[发明专利]氧化还原液流电池

说明书

提供一种能够抑制由于负极中产生氢气而发生的电池系统内的压力上升的氧化还原液流电池。氧化还原液流电池(1)具有：具备正极电极(11)、负极电极(12)和离子交换膜(13)的电池单元(10)；与正极电极(11)相对应，收纳含正极活性物质的电解液的正极侧电解液罐(20)；与负极电极(12)相对应，收纳含负极活性物质的电解液的负极侧电解液罐(30)；将电池单元(10)和正极侧电解液罐(20)连接的正极侧配管；以及将电池单元(10)和负极侧电解液罐(30)连接的负极侧配管，氧化还原液流电池(1)以电解液在电池单元(10)与正极侧电解液罐(20)和负极侧电解液罐(30)之间经由正极侧配管(21、22)、负极侧配管(31、32)循环的方式构成从而进行充放电，负极侧配管(31、32)在至少一部分的内表面侧设有氢氧化催化剂(40)。

技术领域

本发明涉及氧化还原液流电池。

背景技术

作为大容量蓄电池已知氧化还原液流电池。氧化还原液流电池通常具有用于隔离电解液的离子交换膜以及设置在该离子交换膜的两侧的电极。并且，能够使用含有通过氧化还原而发生价数变化的活性物质即金属离子的电解液，同时在一侧的电极上进行氧化反应并在另一侧的电极上进行还原反应，由此进行充放电。

氧化还原液流电池在高充电深度的状态下，在负极电极存在由于发生氢离子(H⁺)接受电子(e^-)的反应而产生氢气(H₂)的倾向。如果产生的氢气滞留在构成电池的循环系统内，则会发生循环系统内的压力上升之类的问题。另外，需要进行管理以使得氢气不会漏出到构成电池的循环系统外部发生爆炸等。

针对这样的负极电极中产生氢气的问题，例如专利文献1公开了在钒氧化还原电池中，在包含碳材料的正极电极的表面、或电池单元内的正极电极侧的区域内，设置担载于碳材料表面的氢氧化催化剂，通过在该碳材料表面担载的氢氧化催化剂的作用，将负极电极中产生的氢气氧化的技术。另外，专利文献2公开了以下技术，在包含至少一个由分别流通电荷不同的电解液并被隔膜隔离的两个半电池和分别收纳各电解液的各一个罐构成的液流电池，并在半电池分别配置有至少一个电极的系统中，设有将罐彼此连结的共通的气体容量，并且在用于正极侧的电解液的罐中，用于正极侧的氧化还原对的反应对象的还原的至少一个催化剂与正极侧的电解液和共通的气体容量都接触而配置的技术。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2016-186853号公报

专利文献2：日本特表2015-504233号公报

发明内容

但是，专利文献1的技术中需要使氢气从负极向正极移动，设备复杂。并且，需要使碳材料担载氢氧化催化剂。另外，专利文献2的技术中，需要将用于正极侧的电解液的罐和用于负极侧的电解液的罐彼此连结的共通的气体容量等，在电解液罐的结构上产生限制。因此，期望针对负极电极中生成的氢气的其它对策。

本发明是鉴于这样的情况而提出的，目的在于提供一种能够有效抑制由于负极电极中产生氢气(H₂)而导致的压力上升的氧化还原液流电池。

本发明人为解决上述课题进行了认真研究。其结果发现通过在将收纳包含负极活性物质的电解液的负极侧电解液罐与电池单元连接的负极侧配管的内表面侧的至少一部分设置氢氧化催化剂，能够解决上述课题，从而完成了本发明。即、本发明提供以下技术方案。