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公開番号2025182145
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-11
出願番号2025170497,2023150471
出願日2025-10-08,2023-09-15
発明の名称フロー型電池セル
出願人シャープ株式会社
代理人弁理士法人あーく事務所
主分類H01M 12/08 20060101AFI20251204BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】金属活物質と負極との反応効率を高める。
【解決手段】フロー型電池セルは、正極室と、前記正極室に対向する負極室と、前記正極室と前記負極室とを区画するセパレータとを有し、前記負極室内には、金属活物質と電解液とを含むスラリーが流通する負極流路と、前記負極流路の壁面の一部を構成する負極とが備えられ、前記負極が、重力方向と交差する方向に沿って配置され、かつ前記セパレータに対して重力方向の下方に配置された状態で、前記スラリーはせん断減粘性を有するように構成されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
正極室と、
前記正極室に対向する負極室と、
前記正極室と前記負極室とを区画するセパレータとを有し、
前記負極室内には、金属活物質と電解液とを含むスラリーが流通する負極流路と、前記負極流路の壁面の一部を構成する負極とが備えられ、
前記負極が、重力方向と交差する方向に沿って配置され、かつ前記セパレータに対して重力方向の下方に配置された状態で、
前記スラリーはせん断減粘性を有することを特徴とするフロー型電池セル。
続きを表示（約 490 文字）【請求項２】
請求項１に記載のフロー型電池セルにおいて、
前記スラリーは増粘剤を含み、
前記増粘剤は、アクリル酸、カルボキシメチルセルロース化グルコピラノース、β－Ｄ－マンヌロン酸、α－Ｌ－グルロン酸、および、メタクリル酸アクリルから選ばれる少なくとも１種の部位を含むポリマー材料であることを特徴とするフロー型電池セル。
【請求項３】
請求項１または２に記載のフロー型電池セルにおいて、
前記負極流路の壁面を構成する前記負極と、前記負極に対向する前記セパレータとの距離ｈは、１ｍｍ以上６ｍｍ以下であることを特徴とするフロー型電池セル。
【請求項４】
請求項３に記載のフロー型電池セルにおいて、
前記負極流路は、前記距離ｈに直交する前記負極流路の流路幅Ｗが一定であることを特徴とするフロー型電池セル。
【請求項５】
請求項１または２に記載のフロー型電池セルにおいて、
前記負極流路は、前記スラリーの流入口から流出口までに分岐する流路を含まないことを特徴とするフロー型電池セル。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、フロー型電池セルに関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、活物質を含有するスラリーを電極に用いた二次電池が知られている。例えば、特許文献１には、正極および負極と、電解液とを備える二次電池において、電解液は活物質としてＺｎ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｃａ、ＣｒおよびＦｅからなる群より選択される少なくとも１種の金属を含むことが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－５３８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
二次電池の１種であるフロー型電池では、正極電極および負極電極と、正極電極と負極電極とに挟まれたセパレータとを含むセルに正極活物質および負極活物質をそれぞれ供給して充放電が行われる。負極活物質の一形態である金属活物質と電解液とを含む負極スラリー中の金属活物質と負極との接触効率が低いと反応効率が低下し、放電特性が低下するおそれがある。
【０００５】
本開示は、金属活物質と負極との反応効率を高めることが可能なフロー型電池セルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示のフロー型電池セルでは、正極室と、前記正極室に対向する負極室と、前記正極室と前記負極室とを区画するセパレータとを有し、前記負極室内には、金属活物質と電解液とを含むスラリーが流通する負極流路と、前記負極流路の壁面の一部を構成する負極とが備えられ、前記負極が、重力方向と交差する方向に沿って配置され、かつ前記セパレータに対して重力方向の下方に配置された状態で、前記スラリーはせん断減粘性を有することを特徴としている。
【０００７】
また、前記フロー型電池セルにおいて、前記スラリーは増粘剤を含み、前記増粘剤は、アクリル酸、カルボキシメチルセルロース化グルコピラノース、β－Ｄ－マンヌロン酸、α－Ｌ－グルロン酸、および、メタクリル酸アクリルから選ばれる少なくとも１種の部位を含むポリマー材料であることが好ましい。
【０００８】
また、前記フロー型電池セルにおいて、前記負極流路の壁面を構成する前記負極と、前記負極に対向する前記セパレータとの距離ｈは、１ｍｍ以上６ｍｍ以下であることが好ましい。
【０００９】
また、前記フロー型電池セルにおいて、前記負極流路は、前記距離ｈに直交する前記負極流路の流路幅Ｗが一定であることが好ましい。
【００１０】
また、前記フロー型電池セルにおいて、前記負極流路は、前記スラリーの流入口から流出口までに分岐する流路を含まないことが好ましい。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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