embodiment, since the collision suppression member 10 suppresses the collision between the zinc and the air bubbles 8, it is possible to suppress the oxidation and deactivation of zinc.

実施形態において、衝突抑制部材10は、樹脂等の絶縁性部材で構成するとよい。これにより、充電の際に、負極3と一体に構成される衝突抑制部材10の表面に亜鉛が析出することを防止することができる。したがって、実施形態によれば、衝突抑制部材10において、表面に析出した亜鉛に気泡8が衝突し、亜鉛が脱落することを抑制することができる。このように、衝突抑制部材10が樹脂で構成される場合、衝突抑制部材10は、負極3の下端部3bを樹脂でモールドして形成するとよい。また、この場合、負極3の下端部3bの表面を荒くするとよい。これにより、下端部3bに対して樹脂で構成される衝突抑制部材10の密着性を向上させることができることから、フロー電池1の信頼性を向上させることができる。   In the embodiment, the collision suppression member 10 may be formed of an insulating member such as resin. Thereby, it is possible to prevent zinc from being deposited on the surface of the collision suppressing member 10 integrally formed with the negative electrode 3 during charging. Therefore, according to the embodiment, in the collision suppression member 10, the bubbles 8 collide with the zinc deposited on the surface, and the zinc can be suppressed from dropping off. As described above, when the collision suppressing member 10 is made of resin, the collision suppressing member 10 may be formed by molding the lower end 3 b of the negative electrode 3 with resin. In this case, the surface of the lower end 3b of the negative electrode 3 may be roughened. As a result, the adhesion of the collision suppressing member 10 made of resin to the lower end portion 3b can be improved, so that the reliability of the flow battery 1 can be improved.

さらに、負極3の下端部3bを樹脂でモールドして形成する場合、負極3の下端部3bのみならず、負極3における両方の側端部も樹脂でモールドするとよい。これにより、充電の際に、負極3の下端部3bおよび両方の側端部に電流が集中することを抑制することができる。したがって、充電の際に、負極3の下端部3bおよび両方の側端部に亜鉛が集中して析出することを抑制することができる。   Furthermore, when the lower end 3b of the negative electrode 3 is molded with resin, it is preferable to mold not only the lower end 3b of the negative electrode 3 but also both side ends of the negative electrode 3 with resin. Thereby, it can suppress that an electric current concentrates on the lower end part 3b of the negative electrode 3, and both the side end parts in the case of charge. Therefore, it can suppress that zinc concentrates and precipitates in the lower end part 3b of the negative electrode 3, and both the side end in charge.

実施形態において、負極3の主面3aに対して衝突抑制部材10が突出する高さは、例えば、1mm以上2mm以下である。ただし、かかる突出する高さは、気泡8が負極3の主面3aに衝突することを抑制することができるとともに、気泡8を互いに向かい合う正極2と負極3との間にそれぞれ適切に流動させることができるように配置されるものであれば、高さに制限はない。   In the embodiment, the height at which the collision suppressing member 10 protrudes with respect to the major surface 3 a of the negative electrode 3 is, for example, 1 mm or more and 2 mm or less. However, such a projecting height can prevent the bubbles 8 from colliding with the main surface 3 a of the negative electrode 3, and allow the bubbles 8 to appropriately flow between the positive electrode 2 and the negative electrode 3 facing each other. There is no limit to the height as long as it is arranged to be able to

衝突抑制部材10が正極2には設けられておらず、負極3のみに設けられていることにより、正極2と負極3との間を浮上する気泡8に非対称な動きを生じさせることができる。具体的には、衝突抑制部材10が存在することにより、正極2側に移動した気泡8には、移動した後の位置で、正極2のある方向と負極3のある方向との間を振動する動きが残る。この動きにより、負極3近傍の電解液6は、よりよく攪拌されるようになる。これにより、充電によって生じる、負極3の近傍における[Zn(OH)2−の濃度の低下を、より速やかに解消できる。 The collision suppression member 10 is not provided on the positive electrode 2, but is provided only on the negative electrode 3, so that the bubbles 8 floating between the positive electrode 2 and the negative electrode 3 can cause an asymmetric movement. Specifically, due to the presence of the collision suppression member 10, the bubble 8 moved to the positive electrode 2 vibrates between the direction in which the positive electrode 2 is present and the direction in which the negative electrode 3 is present at the position after movement. Movement remains. By this movement, the electrolytic solution 6 in the vicinity of the negative electrode 3 is more well stirred. Thereby, the fall of the density | concentration of [Zn (OH) 4 ] 2- in the vicinity of the negative electrode 3 which arises by charge can be eliminated more rapidly.

実施形態に係るフロー電池1についてさらに説明する。発生部9、筐体17および上板18は、例えば、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビニル等、耐アルカリ性および絶縁性を有する樹脂材料で構成される。筐体17および上板18は、好ましくは互いに同じ材料で構成されるが、異なる材料で構成されてもよい。また、筐体17および上板18は、発生部9とは同じ材料で構成されてもよく、また異なる材料で構成されてもよい。   The flow battery 1 according to the embodiment will be further described. The generator 9, the housing 17 and the upper plate 18 are made of, for example, a resin material having alkali resistance and insulation, such as polystyrene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polytetrafluoroethylene, polyvinyl chloride and the like. The housing 17 and the upper plate 18 are preferably made of the same material as each other, but may be made of different materials. In addition, the housing 17 and the upper plate 18 may be made of the same material as the generator 9 or may be made of a different material.

供給部14は、配管16を介して筐体17の内部から回収された気体を、配管15を介して発生部9に供給する。供給部14は、例えば気体を移送可能なポンプ(気体ポンプ)、コンプレッサまたはブロワである。供給部14の気密性を高くすれば、気体や電解液6に由来する水蒸気を外部に漏出させることによるフロー電池1の発電性能の低下が起き難い。   The supply unit 14 supplies the gas recovered from the inside of the housing 17 via the pipe 16 to the generator 9 via the pipe 15. The supply unit 14 is, for example, a pump (gas pump) capable of transferring gas, a compressor, or a blower. If the air tightness of the supply unit 14 is increased, the power generation performance of the flow battery 1 is unlikely to be lowered due to the gas or the water vapor derived from the electrolytic solution 6 leaking to the outside.

次に、フロー電池1における電極間の接続について説明する。図2は、実施形態に係るフロー電池1の電極間の接続の一例について説明する図である。   Next, connection between electrodes in the flow battery 1 will be described. FIG. 2 is a view for explaining an example of connection between electrodes of the flow battery 1 according to the embodiment.

図2に示すように、負極3A,3Bおよび3Cは、負極3A,3Bおよび3Cがそれぞれ有するタブ3A1,3B1,3C1を介して並列接続されている。また、正極2Aおよび2Bは、正極2Aおよび2Bがそれぞれ有するタブ2A1,2B1を介して並列接続されている。このように負極3および正極2をそれぞれ並列に接続することにより、正極2および負極3の総数が異なる場合であってもフロー電池1の各電極間を適切に接続し、使用することができる。   As shown in FIG. 2, the negative electrodes 3A, 3B and 3C are connected in parallel via the tabs 3A1, 3B1 and 3C1 which the negative electrodes 3A, 3B and 3C respectively have. The positive electrodes 2A and 2B are connected in parallel via the tabs 2A1 and 2B1 of the positive electrodes 2A and 2B, respectively. By thus connecting the negative electrode 3 and the positive electrode 2 in parallel, the electrodes of the flow battery 1 can be appropriately connected and used even if the total number of the positive electrode 2 and the negative electrode 3 is different.

なお、図1に示すフロー電池1では、合計5枚の電極が、負極3および正極2が交互に配置されるように構成されたが、これに限らず、3枚または6枚以上の電極を交互に配置するようにしてもよく、正極2および負極3をそれぞれ1枚ずつ配置させてもよい。また、図1に示すフロー電池1では、両端がともに負極(3A,3C)となるように構成されたが、これに限らず、両端がともに正極となるように構成してもよい。   In the flow battery 1 shown in FIG. 1, a total of five electrodes are configured such that the negative electrode 3 and the positive electrode 2 are alternately disposed, but the present invention is not limited thereto. Three or six or more electrodes are used. They may be alternately arranged, and one positive electrode 2 and one negative electrode 3 may be arranged. Further, in the flow battery 1 shown in FIG. 1, both ends are configured to be negative electrodes (3A, 3C). However, the present invention is not limited thereto, and both ends may be configured to be positive electrodes.

さらに、一方の端部が正極2、他方の端部が負極3となるように同枚数の負極3および正極2をそれぞれ交互に配置してもよい。かかる場合、電極間の接続は並列であってもよく、直列であってもよい。   Furthermore, the same number of negative electrodes 3 and positive electrodes 2 may be alternately arranged so that one end is the positive electrode 2 and the other end is the negative electrode 3. In such a case, the connection between the electrodes may be in parallel or in series.

<変形例>
図3は、実施形態の変形例に係るフロー電池1Aの概略を示す図である。図3に示すフロー電池1Aは、衝突抑制部材10Aの構成が異なることを除き、実施形態に係るフロー電池1と同様の構成を有している。
<Modification>
FIG. 3 is a schematic view of a flow battery 1A according to a modification of the embodiment. The flow battery 1A shown in FIG. 3 has the same configuration as the flow battery 1 according to the embodiment except that the configuration of the collision suppressing member 10A is different.

衝突抑制部材10Aは、実施形態と同様に、負極3の下方に設けられ、負極3の主面3aに対して突出するように設けられる。一方で、衝突抑制部材10Aは、実施形態と異なり、負極3とは別体で構成される。このように衝突抑制部材10Aを負極3とは別体で構成する場合であっても、気泡8が負極3の下方近傍を上昇する際に、気泡8を主面3aから離間させることができる。これにより、気泡8が負極3の主面3aに沿って上昇する際に、主面3aに付着する亜鉛と衝突することを抑制することができる。したがって、変形例によれば、クーロン効率の低下やサイクル寿命の低下を抑制することができるとともに、吐出口9aの目詰まりや負極3や正極2との導通による短絡を抑制することができる。   Similar to the embodiment, the collision suppression member 10A is provided below the negative electrode 3 and provided so as to protrude with respect to the main surface 3a of the negative electrode 3. On the other hand, unlike the embodiment, the collision suppression member 10A is configured separately from the negative electrode 3. Thus, even when the collision suppression member 10A is configured separately from the negative electrode 3, the air bubbles 8 can be separated from the main surface 3a when the air bubbles 8 rise near the lower side of the negative electrode 3. Thereby, when the air bubbles 8 rise along the main surface 3 a of the negative electrode 3, collision with zinc adhering to the main surface 3 a can be suppressed. Therefore, according to the modification, it is possible to suppress a decrease in coulomb efficiency and a decrease in cycle life, and to suppress a short circuit due to clogging of the discharge port 9 a or conduction with the negative electrode 3 or the positive electrode 2.

なお、衝突抑制部材10Aは、負極3の下端部3bと発生部9との間で、筐体17の内壁等に保持される。また、衝突抑制部材10Aは、負極3とは別体で構成されることから、導電性材料で構成されてもよいし、絶縁性材料で構成されてもよい。例えば、衝突抑制部材10Aを導電性材料にすることにより、負極3から脱落し、衝突抑制部材10Aに付着した亜鉛が、衝突抑制部材10Aとの間で局部電池を形成する。そして、衝突抑制部材10Aと亜鉛との間で生じる局部電流に伴う腐食反応により、衝突抑制部材10A上の亜鉛はやがて電解液6中に溶解する。このように、衝突抑制部材10Aを導電性材料で構成することにより、負極3に析出した亜鉛が衝突抑制部材10A上に脱落した場合であっても、衝突抑制部材10Aに付着した亜鉛を溶解させることで負極活物質として充電反応に寄与させることができる。なお、衝突抑制部材10Aを導電性材料で構成する場合、衝突抑制部材10Aは、負極3と同じ材料で構成されてもよいし、負極3と異なる材料で構成されてもよい。   The collision suppressing member 10A is held on the inner wall or the like of the housing 17 between the lower end portion 3b of the negative electrode 3 and the generating portion 9. Further, since the collision suppression member 10A is configured separately from the negative electrode 3, it may be configured of a conductive material or may be configured of an insulating material. For example, when the collision suppression member 10A is made of a conductive material, zinc which is dropped from the negative electrode 3 and attached to the collision suppression member 10A forms a local battery with the collision suppression member 10A. Then, the zinc on the collision suppressing member 10A dissolves in the electrolytic solution 6 in a short time by the corrosion reaction caused by the local current generated between the collision suppressing member 10A and the zinc. As described above, by forming the collision suppression member 10A with a conductive material, even if zinc deposited on the negative electrode 3 is dropped on the collision suppression member 10A, the zinc attached to the collision suppression member 10A is dissolved. Thus, the negative electrode active material can be contributed to the charge reaction. When the collision suppressing member 10A is made of a conductive material, the collision suppressing member 10A may be made of the same material as that of the negative electrode 3 or may be made of a material different from that of the negative electrode 3.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上記した実施形態では、衝突抑制部材10もしくは衝突抑制部材10Aが設けられた例について示したが、衝突抑制部材10と衝突抑制部材10Aとを両方設けてもよい。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible unless it deviates from the meaning. For example, in the embodiment described above, an example in which the collision suppression member 10 or the collision suppression member 10A is provided is shown, but both the collision suppression member 10 and the collision suppression member 10A may be provided.

また、上記した実施形態では、電解液6中に粉末7が混在されているとして説明したが、これに限らず、粉末7を有しなくてもよい。かかる場合、負極3が含有する負極活物質を増量するとよい。   Further, in the above-described embodiment, the powder 7 is described as being mixed in the electrolytic solution 6, but the present invention is not limited to this, and the powder 7 may not be included. In such a case, it is preferable to increase the amount of the negative electrode active material contained in the negative electrode 3.

また、上記した実施形態では、隔膜4,5は正極2の厚み方向の両側を挟むように配置されるとして説明したが、これに限らず、正極2と負極3との間に配置されていればよく、また、正極2を被覆していてもよい。   In the above-described embodiment, the diaphragms 4 and 5 are described as being disposed so as to sandwich the both sides in the thickness direction of the positive electrode 2. However, the present invention is not limited thereto, and may be disposed between the positive electrode 2 and the negative electrode 3 In addition, the positive electrode 2 may be coated.

なお、供給部14は、常時動作させてもよいが、電力消費を低減する観点から、放電時には充電時よりも気体の供給レートを低下させてもよい。   Although the supply unit 14 may be operated at all times, from the viewpoint of reducing power consumption, the supply rate of gas may be reduced during discharge rather than during charge.

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。   Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Thus, the broader aspects of the invention are not limited to the specific details and representative embodiments represented and described above. Accordingly, various modifications may be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and their equivalents.

1,1A フロー電池
2,2A,2B 正極
3,3A,3B,3C 負極
4,5 隔膜
6 電解液
7 粉末
8 気泡
9 発生部
9a 吐出口
10,10A 衝突抑制部材
14 供給部
17 筐体
18 上板
1, 1A flow battery 2, 2A, 2B positive electrode 3, 3A, 3B, 3C negative electrode 4, 5 diaphragm 6 electrolyte 7 powder 8 bubble 9 generation part 9a discharge port 10, 10A collision suppression member 14 supply part 17 case 18 top Board

Claims (7)

正極および負極と、
前記正極および前記負極に接触する電解液と、
前記電解液中に気泡を発生させる発生部を含み、前記電解液を流動させる流動装置と、
前記正極および前記負極の少なくとも一方の下方において当該正極または当該負極の主面に対して突出するように設けられる衝突抑制部材と
を備えることを特徴とするフロー電池。
Positive electrode and negative electrode,
An electrolytic solution contacting the positive electrode and the negative electrode;
A flow device including a generator for generating bubbles in the electrolytic solution and flowing the electrolytic solution;
And a collision suppressing member provided to protrude to a main surface of the positive electrode or the negative electrode below at least one of the positive electrode and the negative electrode.
前記衝突抑制部材は、絶縁性材料で構成され、前記負極と一体で構成されることを特徴とする請求項1に記載のフロー電池。   The flow battery according to claim 1, wherein the collision suppressing member is made of an insulating material, and is integrally formed with the negative electrode. 前記衝突抑制部材は、前記負極と別体で構成されることを特徴とする請求項1に記載のフロー電池。   The flow battery according to claim 1, wherein the collision suppression member is configured separately from the negative electrode. 前記負極は、前記正極を挟んで向かい合う第1負極および第2負極を含み、
前記気泡は、前記第1負極と前記正極との間、および前記正極と前記第2負極との間を浮上し、
前記電解液は、前記電解液を収容する筐体の第1内壁と前記第1負極との間、および前記第1内壁と向かい合う前記筐体の第2内壁と前記第2負極との間を下降することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載のフロー電池。
The negative electrode includes a first negative electrode and a second negative electrode facing each other with the positive electrode interposed therebetween,
The air bubbles float between the first negative electrode and the positive electrode, and between the positive electrode and the second negative electrode.
The electrolytic solution descends between a first inner wall and a first negative electrode of a case containing the electrolytic solution, and between a second inner wall of the case facing the first inner wall and the second negative electrode. The flow battery according to any one of claims 1 to 3, wherein:
前記衝突抑制部材が前記正極および前記負極のいずれか一方のみに設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載のフロー電池。   The flow battery according to any one of claims 1 to 4, wherein the collision suppression member is provided only on one of the positive electrode and the negative electrode. 前記衝突抑制部材が前記負極に設けられていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載のフロー電池。   The flow battery according to any one of claims 1 to 5, wherein the collision suppressing member is provided on the negative electrode. 亜鉛を含み、前記電解液中を移動可能に混在する粉末
をさらに備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載のフロー電池。
The flow battery according to any one of claims 1 to 6, further comprising: a powder containing zinc and movably mixed in the electrolytic solution.
JP2017207573A 2017-10-26 2017-10-26 Flow battery Pending JP2019079750A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017207573A JP2019079750A (en) 2017-10-26 2017-10-26 Flow battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017207573A JP2019079750A (en) 2017-10-26 2017-10-26 Flow battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019079750A true JP2019079750A (en) 2019-05-23

Family

ID=66628121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017207573A Pending JP2019079750A (en) 2017-10-26 2017-10-26 Flow battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2019079750A (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59189570A (en) * 1983-01-13 1984-10-27 ストルク スクリ−ンスベ−・ハウ storage battery
JPH0850917A (en) * 1994-05-30 1996-02-20 Canon Inc Secondary battery
JP2015005493A (en) * 2013-05-23 2015-01-08 株式会社日本触媒 Electrode precursor, electrode, and battery
WO2017142042A1 (en) * 2016-02-16 2017-08-24 京セラ株式会社 Flow battery

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59189570A (en) * 1983-01-13 1984-10-27 ストルク スクリ−ンスベ−・ハウ storage battery
JPH0850917A (en) * 1994-05-30 1996-02-20 Canon Inc Secondary battery
JP2015005493A (en) * 2013-05-23 2015-01-08 株式会社日本触媒 Electrode precursor, electrode, and battery
WO2017142042A1 (en) * 2016-02-16 2017-08-24 京セラ株式会社 Flow battery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6694955B2 (en) Zinc battery and zinc flow battery
JP2015099740A (en) Metal-air cell
JP2019067637A (en) Flow battery
JP6765939B2 (en) Flow battery
JP6693840B2 (en) Flow battery
JP7248776B2 (en) secondary battery
JP2019102181A (en) Flow battery
JP2019079750A (en) Flow battery
JP2020038753A (en) Flow battery, flow battery system and control method
JP2018170231A (en) Flow battery
JP7025243B2 (en) Flow battery
US11228058B2 (en) Flow battery, flow battery system, and control method
WO2019151454A1 (en) Flow battery
JP2019067636A (en) Flow battery
JP2019067632A (en) Flow battery
JP7000591B2 (en) Secondary battery
JP2018166050A (en) Secondary battery
JP2019121491A (en) Flow battery system and control method
JP7344303B2 (en) Zinc secondary battery, secondary battery system and control method
JP2019102179A (en) Flow battery
JP2019102246A (en) Flow battery
JP2020021565A (en) Flow battery
JP2019192617A (en) Flow battery
JP2019212401A (en) Flow battery
JP6925937B2 (en) Flow battery

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200410

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201118

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201208

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20210803