JP2021034358A - Redox flow battery system - Google Patents

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JP2021034358A JP2019157314A JP2019157314A JP2021034358A JP 2021034358 A JP2021034358 A JP 2021034358A JP 2019157314 A JP2019157314 A JP 2019157314A JP 2019157314 A JP2019157314 A JP 2019157314A JP 2021034358 A JP2021034358 A JP 2021034358A
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和隆 川東
Kazutaka Kawahigashi
和隆 川東
淳夫 池内
Atsuo Ikeuchi
淳夫 池内
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Abstract

To provide a redox flow battery system which allows the power of a pump to be lowered and which is superior in maintenance.SOLUTION: A redox flow battery system comprises: a battery cell; a tank; and an outward route pipe; a return route pipe; and a pump. The pump is provided on the outward route pipe. One end of the outward route pipe and one end of the return route pipe are connected to the battery cell. The other end of the outward route pipe and the other end of the return route pipe are disposed to be in contact with an electrolyte solution stored in the tank. The redox flow battery system further comprises a gas supply-mechanism. The gas supply-mechanism causes a gas to flow into the return route pipe.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、レドックスフロー電池システムに関する。 The present disclosure relates to a redox flow battery system.

蓄電池の一つに、レドックスフロー電池がある。レドックスフロー電池は、タンクから電池セルに電解液を供給して充放電を行う。代表的には、特許文献１に記載されるように、往路管及び復路管が電池セルに接続される。往路管に設けられたポンプを駆動すると、電解液は、タンクから往路管を経て電池セルに圧送され、電池セルから復路管を経てタンクに戻される。以下、特許文献１に記載されるレドックスフロー電池を従来の電池と呼ぶことがある。 One of the storage batteries is a redox flow battery. The redox flow battery charges and discharges by supplying an electrolytic solution from the tank to the battery cell. Typically, as described in Patent Document 1, the outbound pipe and the inbound pipe are connected to the battery cell. When the pump provided in the outward pipe is driven, the electrolytic solution is pumped from the tank to the battery cell via the outward pipe, and is returned from the battery cell to the tank via the return pipe. Hereinafter, the redox flow battery described in Patent Document 1 may be referred to as a conventional battery.

特開平１１−０３１５２２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-031522

レドックスフロー電池において、上述のポンプの動力を低減することが望まれている。更に、メンテナンス性にも優れるレドックスフロー電池が好ましい。 In the redox flow battery, it is desired to reduce the power of the above-mentioned pump. Further, a redox flow battery having excellent maintainability is preferable.

上述の従来の電池では、往路管の一端及び復路管の一端が電池セルに接続される。往路管の他端はタンクの下方に接続される。復路管の他端は、タンクの上面に接続されて、タンク内に貯留される電解液の液面よりも上方に位置する。また、復路管の一部は、タンクの上面よりも上方に配置されており、タンクからの電解液が流通される箇所における最高地点を含む。このような従来の電池では、通常の運転時、ポンプは、タンク内の上記液面から復路管の上記最高地点まで電解液を吸い上げる必要がある。そのため、ポンプの実揚程が大きく、ポンプの動力が大きくなり易い。 In the above-mentioned conventional battery, one end of the outward pipe and one end of the return pipe are connected to the battery cell. The other end of the outbound pipe is connected below the tank. The other end of the return pipe is connected to the upper surface of the tank and is located above the liquid level of the electrolytic solution stored in the tank. In addition, a part of the return pipe is arranged above the upper surface of the tank, and includes the highest point where the electrolytic solution from the tank flows. In such a conventional battery, during normal operation, the pump needs to suck up the electrolytic solution from the liquid level in the tank to the highest point of the return pipe. Therefore, the actual head of the pump is large, and the power of the pump tends to be large.

そこで、本開示は、ポンプの動力を低減できる上に、メンテナンス性にも優れるレドックスフロー電池システムを提供することを目的の一つとする。 Therefore, one of the purposes of the present disclosure is to provide a redox flow battery system that can reduce the power of the pump and is also excellent in maintainability.

本開示のレドックスフロー電池システムは、
電池セルと、タンクと、往路管と、復路管と、ポンプとを備え、
前記ポンプは、前記往路管に設けられ、
前記往路管の一端及び前記復路管の一端は、前記電池セルに接続され、
前記往路管の他端及び前記復路管の他端は、前記タンクに貯留される電解液に接するように配置され、
更に、気体供給機構を備え、
前記気体供給機構は、前記復路管内に気体を流入する。 The redox flow battery system of the present disclosure is
It is equipped with a battery cell, a tank, an outward pipe, a return pipe, and a pump.
The pump is provided in the outbound pipe and is provided.
One end of the outward pipe and one end of the return pipe are connected to the battery cell.
The other end of the outward pipe and the other end of the return pipe are arranged so as to be in contact with the electrolytic solution stored in the tank.
In addition, it is equipped with a gas supply mechanism.
The gas supply mechanism causes gas to flow into the return pipe.

本開示のレドックスフロー電池システムは、ポンプの動力を低減できる上に、メンテナンス性にも優れる。 The redox flow battery system of the present disclosure can reduce the power of the pump and is also excellent in maintainability.

図１は、実施形態１に係るレドックスフロー電池システムの概略を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a redox flow battery system according to the first embodiment.

［本開示の実施の形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
（１）本開示の一態様に係るレドックスフロー電池システムは、
電池セルと、タンクと、往路管と、復路管と、ポンプとを備え、
前記ポンプは、前記往路管に設けられ、
前記往路管の一端及び前記復路管の一端は、前記電池セルに接続され、
前記往路管の他端及び前記復路管の他端は、前記タンクに貯留される電解液に接するように配置され、
更に、気体供給機構を備え、
前記気体供給機構は、前記復路管内に気体を流入する。
以下、本開示のレドックスフロー電池システムをＲＦ電池システムと呼ぶことがある。 [Explanation of Embodiments of the present disclosure]
First, embodiments of the present disclosure will be listed and described.
(1) The redox flow battery system according to one aspect of the present disclosure is
It is equipped with a battery cell, a tank, an outward pipe, a return pipe, and a pump.
The pump is provided in the outbound pipe and is provided.
One end of the outward pipe and one end of the return pipe are connected to the battery cell.
The other end of the outward pipe and the other end of the return pipe are arranged so as to be in contact with the electrolytic solution stored in the tank.
In addition, it is equipped with a gas supply mechanism.
The gas supply mechanism causes gas to flow into the return pipe.
Hereinafter, the redox flow battery system of the present disclosure may be referred to as an RF battery system.

本開示のＲＦ電池システムは、以下の理由によって、上述の従来の電池に比較してポンプの動力を低減できる。往路管及び復路管においてタンク側の端部が代表的にはタンク内の電解液中に開口する。そのため、一度、往路管内及び復路管内に電解液が満たされた状態になれば、その後、ポンプが停止していても、サイフォン現象によって上述の電解液が満たされた状態が維持される。従って、本開示のＲＦ電池システムは、ポンプにおいて、タンク内の電解液の液面から電解液が流通される最高地点までの揚程を削減できる。 The RF battery system of the present disclosure can reduce the power of the pump as compared with the conventional battery described above for the following reasons. In the outward and return pipes, the end on the tank side typically opens into the electrolytic solution in the tank. Therefore, once the outbound pipe and the inbound pipe are filled with the electrolytic solution, the above-mentioned state of being filled with the electrolytic solution is maintained by the siphon phenomenon even if the pump is stopped thereafter. Therefore, the RF battery system of the present disclosure can reduce the lift from the liquid level of the electrolytic solution in the tank to the highest point where the electrolytic solution is circulated in the pump.

また、本開示のＲＦ電池システムは、以下の理由によって、メンテナンス性にも優れる。メンテナンスの際、気体供給機構によって電解液が満たされた復路管内に気体が流入すれば、往路管の端部及び復路管の端部の双方が電解液に接する構成であるものの、復路管内の電解液が排出される。そのため、メンテナンスの際にタンク内の電解液を排出する必要がない。 Further, the RF battery system of the present disclosure is also excellent in maintainability for the following reasons. During maintenance, if gas flows into the return pipe filled with the electrolytic solution by the gas supply mechanism, both the end of the outward pipe and the end of the return pipe are in contact with the electrolytic solution, but the electrolysis in the return pipe is performed. The liquid is drained. Therefore, it is not necessary to discharge the electrolytic solution in the tank during maintenance.

（２）本開示のＲＦ電池システムの一例として、
前記気体供給機構は、連通管と、前記連通管に設けられる開閉弁とを備え、
前記連通管の一端は、前記復路管に接続され、
前記連通管の他端は、前記タンク内の気相に接するように配置される形態が挙げられる。 (2) As an example of the RF battery system of the present disclosure,
The gas supply mechanism includes a communication pipe and an on-off valve provided in the communication pipe.
One end of the communication pipe is connected to the return pipe,
The other end of the communication pipe may be arranged so as to be in contact with the gas phase in the tank.

上記形態は、上記開閉弁を開ければ、タンク内の気相を構成する気体の一部を、連通管を経て復路管内に流入できる。そのため、上記形態は、メンテナンスの際等で、復路管内の電解液を容易に排出できる。また、上記形態は、上記開閉弁を閉じれば、往路管内及び復路管内に電解液が満たされた状態を形成できる。そのため、復路管の端部がタンク内の気相に配置される上述の従来の電池に比較して、通常の運転時、ポンプの動力が小さくてよい。 In the above mode, if the on-off valve is opened, a part of the gas constituting the gas phase in the tank can flow into the return pipe via the communication pipe. Therefore, in the above form, the electrolytic solution in the return pipe can be easily discharged at the time of maintenance or the like. Further, in the above-described embodiment, if the on-off valve is closed, a state in which the outbound pipe and the inbound pipe are filled with the electrolytic solution can be formed. Therefore, the power of the pump may be smaller during normal operation as compared with the above-mentioned conventional battery in which the end of the return pipe is arranged in the gas phase in the tank.

（３）本開示のＲＦ電池システムの一例として、
前記電池セル及び前記ポンプは、前記タンクよりも上方に配置される形態が挙げられる。 (3) As an example of the RF battery system of the present disclosure,
The battery cell and the pump may be arranged above the tank.

上記形態は、上述の効果に加えて設置面積を小さくできる。 In the above form, the installation area can be reduced in addition to the above effects.

［本開示の実施形態の詳細］
以下、図面を適宜参照して、本開示の実施形態を具体的に説明する。 [Details of Embodiments of the present disclosure]
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be specifically described with reference to the drawings as appropriate.

［実施形態１］
図１を参照して、実施形態１のＲＦ電池システム１を説明する。
（概要）
実施形態１のＲＦ電池システム１は、電池セル１０と、タンク２０と、往路管２１と、復路管２２と、ポンプ２３とを備える。タンク２０は、電池セル１０に供給するための電解液５を貯留する。通常の運転時、タンク２０内の電解液５は、ポンプ２３によって、往路管２１を経て電池セル１０に圧送される。電池セル１０は、供給された電解液５を利用して充電又は放電を行う。電池セル１０において充放電の電池反応に利用された電解液５は、復路管２２を経てタンク２０に戻される。図１の白抜きの太い矢印は、通常の運転時における電解液５の流通方向を示す。 [Embodiment 1]
The RF battery system 1 of the first embodiment will be described with reference to FIG.
(Overview)
The RF battery system 1 of the first embodiment includes a battery cell 10, a tank 20, an outward pipe 21, a return pipe 22, and a pump 23. The tank 20 stores the electrolytic solution 5 for supplying to the battery cell 10. During normal operation, the electrolytic solution 5 in the tank 20 is pumped by the pump 23 to the battery cell 10 via the outbound pipe 21. The battery cell 10 is charged or discharged by using the supplied electrolytic solution 5. The electrolytic solution 5 used for the charge / discharge battery reaction in the battery cell 10 is returned to the tank 20 via the return pipe 22. The thick white arrows in FIG. 1 indicate the flow direction of the electrolytic solution 5 during normal operation.

特に、実施形態１のＲＦ電池システム１では、往路管２１及び復路管２２におけるタンク２０側の端部がタンク２０内の電解液５に接するように配置される。そのため、往路管２１内及び復路管２２内に電解液５が満たされた状態を一旦形成すれば、ポンプ２３が停止していても、上述の管内に電解液５が満たされた状態が維持される。更に、実施形態１のＲＦ電池システム１は、気体供給機構４を備える。電解液５で満たされた復路管２２内に気体供給機構４によって気体を流入すれば、両開口部２１０，２２０が電解液５に接する構成であるものの、タンク２０内の電解液５を排出しなくても、復路管２２内の電解液５が排出される。この排出に伴って、往路管２１内の電解液５及び電池セル１０内の電解液５も、タンク２０に排出される。
以下、より詳細に説明する。以下の説明では、往路管２１内及び復路管２２内に電解液５が満たされた状態を「管内が液密な状態」と呼ぶ。 In particular, in the RF battery system 1 of the first embodiment, the ends of the outbound pipe 21 and the inbound pipe 22 on the tank 20 side are arranged so as to be in contact with the electrolytic solution 5 in the tank 20. Therefore, once the state in which the electrolytic solution 5 is filled in the outward path pipe 21 and the return path pipe 22 is formed, the state in which the electrolytic solution 5 is filled in the above-mentioned pipe is maintained even if the pump 23 is stopped. To. Further, the RF battery system 1 of the first embodiment includes a gas supply mechanism 4. When gas flows into the return pipe 22 filled with the electrolytic solution 5 by the gas supply mechanism 4, both openings 210 and 220 are in contact with the electrolytic solution 5, but the electrolytic solution 5 in the tank 20 is discharged. Even if it is not present, the electrolytic solution 5 in the return pipe 22 is discharged. Along with this discharge, the electrolytic solution 5 in the outbound pipe 21 and the electrolytic solution 5 in the battery cell 10 are also discharged to the tank 20.
Hereinafter, a more detailed description will be given. In the following description, a state in which the outbound pipe 21 and the inbound pipe 22 are filled with the electrolytic solution 5 is referred to as a “liquid-tight state in the pipe”.

〈電池セル〉
電池セル１０は、図示を省略するが、代表的には、正極電極と、負極電極と、隔膜とを備え、セルフレームを用いて構築される。正極電極、負極電極はそれぞれ正極電解液、負極電解液が供給されて、電池反応を行う。隔膜は、正極電極と負極電極とに挟まれて、両電極を隔てる。セルフレームは、双極板と、枠体とを備える。双極板は導電性の板である。枠体は、双極板の周囲に配置される絶縁性の枠板である。枠体は、マニホールド及びスリットを備え、双極板上の電極に電解液５を供給すると共に、上記電極からの電解液５を排出する。 <Battery cell>
Although not shown, the battery cell 10 typically includes a positive electrode, a negative electrode, and a diaphragm, and is constructed using a cell frame. A positive electrode and a negative electrode are supplied to the positive electrode and the negative electrode, respectively, to carry out a battery reaction. The diaphragm is sandwiched between the positive electrode and the negative electrode to separate the two electrodes. The cell frame includes a bipolar plate and a frame body. The bipolar plate is a conductive plate. The frame body is an insulating frame plate arranged around the bipolar plate. The frame body includes a manifold and a slit, supplies the electrolytic solution 5 to the electrodes on the bipolar plate, and discharges the electrolytic solution 5 from the electrodes.

一つの電池セル１０を備える単セル電池は、セルフレーム、正極電極、隔膜、負極電極、セルフレームを備え、これらが上記の順に並べられて構築される。複数の電池セル１０を備える多セル電池は、複数の正極電極、複数の負極電極、複数の隔膜と、３以上のセルフレームとを備える。多セル電池は、セルフレーム、正極電極、隔膜、負極電極という順に、これらが積層された積層体を備える。上記積層体に備えられる各セルフレームの双極板は、代表的には正極電極と負極電極とに挟まれる。 A single cell battery including one battery cell 10 includes a cell frame, a positive electrode, a diaphragm, a negative electrode, and a cell frame, and these are arranged and constructed in the above order. A multi-cell battery including a plurality of battery cells 10 includes a plurality of positive electrodes, a plurality of negative electrodes, a plurality of diaphragms, and three or more cell frames. The multi-cell battery includes a laminated body in which these are laminated in the order of a cell frame, a positive electrode, a diaphragm, and a negative electrode. The bipolar plate of each cell frame provided in the laminated body is typically sandwiched between a positive electrode and a negative electrode.

多セル電池では、電池セル１０としてセルスタックと呼ばれる形態が利用される。図１はセルスタック１１を例示する。セルスタック１１は、図示を省略するが、代表的には、上述の積層体と、一対のエンドプレートと、複数の締付部材とを備える。一対のエンドプレートは、上記積層体を挟む。複数の締付部材は、両エンドプレート間を締め付けることで、上記積層体を液密に保持する。 In a multi-cell battery, a form called a cell stack is used as the battery cell 10. FIG. 1 illustrates the cell stack 11. Although not shown, the cell stack 11 typically includes the above-mentioned laminate, a pair of end plates, and a plurality of tightening members. The pair of end plates sandwich the laminate. The plurality of tightening members hold the laminate in a liquid-tight manner by tightening between both end plates.

電池セル１０は、代表的には、介在機器９０を介して、発電部９１と負荷９２とに接続される。電池セル１０は、正極電解液及び負極電解液が供給された状態で、発電部９１を電力供給源として充電を行い、負荷９２を電力提供対象として放電を行う。介在機器９０は、例えば交流／直流変換器、変電設備等が挙げられる。発電部９１は、例えば太陽光発電機、風力発電機、その他一般の発電所等が挙げられる。負荷９２は、例えば電力系統や電力の需要家等が挙げられる。このような電池セル１０を備えるＲＦ電池システム１は、例えば、負荷平準化、瞬低補償や非常用電源、太陽光発電や風力発電といった自然エネルギー発電の出力平滑化等に利用される。 The battery cell 10 is typically connected to the power generation unit 91 and the load 92 via an intervening device 90. The battery cell 10 is charged with the power generation unit 91 as the power supply source and discharged with the load 92 as the power supply target in a state where the positive electrode electrolytic solution and the negative electrode electrolytic solution are supplied. Examples of the intervening device 90 include an AC / DC converter, a substation facility, and the like. Examples of the power generation unit 91 include a solar power generator, a wind power generator, and other general power plants. The load 92 may be, for example, a power system, a consumer of electric power, or the like. The RF battery system 1 provided with such a battery cell 10 is used, for example, for load leveling, instantaneous low compensation, emergency power supply, output smoothing of renewable energy power generation such as solar power generation and wind power generation, and the like.

〈流通機構〉
ＲＦ電池システム１は、正極電解液の流通機構２と、負極電解液の流通機構３とを備える。負極電解液の流通機構３の基本的な構成は、正極電解液の流通機構２と同様である。そのため、以下の説明は、代表して流通機構２について行う。なお、図１は、負極電解液の流通機構３の一部のみを示し、他部を省略している。 <Distribution mechanism>
The RF battery system 1 includes a positive electrode electrolytic solution distribution mechanism 2 and a negative electrode electrolytic solution distribution mechanism 3. The basic configuration of the negative electrode electrolyte distribution mechanism 3 is the same as that of the positive electrode electrolyte distribution mechanism 2. Therefore, the following description will be given on behalf of the distribution mechanism 2. Note that FIG. 1 shows only a part of the negative electrode electrolytic solution distribution mechanism 3, and omits the other parts.

流通機構２は、タンク２０と、往路管２１と、復路管２２と、ポンプ２３とを備え、通常の運転時、電池セル１０に電解液５を循環供給する。 The distribution mechanism 2 includes a tank 20, an outward pipe 21, a return pipe 22, and a pump 23, and circulates and supplies the electrolytic solution 5 to the battery cell 10 during normal operation.

《タンク》
タンク２０は、電解液５に対する耐性に優れる材料から構成される容器であり、所定量の電解液５を貯留可能な大きさを有する。 "tank"
The tank 20 is a container made of a material having excellent resistance to the electrolytic solution 5, and has a size capable of storing a predetermined amount of the electrolytic solution 5.

タンク２０は、代表的にはタンク２０内の下方に電解液５からなる液相を備え、タンク２０内の上方に気相６を備える。気相６は、非酸化性ガス、例えば窒素ガスによって構成される。タンク２０内に非酸化性ガスからなる気相６を備えることで、電解液５が酸化し難い。タンク２０には、図示を省略するが、非酸化性ガスをタンク２０に供給するためのガスタンク、ガス圧を調整する機器等が接続される。 The tank 20 typically has a liquid phase composed of an electrolytic solution 5 in the lower part of the tank 20 and a gas phase 6 in the upper part of the tank 20. The gas phase 6 is composed of a non-oxidizing gas, for example, nitrogen gas. By providing the gas phase 6 made of a non-oxidizing gas in the tank 20, the electrolytic solution 5 is less likely to be oxidized. Although not shown, the tank 20 is connected to a gas tank for supplying the non-oxidizing gas to the tank 20, a device for adjusting the gas pressure, and the like.

《往路管及び復路管》
往路管２１、復路管２２は、電解液５に対する耐性に優れる材料、例えば塩化ビニル等の各種の樹脂から構成される管である。往路管２１、復路管２２の断面形状、断面積、厚さ等の大きさは、電解液５を流通可能な範囲で選択できる。代表的な管として、管の軸に直交する平面で切断した断面形状が円形である円筒管等が挙げられる。円筒管は、矩形管や扁平な楕円管等と比較して、電解液５の流通抵抗を低減し易い。この点で、ポンプ２３の動力が小さくなり易い。 《Outward and return pipes》
The outbound pipe 21 and the inbound pipe 22 are pipes made of a material having excellent resistance to the electrolytic solution 5, for example, various resins such as vinyl chloride. The size of the cross-sectional shape, cross-sectional area, thickness, etc. of the outbound pipe 21 and the inbound pipe 22 can be selected within a range in which the electrolytic solution 5 can be distributed. A typical tube is a cylindrical tube having a circular cross-sectional shape cut by a plane orthogonal to the axis of the tube. The cylindrical tube tends to reduce the flow resistance of the electrolytic solution 5 as compared with a rectangular tube, a flat elliptical tube, or the like. At this point, the power of the pump 23 tends to be small.

往路管２１の一端及び復路管２２の一端は、電池セル１０に接続される。より具体的には、上記一端はそれぞれ、上述のセルフレームのマニホールドに接続される。 One end of the outward pipe 21 and one end of the return pipe 22 are connected to the battery cell 10. More specifically, each of the above ends is connected to the above-mentioned cell frame manifold.

本例では、往路管２１の他端及び復路管２２の他端は、タンク２０内の電解液５中に配置される。より具体的には、往路管２１の他端側の開口部２１０は、タンク２０の底面近くの位置に配置される。ここでのタンク２０の底面近くの位置とは、タンク２０の底面からタンク２０の高さの２５％以下の位置である。タンク２０の高さとは、タンク２０が設置された状態においてタンク２０の上下方向の大きさである。復路管２２の他端側の開口部２２０は、タンク２０の液面５ｆより下の位置に配置される。液面５ｆより下の位置は、例えばタンク２０の底面からタンク２０の高さの２５％超９５％以下の位置が挙げられる。往路管２１における開口部２１０を含む他端側の領域及び復路管２２における開口部２２０を含む他端側の領域はいずれも、タンク２０内の電解液５中に浸漬される。このような浸漬状態となるように、往路管２１及び復路管２２におけるタンク２０に対する配置位置が調整されている。 In this example, the other end of the outward pipe 21 and the other end of the return pipe 22 are arranged in the electrolytic solution 5 in the tank 20. More specifically, the opening 210 on the other end side of the outbound pipe 21 is arranged at a position near the bottom surface of the tank 20. The position near the bottom surface of the tank 20 here is a position 25% or less of the height of the tank 20 from the bottom surface of the tank 20. The height of the tank 20 is the vertical size of the tank 20 when the tank 20 is installed. The opening 220 on the other end side of the return pipe 22 is arranged at a position below the liquid level 5f of the tank 20. Examples of the position below the liquid level 5f include a position of more than 25% and 95% or less of the height of the tank 20 from the bottom surface of the tank 20. Both the region on the other end side including the opening 210 in the outward pipe 21 and the region on the other end side including the opening 220 in the return pipe 22 are immersed in the electrolytic solution 5 in the tank 20. The arrangement positions of the outbound pipe 21 and the inbound pipe 22 with respect to the tank 20 are adjusted so as to be in such an immersion state.

本例では、往路管２１の開口部２１０は、復路管２２の開口部２２０よりも下方に位置する。即ち、往路管２１の開口部２１０と復路管２２の開口部２２０とが対角位置に配置される。そのため、開口部２１０，２２０間の距離が大きく確保される。上記距離が大きいことで、電池セル１０を経て開口部２２０からタンク２０に戻された電池反応後の電解液と、タンク２０内に貯留される電解液とがタンク２０内で混合され易い。この混合によって、タンク２０内における電池反応前の電解液を電池セル１０に効率的に供給することができる。 In this example, the opening 210 of the outward pipe 21 is located below the opening 220 of the return pipe 22. That is, the opening 210 of the outward pipe 21 and the opening 220 of the return pipe 22 are arranged at diagonal positions. Therefore, a large distance between the openings 210 and 220 is secured. When the distance is large, the electrolytic solution after the battery reaction returned from the opening 220 to the tank 20 through the battery cell 10 and the electrolytic solution stored in the tank 20 are likely to be mixed in the tank 20. By this mixing, the electrolytic solution before the battery reaction in the tank 20 can be efficiently supplied to the battery cell 10.

上述のように往路管２１の端部及び復路管２２の端部が電解液５中に開口するようにＲＦ電池システム１を構築した後、ポンプ２３を駆動して、タンク２０内の電解液５を往路管２１から電池セル１０に向かって圧送する。すると、電池セル１０を経た電解液５は、復路管２２に向かって流れる。その結果、往路管２１内及び復路管２２内に電解液５が満たされる。即ち、管内が液密な状態が形成される。管内が液密な状態は、サイフォン現象によって、ポンプ２３を停止しても維持される。従って、通常の運転時、管内が液密な状態を維持するためのポンプ２３の動力は不要である。 After constructing the RF battery system 1 so that the end of the outward pipe 21 and the end of the return pipe 22 open into the electrolytic solution 5 as described above, the pump 23 is driven to drive the electrolytic solution 5 in the tank 20. Is pumped from the outbound pipe 21 toward the battery cell 10. Then, the electrolytic solution 5 that has passed through the battery cell 10 flows toward the return pipe 22. As a result, the electrolytic solution 5 is filled in the outbound pipe 21 and the inbound pipe 22. That is, a liquid-tight state is formed in the pipe. The state in which the inside of the pipe is liquid-tight is maintained even when the pump 23 is stopped due to the siphon phenomenon. Therefore, during normal operation, the power of the pump 23 for maintaining the liquidtight state in the pipe is unnecessary.

ポンプ２３の動力を更に低減する構成として、例えば、往路管２１の内径及び復路管２２の内径を大きくすることが挙げられる。内径が大きい管、即ち太い管は、管内における電解液５の流通抵抗が小さくなり易い。そのため、ポンプ２３の動力が小さくなり易い。例えば、５００ｋＷ程度のＲＦ電池システム１では、上記内径は５０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下が挙げられる。ここでの管の内径とは、管をその軸に直交する平面で切断した断面において、管の内周縁が描く形状を内包する最小の円の直径である。 As a configuration for further reducing the power of the pump 23, for example, increasing the inner diameter of the outward pipe 21 and the inner diameter of the return pipe 22 can be mentioned. A tube having a large inner diameter, that is, a thick tube, tends to have a small flow resistance of the electrolytic solution 5 in the tube. Therefore, the power of the pump 23 tends to be small. For example, in the RF battery system 1 of about 500 kW, the inner diameter is 50 mm or more and 150 mm or less. The inner diameter of the pipe here is the diameter of the smallest circle that includes the shape drawn by the inner peripheral edge of the pipe in a cross section obtained by cutting the pipe in a plane orthogonal to its axis.

その他、本例の復路管２２は、熱交換部２４を備える。熱交換部２４は、復路管２２の一部が蛇行する等して、局所的に大きな表面積を有する箇所である。熱交換部２４を備えることで、復路管２２内を流れる電解液５を冷却したり、昇温したりすることができる。熱交換部２４は、図示しないファン等の強制冷却機器やヒータ等の加熱機器を備えてもよい。 In addition, the return pipe 22 of this example includes a heat exchange unit 24. The heat exchange unit 24 is a portion having a large surface area locally due to a part of the return pipe 22 meandering or the like. By providing the heat exchange unit 24, the electrolytic solution 5 flowing in the return pipe 22 can be cooled or raised in temperature. The heat exchange unit 24 may be provided with a forced cooling device such as a fan (not shown) or a heating device such as a heater.

《ポンプ》
ポンプ２３は、タンク２０内の電解液５を電池セル１０に向かって、所定の圧力で供給するための機器であり、往路管２１に設けられる。本例のポンプ２３は、電動ポンプである。ポンプ２３の駆動及び停止は、図示しない制御部によって制御される。 "pump"
The pump 23 is a device for supplying the electrolytic solution 5 in the tank 20 toward the battery cell 10 at a predetermined pressure, and is provided in the outbound pipe 21. The pump 23 of this example is an electric pump. The drive and stop of the pump 23 are controlled by a control unit (not shown).

《気体供給機構》
気体供給機構４は、復路管２２内に気体を流入するためのものである。ここで、上述のように通常の運転時、管内は液密な状態である。一方、メンテナンスを行う場合等では、往路管２１内の電解液５、電池セル１０内の電解液５、及び復路管２２内の電解液５を排出する必要がある。この場合、ポンプ２３が停止された状態において、気体供給機構４によって復路管２２内に気体が流入すれば、サイフォン現象が崩れる。その結果、復路管２２内の電解液５は、タンク２０に自動的に排出される。また、往路管２１内の電解液５、電池セル１０内の電解液５も、タンク２０に自動的に排出される。 《Gas supply mechanism》
The gas supply mechanism 4 is for inflowing gas into the return pipe 22. Here, as described above, during normal operation, the inside of the pipe is in a liquid-tight state. On the other hand, when performing maintenance or the like, it is necessary to discharge the electrolytic solution 5 in the outward path pipe 21, the electrolytic solution 5 in the battery cell 10, and the electrolytic solution 5 in the return path pipe 22. In this case, if the gas supply mechanism 4 causes the gas to flow into the return pipe 22 while the pump 23 is stopped, the siphon phenomenon is disrupted. As a result, the electrolytic solution 5 in the return pipe 22 is automatically discharged to the tank 20. Further, the electrolytic solution 5 in the outbound pipe 21 and the electrolytic solution 5 in the battery cell 10 are also automatically discharged to the tank 20.

本例の気体供給機構４は、連通管４０と、連通管４０に設けられる開閉弁４１とを備える。連通管４０の一端は、復路管２２に接続される。連通管４０の他端は、タンク２０内の気相６に接するように配置される。つまり、本例の気体供給機構４は、復路管２２内に流入する気体として、タンク２０内の気相６を構成する気体を利用する。 The gas supply mechanism 4 of this example includes a communication pipe 40 and an on-off valve 41 provided in the communication pipe 40. One end of the communication pipe 40 is connected to the return pipe 22. The other end of the communication pipe 40 is arranged so as to be in contact with the gas phase 6 in the tank 20. That is, the gas supply mechanism 4 of this example uses the gas constituting the gas phase 6 in the tank 20 as the gas flowing into the return pipe 22.

連通管４０は、電解液５に対する耐性を有する材料から構成される管である。また、連通管４０の断面形状、断面積、厚さ等の大きさは、所定の気体を流通可能であり、復路管２２に接続可能な大きさを有する範囲で選択できる。例えば、連通管４０は、復路管２２と同種の材料から構成され、復路管２２の内径と同等以下の内径を有する円筒管が挙げられる。 The communication pipe 40 is a pipe made of a material having resistance to the electrolytic solution 5. Further, the size of the communication pipe 40 such as the cross-sectional shape, the cross-sectional area, and the thickness can be selected within a range in which a predetermined gas can flow and can be connected to the return pipe 22. For example, the communication pipe 40 is a cylindrical pipe made of the same material as the return pipe 22 and having an inner diameter equal to or less than the inner diameter of the return pipe 22.

連通管４０の一端は、復路管２２において電解液５が流通される最高地点を含む箇所、つまり復路管２２の最上部に接続されることが挙げられる。本例では、連通管４０の一端は、復路管２２のうち、熱交換部２４よりも上流側、即ち電池セル１０側であって、後述する第一縦部２２ａと横部２２ｂとの角部に接続される。連通管４０の他端は、タンク２０の上面に接続され、タンク２０の内天面に開口する。 One end of the communication pipe 40 may be connected to a portion of the return pipe 22 including the highest point through which the electrolytic solution 5 is circulated, that is, the uppermost portion of the return pipe 22. In this example, one end of the communication pipe 40 is the upstream side of the return pipe 22 with respect to the heat exchange portion 24, that is, the battery cell 10 side, and is a corner portion between the first vertical portion 22a and the horizontal portion 22b, which will be described later. Connected to. The other end of the communication pipe 40 is connected to the upper surface of the tank 20 and opens to the inner top surface of the tank 20.

なお、連通管４０の端部の位置は、タンク２０内の気体を復路管２２内に流入できれば適宜変更できる。例えば、連通管４０のタンク２０側の端部は、タンク２０内の気相６に突出していてもよい。 The position of the end of the communication pipe 40 can be appropriately changed as long as the gas in the tank 20 can flow into the return pipe 22. For example, the end of the communication pipe 40 on the tank 20 side may protrude into the gas phase 6 in the tank 20.

開閉弁４１は、機械式弁でも電動弁でもよい。本例の気体供給機構４では、通常の運転時、開閉弁４１が閉じられることで、復路管２２内に電解液５が満たされた状態を形成することができる。メンテナンス等の際、ポンプ２３が停止された状態において開閉弁４１が開かれることで、復路管２２内に気体、本例ではタンク２０内の気相６を構成する気体が自動的に流入する。このような構成の気体供給機構４は、復路管２２内に気体を流入するための機器を独立して備える必要がない。独立した機器を備える構成は、後述の変形例１を参照するとよい。なお、図１の黒塗り矢印は、気体供給機構４における気体の流通方向を示す。 The on-off valve 41 may be a mechanical valve or an electric valve. In the gas supply mechanism 4 of this example, the on-off valve 41 is closed during normal operation, so that the return pipe 22 can be filled with the electrolytic solution 5. At the time of maintenance or the like, when the on-off valve 41 is opened while the pump 23 is stopped, gas, in this example, the gas constituting the gas phase 6 in the tank 20 automatically flows into the return pipe 22. The gas supply mechanism 4 having such a configuration does not need to independently provide a device for inflowing gas into the return pipe 22. For the configuration including the independent device, it is preferable to refer to the modification 1 described later. The black arrows in FIG. 1 indicate the gas flow direction in the gas supply mechanism 4.

〈各部材の配置〉
本例のＲＦ電池システム１では、電池セル１０及びポンプ２３がタンク２０よりも上方に配置される。特に、本例では、上方からの平面視で、タンク２０の上面に電池セル１０の一部、ポンプ２３、往路管２１、復路管２２、気体供給機構４が重複するように配置される。そのため、本例のＲＦ電池システム１の設置面積は、正極側のタンク２０と図示しない負極側のタンクとの合計面積程度である。 <Arrangement of each member>
In the RF battery system 1 of this example, the battery cell 10 and the pump 23 are arranged above the tank 20. In particular, in this example, a part of the battery cell 10, the pump 23, the outward pipe 21, the return pipe 22, and the gas supply mechanism 4 are arranged on the upper surface of the tank 20 so as to overlap each other in a plan view from above. Therefore, the installation area of the RF battery system 1 of this example is about the total area of the tank 20 on the positive electrode side and the tank on the negative electrode side (not shown).

本例では、往路管２１、電池セル１０、復路管２２は、門型に配置され、往路管２１の一端部及び復路管２２の一端部は、電池セル１０の下方に位置するタンク２０内の液相中に配置される。詳しくは、本例の復路管２２は、第一縦部２２ａ及び第二縦部２２ｃと、横部２２ｂとを備える屈曲形状である。第一縦部２２ａ及び第二縦部２２ｃは、上下方向に沿って配置される。横部２２ｂは、水平方向に沿って配置される。上下方向に並べられた往路管２１、電池セル１０、及び第二縦部２２ｃと、第一縦部２２ａとが対向配置されると共に、第二縦部２２ｃと第一縦部２２ａとが横部２２ｂによって連結されることで、門型が構築される。 In this example, the outbound pipe 21, the battery cell 10, and the inbound pipe 22 are arranged in a gate shape, and one end of the outbound pipe 21 and one end of the inbound pipe 22 are in the tank 20 located below the battery cell 10. Placed in the liquid phase. Specifically, the return pipe 22 of this example has a bent shape including a first vertical portion 22a, a second vertical portion 22c, and a horizontal portion 22b. The first vertical portion 22a and the second vertical portion 22c are arranged along the vertical direction. The lateral portion 22b is arranged along the horizontal direction. The outbound pipe 21, the battery cell 10, and the second vertical portion 22c arranged in the vertical direction are arranged so as to face each other, and the second vertical portion 22c and the first vertical portion 22a are horizontally arranged. By connecting by 22b, a portal type is constructed.

本例では、往路管２１は、タンク２０の内底面近くの位置から、上方に位置する電池セル１０の下面に向かって延びる。復路管２２は、電池セル１０の上面から、更に上方の地点を経て、タンク２０の液面５ｆよりも下方に向かって延びる。復路管２２の一部、ここでは主として横部２２ｂは、電池セル１０の上面よりも上方に位置し、電解液５が流通される最高地点を含む。横部２２ｂは、復路管２２の最上部、ひいては流通機構２の最上部をなす。 In this example, the outbound pipe 21 extends from a position near the inner bottom surface of the tank 20 toward the lower surface of the battery cell 10 located above. The return pipe 22 extends downward from the upper surface of the battery cell 10 through a point further above and below the liquid level 5f of the tank 20. A part of the return pipe 22, here mainly the lateral portion 22b, is located above the upper surface of the battery cell 10 and includes the highest point through which the electrolytic solution 5 is circulated. The lateral portion 22b forms the uppermost portion of the return pipe 22 and thus the uppermost portion of the distribution mechanism 2.

なお、図１は、往路管２１、復路管２２が屈曲した形状を示すが、適宜変更できる。また、図１は、往路管２１の他端、復路管２２の他端が水平方向に離間された状態を示すが、近接されてもよい。 Note that FIG. 1 shows a bent shape of the outbound pipe 21 and the inbound pipe 22, which can be changed as appropriate. Further, FIG. 1 shows a state in which the other end of the outward route pipe 21 and the other end of the return route pipe 22 are separated in the horizontal direction, but they may be close to each other.

その他、ＲＦ電池システム１の基本構成、構成部材の材料等は、公知の構成、材料等を利用してもよい。 In addition, known configurations, materials, etc. may be used as the basic configuration, materials, and the like of the constituent members of the RF battery system 1.

〈電解液〉
電解液５は、活物質として機能するイオン、即ち活物質イオンを含む溶液である。代表的には、電解液５は、活物質イオンと、酸とを含む水溶液が挙げられる。正極活物質イオンの一例として、バナジウムイオン、マンガンイオン、鉄イオン等が挙げられる。負極活物質イオンの一例として、バナジウムイオン、チタンイオン、クロムイオン等が挙げられる。電解液５は、公知の溶液を利用できる。 <Electrolytic solution>
The electrolytic solution 5 is a solution containing ions that function as an active material, that is, active material ions. Typical examples of the electrolytic solution 5 include an aqueous solution containing active material ions and an acid. Examples of positive electrode active material ions include vanadium ions, manganese ions, iron ions and the like. Examples of the negative electrode active material ion include vanadium ion, titanium ion, chromium ion and the like. A known solution can be used as the electrolytic solution 5.

〈操作手順〉
実施形態１のＲＦ電池システム１は、以下のように利用する。
（Ａ）まず、ＲＦ電池システム１を構築する。
（Ｂ）次に、ポンプ２３を駆動させて、流通機構２，３内を電解液５で満たす。即ち、管内が液密な状態を形成する。更に、ポンプ２３を所定の条件で駆動させて、電池セル１０に電解液５を供給することで、電池セル１０は充電又は放電を行う。
（Ｃ）所定の時間、運転を行ったら、ポンプ２３を停止して、電池セル１０に電解液５を供給することを止める。ポンプ２３が停止されても、管内が液密な状態が維持される。そのため、次に運転を開始すると、電池セル１０は、管内が液密な状態から充電又は放電を開始するため、充電又は放電を開始するまでの時間を短くすることができる。
（Ｄ）メンテナンスの際や電池セル１０内の電解液５を排出したい場合等では、ポンプ２３を停止した状態で、気体供給機構４は、復路管２２内に気体を流入する。その結果、上述のようにサイフォン現象が崩れて、復路管２２内の電解液５等はタンク２０内に排出される。復路管２２内の電解液５等が排出されたら、気体供給機構４は、復路管２２内に気体を流入することを止める。
メンテナンス等が終了して、充放電の運転を開始する場合には、上述の（Ｂ）、（Ｃ）を行う。 <Operating procedure>
The RF battery system 1 of the first embodiment is used as follows.
(A) First, the RF battery system 1 is constructed.
(B) Next, the pump 23 is driven to fill the inside of the distribution mechanisms 2 and 3 with the electrolytic solution 5. That is, the inside of the pipe forms a liquid-tight state. Further, by driving the pump 23 under predetermined conditions and supplying the electrolytic solution 5 to the battery cell 10, the battery cell 10 is charged or discharged.
(C) After the operation is performed for a predetermined time, the pump 23 is stopped to stop supplying the electrolytic solution 5 to the battery cell 10. Even if the pump 23 is stopped, the inside of the pipe is maintained in a liquid-tight state. Therefore, when the operation is started next time, the battery cell 10 starts charging or discharging from a state in which the inside of the tube is liquid-tight, so that the time until the charging or discharging is started can be shortened.
(D) At the time of maintenance or when it is desired to discharge the electrolytic solution 5 in the battery cell 10, the gas supply mechanism 4 flows the gas into the return pipe 22 with the pump 23 stopped. As a result, the siphon phenomenon collapses as described above, and the electrolytic solution 5 and the like in the return pipe 22 are discharged into the tank 20. When the electrolytic solution 5 and the like in the return pipe 22 are discharged, the gas supply mechanism 4 stops the gas from flowing into the return pipe 22.
When the maintenance and the like are completed and the charge / discharge operation is started, the above-mentioned (B) and (C) are performed.

（主な作用効果）
実施形態１のＲＦ電池システム１は、一度、管内が液密な状態を形成すれば、ポンプ２３の駆動、停止によらず、サイフォン現象によって、管内が液密な状態が維持される。このような実施形態１のＲＦ電池システム１は、タンク２０内の電解液５の液面５ｆから電解液５が流通される最高地点までの揚程を削減できる。従って、実施形態１のＲＦ電池システム１は、通常の運転時、上述の従来の電池に比較して、ポンプ２３の動力を低減できる。本例のように往路管２１及び復路管２２が円筒管であれば、電解液５が流れ易いため、ポンプ２３の動力がより低減される。また、往路管２１及び復路管２２が太い管であれば、ポンプ２３の動力が更に低減される。 (Main effects)
In the RF battery system 1 of the first embodiment, once the inside of the pipe is formed in a liquid-tight state, the inside of the pipe is maintained in the liquid-tight state by the siphon phenomenon regardless of whether the pump 23 is driven or stopped. The RF battery system 1 of the first embodiment can reduce the lift from the liquid level 5f of the electrolytic solution 5 in the tank 20 to the highest point where the electrolytic solution 5 is distributed. Therefore, the RF battery system 1 of the first embodiment can reduce the power of the pump 23 during normal operation as compared with the conventional battery described above. If the outbound pipe 21 and the inbound pipe 22 are cylindrical pipes as in this example, the electrolytic solution 5 easily flows, so that the power of the pump 23 is further reduced. Further, if the outward pipe 21 and the return pipe 22 are thick pipes, the power of the pump 23 is further reduced.

また、実施形態１のＲＦ電池システム１は、気体供給機構４を備えるため、電解液５が満たされた復路管２２内に気体供給機構４によって気体を流入することで、復路管２２内の電解液５等を排出できる。例えば、メンテナンスの際、気体供給機構４が復路管２２内に気体を流入すれば、サイフォン現象が崩れて、往路管２１内の電解液５、電池セル１０内の電解液５、及び復路管２２内の電解液５が排出される。即ち、流通機構２内の電解液５が排出される。実施形態１のＲＦ電池システム１は、開口部２１０，２２０の双方が電解液５に接する構成であるものの、タンク２０内の電解液５を排出しなくても、流通機構２，３内の電解液５を容易に排出できる。そのため、ＲＦ電池システム１はメンテナンス性に優れる。 Further, since the RF battery system 1 of the first embodiment includes the gas supply mechanism 4, the gas is flowed into the return pipe 22 filled with the electrolytic solution 5 by the gas supply mechanism 4, so that the gas is electrolyzed in the return pipe 22. Liquid 5 and the like can be discharged. For example, if the gas supply mechanism 4 flows into the return pipe 22 during maintenance, the siphon phenomenon is disrupted, and the electrolytic solution 5 in the outward pipe 21, the electrolytic solution 5 in the battery cell 10, and the return pipe 22 The electrolytic solution 5 inside is discharged. That is, the electrolytic solution 5 in the distribution mechanism 2 is discharged. Although the RF battery system 1 of the first embodiment has a configuration in which both the openings 210 and 220 are in contact with the electrolytic solution 5, the electrolytic solution 5 in the tank 20 is not discharged, and the electrolytic solution 5 in the distribution mechanisms 2 and 3 is electrolyzed. The liquid 5 can be easily discharged. Therefore, the RF battery system 1 is excellent in maintainability.

更に、実施形態１のＲＦ電池システム１は、以下の効果を奏する。
（１）気体供給機構４が連通管４０及び開閉弁４１を備える。そのため、ポンプ２３が停止された状態において、開閉弁４１が開かれると、タンク２０内の気相６を構成する気体の一部が復路管２２内に自動的に流入できる。従って、復路管２２内に流入するためのガスを貯留するガスタンク等が不要である。復路管２２内に流入した気体は、タンク２０内に入って、再度、気相６を構成する。
（２）電池セル１０及び流通機構２，３と、正極側のタンク２０、負極側のタンクとが上下方向に重複して配置される。そのため、ＲＦ電池システム１の設置面積が小さい。 Further, the RF battery system 1 of the first embodiment has the following effects.
(1) The gas supply mechanism 4 includes a communication pipe 40 and an on-off valve 41. Therefore, when the on-off valve 41 is opened while the pump 23 is stopped, a part of the gas constituting the gas phase 6 in the tank 20 can automatically flow into the return pipe 22. Therefore, there is no need for a gas tank or the like for storing the gas that flows into the return pipe 22. The gas that has flowed into the return pipe 22 enters the tank 20 and forms the gas phase 6 again.
(2) The battery cell 10, the distribution mechanisms 2 and 3, the positive electrode side tank 20, and the negative electrode side tank are arranged so as to overlap in the vertical direction. Therefore, the installation area of the RF battery system 1 is small.

本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
例えば、上述の実施形態１のＲＦ電池システム１において、以下の変更が可能である。 The present invention is not limited to these examples, and is indicated by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
For example, in the RF battery system 1 of the above-described first embodiment, the following changes can be made.

（変形例１）
気体供給機構４は、図示しないガスタンク及びガス圧の調整機器と、開閉弁４１とを備える。この形態は、タンク２０の気相と復路管２２とを連結する連通管４０を備えていない。
ガスタンクは、所定のガス、例えば窒素ガス等を貯留する。この形態は、開閉弁４１を開くことで、ガスタンク内のガスを復路管２２内に流入できる。ガスタンクは、例えば復路管２２の最上部に気体が流入するように復路管２２に接続することが挙げられる。 (Modification example 1)
The gas supply mechanism 4 includes a gas tank (not shown), a gas pressure adjusting device, and an on-off valve 41. This form does not include a communication pipe 40 that connects the gas phase of the tank 20 and the return pipe 22.
The gas tank stores a predetermined gas such as nitrogen gas. In this form, the gas in the gas tank can flow into the return pipe 22 by opening the on-off valve 41. For example, the gas tank may be connected to the return pipe 22 so that the gas flows into the uppermost portion of the return pipe 22.

（変形例２）
往路管２１の一端は、タンク２０の下方に接続され、タンク２０の内壁であって液相を構成する箇所に開口する。ポンプ２３は、タンク２０の下方に配置される。
例えば、往路管２１は、特許文献１の図１に示すようなＬ字状の配管である。往路管２１の一端はタンク２０の側壁であって、底面近くの位置に接続される。往路管２１における上記一端を含むＬ字の短辺箇所は、タンク２０の底面近くに上記底面に沿って配置される。往路管２１の他端を含むＬ字の長辺箇所は下方から上方に向かって延びるように配置される。ポンプ２３は、上記短辺箇所に設けられる。この場合でも、電解液５は、サイフォンの原理を利用して流通機構２，３を流れる。 (Modification 2)
One end of the outbound pipe 21 is connected below the tank 20 and opens to a portion of the inner wall of the tank 20 that constitutes the liquid phase. The pump 23 is arranged below the tank 20.
For example, the outbound pipe 21 is an L-shaped pipe as shown in FIG. 1 of Patent Document 1. One end of the outbound pipe 21 is a side wall of the tank 20 and is connected to a position near the bottom surface. The L-shaped short side portion including the one end of the outbound pipe 21 is arranged near the bottom surface of the tank 20 along the bottom surface. The long side portion of the L shape including the other end of the outbound pipe 21 is arranged so as to extend from the lower side to the upper side. The pump 23 is provided at the short side portion. Even in this case, the electrolytic solution 5 flows through the distribution mechanisms 2 and 3 using the siphon principle.

（変形例３）
往路管２１の開口部２１０及び復路管２２の開口部２２０の少なくとも一方は、タンク２０内の電解液５の液面５ｆ近くの位置に配置される。ここでの液面５ｆ近くの位置とは、液面５ｆから以下の液面下限までの位置が挙げられる。タンク２０の内天面から液面５ｆまでの距離がタンク２０の高さの２５％未満の位置であり、この位置を液面下限とする。
実施形態１では、往路管２１の他端及び復路管２２の他端は、タンク２０内の電解液５中にある程度深く浸漬しているといえる。しかし、往路管２１の開口部２１０及び復路管２２の開口部２２０はタンク２０内の電解液５の液面５ｆ以下に位置すれば、サイフォン現象が生じる。そのため、往路管２１及び復路管２２の少なくとも一方の長さが実施形態１よりも短くてよい。 (Modification example 3)
At least one of the opening 210 of the outward pipe 21 and the opening 220 of the return pipe 22 is arranged at a position near the liquid level 5f of the electrolytic solution 5 in the tank 20. The position near the liquid level 5f here includes a position from the liquid level 5f to the following lower limit of the liquid level. The distance from the inner top surface of the tank 20 to the liquid level 5f is a position less than 25% of the height of the tank 20, and this position is set as the lower limit of the liquid level.
In the first embodiment, it can be said that the other end of the outward pipe 21 and the other end of the return pipe 22 are immersed in the electrolytic solution 5 in the tank 20 to some extent. However, if the opening 210 of the outward pipe 21 and the opening 220 of the return pipe 22 are located below the liquid level 5f of the electrolytic solution 5 in the tank 20, a siphon phenomenon occurs. Therefore, the length of at least one of the outbound pipe 21 and the inbound pipe 22 may be shorter than that of the first embodiment.

１ レドックスフロー（ＲＦ）電池システム
１０ 電池セル
１１ セルスタック
２，３ 流通機構
２０ タンク
２１ 往路管、２１０ 開口部
２２ 復路管、２２０ 開口部
２２ａ 第一縦部、２２ｂ 横部、２２ｃ 第二縦部
２３ ポンプ、２４ 熱交換部
４ 気体供給機構
４０ 連通管、４１ 開閉弁
５ 電解液
５ｆ 液面
６ 気相
９０ 介在機器、９１ 発電部、９２ 負荷 1 Redox flow (RF) battery system 10 Battery cell 11 Cell stack 2, 3 Distribution mechanism 20 Tank 21 Outward pipe, 210 Opening 22 Return pipe, 220 Opening 22a First vertical part, 22b Horizontal part, 22c Second vertical part 23 Pump, 24 Heat exchange part 4 Gas supply mechanism 40 Communication pipe, 41 On-off valve 5 Electrolyte 5f Liquid level 6 Gas phase 90 Intervening equipment, 91 Power generation part, 92 Load

Claims (3)

電池セルと、タンクと、往路管と、復路管と、ポンプとを備え、
前記ポンプは、前記往路管に設けられ、
前記往路管の一端及び前記復路管の一端は、前記電池セルに接続され、
前記往路管の他端及び前記復路管の他端は、前記タンクに貯留される電解液に接するように配置され、
更に、気体供給機構を備え、
前記気体供給機構は、前記復路管内に気体を流入する、
レドックスフロー電池システム。 It is equipped with a battery cell, a tank, an outward pipe, a return pipe, and a pump.
The pump is provided in the outbound pipe and is provided.
One end of the outward pipe and one end of the return pipe are connected to the battery cell.
The other end of the outward pipe and the other end of the return pipe are arranged so as to be in contact with the electrolytic solution stored in the tank.
In addition, it is equipped with a gas supply mechanism.
The gas supply mechanism causes gas to flow into the return pipe.
Redox flow battery system. 前記気体供給機構は、連通管と、前記連通管に設けられる開閉弁とを備え、
前記連通管の一端は、前記復路管に接続され、
前記連通管の他端は、前記タンク内の気相に接するように配置される請求項１に記載のレドックスフロー電池システム。 The gas supply mechanism includes a communication pipe and an on-off valve provided in the communication pipe.
One end of the communication pipe is connected to the return pipe,
The redox flow battery system according to claim 1, wherein the other end of the communication pipe is arranged so as to be in contact with the gas phase in the tank. 前記電池セル及び前記ポンプは、前記タンクよりも上方に配置される請求項１又は請求項２に記載のレドックスフロー電池システム。 The redox flow battery system according to claim 1 or 2, wherein the battery cell and the pump are arranged above the tank.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2024029322A1 (en) * 2022-08-04 2024-02-08 住友電気工業株式会社 Redox flow battery

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