JP2019079750A - Flow battery - Google Patents
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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)4]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).
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.
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
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
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
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。
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
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)4]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
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
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)4]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
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)4]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。
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
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
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
正極:Ni(OH)2 + OH− → NiOOH + H2O + e−
負極:[Zn(OH)4]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)4]2−の濃度が低下する。そして、析出した亜鉛の近傍で[Zn(OH)4]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)4]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)4]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
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
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
これにより、充電によって電解液6中の[Zn(OH)4]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)4]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)4]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
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
また、負極3では、放電によりZnが消費され、[Zn(OH)4]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)4]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)4]2−から析出するのは、Zn(OH)2や、ZnOとZn(OH)2とが混合したものになる。
In addition, in the
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
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
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
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
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
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
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
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
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)4]2−の濃度の低下を、より速やかに解消できる。
The
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
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
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
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
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
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
<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
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
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
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
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
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
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
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,
Claims (7)
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:
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.
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Citations (4)
| 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 |
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-
2017
- 2017-10-26 JP JP2017207573A patent/JP2019079750A/en active Pending
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