TW201603384A - 氧化還原液流電池 - Google Patents

Abstract

一種氧化還原液流電池，具備：電池單元，具有正極電極、負極電極及隔膜；正極用電解液槽，貯存供給至電池單元的正極電解液；負極用電解液槽，貯存供給至電池單元的負極電解液；及壓力調整機構，安裝於正極用電解液槽及負極用電解液槽之至少一方，用於調節電解液槽內的氣相之壓力。上述壓力調整機構具備：水封閥，其具備：貯存調壓液的貯存容器；第一排氣管，由電解液槽內的氣相延伸，通過貯存容器內的氣相，而於貯存容器內的液相內具有開口；及第二排氣管，一端於貯存容器內的氣相具有開口，另一端於大氣具有開口；及供液機構，對貯存容器內補給調壓液。

Description

氧化還原液流電池

本發明關於使電解液流通於電池單元進行充放電的氧化還原液流電池。

近來作為地球暖化之對策而利用太陽光發電、風力發電等自然能源(所謂可再生能源)的發電在世界上被活撥進行。彼等發電輸出受到天候等自然條件大幅左右。因此，自然能源佔有電力系統之比例增加時，電力系統運用時的問題，例如頻率或電壓維持變為困難之問題是可以預測。作為該問題的對策之一，例如可以設置大容量之蓄電池，達成輸出變動之平滑化、多餘電力之蓄電、負載平準化等。

大容量的蓄電池之一有圖6之動作原理圖所示氧化還原液流電池(以下稱RF電池β)。代表性之RF電池β係透過交流/直流轉換器連接於發電部(例如太陽光發電裝置或風力發電裝置、其他一般的發電所等)與負載(需要家等)之間，發電部發電之電力進行充電並儲 存，或將儲存的電力放電供給至負載。

RF電池β具備單數或複數個電池單元100。電池單元100具備：正極片部102，內建有正極電極104；負極片部103，內建有負極電極105；及分離兩片部102、103之同時透過離子的隔膜101；負責充放電。於正極片部102透過配管108、110連接有貯存正極電解液的正極用電解液槽106。於負極片部103透過配管109、111連接有貯存負極電解液的負極用電解液槽107。又，配管108、109上分別設置使各電解液循環的泵112、113。電池單元100藉由配管108~111與泵112、113對正極片部102(正極電極104)及負極片部103(負極電極105)分別循環供給正極用槽106的正極電解液及負極用槽107的負極電解液，伴隨成為兩極之電解液中之活物質的金屬離子(圖示例為釩離子)之價數變化進行充放電。

於此，RF電池β中電解液槽106、107內的氣相隨設置環境之溫度變化或充放電時之發熱等而膨脹或收縮。例如電解液槽106、107內成為高於大氣壓的正壓時，電解液槽106、107有破裂之虞。又，電解液槽106、107內成為低於大氣壓的負壓時，電解液槽106、107有凹陷損傷之虞。作為其對策被提案在氧化還原液流電池設置將電解液槽106、107之內部調整成為大氣壓附近的壓力調整機構(例如參照專利文獻1)。

專利文獻1揭示由儲存儲存調壓液的第1氣壓保持容器與第2氣壓保持容器構成的壓力調整機構(參 照專利文獻1之圖1)。第1氣壓保持容器內的氣相透過第1連通手段與貯液槽(電解液槽)內的氣相連通，第1氣壓保持容器內的液相與第2氣壓保持容器內的液相透過第2連通手段連通。另外，第2氣壓保持容器內的氣相開放為大氣。若是此一構成之壓力調整機構，當電解液槽為正壓時，如專利文獻1之圖2所示第1氣壓保持容器的液面下降，第2氣壓保持容器的液面上升，依此則電解液槽內之壓力下降至大氣壓附近。另一方面，電解液槽成為負壓時，如專利文獻1之圖3所示第1氣壓保持容器的液面上升，第2氣壓保持容器的液面下降，電解液槽內之壓力上升至大氣壓附近。

又，依據上述專利文獻1之構成，電解液槽內成為負壓時，可以抑制大氣被吸入電解液槽內，可以抑制大氣造成電解液之劣化。之所以能抑制大氣被吸入電解液槽內，係基於連接第2氣壓保持容器與第1氣壓保持容器的第2連通手段充滿調壓液。

[先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]特開2001-253495號公報

但是，專利文獻1之構成中，第2氣壓保持容器內的氣相開放為大氣，因此容器內之調壓液蒸散。因此，需要相當頻繁地監控調壓液之液量，適宜進行補充。如此地進行氧化還原液流電池之運轉時之維護作業極為繁雜，因此期待減輕該作業。

本發明有鑑於上述事情，本發明的目的之一在於提供運轉時的維護作業較少的氧化還原液流電池。

本發明一態樣的氧化還原液流電池，係具備：電池單元，正極用電解液槽，負極用電解液槽，及壓力調整機構。電池單元具有正極電極、負極電極及隔膜。正極用電解液槽貯存供給至電池單元的正極電解液。負極用電解液槽，貯存供給至電池單元的負極電解液。壓力調整機構，安裝於正極用電解液槽及負極用電解液槽之至少一方，用於調節該電解液槽內的氣相之壓力。該壓力調整機構具備：水封閥，其具備：貯存調壓液的貯存容器；第一排氣管，由電解液槽內的氣相延伸，通過貯存容器內的氣相，而於貯存容器內的液相內具有開口；及第二排氣管，一端於貯存容器內的氣相具有開口，另一端於大氣具有開口；及供液機構，對貯存容器內補給調壓液。

上述氧化還原液流電池之維護作業較少。

α‧‧‧氧化還原液流電池(RF電池α)

1‧‧‧壓力調整機構

10L‧‧‧調壓液

1A‧‧‧水封閥

10‧‧‧貯存容器

11‧‧‧第一排氣管

12‧‧‧第二排氣管

13‧‧‧防波筒

14‧‧‧溢流管

1B、1C、1D、1E‧‧‧供液機構

20‧‧‧補液槽

21‧‧‧第一配管

22‧‧‧第二配管

23‧‧‧第三配管

22b、23b‧‧‧閥

30‧‧‧第一之水生成裝置

40‧‧‧第二之水生成裝置

41‧‧‧導入管

3‧‧‧呼吸袋

9‧‧‧氣相連通管

β‧‧‧氧化還原液流電池(RF電池β)

100‧‧‧電池單元

101‧‧‧隔膜

102‧‧‧正極片部

103‧‧‧負極片部

104‧‧‧正極電極

105‧‧‧負極電極

106‧‧‧正極用電解液槽

107‧‧‧負極用電解液槽

108~111‧‧‧配管

112、113‧‧‧泵

[圖1]實施形態的氧化還原液流電池之概略構成圖。

[圖2]實施形態1所示壓力調整機構之概略構成圖。

[圖3]實施形態2所示壓力調整機構之概略構成圖。

[圖4]實施形態3所示壓力調整機構之概略構成圖。

[圖5]實施形態4所示壓力調整機構之概略構成圖。

[圖6]氧化還原液流電池之動作原理圖。

[本發明之實施形態說明]

首先以下說明本發明的實施形態之內容。

[1]實施形態的氧化還原液流電池，係具備：電池單元，正極用電解液槽，負極用電解液槽，及壓力調整機構。電池單元具有正極電極、負極電極及隔膜。正極用電解液槽貯存供給至電池單元的正極電解液。負極用電解液槽貯存供給至電池單元的負極電解液。壓力調整機構，安裝於正極用電解液槽及負極用電解液槽之至少一方，用於調節該電解液槽內的氣相之壓力。該壓力調整機構具備：水封閥，其具備：貯存調壓液的貯存容器；第一排氣管，由電解液槽內的氣相延伸，通過貯存容器內的氣相，而於貯存容器內的液相內具有開口；及第二排氣管， 一端於貯存容器內的氣相具有開口，另一端於大氣具有開口；及供液機構，對貯存容器內補給調壓液。

上述氧化還原液流電池之壓力調整機構具備的水封閥，在電解液槽的內部成為正壓時可以將電解液槽內之氣體放出至大氣。具體說明電解液槽內之氣體的移動狀態如下，電解液槽內之氣體經由第一排氣管排出至貯存容器內的液相，移行至貯存容器內的氣相。貯存容器之氣體經由第二排氣管被放出至大氣，結果，電解液槽內之氣體被放出至外部，可以防止電解液槽之破裂。另一方面，上述水封閥在電解液槽的內部成為負壓時亦有助於提升電解液槽之壓力。電解液槽成為負壓時，調壓液被吸入第一排氣管，第一排氣管內的氣相之容積減少該吸入之調壓液量。

又，具備上述壓力調整機構的氧化還原液流電池，係維護作業較少的氧化還原液流電池。其基於具備對水封閥的貯存容器補給調壓液的供液機構之故。

[2]實施形態的氧化還原液流電池中，供液機構可為具備補液槽與第一配管與第二配管的形態。補液槽係貯存補充用的調壓液的構件。第一配管，係由補液槽內的氣相延伸，通過貯存容器內的氣相，於貯存容器內的液相之液面附近具有開口，藉由貯存容器內的液面使開口部開/閉的構件。第二配管，係和補液槽內的液相及貯存容器內的氣相呈連通，在第一配管之開口部開放時由補液槽對貯存容器供給調壓液的構件。

依據上述構成，水封閥的貯存容器內的調壓液減少時，可以自動由由補液槽對貯存容器補充調壓液。結果，可以大幅減輕調壓液之監控/補充作業。又，可以抑制貯存容器內的調壓液過度減少，電解液槽內的氣相與大氣連通。

[3]實施形態的氧化還原液流電池中，供液機構可以是具備補液槽與第三配管的形態。補液槽係貯存補充用的調壓液的構件，其氣相被密閉。第三配管，係由補液槽內的液相延伸，通過貯存容器內的氣相，於貯存容器內的液相之液面附近具有開口，藉由貯存容器內的液面使開口部開/閉的構件。

依據上述構成，和上述[2]之構成同樣，在水封閥的貯存容器內的調壓液減少時，可由補液槽對貯存容器自動補充調壓液。又，該構成較上述[2]之構成簡單，製作容易。

[4]具備補液槽的實施形態的氧化還原液流電池中，水封閥可以是另具備，內部收納第一排氣管之開口部側之部分，兩端具有開口的防波筒的形態。該防波筒的下方側之開口部及上方側之開口部分別在較第一排氣管之開口部低的位置及較液面高的位置具有開口。

藉由在水封閥設置防波筒，可以抑制第一排氣管排出的氣泡所產生的貯存容器內的液面之波浪，使來自補液槽的調壓液之供給狀態穩定，可以抑制由補液槽至貯存容器的不必要的調壓液之供給。設於水封閥的防波筒 的下方側之開口部在比起第一排氣管之開口部更下側具有開口，因此由電解液槽排出至第一排氣管的大多數氣泡會進入防波筒內的液相。防波筒之上方側開口部之開口在較液面高的位置，因此進入防波筒內的液相之氣泡在防波筒的內部的液面爆開。防波筒內部的液面藉由防波筒被和防波筒外部的液面區隔，因此可以抑制防波筒外側的液面之波浪。只要能抑制貯存容器內的液面之波浪，即可抑制藉由液面開閉的配管(上述[2]之構成為第一配管，上述[3]之構成為第三配管)之開口部頻繁被開閉。結果，可將調壓液由補液槽至貯存容器的供給量設為適當的量。

[5]本實施形態的氧化還原液流電池中，供液機構的形態可以是具備第一之水生成裝置，以使貯存容器內的氣相包含的水蒸氣凝結，並返回貯存容器內的液相。

使用貯存容器內的氣相包含的水蒸氣進行調壓液的補充，可以大幅減少經由人手進行調壓液之補充頻度。

[6]本實施形態的氧化還原液流電池中，供液機構的形態可以是具備第二之水生成裝置，以使大氣中包含的水蒸氣凝結，並導入貯存容器內的液相。

使用大氣中包含的水蒸氣進行調壓液的補充，可以大幅減少經由人手進行調壓液之補充頻度。

[7]本實施形態的氧化還原液流電池中，水封閥的形態可以是另具備：溢流管，在貯存容器之側部或底部具有開口，用於將超出特定量的調壓液排出外部。

貯存容器內的氣相包含多數水蒸氣，因此氧化還原液流電池之設置環境之溫度降低時，有可能貯存容器內的水蒸氣結露而使貯存容器內的調壓液增加。貯存容器內的調壓液過多時，有可能產生調壓之壓力值上昇問題，或調壓液溢出貯存容器導致水封閥無作用等問題。依據具備溢流管的壓力調整機構，可以將貯存容器內貯存的調壓液限制在特定量以下，可以抑制上述問題之發生。

[8]本實施形態的氧化還原液流電池中，可以是具備呼吸袋，其被安裝於正極用電解液槽與負極用電解液槽之至少一方的形態。

依據具備呼吸袋的氧化還原液流電池，在電解液槽的內部成為負壓時，可以有效防止電解液槽凹陷。

[本發明之實施形態的詳細]

依據圖面說明本實施形態的氧化還原液流電池(以下稱為RF電池α)。又，本發明不限定於彼等例示，亦包含申請專利範圍所示、與申請專利範圍具有均等意義及範圍內全部變更。

<實施形態1>

圖1所示RF電池α，除具備氣相連通管9與壓力調整機構1以外均和使用圖6之動作原理圖說明的RF電池β同樣之構成。因此，圖1的RF電池α中和圖6的RF電池β共通之構成附加同一符號並省略說明。

≪RF電池之全體構成≫

和習知的RF電池β同樣，圖1所示RF電池α具備：電池單元100；對該電池單元100供給電解液的循環機構(電解液槽106、107，配管108~111，泵112、113)。但是，圖1所示RF電池α中之各構件之配置設為和實際之配置接近的配置。例如圖1之電解液槽106、107之位置配置於較電池單元100更低的位置。

該RF電池α具備將正極用電解液槽106內的氣相與負極用電解液槽107內的氣相連通的氣相連通管9。藉由氣相連通管9可以一體處理兩電解液槽106、107內的氣相。於該氣相連通管9之中途可以設置維護用之閥。

又，RF電池α具備安裝於各電解液槽106、107的2個壓力調整機構1，及安裝於各電解液槽106、107的2個呼吸袋3。彼等構件1、3均用於調整電解液槽106、107內之壓力，壓力調整機構1主要在電解液槽106、107內成為正壓時發揮作用，呼吸袋3主要在電解液槽106、107內成為負壓時發揮作用。

≪壓力調整機構≫

壓力調整機構1係如圖2所示具備水封閥1A與供液機構1B。將壓力調整機構1各1個設於電解液槽106、107，係為了在任一方故障時另一方可以發揮作用，可以 調整電解液槽106、107內之壓力。

[水封閥]

壓力調整機構1之水封閥1A具備貯存容器10、第一排氣管11及第二排氣管12。貯存容器10係貯存調壓液10L的構件。第一排氣管11，係由電解液槽106(107)內的氣相延伸，通過貯存容器10內的氣相，於貯存容器10內的液相內具開口的構件。第二排氣管12，其之一端於貯存容器10內的氣相具有開口，另一端於大氣具有開口的構件。

調壓液10L可以使用價廉容易獲得的水或水溶液。水溶液例如可為稀硫酸溶液等。稀硫酸溶液於低溫環境下亦不容易凍結，因此較佳。

貯存容器10、第一排氣管11及第二排氣管12例如可由聚氯乙烯(PVC)等樹脂構成。聚氯乙烯具有耐水性、耐酸性、耐鹼性、耐溶劑性，價廉因此較好。貯存容器10透明為較好，可由外部確認貯存容器10內的調壓液10L之量。PVC可以對應此一要求。當然，第一排氣管11及第二排氣管12亦可以構成透明。

貯存容器10之內容積在0.2公升(200cm³)以上20公升以下為較好。只要是具有該範圍之內容積的貯存容器10，即可充分發揮作為水封閥1A之機能，而且可以迴避水封閥1A之大型化。

與電解液槽106(107)的氣相連結的第一排 氣管11之內徑在1cm以上10cm以下為較好。只要是具有該範圍之內徑的第一排氣管11，即可使來自電解液槽107之氣體之排出順利，可以迴避由第一排氣管11排出至貯存容器10內的液相的氣體所形成的氣泡之大小變為過大。氣泡過大時，調壓液10L的液面激烈起泡，調壓液10L之蒸發量變大。又，本例中將由第一排氣管11排出的氣泡之排出方向限定於一方側，因此將第一排氣管11之開口端斜向裁斷。

第二排氣管12之內徑在1cm以上10cm以下為較好。只要是具有該範圍之內徑的第二排氣管12，即可迅速使貯存容器10內之氣體排出至外部。又，第二排氣管12只要構成為使貯存容器10於大氣具有開口即可，亦可為在貯存容器10形成有開口部的短管。

具備上述構成的水封閥1A，係具有在電解液槽106、107內成為正壓時將電解液槽106、107的內部之壓力調整成為大氣壓附近之機能。具體言之為，電解液槽106、107的內部成為正壓時，電解液槽106、107內之氣體通過第一排氣管11被排出至貯存容器10內的液相(參照粗線箭頭)。排出至液相的氣體成為氣泡而於液相中上昇，移行至貯存容器10內的氣相。如粗線箭頭所示，貯存容器10之氣體透過第二排氣管12被放出至大氣。如此則，電解液槽106、107內之氣體經由水封閥1A被放出至外部，電解液槽106、107的內部壓力被調整成為大氣壓附近。結果，可以防止電解液槽106、107之破裂。

又，具備上述構成的水封閥1A，係具有在電解液槽106、107成為負壓時將電解液槽106、107的內部壓力調整成為接近大氣壓之機能。電解液槽106、107成為負壓時，調壓液10L被吸入第一排氣管11，第一排氣管11內的氣相之容積減少該部分之量。結果，電解液槽106、107的內部壓力上昇，電解液槽106、107之凹陷被抑制。

又，電解液槽106、107內部產生之氣體有可能是有害的氣體。因此，於第一排氣管11之中途或第二排氣管12之中途設置氣體除去裝置較好。氣體除去裝置可以利用例如特開2007-311209號公報記載者(例如使用氧化銅的過濾器)。

本例之水封閥1A可於貯存容器10內部另具備防波筒13(參照虛線)。防波筒13係在內部收納第一排氣管11之開口部側之部分，將第一排氣管11排出的氣泡所產生的貯存容器10中的液面之波浪予以抑制的構件。防波筒13之兩端具有開口。

防波筒13的下方側之開口部比第一排氣管11之開口部位於更下側，因此由電解液槽106、107排出至第一排氣管11的大多數氣泡進入防波筒13內的液相。另一方面，防波筒13之上方側開口部之開口位於較液面高的位置，因此進入防波筒13內的液相之氣泡被防波筒13的內部的液面爆開。防波筒13的內部液面藉由防波筒13被和防波筒13之外部液面作區隔，因此可以抑制防波筒 13之外側液面之波浪.起泡。結果所能獲得的效果如後述。

又，本例之水封閥1A另具備於貯存容器10之側部開口的溢流管14。溢流管14係將超出特定量的貯存容器10內的調壓液10L排出至外部，將貯存容器10內貯存的調壓液10L限制於特定量以下的構件。RF電池α之設置環境之溫度降低時，貯存容器10內的水蒸氣結露而使貯存容器10內的調壓液10L增加。調壓液10L增加時，有可能發生調壓的壓力值增加之問題，或調壓液10L溢出貯存容器10造成水封閥1A無法發揮作用等問題。溢流管14作為該對策而設。貯存容器10內貯存的調壓液10L之量以0.1公升以上10公升以下為較好。又，溢流管14之開口亦可位於貯存容器10之底部。此時，使與貯存容器10之底部連結的溢流管14，彎曲成為朝貯存容器10之上方側延伸，而使貯存容器10之液量維持於一定。

[供液機構]

本例之供液機構1B具備補液槽20、第一配管21及第二配管22。補液槽20係貯存調壓液10L的構件。第一配管21，係由補液槽20內的氣相延伸，通過貯存容器10內的氣相，於貯存容器10內的液相之液面附近具有開口，開口部藉由液面被開/閉的構件。第二配管22，係和補液槽20內的液相及貯存容器10內的氣相連通，在第一配管21之開口部開放時由由補液槽20對貯存容器10供 給調壓液10L的構件。第二配管22之開口位置位於較第一配管21之下端更高的位置。

補液槽20、第一配管21及第二配管22可由PVC等樹脂構成。PVC具有各種之耐性，價廉，因此較好。彼等構件20、21及22透明為較好，以便能確認調壓液10L之狀態。

補液槽20之內容積較好是設為1公升以上100公升以下。只要是具有該範圍之內容積的補液槽20，即可充分發揮對水封閥1A補充調壓液10L之機能。另一方面，第一配管21之內徑與第二配管22之內徑較好是設為0.5cm以上10cm以下。該補液槽20於其上面之位置具有可以開/閉的調壓液10L之入口。補液槽20之入口在RF電池之運轉時關閉，將補液槽20的氣相設為密閉狀態。補液槽20之密閉不足導致大氣流入補液槽20的氣相時，將使補液槽20的調壓液10L不斷地供給至貯存容器10。

於第二配管22之中途設置閥22b。在對補液槽20內補充調壓液10L時，該閥22b防止調壓液10L由補液槽20流入貯存容器10內。無閥22b時補充至補液槽20內的調壓液10L會不斷地流入貯存容器10。RF電池α之運轉時閥22b被打開。

依據上述構成的供液機構1B，當水封閥1A內的調壓液10L之量減少，調壓液10L的液面低於第一配管21之下端時(圖示狀態之時)，第一配管21之開口部 被開放，氣體透過第一配管21由貯存容器10內的氣相流入補液槽20內的氣相。該流入之壓力使補液槽20內的調壓液10L透過第二配管22被供給至貯存容器10內。貯存容器10內的調壓液10L的液面到達第一配管21之開口部後，開口部被閉鎖，阻止氣體透過第一配管21之流入，透過第二配管22的調壓液10L之供給亦被阻止。如以上說明，在補液槽20內的調壓液10L變無之前，供液機構1B自動對貯存容器10內繼續供給調壓液10L，因此可以減少貯存容器10內的調壓液10L之監控/補充之作業。

於此，於本實施形態的水封閥1A設置防波筒13，抑制貯存容器10內的調壓液10L的液面之波浪。因此，可以抑制液面之波浪所引起第一配管21頻繁開閉，不必要的調壓液10L由補液槽20被供給。又，藉由抑制液面之波浪，可以迴避貯存容器10內的調壓液10L過度由溢流管14排出。

≪呼吸袋≫

如圖1所示，呼吸袋3係於電解液槽106、107內下垂，其內部與大氣中連通的構件。呼吸袋3可以使用例如特開2002-175825號公報記載的公知之構成。

呼吸袋3，在電解液槽106、107內成為負壓時，將大氣吸入其內部，減少電解液槽106、107之內容積(除去呼吸袋3)，使電解液槽106、107內之壓力上昇。又，呼吸袋3在電解液槽106、107內成為正壓時亦 發揮作用。具體言之為，將呼吸袋3的內部之氣體放出至大氣，增加電解液槽106、107之內容積(除去呼吸袋3)，降低電解液槽106、107內之壓力。

≪其他≫

利用參照圖2說明的水封閥1A，可以構成呼吸袋3故障無法動作時之備用機構(實施形態2~4亦同樣)。此時，使水封閥1A之第二排氣管12與電解液槽106(107)內的氣相連通，使第一排氣管11與大氣連通即可。設為此一構成，在電解液槽106、107內成為負壓時呼吸袋3故障時，大氣經由第一排氣管11被吸引，透過第二排氣管12使大氣流入電解液槽106、107內。結果，電解液槽106、107內之壓力上昇，電解液槽106、107之凹陷被抑制。又，大氣有可能導致電解液劣化之虞，因此該構成可以作為呼吸袋3故障時之緊急對策用。

<實施形態2>

在包含該實施形態2的以下之實施形態中，說明將圖2所示供液機構1B替換為其他構成之例。水封閥1A之基本構成和實施形態1共通，因此省略其說明。

圖3所示實施形態2之供液機構1C係具備補液槽20與第三配管23。補液槽20，係貯存調壓液10L的構件，配置於較貯存容器10更上方。補液槽20之上部被密封，補液槽20的氣相無連通之處。另一方面，第三配 管23由補液槽20內的液相延伸，通過貯存容器10內的氣相，於貯存容器10內的液相之液面附近具有開口，其之開口部藉由液面被開/閉的構件。第三配管23可以考慮為兼具有實施形態1之供液機構1B中之第一配管21之機能與第二配管22之機能的構件。於該第三配管23之中途設置閥23b。在對補液槽20內補充調壓液10L時，該閥23b可以防止調壓液10L由補液槽20流入貯存容器10內。該供液機構1C之補液槽20，亦和實施形態1之構成同樣，於其之上面位置具備可以開/閉的調壓液10L之入口。在RF電池之運轉時關閉入口，將補液槽20的氣相設為密閉狀態。

補液槽20之內容積可以設為和實施形態1同一程度。另一方面，第三配管23之內徑設為1cm以上5cm以下為較好。

依據具備上述構成的供液機構1C，貯存容器10內的調壓液10L之量減少，調壓液10L的液面較第三配管23更低時，第三配管23之開口部被開放，透過第三配管23使補液槽20內的調壓液10L供給至貯存容器10內。貯存容器10內的調壓液10L的液面到達第三配管23之開口部之後，開口部被閉鎖，亦阻止透過第三配管23的調壓液10L之供給。於此，於水封閥1A設置防波筒13，藉由抑制貯存容器10內的調壓液10L的液面之波浪，可以穩定第三配管23之開口部之開閉狀態。如以上說明，供液機構1C係在補液槽20內的調壓液10L變無 之前自動對貯存容器10內繼續供給調壓液10L，因此可以減少貯存容器10內的調壓液10L之監控/補充之作業。

又，於本實施形態的水封閥1A亦設置用於抑制貯存容器10內的調壓液10L的液面之波浪的防波筒13，達成第三配管23之開閉狀態之穩定化，及抑制來自溢流管14的調壓液10L之過剩排出。

<實施形態3>

實施形態3中依據圖4說明利用貯存容器10內的氣相包含的水蒸氣來補充調壓液10L之供液機構1D。

供液機構1D設於第二排氣管12之中途，具備第一之水生成裝置30，其使由貯存容器10內的氣相排出至大氣的氣體所包含的水蒸氣凝結。第一之水生成裝置30所生成的水掉落至貯存容器10內的液相，以維持調壓液10L之量。過多之調壓液10L由溢流管14排出。但是，藉由設於水封閥1A的防波筒13抑制調壓液10L之波浪，因此調壓液10L不致於過剩而由溢流管14排出。

第一之水生成裝置30，可以利用由外周冷卻第二排氣管12的冷卻機，或利用帕耳帖效應(Peltier effect)的除濕機等。

依據本實施形態之構成，藉由利用大氣中包含的水蒸氣來補充調壓液10L，可以大幅減少經由人工的調壓液10L之補充頻度。

<實施形態4>

實施形態4中依據圖5說明利用大氣中包含的水蒸氣補充調壓液10L之供液機構1E。

供液機構1E具備：使大氣中包含的水蒸氣凝結的第二之水生成裝置40；及由該第二之水生成裝置40連通於貯存容器10內的氣相之導入管41。第二之水生成裝置40所生成的水透過導入管41被導入貯存容器10內，據以維持調壓液10L之量。依據該構成即可持續將水加入調壓液10L。過多的調壓液10L會從溢流管14排出。藉由防波筒13抑制調壓液10L之過剩排出。又，和實施形態3之第一之水生成裝置30同樣，第二之水生成裝置40可以利用冷卻機或除濕器。

依據本實施形態之構成，藉由使用大氣中包含的水蒸氣來補充調壓液10L，可以大幅減少人工進行的調壓液10L之補充頻度。

[產業上之可利用性]

本發明之氧化還原液流電池適合利用於負載平準用途或瞬間降低/停電對策用之電池。

1‧‧‧壓力調整機構

1A‧‧‧水封閥

1B‧‧‧供液機構

10‧‧‧貯存容器

10L‧‧‧調壓液

11‧‧‧第一排氣管

12‧‧‧第二排氣管

13‧‧‧防波筒

14‧‧‧溢流管

20‧‧‧補液槽

21‧‧‧第一配管

22‧‧‧第二配管

22b‧‧‧閥

106‧‧‧正極用電解液槽

107‧‧‧負極用電解液槽

Claims (8)

1. 一種氧化還原液流電池，具備：電池單元，具有正極電極、負極電極及隔膜；正極用電解液槽，貯存供給至上述電池單元的正極電解液；負極用電解液槽，貯存供給至上述電池單元的負極電解液；及壓力調整機構，安裝於上述正極用電解液槽及上述負極用電解液槽之至少一方，用於調節上述電解液槽內的氣相之壓力；上述壓力調整機構具備：水封閥，其具備：貯存調壓液的貯存容器；第一排氣管，由上述電解液槽內的氣相延伸，通過上述貯存容器內的氣相，而於上述貯存容器內的液相內具有開口；及第二排氣管，一端於上述貯存容器內的上述氣相具有開口，另一端於大氣具有開口；及供液機構，對上述貯存容器內補給上述調壓液。
2. 如申請專利範圍第1項之氧化還原液流電池，其中上述供液機構具備：補液槽，貯存補充用的上述調壓液；第一配管，由上述補液槽內的氣相延伸，通過上述貯存容器內的上述氣相，於上述貯存容器內的上述液相之液面附近具有開口，藉由上述貯存容器內的上述液面使開口 部開/閉；及第二配管，和上述補液槽內的上述液相及上述貯存容器內的上述氣相呈連通，在上述第一配管的上述開口部開放時使上述調壓液由上述補液槽供給至上述貯存容器。
3. 如申請專利範圍第1項之氧化還原液流電池，其中上述供液機構具備：補液槽，貯存補充用的上述調壓液；及第三配管，由上述補液槽內的液相延伸，通過上述貯存容器內的上述氣相，於上述貯存容器內的上述液相之液面附近具有開口，藉由上述貯存容器內的上述液面使開口部開/閉；上述補液槽的氣相被密閉。
4. 如申請專利範圍第2或3項之氧化還原液流電池，其中上述水封閥另具備：防波筒，內部用於收納上述第一排氣管的上述開口部側之部分，兩端具有開口；上述防波筒的下方側之開口部及上方側之開口部的開口位置，分別為較上述第一排氣管的上述開口部低的位置及較上述液面高的位置。
5. 如申請專利範圍第1項之氧化還原液流電池，其中上述供液機構具備：第一之水生成裝置，使上述貯存容器內的上述氣相包含的水蒸氣凝結，並返回上述貯存容 器內的上述液相。
6. 如申請專利範圍第1項之氧化還原液流電池，其中上述供液機構具備：第二之水生成裝置，使大氣中包含的水蒸氣凝結，並導入至上述貯存容器內的上述液相。
7. 如申請專利範圍第1項之氧化還原液流電池，其中上述水封閥另具備：溢流管，用於將超出特定量的上述調壓液排出外部。
8. 如申請專利範圍第1項之氧化還原液流電池，其中具備呼吸袋，被安裝於上述正極用電解液槽與上述負極用電解液槽之至少一方。