[发明专利]防止压力变动罐结构、电解液循环型蓄电池及氧化还原流动型蓄电池

说明书

技术领域

本发明是关于能够使储藏酸性液体的罐中的内压维持一定的防止压力变动罐结构、具备此防止压力变动罐结构的电解液循环型蓄电池及氧化还原流动型蓄电池。

背景技术

当利用罐储藏液体时，罐中的气相压力是随着储藏液的液温或电池槽等反应部的反应等而变动的。在象聚乙烯罐等那样对罐的内外压力差有着严格限制的情况下，对于正压力来说，由于设置有排气阀等，即使是密闭结构的罐也是不会发生问题的。还有，在因储藏液的液温降低等原因，可能使罐内的压力为负压力的情况下，或与外部空气连通，或设置吸气阀，把外部的空气引入罐内是避免产生负压的一般作法。

但是，在罐中的储藏液非常容易氧化的情况等，不能与外部空气接触的场合下，为了不使其产生负压，有必要吹入氮气等惰性气体。因此，就要经常预备防止发生负压用的惰性气体，这就有成本上升的问题。

为了防止这样的问题发生，充填惰性气体形成密闭结构，不仅能防止负压发生还能避开储藏液因空气氧化等而变质的问题。但是，在储藏液是氧化还原流动型蓄电池的电解液等的情况下，由于充电时的吸热，放电时的发热，还有外部空气温度的变化等，运行时最高温度会上升到42℃，停止时最低会下降到10℃。因此，就发生10℃～42℃的温度变动，密闭结构的场合，由此就伴随有压力变动的发生。用ΔP表示压力P的变动，用ΔT表示温度T(绝对温度)的变动，则由于是密闭结构所以体积的变化ΔV为零，因此(ΔP/P)＝(ΔT/T)成立。把上述的数值代入，则(ΔP/P)＝{32/(273+42)}≈ 0.1，上述温度变动，在常压下运行的场合，能造成0.1个气压程度的变动。例如，为了使氧化还原流动型蓄电池的电解液罐能承受0.1个气压程度的变动，就要求有相当结实的结构，电池系统的整体价格就要上升。用旋转成形制作的成本低廉的聚乙烯罐的耐压性能，正压变动仅有0.01个气压，负压变动的场合只有0.005个气压程度的耐压性能。在上述的氧化还原流动型蓄电池的电解液罐的场合，由于有布局条件或发电成本的制约，不能采用能承受上述压力变动的结实的结构的罐。

发明内容

本发明的目的是提供一种简单的防止压力变动罐结构、电解液流通型蓄电池及氧化还原流动型蓄电池，此防止压力变动罐结构能够使其储藏液体不与空气接触，防止气相部的温度变动引起压力变动。

本发明的防止压力变动罐结构，是储藏循环使用的电解液的罐的防止压力变动罐结构。该防止压力变动罐结构包括：呼吸袋，配置在罐的气相部，与外部空气连通而膨胀、收缩；呼吸袋安装部位具有用于呼吸袋与外部空气连通的连通孔，并把呼吸袋安装在罐上。所述呼吸袋具备空气遮断性、耐酸性及伸缩自如性。

在上述罐中，由于电解液是循环使用的，罐中的电解液的量大体上是一定的。上述罐中的压力变动，主要是温度变化引起的。由于有如上述的结构，在温度下降气相部将要发生负压时，呼吸袋从上述的连通孔吸入外部空气，呼吸袋就膨胀，气相部的体积实质上减少，而防止了负压的发生。而在温度上升正压将要增大时，呼吸袋从上述的连通孔向外部排出空气，呼吸袋收缩，气相部的体积实质上增大，而防止正压上升。这时，由于呼吸袋有空气遮断性，呼吸袋中进出的外部气体，实际上不与容易氧化的液体接触。在氧化还原流动型蓄电池的电解液的场合，当空气的透过率超过90cc/(m²·24h·atm)时，电解液硫酸中2价的钒离子被空气中的氧气氧化成为3价的钒离子，会对正常的运转造成障碍。因此，上述的空气遮断性最好其空气透过率为90cc/(m²·24h·atm)以下。还有，由于具有耐酸性，故即使与酸性液体接触也不会被该酸性溶液腐蚀。上述呼吸袋还具有伸缩自如性，故能够随着小的温度变动膨胀伸缩，能够防止由于该小的温度变动引起的压力变动。

上述本发明的防止压力变动罐结构中，最好罐实质上由有机树脂构成。