JPS61151971A - 電池装置 - Google Patents
電池装置Info
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- JPS61151971A JPS61151971A JP59281657A JP28165784A JPS61151971A JP S61151971 A JPS61151971 A JP S61151971A JP 59281657 A JP59281657 A JP 59281657A JP 28165784 A JP28165784 A JP 28165784A JP S61151971 A JPS61151971 A JP S61151971A
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- hydrogen halide
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04186—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of liquid-charged or electrolyte-charged reactants
-
- 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
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、電池装置に関し、さらに詳しくは両極の電池
活物質が液状であるレドックスフロー型二次電池など活
物質再生型等の燃料電池に関する。
活物質が液状であるレドックスフロー型二次電池など活
物質再生型等の燃料電池に関する。
（従来の技術）
両極の電池活物質が、液状である電池には一部の湿式の
燃料電池、レドックスフロー型二次電池等があり、大き
な起電力を得ることができる活物質の組合せ（レドック
ス対）としては、クロム２価／３価−鉄３価／２価対、
チタン３価／４価−鉄３価／２価対等の組合せがあるが
、これらは化学種の委全性という面での利点を持っては
いるものの、１セルあたりの起動力が小さく、また溶解
度上の制約から、電池のエネルギー密度が小さいという
欠点がある。これらに対して起電力が高く、大きな出力
エネルギー密度が期待できるクロム−ハロゲン系電池は
、両極活物質がフロー型電池の最大の欠点とされていた
エネルギー密度の小さいことを克服し、さらに両極活物
質とともに流体であるため取扱い易いという利点を有し
ている。このため、クロムとハロゲンをそれぞれ負正極
活物質とする電池が提案されている（アール・エフ・ザ
ビネランド（ＲＦ、５ａｖｉｎｅｌｌａｎｄ） 、ディ
ー・ニー・ボラスキ（Ｄ、Ａ、Ｐｏ１ａｓｋｉ ） 、
”エクスペリメンタル・エバルエーション・オプ・ア・
プロトタイプ・ハイブリッド・レドックス・ハロゲン・
エナジイ・ストアレージ・システム” （ｆ！ｘｐｅｒ
ｉｍｅｎｔａｌＥｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｐｒ
ｏｔｏｔｙｐｅ Ｈｙｂｒｉｄ Ｒｅｄｏｘ Ｈａｌ。
燃料電池、レドックスフロー型二次電池等があり、大き
な起電力を得ることができる活物質の組合せ（レドック
ス対）としては、クロム２価／３価−鉄３価／２価対、
チタン３価／４価−鉄３価／２価対等の組合せがあるが
、これらは化学種の委全性という面での利点を持っては
いるものの、１セルあたりの起動力が小さく、また溶解
度上の制約から、電池のエネルギー密度が小さいという
欠点がある。これらに対して起電力が高く、大きな出力
エネルギー密度が期待できるクロム−ハロゲン系電池は
、両極活物質がフロー型電池の最大の欠点とされていた
エネルギー密度の小さいことを克服し、さらに両極活物
質とともに流体であるため取扱い易いという利点を有し
ている。このため、クロムとハロゲンをそれぞれ負正極
活物質とする電池が提案されている（アール・エフ・ザ
ビネランド（ＲＦ、５ａｖｉｎｅｌｌａｎｄ） 、ディ
ー・ニー・ボラスキ（Ｄ、Ａ、Ｐｏ１ａｓｋｉ ） 、
”エクスペリメンタル・エバルエーション・オプ・ア・
プロトタイプ・ハイブリッド・レドックス・ハロゲン・
エナジイ・ストアレージ・システム” （ｆ！ｘｐｅｒ
ｉｍｅｎｔａｌＥｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｐｒ
ｏｔｏｔｙｐｅ Ｈｙｂｒｉｄ Ｒｅｄｏｘ Ｈａｌ。
ｇｅｎ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ
） 、シックスティーンス（１６ｔｈ） 、アイ・イ
ー・シー・イー・シー（ＩＥＣＥＣ） 、 ８１９
３８５ （１７８１） ） 。
） 、シックスティーンス（１６ｔｈ） 、アイ・イ
ー・シー・イー・シー（ＩＥＣＥＣ） 、 ８１９
３８５ （１７８１） ） 。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし、従来の電池システムでは次のような欠点があっ
た。
た。
（１）ハロゲン（塩素、臭素）の透過を抑え、フ。
ロトンを選択的に高い電導率で透過させることが困難で
あり、また、電気量効率や長時間にわたる繰返し充放電
における効率の低下が顕著である。
あり、また、電気量効率や長時間にわたる繰返し充放電
における効率の低下が顕著である。
（２）負極活物質であるクロムは充電時に副反応として
水素を発生する。このため、活物質は正極側が常に過充
電状態に陥りやすく、放置すると電池の出力を著しく低
下させる。
水素を発生する。このため、活物質は正極側が常に過充
電状態に陥りやすく、放置すると電池の出力を著しく低
下させる。
（３）負極活物質であるクロムの電極反応速度を上げる
ため、電池の動作温度を４０〜６０℃程度に上げる必要
があるが、昇温すると、／’％ロゲンの液中保持力が小
さくなり、ガスとしてのノ１０ゲン貯蔵が必要になる。
ため、電池の動作温度を４０〜６０℃程度に上げる必要
があるが、昇温すると、／’％ロゲンの液中保持力が小
さくなり、ガスとしてのノ１０ゲン貯蔵が必要になる。
また電池セル内におむ１て隔膜を通してのハロゲンガス
の負極室への移動（拡散）が激しくなり、電池のクーロ
ン効率が大きく低下する。したがって常温でも良好に電
極反応を行わしめる負極を用いることが好ましい。
の負極室への移動（拡散）が激しくなり、電池のクーロ
ン効率が大きく低下する。したがって常温でも良好に電
極反応を行わしめる負極を用いることが好ましい。
（４）負極側における水素ガス発生を完全に抑えたり、
また発生した水素ガスをすべて回収することは一般に困
難である。正極活物質側では電池系外へ散逸した水素ガ
ス量分だけ、ハロゲンが過剰（正極側の過充電）になり
、長期充放電に支障をきたす。
また発生した水素ガスをすべて回収することは一般に困
難である。正極活物質側では電池系外へ散逸した水素ガ
ス量分だけ、ハロゲンが過剰（正極側の過充電）になり
、長期充放電に支障をきたす。
本発明の目的は、従来のクロム−ハロゲン系電池を改善
し、副反応による正極側の過充電を解消し、電池として
の全体的な効率の向上を図った電池装置を提供すること
にある。
し、副反応による正極側の過充電を解消し、電池として
の全体的な効率の向上を図った電池装置を提供すること
にある。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、負極における液状負極活物質の電極反応が２
価クロムおよび３価クロム間の酸化還元ならびに正極に
おける液状正極活物質の電極反応が１価ハロゲンおよび
０価ハロゲン間の酸化還元によって電池が構成され、該
両電極反応を行なわしめる電極が溶液流通型の多孔質電
極である電池装置において、該両電極間を主として水素
イオンを選択的に透過する隔膜で分離し、かつ該電極反
応で副生ずるハロゲンおよび水素をそれぞれ気液分離し
、反応器に導入してこれらを反応せしめ、生成したハロ
ゲン化水素を元の正極活物質中に戻すようにしたことを
特徴とする。
価クロムおよび３価クロム間の酸化還元ならびに正極に
おける液状正極活物質の電極反応が１価ハロゲンおよび
０価ハロゲン間の酸化還元によって電池が構成され、該
両電極反応を行なわしめる電極が溶液流通型の多孔質電
極である電池装置において、該両電極間を主として水素
イオンを選択的に透過する隔膜で分離し、かつ該電極反
応で副生ずるハロゲンおよび水素をそれぞれ気液分離し
、反応器に導入してこれらを反応せしめ、生成したハロ
ゲン化水素を元の正極活物質中に戻すようにしたことを
特徴とする。
以下、本発明を図面により詳細に説明する。
第１図は、本発明の電池装置を示す説明図である。ｑの
装置は、正極５、負極４および隔ｌ！ｌＩ６を有する電
池セルスタック３と、該セルスタック３にそれぞれ負極
活物質および正極活物質を供給するポンプ７ａ、７ｂお
よびライン９ａ、９ｂと、該負極活物質および正極活物
質をそれぞれ貯蔵するタンク１および２と、前記電池セ
ルスタック３の負極側で生成した水素および正極側で生
成したハロゲンガスをそれぞれ貯蔵タンク１および２か
ら抜き出すライン８ａおよび８ｂと、該ライン８ａ、８
ｂから抜き出された水素およびハロゲンガスを反応させ
る反応器１０と、該反応器１０で得られたハロゲン化水
素を貯蔵する容器１１と、該貯蔵タンク１１から正極活
物質の貯蔵タンクにハロゲン化水素を供給するためのラ
イン１５ａと、該正極活物質の貯蔵容器２から過剰のハ
ロゲンを抜き出すためのライン１５ｂおよびその処理装
置１３と、負極および正極活物質の貯蔵タンクｌおよび
２の間に設けられた、これらの活物質量を測定するため
のモニター装置１４とから主として構成される。
装置は、正極５、負極４および隔ｌ！ｌＩ６を有する電
池セルスタック３と、該セルスタック３にそれぞれ負極
活物質および正極活物質を供給するポンプ７ａ、７ｂお
よびライン９ａ、９ｂと、該負極活物質および正極活物
質をそれぞれ貯蔵するタンク１および２と、前記電池セ
ルスタック３の負極側で生成した水素および正極側で生
成したハロゲンガスをそれぞれ貯蔵タンク１および２か
ら抜き出すライン８ａおよび８ｂと、該ライン８ａ、８
ｂから抜き出された水素およびハロゲンガスを反応させ
る反応器１０と、該反応器１０で得られたハロゲン化水
素を貯蔵する容器１１と、該貯蔵タンク１１から正極活
物質の貯蔵タンクにハロゲン化水素を供給するためのラ
イン１５ａと、該正極活物質の貯蔵容器２から過剰のハ
ロゲンを抜き出すためのライン１５ｂおよびその処理装
置１３と、負極および正極活物質の貯蔵タンクｌおよび
２の間に設けられた、これらの活物質量を測定するため
のモニター装置１４とから主として構成される。
電池セルスタック３の負極４および正極５でそれぞれ発
生した水素およびハロゲンガスは、負極活物質タンク１
および正極活物質タンク２からライン８ａおよび８ｂを
通って反応器１０内に導入され、ここで反応してハロゲ
ン化水素を生成する。
生した水素およびハロゲンガスは、負極活物質タンク１
および正極活物質タンク２からライン８ａおよび８ｂを
通って反応器１０内に導入され、ここで反応してハロゲ
ン化水素を生成する。
このハロゲン化水素は貯蔵タンク１１を経て適宜正極活
物質タンク２に戻され、必要量が元の正極活物質中に供
給される。このように負極および正極で発生する副生物
ガスを気液分離して反応器１０で反応させ、反応生成物
であるハロゲン化水素を適宜電池系内に戻すことにより
、正負極活物質量を自動的にリバランスさせることがで
き、正負極活物質の充放電深度を適正に調整することか
できる。
物質タンク２に戻され、必要量が元の正極活物質中に供
給される。このように負極および正極で発生する副生物
ガスを気液分離して反応器１０で反応させ、反応生成物
であるハロゲン化水素を適宜電池系内に戻すことにより
、正負極活物質量を自動的にリバランスさせることがで
き、正負極活物質の充放電深度を適正に調整することか
できる。
本発明の電池システムにおいて、ハロゲンの電池系外へ
の放出量およびハロゲン化水素の電池系内への導入量は
、モニター装置１４によって正、負極活物質量を測定し
、この測定値が所定値になるようにパルプ（第１図の１
６ａ、１６ｂ）を調整することによって行われる。すな
わち、一般にクロム２価、酸化イオンを負極活物質とす
るレドックス・フロー型二次電池は、前述のように水素
ガスを副生ずるため、電池反応における電流効率が正極
側よりも低下し、その結果正極活物質側が負極活物質側
より過充電状態になるので、本発明では、これを解消す
るためにハロゲンと水素を反応させ、リバランス シス
テムを設けているのであるが、水素の一部飛散等により
元の状態まで完全にバランスさせることは困難である。
の放出量およびハロゲン化水素の電池系内への導入量は
、モニター装置１４によって正、負極活物質量を測定し
、この測定値が所定値になるようにパルプ（第１図の１
６ａ、１６ｂ）を調整することによって行われる。すな
わち、一般にクロム２価、酸化イオンを負極活物質とす
るレドックス・フロー型二次電池は、前述のように水素
ガスを副生ずるため、電池反応における電流効率が正極
側よりも低下し、その結果正極活物質側が負極活物質側
より過充電状態になるので、本発明では、これを解消す
るためにハロゲンと水素を反応させ、リバランス シス
テムを設けているのであるが、水素の一部飛散等により
元の状態まで完全にバランスさせることは困難である。
このため、 、；ハロゲンの電池系外への放出と
新たなハロゲン化 ゛水素の導入を行っている。
新たなハロゲン化 ゛水素の導入を行っている。
これらハロゲンの放出量、ハロゲン化水素の導入量は、
両活物質のアンバランスの程度によって決定される。こ
のためモニター装置１４（正、負極活物質濃度分析針）
を設けて両極液中の正、負極活物質量を求め、これらが
バランスするようにハロゲン化水素の導入弁１５ａおよ
び放出弁１５ｂをそれぞれ調整する。
両活物質のアンバランスの程度によって決定される。こ
のためモニター装置１４（正、負極活物質濃度分析針）
を設けて両極液中の正、負極活物質量を求め、これらが
バランスするようにハロゲン化水素の導入弁１５ａおよ
び放出弁１５ｂをそれぞれ調整する。
モニター装置１４としては、電量分析法（クーロメトリ
−１特に昭和５９年１１月２２日出願の本出願人による
特願昭５９−２４７６４３号の電量分析用セル）、ポル
タンメトリー、ポテンショメトリー、吸光光度法などの
方法による分析計が好適に用いられる。
−１特に昭和５９年１１月２２日出願の本出願人による
特願昭５９−２４７６４３号の電量分析用セル）、ポル
タンメトリー、ポテンショメトリー、吸光光度法などの
方法による分析計が好適に用いられる。
電池セルスタック３に用いる電極としては、電導性の優
れたグラファイト質カーボン電極、例えばグラファイト
質カーボンクロス、グラファイト質カーボンニ・ノド等
が好ましく用いられる。グラファイト質カーボンは、粉
末化してＸ線回折分析を行い回折ピークの中に（１１２
）線が観察できる程度のものであればよい。
れたグラファイト質カーボン電極、例えばグラファイト
質カーボンクロス、グラファイト質カーボンニ・ノド等
が好ましく用いられる。グラファイト質カーボンは、粉
末化してＸ線回折分析を行い回折ピークの中に（１１２
）線が観察できる程度のものであればよい。
また電気セルスタック３に用いる隔膜６としては、高分
子膜（ベース膜）にスルホン基を導入した陽イオン交換
膜が適当であり、スルホン基導入後の膜の平均巨孔径が
１０Å以下であることが好ましい。このようなイオン交
換膜を用いることによって水素イオン選択透過性が著し
く向上し、前記副生物の分離性能を高めることができる
。
子膜（ベース膜）にスルホン基を導入した陽イオン交換
膜が適当であり、スルホン基導入後の膜の平均巨孔径が
１０Å以下であることが好ましい。このようなイオン交
換膜を用いることによって水素イオン選択透過性が著し
く向上し、前記副生物の分離性能を高めることができる
。
上記隔膜の平均巨孔径の測定は、透過型電子顕微鏡では
分解能上の限界があるので、隔膜の一方を水で加圧した
場合の水の透過速度を測定し、ポアズイエの法則が成立
すると仮定して求めた次の式から算出した。
分解能上の限界があるので、隔膜の一方を水で加圧した
場合の水の透過速度を測定し、ポアズイエの法則が成立
すると仮定して求めた次の式から算出した。
ここでＡｍは膜面積、Ａｐは膜孔面積であり、（Ａｍ／
Ａｐ値は膜の含水率値に相当し、はぼ０゜３〜０．５で
ある）、 ここでＱは水の透過速度、δｐは膜両側の圧力差、ｔは
膜の厚さ、μは粘性係数である。
Ａｐ値は膜の含水率値に相当し、はぼ０゜３〜０．５で
ある）、 ここでＱは水の透過速度、δｐは膜両側の圧力差、ｔは
膜の厚さ、μは粘性係数である。
反応器１０としては、触媒を用いる接触法、燃焼法、水
素ハロゲン燃料電池法または電磁波照射法のいずれの原
理によるものでもよい。
素ハロゲン燃料電池法または電磁波照射法のいずれの原
理によるものでもよい。
本発明におけるクロム−ハロゲン電池は、実用上クロム
−塩素電池とクロム−臭素電池の２種類があるが、保守
性、操作性、安全性等の点からクロム−臭素電池が特に
好適である。なお、ハロゲンとして塩素を用いる場合は
、第１図の構成にさらに低温状態で塩素を貯蔵する熱交
換設備を設ける必要がある。
−塩素電池とクロム−臭素電池の２種類があるが、保守
性、操作性、安全性等の点からクロム−臭素電池が特に
好適である。なお、ハロゲンとして塩素を用いる場合は
、第１図の構成にさらに低温状態で塩素を貯蔵する熱交
換設備を設ける必要がある。
上記実施例によれば、（１）両活物質が液状であるため
、活物質反応部（電池セルスタック３）と貯蔵部（タン
ク１および２）等を独立して構成することができ、この
ため緊急停止性および負荷追従性に優れ、また二次電池
としての充放電時間の選択が容易であり、例えばタンク
に貯蔵する活物質量の増減のみで充放電時間率を調整す
ることができる。なお、本発明の電池の出力エネルギー
密度は、従来の亜鉛系電池に匹敵するものである。
、活物質反応部（電池セルスタック３）と貯蔵部（タン
ク１および２）等を独立して構成することができ、この
ため緊急停止性および負荷追従性に優れ、また二次電池
としての充放電時間の選択が容易であり、例えばタンク
に貯蔵する活物質量の増減のみで充放電時間率を調整す
ることができる。なお、本発明の電池の出力エネルギー
密度は、従来の亜鉛系電池に匹敵するものである。
（２）電池セルスタックの隔膜として水素イオン透過性
能に優れたものを使用することにより、副生物としての
水素の分離性能を高め、本発明の主眼とする自動リバラ
ンス機能を有効に達成することができる。（３）両極の
電池質物質濃度をモニターし、その結果に基づいてハロ
ゲン化水素の電池系内への導入および余剰のハロゲンの
電池系外への放出を行なうようにしたので、両極におけ
る正、負極活物質の濃度を適正に保持し、充電深度等の
アンバランスを生じることがなくなる。
能に優れたものを使用することにより、副生物としての
水素の分離性能を高め、本発明の主眼とする自動リバラ
ンス機能を有効に達成することができる。（３）両極の
電池質物質濃度をモニターし、その結果に基づいてハロ
ゲン化水素の電池系内への導入および余剰のハロゲンの
電池系外への放出を行なうようにしたので、両極におけ
る正、負極活物質の濃度を適正に保持し、充電深度等の
アンバランスを生じることがなくなる。
以下、本発明の具体的実施例を述べる。
実施例１
試験用電池セルスタックとして、みかけの電極面積１０
口高さ、１ｃｍ＠（厚さ１鶴）の正、負極を有し、両極
を陽イオン交換膜で分離した小型単電池充放電試験シス
テムを作り、カーボン電極と隔膜を種々変化させ、みか
けの電流密度４０ｍＡ／−で、定電流充放電試験を行っ
た。活物質としては、４規定臭化水素性２モル／ｌ塩化
クロム（臭素−クロム電池）および４規定塩酸酸性２モ
ル／ｌ塩化クロム（塩素−クロム電池）を用いた。
口高さ、１ｃｍ＠（厚さ１鶴）の正、負極を有し、両極
を陽イオン交換膜で分離した小型単電池充放電試験シス
テムを作り、カーボン電極と隔膜を種々変化させ、みか
けの電流密度４０ｍＡ／−で、定電流充放電試験を行っ
た。活物質としては、４規定臭化水素性２モル／ｌ塩化
クロム（臭素−クロム電池）および４規定塩酸酸性２モ
ル／ｌ塩化クロム（塩素−クロム電池）を用いた。
カーボン電極としては、炭素質＜ ｘ ｉｓ回折パター
ンに（１１２）回折ピークの見られないもの）、および
グラファイト質（（１１２）回折ピークの確認できるも
の）カーボンニットを使用した。また、隔膜として、従
来の一般陽イオン交換膜Ｍ−１（ポリ塩化ビニル補強の
ポリスチレンスルホン酸系陽イオン交換膜、透過水量の
測定によって求めた平均巨孔径が２０人）、同Ｍ−１（
Ｍ−２と同じ材質で平均巨孔径が９Å以下のもの）、お
よびパーフルオロスルホン酸系陽イオン交換１１１Ｍ−
３（平均巨孔系約２５〜３０Å以下）を用いた。
ンに（１１２）回折ピークの見られないもの）、および
グラファイト質（（１１２）回折ピークの確認できるも
の）カーボンニットを使用した。また、隔膜として、従
来の一般陽イオン交換膜Ｍ−１（ポリ塩化ビニル補強の
ポリスチレンスルホン酸系陽イオン交換膜、透過水量の
測定によって求めた平均巨孔径が２０人）、同Ｍ−１（
Ｍ−２と同じ材質で平均巨孔径が９Å以下のもの）、お
よびパーフルオロスルホン酸系陽イオン交換１１１Ｍ−
３（平均巨孔系約２５〜３０Å以下）を用いた。
これらの試験結果を第１表に示す。
以下余白
第１表
［−
第１表の結果から、グラファイト質カーボンニフトを用
いたＭ−２系の電池セル構成が特に優れていることがわ
かる。
いたＭ−２系の電池セル構成が特に優れていることがわ
かる。
実施例２
電池セルスタック構成要素として、実施例１に使用した
ものと同じグラファイト質カーボンニット電極および隔
膜としてＭ −２１ｍ！を用い、第１図に示す構成の電
池システムを製作した。活物質は４規定臭化水素圧２モ
ル／ｉ塩化クロム水溶液を用いた。反応器１０は燃焼方
式リアクター、モニター装置１４は二段式ポテンシゴメ
トリーを用い、負極活物質電位は銀塩化銀電極基準で測
定し、また、小型単電池を用いて負極活物質基準の正極
活物質電位を測定し、両活物質の充放電状態を把握した
。過剰ハロゲン処理装置１３はアルカリ吸収法によるも
のを用いた。
ものと同じグラファイト質カーボンニット電極および隔
膜としてＭ −２１ｍ！を用い、第１図に示す構成の電
池システムを製作した。活物質は４規定臭化水素圧２モ
ル／ｉ塩化クロム水溶液を用いた。反応器１０は燃焼方
式リアクター、モニター装置１４は二段式ポテンシゴメ
トリーを用い、負極活物質電位は銀塩化銀電極基準で測
定し、また、小型単電池を用いて負極活物質基準の正極
活物質電位を測定し、両活物質の充放電状態を把握した
。過剰ハロゲン処理装置１３はアルカリ吸収法によるも
のを用いた。
反応器１０、過剰ハロゲン処理装置１３等の全装置を良
好に稼動させた場合の繰返し充放電サイクル試験（１）
、反応器１０、ハロゲン化水素貯蔵タンク１１および過
剰ハロゲン処理装置１３の機能を停止させたサイクル試
験（２）、ハロゲン化水素導入器１２および過剰ハロゲ
ン処理装置１３のみを停止させたサイクル試験（３）を
行った。
好に稼動させた場合の繰返し充放電サイクル試験（１）
、反応器１０、ハロゲン化水素貯蔵タンク１１および過
剰ハロゲン処理装置１３の機能を停止させたサイクル試
験（２）、ハロゲン化水素導入器１２および過剰ハロゲ
ン処理装置１３のみを停止させたサイクル試験（３）を
行った。
室温、４０ｍＡ／一定電流充放電において、出力容量が
８０％以下になるまでのサイクル数は第２表の通りであ
った。
８０％以下になるまでのサイクル数は第２表の通りであ
った。
第２表
（発明の効果）
本発明の電池装置は、下記のような優れた特長を有する
。
。
（１）高出力、かつ大型化が容易な二次電池（活物質再
生型燃料電池）が得られる。（２）保守が極めて容易で
あり、かつ無人の自動化操作が容易に図ることができる
。（３）電池反応に固相反応がないため、長寿命であり
、かつ事故要因が少ない。（４）負荷追随性が容易に図
れる。（５）高価な素材を使用してないため、安価に製
作できる。
生型燃料電池）が得られる。（２）保守が極めて容易で
あり、かつ無人の自動化操作が容易に図ることができる
。（３）電池反応に固相反応がないため、長寿命であり
、かつ事故要因が少ない。（４）負荷追随性が容易に図
れる。（５）高価な素材を使用してないため、安価に製
作できる。
第１図は、本発明の一実施例を示す電池装置の説明図で
ある。 １・・・負極活物質貯蔵タンク、２・・・正極活物質貯
蔵タンク、３・・・電池セルスタック、４・・・負極、
５・・・正極、６・・・隔膜、１０・・・反応器、１１
・・・ノ１０ゲン化水素貯蔵タンク、１２・・・ハロゲ
ン化水素導入器、１３・・・過剰ハロゲン処理装置、１
４・・・電池活物質濃度モニター装置。 代理人 弁理士 川 北 武 長 手続補正書く方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５９年 特 許 願 第２８１６５７号２）発明の
名称 電池装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都中央区築地５丁目６番４号名 称 （５
９０）三井造船株式会社 代表者前田和雄 ４、代理人〒１０３ 住 所 東京都中央区日本橋茅場町−丁目１１番８号（
紅萌ビルディング）電話０３ （６３９）５５９２番氏
名（７６５８）弁理士 川 北 武 長５、補
正命令の日付 昭和６０年 ４月１０日（発送日 昭和
６０年４月３０日付） ６、補正の対象 明細書全文 ７、補正の内容 願書に最初に添付した明細書の浄書・別紙のとおり（内
容に変更なし）。
ある。 １・・・負極活物質貯蔵タンク、２・・・正極活物質貯
蔵タンク、３・・・電池セルスタック、４・・・負極、
５・・・正極、６・・・隔膜、１０・・・反応器、１１
・・・ノ１０ゲン化水素貯蔵タンク、１２・・・ハロゲ
ン化水素導入器、１３・・・過剰ハロゲン処理装置、１
４・・・電池活物質濃度モニター装置。 代理人 弁理士 川 北 武 長 手続補正書く方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５９年 特 許 願 第２８１６５７号２）発明の
名称 電池装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都中央区築地５丁目６番４号名 称 （５
９０）三井造船株式会社 代表者前田和雄 ４、代理人〒１０３ 住 所 東京都中央区日本橋茅場町−丁目１１番８号（
紅萌ビルディング）電話０３ （６３９）５５９２番氏
名（７６５８）弁理士 川 北 武 長５、補
正命令の日付 昭和６０年 ４月１０日（発送日 昭和
６０年４月３０日付） ６、補正の対象 明細書全文 ７、補正の内容 願書に最初に添付した明細書の浄書・別紙のとおり（内
容に変更なし）。
Claims (5)
- （１）負極における液状負極活物質の電極反応が２価ク
ロムおよび３価クロム間の酸化還元ならびに正極におけ
る液状正極活物質の電極反応が１価ハロゲンおよび０価
ハロゲン間の酸化還元によって電池が構成され、該両電
極反応を行なわしめる電極が溶液流通型の多孔質電極で
ある電池装置において、該両電極間を主として水素イオ
ンを選択的に透過する隔膜で分離し、かつ該電極反応で
副生するハロゲンおよび水素をそれぞれ気液分離し、反
応器に導入してこれらを反応せしめ、生成したハロゲン
化水素を元の正極活物質中に戻すようにしたことを特徴
とする電池装置。 - （２）特許請求の範囲第１項において、ハロゲン化水素
を適時導入する手段および余剰のハロゲンを適時電池シ
ステム外に放出して処理する手段を有することを特徴と
する電池装置。 - （３）特許請求の範囲第２項において、正、負極活物質
量を測定し、これらのバランスが保持されるようにハロ
ゲン化水素の電池系内への導入量、およびハロゲンの電
池系外への放出量を決定する制御装置を設けたことを特
徴とする電池装置。 - （４）特許請求の範囲第１項において、該溶液流通型の
多孔質電極として、グラファイト炭素質体を用いること
を特徴とする電池装置。 - （５）特許請求の範囲第１項において、該両電極間を分
離する隔膜がスルホン基を有する陽イオン交換膜であり
、該膜の平均巨孔径が１００Å以下であることを特徴と
する電池装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59281657A JPS61151971A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | 電池装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59281657A JPS61151971A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | 電池装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61151971A true JPS61151971A (ja) | 1986-07-10 |
Family
ID=17642155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59281657A Pending JPS61151971A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | 電池装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61151971A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2491610A1 (en) * | 2009-10-23 | 2012-08-29 | Redflow Pty Ltd | Recombinator for flowing electrolyte battery |
| US9598263B2 (en) | 2012-03-02 | 2017-03-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Elevator device |
| JP2019201483A (ja) * | 2018-05-16 | 2019-11-21 | 株式会社大原興商 | 発電設備 |
-
1984
- 1984-12-25 JP JP59281657A patent/JPS61151971A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2491610A1 (en) * | 2009-10-23 | 2012-08-29 | Redflow Pty Ltd | Recombinator for flowing electrolyte battery |
| EP2491610A4 (en) * | 2009-10-23 | 2015-04-22 | Redflow R & D Pty Ltd | RECOMBINATOR FOR A BATTERY OF LIQUID ELECTROLYTE |
| US9598263B2 (en) | 2012-03-02 | 2017-03-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Elevator device |
| JP2019201483A (ja) * | 2018-05-16 | 2019-11-21 | 株式会社大原興商 | 発電設備 |
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