[发明专利]电解液制造装置及电解液的制造方法

说明书

电解液制造装置(10)具备：具有将阳极室(105a)和阴极室(105c)隔开的隔膜(110)的电解单元(100)；使阳极液在阳极室(105a)内循环，并使阴极液在阴极室(105c)内循环的循环部(300)；及供给电流的电源部(500)。电解单元(100)的阴极(145c)在与隔膜(110)相对的面上具有碳纤维层(148c)。电解单元(100)具有配置在阳极(145a)与隔膜(110)之间的阳极网(154a)及配置在阴极(145c)与隔膜(110)之间的阴极网(154c)。循环部(300)以比阴极液的流量大的流量、且为在阳极室(105a)中在0℃下每单位时间所产生的气体氧的体积的2倍以上的流量使阳极液循环。

技术领域

本发明涉及电解液制造装置及电解液的制造方法。

背景技术

作为大容量的蓄电池，已知有氧化还原液流电池。氧化还原液流电池通过向在正极电极与负极电极之间设有离子交换膜的电池单元中供给正极电解液和负极电解液而进行充放电。使用含有价数因氧化还原反应而变化的金属的溶液作为正极电解液和负极电解液。含有钒的电解液被广泛用作氧化还原液流电池的正极电解液和负极电解液。含有钒的电解液可由偏钒酸铵(NH₄VO₃)、五氧化二钒(V₂O₅)、硫酸氧钒(VOSO₄)等制造。

例如，专利文献1公开了一种电解液制造装置，其使用含有硫酸氧钒的硫酸溶液作为阴极电解液、使用硫酸溶液作为阳极电解液，通过进行氧化还原反应来制造含有3价的钒离子的电解液。具体而言，专利文献1的电解液制造装置具备：将阳极电解液和阴极电解液隔开的离子交换膜；配置在距离子交换膜1mm以上的位置上的阳极；及以使氧化还原反应时的阴极附近的阴极电解液中的电流密度达到50mA/cm²以上且600mA/cm²以下的方式供给电流的电源装置。专利文献1的电解液制造装置进一步具备：以使阴极附近的阴极电解液的阴极每单位面积的流速达到0.1mL/分钟·cm²以上且2.5mL/分钟·cm²以下的方式使电解液循环的阴极侧循环装置；及以使阳极附近的阳极电解液的流速达到0.1mL/分钟·cm²以上且2.5mL/分钟·cm²以下的方式使阳极电解液循环的阳极侧循环装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5779292号公报

发明内容

发明要解决的问题

专利文献1的电解液制造装置的单元(cell)电阻高，能量效率低。此外，因发热量大，需要对电解液制造装置进行冷却的大型冷却装置，使设备成本提高。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种单元电阻小、还原时的电流效率高、电解液的循环的压力损失小的电解液制造装置及电解液的制造方法。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，本发明的第一观点涉及的电解液制造装置具备：

电解单元，其具有：配置有阳极的阳极室、配置有阴极的阴极室、及将所述阳极室和所述阴极室隔开的隔膜，

循环部，其作为阳极液使硫酸水溶液在所述阳极室内循环，作为阴极液使含有4价以上的钒的硫酸水溶液在所述阴极室内循环，及

电源部，其与所述阳极及所述阴极电连接，并供给电流；

所述阴极在与所述隔膜相对的面上具有碳纤维层；

所述电解单元具有配置在所述阳极与所述隔膜之间的网眼状的阳极网及配置在所述阴极与所述隔膜之间的网眼状的阴极网；