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JP2014127263A - Redox flow battery - Google Patents

Redox flow battery Download PDF

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JP2014127263A
JP2014127263A JP2012281326A JP2012281326A JP2014127263A JP 2014127263 A JP2014127263 A JP 2014127263A JP 2012281326 A JP2012281326 A JP 2012281326A JP 2012281326 A JP2012281326 A JP 2012281326A JP 2014127263 A JP2014127263 A JP 2014127263A
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Japan
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negative electrode
positive electrode
electrolyte
storage container
tank
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Application number
JP2012281326A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Tagawa
嘉夫 田川
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Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Publication date
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  • Fuel Cell (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

【課題】重量増を抑制しつつエネルギ効率を向上させることができるようにした、レドックスフロー電池を提供する。
【解決手段】正極14p及び負極14nが内蔵された電極格納容器11と、電極格納容器11と独立して設けられ、正極の電解液VO2+/VO2 +を貯蔵する正極電解液格納容器12p及び負極の電解液V3+/V2+を貯蔵する負極電解液格納容器12nとが乗物1に設けられる。正極14pが内蔵された空間15pと正極電解液格納容器12pとを連通状態に接続する正極連通経路18pと、負極14nが内蔵された空間15nと負極電解液格納容器12nとを連通状態に接続する負極連通経路18nとを備える。正極連通経路18pを流通する正極の電解液VO2+/VO2 +の流通方向と負極連通経路18nを流通する負極の電解液V3+/V2+の流通方向とが、乗物1の進行方向に沿う方向である。
【選択図】図3
A redox flow battery capable of improving energy efficiency while suppressing an increase in weight is provided.
An electrode storage container 11 including a positive electrode 14p and a negative electrode 14n, and a positive electrode storage container 12p that is provided independently of the electrode storage container 11 and stores a positive electrolyte VO 2+ / VO 2 +. And the negative electrode electrolyte storage container 12n for storing the negative electrode electrolyte V 3+ / V 2+ is provided in the vehicle 1. The positive electrode communication path 18p that connects the space 15p in which the positive electrode 14p is built in and the positive electrode electrolyte storage container 12p in communication with each other, and the space 15n in which the negative electrode 14n is built in and the negative electrode electrolyte storage container 12n are connected in communication. Negative electrode communication path 18n. The flow direction of the positive electrode electrolyte VO 2+ / VO 2 + flowing through the positive electrode communication path 18 p and the flow direction of the negative electrode electrolyte V 3+ / V 2+ flowing through the negative electrode communication path 18 n are the progression of the vehicle 1. The direction along the direction.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、車両や船舶などの乗物に搭載されるレドックスフロー電池に関する。   The present invention relates to a redox flow battery mounted on a vehicle such as a vehicle or a ship.

従来、ノートパソコン,携帯電話機などのポータブル機器や自動車,電車などの車両には、様々な種類の二次電池が利用されている。例えば、希硫酸の電解液を用いた鉛蓄電池や、アルカリ水溶液の電解液を用いたアルカリ二次電池などが広く知られている。また、電力貯蔵用の二次電池として、酸化還元反応の前後で活物質をイオンの状態としたまま、そのイオンの価数を変化させることにより充放電を行うレドックスフロー電池も知られている。   Conventionally, various types of secondary batteries are used in portable devices such as notebook computers and mobile phones, and vehicles such as automobiles and trains. For example, a lead storage battery using an electrolyte solution of dilute sulfuric acid and an alkaline secondary battery using an electrolyte solution of an alkaline aqueous solution are widely known. As a secondary battery for power storage, a redox flow battery that performs charging / discharging by changing the valence of ions while the active material is in an ionic state before and after the oxidation-reduction reaction is also known.

このような鉛蓄電池やアルカリ二次電池,レドックスフロー電池のように電解液に水溶液を用いた水溶液系二次電池は、化学反応が進行するに連れて電解液に濃度差を生じることがある。一方このような濃度差は、電池容量の低下や充放電効率の悪化など電池性能の低下を招く要因となるため、電解液を循環させて濃度を均一化する構造が採用されたものがある。例えば、電池容器内にポンプ等の強制循環装置を設けて電解液の濃度差を解消するものがある。   An aqueous solution type secondary battery using an aqueous solution as an electrolytic solution such as a lead storage battery, an alkaline secondary battery, or a redox flow battery may cause a concentration difference in the electrolytic solution as a chemical reaction proceeds. On the other hand, since such a concentration difference causes a decrease in battery performance such as a decrease in battery capacity and a deterioration in charge / discharge efficiency, a structure in which the concentration is made uniform by circulating an electrolytic solution is used. For example, there is a battery vessel in which a forced circulation device such as a pump is provided to eliminate the concentration difference of the electrolytic solution.

また、車両に搭載される二次電池に対して、ポンプのような装置を用いることなく電解液を循環させる構造が提案されている。例えば特許文献1に記載の二次電池は、電極板及び電解液が内蔵された電池容器の下部に、車両の進行方向に可動自在に配設されたピストンと、ピストンを収納するシリンダとが設けられている。このシリンダの両端部には、逆止弁を介して一対の導入管が接続されており、導入管の逆止弁とは逆側の端部は開放されている。この二次電池が搭載された車両が加速及び減速すると、車両の増加速度及び減加速度に対応してシリンダ内のピストンが前後に移動する。このようなピストンの動きによって、電解液は一方の導入管からシリンダ内に導かれるとともに他方の導入管から排出され、電池容器内で攪拌される。これにより、電池容器内の電解液の均一化が行われるとされている。   Moreover, the structure which circulates electrolyte solution without using an apparatus like a pump with respect to the secondary battery mounted in a vehicle is proposed. For example, the secondary battery described in Patent Document 1 is provided with a piston movably arranged in the traveling direction of the vehicle and a cylinder that houses the piston in the lower part of the battery container containing the electrode plate and the electrolyte. It has been. A pair of introduction pipes are connected to both ends of the cylinder via check valves, and ends of the introduction pipes opposite to the check valves are opened. When the vehicle on which the secondary battery is mounted is accelerated and decelerated, the piston in the cylinder moves back and forth in accordance with the increasing speed and decreasing acceleration of the vehicle. By such movement of the piston, the electrolytic solution is guided from one introduction pipe into the cylinder, discharged from the other introduction pipe, and stirred in the battery container. Thereby, it is supposed that the electrolyte solution in the battery container is made uniform.

特開平2−94255号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-94255

ところで、二次電池の一種であるレドックスフロー電池は、不活性電極が内蔵されて充放電が行われるセルと、電解液を貯蔵する外部タンクとが分離して設けられる二次電池である。通常レドックスフロー電池には、セル内の電解液と外部タンク内の電解液とを循環させるためのポンプが設けられている。レドックスフロー電池は、電解液の貯蔵量を増大させることで(すなわち、タンク容量を増大させることで)電池容量を増大させることが可能であり、現在は電力貯蔵用として用いられるのが一般的である。   By the way, a redox flow battery, which is a kind of secondary battery, is a secondary battery in which an inactive electrode is built in and a cell that is charged and discharged is separated from an external tank that stores an electrolytic solution. Usually, a redox flow battery is provided with a pump for circulating the electrolyte in the cell and the electrolyte in the external tank. The redox flow battery can increase the battery capacity by increasing the storage amount of the electrolyte (that is, by increasing the tank capacity), and is currently used for power storage. is there.

レドックスフロー電池は、構造が単純でありサイクル寿命が長いという利点を有しているため、車両や船舶等の乗物に搭載し、乗物の電力源として利用することも考えられる。乗物に搭載する場合は、可能な限り軽量化を図り、エネルギ消費量を少なくすることが望まれる。また、電解液を循環させるためにポンプを作動させることは、エネルギ消費量を増大させることに繋がるため、ポンプ駆動に必要なエネルギを抑制してエネルギ効率を向上させることも必要である。   Since the redox flow battery has an advantage that the structure is simple and the cycle life is long, it may be mounted on a vehicle such as a vehicle or a ship and used as a power source of the vehicle. When mounted on a vehicle, it is desirable to reduce the energy consumption by reducing the weight as much as possible. Moreover, since operating the pump to circulate the electrolyte solution leads to an increase in energy consumption, it is also necessary to suppress energy required for driving the pump and improve energy efficiency.

なお、上記の特許文献1のように、ポンプの代わりにピストンを用いることも考えられるが、ピストンを配置することで電池全体の重量増大は避けられない。また、ピストンが車両の加速及び減速方向に移動するのに対して電解液の濃度差は電極容器の上下方向に生じており、ピストン移動方向と濃度差発生方向とが相違することから車両の増加速度及び減加速度エネルギを効率よく電解液の濃度差解消に利用できない。   In addition, although using a piston instead of a pump like said patent document 1 is also considered, the weight increase of the whole battery is unavoidable by arrange | positioning a piston. In addition, while the piston moves in the acceleration and deceleration direction of the vehicle, the concentration difference of the electrolyte is generated in the vertical direction of the electrode container, and the piston movement direction and the concentration difference generation direction are different. Velocity and decelerating energy cannot be efficiently used to eliminate the electrolyte concentration difference.

本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたもので、重量増を抑制しつつエネルギ効率を向上させることができるようにした、レドックスフロー電池を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。   One of the purposes of the present case is to provide a redox flow battery that has been developed in view of the above-described problems and is capable of improving energy efficiency while suppressing an increase in weight. The present invention is not limited to this purpose, and is a function and effect derived from each configuration shown in the embodiments for carrying out the invention described later, and other effects of the present invention are to obtain a function and effect that cannot be obtained by conventional techniques. Can be positioned.

(1)ここで開示するレドックスフロー電池は、乗物に設けられ、内部に二つの空間を有し、各空間にそれぞれ正極及び負極を内蔵する電極格納容器と、前記乗物に前記電極格納容器と独立して設けられ、正極の電解液を貯蔵する正極電解液格納容器及び負極の電解液を貯蔵する負極電解液格納容器と、前記正極が内蔵された空間と前記正極電解液格納容器とを連通状態に接続し、前記正極の電解液が流通する正極連通経路と、前記負極が内蔵された空間と前記負極電解液格納容器とを連通状態に接続し、前記負極の電解液が流通する負極連通経路と、を備えたレドックスフロー電池であって、前記正極連通経路を流通する前記正極の電解液の流通方向と前記負極連通経路を流通する前記負極の電解液の流通方向とが、何れも前記乗物の進行方向に沿う方向であることを特徴としている。   (1) The redox flow battery disclosed here is provided in a vehicle, has two spaces inside, and each electrode contains a positive electrode and a negative electrode, and the vehicle is independent of the electrode storage vessel. The positive electrode storage container for storing the positive electrode electrolyte and the negative electrode storage container for storing the negative electrode electrolyte, the space in which the positive electrode is built, and the positive electrode storage container are in communication with each other A negative electrode communication path through which the positive electrode electrolyte flows, and a space in which the negative electrode is built in and the negative electrode electrolyte storage container are connected to each other so that the negative electrode electrolyte flows. A flow direction of the positive electrode electrolyte flowing through the positive electrode communication path and a flow direction of the negative electrode electrolyte flowing through the negative electrode communication path, both of which are the vehicles. Progression It is characterized in that a direction along the direction.

(2)前記正極が内蔵された空間と前記負極が内蔵された空間とは、前記電極格納容器内において前記乗物の進行方向に向かって並列に配置され、前記正極電解液格納容器及び前記負極電解液格納容器は、何れも前記電極格納容器の前面の前方又は後面の後方に配置されることが好ましい。つまり、前記正極電解液格納容器と前記電極格納容器と前記負極電解液格納容器とは、これらを接続する連通経路を含めて、上面視又は側面視でコの字型に配置されていることが好ましい。   (2) The space containing the positive electrode and the space containing the negative electrode are arranged in parallel in the traveling direction of the vehicle in the electrode storage container, and the positive electrolyte storage container and the negative electrode electrolysis It is preferable that any of the liquid storage containers is disposed in front of the front surface of the electrode storage container or behind the rear surface. In other words, the positive electrode electrolyte storage container, the electrode storage container, and the negative electrode electrolyte storage container are arranged in a U shape in a top view or a side view including a communication path connecting them. preferable.

(3)このとき、前記正極連通経路と別体で設けられ、前記正極が内蔵された空間と前記正極電解液格納容器とを連通状態に接続し、前記正極の電解液を圧送する正極ポンプを有する正極ポンプ流路と、前記負極連通経路と別体で設けられ、前記負極が内蔵された空間と前記負極電解液格納容器とを連通状態に接続し、前記負極の電解液を圧送する負極ポンプを有する負極ポンプ流路とを備え、前記正極ポンプ及び前記負極ポンプは、それぞれの回転軸が一致するように配置されることが好ましい。   (3) At this time, a positive electrode pump that is provided separately from the positive electrode communication path, connects the space in which the positive electrode is built in and the positive electrode electrolyte storage container in communication, and pumps the positive electrode electrolyte. A negative electrode pump that is provided separately from the negative electrode communication path, and that connects the space containing the negative electrode and the negative electrode electrolyte storage container in a communicating state, and pumps the negative electrode electrolyte. It is preferable that the positive electrode pump and the negative electrode pump are arranged so that their rotation axes coincide with each other.

(4)また、前記正極電解液格納容器は、前記電極格納容器の前面の前方及び後面の後方の何れか一方に配置され、前記負極電解液格納容器は、前記電極格納容器の前面の前方及び後面の後方の何れか他方に配置されることが好ましい。つまり、前記正極電解液格納容器と前記電極格納容器と前記負極電解液格納容器とは、これらを接続する連通経路を含めて、上面視又は側面視で一直線状に配置されていることが好ましい。   (4) In addition, the positive electrode storage container is disposed in front of the front surface of the electrode storage container and rearward of the rear surface, and the negative electrode electrolyte storage container is disposed in front of the front surface of the electrode storage container. It is preferable that it is arrange | positioned at either other of the back of a rear surface. That is, it is preferable that the positive electrode electrolyte storage container, the electrode storage container, and the negative electrode electrolyte storage container are arranged in a straight line in a top view or a side view including a communication path connecting them.

(5)また、前記電極格納容器,前記正極電解液格納容器及び前記負極電解液格納容器の少なくとも何れか一つには、その内部に圧縮性流体が封入されていることが好ましい。また、前記正極が内蔵された空間及び前記正極電解液格納容器の少なくとも一方の内部には第一の圧縮性流体が封入され、前記負極が内蔵された空間及び前記負極電解液格納容器の少なくとも一方の内部には第二の圧縮性流体が封入されていることが好ましい。
(6)前記正極連通経路及び前記負極連通経路には、それぞれ弁が設けられることが好ましい。
(7)このとき、前記正極連通経路及び前記負極連通経路は、それぞれ二つ設けられることが好ましい。
(5) Moreover, it is preferable that at least any one of the said electrode storage container, the said positive electrode electrolyte storage container, and the said negative electrode electrolyte storage container is enclosed with the compressive fluid. In addition, a first compressive fluid is sealed in at least one of the space containing the positive electrode and the positive electrode electrolyte storage container, and at least one of the space containing the negative electrode and the negative electrode electrolyte storage container It is preferable that a second compressive fluid is enclosed in the inside of the.
(6) It is preferable that a valve is provided in each of the positive electrode communication path and the negative electrode communication path.
(7) At this time, it is preferable that two positive electrode communication paths and two negative electrode communication paths are provided.

(8)また、前記弁は、圧力により開弁する逆止弁であり、前記二つの正極連通経路上及び前記二つの負極連通経路上には、それぞれ前記逆止弁が流れ方向を逆向きにして設けられることがより好ましい。
(9)あるいは、前記二つの正極連通経路上の何れか一方には圧力により開弁する逆止弁が設けられるとともに何れか他方には外力によって開閉される開閉弁が設けられ、前記二つの負極連通経路上の何れか一方には圧力により開弁する逆止弁が設けられるとともに何れか他方には外力によって開閉される開閉弁が設けられることが好ましい。
(8) The valve is a check valve that is opened by pressure, and the check valve has a flow direction opposite to each other on the two positive electrode communication paths and the two negative electrode communication paths. More preferably, it is provided.
(9) Alternatively, one of the two positive electrode communication paths is provided with a check valve that is opened by pressure, and the other is provided with an open / close valve that is opened and closed by an external force. It is preferable that either one of the communication paths is provided with a check valve that is opened by pressure, and one of the other is provided with an open / close valve that is opened and closed by an external force.

開示のレドックスフロー電池によれば、乗物の加速及び減速によって発生する慣性力により、電解液を正負の連通経路を通じて電極格納容器と正負の電解液格納容器との間でそれぞれ移動させて攪拌したり交換したりすることができる。そのため、電解液を循環させるためのポンプなどの手段を省略することができ、重量増を抑制することができる。また、仮にポンプなどの手段が設けられている場合、ポンプの非作動時でも乗物の加速及び減速時に電解液を移動させることができる。つまり、本レドックスフロー電池は、乗物の加減速を利用して電極格納容器内の電解液のイオン濃度と電解液格納容器内の電解液のイオン濃度との差(イオン濃度差)を小さくして、電解液のイオン濃度を全体的に均一化させることができる。これにより、電池の容量低下の抑制,充放電効率の悪化防止や出力維持を図ることができる。   According to the disclosed redox flow battery, by the inertia force generated by acceleration and deceleration of the vehicle, the electrolyte is moved between the electrode storage container and the positive and negative electrolyte storage containers through the positive and negative communication paths, respectively, and stirred. Can be exchanged. Therefore, means such as a pump for circulating the electrolytic solution can be omitted, and an increase in weight can be suppressed. Further, if means such as a pump is provided, the electrolyte can be moved during acceleration and deceleration of the vehicle even when the pump is not operating. That is, this redox flow battery uses the acceleration / deceleration of the vehicle to reduce the difference between the ion concentration of the electrolyte in the electrode storage container and the ion concentration of the electrolyte in the electrolyte storage container (ion concentration difference). The ion concentration of the electrolytic solution can be made uniform as a whole. As a result, it is possible to suppress a decrease in battery capacity, prevent deterioration of charge / discharge efficiency, and maintain output.

また、慣性力を利用することで電解液を循環させるためのポンプの作動時間や作動回数を減らすことができ、ポンプ作動に必要なエネルギを抑制することができるため、エネルギ効率を向上させることができる。また、仮にシステム故障によりポンプが作動しなくなってしまったような場合であっても電解液を移動させることができるため、電池として使用を継続することができ、信頼性を高めることができる。   In addition, by using the inertia force, the operation time and the number of operations of the pump for circulating the electrolytic solution can be reduced, and the energy required for the pump operation can be suppressed, so that energy efficiency can be improved. it can. In addition, even if the pump does not operate due to a system failure, the electrolytic solution can be moved, so that the use as a battery can be continued and the reliability can be improved.

一般的なレドックスフロー電池の動作原理を説明する概略図である。It is the schematic explaining the principle of operation of a general redox flow battery. 第一実施形態に係るレドックスフロー電池を搭載した車両の模式的な側面図である。It is a typical side view of the vehicle carrying the redox flow battery which concerns on 1st embodiment. 図2の車両の模式的な上面図である。FIG. 3 is a schematic top view of the vehicle in FIG. 2. 図3のレドックスフロー電池の作動状態を示す図であり、(a)は車両加速時、(b)は車両減速時である。It is a figure which shows the operating state of the redox flow battery of FIG. 3, (a) is at the time of vehicle acceleration, (b) is at the time of vehicle deceleration. 図3のレドックスフロー電池の変形例を示す模式的な上面図であり、(a)は第一変形例、(b)は第二変形例、(c)は第三変形例である。It is a typical top view which shows the modification of the redox flow battery of FIG. 3, (a) is a 1st modification, (b) is a 2nd modification, (c) is a 3rd modification. 第二実施形態に係るレドックスフロー電池を搭載した車両の模式的な上面図である。It is a typical top view of the vehicle carrying the redox flow battery which concerns on 2nd embodiment.

以下、図面を用いて実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。以下の説明では、車両の進行方向を前方とし、前方を基準に左右を定め、重力の方向を下方とし、その逆を上方として説明する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. Note that the embodiment described below is merely an example, and there is no intention to exclude various modifications and technical applications that are not explicitly described in the following embodiment. Each configuration of the present embodiment can be implemented with various modifications without departing from the spirit of the present embodiment, and can be selected or combined as necessary. In the following description, it is assumed that the traveling direction of the vehicle is the front, the left and right are determined based on the front, the direction of gravity is the lower side, and the opposite is the upper side.

[1.レドックスフロー電池の基本構造]
最初に、図1を用いて一般的なレドックスフロー電池(以下、RF電池という)40の基本的な構造について説明する。図1に示すように、RF電池40は、電極44が内蔵された充放電セル41と、電解液を貯蔵するタンク42とが分離して設けられた二次電池である。ここでは、正負の電解液がともにバナジウムイオン(V3+/V2+,VO2+/VO2 +)である全バナジウム系のRF電池40について説明する。RF電池40の反応は、充放電セル41において正負の電解液にそれぞれ含まれるバナジウムイオン(以下、Vイオンとも表す)の価数変化により生じる。なお、以下の説明において、正極側の要素と負極側の要素とを区別する場合には、正極側の要素の符号にpを付し、負極側の要素の符号にnを付して説明する。
[1. Basic structure of redox flow battery]
First, a basic structure of a general redox flow battery (hereinafter referred to as an RF battery) 40 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the RF battery 40 is a secondary battery in which a charge / discharge cell 41 in which an electrode 44 is built and a tank 42 for storing an electrolytic solution are separately provided. Here, an all-vanadium-based RF battery 40 in which both positive and negative electrolytes are vanadium ions (V 3+ / V 2+ , VO 2+ / VO 2 + ) will be described. The reaction of the RF battery 40 is caused by a change in the valence of vanadium ions (hereinafter also referred to as V ions) contained in the positive and negative electrolytes in the charge / discharge cell 41. In the following description, in order to distinguish between the positive-side element and the negative-side element, p is given to the positive-side element and n is attached to the negative-side element. .

充放電セル41は、電気エネルギと化学エネルギとの変換に用いられる要素であり、内部が隔膜43により二つの空間45p,45nに仕切られている。充放電セル41の二つの空間45p,45nには、電極44として正極44p,負極44nがそれぞれ配置される。正極44p及び負極44nは不活性電極であり、それぞれ炭素繊維で形成される。正極44p及び負極44nにはそれぞれ導線が接続され、導線の先には例えば電気負荷50が接続される。   The charge / discharge cell 41 is an element used for conversion between electric energy and chemical energy, and the inside thereof is divided into two spaces 45p and 45n by a diaphragm 43. In the two spaces 45p and 45n of the charge / discharge cell 41, a positive electrode 44p and a negative electrode 44n are arranged as electrodes 44, respectively. The positive electrode 44p and the negative electrode 44n are inactive electrodes, each formed of carbon fiber. A conducting wire is connected to each of the positive electrode 44p and the negative electrode 44n, and an electric load 50 is connected to the tip of the conducting wire, for example.

隔膜43は、充放電セル41の中央に配置され、充放電セル41を正極空間45pと負極空間45nとに仕切るものであり、水素イオンは通すがVイオンは通さないイオン交換膜である。なおここでは、RF電池40の充放電セル41が一つの場合を例示しているが、通常は複数の充放電セル41が直列に接続されてセル群を構成し、電池の出力電圧が高められる。   The diaphragm 43 is disposed at the center of the charge / discharge cell 41 and partitions the charge / discharge cell 41 into a positive electrode space 45p and a negative electrode space 45n, and is an ion exchange membrane that allows hydrogen ions to pass but not V ions. In addition, although the case where the charging / discharging cell 41 of the RF battery 40 is one is illustrated here, a plurality of charging / discharging cells 41 are normally connected in series to form a cell group, and the output voltage of the battery is increased. .

タンク42には、正極の電解液を貯蔵する正極タンク42pと、負極の電解液を貯蔵する負極タンク42nとがある。正極タンク42pは、流路46pを介して正極空間45pと連通され、内部に正極の電解液である4価のバナジウムイオン(V4+,VO2+とも表記する)及び5価のバナジウムイオン(V5+,VO2 +とも表記する)が貯蔵される。以下、正極の電解液をVO2+/VO2 +と表記する。負極タンク42nは、流路46nを介して負極空間45nと連通され、内部に負極の電解液である3価のバナジウムイオン(V3+とも表記する)及び2価のバナジウムイオン(V2+とも表記する)が貯蔵される。以下、負極の電解液をV3+/V2+と表記する。 The tank 42 includes a positive electrode tank 42p that stores a positive electrode electrolyte and a negative electrode tank 42n that stores a negative electrode electrolyte. The positive electrode tank 42p communicates with the positive electrode space 45p through the flow path 46p, and internally contains tetravalent vanadium ions (also expressed as V 4+ and VO 2+ ) and pentavalent vanadium ions ( V 5+ and VO 2 + ) are stored. Hereinafter, the electrolyte solution of the positive electrode is expressed as VO 2+ / VO 2 + . The negative electrode tank 42n communicates with the negative electrode space 45n through a flow path 46n, and internally contains trivalent vanadium ions (also referred to as V 3+ ) and divalent vanadium ions (also referred to as V 2+ ) that are negative electrode electrolytes. Stored). Hereinafter, the electrolyte solution of the negative electrode is expressed as V 3+ / V 2+ .

流路46p,46nは、電解液が流通する配管であり、これら流路46p,46nにはそれぞれ電解液を圧送するためのポンプ47が介設される。ポンプ47は、例えば図示しないコントローラによってその作動が制御され、ポンプ作動時には電解液が充放電セル41とタンク42との間で循環され、ポンプ停止時には電解液の循環が停止される。
このように構成されたRF電池40の電極反応を式(1),(2)に示す。式(1)は正極の電池反応を示し、式(2)は負極の電池反応を示す。また、左から右への反応が放電時の電池反応を表し、右から左への反応が充電時の電池反応を表す。
The flow paths 46p and 46n are pipes through which the electrolytic solution flows, and a pump 47 for pumping the electrolytic solution is interposed in each of the flow paths 46p and 46n. The operation of the pump 47 is controlled by, for example, a controller (not shown). When the pump is operated, the electrolytic solution is circulated between the charge / discharge cell 41 and the tank 42. When the pump is stopped, the circulation of the electrolytic solution is stopped.
The electrode reactions of the RF battery 40 configured in this way are shown in equations (1) and (2). Formula (1) shows the battery reaction of the positive electrode, and Formula (2) shows the battery reaction of the negative electrode. Further, a reaction from left to right represents a battery reaction during discharging, and a reaction from right to left represents a battery reaction during charging.

Figure 2014127263
Figure 2014127263

放電時には、セル内の負極で2価のVイオンが3価のVイオンに酸化され、正極で5価のVイオンが4価のVイオンに還元される。これにより、負極空間45nでは3価のVイオン濃度が高くなり、2価のVイオン濃度が低くなる。また、正極空間45pでは、4価のVイオン濃度が高くなり、5価のVイオン濃度が低くなる。このとき、負極で生成される電子(e-)は導線を通って正極側に移動することで電力が取り出されると同時に、水素イオン(H+)は隔膜43を通って正極側に移動する。 At the time of discharging, divalent V ions are oxidized to trivalent V ions at the negative electrode in the cell, and pentavalent V ions are reduced to tetravalent V ions at the positive electrode. Thereby, in the negative electrode space 45n, the trivalent V ion concentration is increased, and the divalent V ion concentration is decreased. Further, in the positive electrode space 45p, the tetravalent V ion concentration is increased and the pentavalent V ion concentration is decreased. At this time, electrons (e ) generated at the negative electrode move to the positive electrode side through the conducting wire, and electric power is taken out. At the same time, hydrogen ions (H + ) move through the diaphragm 43 to the positive electrode side.

一方、充電時には、セル内の正極で4価のVイオンが5価のVイオンに酸化され、負極で3価のVイオンが2価のVイオンに還元される。これにより、正極空間45pでは5価のVイオン濃度が高くなり、4価のVイオン濃度が低くなる。また、負極空間45nでは、2価のVイオン濃度が高くなり、3価のVイオン濃度が低くなる。このとき、正極で生成される電子(e-)は導線を通って負極側に移動することで電力が貯蔵されると同時に、水素イオン(H+)は隔膜43を通って負極側に移動する。このようにして、電解液の電気的中性が保たれながら、供給された電力は価数の異なるVイオンの形態変化として電解液に貯蔵され、放電時に取り出すことができる。 On the other hand, during charging, tetravalent V ions are oxidized to pentavalent V ions at the positive electrode in the cell, and trivalent V ions are reduced to divalent V ions at the negative electrode. Thereby, in the positive electrode space 45p, the pentavalent V ion concentration increases and the tetravalent V ion concentration decreases. In the negative electrode space 45n, the divalent V ion concentration increases and the trivalent V ion concentration decreases. At this time, the electrons (e ) generated at the positive electrode move to the negative electrode side through the conducting wire, so that electric power is stored. At the same time, the hydrogen ions (H + ) move through the diaphragm 43 to the negative electrode side. . In this way, while the electrical neutrality of the electrolytic solution is maintained, the supplied electric power is stored in the electrolytic solution as a change in the form of V ions having different valences, and can be taken out during discharge.

RF電池40は、充放電動作によって充放電セル41内の電解液に含まれる活物質それぞれのVイオン濃度が変化する。そのため、ポンプ47を用いてタンク42に蓄えられた電解液を充放電セル41に送り、充放電セル41とタンク42との間で電解液を循環させ、充放電セル41内の電解液をタンク42へ排出させる。これにより、充放電セル41内の電解液とタンク42内の電解液とを入れ替えて、電気分解による電気的出力を維持する。   In the RF battery 40, the V ion concentration of each of the active materials contained in the electrolytic solution in the charge / discharge cell 41 is changed by the charge / discharge operation. Therefore, the electrolytic solution stored in the tank 42 is sent to the charge / discharge cell 41 using the pump 47, the electrolytic solution is circulated between the charge / discharge cell 41 and the tank 42, and the electrolytic solution in the charge / discharge cell 41 is stored in the tank. Drain to 42. As a result, the electrolytic solution in the charge / discharge cell 41 and the electrolytic solution in the tank 42 are switched to maintain the electrical output by electrolysis.

[2.第一実施形態]
[2−1.構造]
次に、図2〜図4を用いて、第一実施形態に係るRF電池10について説明する。図2に示すように、本RF電池10は、車両1の床下に搭載される。車両1は、RF電池10の電力でモータ2が作動することによって走行する電気自動車である。なお、ここでは、車両1にはモータ2の動力源としてRF電池10のみが搭載されている場合を例示するが、この他にも、例えばリチウムイオン二次電池やリチウムイオンポリマー二次電池等の走行用バッテリが搭載されていてもよく、走行用バッテリを外部充電可能な構成とされていてもよい。
[2. First embodiment]
[2-1. Construction]
Next, the RF battery 10 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, the present RF battery 10 is mounted under the floor of the vehicle 1. The vehicle 1 is an electric vehicle that travels when the motor 2 is operated by the electric power of the RF battery 10. In addition, although the case where only the RF battery 10 is mounted on the vehicle 1 as a power source of the motor 2 is illustrated here, other than this, for example, a lithium ion secondary battery, a lithium ion polymer secondary battery, etc. A traveling battery may be mounted, and the traveling battery may be configured to be externally chargeable.

モータ2とRF電池10とを接続する給電回路上には、インバータ3が設けられる。インバータ3よりもRF電池10側で授受される電流は直流電流であり、インバータ3よりもモータ2側で授受される電流は交流電流であり、インバータ3はこれらの電流の直流,交流の変換を実施する。
RF電池10は、上記した一般的なRF電池40の基本的な構造を有する全バナジウム系RF電池である。RF電池10に関する以下の説明では、一般的なRF電池40と同様の機能,構造を有する要素については上記した名称と同一の名称で呼び、重複する説明は省略する。
An inverter 3 is provided on a power supply circuit that connects the motor 2 and the RF battery 10. The current exchanged on the RF battery 10 side from the inverter 3 is a DC current, the current exchanged on the motor 2 side from the inverter 3 is an AC current, and the inverter 3 converts these currents from DC to AC. carry out.
The RF battery 10 is an all-vanadium RF battery having the basic structure of the general RF battery 40 described above. In the following description regarding the RF battery 10, elements having the same functions and structures as those of the general RF battery 40 are referred to by the same names as those described above, and redundant descriptions are omitted.

図3に示すように、本実施形態に係るRF電池10は、電極14(正極14p,負極14n)を内蔵する充放電セル(電極格納容器)11と、正負の電解液をそれぞれ貯蔵する二つのタンク(電解液格納容器)12と、充放電セル11及び二つのタンク12をそれぞれ接続する連通経路18とを備えている。RF電池10は、充放電セル11とタンク12と連通経路18とが、車両1の進行方向(すなわち、前後方向)に沿って配置されている。ここでは、RF電池10は、二つのタンク12が何れも充放電セル11の後面の後方に配置され、上面視でコの字型をなしている。   As shown in FIG. 3, the RF battery 10 according to the present embodiment includes a charge / discharge cell (electrode storage container) 11 containing an electrode 14 (a positive electrode 14p and a negative electrode 14n), and two positive and negative electrolyte solutions. A tank (electrolyte storage container) 12 and a communication path 18 for connecting the charge / discharge cell 11 and the two tanks 12 to each other are provided. In the RF battery 10, the charge / discharge cell 11, the tank 12, and the communication path 18 are arranged along the traveling direction of the vehicle 1 (that is, the front-rear direction). Here, the RF battery 10 has two tanks 12 arranged behind the rear surface of the charge / discharge cell 11 and has a U-shape when viewed from above.

充放電セル11は、車両前後方向に沿って設けられた隔膜13によって内部が二つの空間15に仕切られている。一方の空間15には正極14pが配置され、他方の空間15には負極14nが配置される。以下、正極14pが配置される空間15を正極空間15pと呼び、負極14nが配置される空間15を負極空間15nと呼ぶ。これら正極空間15pと負極空間15nとは、充放電セル11内において車両1の進行方向に向かって並列に(すなわち、車幅方向に並んで)配置される。なお、二つの空間15には圧縮性流体が封入されていてもよい。この圧縮性流体は、窒素ガスやアルゴンガスのような不活性ガスであることが好ましい。さらに、不活性ガスと電解液とが直接触れることがないように、可動隔壁やガスバッグによって区切られることがより好ましい。   The charge / discharge cell 11 is partitioned into two spaces 15 by a diaphragm 13 provided along the longitudinal direction of the vehicle. A positive electrode 14 p is disposed in one space 15, and a negative electrode 14 n is disposed in the other space 15. Hereinafter, the space 15 in which the positive electrode 14p is disposed is referred to as a positive electrode space 15p, and the space 15 in which the negative electrode 14n is disposed is referred to as a negative electrode space 15n. The positive electrode space 15p and the negative electrode space 15n are arranged in parallel in the traveling direction of the vehicle 1 in the charge / discharge cell 11 (that is, aligned in the vehicle width direction). The two spaces 15 may be filled with a compressible fluid. This compressive fluid is preferably an inert gas such as nitrogen gas or argon gas. Furthermore, it is more preferable that the inert gas and the electrolytic solution be separated by a movable partition wall or a gas bag so that the inert gas and the electrolyte solution do not directly touch each other.

二つのタンク12には、それぞれ正極の電解液VO2+/VO2 +と負極の電解液V3+/V2+とが貯蔵されている。以下、正極の電解液VO2+/VO2 +が貯蔵されるタンク12を正極タンク(正極電解液格納容器)12pと呼び、負極の電解液V3+/V2+が貯蔵されるタンク12を負極タンク(負極電解液格納容器)12nと呼ぶ。なお、二つのタンク12には圧縮性流体が封入されていてもよい。この圧縮性流体は、窒素ガスやアルゴンガスのような不活性ガスであることが好ましい。さらに、不活性ガスと電解液とが直接触れることがないように、可動隔壁やガスバッグによって区切られることがより好ましい。このように、充放電セル11及び二つのタンク12中に圧縮性流体が存在すると、後述する電解液の移動を助け、電解液の流動性が向上する。 The two tanks 12 store a positive electrolyte VO 2+ / VO 2 + and a negative electrolyte V 3+ / V 2+ , respectively. Hereinafter, the tank 12 in which the positive electrode electrolyte VO 2+ / VO 2 + is stored is referred to as a positive electrode tank (positive electrode storage container) 12 p, and the tank 12 in which the negative electrode electrolyte V 3+ / V 2+ is stored. Is called negative electrode tank (negative electrode electrolyte storage container) 12n. The two tanks 12 may be filled with a compressive fluid. This compressive fluid is preferably an inert gas such as nitrogen gas or argon gas. Furthermore, it is more preferable that the inert gas and the electrolytic solution be separated by a movable partition wall or a gas bag so that the inert gas and the electrolyte solution do not directly touch each other. Thus, when a compressive fluid exists in the charge / discharge cell 11 and the two tanks 12, the movement of the electrolyte solution described later is aided, and the fluidity of the electrolyte solution is improved.

連通経路18には、正極空間15pと正極タンク12pとを連通する正極連通経路18pと、負極空間15nと負極タンク12nとを連通する負極連通経路18nとがある。正極連通経路18p及び負極連通経路18nは、電解液が流通する配管であり、車両前後方向に延設されている。これら正極連通経路18p及び負極連通経路18nは、それぞれ二つ設けられる。   The communication path 18 includes a positive electrode communication path 18p that communicates the positive electrode space 15p and the positive electrode tank 12p, and a negative electrode communication path 18n that communicates the negative electrode space 15n and the negative electrode tank 12n. The positive electrode communication path 18p and the negative electrode communication path 18n are pipes through which the electrolyte flows, and extend in the vehicle front-rear direction. Two positive electrode communication paths 18p and two negative electrode communication paths 18n are provided.

二つの正極連通経路18p上には、電解液の流通方向を常に一方向に保つ逆止弁19が、流れ方向が逆向きになるように介設されている。同様に、二つの負極連通経路18n上にも、流れ方向が逆向きになるように逆止弁19が介設されている。つまり、正負ともに、充放電セル11とタンク12との間を電解液が連通経路18を通じて一方向に循環できるようになっている。   On the two positive electrode communication paths 18p, a check valve 19 that always keeps the flow direction of the electrolyte in one direction is interposed so that the flow direction is opposite. Similarly, a check valve 19 is interposed on the two negative electrode communication paths 18n so that the flow directions are reversed. That is, both in positive and negative directions, the electrolytic solution can circulate in one direction between the charge / discharge cell 11 and the tank 12 through the communication path 18.

逆止弁19は、その開閉(オンオフ)によって電解液の流通を開放又は遮断するものであり、開弁時の開度によって電解液の流量を増減させるものである。なお、ここでの逆止弁19は、コントローラで制御されるものではなく、圧力により開弁する一般的なものである。以下、電解液の流通方向によって二つの正極連通経路18p及び二つの負極連通経路18nを区別する場合には、充放電セル11からタンク12へ向かう連通経路18を第一連通経路181(18p1,18n1)と呼び、タンク12から充放電セル11へ向かう連通経路18を第二連通経路182(18p2,18n2)と呼ぶ〔図4(a)及び(b)参照〕。 The check valve 19 opens or shuts off the flow of the electrolytic solution by opening and closing (ON / OFF), and increases or decreases the flow rate of the electrolytic solution depending on the opening degree when the valve is opened. The check valve 19 here is not controlled by a controller, but is a general valve that is opened by pressure. Hereinafter, when the two positive electrode communication paths 18p and the two negative electrode communication paths 18n are distinguished depending on the flowing direction of the electrolytic solution, the communication path 18 from the charge / discharge cell 11 to the tank 12 is referred to as the first continuous path 18 1 (18p 1 and 18n 1 ), and the communication path 18 from the tank 12 to the charge / discharge cell 11 is referred to as a second communication path 18 2 (18p 2 , 18n 2 ) (see FIGS. 4A and 4B).

充放電セル11は、これら連通経路18とは別体で設けられたポンプ流路16を介してタンク12と連通されている。ポンプ流路16には、電解液を圧送するポンプ17が設けられている。つまり、正極空間15pと正極タンク12pとは、二つの正極連通経路18pとは別に、正極ポンプ17pが設けられた一つの正極ポンプ流路16pによっても連通状態にされている。同様に、負極空間15nと負極タンク12nとは、二つの負極連通経路18nとは別に、負極ポンプ17nが設けられた一つの負極ポンプ流路16nによっても連通状態にされている。これら正極ポンプ17p及び負極ポンプ17nは、それぞれの回転軸が一致するように配置され、一つのポンプ用モータ(図示略)によって駆動される。   The charge / discharge cell 11 communicates with the tank 12 through a pump flow path 16 provided separately from the communication path 18. The pump flow path 16 is provided with a pump 17 that pumps the electrolytic solution. That is, the positive electrode space 15p and the positive electrode tank 12p are in communication with each other by the single positive electrode pump flow path 16p provided with the positive electrode pump 17p, in addition to the two positive electrode communication paths 18p. Similarly, the negative electrode space 15n and the negative electrode tank 12n are connected to each other by a single negative electrode pump passage 16n provided with a negative electrode pump 17n, in addition to the two negative electrode communication paths 18n. The positive electrode pump 17p and the negative electrode pump 17n are arranged so that their rotation axes coincide with each other, and are driven by one pump motor (not shown).

ポンプ用モータの作動は、図2及び図3に示す電子制御装置4(Electronic Control Unit,以下、ECU4という)によって制御される。このECU4は、各種演算処理を実行するCPU、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたROM、CPUでの演算結果等が一時的に記憶されるRAM、外部との間で信号を入出力するための入出力ポート、時間をカウントするタイマー等を備えたコンピュータである。ここではECU4は、正極ポンプ17p及び負極ポンプ17nの作動を制御することで電解液の循環を制御する。   The operation of the pump motor is controlled by an electronic control unit 4 (hereinafter referred to as ECU 4) shown in FIGS. The ECU 4 is a CPU that executes various arithmetic processes, a ROM that stores programs and data necessary for its control, a RAM that temporarily stores arithmetic results in the CPU, and signals to and from the outside It is a computer provided with an input / output port for performing the operation, a timer for counting time, and the like. Here, the ECU 4 controls the circulation of the electrolytic solution by controlling the operation of the positive electrode pump 17p and the negative electrode pump 17n.

[2−2.作用]
本実施形態に係るRF電池10は上記のように構成されているため、正極ポンプ17p及び負極ポンプ17nが駆動されると、図3中に矢印で示すように、電解液は充放電セル11とタンク12との間を移動して攪拌される。これにより、充放電セル11とタンク12との間のイオン濃度差が小さくなる。また、正極ポンプ17p及び負極ポンプ17nの作動によって、充放電セル11とタンク12との間に圧力差が生じると逆止弁19が開弁し、連通経路18を通って圧力の高い方から低い方へ電解液が流れる。これにより、電解液は充放電セル11とタンク12との間を、ポンプ流路16に加え、連通経路18を通って一方向に循環する。
[2-2. Action]
Since the RF battery 10 according to the present embodiment is configured as described above, when the positive electrode pump 17p and the negative electrode pump 17n are driven, as shown by arrows in FIG. It moves between tanks 12 and is stirred. Thereby, the ion concentration difference between the charge / discharge cell 11 and the tank 12 becomes small. Further, when a pressure difference is generated between the charge / discharge cell 11 and the tank 12 by the operation of the positive electrode pump 17p and the negative electrode pump 17n, the check valve 19 is opened, and the pressure increases from the higher pressure through the communication path 18. Electrolyte flows in the direction. Thus, the electrolyte circulates in one direction between the charge / discharge cell 11 and the tank 12 through the communication path 18 in addition to the pump flow path 16.

さらに、本RF電池10は、充放電セル11とタンク12と連通経路18とが車両1の進行方向に沿って配置されているため、ポンプ17の非作動時においても車両1の加速時及び減速時に発生する慣性力により電解液を移動させることができる。これについて図4(a)及び(b)を用いて説明する。   Further, since the charge / discharge cell 11, the tank 12, and the communication path 18 are arranged along the traveling direction of the vehicle 1, the RF battery 10 accelerates and decelerates the vehicle 1 even when the pump 17 is not operating. The electrolyte solution can be moved by the inertial force that is sometimes generated. This will be described with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b).

図4(a)に示すように、車両1の加速時には、図中白抜き矢印で示すように、進行方向とは逆向き(つまり、後向き)の慣性力が発生する。そのため、ポンプ17を駆動していない場合であっても、電解液には進行方向とは逆向きの力が作用する。このとき、第一連通経路181は慣性力の向きと流通方向とが一致し、第二連通経路182は慣性力の向きと流通方向とが逆向きであるため、車両1が加速し始めると電解液は第一連通経路181のみを通って充放電セル11からタンク12へ移動する(図中太矢印)。 As shown in FIG. 4A, when the vehicle 1 is accelerated, an inertial force is generated in the direction opposite to the traveling direction (that is, backward), as indicated by the white arrow in the figure. Therefore, even when the pump 17 is not driven, a force opposite to the traveling direction acts on the electrolytic solution. In this case, first communicating path 18 1 match the direction and flow direction of the inertial force, the second communicating path 18 2 because of the direction and flow direction of the inertial force are opposite, the vehicle 1 accelerates When starting, the electrolyte moves from the charge / discharge cell 11 to the tank 12 only through the first continuous passage 18 1 (thick arrow in the figure).

このような電解液の移動によってタンク12の圧力が上昇すると、今度は第二連通経路182の逆止弁19が開弁するとともに、第一連通経路181の逆止弁19が閉弁する。そして、充放電セル11とタンク12との圧力差を解消するように、今度は第二連通経路182を通ってタンク12から充放電セル11へ電解液が移動する(図中細矢印)。これにより圧力差が解消されれば、電解液は慣性力の影響を受けて同様の移動を繰り返し、充放電セル11とタンク12との間を移動(循環)し、慣性力が作用しなくなれば停止する。 When the pressure of the tank 12 rises due to the movement of the electrolyte solution, the check valve 19 of the second communication path 18 2 is opened and the check valve 19 of the first communication path 18 1 is closed. To do. Then, the electrolyte solution moves from the tank 12 to the charge / discharge cell 11 through the second communication path 18 2 so as to eliminate the pressure difference between the charge / discharge cell 11 and the tank 12 (thin arrow in the figure). If the pressure difference is eliminated by this, the electrolytic solution repeats the same movement under the influence of the inertial force, moves (circulates) between the charge / discharge cell 11 and the tank 12, and the inertial force no longer acts. Stop.

また、電解液が第二連通経路182を通ってタンク12から充放電セル11へ移動することで、逆に充放電セル11の圧力がタンク12の圧力よりも高くなった場合は、第一連通経路181の逆止弁19が再び開弁するとともに、第二連通経路182の逆止弁19が再度閉弁する。このとき、車両1の加速が継続中であれば第一連通経路181を移動する電解液には慣性力が作用するため、電解液の移動が慣性力により後押しされ、充放電セル11とタンク12との間の移動(循環)が促進される。一方、車両1の加速が終了した場合、充放電セル11とタンク12との間に圧力差がある限りは、電解液は緩やかに充放電セル11とタンク12との間を移動(循環)し、圧力差が解消されると停止する。なお、逆止弁19に開弁圧がある場合には、圧力差が開弁圧以下となったところで弁が閉じ、その場合には逆止弁開弁圧相当の圧力差を残して停止する。 On the contrary, when the electrolyte moves from the tank 12 to the charge / discharge cell 11 through the second communication path 18 2 , the pressure of the charge / discharge cell 11 becomes higher than the pressure of the tank 12. The check valve 19 in the communication path 18 1 is opened again, and the check valve 19 in the second communication path 18 2 is closed again. At this time, since the first communication path 18 1 electrolytic solution to move if ongoing acceleration of the vehicle 1 is the inertial force acts, the movement of the electrolyte is boosted by the inertial force, the charge and discharge cell 11 Movement (circulation) between the tank 12 and the tank 12 is promoted. On the other hand, when the acceleration of the vehicle 1 is completed, as long as there is a pressure difference between the charge / discharge cell 11 and the tank 12, the electrolyte slowly moves (circulates) between the charge / discharge cell 11 and the tank 12. Stops when the pressure difference is resolved. When the check valve 19 has a valve opening pressure, the valve is closed when the pressure difference becomes equal to or lower than the valve opening pressure. In that case, the check valve 19 stops with a pressure difference corresponding to the check valve opening pressure remaining. .

また、図4(b)に示すように、車両1の減速時には、図中白抜き矢印で示すように、進行方向と同一の向き(つまり、前向き)の慣性力が発生する。そのため、ポンプ17を駆動していない場合であっても、電解液には進行方向と同じ向きの力が作用する。このとき、第二連通経路182はこの慣性力の向きと流通方向とが一致し、第一連通経路181は慣性力の向きと流通方向とが逆向きであるため、車両1が減速し始めると電解液は第二連通経路182のみを通ってタンク12から充放電セル11へ移動する(図中太矢印)。 Further, as shown in FIG. 4B, when the vehicle 1 is decelerated, an inertial force in the same direction as the traveling direction (that is, forward) is generated as indicated by a white arrow in the figure. Therefore, even when the pump 17 is not driven, a force in the same direction as the traveling direction acts on the electrolytic solution. At this time, the direction of the inertia force and the flow direction of the second communication path 18 2 coincide with each other, and the direction of the inertia force and the flow direction of the first communication path 18 1 are opposite to each other. When starting, the electrolyte moves from the tank 12 to the charge / discharge cell 11 only through the second communication path 18 2 (thick arrow in the figure).

このような電解液の移動によって充放電セル11の圧力が上昇すると、今度は第一連通経路181の逆止弁19が開弁するとともに、第二連通経路182の逆止弁19が閉弁する。そして、充放電セル11とタンク12との圧力差を解消するように、今度は第一連通経路181を通って充放電セル11からタンク12へ電解液が移動する(図中細矢印)。これにより圧力差が解消されれば、電解液は慣性力の影響を受けて同様の移動を繰り返し、充放電セル11とタンク12との間を移動(循環)し、慣性力が作用しなくなれば停止する。 When the pressure of the charge / discharge cell 11 increases due to such movement of the electrolytic solution, the check valve 19 of the first communication path 18 1 is now opened and the check valve 19 of the second communication path 18 2 is opened. Close the valve. Then, in order to eliminate the pressure difference between the charge / discharge cell 11 and the tank 12, this time, the electrolyte moves from the charge / discharge cell 11 to the tank 12 through the first continuous passage 18 1 (thin arrow in the figure). . If the pressure difference is eliminated by this, the electrolytic solution repeats the same movement under the influence of the inertial force, moves (circulates) between the charge / discharge cell 11 and the tank 12, and the inertial force no longer acts. Stop.

また、電解液が第一連通経路181を通って充放電セル11からタンク12へ移動することで、逆にタンク12の圧力が充放電セル11の圧力よりも高くなった場合は、第二連通経路182の逆止弁19が再び開弁するとともに、第一連通経路181の逆止弁19が再度閉弁する。このとき、車両1の減速が継続中であれば第二連通経路182を移動する電解液には慣性力が作用するため、電解液の移動が慣性力により後押しされ、充放電セル11とタンク12との間の移動(循環)が促進される。一方、車両1の減速が終了した場合、充放電セル11とタンク12との間に圧力差がある限りは、電解液は緩やかに充放電セル11とタンク12との間を移動(循環)し、圧力差が解消されると停止する。なお、逆止弁19に開弁圧がある場合には、圧力差が開弁圧以下となったところで弁が閉じ、その場合には逆止弁開弁圧相当の圧力差を残して停止する。 On the other hand, when the pressure of the tank 12 becomes higher than the pressure of the charge / discharge cell 11 due to the electrolytic solution moving from the charge / discharge cell 11 to the tank 12 through the first series passage 18 1 , The check valve 19 in the second communication path 18 2 is opened again, and the check valve 19 in the first series path 18 1 is closed again. At this time, if the deceleration of the vehicle 1 is continuing, an inertial force acts on the electrolytic solution moving in the second communication path 18 2, so that the movement of the electrolytic solution is boosted by the inertial force, and the charge / discharge cell 11 and the tank The movement between 12 (circulation) is promoted. On the other hand, when the deceleration of the vehicle 1 is completed, as long as there is a pressure difference between the charge / discharge cell 11 and the tank 12, the electrolyte slowly moves (circulates) between the charge / discharge cell 11 and the tank 12. Stops when the pressure difference is resolved. When the check valve 19 has a valve opening pressure, the valve is closed when the pressure difference becomes equal to or lower than the valve opening pressure. In that case, the check valve 19 stops with a pressure difference corresponding to the check valve opening pressure remaining. .

[2−3.効果]
このように、本実施形態に係るRF電池10によれば、充放電セル11とタンク12とこれらを連通する連通経路18とが車両1の進行方向に沿って配置されるため、車両1の加速及び減速によって発生する慣性力により、電解液を正負の連通経路18を通じて充放電セル11と正負のタンク12との間でそれぞれ移動させて攪拌したり交換したりすることができる。そのため、ポンプ17の非作動時でも電解液を循環させることができるため、ポンプ17を省略することができる。ポンプ17を省略すれば車両1全体の重量を低減することができる。
[2-3. effect]
Thus, according to the RF battery 10 according to the present embodiment, the charge / discharge cell 11, the tank 12, and the communication path 18 that communicates these are arranged along the traveling direction of the vehicle 1. In addition, due to the inertial force generated by the deceleration, the electrolyte can be moved and stirred or exchanged between the charge / discharge cell 11 and the positive / negative tank 12 through the positive / negative communication path 18. Therefore, since the electrolyte can be circulated even when the pump 17 is not in operation, the pump 17 can be omitted. If the pump 17 is omitted, the weight of the entire vehicle 1 can be reduced.

また、ポンプ17が設けられている場合、ポンプ17の非作動時でも車両1の加速及び減速時に電解液を循環させることができる。つまり、本RF電池10は、車両1の加減速を利用して充放電セル11内の電解液のVイオン濃度とタンク12内の電解液のVイオン濃度との差(イオン濃度差)を小さくして、電解液全体のイオン濃度を均一化させることができる。これにより、電池の容量低下の抑制,充放電効率の悪化防止や出力維持を図ることができる。   Further, when the pump 17 is provided, the electrolyte can be circulated when the vehicle 1 is accelerated and decelerated even when the pump 17 is not operated. That is, the RF battery 10 uses the acceleration / deceleration of the vehicle 1 to reduce the difference (ion concentration difference) between the V ion concentration of the electrolytic solution in the charge / discharge cell 11 and the V ion concentration of the electrolytic solution in the tank 12. Thus, the ion concentration of the entire electrolyte can be made uniform. As a result, it is possible to suppress a decrease in battery capacity, prevent deterioration of charge / discharge efficiency, and maintain output.

また、慣性力を活用することで電解液を循環させるためのポンプ17の作動時間や作動回数を減らすことができ、ポンプ作動に必要なエネルギを抑制することができるため、エネルギ効率を向上させることができる。このため、RF電池10が搭載された車両1の電費の改善や航続距離の延長を図ることができる。また、仮にシステム故障によりポンプ17が作動しなくなってしまったような場合であっても電解液を移動させることができるため、電池として使用を継続することができ、信頼性を高めることができる。   Further, by utilizing the inertial force, the operation time and the number of operations of the pump 17 for circulating the electrolytic solution can be reduced, and the energy required for the pump operation can be suppressed, so that energy efficiency is improved. Can do. For this reason, it is possible to improve the electricity cost and extend the cruising distance of the vehicle 1 on which the RF battery 10 is mounted. Moreover, even if the pump 17 stops operating due to a system failure, the electrolytic solution can be moved, so that the use as a battery can be continued and the reliability can be improved.

また、本実施形態のRF電池10は、正極タンク12p及び負極タンク12nが何れも充放電セル11の後面の後方に配置され、上面視でコの字型をなしているため、一直線状に配置した場合と比べてRF電池10の全長(前後方向長さ)を短くすることができる。また、車両1に発生する慣性力により正負の電解液を同じ方向に移動させることができる。すなわち、車両1の加速時には、正負何れも充放電セル11からタンク12に向かって電解液を移動させることができ、反対に車両1の減速時には、正負何れもタンク12から充放電セル11に向かって電解液を移動させることができる。これにより、充放電セル11とタンク12との間の電解液の圧力のバランスを、正極側及び負極側で同等にすることができる。   Further, the RF battery 10 of the present embodiment is arranged in a straight line because the positive electrode tank 12p and the negative electrode tank 12n are both arranged behind the rear surface of the charge / discharge cell 11 and have a U-shape when viewed from above. Compared with the case where it did, the full length (front-back direction length) of RF battery 10 can be shortened. Further, the positive and negative electrolytes can be moved in the same direction by the inertial force generated in the vehicle 1. That is, when the vehicle 1 is accelerated, the electrolyte can be moved from the charge / discharge cell 11 toward the tank 12, while when the vehicle 1 is decelerated, both the positive and negative are directed from the tank 12 toward the charge / discharge cell 11. The electrolyte solution can be moved. Thereby, the balance of the pressure of the electrolyte solution between the charge / discharge cell 11 and the tank 12 can be made equal on the positive electrode side and the negative electrode side.

また、本RF電池10は、正極ポンプ流路16pと負極ポンプ流路16nとを備え、これらの流路16にはそれぞれ電解液を圧送するためのポンプ17が設けられているため、連通経路18に加え、このポンプ流路16によっても電解液を充放電セル11とタンク12との間で移動させて攪拌することができる。これにより、車両1の運転状態にかかわらず、電解液のイオン濃度差を小さくすることができる。   In addition, the present RF battery 10 includes a positive electrode pump flow path 16p and a negative electrode pump flow path 16n, and the flow paths 16 are provided with pumps 17 for pumping the electrolyte, respectively. In addition, the electrolyte can be moved and stirred between the charge / discharge cell 11 and the tank 12 by the pump flow path 16. Thereby, irrespective of the driving | running state of the vehicle 1, the ion concentration difference of electrolyte solution can be made small.

さらに、正極ポンプ17pと負極ポンプ17nとは、それぞれの回転軸が一致するように配置されているため、一つのポンプ用モータ(駆動手段)で二つのポンプ17を駆動することができる。そのため、正極ポンプ17p及び負極ポンプ17nをそれぞれ駆動するためのモータを別個設ける必要がなく、コスト及び重量を低減することができる。   Further, since the positive pump 17p and the negative pump 17n are arranged so that their rotation axes coincide with each other, the two pumps 17 can be driven by one pump motor (drive means). Therefore, it is not necessary to separately provide motors for driving the positive pump 17p and the negative pump 17n, and the cost and weight can be reduced.

また、充放電セル11及び二つのタンク12内に圧縮性流体が封入されている場合は、二つの空間15やタンク12の容積を慣性力(圧力)によって大きく変動させることができる。これにより、車両1の加減速による電解液の移動がしやすくなり、電解液の流動性を向上させることができる。言い換えると、慣性力による電解液の循環作用をより大きくすることができる。
また、連通経路18には弁(逆止弁)19が設けられているため、充放電セル11とタンク12との間を移動する電解液の流れ(電解液の移動量や移動方向)を調節することができ、イオン濃度差を効率的に小さくすることができる。
Moreover, when the compressive fluid is enclosed in the charging / discharging cell 11 and the two tanks 12, the volume of the two spaces 15 and the tank 12 can be greatly fluctuate | varied with an inertia force (pressure). Thereby, it becomes easy to move the electrolyte solution by acceleration / deceleration of the vehicle 1, and the fluidity of the electrolyte solution can be improved. In other words, the circulating action of the electrolytic solution due to the inertial force can be further increased.
Further, since the communication path 18 is provided with a valve (check valve) 19, the flow of the electrolytic solution moving between the charge / discharge cell 11 and the tank 12 (the amount and direction of movement of the electrolytic solution) is adjusted. Thus, the difference in ion concentration can be effectively reduced.

また、正極連通経路18p及び負極連通経路18nはそれぞれ二つ設けられているため、充放電セル11と正極タンク12p及び負極タンク12nとの間で電解液を移動しやすくすることができる。さらに、正極連通経路18p及び負極連通経路18nを二つずつ設けることで、同じ経路上で電解液を移動させて攪拌させるだけでなく、一方向に電解液を流通させて循環させることができる。つまり、単位時間あたりの電解液の流量を確保しやすくすることができ、イオン濃度差を効率的に小さくすることができる。   Further, since two positive electrode communication paths 18p and two negative electrode communication paths 18n are provided, the electrolyte can be easily moved between the charge / discharge cell 11, the positive electrode tank 12p, and the negative electrode tank 12n. Furthermore, by providing two each of the positive electrode communication path 18p and the negative electrode communication path 18n, not only can the electrolyte be moved and stirred on the same path, but also the electrolyte can be circulated and circulated in one direction. That is, the flow rate of the electrolyte solution per unit time can be easily ensured, and the difference in ion concentration can be efficiently reduced.

また、二つの正極連通経路18p及び二つの負極連通経路18nには、それぞれ逆止弁19が流れ方向を逆向きにして設けられているため、車両1に発生する慣性力で電解液が移動することにより充放電セル11とタンク12との間に生じる圧力差によって、逆止弁19が順番に開弁する。これにより、外部からの力や弁の開閉制御がなくとも電解液を確実に一方向に循環させることができ、イオン濃度差を素早く解消して電解液を均一化することができる。   In addition, since the check valve 19 is provided in the two positive electrode communication paths 18p and the two negative electrode communication paths 18n in opposite directions, the electrolyte moves due to the inertial force generated in the vehicle 1. Accordingly, the check valve 19 is sequentially opened due to the pressure difference generated between the charge / discharge cell 11 and the tank 12. Accordingly, the electrolyte can be reliably circulated in one direction without external force or valve opening / closing control, and the difference in ion concentration can be quickly eliminated to make the electrolyte uniform.

[2−4.変形例]
図5(a)〜(c)を用いて、本実施形態に係るRF電池10の変形例について説明する。以下、上記実施形態と同様の部品や構造については、上記実施形態と同様の符号を付し、重複する説明は省略する。また、上記実施形態と同様の構成からは上記した効果と同様の効果が得られるため、その説明は省略する。
[2-4. Modified example]
A modified example of the RF battery 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. Hereinafter, parts and structures similar to those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the above-described embodiment, and redundant description is omitted. Moreover, since the same effect as the above-described effect can be obtained from the same configuration as the above embodiment, the description thereof is omitted.

(1)第一変形例
まず、図5(a)に第一変形例を示す。この第一変形例は、前述したRF電池10の構成のうち、正負二つずつの連通経路18上にそれぞれ設けられた逆止弁19が、何れも開閉弁29に置き換えられた点を除いて、上記実施形態の構成と同一である。開閉弁29は、例えば電気で作動する電磁弁や、モータ,アクチュエータ,人力等を用いて機械的に作動する弁など、外部から何らかの力が付与されることで開閉する弁である。開閉弁29の作動は、上記のECU4によって制御される。
(1) First Modification First, a first modification is shown in FIG. This first modification is different from the above-described configuration of the RF battery 10 except that the check valve 19 provided on each of the positive and negative communication paths 18 is replaced with an on-off valve 29. The configuration is the same as that of the above embodiment. The on-off valve 29 is a valve that opens and closes when a certain force is applied from the outside, such as an electromagnetic valve that operates electrically, a valve that operates mechanically using a motor, an actuator, human power, or the like. The operation of the on-off valve 29 is controlled by the ECU 4 described above.

ECU4は、開閉弁29を開放すべき条件(開弁条件)が成立した場合に開閉弁29を開放し、開弁条件の不成立時は常に開閉弁29を閉弁状態とする。あるいは、ECU4は、開閉弁29を閉弁すべき条件(閉弁条件)が成立した場合に開閉弁29を閉鎖し、閉弁条件の不成立時は常に開閉弁29を開弁状態とする。言い換えると、ECU4は、開閉弁29を開放させて電解液を充放電セル11とタンク12との間で移動させた方がよいと判断した場合に、開閉弁29を開放し、電解液の移動を停止させた方がよいと判断した場合に、開閉弁29を閉鎖する。   The ECU 4 opens the opening / closing valve 29 when a condition for opening the opening / closing valve 29 (opening condition) is satisfied, and always closes the opening / closing valve 29 when the opening condition is not satisfied. Alternatively, the ECU 4 closes the opening / closing valve 29 when a condition for closing the opening / closing valve 29 (closing condition) is satisfied, and always opens the opening / closing valve 29 when the closing condition is not satisfied. In other words, when the ECU 4 determines that it is better to open the opening / closing valve 29 and move the electrolytic solution between the charge / discharge cell 11 and the tank 12, the ECU 4 opens the opening / closing valve 29 and moves the electrolytic solution. When it is determined that it is better to stop the on / off valve 29, the on-off valve 29 is closed.

例えばECU4は、RF電池10の充放電状態とVイオンの濃度とに基づいて開閉弁29の開弁を制御する。RF電池10を放電させている場合、充放電セル11の正極空間15pには、4価のVイオンが増大する。そのため、ECU4は、正極空間15pの電解液の4価のVイオンの濃度が正極タンク12p内の電解液の4価のVイオンの濃度よりも高くなった場合、又は正極空間15pの電解液の5価のVイオンの濃度が正極タンク12p内の電解液の5価のVイオンの濃度よりも低くなった場合に、開閉弁29を開弁する。   For example, the ECU 4 controls the opening / closing of the on-off valve 29 based on the charge / discharge state of the RF battery 10 and the concentration of V ions. When the RF battery 10 is discharged, tetravalent V ions increase in the positive electrode space 15 p of the charge / discharge cell 11. Therefore, the ECU 4 determines that the concentration of tetravalent V ions in the electrolyte solution in the positive electrode space 15p is higher than the concentration of tetravalent V ions in the electrolyte solution in the positive electrode tank 12p, or the amount of electrolyte in the positive electrode space 15p. When the concentration of pentavalent V ions becomes lower than the concentration of pentavalent V ions in the electrolyte in the positive electrode tank 12p, the on-off valve 29 is opened.

あるいは、RF電池10を放電させている場合、負極空間15nには、3価のVイオンが増大する。そのため、ECU4は、負極空間15nの電解液の3価のVイオンの濃度が負極タンク12n内の電解液の3価のVイオンの濃度よりも高くなった場合、又は負極空間15nの電解液の4価のVイオンの濃度が負極タンク12n内の電解液の4価のVイオンの濃度よりも低くなった場合に、開閉弁29を開弁してもよい。この状態で慣性力が発生すれば、電解液を充放電セル11とタンク12との間で移動させて攪拌することができ、イオン濃度差を小さくすることができる。   Alternatively, when the RF battery 10 is discharged, trivalent V ions increase in the negative electrode space 15n. Therefore, the ECU 4 determines when the concentration of trivalent V ions in the electrolyte solution in the negative electrode space 15n is higher than the concentration of trivalent V ions in the electrolyte solution in the negative electrode tank 12n, or in the electrolyte solution in the negative electrode space 15n. The open / close valve 29 may be opened when the concentration of the tetravalent V ions becomes lower than the concentration of the tetravalent V ions in the electrolyte solution in the negative electrode tank 12n. If inertial force is generated in this state, the electrolytic solution can be moved and stirred between the charge / discharge cell 11 and the tank 12, and the difference in ion concentration can be reduced.

一方、RF電池10を充電している場合、充放電セル11の正極空間15pには、5価のVイオンが増大する。そのため、ECU4は、正極空間15pの電解液の5価のVイオンの濃度が正極タンク12p内の電解液の5価のVイオンの濃度よりも高くなった場合、又は正極空間15pの電解液の4価のVイオンの濃度が正極タンク12p内の電解液の4価のVイオンの濃度よりも低くなった場合に、開閉弁29を開弁する。   On the other hand, when the RF battery 10 is charged, pentavalent V ions increase in the positive electrode space 15 p of the charge / discharge cell 11. Therefore, the ECU 4 determines that the concentration of pentavalent V ions in the electrolyte solution in the positive electrode space 15p is higher than the concentration of pentavalent V ions in the electrolyte solution in the positive electrode tank 12p, or the concentration of the electrolyte solution in the positive electrode space 15p. When the concentration of tetravalent V ions is lower than the concentration of tetravalent V ions in the electrolyte solution in the positive electrode tank 12p, the on-off valve 29 is opened.

あるいは、RF電池10を放電させている場合、負極空間15nには、2価のVイオンが増大する。そのため、ECU4は、負極空間15nの電解液の2価のVイオンの濃度が負極タンク12n内の電解液の2価のVイオンの濃度よりも高くなった場合、又は負極空間15nの電解液の3価のVイオンの濃度が負極タンク12n内の電解液の3価のVイオンの濃度よりも低くなった場合に、開閉弁29を開弁してもよい。この状態で慣性力が発生すれば、電解液を充放電セル11と正極タンク12pとの間で移動させることができるため、より多くの電力を電解液に貯蔵することができる。   Alternatively, when the RF battery 10 is discharged, divalent V ions increase in the negative electrode space 15n. Therefore, the ECU 4 determines that the concentration of divalent V ions in the electrolyte solution in the negative electrode space 15n is higher than the concentration of divalent V ions in the electrolyte solution in the negative electrode tank 12n, or the amount of electrolyte in the negative electrode space 15n. The on-off valve 29 may be opened when the concentration of trivalent V ions becomes lower than the concentration of trivalent V ions in the electrolyte solution in the negative electrode tank 12n. If inertial force is generated in this state, the electrolytic solution can be moved between the charge / discharge cell 11 and the positive electrode tank 12p, so that more electric power can be stored in the electrolytic solution.

したがって、このような第一変形例に係るRF電池10によれば、正負二つずつの連通経路18上にそれぞれ設けられた開閉弁29の開閉を制御することで、正負の電解液の慣性力による移動をそれぞれ調節することができる。すなわち、開閉弁29が開弁状態のときに慣性力が発生すると、充放電セル11及びタンク12の圧力差に関わらず、慣性力の方向に電解液を移動させることができる。また、開閉弁29を閉鎖することで、慣性力の発生や充放電セル11及びタンク12の圧力差に関わらず、電解液の移動を止めることができる。また、正負それぞれの開閉弁29を別個に制御することで正負の電解液の移動や攪拌をそれぞれ行うことができる。   Therefore, according to the RF battery 10 according to the first modified example, the inertial force of the positive and negative electrolytes is controlled by controlling the opening and closing of the open / close valves 29 provided on the communication paths 18 each having two positive and negative signs. The movement by can be adjusted respectively. That is, when an inertial force is generated when the on-off valve 29 is in the open state, the electrolyte can be moved in the direction of the inertial force regardless of the pressure difference between the charge / discharge cell 11 and the tank 12. Further, by closing the on-off valve 29, the movement of the electrolyte can be stopped regardless of the generation of inertial force and the pressure difference between the charge / discharge cell 11 and the tank 12. Further, the positive and negative on-off valves 29 are separately controlled, so that the positive and negative electrolytes can be moved and stirred.

(2)第二変形例
次に、図5(b)に第二変形例を示す。この第二変形例は、前述したRF電池10の構成のうち、正負二つずつの連通経路18上にそれぞれ設けられた逆止弁19のうち、一方が開閉弁29に置き換えられた点を除いて、上記実施形態の構成と同一である。開閉弁29は、上記の第一変形例のものと同様である。つまり、第二変形例に係るRF電池10は、第一連通経路181上には逆止弁19が設けられ、第二連通経路182上には開閉弁29が設けられる。
(2) Second Modification Next, a second modification is shown in FIG. This second modification is different from the above-described configuration of the RF battery 10 except that one of the check valves 19 provided on each of the positive and negative communication paths 18 is replaced with an on-off valve 29. The configuration is the same as that of the above embodiment. The on-off valve 29 is the same as that of the first modified example. That is, in the RF battery 10 according to the second modification, the check valve 19 is provided on the first continuous passage 18 1 , and the opening / closing valve 29 is provided on the second communication passage 18 2 .

第一連通経路181上の逆止弁19は、電解液の流通方向を一方向に制限し、第二連通経路182上の開閉弁29は、その開閉が制御されることで電解液の流通を調節する。例えば、車両1の加速時に慣性力が発生すると、第一連通経路181を通って電解液がタンク12へ流れる。このとき、開閉弁29が開放されていれば、電解液は第二連通経路182も通ってタンク12へ流れる。これにより、タンク12内の圧力が上昇すると、逆止弁19は閉弁される。ここで開閉弁29を開弁状態にしておけば、電解液は慣性力の方向と充放電セル11及びタンク12の圧力差とに応じて第一連通経路181上を流通するが、開放弁29を閉弁すれば電解液の流通を停止することができる。 The check valve 19 on the first communication path 18 1 restricts the flow direction of the electrolyte in one direction, and the on-off valve 29 on the second communication path 18 2 is controlled by opening and closing thereof. To regulate the distribution of For example, when an inertial force is generated during acceleration of the vehicle 1, the electrolytic solution flows to the tank 12 through the first series passage 18 1 . At this time, if the on-off valve 29 is opened, the electrolyte flows to the tank 12 through the second communication path 18 2 . Thereby, when the pressure in the tank 12 rises, the check valve 19 is closed. Here, if the on-off valve 29 is opened, the electrolyte flows through the first communication path 18 1 in accordance with the direction of inertia and the pressure difference between the charge / discharge cell 11 and the tank 12. If the valve 29 is closed, the flow of the electrolyte can be stopped.

また、車両1の減速時に開閉弁29を開弁することで、慣性力により電解液をタンク12から充放電セル11へ移動させることができる。そして、充放電セル11の圧力が高まると、逆止弁19が開弁し、電解液が充放電セル11とタンク12との間を循環する。反対に、車両1の減速時に開放弁29を閉弁することで、慣性力が発生したとしても電解液の流通を止めることができる。   Further, by opening the on-off valve 29 when the vehicle 1 is decelerated, the electrolyte can be moved from the tank 12 to the charge / discharge cell 11 by inertia. When the pressure in the charge / discharge cell 11 increases, the check valve 19 opens, and the electrolyte circulates between the charge / discharge cell 11 and the tank 12. Conversely, by closing the release valve 29 when the vehicle 1 is decelerated, the flow of the electrolyte can be stopped even if inertial force is generated.

したがって、第二変形例に係るRF電池10によれば、逆止弁19によって電解液の流通方向を一方向に定めることができ、圧力差による逆止弁19の作動に応じて開閉弁29を制御することで、充放電セル11とタンク12との間で電解液を循環させることができる。また、開閉弁29によって電解液の流通を止めることもできる。   Therefore, according to the RF battery 10 according to the second modification, the flow direction of the electrolytic solution can be determined in one direction by the check valve 19, and the on-off valve 29 is set according to the operation of the check valve 19 due to the pressure difference. By controlling, the electrolytic solution can be circulated between the charge / discharge cell 11 and the tank 12. Further, the flow of the electrolytic solution can be stopped by the on-off valve 29.

(3)第三変形例
次に、図5(c)に第三変形例を示す。この第三変形例は、前述したRF電池10の構成のうち、連通経路18が正負それぞれに一つずつ設けられ、それぞれの連通経路18上に開閉弁29が設けられている点を除いて、上記実施形態の構成と同一である。開閉弁29は、上記の第一変形例のものと同様である。
(3) Third Modification Next, a third modification is shown in FIG. This third modification is different from the configuration of the RF battery 10 described above except that one communication path 18 is provided for each positive and negative, and an open / close valve 29 is provided on each communication path 18. The configuration is the same as that of the above embodiment. The on-off valve 29 is the same as that of the first modified example.

連通経路18上の開閉弁29を開放しているときに車両1に慣性力が発生すると、電解液を充放電セル11とタンク12との間で移動させることができる。また、電解液の移動を停止させたい場合には、開閉弁29を閉弁すればよい。したがって、第三変形例に係るRF電池10によれば、部品点数を削減し、重量をさらに低減することができるとともに、電解液を充放電セル11とタンク12との間で移動させることができる。   When an inertial force is generated in the vehicle 1 when the on-off valve 29 on the communication path 18 is opened, the electrolytic solution can be moved between the charge / discharge cell 11 and the tank 12. Moreover, what is necessary is just to close the on-off valve 29, when stopping the movement of electrolyte solution. Therefore, according to the RF battery 10 according to the third modification, the number of parts can be reduced, the weight can be further reduced, and the electrolytic solution can be moved between the charge / discharge cell 11 and the tank 12. .

[3.第二実施形態]
次に、第二実施形態に係るRF電池10′について、図6を用いて説明する。図6は第一実施形態のRF電池10の構成を示す図1に対応する図であり、本実施形態に係るRF電池10′が車両1に搭載された状態を示す。本RF電池10′は、全体の形状が異なる点を除いて、第一実施形態の構造と同様である。以下、第一実施形態と同様の部品や構造については、第一実施形態と同様の符号を付し、重複する説明は省略する。
[3. Second embodiment]
Next, the RF battery 10 'according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 1 showing the configuration of the RF battery 10 of the first embodiment, and shows a state in which the RF battery 10 ′ according to this embodiment is mounted on the vehicle 1. This RF battery 10 'is the same as the structure of the first embodiment except that the overall shape is different. Hereinafter, parts and structures similar to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and redundant description is omitted.

図6に示すように、本実施形態に係るRF電池10′は、充放電セル11の前面の前方に正極タンク12pが配置され、充放電セル11の後面の後方に負極タンク12nが配置されている。そして、正極空間15pと正極タンク12pとを接続する正極連通経路18p及び正極ポンプ流路16pと、負極空間15nと負極タンク12nとを接続する負極連通経路18n及び負極ポンプ流路16nとが、何れも電解液の流通方向が車両1の進行方向に沿うように、車両1に搭載されている。つまり、本RF電池10′は、正極タンク12p,充放電セル11及び負極タンク12nが車両前後方向に一直線状に配置されており、これらを接続する連通経路18及びポンプ流路16も車両前後方向に延設されている。   As shown in FIG. 6, the RF battery 10 ′ according to the present embodiment has a positive electrode tank 12 p disposed in front of the front surface of the charge / discharge cell 11 and a negative electrode tank 12 n disposed behind the rear surface of the charge / discharge cell 11. Yes. The positive electrode communication path 18p and the positive electrode pump flow path 16p that connect the positive electrode space 15p and the positive electrode tank 12p, and the negative electrode communication path 18n and the negative electrode pump flow path 16n that connect the negative electrode space 15n and the negative electrode tank 12n, Is also mounted on the vehicle 1 such that the flow direction of the electrolyte is along the traveling direction of the vehicle 1. That is, in the present RF battery 10 ′, the positive electrode tank 12 p, the charge / discharge cell 11 and the negative electrode tank 12 n are arranged in a straight line in the vehicle front-rear direction, and the communication path 18 and the pump flow path 16 connecting them are also in the vehicle front-rear direction. It is extended to.

このように構成された本RF電池10′によれば、車両1の加速時及び減速時に発生する慣性力により、電解液を外力なしに移動させて攪拌させることができる。つまり、車両1の加速時には、進行方向とは逆向きの慣性力が発生するため、電解液には進行方向とは逆向きの力が作用する。これにより、正極側では、電解液が慣性力の向きと流通方向とが一致する第一連通経路18p1を通って、正極タンク12pから充放電セル11の正極空間15pへ移動する。 According to the RF battery 10 ′ configured as described above, the electrolyte can be moved and stirred without an external force by the inertial force generated when the vehicle 1 is accelerated and decelerated. That is, when the vehicle 1 is accelerated, an inertial force that is opposite to the traveling direction is generated. Thereby, on the positive electrode side, the electrolytic solution moves from the positive electrode tank 12p to the positive electrode space 15p of the charge / discharge cell 11 through the first communication path 18p 1 in which the direction of inertial force and the flow direction coincide.

このような電解液の移動によって正極空間15pの圧力が正極タンク12pよりも高くなると、今度は第二連通経路18p2の逆止弁19が開弁するとともに、第一連通経路18p1の逆止弁19が閉弁する。そのため、今度は第二連通経路18p2を通って正極空間15pから正極タンク12pへ電解液が移動する。これにより圧力差が解消されれば、電解液は慣性力の影響を受けて同様の移動を繰り返し、充放電セル11とタンク12との間を移動(循環)し、慣性力が作用しなくなれば停止する。なお、逆止弁19に開弁圧がある場合には、圧力差が開弁圧以下となったところで弁が閉じ、その場合には逆止弁開弁圧相当の圧力差を残して停止する。 When the pressure of the positive electrode space 15p becomes higher than that of the positive electrode tank 12p due to such movement of the electrolyte, the check valve 19 of the second communication path 18p 2 is now opened and the reverse of the first series of communication paths 18p 1 . The stop valve 19 is closed. Therefore, this time the electrolyte is moved to the positive electrode tank 12p from the positive electrode space 15p through the second communication path 18p 2. If the pressure difference is eliminated by this, the electrolytic solution repeats the same movement under the influence of the inertial force, moves (circulates) between the charge / discharge cell 11 and the tank 12, and the inertial force no longer acts. Stop. When the check valve 19 has a valve opening pressure, the valve is closed when the pressure difference becomes equal to or lower than the valve opening pressure. In that case, the check valve 19 stops with a pressure difference corresponding to the check valve opening pressure remaining. .

また、電解液が第二連通経路182を通って正極空間15pから正極タンク12pへ移動することで、逆に正極タンク12pの圧力が正極空間15pの圧力よりも高くなった場合は、第一連通経路18n1の逆止弁19が再び開弁するとともに、第二連通経路18n2の逆止弁19が再度閉弁する。このようにして電解液が正極空間15pと正極タンク12pとの間を循環する。 Also, if the electrolyte by moving through the second communication path 18 2 from the positive electrode space 15p to the positive electrode tank 12p, the pressure of the cathode tank 12p conversely becomes higher than the pressure of the cathode space 15p, first The check valve 19 in the communication path 18n 1 is opened again, and the check valve 19 in the second communication path 18n 2 is closed again. In this way, the electrolyte circulates between the positive electrode space 15p and the positive electrode tank 12p.

一方、負極側では、電解液が慣性力の向きと流通方向とが一致する第一連通経路18n1を通って、充放電セル11の負極空間15nから負極タンク12nへ移動する。このような電解液の移動によって負極タンク12nの圧力が上昇すると、今度は第二連通経路18n2の逆止弁19が開弁するとともに、第一連通経路18n1の逆止弁19が閉弁する。そのため、今度は第二連通経路18n2を通って負極タンク12nから充放電セル11の負極空間15nへ電解液が移動する。これにより圧力差が解消されれば、電解液は慣性力の影響を受けて同様の移動を繰り返し、充放電セル11とタンク12との間を移動(循環)し、慣性力が作用しなくなれば停止する。なお、逆止弁19に開弁圧がある場合には、圧力差が開弁圧以下となったところで弁が閉じ、その場合には逆止弁開弁圧相当の圧力差を残して停止する。 On the other hand, the negative electrode side, the electrolytic solution through the first communication path 18n 1 in which the orientation and flow direction of the inertial force are matched to move from the negative electrode space 15n of the charge and discharge cell 11 to the negative electrode tank 12n. When the pressure in the anode tank 12n by the movement of such electrolyte is increased, this time with the check valve 19 of the second communicating path 18n 2 is opened, first communication check valve 19 of the path 18n 1 is closed I speak. Therefore, the electrolytic solution moves from the negative electrode tank 12n to the negative electrode space 15n of the charge / discharge cell 11 through the second communication path 18n 2 this time. If the pressure difference is eliminated by this, the electrolytic solution repeats the same movement under the influence of the inertial force, moves (circulates) between the charge / discharge cell 11 and the tank 12, and the inertial force no longer acts. Stop. When the check valve 19 has a valve opening pressure, the valve is closed when the pressure difference becomes equal to or lower than the valve opening pressure. In that case, the check valve 19 stops with a pressure difference corresponding to the check valve opening pressure remaining. .

また、電解液が第一連通経路181を通って負極タンク12nから負極空間15nへ移動することで、逆に負極空間15nの圧力が負極タンク12nの圧力よりも高くなった場合は、第一連通経路18n1の逆止弁19が再び開弁するとともに、第二連通経路18n2の逆止弁19が再度閉弁する。このようにして電解液が負極空間15nと負極タンク12nとの間を循環する。 Further, if the electrolytic solution is moved from the anode tank 12n through the first communication path 18 1 to the negative electrode space 15n, the pressure of the anode space 15n conversely becomes higher than the pressure of the negative electrode tank 12n, the The check valve 19 in the series passage 18n 1 is opened again, and the check valve 19 in the second communication path 18n 2 is closed again. In this way, the electrolyte circulates between the negative electrode space 15n and the negative electrode tank 12n.

つまり、本実施形態に係るRF電池10′は、上記の第一実施形態に係るRF電池10と比べて、正極側と負極側とで電解液の移動する先が異なるものの、上記第一実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、車両1の加速及び減速によって発生する慣性力により、電解液を正負の連通経路18を通じて充放電セル11とタンク12との間でそれぞれ移動させて攪拌したり交換したりすることができる。そのため、ポンプ17の非作動時でも電解液を循環させることができるため、ポンプ17を省略することができる。ポンプ17を省略すれば、車両1全体の重量を低減することができる。   That is, the RF battery 10 ′ according to the present embodiment is different from the RF battery 10 according to the first embodiment described above in that the electrolyte solution moves on the positive electrode side and the negative electrode side. The same effect can be obtained. That is, by the inertia force generated by acceleration and deceleration of the vehicle 1, the electrolyte can be moved between the charge / discharge cell 11 and the tank 12 through the positive / negative communication path 18 to be stirred or exchanged. Therefore, since the electrolyte can be circulated even when the pump 17 is not in operation, the pump 17 can be omitted. If the pump 17 is omitted, the weight of the entire vehicle 1 can be reduced.

また、ポンプ17が設けられている場合、ポンプ17の非作動時でも車両1の加速及び減速時に電解液を循環させることができる。つまり、本RF電池10′は、車両1の加減速を利用して充放電セル11内の電解液のVイオン濃度とタンク12内の電解液のVイオン濃度との差(イオン濃度差)を小さくして、電解液全体のイオン濃度を均一化させることができる。これにより、電池の容量低下の抑制,充放電効率の悪化防止や出力維持を図ることができる。   Further, when the pump 17 is provided, the electrolyte can be circulated when the vehicle 1 is accelerated and decelerated even when the pump 17 is not operated. In other words, the RF battery 10 ′ uses the acceleration / deceleration of the vehicle 1 to calculate the difference (ion concentration difference) between the V ion concentration of the electrolyte in the charge / discharge cell 11 and the V ion concentration of the electrolyte in the tank 12. The ion concentration of the entire electrolytic solution can be made uniform by reducing the size. As a result, it is possible to suppress a decrease in battery capacity, prevent deterioration of charge / discharge efficiency, and maintain output.

また、慣性力を活用することで電解液を循環させるためのポンプ17の作動時間や作動回数を減らすことができ、ポンプ作動に必要なエネルギを抑制することができるため、エネルギ効率を向上させることができる。このため、RF電池10が搭載された車両1の電費の改善や航続距離の延長を図ることができる。また、仮にシステム故障によりポンプ17が作動しなくなってしまったような場合であっても電解液を移動させることができるため、電池として使用を継続することができ、信頼性を高めることができる。   Further, by utilizing the inertial force, the operation time and the number of operations of the pump 17 for circulating the electrolytic solution can be reduced, and the energy required for the pump operation can be suppressed, so that energy efficiency is improved. Can do. For this reason, it is possible to improve the electricity cost and extend the cruising distance of the vehicle 1 on which the RF battery 10 is mounted. Moreover, even if the pump 17 stops operating due to a system failure, the electrolytic solution can be moved, so that the use as a battery can be continued and the reliability can be improved.

さらに本実施形態に係るRF電池10′は、車両前後方向に一直線状に配置されているため、第一実施形態のRF電池10に比べて車幅方向の長さを小さくすることができる。
なお、第一実施形態と同様の構成からは、上記した効果と同様の効果が得られる。また、本実施形態に係るRF電池10′に、上記第一実施形態の説明に記載した第一変形例,第二変形例及び第三変形例を適用することも当然可能である。
Furthermore, since the RF battery 10 ′ according to the present embodiment is arranged in a straight line in the vehicle front-rear direction, the length in the vehicle width direction can be reduced as compared with the RF battery 10 of the first embodiment.
In addition, the effect similar to an above-described effect is acquired from the structure similar to 1st embodiment. In addition, it is naturally possible to apply the first modification, the second modification, and the third modification described in the description of the first embodiment to the RF battery 10 ′ according to the present embodiment.

[4.その他]
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
上記した第一実施形態(第一変形例〜第三変形例を含めたもの)に係るRF電池10は、正極ポンプ17pの回転軸と負極ポンプ17nの回転軸とが一致して配置されているものを例示したが、正極ポンプ17pの回転軸と負極ポンプ17nの回転軸とをずらして配置してもよい。この場合、正極ポンプ17pを駆動するポンプ用モータと負極ポンプ17nを駆動するポンプ用モータとをそれぞれ設け、正極ポンプ17pと負極ポンプ17nとをそれぞれ制御できるように構成してもよい。
[4. Others]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
In the RF battery 10 according to the first embodiment (including the first to third modifications), the rotation axis of the positive electrode pump 17p and the rotation axis of the negative electrode pump 17n are arranged to coincide with each other. Although illustrated, the rotating shaft of the positive electrode pump 17p and the rotating shaft of the negative electrode pump 17n may be shifted from each other. In this case, a pump motor for driving the positive electrode pump 17p and a pump motor for driving the negative electrode pump 17n may be provided, respectively, so that the positive electrode pump 17p and the negative electrode pump 17n can be controlled.

また、第一実施形態に係るRF電池10は、充放電セル11の後面の後方に正極タンク12p及び負極タンク12nが配置されたものを例示したが、反対に充放電セル11の前面の前方に正極タンク12p及び負極タンク12nが配置されていてもよい。また、ここでは、正極タンク12p及び負極タンク12nが車幅方向に並んで配置され、上面視でコの字型をなすRF電池10を説明したが、正極タンク12p及び負極タンク12nが上下方向に並んで配置され、側面視でコの字型をなしていてもよい。   Moreover, although RF battery 10 which concerns on 1st embodiment illustrated what the positive electrode tank 12p and the negative electrode tank 12n were arrange | positioned in the back of the rear surface of the charge / discharge cell 11, on the contrary, in front of the front surface of the charge / discharge cell 11 A positive electrode tank 12p and a negative electrode tank 12n may be disposed. In addition, here, the RF battery 10 in which the positive electrode tank 12p and the negative electrode tank 12n are arranged side by side in the vehicle width direction and has a U-shape when viewed from above has been described. However, the positive electrode tank 12p and the negative electrode tank 12n They may be arranged side by side and may have a U shape in side view.

また、第一実施形態に係るRF電池10において、正極の電解液と負極の電解液とを分離して貯蔵することができれば、正極タンク12pと負極タンク12nとが一体で設けられていてもよい。例えば一つの容器の内部に、二つの空間に仕切る隔壁が設けられ、一方の空間に正極の電解液が貯蔵され、他方の空間に負極の電解液が貯蔵されていてもよい。同様に、上記のような要件を満たせば、充放電セル11と正極タンク12pと負極タンク12nは一体で設けられていてもよい。   Further, in the RF battery 10 according to the first embodiment, the positive electrode tank 12p and the negative electrode tank 12n may be integrally provided as long as the positive electrode electrolyte and the negative electrode electrolyte can be stored separately. . For example, a partition partitioning into two spaces may be provided inside one container, and the positive electrode electrolyte may be stored in one space, and the negative electrode electrolyte may be stored in the other space. Similarly, the charge / discharge cell 11, the positive electrode tank 12p, and the negative electrode tank 12n may be provided integrally as long as the above requirements are satisfied.

また、上記した各実施形態では、連通経路18を流通する電解液の流通方向と車両1の進行方向とが一致している場合を例示したが、これらは完全に一致していなくてもよく、少なくとも車両1の加減速により発生する慣性力を受けやすい方向に電解液の流通方向が沿うように連通経路18が配置されていればよい。   Further, in each of the above-described embodiments, the case where the flow direction of the electrolyte flowing through the communication path 18 and the traveling direction of the vehicle 1 coincide with each other is illustrated, but these may not completely coincide with each other. The communication path 18 should just be arrange | positioned so that the distribution direction of electrolyte solution may follow the direction which is easy to receive the inertial force which generate | occur | produces by the acceleration / deceleration of the vehicle 1 at least.

また、上記した各実施形態に係るRF電池10,10′において、連通経路18上に弁が設けられていなくてもよい。さらに、電解液を圧送するためのポンプ17及びポンプ用流路16が設けられていないものであってもよい。これらによれば、構成をより簡素化することができ、重量をさらに低減することもできる。   Further, in the RF batteries 10 and 10 ′ according to each of the above-described embodiments, a valve may not be provided on the communication path 18. Further, the pump 17 for pumping the electrolytic solution and the pump flow path 16 may not be provided. According to these, the configuration can be further simplified, and the weight can be further reduced.

また、RF電池10,10′は上記したものに限られず、正負の電解液の種類が異なる鉄(Fe2+/Fe3+)−クロム(Cr3+/Cr2+)系であってもよく、これら以外の電解液が採用されたものであってもよい。
なお、上記したRF電池10,10′が搭載される乗物は車両1に限られず、ハイブリッド車や電車等の車両や船舶,航空機,ロケット等の一般的な進行方向が決まっている乗物全般に適用可能である。
Further, the RF batteries 10 and 10 'are not limited to those described above, and may be iron (Fe 2+ / Fe 3+ ) -chromium (Cr 3+ / Cr 2+ ) based on different types of positive and negative electrolytes. Alternatively, an electrolyte solution other than these may be employed.
The vehicle on which the above-described RF batteries 10 and 10 'are mounted is not limited to the vehicle 1, but is applicable to vehicles such as hybrid vehicles and trains, vehicles such as ships, aircrafts, rockets, and the like that have a general direction of travel. Is possible.

1 車両(乗物)
10,10′ RF電池(レドックスフロー電池)
11 充放電セル(電極格納容器)
12p 正極タンク(正極電解液格納容器)
12n 負極タンク(負極電解液格納容器)
13 隔膜
14p 正極
14n 負極
15p 正極空間(正極が内蔵された空間)
15n 負極空間(負極が内蔵された空間)
16p 正極ポンプ流路
16n 負極ポンプ流路
17p 正極ポンプ
17n 負極ポンプ
18p 正極連通経路
18n 負極連通経路
19 逆止弁(弁)
29 開閉弁(弁)
VO2+/VO2 + 正極の電解液
3+/V2+ 負極の電解液
1 Vehicle (vehicle)
10,10 'RF battery (redox flow battery)
11 Charge / discharge cell (electrode storage container)
12p positive electrode tank (positive electrolyte storage container)
12n negative electrode tank (negative electrode electrolyte storage container)
13 Diaphragm 14p Positive electrode 14n Negative electrode 15p Positive electrode space (space in which positive electrode is incorporated)
15n negative electrode space (space containing negative electrode)
16p Positive electrode pump flow path 16n Negative electrode pump flow path 17p Positive electrode pump 17n Negative electrode pump 18p Positive electrode communication path 18n Negative electrode communication path 19 Check valve (valve)
29 On-off valve (valve)
VO 2+ / VO 2 + cathode of the electrolytic solution V 3+ / V 2+ anode of the electrolyte

Claims (9)

乗物に設けられ、内部に二つの空間を有し、各空間にそれぞれ正極及び負極を内蔵する電極格納容器と、
前記乗物に前記電極格納容器と独立して設けられ、正極の電解液を貯蔵する正極電解液格納容器及び負極の電解液を貯蔵する負極電解液格納容器と、
前記正極が内蔵された空間と前記正極電解液格納容器とを連通状態に接続し、前記正極の電解液が流通する正極連通経路と、
前記負極が内蔵された空間と前記負極電解液格納容器とを連通状態に接続し、前記負極の電解液が流通する負極連通経路と、を備えたレドックスフロー電池であって、
前記正極連通経路を流通する前記正極の電解液の流通方向と前記負極連通経路を流通する前記負極の電解液の流通方向とが、何れも前記乗物の進行方向に沿う方向である
ことを特徴とする、レドックスフロー電池。
An electrode storage container provided in the vehicle, having two spaces inside, each containing a positive electrode and a negative electrode;
A positive electrode storage container for storing a positive electrode electrolyte and a negative electrode electrolyte storage container for storing a negative electrode electrolyte;
A space in which the positive electrode is built in and the positive electrode electrolyte storage container are connected in a communicating state, and a positive electrode communication path through which the positive electrode electrolyte flows;
A redox flow battery comprising: a space in which the negative electrode is built in and the negative electrode electrolyte storage container is connected in a communicating state; and a negative electrode communication path through which the negative electrode electrolyte flows.
The flow direction of the positive electrode electrolyte flowing through the positive electrode communication path and the flow direction of the negative electrode electrolyte flowing through the negative electrode communication path are both directions along the traveling direction of the vehicle. Redox flow battery.
前記正極が内蔵された空間と前記負極が内蔵された空間とは、前記電極格納容器内において前記乗物の進行方向に向かって並列に配置され、
前記正極電解液格納容器及び前記負極電解液格納容器は、何れも前記電極格納容器の前面の前方又は後面の後方に配置される
ことを特徴とする、請求項1記載のレドックスフロー電池。
The space containing the positive electrode and the space containing the negative electrode are arranged in parallel in the traveling direction of the vehicle in the electrode storage container,
2. The redox flow battery according to claim 1, wherein each of the positive electrode electrolyte storage container and the negative electrode electrolyte storage container is disposed in front of the front surface of the electrode storage container or rearward of the rear surface.
前記正極連通経路と別体で設けられ、前記正極が内蔵された空間と前記正極電解液格納容器とを連通状態に接続し、前記正極の電解液を圧送する正極ポンプを有する正極ポンプ流路と、
前記負極連通経路と別体で設けられ、前記負極が内蔵された空間と前記負極電解液格納容器とを連通状態に接続し、前記負極の電解液を圧送する負極ポンプを有する負極ポンプ流路とを備え、
前記正極ポンプ及び前記負極ポンプは、それぞれの回転軸が一致するように配置される
ことを特徴とする、請求項2記載のレドックスフロー電池。
A positive electrode pump flow path that is provided separately from the positive electrode communication path, has a positive electrode pump that pressure-feeds the positive electrode electrolyte solution, and connects the positive electrode built-in space and the positive electrode electrolyte storage container in communication with each other; ,
A negative electrode pump channel provided separately from the negative electrode communication path, having a negative electrode pump for connecting the space containing the negative electrode and the negative electrode electrolyte storage container in a communicating state, and pumping the negative electrode electrolyte; With
The redox flow battery according to claim 2, wherein the positive electrode pump and the negative electrode pump are arranged such that their rotation axes coincide with each other.
前記正極電解液格納容器は、前記電極格納容器の前面の前方及び後面の後方の何れか一方に配置され、
前記負極電解液格納容器は、前記電極格納容器の前面の前方及び後面の後方の何れか他方に配置される
ことを特徴とする、請求項1記載のレドックスフロー電池。
The positive electrode electrolyte storage container is disposed on either the front of the front surface of the electrode storage container or the rear of the rear surface,
The redox flow battery according to claim 1, wherein the negative electrode electrolyte storage container is disposed on the other front side of the front surface of the electrode storage container and the rear side of the rear surface.
前記電極格納容器,前記正極電解液格納容器及び前記負極電解液格納容器の少なくとも何れか一つには、その内部に圧縮性流体が封入されている
ことを特徴とする、請求項1〜4の何れか1項に記載のレドックスフロー電池。
The compressive fluid is sealed in at least any one of the electrode storage container, the positive electrode electrolyte storage container, and the negative electrode electrolyte storage container. The redox flow battery according to any one of the above.
前記正極連通経路及び前記負極連通経路には、それぞれ弁が設けられる
ことを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載のレドックスフロー電池。
The redox flow battery according to any one of claims 1 to 5, wherein a valve is provided in each of the positive electrode communication path and the negative electrode communication path.
前記正極連通経路及び前記負極連通経路は、それぞれ二つ設けられる
ことを特徴とする、請求項6記載のレドックスフロー電池。
The redox flow battery according to claim 6, wherein two positive electrode communication paths and two negative electrode communication paths are provided.
前記弁は、圧力により開弁する逆止弁であり、
前記二つの正極連通経路上及び前記二つの負極連通経路上には、それぞれ前記逆止弁が流れ方向を逆向きにして設けられる
ことを特徴とする、請求項7記載のレドックスフロー電池。
The valve is a check valve that opens by pressure,
8. The redox flow battery according to claim 7, wherein the check valve is provided on the two positive electrode communication paths and the two negative electrode communication paths in opposite directions.
前記二つの正極連通経路上の何れか一方には圧力により開弁する逆止弁が設けられるとともに何れか他方には外力によって開閉される開閉弁が設けられ、
前記二つの負極連通経路上の何れか一方には圧力により開弁する逆止弁が設けられるとともに何れか他方には外力によって開閉される開閉弁が設けられる
ことを特徴とする、請求項7記載のレドックスフロー電池。
Either one of the two positive electrode communication paths is provided with a check valve that is opened by pressure and the other is provided with an open / close valve that is opened and closed by an external force.
8. A check valve that opens by pressure is provided on one of the two negative electrode communication paths, and an on-off valve that is opened and closed by an external force is provided on either of the two negative electrode communication paths. Redox flow battery.
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