TW201628247A - 氧化還原液流電池的運轉方法、及氧化還原液流電池 - Google Patents

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Takahiro Kumamoto
Keiji Yano
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Abstract

為在將具有正極電極、負極電極、及隔膜的電池胞予以層積複數個而成之電池堆中，利用正極用循環機構令正極電解液循環，且利用負極用循環機構令負極電解液循環之氧化還原液流電池的運轉方法。此氧化還原液流電池的運轉方法中，當令前述正極電解液及前述負極電解液於前述電池堆循環時，係維持令作用於前述隔膜的前述正極電解液的壓力比前述負極電解液的壓力還高之差壓狀態。

Description

氧化還原液流電池的運轉方法、及氧化還原液流電池
本發明有關用於瞬間壓降措施、停電措施或負載平準化等之氧化還原液流電池、及氧化還原液流電池的運轉方法。
作為蓄積太陽光發電或風力發電這類新能量之大容量蓄電池的一種，有所謂電解液循環型電池，代表性者為氧化還原液流電池(Redox Flow Battery，RF電池)。RF電池，係為利用正極用電解液中含有之離子及負極用電解液中含有之離子的氧化還原電位差而進行充放電之電池(例如參照專利文獻1)。如圖6的RF電池α之動作原理圖所示，RF電池α，具備電池胞100，其藉由使氫離子透過之隔膜101而被分離成正極部102與負極部103。正極部102中內藏有正極電極104，且與貯留正極用電解液之正極用槽106透過正極用往路管108及正極用復路管110而連接。在正極用往路管108設有泵浦(正極用送液裝置)112，藉由該些構件106，108，110，112來構成令正極用電解液循環之正極用循環機構100P。同樣 地，負極部103中內藏有負極電極105，且與貯留負極用電解液之負極用槽107透過負極用往路管109及負極用復路管111而連接。在負極用往路管109設有泵浦(負極用送液裝置)113，藉由該些構件107，109，111，113來構成令負極用電解液循環之負極用循環機構100N。貯留於各槽106、107之電解液，在充放電時會藉由泵浦112、113而在胞102、103內循環。當不進行充放電的情形下，泵浦112、113停止，電解液不會循環。
上述電池胞100通常如圖7所示般，是在被稱為電池堆200之構造體的內部層積複數個。電池堆200，係將稱為亞電池堆(sub-stacks)200s之層積構造物從其兩側以二片端板(end plate)210、220予以包夾，並藉由鎖緊機構230鎖緊而構成(圖示之構成中使用了複數個亞電池堆200s)。亞電池堆200s，具備下述構成，即，將如圖7的上圖所示由電池框(cell frame)120、正極電極104、隔膜101、負極電極105、及電池框120所構成之胞單元層積複數個，然後將該層積體藉由給排板190，190(參照圖7的下圖)予以包夾。胞單元所具備之電池框120，具有具貫通窗之框體122及堵塞貫通窗之雙極板121，正極電極104配置成接觸雙極板121的一面側，負極電極105配置成接觸雙極板121的另一面側。此構成中，在鄰接之各電池框120的雙極板121之間會形成一個電池胞100。
亞電池堆200s中透過給排板190、190對於 電池胞100之電解液的流通，是藉由形成於框體122之給液用歧管123、124，及排液用歧管125、126來進行。正極用電解液，是從給液用歧管123透過形成於框體122的一面側(紙面表側)之入口狹縫供給至正極電極104，而透過形成於框體122的上部之出口狹縫排出至排液用歧管125。同樣地，負極用電解液，是從給液用歧管124透過形成於框體122的另一面側(紙面背側)之入口狹縫(以虛線表示)供給至負極電極105，而透過形成於框體122的上部之出口狹縫(以虛線表示)排出至排液用歧管126。在各電池框120間，配置有O型環或平墊圈(flat packing)等環狀的密封構件127，以抑制電解液從亞電池堆200s洩漏。
亞電池堆200s所具備之電池胞100與外部機器之間的電力輸出入，是藉由利用以導電性材料構成的集電板所成之集電構造來進行。集電板，是針對各亞電池堆200s設置一對，各集電板分別與被層積之複數個電池框120當中位於層積方向兩端之電池框120的雙極板121導通。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
[專利文獻1]日本特開2013-80613號公報
習知之RF電池中，是令兩電解液循環而使得正極電解液的壓力和負極電解液的壓力成為相同。但，依RF電池中使用的電解液種類或隔膜的特性不同，有可能從負極側透過隔膜朝正極側發生液移動。因此，當反覆充放電而液移動的量變大的情形下，電解液槽的液量會變得不平衡，恐發生正極電解液從正極用槽溢出等問題。
本發明係有鑑於上述情況而研發，其目的之一在於提供一種能夠抑制從負極側往正極側的液移動之氧化還原液流電池的運轉方法、及氧化還原液流電池。
本發明一形態之氧化還原液流電池的運轉方法，為在將具有正極電極、負極電極、及隔膜的電池胞予以層積複數個而成之電池堆中，利用正極用循環機構令正極電解液循環，且利用負極用循環機構令負極電解液循環之氧化還原液流電池的運轉方法。此氧化還原液流電池的運轉方法中，當令前述正極電解液及前述負極電解液於前述電池堆循環時，係維持令作用於前述隔膜的前述正極電解液的壓力比前述負極電解液的壓力還高之差壓狀態。
本發明一形態之氧化還原液流電池，為具備：電池堆，將具有正極電極、負極電極、及隔膜的電池胞予以層積複數個而成；及正極用循環機構，令正極電解液於前述電池堆循環；及負極用循環機構，令負極電解液 於前述電池堆循環；之氧化還原液流電池。此氧化還原液流電池，具備：差壓形成機構，當令前述正極電解液及前述負極電解液於前述電池堆循環時，製造出使得作用於前述隔膜的前述正極電解液的壓力比前述負極電解液的壓力還高之差壓狀態。
按照上述氧化還原液流電池的運轉方法及氧化還原液流電池，能夠抑制從負極側往正極側之液移動。
1、α‧‧‧氧化還原液流電池(RF電池)
2‧‧‧電池堆
100‧‧‧電池胞
101‧‧‧隔膜
102‧‧‧正極部
103‧‧‧負極部
104‧‧‧正極電極
105‧‧‧負極電極
3P、100P‧‧‧正極用循環機構
106‧‧‧正極用槽
108‧‧‧正極用往路管
110‧‧‧正極用復路管
112‧‧‧泵浦(正極用送液裝置)
114‧‧‧正極用往路管的閥
116‧‧‧正極用復路管的閥
3N、100N‧‧‧負極用循環機構
107‧‧‧負極用槽
109‧‧‧負極用往路管
111‧‧‧負極用復路管
113‧‧‧泵浦(負極用送液裝置)
115‧‧‧負極用往路管的閥
117‧‧‧負極用復路管的閥
4P‧‧‧正極用熱交換器
40P‧‧‧冷媒
41P‧‧‧容器
42P‧‧‧配管
4N‧‧‧負極用熱交換器
40N‧‧‧冷媒
41N‧‧‧容器
42N‧‧‧配管
5‧‧‧流量控制部
6A、6B、6C、6D‧‧‧差壓形成機構
120‧‧‧電池框
121‧‧‧雙極板
122‧‧‧框體
123、124‧‧‧給液用歧管
125、126‧‧‧排液用歧管
127‧‧‧密封構件
190‧‧‧給排板
210、220‧‧‧端板
200‧‧‧電池堆
200s‧‧‧亞電池堆
230‧‧‧鎖緊機構
[圖1]實施形態之氧化還原液流電池的概略構成圖。
[圖2]藉由令正極用復路管比負極用復路管還長而構成之差壓形成機構的概略構成圖。
[圖3]藉由令正極用復路管比負極用復路管還細而構成之差壓形成機構的概略構成圖。
[圖4]藉由令正極用復路管比負極用復路管還屈曲而構成之差壓形成機構的概略構成圖。
[圖5]藉由正極用熱交換器與負極用熱交換器而構成之差壓形成機構的概略構成圖。
[圖6]氧化還原液流電池的動作原理圖。
[圖7]電池堆的概略構成圖。
〔本發明實施形態之說明〕
首先列出本發明實施形態之內容並予說明。
<1>實施形態之氧化還原液流電池的運轉方法，為在將具有正極電極、負極電極、及隔膜的電池胞予以層積複數個而成之電池堆中，利用正極用循環機構令正極電解液循環，且利用負極用循環機構令負極電解液循環之氧化還原液流電池的運轉方法。此氧化還原液流電池的運轉方法中，當令前述正極電解液及前述負極電解液於前述電池堆循環時，係維持令作用於前述隔膜的前述正極電解液的壓力比前述負極電解液的壓力還高之差壓狀態。
藉由維持令作用於隔膜的正極電解液的壓力比負極電解液的壓力還高之差壓狀態，便能夠抑制從負極側透過隔膜往正極側之液移動。此處，所謂令作用於隔膜的正極電解液的壓力比負極電解液的壓力還高之差壓狀態，是指在對於氧化還原液流電池的運轉實質上不造成妨礙的程度下，令正極電解液的壓力比負極電解液的壓力還高以便能夠抑制電解液的液移動之狀態。在氧化還原液流電池的運轉中，例如能夠將正極電解液的壓力與負極電解液的壓力之差設為1000Pa以上。此外，為了更確實地抑制電解液的液移動，更佳是遍及隔膜的全面來形成上述差壓狀態。這是因為，若僅單純地讓剛從電池堆排出後的正極電解液的壓力比負極電解液的壓力還高，則在隔膜的面 上的局部，作用於隔膜的正極電解液的壓力有時仍會變得比負極電解液的壓力還小。
<2>作為實施形態之氧化還原液流電池的運轉方法，能夠舉出下列形態，即，前述正極用循環機構及前述負極用循環機構具備下述構成，並進行下述〔1〕及〔2〕的至少一方，藉此形成前述差壓狀態。
‧前述正極用循環機構，具備：正極用槽；及正極用管路，由從前述正極用槽對前述電池堆供給前述正極電解液之正極用往路管、及從前述電池堆對前述正極用槽排出前述正極電解液之正極用復路管所構成；及正極用送液裝置，將前述正極電解液送出至前述電池堆。
‧前述負極用循環機構，具備：負極用槽；及負極用管路，由從前述負極用槽對前述電池堆供給前述負極電解液之負極用往路管、及從前述電池堆對前述負極用槽排出前述負極電解液之負極用復路管所構成；及負極用送液裝置，將前述負極電解液送出至前述電池堆。
〔1〕令前述正極用復路管的壓力損失比前述負極用復路管的壓力損失還大。
〔2〕令前述負極用往路管的壓力損失比前述正極用往路管的壓力損失還大。
若將從電池堆排出電解液之復路管的壓力損失予以增大，則電解液會變得不易從電池堆排出至復路管，因此電池堆內的電解液的壓力會上昇。
另一方面，若將對電池堆供給電解液之往路管的壓力 損失增大，則在往路管內電解液的壓力會減弱，故電池堆內的電解液的壓力會減少。像這樣，管路(往路管/復路管)的壓力損失，與電池堆內的電解液的壓力有密切的關係，因此藉由調整正極用/負極用的管路的壓力損失，便能容易地形成前述差壓狀態。有關用來調整管路的壓力損失之構成，將於實施形態中詳述。
<3>作為實施形態之氧化還原液流電池的運轉方法，能夠舉出下列形態，即，令來自前述正極用送液裝置的送液量比來自前述負極用送液裝置的送液量還大。
藉由令來自正極用送液裝置的送液量比來自負極用送液裝置的送液量還大，能夠令供給至電池堆內的正極電解液的壓力比負極電解液的壓力還高。其結果，容易維持上述差壓狀態。
<4>實施形態之氧化還原液流電池，為具備：電池堆，將具有正極電極、負極電極、及隔膜的電池胞予以層積複數個而成；及正極用循環機構，令正極電解液於前述電池堆循環；及負極用循環機構，令負極電解液於前述電池堆循環；之氧化還原液流電池。此氧化還原液流電池，具備：差壓形成機構，當令前述正極電解液及前述負極電解液於前述電池堆循環時，製造出使得作用於前述隔膜的前述正極電解液的壓力比前述負極電解液的壓力還高之差壓狀態。
按照上述氧化還原液流電池，當令正極電解液與負極電解液於電池堆循環時，能夠製造出前述差壓狀 態。因此，上述氧化還原液流電池中，即使因電解液的循環而反覆充放電，仍能抑制液移動，正極電解液的總量不會變得比負極電解液的總量還多太多。
〔本發明實施形態之細節〕
以下，說明實施形態之氧化還原液流電池(RF電池)的運轉方法、及RF電池之實施形態。實施形態中，以同一符號表示之構件，係具備同一功能。另，本發明並非限定於實施形態所示之構成，而是意圖包括申請專利範圍所揭示，與申請專利範圍之意義均等及其範圍內的所有變更。
<實施形態1> ≪RF電池的全體構成≫
如圖1概略圖所示，本實施形態之RF電池1，如同習知之RF電池般，具備電池堆2、正極用循環機構3P、負極用循環機構3N。此圖1中，是將電池堆2的構成予以簡化表示，但實際上如已參照圖7的下圖所說明般，具備將複數個亞電池堆200s以端板210，220予以鎖緊之構成。此外，圖1的電池堆2中，雖僅圖示了一個電池胞100，但實際上層積有複數個電池胞100。各電池胞100，係由正極電極104、負極電極105、及區隔兩電極104，105之隔膜101所構成。
正極用循環機構3P，具備正極用槽106、由 正極用往路管108及正極用復路管110所構成之正極用管路、及泵浦(正極用送液裝置)112。正極用往路管108為從正極用槽106對電池堆2供給正極電解液之配管，正極用復路管110為從電池堆2對正極用槽106排出正極電解液之配管。泵浦112設於正極用往路管108的途中，將正極電解液送出至電池堆2。
負極用循環機構3N，具備負極用槽107、由負極用往路管109及負極用復路管111所構成之負極用管路、及泵浦(負極用送液裝置)113。負極用往路管109為從負極用槽107對電池堆2供給負極電解液之配管，負極用復路管111為從電池堆2對負極用槽107排出負極電解液之配管。泵浦113設於負極用往路管109的途中，將負極電解液送出至電池堆2。
具備上述構成之實施形態的RF電池1中和以往主要的差異點為，具備差壓形成機構，當在電池堆2內令正極電解液及負極電解液循環時，製造出令作用於隔膜101的正極電解液的壓力比負極電解液的壓力還高之差壓狀態(對於隔膜101，壓力作用於圖1的電池胞100中圖示之白底箭頭的方向)。
≪差壓形成機構≫
差壓形成機構，是藉由改變RF電池1中所具備之既有構件的構成(主要是尺寸)而形成，具體而言是對正極用循環機構3P及負極用循環機構3N設計出構成上的差 異。以下，依據圖2~圖5說明差壓形成機構的一形態。圖2~圖4中省略了槽、泵浦及閥，圖5中更省略了電池堆。
〔形成因正極用管路與負極用管路的長度相異所致之差壓狀態〕
圖2中揭示藉由令正極用復路管110比負極用復路管111還長而形成之差壓形成機構6A。若將管增長，則在管內流通之電解液的壓力損失會增大。圖2的情形下，是令正極用復路管110比負極用復路管111還長，故正極用復路管110的壓力損失會變得比負極用復路管111的壓力損失還大。
其結果，電池堆2內的正極電解液的壓力變得比負極電解液的壓力還高，而能夠遍及電池堆2內的隔膜101的全面來製造出令作用於隔膜101的正極電解液的壓力比負極電解液的壓力還高之差壓狀態。
雖未圖示，但亦可藉由令負極用往路管109比正極用往路管108還長，來形成差壓形成機構6A。在此情形下，電池堆2內的負極電解液的壓力會變低，而相對地製造出正極電解液的壓力比負極電解液的壓力還高之狀態。當然，也能將復路管110，111的長度相異之構成，與往路管108，109的長度相異之構成予以組合，來形成差壓形成機構6A。
〔形成因正極用管路與負極用管路的粗細相異所致之差壓狀態〕
圖3中揭示藉由令正極用復路管110比負極用復路管111還細而形成之差壓形成機構6B。若將管縮細，則在管內流通之電解液的壓力損失會增大。圖3的情形下，是令正極用復路管110比負極用復路管111還細，故正極用復路管110的壓力損失會變得比負極用復路管111的壓力損失還大。
其結果，電池堆2內的正極電解液的壓力變得比負極電解液的壓力還高，而能夠遍及電池堆2內的隔膜101的全面來製造出令作用於隔膜101的正極電解液的壓力比負極電解液的壓力還高之差壓狀態。
雖未圖示，但亦可藉由令負極用往路管109比正極用往路管108還細，來形成差壓形成機構6B。在此情形下，電池堆2內的負極電解液的壓力會變低，而相對地製造出正極電解液的壓力比負極電解液的壓力還高之狀態。當然，也能將復路管110，111的粗細相異之構成，與往路管108，109的粗細相異之構成予以組合，來形成差壓形成機構6B。
〔形成因正極用管路與負極用管路的路徑相異所致之差壓狀態〕
圖4中揭示藉由令正極用復路管110比負極用復路管111還複雜地屈曲而形成之差壓形成機構6C。若管的屈曲 處多，則在管內流通之電解液的壓力損失會增大。圖4的情形下，是令正極用復路管110比負極用復路管111還複雜地屈曲，故正極用復路管110的壓力損失會變得比負極用復路管111的壓力損失還大。其結果，電池堆2內的正極電解液的壓力變得比負極電解液的壓力還高，而能夠遍及電池堆2內的隔膜101的全面來製造出令作用於隔膜101的正極電解液的壓力比負極電解液的壓力還高之差壓狀態。另，除了令管的屈曲處增多以外，例如藉由令管的屈曲處的彎曲半徑減小，也能令管複雜地屈曲。
雖未圖示，但亦可藉由令負極用往路管109比正極用往路管108還複雜地屈曲，來形成差壓形成機構6C。當然，也能將復路管110，111的屈曲狀態相異之構成，與往路管108，109的屈曲狀態相異之構成予以組合，來形成差壓形成機構6C。
〔形成因正極用管路與負極用管路的閥開度相異所致之差壓狀態〕
圖1所示之RF電池1的正極用管路中存在著閥114、116，負極用管路中存在著閥115、117。該些閥114~117，當停止對電池堆2循環電解液時等會被利用。也能利用該些閥來形成差壓形成機構。例如，令正極用復路管110的閥116比負極用復路管111的閥117還縮窄(減小開度)，藉此便能使正極用復路管110的壓力損失比負極用復路管111的壓力損失還大。其結果，電池堆2內的 正極電解液的壓力變得比負極電解液的壓力還高，而能夠遍及電池堆2內的隔膜101的全面來製造出令作用於隔膜101的正極電解液的壓力比負極電解液的壓力還高之差壓狀態。
令負極用往路管109的閥115比正極用往路管108的閥114還縮窄，藉此也會降低電池堆2內的負極電解液的壓力，而能製造出上述差壓狀態。當然，也能將復路管110，111的各閥116，117的開度相異之構成，與往路管108，109的各閥114，115的開度相異之構成予以組合，來形成差壓形成機構。另，設於正極用管路與負極用管路之閥的數量或位置並不限定於圖1所示之構成或配置，能夠適當地設定。例如，正極用管路與負極用管路各者可具備3個以上的閥，也可各具備1個閥。
〔形成因來自正極用送液裝置與負極用送液裝置的送液量相異所致之差壓狀態〕
也可藉由令來自圖1所示泵浦(正極用送液裝置)112的正極電解液的送液量比來自泵浦(負極用送液裝置)113的負極電解液的送液量還大，來形成差壓形成機構。電解液的送液量，能夠藉由泵浦112、113的輸出而調節。圖1構成中，流量控制部5連接至各泵浦112、113，而能夠精度良好地進行各泵浦112、113的相對輸出之調整。各泵浦112、113的輸出，可由流量控制部5依據事先運用試驗用的RF電池1所求得之值來控制。藉由 此來自泵浦112、113的送液量的調節，也會讓電池堆2內的正極電解液的壓力變得比負極電解液的壓力還高，而能夠遍及電池堆2內的隔膜101的全面來製造出令作用於隔膜101的正極電解液的壓力比負極電解液的壓力還高之差壓狀態。
〔形成因正極用熱交換器與負極用熱交換器的構成相異所致之差壓狀態〕
圖1所示之RF電池1，具備設於正極用復路管110的途中之正極用熱交換器4P、及設於負極用復路管111的途中之負極用熱交換器4N。藉由該些熱交換器4P，4N也能夠形成差壓形成機構6D。
在圖5的上部揭示負極用熱交換器4N的概略構成圖，在圖5的下部揭示正極用熱交換器4P的概略構成圖。熱交換器的基本構成，例如如日本特開2013-206566號公報所記載般為周知。例如，如圖5所示，能夠藉由令配管42P(42N)匍匐於貯留冷媒40P(40N)的容器41P(41N)內，來構成熱交換器4P(4N)。配管42P(42N)連接至復路管110(111)，是故在其內部流通著正極電解液(負極電解液)。正極電解液(負極電解液)在流通於配管42P(42N)的期間，會藉由冷媒40P(40N)而受到冷卻。冷媒40P(40N)為空冷用的氣體冷媒或水冷用的液體冷媒，藉由未圖示之冷卻機構受到冷卻。此處，配管42P(42N)能夠視為是復路管110 (111)的一部分。
當藉由熱交換器4P、4N來形成差壓形成機構6D的情形下，如圖示般，可令正極用熱交換器4P的配管42P比負極用熱交換器4N的配管42N還長。如此一來，基於如同復路管110，111的長度相異之差壓形成機構6A般的理由，能夠遍及隔膜101的全面來製造出令作用於隔膜101的正極電解液的壓力比負極電解液的壓力還高之差壓狀態。
除此之外，藉由令配管42P比配管42N還細、令配管42P的屈曲處比配管42N的屈曲處還多、或是令配管42P的彎曲半徑比配管42N的彎曲半徑還小，也能夠製造出上述差壓狀態。當然，也可將配管長度、配管粗細、配管的屈曲狀態予以組合來製造出上述差壓狀態。另，藉由僅設置正極用熱交換器4P而不設置負極用熱交換器4N，也能製造出上述差壓狀態。
〔其他方案〕
藉由將圖1的正極用槽106配設成比負極用槽107還高，也能夠形成上述差壓狀態。此外，藉由令正極用復路管110迂迴至比負極用復路管111還高的位置，也能形成上述差壓狀態。
〔關於組合〕
以上說明的各差壓形成機構，能夠單獨或組合運用。 例如，若將正極用管路及負極用管路的長度相異之構成，與正極用管路及負極用管路的粗細相異之構成予以組合，則容易形成所求的差壓狀態。又，除了正極用管路及負極用管路的管路長度與管路直徑相異以外，還讓正極側的泵浦(正極用送液裝置)及負極側的泵浦(負極用送液裝置)的送液量相異，藉此可達成上述差壓狀態的細微調整，因此較佳。
〔附記〕
此處，本實施形態中，於電池堆2內的正極電解液的通路和負極電解液的通路在構成上為同一。若要令電池堆2內的通路變化，則必定要令圖7的電池框120的構成變化。電池框120的製作需要模具，故電池框120的變更並不容易。另一方面，如上述般，本實施形態中的差壓形成機構，能夠藉由對正極用循環機構3P及負極用循環機構3N設計出構成上的差異而容易地形成。
≪RF電池的運轉方法≫
製作將上述各差壓形成機構單獨或組合而成之試驗用的RF電池1。然後，一面監控該試驗用的RF電池1的隔膜101之壓力，一面於電池堆2內令正極電解液及負極電解液循環。依據該監控結果，進行RF電池1的各部的形狀/尺寸之再調整，或令泵浦112、113的輸出變化，以決定各部的形狀/尺寸之最適值或決定泵浦112、113的輸出 之最適值。若運用依據該最適值而設計出之RF電池1，則能夠總是遍及隔膜101的全面來令作用於隔膜101之正極電解液的壓力比作用於隔膜101之負極電解液的壓力還高。其結果，能夠抑制從負極側透過隔膜101往正極側之液移動。
例如，當採用參照圖3之差壓形成機構6B的情形下，若將正極用復路管110的內徑做成負極用復路管111的內徑的80%以下，則能夠令作用於電池胞100內的隔膜101之正極電解液的壓力比作用於隔膜101之負極電解液的壓力還高。
≪其他≫
較佳是即使當停止RF電池1，亦即停止電解液的循環時，仍維持前述差壓狀態。這樣一來，能夠有效地抑制從負極側往正極側之液移動。例如，以維持著差壓狀態的方式，將兩泵浦112、113的輸出逐漸減弱，然後將兩泵浦112、113同時停止。此時，至兩泵浦112，113停止為止的期間，調節兩泵浦112、113的輸出而使得來自正極用的泵浦112之送液量變得比來自負極用的泵浦113的送液量還大，藉此便能於電解液的循環停止之前維持差壓狀態。或是，令負極側的泵浦113比正極側的泵浦112先停止，藉此也能於電解液的循環停止之前維持差壓狀態。後者之手法，也能換句話說是負極側的泵浦113停止後暫時令正極側的泵浦112持續動作之手法。
〔產業利用性〕
本發明之氧化還原液流電池及氧化還原液流電池的運轉方法，對於太陽光發電、風力發電等新能量之發電而言，能夠利用於發電輸出變動的穩定化、發電電力剩餘時的蓄電、負載平準化等，此外也能與一般的發電所併設，利用於瞬間壓降措施、停電措施或負載平準化。
1‧‧‧氧化還原液流電池(RF電池)
2‧‧‧電池堆
100‧‧‧電池胞
101‧‧‧隔膜
102‧‧‧正極部
103‧‧‧負極部
104‧‧‧正極電極
105‧‧‧負極電極
3P‧‧‧正極用循環機構
106‧‧‧正極用槽
108‧‧‧正極用往路管
110‧‧‧正極用復路管
112‧‧‧泵浦(正極用送液裝置)
114‧‧‧正極用往路管的閥
116‧‧‧正極用復路管的閥
3N‧‧‧負極用循環機構
107‧‧‧負極用槽
109‧‧‧負極用往路管
111‧‧‧負極用復路管
113‧‧‧泵浦(負極用送液裝置)
115‧‧‧負極用往路管的閥
117‧‧‧負極用復路管的閥
4P‧‧‧正極用熱交換器
4N‧‧‧負極用熱交換器
5‧‧‧流量控制部

Claims (4)

  1. 一種氧化還原液流電池的運轉方法，為在將具有正極電極、負極電極、及隔膜的電池胞予以層積複數個而成之電池堆中，利用正極用循環機構令正極電解液循環，且利用負極用循環機構令負極電解液循環之氧化還原液流電池的運轉方法，其特徵為，當令前述正極電解液及前述負極電解液於前述電池堆循環時，係維持令作用於前述隔膜的前述正極電解液的壓力比前述負極電解液的壓力還高之差壓狀態。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之氧化還原液流電池的運轉方法，其中，前述正極用循環機構，具備：正極用槽；及正極用管路，由從前述正極用槽對前述電池堆供給前述正極電解液之正極用往路管、及從前述電池堆對前述正極用槽排出前述正極電解液之正極用復路管所構成；及正極用送液裝置，將前述正極電解液送出至前述電池堆；前述負極用循環機構，具備：負極用槽；及負極用管路，由從前述負極用槽對前述電池堆供給前述負極電解液之負極用往路管、及從前述電池堆對前述負極用槽排出前述負極電解液之負極用復路管所構成；及負極用送液裝置，將前述負極電解液送出至前述電池堆； 藉由進行下述〔1〕及〔2〕的至少一方，來形成前述差壓狀態：〔1〕令前述正極用復路管的壓力損失比前述負極用復路管的壓力損失還大；〔2〕令前述負極用往路管的壓力損失比前述正極用往路管的壓力損失還大。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之氧化還原液流電池的運轉方法，其中，令來自前述正極用送液裝置的送液量比來自前述負極用送液裝置的送液量還大。
  4. 一種氧化還原液流電池，為具備：電池堆，將具有正極電極、負極電極、及隔膜的電池胞予以層積複數個而成；及正極用循環機構，令正極電解液於前述電池堆循環；及負極用循環機構，令負極電解液於前述電池堆循環；之氧化還原液流電池，其特徵為，具備：差壓形成機構，當令前述正極電解液及前述負極電解液於前述電池堆循環時，製造出使得作用於前述隔膜的前述正極電解液的壓力比前述負極電解液的壓力還高之差壓狀態。
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