WO2023210162A1

WO2023210162A1 - レドックスフロー電池システム

Info

Publication number: WO2023210162A1
Application number: PCT/JP2023/008029
Authority: WO
Inventors: 慶花房; 勇人藤田; 尚馬伊田
Original assignee: 住友電気工業株式会社
Priority date: 2022-04-28
Filing date: 2023-03-03
Publication date: 2023-11-02

Abstract

レドックスフロー電池システムは、電池セルとタンクと第一配管と第二配管とを備える。前記タンクの内部空間は、前記タンクの高さ方向または長さ方向に沿って延びる中央領域を備える。前記第一配管は、前記中央領域に配置された部分を有する内部配管を備え、前記内部配管は、前記中央領域に開口する第一開口部を備える。前記第二配管は、第二開口部を備える。前記タンクの側面視において、前記第一開口部の軸線と前記第二開口部の軸線とが交差している。

Description

レドックスフロー電池システム

　本開示は、レドックスフロー電池システムに関するものである。
　本出願は、２０２２年４月２８日付の日本国出願の特願２０２２－０７４９４７に基づく優先権を主張し、前記日本国出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。

　特許文献１は、コンテナ型のレドックスフロー電池システムを開示する。レドックスフロー電池システムは、電池セル、タンク、および配管を備える。タンクには、電解液が貯留されている。配管は、タンクから電池セルに向かう電解液の流路である第一配管と、電池セルからタンクに向かう電解液の流路である第二配管とを備える。電解液は、第一配管および第二配管を介してタンクと電池セルとの間で循環される。

国際公開第２０１７／１８３１５８号

　本開示のレドックスフロー電池システムは、
　電池セルと、
　電解液が貯留されたタンクと、
　前記タンクから前記電池セルに向かう前記電解液の流路である第一配管と、
　前記電池セルから前記タンクに向かう前記電解液の流路である第二配管と、を備え、
　前記タンクの内部空間は、前記タンクの高さ方向または長さ方向に沿って延びる中央領域を備え、
　前記第一配管は、前記中央領域に配置された部分を有する内部配管を備え、
　　前記内部配管は、前記中央領域に開口する第一開口部を備え、
　前記第二配管は、第二開口部を備え、
　前記タンクの側面視において、前記第一開口部の軸線と前記第二開口部の軸線とが交差している。

図１は、実施形態に係るレドックスフロー電池システムの動作原理図である。図２は、実施形態１に示されるレドックスフロー電池システムの一部の概略構成図である。図３は、実施形態１に示されるレドックスフロー電池システムに備わるタンクと第一配管と第二配管との位置関係を示す概略斜視図である。図４は、実施形態１に示されるタンクの概略縦断面図である。図５は、実施形態１に示されるタンクの第一壁部と第一配管の内部配管との関係を説明する概略説明図である。図６は、実施形態２に示されるレドックスフロー電池システムに備わるタンクと第一配管と第二配管との位置関係を示す概略斜視図である。図７は、実施形態４に示されるレドックスフロー電池システムに備わるタンクと第一配管と第二配管との位置関係を示す概略説明図である。図８は、実施形態５に示されるレドックスフロー電池システムに備わるタンクと第一配管と第二配管との位置関係を示す概略説明図である。図９は、試験例に示される比較例のレドックスフロー電池システムに備わるタンクと第一配管と第二配管との位置関係を示す概略斜視図である。図１０は、試料Ｎｏ．１の試験結果を示すグラフである。図１１は、試料Ｎｏ．２の試験結果を示すグラフである。図１２は、試料Ｎｏ．１００の試験結果を示すグラフである。

［本開示が解決しようとする課題］
　タンクと電池セルとの間で電解液が循環される際、第二配管からタンクに戻された電解液ではなく、タンク内に貯留されていた電解液が優先的に第一配管から排出されることが望ましい。しかし、第二配管からタンク内に電解液が勢い良く流入した場合、流入した電解液がタンク内に短時間しか留まらずにタンク外に排出される現象、いわゆる電解液のショートカットが生じ易い。また、タンク内に勢い良く流入した電解液が、タンク内に貯留される電解液に乱流を生じさせ、電解液の循環前にタンク内に貯留されていた電解液がタンク外に排出され難くなる。電解液のショートカットおよび電解液の乱流は、電解液の循環前にタンク内の貯留されていた電解液の利用率を低下させる。利用率が低下すると、レドックスフロー電池システムのエネルギー密度が低下し易い。

　本開示は、タンク内の電解液の利用率が高い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。

［本開示の効果］
　本開示のレドックスフロー電池システムは、タンク内の電解液の利用率を向上させる。

［本開示の実施形態の説明］
　本発明者らは、電解液の循環時におけるタンク内の電解液の流れを調べた。その結果、タンクでは、タンクの内周面に沿った電解液の流れが速くなり易く、タンクの中心部分では電解液の流れが遅くなり易いとの知見が得られた。この知見に基づき、本発明者らは、本開示のレドックスフロー電池システムを完成させた。以下、本開示のレドックスフロー電池システムの実施態様を説明する。

＜１＞実施形態に係るレドックスフロー電池は、
　電池セルと、
　電解液が貯留されたタンクと、
　前記タンクから前記電池セルに向かう前記電解液の流路である第一配管と、
　前記電池セルから前記タンクに向かう前記電解液の流路である第二配管と、を備え、
　前記タンクの内部空間は、前記タンクの高さ方向または長さ方向に沿って延びる中央領域を備え、
　前記第一配管は、前記中央領域に配置された部分を有する内部配管を備え、
　　前記内部配管は、前記中央領域に開口する第一開口部を備え、
　前記第二配管は、第二開口部を備え、
　前記タンクの側面視において、前記第一開口部の軸線と前記第二開口部の軸線とが交差している。

　上記形態に係るレドックスフロー電池システムは、タンク内における電解液の利用率を向上させる。上記レドックスフロー電池システムでは、第二開口部がタンクにおける電解液の入口であり、第一開口部がタンクにおける電解液の出口である。この電解液の入口の軸線と電解液の出口の軸線とがタンクの側面視において交差していることで、第二開口部からタンク内に流れ込んだ電解液の流れが第一開口部に向かい難い。更に電解液の出口である第一開口部が中央領域に配置されていることで、タンクの内周面に沿って流れる流速が速い電解液が第一開口部に吸い込まれ難い。これらのことから、上記レドックスフロー電池システムでは、電解液のショートカットが減少し易い。電解液のショートカットの減少によって、電解液の利用率が向上する。電解液の利用率が高いレドックスフロー電池システムは、高いエネルギー密度を有し易い。

　タンクは高さ方向と長さ方向と幅方向とを備える。高さ方向は鉛直方向と同義である。長さ方向は、高さ方向に直交する複数の方向のうち、タンクの外寸が最も大きくなる方向である。幅方向は、高さ方向と長さ方向に直交する方向である。立方体形状のタンクでは、長さ方向の長さと幅方向の長さとが同じである。

　中央領域は、タンクの体積中心を含む所定の大きさを有する領域である。例えば、中央領域は、第一開口部の軸線に直交する第一方向からタンクを側面視したとき、第二方向に配置されるタンクの内周面の近傍を除く領域である。第二方向は、第一開口部の軸線と第一方向とに直交する方向である。後述する実施形態１の図４を参照して説明すると、第二方向は図４の上下方向である。即ち、図４における中央領域Ｒ０は、底面部３６の近傍、および上面部３５の近傍を除く領域である。例えば中央領域Ｒ０は、第一方向からタンク３を側面視したとき、内部空間３０を第二方向に三等分した真ん中の領域である。

＜２＞上記＜１＞に記載されるレドックスフロー電池において、
　前記タンクは、
　　底面部と、
　　前記底面部に向かい合う上面部と、
　　前記底面部と前記上面部とをつなぐ複数の壁部と、を備え、
　前記複数の壁部は、
　　前記高さ方向に沿って配置された第一壁部と、
　　前記第一壁部に向かい合う第二壁部と、を備え、
　前記内部空間は、
　　前記長さ方向に沿って延びる前記中央領域と、
　　前記第一壁部の近傍の第一領域と、
　　前記第二壁部の近傍の第二領域と、を備え、
　前記第一開口部は、前記第二領域に開口し、
　前記第二開口部は、前記第一領域に開口していても良い。

　上記レドックスフロー電池システムでは、第一開口部と第二開口部とが、互いに離れた第二領域と第一領域とに配置されていることで、電解液のショートカットが減少し易い。

　第一壁部近傍の第一領域は例えば、第一壁部から長さＬ１までの領域である。長さＬ１は例えば、１／３×長さＬ０以下である。長さＬ０は、タンクの長さ方向に沿った内部空間の長さである。第二壁部近傍の第二領域は例えば、第二壁部から長さＬ２までの領域である。長さＬ２は例えば、１／３×長さＬ０以下である。

＜３＞上記＜２＞に記載されるレドックスフロー電池において、
　前記内部空間における前記第一壁部から前記第二壁部までの長さＬ０は、前記内部空間における前記底面部から前記上面部までの長さよりも大きくても良い。

　上記＜３＞に記載されるタンクは、水平に沿って細長いタンクである。このタンクの長さ方向は、第一壁部と第二壁部とが互いに向き合う方向である。第一壁部の近傍に配置される第二開口部と、第二壁部の近傍に配置される第一開口部との距離が長いため、電解液のショートカットが抑制され易い。

　上記＜３＞に記載のレドックスフロー電池の別例として、前記第二壁部の面積が前記第一壁部の面積よりも大きくても良い。この場合、内部空間が第二壁部に向かって徐々に大きくなる。このような形状の内部空間では、タンクにおける電解液の入口の近傍における乱流の発生、即ち第二開口部が配置された第一壁部の近傍における乱流の発生が抑制され易い。

＜４＞上記＜２＞または＜３＞に記載されるレドックスフロー電池において、
　前記中央領域は、前記第一壁部の幾何中心と前記第二壁部の幾何中心とを結ぶ仮想直線を含んでいても良い。

　上記＜４＞に記載される構成では、タンクの高さ方向のほぼ中央に第一開口部が配置される。そのため、タンクの内周面に沿って流れる流速が速い電解液が、第一開口部に吸い込まれ難く、電解液のショートカットが減少し易い。

＜５＞上記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載されるレドックスフロー電池において、
　前記タンクは直方体形状を備えていても良い。

　直方体形状のタンクは設置性および運搬性に優れる。

　直方体状のタンクとは、タンクを内包する最小の多角柱が直方体であるものをいう。直方体状のタンクは、直方体の少なくとも一つの角部が丸められた曲面で構成されたものでも良いし、前記少なくとも一部の角部が角落としされた平面で構成されたものでも良い。直方体形状のタンクは、６つの板状部材からなる。第一壁部と第二壁部はそれぞれ、６つの板状部材の一つである。板状部材は概略平面形状を有していれば良い。従って、板状部材は、凹凸を有していても良い。凹凸を有する板状部材を備えるタンクは例えば、コンテナ型のタンクである。

＜６＞上記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載されるレドックスフロー電池において、
　前記第二開口部は、下方を向いていても良い。

　第二開口部が下方に向けて開口する構成では、重力の助けによって電池セルからタンクに電解液を戻し易い。反面、タンク内に流入する電解液の流速が速くなり易く、電解液のショートカットおよび乱流が生じ易い。しかし、上記＜６＞の構成では、電解液の入口と出口の配置、および中央領域に配置される内部配管によって、電解液のショートカットおよび乱流の発生が低減されている。従って、上記＜６＞の構成は、高い電解液の利用率を有する。

＜７＞上記＜４＞に記載されるレドックスフロー電池において、
　前記第一領域は、前記第一壁部の内壁面から前記仮想直線に沿った長さＬ１までの領域であり、
　前記長さＬ１と、前記仮想直線に沿った前記内部空間の長さＬ０とは、０．０１≦Ｌ１／Ｌ０≦０．１を満たしても良い。

　上記＜７＞の構成では、電解液の入口である第二開口部と、電解液の出口である第一開口部とが十分に離れた位置に配置される。そのため、タンク内における電解液のショートカットが抑制され易い。

＜８＞上記＜４＞または＜７＞に記載されるレドックスフロー電池において、
　前記第二領域は、前記第二壁部の内壁面から前記仮想直線に沿った長さＬ２までの領域であり、
　前記長さＬ２と、前記仮想直線に沿った前記内部空間の長さＬ０とは、０．００８≦Ｌ２／Ｌ０≦０．０５を満たしても良い。

　上記＜８＞の構成では、電解液の入口と電解液の出口とが十分に離れた位置に配置される。そのため、タンク内における電解液のショートカットが抑制され易い。

＜９＞上記＜４＞、＜７＞、または＜８＞に記載されるレドックスフロー電池において、
　前記仮想直線に直交する前記中央領域の断面は、前記第一壁部の輪郭形状に相似する四角形状、または前記仮想直線を中心とする円形状であり、
　前記断面の面積Ｓ１と、前記第一壁部の面積Ｓ０とは、０．００６≦Ｓ１／Ｓ０≦０．４を満たしても良い。

　上記＜９＞の構成では、内部配管の外周面とタンクの内周面との間隔が極端に狭い箇所、および極端に広い箇所がなく、内部配管の外部において電解液の流れにむらが生じ難い。従って、上記＜９＞の構成では、タンク内における電解液のショートカットが抑制され易い。

＜１０＞上記＜４＞、＜７＞、＜８＞、または＜９＞に記載されるレドックスフロー電池において、
　前記第一開口部の面積Ｓ２と、前記第一壁部の内壁面の面積Ｓ０とは、０．００６≦Ｓ２／Ｓ０≦０．４を満たしても良い。

　Ｓ２／Ｓ０が下限値以上であれば、タンクから内部配管に電解液が流れ込む際の圧力損失が低減される。Ｓ２／Ｓ０が上限値以下であれば、電解液のショートカットが抑制され易い。

＜１１＞上記＜１＞に記載されるレドックスフロー電池において、
　前記タンクは、
　　底面部と、
　　前記底面部に向かい合う上面部と、
　　前記底面部と前記上面部とをつなぐ円筒形状の周面部と、を備え、
　前記内部空間は、
　　前記高さ方向に沿って延びる前記中央領域と、
　　前記上面部の近傍の第一領域と、
　　前記底面部の近傍の第二領域と、を備え、
　前記第一開口部は前記第二領域に開口し、前記第二開口部は前記第一領域に開口していても良い。

　上面部近傍の第一領域は例えば、上面部から長さＬ１までの領域である。長さＬ１は例えば、１／３×長さＬ０以下である。長さＬ０は、タンクの高さ方向に沿った内部空間の長さである。底面部近傍の第二領域は例えば、底面部から長さＬ２までの領域である。長さＬ２は例えば、１／３×長さＬ０以下である。

［本開示の実施形態の詳細］
　以下、本開示のレドックスフロー電池システムの具体例を図面に基づいて説明する。以下、レドックスフロー電池システムを「ＲＦ電池システム」と呼ぶ場合がある。図中の同一符号は同一または相当部分を示す。各図面が示す部材の大きさは、説明を明確にする目的で表現されており、必ずしも実際の寸法を表すものではない。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

＜実施形態１＞
　≪ＲＦ電池システムの概要≫
　実施形態１に係るＲＦ電池システム１を図１から図５に基づいて説明する。ＲＦ電池システム１は、正極電解液と負極電解液とによって充放電を行う。図１における実線矢印は充電を意味し、破線矢印は放電を意味する。

　正極電解液は正極活物質を含む。負極電解液は負極活物質を含む。正極活物質および負極活物質は、代表的には、酸化還元により価数が変化する金属イオンである。正極活物質は、例えばバナジウム（Ｖ）イオン、鉄（Ｆｅ）イオン、銅（Ｃｕ）イオン、またはマンガン（Ｍｎ）イオンである。負極活物質は、例えばＶイオン、クロム（Ｃｒ）イオン、チタン（Ｔｉ）イオン、コバルト（Ｃｏ）イオン、Ｃｕイオン、または亜鉛（Ｚｎ）イオンである。正極電解液および負極電解液の溶媒は、例えば酸性の水溶液である。図１には、正極活物質としてＭｎイオンを含み、負極活物質としてＴｉイオンを含むＭｎ－Ｔｉ系のＲＦ電池システム１が例示されている。図１に示される金属イオンは代表的な形態を示しており、図示される以外の形態も含み得る。例えば、図１では、４価のＴｉイオンはＴｉ^４＋で示されているが、ＴｉＯ^２＋などの形態で存在し得る。

　ＲＦ電池システム１は、図１に示されるように、電力変換器８を介して電力系統９に接続される。図１では、電力変換器８は、電力系統の変電設備９１に接続されている。電力変換器８は、交流／直流変換器、または直流／直流変換器などである。ＲＦ電池システム１は、発電部９０で発電された電力を充電する、あるいは充電した電力を負荷９２に放電する。発電部９０は、太陽光発電や風力発電などの自然エネルギーを利用した発電設備、および一般の発電所などである。ＲＦ電池システム１は、例えば、負荷平準化用途、瞬低補償、非常用電源などの用途、自然エネルギー発電の出力平滑化用途に利用される。

　≪ＲＦ電池システムの構成≫
　ＲＦ電池システム１は、電池セル１０と第一循環機構１１と第二循環機構１２とを備える。電池セル１０は充放電を担う。第一循環機構１１は正極電解液を循環させる。第二循環機構１２は、負極電解液を循環させる。

　電池セル１０は、隔膜１０１によって正極セル１０２と負極セル１０３とに分離されている。隔膜１０１は、電子を透過しないが、例えば水素イオンを透過するイオン交換膜である。正極セル１０２には正極電極１０４が内蔵されている。負極セル１０３には負極電極１０５が内蔵されている。正極セル１０２には、第一循環機構１１を介して正極電解液が供給される。負極セル１０３には、第二循環機構１２を介して負極電解液が供給される。正極電極１０４および負極電極１０５は導電性の多孔質体である。多孔質体は例えば、炭素、チタン、およびタングステンからなる群から選択される１種以上の元素を含む。

　第一循環機構１１は、図１および図２に示されるように、タンク１０６と第一配管１０７と第二配管１０８とポンプ１０９とを備える。タンク１０６には、正極活物質を含む正極電解液が貯留される。第一配管１０７は、タンク１０６から電池セル１０に向かう電解液の流路である。第二配管１０８は、電池セル１０からタンク１０６に向かう電解液の流路である。ポンプ１０９は第一配管１０７の途中に設けられている。正極電解液は、タンク１０６からポンプ１０９によって第一配管１０７を通って正極セル１０２に供給される。正極セル１０２から排出された正極電解液は、第二配管１０８を通ってタンク１０６に戻される。

　第二循環機構１２は、タンク１１０と第一配管１１１と第二配管１１２とポンプ１１３とを備える。タンク１１０には、負極活物質を含む負極電解液が貯留される。第一配管１１１は、タンク１１０から電池セル１０に向かう電解液の流路である。第二配管１１２は、電池セル１０からタンク１１０に向かう電解液の流路である。ポンプ１１３は第一配管１１１の途中に設けられている。負極電解液は、タンク１１０からポンプ１１３によって第一配管１１１を通って負極セル１０３に供給される。負極セル１０３から排出された負極電解液は、第二配管１１２を通ってタンク１１０に戻される。

　ＲＦ電池システム１は通常、図２に示されるように、複数の電池セル１０が積層されたセルスタック２を備える。セルスタック２は、セルフレーム４、正極電極１０４、隔膜１０１、負極電極１０５の順に繰り返し積層された積層体を備える。その積層体の積層方向の両端には給排板２０が配置されている。給排板２０には、第一循環機構１１の第一配管１０７と第二配管１０８、および第二循環機構１２の第一配管１１１と第二配管１１２が接続される。セルスタック２における電池セル１０の積層数は適宜選択できる。

　図２に示されるように、セルフレーム４は、双極板４１と枠体４２とを備える。双極板４１の一方の面には、正極電極１０４が向かい合うように配置される。双極板４１の他方の面には、負極電極１０５が向かい合うように配置される。枠体４２は、双極板４１の外周縁を支持する。枠体４２の内側には、正極電極１０４および負極電極１０５が双極板４１を挟んで収納される。隣り合う二つのセルフレーム４の双極板４１の間に、隔膜１０１を挟んで正極電極１０４および負極電極１０５が配置されることにより、１つの電池セル１０が形成される。

　本例のＲＦ電池システム１の特徴の一つとして、タンク１０６，１１０の構成と、タンク１０６，１１０につながる第一配管１０７，１１１および第二配管１０８，１１２の構成とが挙げられる。正極側の構成と負極側の構成とは異なっていても良いが、本例では同じである。以下、正極側の構成と負極側の構成とを区別せず、図３から図５に基づいて、タンク３と、タンク３につながる第一配管５および第二配管６の構成を説明する。

　≪タンク≫
　タンク３は、図３に示されるように直方体形状を有する。タンク３は、第一壁部３１、第二壁部３２、第三壁部３３、第四壁部３４、上面部３５、および底面部３６を備える。各部の形状は全て概略平面形状である。各部が凹凸形状を有することは許容される。第一壁部３１と第二壁部３２とは互いに向き合っている。第三壁部３３と第四壁部３４とは互いに向き合っている。上面部３５と底面部３６は互いに向き合っている。本例のタンク３では、第一壁部３１と第二壁部３２とをつなぐ複数の辺のうち、第一壁部３１と第二壁部３２とをつなぐ辺がその他の辺よりも長い。言い換えれば、第一壁部３１と第二壁部３２とをつなぐ複数の辺のそれぞれが、第一壁部３１を構成する複数の辺のそれぞれよりも長く、かつ第二壁部３２を構成する複数の辺のそれぞれよりも長い。この場合、第一壁部３１から第二壁部３２に向かう方向がタンク３の長さ方向、第三壁部３３から第四壁部３４に向かう方向がタンクの幅方向である。底面部３６から上面部３５に向かう方向がタンク３の高さ方向である。タンク３の長さＬは、第一壁部３１と第二壁部３２とをつなぐ辺の長さ、即ち水平方向に延びる第三壁部３３の辺の長さ、および第四壁部３４の辺の長さに等しい。タンク３の幅Ｗは、水平方向に延びる第一壁部３１の辺の長さ、および第二壁部３２の辺の長さに等しい。タンク３の高さＨは、鉛直方向に延びる第一壁部３１の辺の長さ、および第二壁部３２の辺の長さに等しい。

　直方体形状を有するタンク３は、例えばＩＳＯ規格に則った２０ｆｔコンテナ型、または４０ｆｔコンテナ型のタンクである。４０ｆｔコンテナ型のタンク３の長さＬは１２１９２ｍｍ、幅Ｗは２４３８ｍｍ、高さＨは２５９１ｍｍである。ハイキューブ型の４０ｆｔコンテナ型のタンク３の長さＬは１２１９２ｍｍ、幅Ｗは２４３８ｍｍ、高さＨは２８９６ｍｍである。コンテナ型のタンク３は設置性および運搬性に優れる。タンク３の内周面は、電解液に耐性を有する樹脂またはゴムによって構成されることが好ましい。樹脂は例えば、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレンである。ゴムは例えば、天然ゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、またはフッ素ゴムである。

　第一壁部３１と第二壁部３２とは、タンク３の高さ方向に沿った四角形状を備える。本例の第一壁部３１と第二壁部３２は、タンク３の高さ方向に長い長方形である。本例とは異なり、第一壁部３１と第二壁部３２は、例えば台形、ひし形、正方形でも良い。四角形状の角は丸みを帯びていても良い。

　直方体形状の本例のタンク３において、第一壁部３１と第二壁部３２とは同じ形状と同じ面積とを有する。第一壁部３１の面積は、第一壁部３１を平面視したときの第一壁部３１の輪郭線の内側の面積である。同様に、第二壁部３２の面積は、第二壁部３２を平面視したときの第二壁部３２の輪郭線の内側の面積である。本例とは異なり、第一壁部３１と第二壁部３２とは異なる形状であっても良い。その他、後述する実施形態３に示されるように、第一壁部３１と第二壁部３２とが相似形状であって、異なる面積を有していても良い。

　第三壁部３３と第四壁部３４とはそれぞれ、第一壁部３１と第二壁部３２とをつなぐ。上面部３５と底面部３６とはそれぞれ、第一壁部３１と第二壁部３２とをつなぐ。第三壁部３３、第四壁部３４、上面部３５、および底面部３６はそれぞれ四角形状である。本例の四角形状は長方形である。

　タンク３の内部空間３０は、図４に示されるように、中央領域Ｒ０と第一領域Ｒ１と第二領域Ｒ２と第三領域Ｒ３とを含む。これらの領域は、第一配管５と第二配管６の配置位置に関係する。

　本例の中央領域Ｒ０は、第一壁部３１の幾何中心と第二壁部３２の幾何中心とを結ぶ仮想直線３０Ｌを含む所定の大きさを有する領域である。中央領域Ｒ０は、タンク３の長さ方向に沿って延びている。仮想直線３０Ｌは、タンク３の体積中心を含む。仮想直線３０Ｌに沿った内部空間３０の長さＬ０は、タンク３の長さＬ（図３）よりも短い。第一壁部３１の幾何中心は、図５に示されるように、四角形状の第一壁部３１の二本の対角線の交点である。図４に示されるように、中央領域Ｒ０は、第一壁部３１の内壁面３１ｓから第二壁部３２の内壁面３２ｓに及んでいる。

　本例の中央領域Ｒ０は、図５に示されるように、仮想直線３０Ｌを中心とする円形である。図５は、タンク３を第一壁部３１側から見た図である。図５では、第一配管５は第一壁部３１の外壁面に沿って切断されている。中央領域Ｒ０は、仮想直線３０Ｌを幾何中心とする第一壁部３１の輪郭形状に相似する四角形状であっても良い。仮想直線３０Ｌに直交する中央領域Ｒ０の断面の面積Ｓ１と、第一壁部３１の内壁面の面積Ｓ０とは例えば、０．００６≦Ｓ１／Ｓ０≦０．４を満たす。中央領域Ｒ０の断面の面積Ｓ０は、後述する第一配管５の内部配管５２（図４）の位置に関係する。内部配管５２の位置によってタンク３内の電解液の利用率が向上する。電解液の利用率を向上させる観点から、Ｓ１／Ｓ０は例えば、０．００８以上０．３以下でも良く、更には０．０１以上０．２以下でも良い。

　第一領域Ｒ１は、図４に示されるように、第一壁部３１近傍の領域である。第一領域Ｒ１には、第一壁部３１の内壁面３１ｓが含まれる。具体的には、第一領域Ｒ１は、第一壁部３１の内壁面３１ｓから仮想直線３０Ｌに沿った長さＬ１までの領域である。従って、第一領域Ｒ１の一部は、中央領域Ｒ０の一部に重複している。長さＬ１と長さＬ０とは例えば、０．０１≦Ｌ１／Ｌ０≦０．１を満たす。第一領域Ｒ１の長さＬ１は、後述する第二配管６の第二開口部６０の位置に関係する。第二開口部６０の位置によってタンク３内の電解液の利用率が向上する。電解液の利用率を向上させる観点から、Ｌ１／Ｌ０は例えば、０．０２以上０．０８以下でも良く、更には０．０４以上０．０６以下でも良い。

　第二領域Ｒ２は、第二壁部３２近傍の領域である。第二領域Ｒ２には、第二壁部３２の内壁面３２ｓが含まれる。具体的には、第二領域Ｒ２は、第二壁部３２の内壁面３２ｓから仮想直線３０Ｌに沿った長さＬ２までの領域である。従って、第二領域Ｒ２の一部は、中央領域Ｒ０の一部に重複している。長さＬ２と長さＬ０とは例えば、０．００８≦Ｌ２／Ｌ０≦０．０５を満たす。第二領域Ｒ２の長さＬ２は、後述する第一配管５の第一開口部５０の位置に関係する。電解液の利用率を向上させる観点から、Ｌ２／Ｌ０は例えば、０．０１以上０．０４以下でも良く、更には０．０２以上０．０３以下でも良い。

　第三領域Ｒ３は、第一領域Ｒ１と第二領域Ｒ２とに挟まれる領域である。仮想直線３０Ｌに沿った第三領域Ｒ３の長さは、第一領域Ｒ１の長さＬ１および第二領域Ｒ２の長さＬ２のいずれよりも長い。第三領域Ｒ３の一部は、中央領域Ｒ０に重複する。

　≪第一配管≫
　第一配管５は、外部配管５１と内部配管５２とを備える。外部配管５１はタンク３の内部空間３０の外部に配置される。本例では、第一配管５は、第一壁部３１に設けられる第一貫通孔ｈ１を貫通する。第一貫通孔ｈ１は、内部空間３０の第一領域Ｒ１につながっている。第一配管５のうち、第一貫通孔ｈ１の内部に配置される部分は、外部配管５１の一部である。第一配管５、および後述する第二配管６は例えば、電解液に耐性を有するポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレンなどの樹脂によって構成されている。

　内部配管５２はタンク３の内部空間３０に配置される。内部配管５２は、第一領域Ｒ１において外部配管５１に接続されている。内部配管５２は、中央領域Ｒ０において直管形状を有する。本例では、内部配管５２全体が直管形状であり、内部配管５２全体が中央領域Ｒ０に配置されている。本例では第一開口部５０の軸線が、仮想直線３０Ｌの軸線と一致している。第一開口部５０の少なくとも一部が中央領域Ｒ０に配置されていれば、第一開口部５０の軸線が仮想直線３０Ｌからずれていても良い。この内部配管５２の第一開口部５０、即ち第一配管５の開口端は、第二領域Ｒ２に開口している。第一開口部５０は、タンク３における電解液の出口である。つまり、第一開口部５０からタンク３外に電解液が排出される。この第一開口部５０の軸線は、図４に示されるようにタンク３を側方から見たときに、後述する第二開口部６０の軸線と交差している。第一開口部５０の軸線と第二開口部６０の軸線とが直交していることが望ましく、本例では直交している。直交からのずれは１０°以内であることが望ましい。第一開口部５０の軸線と、第二開口部６０の軸線との交差角度は、第一配管５と第二配管６の位置を変化させることによって調整できる。ここで、第一開口部５０の軸線は、第一開口部５０の開口形状に内接する内接円の中心軸である。同様に、第二開口部６０の軸線は、第二開口部６０の開口形状に内接する内接円の中心軸である。

　本例の内部配管５２は、円筒形状を備える。本例とは異なり、内部配管５２は角筒形状であっても良い。本例の円筒形状の内部配管５２は、内部配管５２の長さ方向に一様な外径および内径を有する。本例とは異なり、内部配管５２の外径および内径は変化しても良い。例えば、内部配管５２の外径および内径は、第一開口部５０に向かうに従って徐々に小さくなっていても良い。直管形状の内部配管５２は、内部配管５２の外側の電解液の流れを乱し難く、電解液の乱流の発生を抑制する。このような内部配管５２は、図示しない支持部材によってタンク３内の所定位置に支持されている。例えば、内部配管５２の第一開口部５０近傍の外周面を支持することで、第一開口部５０からの電解液の吸い込みが安定する。支持部材は、上面部３５の内周面から内部配管５２を吊り下げる構成でも良いし、底面部３６の内周面から上方に延びて内部配管５２を下方から支える構成でも良い。支持部材の数、大きさ、形状、および配置は、タンク３内における電解液の流れを阻害し難いように適宜選択される。

　第一開口部５０の面積Ｓ２は所定の大きさを有する。本例では内部配管５２は一様な内径を有する。従って、図５に示される第一配管５の内周面よりも内側の面積が、第一開口部５０の面積Ｓ２に等しい。第一開口部５０の面積Ｓ２と第一壁部３１の面積Ｓ０とは例えば、０．００６≦Ｓ２／Ｓ０≦０．４を満たす。Ｓ２／Ｓ０が下限値以上であることで、タンク３から内部配管５２に電解液が流れ込む際の圧力損失が低減される。Ｓ２／Ｓ０が上限値以下であることで、電解液のショートカットが抑制され易い。Ｓ２／Ｓ０は例えば、０．００８以上０．３以下でも良く、０．０１以上０．２以下でも良く、更には０．０１以上０．０２以下でも良い。

　≪第二配管≫
　本例の第二配管６は、外部配管６１のみで構成されている。第二配管６は、上面部３５に設けられる第二貫通孔ｈ２にはめ込まれている。第二貫通孔ｈ２は第一領域Ｒ１に開口している。従って、第二配管６の第二開口部６０は第一領域Ｒ１に開口している。第二開口部６０は、下方、本例では鉛直下方に向かって開口している。第二開口部６０は、タンク３における電解液の入口である。つまり、第二開口部６０からタンク３内に電解液が流入する。第二開口部６０が高さ方向の下方を向いていることで、重力の助けによってタンク３内に電解液を戻し易い。そのため、電解液を循環させるポンプの負荷が低減される。

　第二開口部６０は、タンク３を上から見て、第一配管５に重複しない位置に配置されている。つまり、第二開口部６０と第一開口部５０とはねじれの位置に配置されている。このような配置によって、第二開口部６０からタンク３内に流入した電解液が第一配管５にぶつかり難い。そのため、電解液の乱流が生じ難い。

　本例とは異なり、外部配管６１は第二貫通孔ｈ２にはめ込まれていなくても良い。例えば、外部配管６１の端部を上面部３５に固定することで、外部配管６１の端部を第二貫通孔ｈ２につなげても良い。この場合、外部配管６１の端部にフランジが設けられていることが好ましい。

　本例とは異なり、第二配管６が配置される第二貫通孔ｈ２は、第一壁部３１、第三壁部３３、第四壁部３４、または底面部３６に設けられていても良い。いずれの場合であっても、第二配管６の第二開口部６０は第一領域Ｒ１につながるように構成される。

　第二配管６は、外部配管６１に加えて図示しない内部配管を備えていても良い。内部配管は内部空間３０に配置される。この場合、内部配管の端部が第二開口部６０である。第二配管６が内部配管を備える場合であっても、第二配管６の第二開口部６０は、第一領域Ｒ１に配置される。

　≪タンク内における電解液の流れ≫
　上記構成を備えるＲＦ電池システム１では、図２に示される電池セル１０から図４に示されるタンク３に戻ってきた電解液は、第一領域Ｒ１に配置される第二配管６の第二開口部６０から内部空間３０に放出される。一方、タンク３内の電解液を吸い込む第一配管５の第一開口部５０は第二領域Ｒ２に配置されている。第二開口部６０から内部空間３０に流入した電解液は、第一配管５の延伸方向に沿って流れる。図５に示されるように、第一開口部５０はタンク３の中央に位置するため、第一配管５の周囲を流れる電解液が均一的に集約されるように第一開口部５０に吸い込まれる。図４に示されるように、第一開口部５０から吸い込まれた電解液は、外部配管５１に向かって流れ、タンク３外に送り出される。つまり、第二領域Ｒ２における第一配管５の周囲を流れる電解液の流れ方向と、第一配管５内における電解液の流れ方向とは互いに反対方向である。図４に示される本例では、上記二つの流れ方向は液面に対して平行である。

　タンク３における電解液の入口である第二開口部６０と、タンク３における電解液の出口である第一開口部５０とがタンク３の長さ方向の離れた位置に配置されている。従って、第二開口部６０から内部空間３０に流入した電解液が短時間で第一開口部５０から排出され難い。相対的に、タンク３に電解液が流入する前にタンク３に貯留されていた電解液が第二開口部６０から電池セル１０に供給され易く、電解液の利用率が向上する。

　第二開口部６０から内部空間３０に流入した電解液は、第一壁部３１に沿って流れ易い。第一壁部３１に沿って流れた電解液は底面部３６にぶつかり、底面部３６の内周面に沿って第二領域Ｒ２側に移動し易い。相対的に、中央領域Ｒ０では電解液の流れが遅くなり易い。本例では、中央領域Ｒ０に第一配管５の内部配管５２が配置されているため、電解液の流れが遅い箇所が減少する。そのため、タンク３内における電解液の流れにむらができ難い。また、中央領域Ｒ０に配置された第一開口部５０は、底面部３６の内周面に沿って流れる流速が速い電解液を吸い込み難い。従って、タンク３に電解液が流入する前にタンク３に貯留されていた電解液が第二開口部６０から電池セル１０に供給され易く、電解液の利用率が向上する。

＜実施形態２＞
　実施形態２では、実施形態１に係るＲＦ電池システム１とは、第一配管５の構成が異なるＲＦ電池システム１を図６に基づいて説明する。

　本例の第一配管５は、タンク３の上面部３５を貫通し、タンク３の内部に配置されている。本例の第一配管５の外部配管５１はタンク３の高さ方向に延びている。

　本例の第一配管５の内部配管５２は、タンク３の内部空間において概略Ｌ字型に屈曲している。内部配管５２のうち、タンク３の高さ方向に延びる部分は、外部配管５１に接続されている。内部配管５２のうち、タンク３の長さ方向に延びる部分は直管形状である。直管形状の部分は中央領域Ｒ０（図４参照）に配置されている。

　本例の構成によっても、実施形態１に係るＲＦ電池システム１と同様の効果が得られる。

＜実施形態３＞
　実施形態３では、第一壁部３１の面積と第二壁部３２の面積とが異なるＲＦ電池システム１を説明する。

　本例のＲＦ電池システム１では、第一壁部３１と第二壁部３２とは相似形状を有する。第二壁部３２の面積Ｓ_Ｂは、第一壁部３１の面積Ｓ_Ａよりも大きい。面積Ｓ_Ｂは、面積Ｓ_Ａの１．０倍超１．２倍以下であることが好ましい。

　本例の構成では、内部空間３０が第一壁部３１から第二壁部３２に向かうに従って徐々に大きくなる。このような内部空間３０では、タンク３における電解液の入口、即ち第二配管６の第二開口部６０が配置される第一壁部３１の近傍における乱流の発生が抑制され易い。

＜実施形態４＞
　実施形態４では、縦長のタンク３を備えるＲＦ電池システムを図７に基づいて説明する。

　図７に示すタンク３は円筒形状を備える。タンク３は、底面部３６と上面部３５と周面部３７とを備える。底面部３６と上面部３５とは円形状である。周面部３７は円筒形状である。タンク３の高さ方向の大きさはタンク３の水平方向の大きさであるタンク３の直径よりも大きい。つまり、本例のタンク３は縦長のタンクである。本例の第一配管５は上面部３５を貫通し、下方に延びている。第一配管５の内部配管５２は内部空間３０の中央領域Ｒ０に配置されている。本例の中央領域Ｒ０はタンク３の高さ方向に延びている。本例の中央領域Ｒ０は、第一開口部５０の軸線に直交する第一方向からタンク３を側面視したとき、内部空間３０を直径方向に三等分した真ん中の領域である。内部配管５２の第一開口部５０は、底面部３６の近傍の第二領域Ｒ２に開口し、底面部３６の内周面に向き合っている。第二領域Ｒ２は、底面部３６から長さＬ２までの領域である。本例とは異なり、第一配管５は底面部３６を貫通し、上方に延びていても良い。この場合、第一配管５の第一開口部５０は、タンク３の液相領域内において上面部３５の内周面に向き合う。

　第二配管６は、上面部３５の近傍における周面部３７を貫通し、側方に延びている。第二配管６の第二開口部６０は、上面部３５の近傍の第一領域Ｒ１に開口している。第一領域Ｒ１は、上面部３５から長さＬ１までの領域である。タンク３の側面視において、第二開口部６０の軸線は、第一開口部５０の軸線に交差している。本例とは異なり、第一開口部５０が上面部３５に向き合うように配置される場合、第二配管６は、底面部３６の近傍における周面部３７を貫通するように配置される。

＜実施形態５＞
　実施形態５では、実施形態４のＲＦ電池システムとは第一開口部５０の形成状態が異なるＲＦ電池システムを図８に基づいて説明する。ここでは、実施形態４との相違点を中心に説明する。

　本例の第一配管５は、タンク３の底面部３６の内面から上方に立設されている。第一配管５の下端面は底面部３６の内面に固定され、ふさがれている。本例では、第一配管５の周面のうち、下端面近傍の部分に複数の第一開口部５０が形成されている。第一配管５が複数の第一開口部５０を有する場合、いずれかの第一開口部５０の軸線が、第二開口部６０の軸線と交差していれば良い。本例では、複数の第一開口部５０のうち、大部分の第一開口部５０の軸線が第二開口部６０の軸線と交差しており、一部の第一開口部５０の軸線が第二開口部６０の軸線と平行となっている。

＜試験例＞
　試験例では、第一配管の構成がタンク内の電解液の利用率に及ぼす影響をシミュレーションによって調べた。本試験例では、以下に示される試料Ｎｏ．１、試料Ｎｏ．２、および試料Ｎｏ．１００についてシミュレーションを行った。

　≪試料Ｎｏ．１≫
　試料Ｎｏ．１のタンク３は、図３から図５に示される実施形態１のタンク３である。タンク３は、ＩＳＯ規格に則った４０ｆｔコンテナ型のタンクであった。第一配管５の内径は１ｍであった。第一配管５の第一開口部５０は、第二壁部３２の内壁面３２ｓから６００ｍｍの位置に配置されている。第二配管６の第二開口部６０の中心軸は、第一壁部３１の内壁面３１ｓから５００ｍｍの位置に配置されている。

　≪試料Ｎｏ．２≫
　試料Ｎｏ．２のタンク３は、第一配管５の内径が０．４ｍであること以外、試料Ｎｏ．１のタンク３と同じ構成を備える。

　≪試料Ｎｏ．１００≫
　試料Ｎｏ．１００のタンクは、図９に示される構成を備える。このタンク３Ｒの第二配管６の構成は、試料Ｎｏ．１のタンク３に備わる第二配管６の構成と同じであった。タンク３Ｒの第一配管７は、上面部３５における第二壁部３２近傍の部分を貫通している。第一配管７は鉛直下方に向かって延びており、第一配管７の第一開口部７０は鉛直下方に向いている。第一開口部７０は底面部３６の内壁面から６００ｍｍの位置に配置されている。第一開口部７０の中心軸は第二壁部３２の内壁面３２ｓから５００ｍｍの位置に配置されている。このタンク３Ｒの側面視において、第一開口部７０の軸線は第二開口部６０の軸線と平行になっている。

　≪シミュレーションの条件≫
　流体解析シミュレーターによって、各試料における電解液の利用率を調べた。シミュレーターでは、第二配管６から一定の流量の電解液が導入される。電解液の導入前にタンク内に貯留されていた電解液と同量の電解液が５４分でタンク内に導入される。電解液には所定の濃度の粒子が含まれている。利用率が１００％である理想的なタンクでは、電解液の導入開始から５４分後に初めてタンク外に粒子が排出される。本例のシミュレーションでは、５４分以後も電解液を導入し続けたが、５４分よりも後にタンク内に導入する電解液には粒子は含まれていない。

　≪シミュレーション結果≫

　試料Ｎｏ．１、試料Ｎｏ．２、および試料Ｎｏ．１００のシミュレーション結果をそれぞれ、図１０、図１１、および図１２のグラフに示す。これらのグラフの横軸は粒子の滞在時間であり、単位は分である。縦軸はタンク外に排出された粒子の確率密度である。

　図１２に示される試料Ｎｏ．１００のタンク３Ｒでは、タンク３Ｒ内に電解液を導入してから２０分前後に非常に多くの粒子がタンク３Ｒ外に排出されていた。つまり、タンク３Ｒ内に導入した電解液が短時間でタンク３Ｒ外に排出されること、即ち電解液のショートカットが生じていることが分かった。

　図１０に示される試料Ｎｏ．１のタンク３では、排出される粒子の確率密度のピークが４０分前後に存在する。図１０において、頻度の分布は図１２のグラフに比べて全体的に右側に変位している。つまり、試料Ｎｏ．１の構成では、試料Ｎｏ．１００の構成よりも電解液のショートカットが抑制されており、電解液の利用率が高い。

　図１１に示される試料Ｎｏ．２のタンク３では、排出される粒子の確率密度のピークが４０分前後に存在している。図１１において、頻度の分布は図１２のグラフに比べて全体的に右側に変位している。つまり、試料Ｎｏ．２の構成では、試料Ｎｏ．１００の構成よりも電解液のショートカットが抑制されており、電解液の利用率が高い。

　以上の結果から、電解液の利用率を向上させるためには、タンクにおける電解液の入口と出口とをタンクの長さ方向に離すだけでは不十分であることが分かった。また、電解液の利用率を向上させるためには、電解液の排出路である第一配管の内部配管を中央領域に配置することが有効であることが分かった。

１　レドックスフロー電池システム
　１０　電池セル
　１０１　隔膜、１０２　正極セル、１０３　負極セル
　１０４　正極電極、１０５　負極電極
　１１　第一循環機構
　１０６　タンク、１０７　第一配管、１０８　第二配管、１０９　ポンプ
　１２　第二循環機構
　１１０　タンク、１１１　第一配管、１１２　第二配管、１１３　ポンプ
２　セルスタック
　２０　給排板
３，３Ｒ　タンク
　３０　内部空間、３０Ｌ　仮想直線
　３１　第一壁部、３２　第二壁部、３３　第三壁部、３４　第四壁部
　３５　上面部、３６　底面部、３７　周面部
　３１ｓ　内壁面，３２ｓ　内壁面
　ｈ１　第一貫通孔、ｈ２　第二貫通孔
４　セルフレーム
　４１　双極板、４２　枠体
５　第一配管
　５０　第一開口部、５１　外部配管、５２　内部配管
６　第二配管
　６０　第二開口部、６１　外部配管
７　第一配管
　７０　第一開口部
８　電力変換器
９　電力系統
　９０　発電部、９１　変電設備、９２　負荷
Ｈ　高さ
Ｌ，Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２　長さ
Ｒ０　中央領域、Ｒ１　第一領域、Ｒ２　第二領域、Ｒ３　第三領域
Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２　面積
Ｗ　幅

Claims

　電池セルと、
　電解液が貯留されたタンクと、
　前記タンクから前記電池セルに向かう前記電解液の流路である第一配管と、
　前記電池セルから前記タンクに向かう前記電解液の流路である第二配管と、を備え、
　前記タンクの内部空間は、前記タンクの高さ方向または長さ方向に沿って延びる中央領域を備え、
　前記第一配管は、前記中央領域に配置された部分を有する内部配管を備え、
　　前記内部配管は、前記中央領域に開口する第一開口部を備え、
　前記第二配管は、第二開口部を備え、
　前記タンクの側面視において、前記第一開口部の軸線と前記第二開口部の軸線とが交差している、
　レドックスフロー電池システム。
　前記タンクは、
　　底面部と、
　　前記底面部に向かい合う上面部と、
　　前記底面部と前記上面部とをつなぐ複数の壁部と、を備え、
　前記複数の壁部は、
　　前記高さ方向に沿って配置された第一壁部と、
　　前記第一壁部に向かい合う第二壁部と、を備え、
　前記内部空間は、
　　前記長さ方向に沿って延びる前記中央領域と、
　　前記第一壁部の近傍の第一領域と、
　　前記第二壁部の近傍の第二領域と、を備え、
　前記第一開口部は、前記第二領域に開口し、
　前記第二開口部は、前記第一領域に開口する、請求項１に記載のレドックスフロー電池システム。
　前記内部空間における前記第一壁部から前記第二壁部までの長さＬ０は、前記内部空間における前記底面部から前記上面部までの長さよりも大きい、請求項２に記載のレドックスフロー電池システム。
　前記中央領域は、前記第一壁部の幾何中心と前記第二壁部の幾何中心とを結ぶ仮想直線を含む、請求項２または請求項３に記載のレドックスフロー電池システム。
　前記タンクは直方体形状を備える、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のレドックスフロー電池システム。
　前記第二開口部は、下方を向いている、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のレドックスフロー電池システム。
　前記第一領域は、前記第一壁部の内壁面から前記仮想直線に沿った長さＬ１までの領域であり、
　前記長さＬ１と、前記仮想直線に沿った前記内部空間の長さＬ０とは、０．０１≦Ｌ１／Ｌ０≦０．１を満たす、請求項４に記載のレドックスフロー電池システム。
　前記第二領域は、前記第二壁部の内壁面から前記仮想直線に沿った長さＬ２までの領域であり、
　前記長さＬ２と、前記仮想直線に沿った前記内部空間の長さＬ０とは、０．００８≦Ｌ２／Ｌ０≦０．０５を満たす、請求項４または請求項７に記載のレドックスフロー電池システム。
　前記仮想直線に直交する前記中央領域の断面は、前記第一壁部の輪郭形状に相似する四角形状、または前記仮想直線を中心とする円形状であり、
　前記断面の面積Ｓ１と、前記第一壁部の面積Ｓ０とは、０．００６≦Ｓ１／Ｓ０≦０．４を満たす、請求項４、請求項７、または請求項８に記載のレドックスフロー電池システム。
　前記第一開口部の面積Ｓ２と、前記第一壁部の内壁面の面積Ｓ０とは、０．００６≦Ｓ２／Ｓ０≦０．４を満たす、請求項４、請求項７、請求項８、または請求項９に記載のレドックスフロー電池システム。
　前記タンクは、
　　底面部と、
　　前記底面部に向かい合う上面部と、
　　前記底面部と前記上面部とをつなぐ円筒形状の周面部と、を備え、
　前記内部空間は、
　　前記高さ方向に沿って延びる前記中央領域と、
　　前記上面部の近傍の第一領域と、
　　前記底面部の近傍の第二領域と、を備え、
　前記第一開口部は前記第二領域に開口し、前記第二開口部は前記第一領域に開口する、請求項１に記載のレドックスフロー電池システム。