JP3022571B2 - レドックスフロー電池およびレドックスフロー電池の充放電深度を測定する方法 - Google Patents
レドックスフロー電池およびレドックスフロー電池の充放電深度を測定する方法Info
- Publication number
- JP3022571B2 JP3022571B2 JP1151720A JP15172089A JP3022571B2 JP 3022571 B2 JP3022571 B2 JP 3022571B2 JP 1151720 A JP1151720 A JP 1151720A JP 15172089 A JP15172089 A JP 15172089A JP 3022571 B2 JP3022571 B2 JP 3022571B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolyte
- conductivity
- ions
- flow battery
- redox flow
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- 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
- Fuel Cell (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はレドックスフロー電池に関するものであ
り、特に充放電状態、すなわち、残存容量が容易に測定
でき、システムの計画的な運用が可能となるレドックス
フロー電池およびレドックスフロー電池の充放電深度を
測定する方法に関するものである。
り、特に充放電状態、すなわち、残存容量が容易に測定
でき、システムの計画的な運用が可能となるレドックス
フロー電池およびレドックスフロー電池の充放電深度を
測定する方法に関するものである。
［従来の技術］ 電力会社は、安定した電力を需要家に供給するため
に、電力の需要に合わせて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２図の電力需要曲線Ａが示すように、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。
に、電力の需要に合わせて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２図の電力需要曲線Ａが示すように、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、オフピーク時、余剰電力（第２図の符号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２図の符号Ｙで示した部分を賄うことができる。
このようにすると、需要の変動に対応することができる
ようになり、電力会社は常にほぼ一定の電力（第２図の
破線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。
ば、オフピーク時、余剰電力（第２図の符号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２図の符号Ｙで示した部分を賄うことができる。
このようにすると、需要の変動に対応することができる
ようになり、電力会社は常にほぼ一定の電力（第２図の
破線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所に設置されて
いる。したがって、この方法においては、送変電損失を
伴うこと、ならびに循環面での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おり、その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。
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所に設置されて
いる。したがって、この方法においては、送変電損失を
伴うこと、ならびに循環面での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おり、その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。
レドックスフロー電池は、一般の化学電池と同様、電
子の授受の酸化と還元が、別々の電極で行なわれ、授受
される電子が外部回路を通ることにより、酸化還元反応
のギブス自由エネルギ変化が電気エネルギに変換され
る。
子の授受の酸化と還元が、別々の電極で行なわれ、授受
される電子が外部回路を通ることにより、酸化還元反応
のギブス自由エネルギ変化が電気エネルギに変換され
る。
第３図は、既に提案されているレドックスフロー電池
の一例を示す概略構成図である。このレドックスフロー
電池１は、セル２および正極液タンク３および負極液タ
ンク４を備える。２個のタンク3,4を用いるため、２タ
ンク方式と呼ばれている。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、一方側が
正極セル2a、他方側が負極セル2bを構成する。正極セル
2a内には正極６が配置され、負極セル2b内には、負極７
が配置されている。
の一例を示す概略構成図である。このレドックスフロー
電池１は、セル２および正極液タンク３および負極液タ
ンク４を備える。２個のタンク3,4を用いるため、２タ
ンク方式と呼ばれている。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、一方側が
正極セル2a、他方側が負極セル2bを構成する。正極セル
2a内には正極６が配置され、負極セル2b内には、負極７
が配置されている。
正極セル2aと正極液タンク３とは、第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、負極セル
2bと負極液タンク４とは、第３の導管13および第４の導
管14により連結されている。正極液タンク３内には、反
応液として正極電解液が導入され、負極液タンク４内に
は、反応液として負極電解液が導入されている。
び第２の導管12により連結されている。他方、負極セル
2bと負極液タンク４とは、第３の導管13および第４の導
管14により連結されている。正極液タンク３内には、反
応液として正極電解液が導入され、負極液タンク４内に
は、反応液として負極電解液が導入されている。
第１の導管11には反応液給送手段としてのポンプP2が
設けられ、第２の導管13にはポンプP1が設けられる。正
極電解液および負極電解液は、正極セル2aおよび負極セ
ル2b内で反応する。反応の終了した正極電解液は第２の
導管12を通って正極液タンク３内に戻され、反応の終了
した負極電解液は第４の導管14を通って負極液タンク４
内に戻される。
設けられ、第２の導管13にはポンプP1が設けられる。正
極電解液および負極電解液は、正極セル2aおよび負極セ
ル2b内で反応する。反応の終了した正極電解液は第２の
導管12を通って正極液タンク３内に戻され、反応の終了
した負極電解液は第４の導管14を通って負極液タンク４
内に戻される。
さて、第３図に示したレドックスフロー電池におい
て、正極電解液としては、たとえば鉄イオンのような原
子価の変化するイオンの水溶液が用いられ、負極電解液
としては、たとえばクロムイオンのような原子価の変化
するイオンの水溶液が用いられる。
て、正極電解液としては、たとえば鉄イオンのような原
子価の変化するイオンの水溶液が用いられ、負極電解液
としては、たとえばクロムイオンのような原子価の変化
するイオンの水溶液が用いられる。
正極電解液として正極活物質Fe3+/Fe2+を含む塩酸溶
液を用い、負極電解液として負極活物質Cr2+/Cr3+を含
む塩酸溶液を用いた場合、正極６および負極７における
電池反応は、下記の式のようになる。
液を用い、負極電解液として負極活物質Cr2+/Cr3+を含
む塩酸溶液を用いた場合、正極６および負極７における
電池反応は、下記の式のようになる。
上述の式の電気化学反応により、約１ボルトの起電力
が得られる。
が得られる。
次に、このように構成されるレドックスフロー電池
の、充放電深度をモニタするために提案されている、従
来技術を説明する。
の、充放電深度をモニタするために提案されている、従
来技術を説明する。
第４図は、特願昭60−83485号において、本出願人会
社によって提案された、二次電池の電極活物質の濃度測
定装置の概略構成図である。第４図を参照して、20はレ
ドックスフロー電池の導管を示す。導管20は、レドック
スフロー電池における電解液タンクとセルとの間に設け
られているものである。したがって、充放電動作に際
し、該導管20内を電解液21が流通する。この従来技術で
は、導管20の一部に測定部22が設けられている。測定部
22は、後述するように光学的に電解液組成を測定するた
めに設けられているため、光透過性材料たとえば石英ガ
ラス等により構成される。
社によって提案された、二次電池の電極活物質の濃度測
定装置の概略構成図である。第４図を参照して、20はレ
ドックスフロー電池の導管を示す。導管20は、レドック
スフロー電池における電解液タンクとセルとの間に設け
られているものである。したがって、充放電動作に際
し、該導管20内を電解液21が流通する。この従来技術で
は、導管20の一部に測定部22が設けられている。測定部
22は、後述するように光学的に電解液組成を測定するた
めに設けられているため、光透過性材料たとえば石英ガ
ラス等により構成される。
測定部22を挾んで、光源23および光検出手段としての
光センサ24が配置される。したがって光源23から測定部
22に対して照射された光は、測定部22における電解液を
通過し、光センサ24に達する。光センサ24は、この測定
部22を通過してきた光の強度を測定し、分光分析器25に
伝える。分光分析器25は、イオン濃度計算機26に接続さ
れており、該イオン濃度計算機26により電極活物質イオ
ン濃度が測定される。第３図に示すレドックスフロー電
池の正極電解液では、この濃度測定装置により、Fe2+イ
オンおよびFe3+イオンのそれぞれの濃度が測定される。
負極電解液では、Cr3+イオンおよびCr2+イオンのそれぞ
れの濃度が測定される。電池の充放電深度は電解液中の
活物質の濃度に対応しているので、負極におけるCr2+/C
r3+の割合（Cr2+＋100％が充電100％に対応）または正
極におけるFe3+/Fe2+の割合（Fe3+100％が充電100％に
対応）が、レドックスフロー電池の充放電深度を表わ
す。
光センサ24が配置される。したがって光源23から測定部
22に対して照射された光は、測定部22における電解液を
通過し、光センサ24に達する。光センサ24は、この測定
部22を通過してきた光の強度を測定し、分光分析器25に
伝える。分光分析器25は、イオン濃度計算機26に接続さ
れており、該イオン濃度計算機26により電極活物質イオ
ン濃度が測定される。第３図に示すレドックスフロー電
池の正極電解液では、この濃度測定装置により、Fe2+イ
オンおよびFe3+イオンのそれぞれの濃度が測定される。
負極電解液では、Cr3+イオンおよびCr2+イオンのそれぞ
れの濃度が測定される。電池の充放電深度は電解液中の
活物質の濃度に対応しているので、負極におけるCr2+/C
r3+の割合（Cr2+＋100％が充電100％に対応）または正
極におけるFe3+/Fe2+の割合（Fe3+100％が充電100％に
対応）が、レドックスフロー電池の充放電深度を表わ
す。
光学的スペクトル分析による充放電深度の測定方法
は、以上のように構成されているが、電解液の活物質は
通常の濃度では、感度が良すぎる（特に、鉄イオンの場
合）ので、非常に光路長の短い測定セルが必要となる。
そのため、測定セルの取付け、取扱い等に注意を要する
という問題点があった。また、クロムイオンは錯体種変
化を起こすことがあり、測定精度に問題点があった。
は、以上のように構成されているが、電解液の活物質は
通常の濃度では、感度が良すぎる（特に、鉄イオンの場
合）ので、非常に光路長の短い測定セルが必要となる。
そのため、測定セルの取付け、取扱い等に注意を要する
という問題点があった。また、クロムイオンは錯体種変
化を起こすことがあり、測定精度に問題点があった。
また、レドックスフロー電池の開路電圧を用いて充放
電深度を求める方法も報告されている（太細ら，平成元
年電気学会全国大会講演論文集11−146）。この開路電
圧を測定する方法は簡便な方法であるが、温度依存性が
大きく、測定精度が良くないという問題点があった。
電深度を求める方法も報告されている（太細ら，平成元
年電気学会全国大会講演論文集11−146）。この開路電
圧を測定する方法は簡便な方法であるが、温度依存性が
大きく、測定精度が良くないという問題点があった。
さらに、電解液タンクからサンプルを採取し、分析す
る方法もあるが、破壊検査であり、測定が実時間ででき
ないという問題点があった。またこの方法は、取扱い面
において、煩雑でもあった。
る方法もあるが、破壊検査であり、測定が実時間ででき
ないという問題点があった。またこの方法は、取扱い面
において、煩雑でもあった。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明者等は、かかる状況にあって、充放電深度を、
簡便に精度良く、しかも実時間で計測できるように改良
されたレドックスフロー電池を提供することを目的とし
て、鋭意検討した結果、本発明を完成するに至ったもの
である。
簡便に精度良く、しかも実時間で計測できるように改良
されたレドックスフロー電池を提供することを目的とし
て、鋭意検討した結果、本発明を完成するに至ったもの
である。
［課題を解決するための手段］ この発明に係るレドックスフロー電池は、第１の原子
価状態と第２の原子価状態との間で原子価が変化するイ
オンを含む電解液を蓄える電解液タンクを備える。上記
電解液タンクに、該電解液タンク内に蓄えられている電
解液の導電度を測定する導電度測定手段が取付けられて
いる。当該レドックスフロー電池は、上記導電度測定手
段によって測定された上記電解液の導電度から、上記電
解液中における、上記第１の原子価状態にあるイオンと
上記第２の原子価状態にあるイオンとの割合を求める検
量手段を備える。
価状態と第２の原子価状態との間で原子価が変化するイ
オンを含む電解液を蓄える電解液タンクを備える。上記
電解液タンクに、該電解液タンク内に蓄えられている電
解液の導電度を測定する導電度測定手段が取付けられて
いる。当該レドックスフロー電池は、上記導電度測定手
段によって測定された上記電解液の導電度から、上記電
解液中における、上記第１の原子価状態にあるイオンと
上記第２の原子価状態にあるイオンとの割合を求める検
量手段を備える。
この発明の他の局面に係る方法は、第１の原子価状態
と第２の原子価状態との間で原子価が変化するイオンを
含む電解液を、電解液タンクから電池セルに循環供給
し、起電力を得るレドックスフロー電池の充放電深度を
測定する方法に係る。まず、上記第１の原子価状態にあ
るイオンと上記第２の原子価状態にあるイオンとの割合
を種々変えて、それらの導電度を別途求めて作成した、
導電度と上記２種のイオンの割合との関係を示す検量線
を準備する。上記電解液の導電率を測定する。測定され
た上記電解液の導電度と上記検量線とを照合し、上記第
１の原子価状態にあるイオンと上記第２の原子価状態に
あるイオンとの割合を求める。
と第２の原子価状態との間で原子価が変化するイオンを
含む電解液を、電解液タンクから電池セルに循環供給
し、起電力を得るレドックスフロー電池の充放電深度を
測定する方法に係る。まず、上記第１の原子価状態にあ
るイオンと上記第２の原子価状態にあるイオンとの割合
を種々変えて、それらの導電度を別途求めて作成した、
導電度と上記２種のイオンの割合との関係を示す検量線
を準備する。上記電解液の導電率を測定する。測定され
た上記電解液の導電度と上記検量線とを照合し、上記第
１の原子価状態にあるイオンと上記第２の原子価状態に
あるイオンとの割合を求める。
［作用］ 電解液中の活物質は、充放電に伴い、下記の式（１）
（２）に示すように連続的に変化する。
（２）に示すように連続的に変化する。
充電時 放電時 負極： Cr2+→Cr3+ （１） 正極： Fe3+→Fe2+ （２） この原子価数の変化に伴い、電解液の導電度も連続的
に変化する。そこで、予め、少なくとも一方の電解液の
組成に応じた導電率を求めておけば、当該少なくとも一
方の電解液の未知電解液の導電率を測定することによ
り、該少なくとも一方の電解液の組成すなわち、充放電
深度を知ることができる。
に変化する。そこで、予め、少なくとも一方の電解液の
組成に応じた導電率を求めておけば、当該少なくとも一
方の電解液の未知電解液の導電率を測定することによ
り、該少なくとも一方の電解液の組成すなわち、充放電
深度を知ることができる。
［実施例］ 以下、この発明の実施例を図について説明する。
第１図は、実施例に係るレドックスフロー電池の一例
を示す概略構成図である。このレドックスフロー電池１
は、セル２および正極液タンク３および負極液タンク４
を備える。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、一方側が正極セル2a、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。タンク３にはたとえば鉄イオンのよう
な原子価が変化するイオンの塩酸電解液が蓄えられ、タ
ンク４にはたとえばクロムイオンのような原子価が変化
するイオンの塩酸電解液が蓄えられ、セル２内に送液さ
れる。
を示す概略構成図である。このレドックスフロー電池１
は、セル２および正極液タンク３および負極液タンク４
を備える。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、一方側が正極セル2a、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。タンク３にはたとえば鉄イオンのよう
な原子価が変化するイオンの塩酸電解液が蓄えられ、タ
ンク４にはたとえばクロムイオンのような原子価が変化
するイオンの塩酸電解液が蓄えられ、セル２内に送液さ
れる。
セル２の正極セル2aと正極液タンク３とは第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
の導管14により連結されている。正極液タンク３に蓄え
られている正極液電解液および負極液タンク４内に蓄え
られている負極電解液は、それぞれ、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P1,P2により、セル２内に供給される。供給された
正極電解液または負極電解液は、正極セル2aまたは負極
セル2b内で反応し、反応の終了した液は、それぞれ、第
２の導管12または第３の導管14を経て、正極液タンク３
または負極液タンク４内に戻される。
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
の導管14により連結されている。正極液タンク３に蓄え
られている正極液電解液および負極液タンク４内に蓄え
られている負極電解液は、それぞれ、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P1,P2により、セル２内に供給される。供給された
正極電解液または負極電解液は、正極セル2aまたは負極
セル2b内で反応し、反応の終了した液は、それぞれ、第
２の導管12または第３の導管14を経て、正極液タンク３
または負極液タンク４内に戻される。
以上の構成は、第３図に示した従来のレドックスフロ
ー電池の構成と同じであるが、当該レドックスフロー電
池は以下の点で従来のレドックスフロー電池と異なる。
すなわち、正極液タンク３には、正極タンク３内に導入
されている正極電解液の導電度を測定する第１の導電率
計30が接続されている。同様に、負極液タンク４には、
負極液タンク４内に導入されている負極電解液の導電度
を測定する第２の導電率計31が接続されている。
ー電池の構成と同じであるが、当該レドックスフロー電
池は以下の点で従来のレドックスフロー電池と異なる。
すなわち、正極液タンク３には、正極タンク３内に導入
されている正極電解液の導電度を測定する第１の導電率
計30が接続されている。同様に、負極液タンク４には、
負極液タンク４内に導入されている負極電解液の導電度
を測定する第２の導電率計31が接続されている。
導電率計30,31は、電解液に対して耐食性があり、電
池系に悪影響を与えないものであれば、いずれのものも
使用できる。
池系に悪影響を与えないものであれば、いずれのものも
使用できる。
次に、動作について説明する。
電解液中の活物質は、充放電に伴い上述の式（１）
（２）のように連続的に変化する。
（２）のように連続的に変化する。
したがって、予め、Fe2+/Fe3+の正極電解液組成に応
じた導電率を求めて検量線を作製しておけば、未知の正
極電解液の導電率を測定することによって、正極電解液
の組成、すなわち充放電深度を知ることができる。
じた導電率を求めて検量線を作製しておけば、未知の正
極電解液の導電率を測定することによって、正極電解液
の組成、すなわち充放電深度を知ることができる。
また、予め、Cr3+/Cr2+の負極電解液組成に応じた導
電率を求めて検量線を作製しておけば、未知の負極電解
液の導電率を測定することによって、負極電解液の組
成、すなわち、充放電深度を知ることができる。
電率を求めて検量線を作製しておけば、未知の負極電解
液の導電率を測定することによって、負極電解液の組
成、すなわち、充放電深度を知ることができる。
実施例１ 電極面積400cm2、出力45Wを有するレドックスフロー
電池を試作し、実験を行なった。レドックスフロー電池
のセルでは、隔膜材料としては陽イオン交換膜が用いら
れ、電極としてはカーボン繊維布、集電極としてグラフ
ァイト板が用いられた。このセルを３層積層し、レドッ
クスフロー電池を構成した。正極電解液には、FeCl21モ
ルを３規定HClに溶解したものを用いた。負極電解液に
はCrCl31モルを３規定HClに溶解したものを用いた。実
験結果を次にまとめる。
電池を試作し、実験を行なった。レドックスフロー電池
のセルでは、隔膜材料としては陽イオン交換膜が用いら
れ、電極としてはカーボン繊維布、集電極としてグラフ
ァイト板が用いられた。このセルを３層積層し、レドッ
クスフロー電池を構成した。正極電解液には、FeCl21モ
ルを３規定HClに溶解したものを用いた。負極電解液に
はCrCl31モルを３規定HClに溶解したものを用いた。実
験結果を次にまとめる。
表Ｉから明らかなように、充放電に応じて、十分な検
知範囲内で導電率は変化し、しかもその変化には線型性
が認められた。
知範囲内で導電率は変化し、しかもその変化には線型性
が認められた。
なお、上記実施例では、正極液タンク３および負極液
タンク４のそれぞれに、導電率計30,31を接続した場合
を例示したが、この発明はこれに限られるものでなく、
一方のタンクのみに導電率計を接続することによって
も、相当の効果を実現する。
タンク４のそれぞれに、導電率計30,31を接続した場合
を例示したが、この発明はこれに限られるものでなく、
一方のタンクのみに導電率計を接続することによって
も、相当の効果を実現する。
また、上記実施例では、導電率計を電解液タンクに接
続した場合を例示したが、この発明はこれに限られるも
のでなく、接続箇所は、代表とする電解液サンプルを取
出すことができる部分であればどこでも可能である。た
とえば、導管11,12,13,14の部分でもよい。
続した場合を例示したが、この発明はこれに限られるも
のでなく、接続箇所は、代表とする電解液サンプルを取
出すことができる部分であればどこでも可能である。た
とえば、導管11,12,13,14の部分でもよい。
［発明の効果］ 以上説明したとおりこの発明によれば、正極電解液お
よび負極電解液の少なくとも一方の電解液の導電度を測
定する導電率測定手段を備えたので、少なくとも一方
の、電解液の導電度をモニタできる。電解液の導電率変
化と充放電深度（電解液組成）は線型性のある対応をし
ているので、少なくとも一方の電解液の導電度をモニタ
することによって、簡便に、精度良く、しかも実時間
で、充放電深度の計測が可能となる。その結果、システ
ムの計画的な運用が可能となる。
よび負極電解液の少なくとも一方の電解液の導電度を測
定する導電率測定手段を備えたので、少なくとも一方
の、電解液の導電度をモニタできる。電解液の導電率変
化と充放電深度（電解液組成）は線型性のある対応をし
ているので、少なくとも一方の電解液の導電度をモニタ
することによって、簡便に、精度良く、しかも実時間
で、充放電深度の計測が可能となる。その結果、システ
ムの計画的な運用が可能となる。
また、正極電解液及び負極電解液の導電度を、第１図
に示すように、別個に測定できるように構成した場合に
は、両極の充放電深度のバランスの程度についても、容
易に知ることができるようになる。
に示すように、別個に測定できるように構成した場合に
は、両極の充放電深度のバランスの程度についても、容
易に知ることができるようになる。
また、さらに、非破壊的検査によって、充放電深度を
知ることができるので、測定対照である電解液および電
池系に悪影響を与えない。
知ることができるので、測定対照である電解液および電
池系に悪影響を与えない。
第１図は、この発明の一実施例に係るレドックスフロー
電池の概略構成図である。 第２図は、電力需要曲線を示す図である。 第３図は、従来のレドックスフロー型電池の一例を示す
概略構成図である。 第４図は、従来の、二次電池の電極活物質の濃度測定装
置の概略構成図である。 図において、１はレドックスフロー電池、３は正極液タ
ンク、４は負極液タンク、６は正極、７は負極、30,31
は導電率計である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
電池の概略構成図である。 第２図は、電力需要曲線を示す図である。 第３図は、従来のレドックスフロー型電池の一例を示す
概略構成図である。 第４図は、従来の、二次電池の電極活物質の濃度測定装
置の概略構成図である。 図において、１はレドックスフロー電池、３は正極液タ
ンク、４は負極液タンク、６は正極、７は負極、30,31
は導電率計である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−240581（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−45065（ＪＰ，Ａ) 特公 昭53−35480（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 8/00 - 8/24 G01N 27/06
Claims (2)
- 【請求項１】第１の原子価状態と第２の原子価状態との
間で原子価が変化するイオンを含む電解液を蓄える電解
液タンクと、 前記電解液タンクに取付けられ、該電解液タンク内に蓄
えられている電解液の導電度を測定する導電度測定手段
と、 前記導電度測定手段によって測定された前記電解液の導
電度から、前記電解液中における、前記第１の原子価状
態にあるイオンと前記第２の原子価状態にあるイオンと
の割合を求める検量手段と、 を備えたレドックスフロー電池。 - 【請求項２】第１の原子価状態と第２の原子価状態との
間で原子価が変化するイオンを含む電解液を、電解液タ
ンクから電池セルに循環供給し、起電力を得るレドック
スフロー電池の、充放電深度を測定する方法であって、 前記第１の原子価状態にあるイオンと前記第２の原子価
状態にあるイオンとの割合を種々変えて、それらの導電
度を別途求めて作成した、導電度と前記２種のイオンの
割合との関係を示す検量線を準備する工程と、 前記電解液の導電度を測定する工程と、 測定された前記電解液の導電度と前記検量線とを照合
し、前記第１の原子価状態にあるイオンと前記第２の原
子価状態にあるイオンとの割合を求める工程と、 を備えた、レドックスフロー電池の充放電深度を測定す
る方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1151720A JP3022571B2 (ja) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | レドックスフロー電池およびレドックスフロー電池の充放電深度を測定する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1151720A JP3022571B2 (ja) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | レドックスフロー電池およびレドックスフロー電池の充放電深度を測定する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0317963A JPH0317963A (ja) | 1991-01-25 |
| JP3022571B2 true JP3022571B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=15524813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1151720A Expired - Fee Related JP3022571B2 (ja) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | レドックスフロー電池およびレドックスフロー電池の充放電深度を測定する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3022571B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7855005B2 (en) | 2007-02-12 | 2010-12-21 | Deeya Energy, Inc. | Apparatus and methods of determination of state of charge in a redox flow battery |
| US7927731B2 (en) | 2008-07-01 | 2011-04-19 | Deeya Energy, Inc. | Redox flow cell |
| WO2010042905A1 (en) | 2008-10-10 | 2010-04-15 | Deeya Energy Technologies, Inc. | Level sensor for conductive liquids |
| CN102246338B (zh) | 2008-10-10 | 2014-06-11 | 迪亚能源股份有限公司 | 液流电池元电池的热控制 |
| US8236463B2 (en) | 2008-10-10 | 2012-08-07 | Deeya Energy, Inc. | Magnetic current collector |
| US8231993B2 (en) | 2008-10-10 | 2012-07-31 | Deeya Energy, Inc. | Flexible multi-walled tubing assembly |
| WO2010042900A1 (en) | 2008-10-10 | 2010-04-15 | Deeya Energy Technologies, Inc. | Methods for bonding porous flexible membranes using solvent |
| US8349477B2 (en) | 2009-05-28 | 2013-01-08 | Deeya Energy, Inc. | Optical leak detection sensor |
| CN102844925B (zh) | 2009-05-28 | 2015-11-25 | 艾默吉电力***股份有限公司 | 电解质组合物 |
| WO2010138948A2 (en) | 2009-05-28 | 2010-12-02 | Deeya Energy, Inc. | Buck-boost control circuit |
| US8951665B2 (en) | 2010-03-10 | 2015-02-10 | Imergy Power Systems, Inc. | Methods for the preparation of electrolytes for chromium-iron redox flow batteries |
| KR102539865B1 (ko) * | 2022-11-07 | 2023-06-07 | 보성파워텍 주식회사 | 바나듐 레독스 흐름전지의 열화 진단 및 관리 시스템 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS533676A (en) * | 1976-06-30 | 1978-01-13 | Matsushita Electric Works Ltd | Switch |
| JPS5335480A (en) * | 1976-09-14 | 1978-04-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Mos type semiconductor unit and its production |
| JPS61240581A (ja) * | 1985-04-17 | 1986-10-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 二次電池の電極活物質濃度測定装置 |
| JPS6445065A (en) * | 1987-08-14 | 1989-02-17 | Nippon Kokan Kk | Hydrogen evolution detecting method for electrolyte flow type cell and its equipment |
-
1989
- 1989-06-14 JP JP1151720A patent/JP3022571B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0317963A (ja) | 1991-01-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yao et al. | Assessment methods and performance metrics for redox flow batteries | |
| CN105425164B (zh) | 全钒液流电池荷电状态在线监测方法及*** | |
| CN101657922B (zh) | 确定氧化还原液流电池中的荷电状态的设备和方法 | |
| JP3022571B2 (ja) | レドックスフロー電池およびレドックスフロー電池の充放電深度を測定する方法 | |
| JP2019530159A (ja) | 紫外可視測定法を用いた全バナジウムレドックスフロー電池の充電レベルの算出 | |
| US6454922B1 (en) | Corrosion test cell for bipolar plates | |
| CN105794021A (zh) | 使用入口/出口电势测量瞬时荷电状态的方法和设备 | |
| CN101493503B (zh) | 用电化学阻抗谱表征电池的方法 | |
| Ngamsai et al. | Measuring the state of charge of the electrolyte solution in a vanadium redox flow battery using a four-pole cell device | |
| JP2021532335A (ja) | 蓄電装置の充電状態を光ファイバーによってオンラインで監視するシステムおよび方法 | |
| König et al. | Validating and improving a zero-dimensional stack voltage model of the Vanadium Redox Flow Battery | |
| Zhang et al. | In-situ measurement of electrode kinetics in porous electrode for vanadium flow batteries using symmetrical cell design | |
| CN106198453A (zh) | 一种全钒液流电池正副反应比例的在线检测方法和装置 | |
| Loktionov et al. | Calibration-free coulometric sensors for operando electrolytes imbalance monitoring of vanadium redox flow battery | |
| Sun et al. | Imaging PEMFC performance heterogeneity by sensing external magnetic field | |
| CN109585883A (zh) | 全钒液流电池荷电状态的实时监测方法及*** | |
| CN104865226B (zh) | 一种全钒液流电池正极副反应的快速检测方法和装置 | |
| Lim et al. | Correlations of Through‐Plane Cell Voltage Losses, Imbalance of Electrolytes, and Energy Storage Efficiency of a Vanadium Redox Flow Battery | |
| Vlasov et al. | In situ state of health vanadium redox flow battery deterministic method in cycling operation for battery capacity monitoring | |
| CN115133083B (zh) | 铁铬液流电池***平衡度的测试方法 | |
| CN112394286A (zh) | 液流电池的soc的测试方法、***及电池储能*** | |
| CN109904496A (zh) | 一种在燃料电池膜电极生产线上定量催化剂担量的方法 | |
| Li | State‐of‐Charge Monitoring for Vanadium Redox Flow Batteries | |
| US8741119B1 (en) | Actinide ion sensor for pyroprocess monitoring | |
| CN117239186B (zh) | 一种用于全钒液流电池***soh在线评估装置及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |