Visualization of flow patterns in a cell of redox flow battery by infrared thermography

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K05694
• Research Institution: Kurume National College of Technology
• Principal Investigator: 田中 大 久留米工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (50342580)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: レドックスフローバッテリー / 流動状態 / 可視化 / 赤外線カメラ

Outline of Annual Research Achievements

レドックスフローバッテリー（RFB）セル内の流動状態を赤外線カメラによって可視化するため、RFBの単一セルを模擬したモデルセルを製作するとともに、実験に必要な恒温槽、ポンプおよび配管等を整備し、実験に必要な環境を整えた。従来の研究では、モデルセル内を流動する作動流体の流量を測定していなかったが、流量計を導入することにより、作動流体の流量を測定し、その流量を制御することも可能になった。
実験の結果、2台の恒温槽を用いて、冷水および温水を交互にモデルセルに流した場合に、モデルセル内部の温度をモデルセル内の8か所に設置した熱電対で測定できた。熱電対の設置個所によって、温度の時間変化が異なり、セル内の流動状態をある程度予測できた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナウイルス感染症のため、研究代表者が管理運営の業務に従事する時間が多くなり、実験の立ち上げの時期（2020年度）に研究に従事する時間をほとんど取れなかった。さらに、学生は対面での活動が難しい時期があり、実験を担当している学生が研究室での活動を制限された。このため、実験装置の製作、実験の実施が制約され、当初の計画よりもやや遅れている。

Strategy for Future Research Activity

新型コロナウイルス感染症が今後どのようになるのかは予測がつかないが、今年度中に赤外線カメラによる観察を進め、様々な条件下におけるRFBのセル内の流動状態を可視化し、最適設計につなげられるような知見を得ていきたい。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス感染症のため、実験の立ち上げに支障をきたし、予算執行が遅くなった。今年度は、赤外線カメラの購入によって、予算の大部分を執行する予定である。