WO2019087366A1 - レドックスフロー電池 - Google Patents

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WO2019087366A1
WO2019087366A1 PCT/JP2017/039813 JP2017039813W WO2019087366A1 WO 2019087366 A1 WO2019087366 A1 WO 2019087366A1 JP 2017039813 W JP2017039813 W JP 2017039813W WO 2019087366 A1 WO2019087366 A1 WO 2019087366A1
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battery
container
positive electrode
tank
negative electrode
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PCT/JP2017/039813
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淳夫 池内
清明 林
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住友電気工業株式会社
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Priority to KR1020187017369A priority patent/KR102427531B1/ko
Priority to US16/067,190 priority patent/US10950879B2/en
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    • Y02E60/30—Hydrogen technology
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Definitions

  • the present invention relates to redox flow batteries.
  • a redox flow battery (RF battery) is known as one of the large-capacity storage batteries for storing electric power derived from natural energy such as solar power generation and wind power generation.
  • the RF battery includes a cell stack having a plurality of battery cells, each electrode electrolyte tank for storing each electrode electrolyte, a supply conduit for supplying each electrode electrolyte to the battery cell, and each electrode electrolyte from the battery cell.
  • An exhaust conduit for exhausting and a pump for circulating each polar electrolyte are provided (Patent Document 1).
  • the redox flow battery of the present disclosure is A positive electrode tank container storing a positive electrode electrolyte tank for storing a positive electrode electrolyte;
  • a battery cell having a positive electrode, a negative electrode, and a diaphragm, a positive electrode circulation mechanism for supplying and circulating the positive electrode electrolyte to the battery cell, and a negative electrode circulation mechanism for supplying and circulating the negative electrode electrolyte to the battery cell
  • a battery device container containing the
  • FIG. 1 It is a fragmentary sectional view which shows the outline of the state cut
  • FIG. 1 It is a schematic block diagram of the redox flow cell concerning an embodiment. It is a schematic sectional drawing of the cell stack in the battery apparatus container with which the redox flow battery which concerns on embodiment is equipped. It is a schematic block diagram of the cell stack with which the redox flow battery concerning an embodiment is equipped. It is a fragmentary sectional view showing an outline of an arrangement part of connection structure with which a redox flow battery concerning a modification is equipped. It is a fragmentary sectional view showing an outline of another example of an arrangement place of connection structure with which a redox flow battery concerning a modification is equipped.
  • the redox flow battery (RF battery) is usually assembled by connecting the cell stack, the respective polar electrolyte tanks, the respective conduits and the like at the installation site.
  • RF battery redox flow battery
  • a sufficient working space can not always be secured, and the assembly work may be complicated. Therefore, it is necessary to assemble the RF battery in one container (for example, a container) capable of collectively storing the RF battery in advance in a factory or the like capable of securing a sufficient working space, and transport the entire container to the installation place investigated.
  • the redox flow battery is A positive electrode tank container storing a positive electrode electrolyte tank for storing a positive electrode electrolyte;
  • a battery cell having a positive electrode, a negative electrode, and a diaphragm, a positive electrode circulation mechanism for supplying and circulating the positive electrode electrolyte to the battery cell, and a negative electrode circulation mechanism for supplying and circulating the negative electrode electrolyte to the battery cell
  • a battery device container containing the
  • design changes such as battery capacity and battery output can be easily performed.
  • the battery cells and the like, the positive electrode electrolyte tank and the negative electrode electrolyte tank are housed in different containers. Exchange of the container itself is easy, and replacement of a member (battery cell or electrolyte tank) requiring a design change can be performed by replacing the container itself storing the member. If the tank container or the battery device container itself is replaced with a container having a different size, the amount of electrolytic solution and the number of battery cells stored inside can be changed to change the battery capacity and battery output of the RF battery.
  • the positive electrode circulation mechanism and the negative electrode circulation mechanism each have an electrode supply conduit for supplying the electrode electrolyte to the battery cell, and an electrode discharge conduit for discharging the electrode electrolyte from the battery cell.
  • the positive and negative electrode electrolyte tanks and the negative electrode electrolyte tank respectively transmit the positive and negative electrode electrolyte tubes from the positive electrode electrolyte tank to the positive electrode supply conduit, and discharge the negative electrode electrolyte from the positive electrode electrolyte tank.
  • Each electrode return pipe returning from the conduit to each of the electrode electrolyte tanks Furthermore, it is possible to include a connection structure for detachably connecting each of the respective pole supply conduits and the respective pole discharge conduits, and each of the respective pole forward pipes and the respective pole return pipes.
  • design changes such as battery capacity and battery output can be easily performed. It is because when the design change such as the battery capacity and the battery output occurs and the container itself is replaced, the tubes can be easily removed from each other. Usually, since the connection between the flow channels of the electrolytic solution can not be detached by means of an adhesive or fusion bonding, once the flow channels are connected to each other, the removing operation between the pipes tends to be very complicated.
  • the battery device container may be placed on the roof of at least one of the positive electrode tank container and the negative electrode tank container.
  • the installation area of a redox flow battery can be made small by laminating
  • the contact area A of the containers can be increased as compared to the case where the three containers of the positive electrode tank container, the negative electrode tank container, and the battery device container are arranged on the same plane at intervals. Therefore, as compared with the total surface area Sa (total surface area of each container) of the three containers when the three containers are arranged on the same plane at a distance from each other, the battery device container is a positive electrode tank container and a negative electrode tank container.
  • the total surface area Sb of the three containers when placed on at least one of the roofs can be reduced by the area of the contact area A.
  • the total surface area Sb is determined by “the total surface area Sa ⁇ the contact area A”.
  • the center of gravity is on the lower side as compared to the case where the upper and lower sides are piled upside down, even if the containers are stacked Stable installation of RF battery. Moreover, the deformation of the lower container can be suppressed.
  • the battery device container straddles between the positive electrode tank container and the negative electrode tank container, and is evenly mounted on the roofs of the positive electrode tank container and the negative electrode tank container.
  • the battery device container since the battery device container is evenly placed on the roofs of both tank containers, the battery device container can be stably placed.
  • the positive electrode tank container and the negative electrode tank container are arranged in parallel so that their longitudinal directions are parallel to each other while spacing them from each other.
  • the battery device container may be placed so that the longitudinal direction thereof is orthogonal to the longitudinal direction of the positive electrode tank container and the negative electrode tank container.
  • the contact area A of the three containers is easily increased, the total surface area Sb can be easily reduced and the surface area reduction rate Sc can be easily increased.
  • the positive electrode tank container and the negative electrode tank container are arranged in parallel so that the longitudinal directions are parallel to each other and the side surfaces of the positive electrode tank container and the negative electrode tank container are in contact with each other.
  • the battery device container may be placed so that the longitudinal direction thereof is parallel to the longitudinal direction of the positive electrode tank container and the negative electrode tank container.
  • the contact area A of the three containers can be easily increased, so the total surface area Sb can be easily reduced and the surface area reduction rate Sc can be easily increased.
  • the contact area A of the three containers can be increased as compared with the redox flow battery of the above (5) in which the tank containers are spaced apart from each other.
  • the side surfaces of both tank containers are in contact with each other, and the battery device container is placed so that the longitudinal direction thereof is parallel to the longitudinal direction of both tank containers.
  • the contact area A of the three containers can be increased as compared with the redox flow battery of the above (5) in which only a part of the bottom of the battery device container is in contact with the tank container.
  • Each of the positive electrode circulation mechanism and the negative electrode circulation mechanism has a positive electrode pump and a negative electrode pump for circulating the respective electrode electrolytes, When the inside of the battery device container is viewed from the side, the positive electrode pump and the negative electrode pump are disposed at symmetrical positions with respect to the center of the battery device container in the left-right direction.
  • This charge / discharge uses an electrolyte containing, as an active material, an ion whose valence changes due to oxidation / reduction (for example, vanadium ion, titanium ion, manganese ion, etc.) as a positive electrode electrolyte and a negative electrode electrolyte, And the redox potential of the ions contained in the negative electrode electrolyte.
  • an electrolyte containing, as an active material, an ion whose valence changes due to oxidation / reduction (for example, vanadium ion, titanium ion, manganese ion, etc.) as a positive electrode electrolyte and a negative electrode electrolyte, And the redox potential of the ions contained in the negative electrode electrolyte.
  • the RF battery 1 comprises a battery cell 200 (FIG. 10, FIG. 11), a positive electrode electrolyte tank 30 (FIG. 9), a negative electrolyte tank 40, a positive circulation mechanism 230, a negative circulation mechanism 240, and a control unit. And 260.
  • the respective polar electrolyte tanks 30, 40 store the respective polar electrolytes.
  • the respective pole circulation mechanisms 230 and 240 supply and circulate each pole electrolyte to the battery cell 200.
  • the controller 260 controls the circulation of each polar electrolyte in each polar circulation mechanism 230, 240.
  • One of the features of the RF battery 1 is the battery device container 2 containing the battery cell 200, the pole circulation mechanisms 230 and 240, and the control unit 260 inside, and the positive electrode tank container containing the positive electrolyte tank 30 inside. 3 and the negative electrode tank container 4 for housing the negative electrode electrolyte tank 40 therein, and these three containers 2, 3 and 4 are respectively constituted by separate members (FIGS. 1 to 6, FIGS. 9). The details will be described below.
  • the solid arrows in FIGS. 7 to 11 indicate the flow of the electrolyte.
  • the battery device container 2 accommodates the battery cell 200, the pole circulation mechanisms 230 and 240, and the control unit 260 inside. Details of the storage members in the battery device container 2 will be described later.
  • the positive electrode tank container 3 accommodates the positive electrode electrolyte tank 30 therein, and the negative electrode tank container 4 accommodates the negative electrode electrolyte tank 40 therein.
  • the battery device container 2, the positive electrode tank container 3, and the negative electrode tank container 4 are configured as separate members. Therefore, design changes such as battery capacity and battery output can be easily performed. This is because the battery cells 200 and the like, the positive electrode electrolyte tank 30, and the negative electrode electrolyte tank 40 are accommodated in different containers.
  • the battery device container 2 and the tank containers 3 and 4 themselves are replaced with containers having different sizes, the battery capacity and the battery output of the RF battery 1 can be changed.
  • Replacement of the container itself is easy, and replacement of the components (battery cells 200 and the respective polar electrolyte tanks 30, 40) requiring design change can be performed by replacing the container itself storing the components.
  • each container 2, 3, 4 typically includes a dry container.
  • the shape of each container 2, 3, 4 typically includes a rectangular shape.
  • Each of the containers 2, 3 and 4 has a rectangular bottom to be installed, a rectangular ceiling facing the bottom, both side surfaces connecting the bottom and the long sides of the ceiling, and a bottom And both end surface portions connecting short sides of the ceiling portion. Doors that can be opened and closed so as to allow the worker to access the inside of the container are provided on the side surface portion and the end surface portion (not shown).
  • the material of each container 2, 3, 4 is, for example, steel (for example, general structural rolled steel SS400).
  • each of the containers 2, 3, and 4 can be appropriately selected according to the battery capacity, battery output, and the like of the RF battery 1.
  • the large (small) capacity RF battery 1, the large (small) tank containers 3 and 4, and the large output (small) RF battery 1, the large (small) battery equipment container 2 Be By doing so, it is possible to increase (or reduce) the amount of each of the electrode electrolytes and the number of battery cells that can be stored in each of the containers 2, 3, and 4.
  • Each of the containers 2, 3 and 4 can use containers for international cargo according to ISO standards (for example, ISO 1496-1: 2013 etc.).
  • Each container 2, 3, 4 is typically a 20-foot container or a 40-foot container, a 45-foot container, a 20-foot high-cube container taller than them, a 40-foot high-cube container, a 45-foot high-cube container Etc. can be used.
  • the sizes of the three containers 2, 3 and 4 may be the same size.
  • the size of both tank containers 3 and 4 is made larger than that of both containers 3 and 4 shown in FIGS.
  • the sizes of the container 2 and the two tank containers 3 and 4 may be different from each other.
  • the battery device container 2 and the two tank containers 3 and 4 are containers of different sizes, as shown in FIGS. 2, 4 and 6, the battery device container 2 is a container smaller than the two tank containers 3 and 4 Can be used.
  • the arrangement of the three containers 2, 3, 4 may be arranged on the same plane, or, as shown in FIGS. 1 to 6, the containers may be arranged to overlap each other in the vertical direction.
  • the installation area of the RF battery 1 can be reduced.
  • the contact area A of containers can be enlarged compared with the case (it may be called a plane type hereafter) which arrange
  • the total surface area Sb can be reduced by the contact area A.
  • the total surface area Sb is determined by “the total surface area Sa ⁇ the contact area A”. Therefore, it is easy to increase the surface area reduction ratio Sc (%) obtained by “ ⁇ 1 ⁇ (total surface area Sb) / (total surface area Sa) ⁇ ⁇ 100”.
  • the number of stages is two, and two tank containers 3 and 4 are disposed on the lower side, one battery device container 2 on the upper side, positive tank container 3 and negative tank It is preferable to mount so as to overlap on the roof of at least one of the containers 4.
  • the center of gravity is on the lower side as compared to the case where the upper and lower sides are stacked upside down. Therefore, even if these containers 2, 3 and 4 are stacked, the RF battery 1 can be stably installed. Moreover, the deformation of the lower containers (tank containers 3 and 4) can be suppressed.
  • the upper battery device container 2 is preferably mounted evenly on the roofs of the positive electrode tank container 3 and the negative electrode tank container 4, straddling between the lower positive electrode tank container 3 and the negative electrode tank container 4.
  • the overlapping area of the battery device container 2 and the positive electrode tank container 3 and the overlapping area of the battery device container 2 and the negative electrode tank container 4 are substantially the same.
  • the battery device container 2 can be stably placed on the roofs of both the tank containers 3 and 4.
  • the manner in which the containers 2, 3 and 4 are stacked can be appropriately selected according to the installation location of the RF battery 1 and the like. For example, cross type (FIGS. 1 and 2), parallel type (FIGS. 3 and 4), colinear type (FIG. 5, FIG. 6) etc. are mentioned.
  • Cross type In the cross type, as shown in FIGS. 1 and 2, two tank containers 3 and 4 are arranged side by side in parallel so that their longitudinal directions are parallel to each other, and one battery container 2 is two tank containers 3 , 4 on the roof, so that the longitudinal direction of the battery device container 2 and the longitudinal direction of the two tank containers 3 and 4 intersect (here, orthogonally).
  • this cross type makes it easy to increase the contact area A of the three containers as compared to the above flat type, so it is easy to reduce the total surface area Sb and to easily increase the surface area reduction ratio Sc.
  • the side surfaces of the two tank containers 3, 4 face each other.
  • the lower two tank containers 3 and 4 are preferably disposed at predetermined intervals between the side surfaces facing each other.
  • the predetermined distance is, for example, a distance such that one battery device container 2 placed on the roof of both tank containers 3 and 4 does not protrude outside in the parallel direction in both tank containers 3 and 4.
  • the region surrounded by the outlines of both tank containers 3 and 4 is substantially “(length along the longitudinal direction of battery device container 2) ⁇ (long direction of both tank containers 3 and 4) Length) can be used.
  • the installation area of the RF battery 1 can be reduced.
  • a part (central part in the longitudinal direction) of the bottom of the battery device container 2 can not be stacked on the roof of the tank containers 3 and 4, the four corners of the battery device container 2 It can be placed on the roof.
  • the four corners of the battery device container 2 can be placed on the roofs of the two tank containers 3 and 4 to make the battery device container 2 two tank containers 3 and 4 It can be stably placed on the roof of
  • the mounting location of the two tank containers 3 and 4 on the roof of the battery device container 2 may be at the center in the longitudinal direction of the tank containers 3 and 4, the tank container 3 as shown in FIG. It is preferable that one end face side of the longitudinal direction 4 (the back side in the drawing of FIG. 1 and FIG. 2) is preferable. That is, the battery device container 2 is placed close to one end side of the tank containers 3 and 4 in the longitudinal direction.
  • the long sides of the battery device container 2 are arranged to overlap on the short sides of the two tank containers 3 and 4.
  • the short sides of the battery device container 2 overlap the long sides in the outer side in the parallel direction in the respective tank containers 3 and 4.
  • two corners of the four corners of the battery device container 2 and one corner of each of the tank containers 3 and 4 can be overlapped, so that the battery device container 2 is divided into two tank containers 3 and 4. It can be stably placed on the roof.
  • the worker can easily access the inside of the battery device container 2 from one side (the front side of the sheet of FIG. 1 and FIG. 2) of the battery device container 2 and maintenance in the battery device container 2 can be easily performed. Since the battery device container 2 is placed close to one end side of the two tank containers 3 and 4 in the longitudinal direction (the back side in FIG. 1 and FIG. 2), the two tank containers 3 and 4 are It is because the space which an operator mounts can be widely secured on the roof of the other end side. On the roofs of both tank containers 3 and 4, it is preferable to arrange a work floor which spans both tank containers 3 and 4 so that the worker can easily work.
  • a scaffold of a predetermined height (work Should be temporarily installed.
  • each tank container 3 and 4 it is preferable to cover the exposed part of the outer periphery of each tank container 3 and 4 with a heat insulating material (not shown). If so, it is easy to suppress the temperature change of the electrolyte solution due to the external environment. For example, it is preferable to cover the outer periphery (including the side surfaces facing each other) except the area overlapping the battery device container 2 in each of the tank containers 3 and 4 with a heat insulating material (not shown).
  • the lower two tank containers 3 and 4 are substantially in contact with each other across substantially the entire sides without leaving any space between the opposing sides. It is preferable to arrange in. Then, the footprint of the RF battery 1 can be made smaller than the above-mentioned cross type.
  • the contact area A of the three containers 2, 3 and 4 can be compared with the above-mentioned crossing type in which the two tank containers 3 and 4 are spaced apart from each other. It can be enlarged.
  • the substantially entire area of the bottom of the battery device container 2 can be brought into contact with both tank containers 3 and 4, only a part of the bottom of the battery device container 2 is brought into contact with both tank containers 3 and 4
  • the contact area A of the three containers 2, 3 and 4 can be increased as compared to the crossing type.
  • the substantially entire area of the bottom of the battery device container 2 is stacked on the roofs of both the tank containers 3 and 4, the battery device container 2 can be stably placed.
  • the worker can access the inside from the both sides of the battery device container 2, it is not necessary to temporarily set up a scaffold such as the above-mentioned cross type.
  • a work space can be secured on the roofs of the tank containers 3 and 4 on the outer side (opposite sides opposite to each other) in the parallel direction. And since the space between the mutually opposing side surfaces of two tank containers 3 and 4 can be reduced, it is not necessary to arrange a heat insulating material in the opposite side surface, and the work which covers a heat insulating material can be simplified. Cost can be reduced.
  • the mounting location on the roof of the two tank containers 3 and 4 in the battery device container 2 is Similar to the above-described parallel type, it is preferable that one end face side of the tank containers 3 and 4 in the longitudinal direction (the back side in the drawing of FIG. 4) be used.
  • one short side of the battery device container 2 is arranged to overlap on the short sides of the two tank containers 3 and 4.
  • reinforcing beams 3b and 4b for reinforcing the respective ceilings at locations overlapping the other short sides of the battery device container 2 in the ceilings of the respective tank containers 3 and 4.
  • reinforcing columns at locations (on the same plane of the reinforcing beams 3b and 4b) corresponding to the other short sides of the battery device container 2 on both side surfaces of the tank containers 3 and 4, respectively.
  • FIG. 4 only the reinforcing pillars 4 c in one side surface portion of the negative electrode tank container 4 are shown, and the reinforcing pillars in the other side surface portion (the opposite side to the positive electrode tank container 3) The pillars are not shown.
  • the short sides of the battery device container 2 overlap the ceilings of the tank containers 3 and 4. It is preferable to provide a reinforcement beam at the location. Furthermore, it is preferable to provide a reinforcement pillar in the location corresponding to each short side of the battery apparatus container 2 in the both sides
  • the lower two tank containers 3 and 4 are substantially the same as the above-mentioned parallel type, and the end surfaces of each tank container 3 and 4 substantially extend over the entire area without leaving any space between them. It is preferable to arrange so that it may touch. Then, the installation area of the RF battery 1 can be reduced as in the parallel type described above. In order to bring the end faces of the two tank containers 3 and 4 into contact with each other, a substantially entire area of the bottom of the battery device container 2 is brought into contact with the two tank containers 3 and 4.
  • the contact area A of 4 can be increased.
  • the battery device container 2 can be stably placed. Since the space between the mutually opposing end faces of the two tank containers 3 and 4 can be reduced, the heat insulating material may not be disposed on the opposite end faces.
  • the RF battery 1 includes respective pole circulation paths for circulating respective polar electrolytes between the battery device container 2 and the respective tank containers 3 and 4. As shown in FIG. 7 and FIG. 8 (appropriately FIG. 9 and FIG. 10), each pole circulation path is composed of each pole supply conduit 231, 241 and each pole discharge conduit 232, 242, each pole forward pipe 31, 41 and each A pole return pipe 32, 42 and a connection structure 5 are provided.
  • the respective pole electrolyte tanks corresponding to the overlapping portion of the bottom plate 2b constituting the bottom portion of the battery device container 2 and the top plates 3u and 4u constituting the ceiling portion of the respective tank containers 3 and 4 correspond to the overlapping portion
  • the top plates 30u and 40u constituting the ceiling portions 30 and 40 through holes for inserting the respective circulation paths are formed, and both through holes overlap so as to face each other (FIG. 7, Figure 8).
  • Each pole supply conduit 231, 241 supplies each pole electrolyte to each pole cell 202, 203, and each pole discharge conduit 232, 242 discharges each pole electrolyte from each pole cell 202, 203.
  • the respective pole supply conduits 231, 241 and the respective pole discharge conduits 232, 242 are arranged in the battery device container 2 in this example.
  • One end of each pole supply conduit 231, 241 is connected to each pole forward tube 31, 41, and the other end of each pole supply conduit 231, 241 is connected to each pole cell 202, 203.
  • One end of each pole discharge conduit 232, 242 is connected to each pole cell 202, 203, and the other end of each pole discharge conduit 232, 242 is connected to each pole return pipe 32, 42.
  • Each pole forward pipe 31, 41 sends each pole electrolyte to each pole supply conduit 231, 241, and each pole return pipe 32, 42 sends each pole electrolyte from each pole discharge conduit 232, 242 to each pole electrolyte Return to the tank 30, 40.
  • the pole forward pipes 31 and 41 and the pole return pipes 32 and 42 are provided so as to protrude from the insides of the polar electrolyte tanks 30 and 40 to the outside of the tank containers 3 and 4 in this example, and It is disposed to extend through the inside of the battery device container 2.
  • an intervening member for example, a rubber nozzle that fills the gap so as not to leak Is provided.
  • the pole forward pipes 31 and 41 and the pole return pipes 32 and 42 are fixed to the top plates 3 u and 4 u of the tank containers 3 and 4 so as not to be displaced in the longitudinal direction.
  • the flanges (not shown) attached to the pole forward pipes 31, 41 and the pole return pipes 32, 42 are screwed around the through holes in the top plates 3u, 4u of the tank containers 3, 4, respectively. It can do by stopping.
  • each of the pole forward pipes 31 and 41 opens into each of the polar electrolytes in each of the polar electrolyte tanks 30 and 40.
  • the position along the height direction of one end face portion of each pole forward passage pipe 31, 41 is lower than the lowest liquid level (not shown) of each polar electrolyte tank 30, 40.
  • the other end face of each pole forward pipe 31, 41 is connected to each pole supply conduit 231, 241 in the battery device container 2 in this example.
  • connection points (connection structure 5) of the pole forward pipes 31, 41 and the pole supply conduits 231, 241 are disposed in the battery device container 2 in this example.
  • connection points (connection structure 5) of the pole return pipes 32 and 42 and the pole discharge conduits 232 and 242 are disposed in the battery device container 2 in this example.
  • each of the conduits 231, 232, 241, 242, the forward and reverse pipes 31, 41, and the reverse return pipes 32, 42 may be a material which does not react with the electrolytic solution and is excellent in resistance to the electrolytic solution. Specifically, materials such as polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PE), polytetrafluoroethylene (PTFE), and rubber can be mentioned.
  • PP polypropylene
  • PVC polyvinyl chloride
  • PE polyethylene
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • each of the conduits 231, 232, 241, 242, each of the pole forward pipes 31, 41, and each of the pole return paths 32, 42 covers the metal tubular member and the contact portion with the electrolytic solution in the tubular portion.
  • a tube with a coating layer may be utilized.
  • a stainless steel pipe can be used as the tubular member.
  • the material of the coating layer may be the above-mentioned resin or rubber.
  • connection structure 5 connects the respective pole supply conduits 231, 241 and the respective pole discharge conduits 232, 242 to the respective pole forward pipes 31, 41 and the respective pole return pipes 32, 42.
  • the arrangement location of both connection structures 5 of the positive side conduits 231 and 232 and the reciprocating tubes 31 and 32 and the arrangement location of both connection structures 5 of the negative electrodes side 241 and 242 and the reciprocating tubes 41 and 42 In the present example, as described above, the inside of the battery device container 2 is set as described above, but it is not particularly limited, and can be appropriately selected as shown in the modified examples described later.
  • connection structure 5 of each pole (the connection of each pole forward pipe 31, 41 and each pole supply conduit 231, 241, each pole return pipe 32, 42 and each pole discharge conduit 232, 242) is detachable. Is preferred. Then, design changes such as battery capacity and battery output can be easily performed. It is because when the design change such as the battery capacity and the battery output occurs and the container itself is replaced, the tubes can be easily removed from each other. Usually, the connection between the flow channels of the electrolytic solution is connected so as not to be removable by fusion or the like. Therefore, if the pipes are connected to each other, the disassembling operation is likely to be very complicated.
  • connection structure 5 of each pole is preferably telescopic. Then, the pole forward pipes 31 and 41 are connected to the pole supply conduits 231 and 241, and when connecting the pole return pipes 32 and 42 to the pole discharge conduits 232 and 242, the pipes are aligned with each other. Since it is easy, the connection work of pipes can be made easy. For example, a flexible joint can be used as the connection structure 5 of each pole.
  • a valve 6 is provided to open and close the passage.
  • the type of the valve 6 can be appropriately selected, and examples thereof include a butterfly valve, a gate valve, a globe valve, a ball valve, a diaphragm valve and the like.
  • the battery cell 200, the positive electrode circulation mechanism 230, and the negative electrode circulation mechanism 240 are housed inside the battery device container 2 (FIG. 9).
  • the battery cell 200 is divided into a positive electrode cell 202 and a negative electrode cell 203 by a diaphragm 201 which allows hydrogen ions to permeate (FIGS. 10 and 11).
  • the positive electrode 204 is contained in the positive electrode cell 202, and the positive electrode electrolyte is circulated by the positive electrode circulation mechanism 230.
  • the negative electrode 205 is contained in the negative electrode cell 203, and the negative electrode electrolyte is circulated by the negative electrode circulation mechanism 240.
  • the battery cell 200 is generally formed inside a structure called a cell stack 250 shown in the lower part of FIG. 9, FIG. 10 and FIG.
  • the number of cell stacks 250 may be singular or plural. In this example, the case where the number of cell stacks 250 is two is illustrated (FIG. 9).
  • the arrangement position of the cell stack 250 is preferably at the longitudinal center of the battery device container 2.
  • the plurality of cell stacks 250 are preferably arranged at symmetrical positions with respect to the longitudinal center of the battery device container 2. Then, it can suppress that the gravity center of the battery apparatus container 2 is biased.
  • Each cell stack 250 is configured by sandwiching a laminated body called a sub-stack 251 (the lower side of FIG. 11) by two end plates 253 from both sides thereof and tightening both end plates 253 by a tightening mechanism 254. .
  • the lower part of FIG. 11 exemplifies a mode in which a plurality of sub stacks 251 are provided.
  • the sub stack 251 includes a cell frame 210 having a bipolar plate 211 and a frame 212 surrounding an outer peripheral edge thereof, a positive electrode 204, a diaphragm 201, and a negative electrode 205, as shown in FIGS. A plurality of layers are stacked in this order, and a supply / discharge plate 252 (the lower part of FIG.
  • the frame 212 of the cell frame 210 includes a liquid supply manifold 213 and a liquid supply slit 214 for supplying the electrolytic solution to the inside of the battery cell 200, a drainage manifold 215 for discharging the electrolytic solution to the outside of the battery cell 200, and a drainage liquid. And a slit 216.
  • An annular seal member 220 such as an O-ring or a flat packing is disposed in an annular seal groove between the frame bodies 212 to suppress leakage of the electrolytic solution from the battery cell 200.
  • the positive electrode circulation mechanism 230 and the negative electrode circulation mechanism 240 respectively include a positive electrode supply conduit 231 and a negative electrode supply conduit 241, a positive electrode discharge conduit 232 and a negative electrode discharge conduit 242, and a positive electrode pump 233 and a negative electrode pump 243 (FIG. 9).
  • Each pole supply conduit 231, 241 and each pole discharge conduit 232, 242 are as described above.
  • Each pole pump 233, 243 circulates each pole electrolyte. Specifically, in the operation of charging and discharging, each pole electrolyte is transferred from each pole electrolyte tank 30, 40 by each pole pump 233, 243 to each pole forward pipe 31, 41 and each pole supply conduit 231, 241. And is supplied to the respective pole cells 202, 203, and from the respective pole cells 202, 203 through the respective pole discharge conduits 232, 242 and the respective pole return path pipes 32, 42. Are circulated to the respective pole cells 202 and 203. At the time of standby where charging and discharging are not performed, the respective pole pumps 233 and 243 are stopped, and each pole electrolyte is not circulated.
  • each pole pump 233, 243 can be selected appropriately, and for example, a self-priming pump can be used.
  • Each pole pump 233, 243 is provided in the middle of each pole supply conduit 231, 241 in this example.
  • the positive electrode pump 233 and the negative electrode pump 243 are preferably arranged at symmetrical positions with respect to the center of the battery device container 2 in the longitudinal direction. Then, it can suppress that the gravity center of the battery apparatus container 2 is biased.
  • control unit 260 the heat exchanger 270, and the like can be further housed inside the battery device container 2.
  • the control unit 260 controls the circulation of the respective polar electrolytes in the positive electrode circulation mechanism 230 and the negative electrode circulation mechanism 240.
  • the control unit 260 has a pump control unit that controls each pole pump provided in each pole circulation mechanism.
  • the control unit 260 can use, for example, a computer.
  • the control unit 260 may be disposed outside the three containers 2 to 4.
  • the heat exchanger 270 cools each polar electrolyte. Cooling of each of the polar electrolytes may be natural cooling or may be forced cooling by a cooling mechanism (not shown) such as a fan provided separately. In this example, the number of heat exchangers 270 is plural (two), and each polar electrolyte is cooled individually.
  • the arrangement location of each heat exchanger 270 is in the middle of each pole discharge conduit 232, 242 in this example, but may be in the middle of each pole supply conduit 231, 241. Since each electrode electrolyte generates heat in response to the cell reaction, the electrode electrolyte can be favorably cooled by setting the position of each heat exchanger 270 in the middle of each electrode discharge conduit 232, 242.
  • the heat exchanger 270 for cooling the positive electrode electrolyte and the heat exchanger 270 for cooling the negative electrode electrolyte are preferably disposed at symmetrical positions across the center of the battery device container 2 in the longitudinal direction. Then, it can suppress that the gravity center of the battery apparatus container 2 is biased.
  • Each of the polar electrolyte tanks 30, 40 is a box-like container, and the shape thereof is the same as the shape of each of the tank containers 3, 4, in this case, a rectangular solid.
  • the size of each polar electrolyte tank 30, 40 is slightly smaller than that of each tank container 3, 4.
  • the constituent material of each of the polar electrolyte tanks 30, 40 may be the same resin or rubber as that of the coating layer such as the positive electrode supply conduit 231 described above.
  • the connection of the pole forward pipes 31 and 41 and the pole return paths 32 and 42 to the electrolyte tanks 30 and 40 is performed by connecting the pole forward pipes 31 and 41 and the pole return paths 32 and 42 and the pole electrolyte tanks 30. , 40 through the through holes described above.
  • the interposed members are attached to the pole forward pipes 31 and 41 and the pole return pipes 32 and 42 so as not to be displaced in the longitudinal direction of the pole forward pipes 31 and 41 and the pole return pipes 32 and 42.
  • a vapor communication pipe (a positive gas phase insertion pipe and a negative gas phase insertion pipe) for communicating the gas phases of the respective electrolytic solution tanks 30 and 40 and each electrode
  • a pressure adjustment mechanism for adjusting the pressure of the gas phase of the electrolytic solution tanks 30 and 40 can be accommodated (both not shown).
  • One end of the positive electrode vapor phase penetration tube is open to the vapor phase portion of the positive electrode electrolyte tank 30, and one end of the negative electrode vapor phase penetration tube is open to the vapor phase portion of the negative electrode electrolyte tank 30.
  • the other end of the positive electrode gas phase penetration tube and the other end of the negative electrode gas phase penetration tube are connected inside one tank container or outside both tank containers 3 and 4.
  • a detachable connection structure similar to the connection structure 5 described above, or an expandable connection structure can be adopted.
  • the pressure control mechanism can use a known pressure control bag that expands and contracts in accordance with the pressure change of the gas phase of each of the polar electrolyte tanks 30 and 40.
  • the pressure adjustment mechanism may be provided either inside or outside of each of the polar electrolyte tanks 30 and 40.
  • Design change procedure The design change of the RF battery 1 can be performed, for example, as follows.
  • the battery device container 2 moved to the predetermined position is placed on both of the newly installed tank containers 3 and 4.
  • the movement of each container itself can be performed using a suitable crane or the like.
  • the conduits 231, 232, 241, 242, the pole forward pipes 31, 41, and the pole return pipes 32, 42 are connected by the connection structure 5 in the battery device container 2 to construct an electrolyte circulation path. (FIG. 7, FIG. 8).
  • the battery device container 2 of the RF battery 1 of FIGS. 1 to 6 may be replaced with a larger (small) battery device container 2 (not shown).
  • a larger (small) battery device container 2 (not shown).
  • both tank containers 3 both tank containers 3 . It is good to widen the space between 4 (narrow).
  • the lower side of the battery device container 2 between the two tank containers 3 and 4 is a separately empty container for supporting the battery device container 2 from below.
  • An appropriate mount having the same support strength as the container may be disposed.
  • both the tank containers 3 and 4 are not moved. It can be used as it is.
  • the subsequent connection between the tubes is similar to the change of the battery capacity.
  • the battery output can be increased by increasing the number without changing the size of the battery device container 2.
  • the battery output can be increased by increasing the number of battery modules by adding three containers 2, 3, and 4 as one battery module.
  • each battery module is the above flat type, provided with a plurality of battery modules and each battery module is any of the cross type, the parallel type and the colinear type.
  • the contact area A between containers can be increased. Therefore, the total surface area Sb can be easily reduced, and the surface area reduction rate Sc can be easily increased.
  • the arrangement form of the plurality of battery modules may be arranged between the adjacent battery modules at any intervals, regardless of whether it is the cross type, the parallel type, or the co-linear type.
  • the adjacent battery modules may be arranged so as to be in contact with each other without substantially leaving a space between the matching battery modules.
  • the longitudinal directions of the battery device containers 2 are aligned in the same straight line, and the end surfaces of the battery device containers 2 in adjacent battery modules substantially face each other across Contact). It is mentioned that the side surfaces of the tank containers 3 and 4 in adjacent battery modules substantially face each other (contact) over the entire area.
  • the longitudinal directions of the tank containers 3 and 4 in each battery module are aligned in the same straight line, and the end surfaces of the tank containers 3 and 4 in adjacent battery modules are substantially It can be mentioned that the entire area is opposed (contacted).
  • the side surfaces of the battery device container 2 in the adjacent battery modules may be substantially in contact with each other over substantially the entire area, or substantially opposed over the entire area, but without being in contact with each other, there is an interval therebetween It is also good.
  • the arrangement form may be, for example, the following three forms (a) to (c) as in the case of the cross type.
  • (A) Arrange each battery module along the parallel direction of the tank containers 3 and 4.
  • (B) The respective battery modules are arranged along the direction orthogonal to both the parallel direction and the vertical direction of the tank containers 3 and 4.
  • (C) Both the above (a) and the above (b).
  • the side surfaces of the tank containers 3 and 4 in adjacent battery modules are substantially opposed (contacted) over the entire area.
  • the side surfaces of the battery device containers 2 in the adjacent battery modules substantially face each other across the entire area, but there is a space between them.
  • the side surfaces of the three containers 2, 3 and 4 in adjacent battery modules are substantially opposed (contacted) over the entire area.
  • the longitudinal directions of the three containers 2, 3 and 4 in each battery module are aligned in the same straight line, and the end surfaces of the tank containers 3 and 4 in adjacent battery modules are It is possible to face (contact) substantially the entire area.
  • the end faces of the battery device containers 2 in the adjacent battery modules substantially face each other across the entire area, but there is a gap between them.
  • the RF battery 1 according to the first embodiment is a storage battery for stabilizing the fluctuation of the power generation output, storing power when surplus of generated power, load leveling, etc. for the generation of natural energy such as solar power generation and wind power generation.
  • the RF battery 1 of the first embodiment can be used as a storage battery that is juxtaposed to a general power plant and is intended to prevent voltage sags and blackouts and load leveling.
  • the amount of electrolytic solution and the number of battery cells housed inside can be changed to change the battery capacity of the RF battery 1 and the battery You can change the output.
  • the battery cells 200 and so on, the positive electrode electrolyte tank 30, and the negative electrode electrolyte tank 40 are accommodated in mutually different containers 2, 3, 4, so that the degree of freedom of installation layout is high. Even if it is necessary to replace only the battery cell 200 or only each of the electrode electrolyte tanks 30, 40 due to aged deterioration, etc. instead of changing the design, replace the containers 2, 3 and 4 with containers of the same size. You can do it easily.
  • connection locations of the connection structure 5 for the positive side conduits 231 and 232 and the reciprocating tubes 31 and 32 and the connection for the negative side conduits 241 and 242 and the reciprocating tubes 41 and 42 The RF battery 1 according to the embodiment is different from the RF battery 1 according to the embodiment in that the arrangement location of the structure 5 is not in the battery device container 2 but in the positions shown in (1) to (4) below.
  • differences from the first embodiment will be mainly described, and the description of the same configuration will be omitted.
  • the arrangement place of the connection structure 5 on the positive electrode side will be described, but the arrangement place of the connection structure 5 on the negative electrode side is the same position as the arrangement place of the connection structure 5 on the positive electrode side can do.
  • connection structure 5 between the positive electrode conduits 231 and 232 and the reciprocating tubes 31 and 32 may be disposed outside the three containers 2 to 4 as shown in FIG. 12 and FIG.
  • through holes for inserting the positive electrode forward passage pipe 31 and the positive electrode return passage pipe 32 are not formed in the bottom plate 2 b of the battery device container 2 and the top plate 3 u of the positive electrode tank container 3.
  • Through holes are formed in the end plates and side plates constituting the end face portion and the side face portion of the battery device container 2 through which the positive electrode supply conduit 231 and the positive electrode discharge conduit 232 are inserted.
  • Through holes are formed in the side plates and the end plates constituting the side surface portion and the end surface portion of the positive electrode tank container 3 through which the positive electrode forward pipe 31 and the positive electrode return pipe 32 are inserted.
  • a through hole for inserting the positive electrode forward pipe 31 and the positive electrode return pipe 32 is not formed.
  • the side plate or end plate of the battery device container 2 is formed with a through hole through which the positive electrode supply conduit 231 and the positive electrode discharge conduit 232 are inserted.
  • the top plate 3 u of the positive electrode tank container 3 is formed with a through hole through which the positive electrode forward pipe 31 and the positive electrode return pipe 32 are inserted.
  • the positive electrode forward pipe 31 is drawn out of the positive electrode tank container 3 through the above-mentioned through hole of the positive electrode tank container 3 and is connected to the connection structure 5. .
  • the positive electrode supply conduit 231 is drawn into the battery device container 2 from the connection structure 5 through the through hole of the battery device container 2.
  • the positive electrode discharge conduit 232 is drawn out of the battery device container 2 through the through hole of the battery device container 2 and is connected to the connection structure 5.
  • the positive electrode return pipe 32 is drawn into the positive electrode tank container 3 from the connection structure 5 through the through hole of the positive electrode tank container 3. As shown in FIG.
  • the arrangement location of the two connection structures 5 is outside the end plate or side plate of the battery device container 2 (outside the side plate or end plate of the positive electrode tank container 3) or as shown in FIG. It can be outside the side plate or the end plate of the battery device container 2 and above the top plate 3 u of the positive electrode tank container 3.
  • connection structure 5 of one of the conduits 231, 232 of the positive electrode and the reciprocating tubes 31, 32 is disposed in one of the battery device container 2 or the positive electrode tank container 3, and the other connection structure 5 is It may be arranged outside the three containers 2 to 4.
  • connection structure 5 may be disposed in the battery device container 2 or, although not shown, may be disposed in the positive electrode tank container 3. Good.
  • One of the connection structures 5 may be a connection structure 5 for connecting the positive electrode supply conduit 231 and the positive electrode forward pipe 31 as shown in FIG. 14, or as shown in FIG. It is good also as the connection structure 5 which connects 32 and.
  • through holes are formed in the bottom plate 2b of the battery device container 2 and the top plate 3u of the positive electrode tank container 3 for inserting the positive electrode forward pipe 31 (positive electrode return pipe 32).
  • the end plate or the side plate of the battery device container 2 is formed with a through hole through which the positive electrode discharge conduit 232 (positive electrode supply conduit 231) is inserted.
  • the side plate and the end plate of the positive electrode tank container 3 are formed with through holes through which the positive electrode return pipe 32 (positive electrode forward pipe 31) is inserted.
  • the positive electrode forward pipe 31 and the positive electrode supply conduit 231 are as described in the above embodiment with reference to FIG. 7. That is, the positive electrode forward pipe 31 is drawn from the inside of the positive electrode tank container 3 through the through holes of the positive electrode tank container 3 and the battery device container 2 into the battery device container 2 and connected to the connection structure 5.
  • the positive electrode supply conduit 231 is connected to the connection structure 5 and disposed in the battery device container 2.
  • the positive electrode discharge conduit 232 and the positive electrode return pipe 32 are as described above with reference to FIG.
  • the positive electrode forward pipe 31 and the positive electrode supply conduit 231 are as described above with reference to FIG.
  • the positive electrode discharge conduit 232 and the positive electrode return pipe 32 are as described with reference to FIG. 7 in the above embodiment. That is, the positive electrode discharge conduit 232 is disposed in the battery device container 2 and connected to the connection structure 5.
  • the positive electrode return pipe 32 is drawn from the connection structure 5 into the positive electrode tank container 3 through the through holes of the battery device container 2 and the positive electrode tank container 3.
  • connection structure 5 between the positive electrode supply conduit 231 (positive electrode discharge conduit 232) and the positive electrode forward pipe 31 (positive electrode return pipe 32) is inside the battery device container 2.
  • the location of the connection structure 5 between the positive electrode return pipe 32 (positive electrode forward pipe 31) and the positive electrode discharge conduit 232 (positive electrode supply conduit 231) is the outside of the end plate or side plate of the battery device container 2 (positive tank container 3 Outside the side plate or end plate).
  • connection structure 5 between the positive electrode conduits 231 and 232 and the reciprocating tubes 31 and 32 may be disposed in the positive electrode tank container 3 although not shown.
  • connection structure 5 of one of the conduits 231, 232 of the positive electrode and the reciprocating tubes 31, 32 is not shown, but is disposed in the battery device container 2, and the other connection structure 5 is a positive electrode tank container It may be arranged in three.
  • P1 Three containers all 20 feet container P2: All three containers 20 feet high cube container P3: Battery equipment container 20 feet container, two tank containers 40 feet container P4: Battery equipment container 20 feet high cube Container, two tank containers are 40 feet high cube container P5: All three containers are 40 feet containers P6: Three containers are all 40 feet high cube containers P7: Battery equipment containers are 20 feet high cube containers, two tank containers There is a 45ft high cube container
  • the contact area A of the intersection type, the parallel type, and the straight line type is compared with the contact area of the plane type regardless of the combination of three containers P1 to P7. You are big. This is because the contact area of the planar type is 0 (zero). Therefore, the total surface area Sb of the cross type, the parallel type, and the co-linear type is smaller than the total surface area Sa of the planar type regardless of which of the three containers is P1 to P7. That is, the surface area reduction rate Sc of the cross type, the parallel type, and the co-linear type can be increased even if the combination of the three containers is any of P1 to P7. Specifically, the surface area reduction rate Sc can be 5% or more. In particular, since the contact area A can be increased compared to the cross type in the parallel type and the co-linear type, the total surface area Sb can be reduced and the surface area reduction ratio Sc can be increased.
  • each battery module is disposed along the parallel direction of the tank containers. Specifically, the longitudinal directions of the battery device containers are aligned in the same straight line, and the end surfaces of the battery device containers in the adjacent battery modules are substantially in contact with each other over the entire area. The side surfaces of the tank containers in adjacent battery modules are substantially in contact with each other over the entire area.
  • each battery module is disposed along the parallel direction of the tank container. Specifically, side surfaces of tank containers in adjacent battery modules are substantially in contact with each other over the entire area. Although the side surfaces of the battery device containers in the adjacent battery modules substantially face each other across the entire area, they are spaced apart without being in contact with each other.
  • each battery module is the above-mentioned same straight line type
  • each battery module is arranged along a direction orthogonal to both the series direction and the vertical direction of the tank container. Specifically, the side surfaces of each of the three containers in adjacent battery modules are substantially in contact with each other over the entire area.
  • the surface area reduction rate Sc of the cross type, the parallel type, and the co-linear type is larger as the number of battery modules is increased.
  • the contact area A can be increased, the total surface area Sb can be reduced, and the surface area reduction rate Sc can be increased.
  • the surface area reduction rate Sc can be 50% or more, depending on the laminated type and the number of battery modules.

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Abstract

正極電解液を貯留する正極電解液タンクを収納した正極タンクコンテナと、負極電解液を貯留する負極電解液タンクを収納した負極タンクコンテナと、正極電極、負極電極、及び隔膜を有する電池セルと、前記正極電解液を前記電池セルに供給して循環させる正極循環機構と、前記負極電解液を前記電池セルに供給して循環させる負極循環機構とを収納した電池機器コンテナとを備えるレドックスフロー電池。

Description

レドックスフロー電池
　本発明は、レドックスフロー電池に関する。
　太陽光発電や風力発電といった自然エネルギー由来の電力を蓄電する大容量の蓄電池の一つに、レドックスフロー電池（ＲＦ電池）が知られている。ＲＦ電池は、複数の電池セルを有するセルスタックと、各極電解液を貯留する各極電解液タンクと、各極電解液を電池セルに供給する供給導管と、各極電解液を電池セルから排出する排出導管と、各極電解液を循環するポンプとを備える（特許文献１）。
特開２０１２－０９９３６８号公報
　本開示のレドックスフロー電池は、
　正極電解液を貯留する正極電解液タンクを収納した正極タンクコンテナと、
　負極電解液を貯留する負極電解液タンクを収納した負極タンクコンテナと、
　正極電極、負極電極、及び隔膜を有する電池セルと、前記正極電解液を前記電池セルに供給して循環させる正極循環機構と、前記負極電解液を前記電池セルに供給して循環させる負極循環機構とを収納した電池機器コンテナとを備える。
実施形態に係るレドックスフロー電池の交差タイプの概略斜視図である。 実施形態に係るレドックスフロー電池の交差タイプの別の例を示す概略斜視図である。 実施形態に係るレドックスフロー電池の平行タイプの概略斜視図である。 実施形態に係るレドックスフロー電池の平行タイプの別の例を示す概略斜視図である。 実施形態に係るレドックスフロー電池の同一直線タイプの概略斜視図である。 実施形態に係るレドックスフロー電池の同一直線タイプの別の例を示す概略斜視図である。 図１に示すレドックスフロー電池のＶＩＩ－ＶＩＩ切断線で切断した状態の概略を示す部分断面図である。 図１に示すレドックスフロー電池のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ切断線で切断した状態の概略を示す部分断面図である。 実施形態に係るレドックスフロー電池の概略構成図である。 実施形態に係るレドックスフロー電池に備わる電池機器コンテナ内のセルスタックの概略断面図である。 実施形態に係るレドックスフロー電池に備わるセルスタックの概略構成図である。 変形例に係るレドックスフロー電池に備わる接続構造の配置箇所の概略を示す部分断面図である。 変形例に係るレドックスフロー電池に備わる接続構造の配置箇所の別の例の概略を示す部分断面図である。 変形例に係るレドックスフロー電池に備わる接続構造の配置箇所の他の例の概略を示す部分断面図である。 変形例に係るレドックスフロー電池に備わる接続構造の配置箇所の更に他の例の概略を示す部分断面図である。
　［本開示が解決しようとする課題］
　レドックスフロー電池（ＲＦ電池）は、通常、その設置場所でセルスタックと各極電解液タンクと各導管となどを接続して組立てている。設置場所では十分な作業スペースを確保できるとは限らず、組立て作業が煩雑になる場合がある。そこで、予め、作業スペースを十分に確保可能な工場などで、ＲＦ電池を一括して収納可能な１つの容器（例えば、コンテナ）内でＲＦ電池を組立て、その容器ごと設置場所へ運搬することを検討した。しかし、設置後に電池容量や電池出力などの設計変更が生じた場合、１つの容器に纏めて収納しているため、容器の容量に制約されることで大容量の電解液タンクに交換したりセル数の多いセルスタックに交換したりすることが難しい。
　そこで、電池容量や電池出力の設計変更を容易に行えるレドックスフロー電池を提供することを目的の一つとする。
　［本開示の効果］
　本開示によれば、電池容量や電池出力の設計変更を容易に行える。
　《本発明の実施形態の説明》
　最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
　（１）本発明の一態様に係るレドックスフロー電池は、
　正極電解液を貯留する正極電解液タンクを収納した正極タンクコンテナと、
　負極電解液を貯留する負極電解液タンクを収納した負極タンクコンテナと、
　正極電極、負極電極、及び隔膜を有する電池セルと、前記正極電解液を前記電池セルに供給して循環させる正極循環機構と、前記負極電解液を前記電池セルに供給して循環させる負極循環機構とを収納した電池機器コンテナとを備える。
　上記の構成によれば、電池容量や電池出力などの設計変更を容易に行える。電池セルなどと正極電解液タンクと負極電解液タンクとを互いに異なるコンテナに収納しているからである。コンテナ自体の交換は容易であり、設計変更の必要な部材（電池セルや電解液タンク）の交換は、その部材を収納するコンテナ自体を交換することで行える。タンクコンテナや電池機器コンテナ自体をサイズの異なるコンテナに交換すれば、内部に収納される電解液量や電池セル数を変えられてＲＦ電池の電池容量や電池出力を変えられる。詳しくは後述するが、例えば、電池容量を増加（減少）する場合、両タンクコンテナをより大きな（小さな）タンクコンテナと交換することが挙げられ、電池出力を増加（減少）する場合、電池機器コンテナをより大きな（小さな）電池機器コンテナと交換することが挙げられる。
　（２）上記レドックスフロー電池の一形態として、
　前記正極循環機構及び前記負極循環機構はそれぞれ、前記各極電解液を前記電池セルに供給する各極供給導管、及び前記各極電解液を前記電池セルから排出する各極排出導管を有し、
　前記正極電解液タンク及び前記負極電解液タンクはそれぞれ、前記各極電解液を前記各極電解液タンクから前記各極供給導管に送る各極往路管、及び前記各極電解液を前記各極排出導管から前記各極電解液タンクに戻す各極復路管を有し、
　更に、前記各極供給導管及び前記各極排出導管のそれぞれと、前記各極往路管及び前記各極復路管のそれぞれとを着脱自在に接続する接続構造を有することが挙げられる。
　上記の構成によれば、電池容量や電池出力などの設計変更を容易に行える。電池容量や電池出力などの設計変更が生じてコンテナ自体を交換する際、各管同士を容易に取り外せるからである。通常、電解液の流通管同士の接続は、接着剤や融着などにより着脱できないように接続されるため、流通管同士を一旦接続すると管同士の取り外し作業が非常に煩雑になり易い。
　（３）上記レドックスフロー電池の一形態として、
　前記電池機器コンテナは、前記正極タンクコンテナ及び前記負極タンクコンテナの少なくとも一方の屋根上に載置されることが挙げられる。
　上記の構成によれば、各コンテナ同士の少なくとも一部を積み重ねて配置することで、レドックスフロー電池の設置面積を小さくできる。
　また、正極タンクコンテナ、負極タンクコンテナ、及び電池機器コンテナの３つのコンテナを互いに間隔を空けて同一平面上に配置する場合に比較して、コンテナ同士の接触面積Ａを大きくできる。そのため、３つのコンテナを互いに間隔を空けて同一平面上に配置したときの３つのコンテナの合計表面積Ｓａ（各コンテナの表面積の合計）に比較して、電池機器コンテナを正極タンクコンテナ及び負極タンクコンテナの少なくとも一方の屋根上に載置したときの３つのコンテナの合計表面積Ｓｂを接触面積Ａの分だけ小さくできる。合計表面積Ｓｂは、「上記合計表面積Ｓａ－上記接触面積Ａ」で求められる。そのため、「｛１－（合計表面積Ｓｂ）／（合計表面積Ｓａ）｝×１００」で求める表面積削減率Ｓｃ（％）を大きくし易い。それにより、外部環境による電解液の温度変化を抑制するために各タンクコンテナの外周の露出箇所を覆う断熱材を削減できる上に、断熱材を覆う作業を簡略化できてコストを低減できる。
　更に、比較的重いタンクコンテナを下にし、その上に比較的軽い電池機器コンテナを載置することで、上下を逆に重ねる場合に比較して、重心が下側にあるためコンテナを重ねてもＲＦ電池を安定して設置できる。その上、下側のコンテナの変形を抑制できる。
　（４）上記（３）の上記レドックスフロー電池の一形態として、
　前記電池機器コンテナは、前記正極タンクコンテナと前記負極タンクコンテナとの間を跨ぎ、前記正極タンクコンテナと前記負極タンクコンテナの両屋根上に均等に載置されていることが挙げられる。
　上記の構成によれば、電池機器コンテナを両タンクコンテナの屋根上に均等に載置しているため、電池機器コンテナを安定して載置できる。
　（５）上記（４）のレドックスフロー電池の一形態として、
　前記正極タンクコンテナ及び前記負極タンクコンテナは、互いの間隔を空けると共に、互いに長手方向が平行となるように並列配置され、
　前記電池機器コンテナは、その長手方向が前記正極タンクコンテナ及び前記負極タンクコンテナの長手方向と直交するように載置されることが挙げられる。
　上記の構成によれば、３つのコンテナの接触面積Ａを大きくし易いため、合計表面積Ｓｂを小さくし易く、表面積削減率Ｓｃを大きくし易い。
　（６）上記（４）のレドックスフロー電池の一形態として、
　前記正極タンクコンテナ及び前記負極タンクコンテナは、互いに長手方向が平行で、かつ互いの側面同士が接するように並列配置され、
　前記電池機器コンテナは、その長手方向が前記正極タンクコンテナ及び前記負極タンクコンテナの長手方向と平行となるように載置されることが挙げられる。
　上記の構成によれば、上記（５）のレドックスフロー電池に比較して、３つのコンテナの接触面積Ａを大きくし易いため、合計表面積Ｓｂを小さくし易く、表面積削減率Ｓｃを大きくし易い。両タンクコンテナの側面同士を接触させることで、両タンクコンテナの互いの間隔を空ける上記（５）のレドックスフロー電池に比較して、３つのコンテナの接触面積Ａを大きくできる。加えて、両タンクコンテナの側面同士が接触すると共に、電池機器コンテナをその長手方向が両タンクコンテナの長手方向と平行となるように載置することで、電池機器コンテナの底部全域に亘って両タンクコンテナと接触させられるので、電池機器コンテナの底部の一部のみ両タンクコンテナと接触させる上記（５）のレドックスフロー電池に比較して、３つのコンテナの接触面積Ａを大きくできる。
　（７）上記（４）～上記（６）のいずれか１つのレドックスフロー電池の一形態として、
前記正極循環機構及び前記負極循環機構はそれぞれ、前記各極電解液を循環させる正極ポンプ及び負極ポンプを有し、
　前記電池機器コンテナ内を側面視したとき、前記正極ポンプと前記負極ポンプとは、前記電池機器コンテナの左右方向の中央を挟んで対称の位置に配置されることが挙げられる。
　上記の構成によれば、電池機器コンテナの内部部材が左右均等に収納されているため、電池機器コンテナの重心が偏ることを抑制し易い。
　《本発明の実施形態の詳細》
　本発明の実施形態に係るレドックスフロー（ＲＦ）電池の詳細を以下に図面を参照しつつ説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。実施形態に係るＲＦ電池は、代表的には、交流／直流変換器を介して発電部（例えば、太陽光発電装置や風力発電装置、その他一般の発電所など）と負荷（需要家など）との間に接続され、発電部で発電した電力を充電して蓄え、蓄えた電力を放電して負荷に供給する。この充放電は、酸化還元により価数が変化するイオン（例えばバナジウムイオン、チタンイオン、マンガンイオンなど）を活物質として含有する電解液を正極電解液と負極電解液とに使用し、正極電解液に含まれるイオンの酸化還元電位と負極電解液に含まれるイオンの酸化還元電位との差を利用して行う。
　《ＲＦ電池》
　図１～図１１を参照して、実施形態に係るＲＦ電池１を説明する。このＲＦ電池１は、電池セル２００（図１０、図１１）と、正極電解液タンク３０（図９）と、負極電解液タンク４０と、正極循環機構２３０と、負極循環機構２４０と、制御部２６０とを備える。各極電解液タンク３０、４０は、各極電解液を貯留する。各極循環機構２３０、２４０は、各極電解液を電池セル２００に供給して循環させる。制御部２６０は、各極循環機構２３０、２４０における各極電解液の循環を制御する。ＲＦ電池１の特徴の一つは、電池セル２００、各極循環機構２３０、２４０、及び制御部２６０を内部に収納する電池機器コンテナ２と、正極電解液タンク３０を内部に収納する正極タンクコンテナ３と、負極電解液タンク４０を内部に収納する負極タンクコンテナ４とを備え、これら３つのコンテナ２、３、４がそれぞれ別部材で構成されている点にある（図１～図６、図９）。以下、詳細に説明する。図７～図１１における黒塗り矢印は、電解液の流れを示す。
　〔電池機器コンテナ・各極タンクコンテナ〕
　電池機器コンテナ２は、上述のように電池セル２００と各極循環機構２３０、２４０と制御部２６０とを内部に収納する。電池機器コンテナ２内の収納部材の詳細は、後述する。正極タンクコンテナ３は、正極電解液タンク３０を内部に収納し、負極タンクコンテナ４は、負極電解液タンク４０を内部に収納する。これら電池機器コンテナ２と正極タンクコンテナ３と負極タンクコンテナ４とは、互いに別部材で構成されている。そのため、電池容量や電池出力などの設計変更を容易に行える。電池セル２００などと正極電解液タンク３０と負極電解液タンク４０とを互いに異なるコンテナに収納しているからである。そのため、詳しくは後述するが、電池機器コンテナ２やタンクコンテナ３、４自体をサイズの異なるコンテナに交換すれば、ＲＦ電池１の電池容量や電池出力を変えられる。コンテナ自体の交換は容易であり、設計変更の必要な部材（電池セル２００や各極電解液タンク３０、４０）の交換は、その部材を収納するコンテナ自体を交換することで行える。
　　［各コンテナの概要］
　各コンテナ２、３、４の種類は、代表的には、ドライコンテナが挙げられる。各コンテナ２、３、４の形状は、代表的には、直方体状が挙げられる。各コンテナ２、３、４は、設置対象に設置される矩形状の底部と、底部と対向配置される矩形状の天井部と、底部と天井部の長辺同士を繋ぐ両側面部と、底部と天井部の短辺同士を繋ぐ両端面部とを備える。側面部と端面部とには、作業者がコンテナ内部にアクセス可能なように開閉自在な扉が設けられている（図示略）。各コンテナ２、３、４の材質は、例えば、鋼（例えば、一般構造用圧延鋼材　ＳＳ４００）が挙げられる。
　各コンテナ２、３、４のサイズは、ＲＦ電池１の電池容量や電池出力などに応じて適宜選択できる。大（小）容量のＲＦ電池１とする場合、大きな（小さな）タンクコンテナ３、４とし、出力の大きな（小さな）ＲＦ電池１とする場合、大きな（小さな）電池機器コンテナ２とすることが挙げられる。そうすれば、各コンテナ２、３、４に収納可能な各極電解液量や電池セル数を多く（少なく）できるからである。各コンテナ２、３、４は、ＩＳＯ規格（例えば、ＩＳＯ　１４９６－１：２０１３など）に準拠した国際海上貨物用コンテナが利用できる。各コンテナ２、３、４は、代表的には、２０フィートコンテナや４０フィートコンテナ、４５フィートコンテナ、それらよりも高さの高い２０フィートハイキューブコンテナや４０フィートハイキューブコンテナ、４５フィートハイキューブコンテナなどが利用できる。
　各コンテナ２、３、４のサイズは、例えば、図１、図３、及び図５に示すように、３つのコンテナ２、３、４のサイズを同じサイズとしてもよい。また、図２、図４、及び図６に示すように、両タンクコンテナ３、４のサイズを図１、図３、及び図５に示す両コンテナ３、４に比較して大きくし、電池機器コンテナ２と両タンクコンテナ３、４のサイズは互いに異なるサイズとしてもよい。電池機器コンテナ２と両タンクコンテナ３、４とを異なるサイズのコンテナとする場合、図２、図４、図６に示すように、電池機器コンテナ２は、両タンクコンテナ３、４よりも小さいコンテナを利用できる。
　　［３つのコンテナの配置形態］
　３つのコンテナ２、３、４の配置は、同一平面上に配置してもよいし、図１～図６に示すように、コンテナ同士を鉛直方向の上下に重ねるように配置してもよい。コンテナ同士を重ねれば、ＲＦ電池１の設置面積を小さくできる。また、３つのコンテナ２，３，４を互いに間隔を空けて同一平面上に配置する場合（以下、平面タイプということがある）に比較して、コンテナ同士の接触面積Ａを大きくできる。そのため、平面タイプにおける３つのコンテナ２，３，４の合計表面積Ｓａ（各コンテナ２，３，４の表面積の合計）に比較して、コンテナ同士を重ねたときの３つのコンテナ２，３，４の合計表面積Ｓｂを接触面積Ａの分だけ小さくできる。合計表面積Ｓｂは、「上記合計表面積Ｓａ－上記接触面積Ａ」で求められる。そのため、「｛１－（合計表面積Ｓｂ）／（合計表面積Ｓａ）｝×１００」で求める表面積削減率Ｓｃ（％）を大きくし易い。それにより、外部環境による電解液の温度変化を抑制するために各タンクコンテナ３，４の外周の露出箇所を覆う断熱材を削減できる上に、断熱材を覆う作業を簡略化できてコストを低減できる。
　３つのコンテナ２、３、４を重ねる場合、段数を２段とし、下側に２つのタンクコンテナ３、４を配置して、上側に１つの電池機器コンテナ２を、正極タンクコンテナ３及び負極タンクコンテナ４の少なくとも一方の屋根上に重なるように載置することが好ましい。このように、比較的重いタンクコンテナ３、４を下にし、その上に比較的軽い電池機器コンテナ２を載置することで、上下を逆に重ねる場合に比較して、重心が下側にあるため、これらのコンテナ２、３、４を重ねてもＲＦ電池１を安定して設置できる。その上、下側のコンテナ（タンクコンテナ３、４）の変形を抑制できる。
　上側の電池機器コンテナ２は、下側の正極タンクコンテナ３と負極タンクコンテナ４との間を跨ぎ、正極タンクコンテナ３と負極タンクコンテナ４の両屋根上に均等に載置することが好ましい。均等に載置とは、ＲＦ電池１を上面視したとき、電池機器コンテナ２と正極タンクコンテナ３との重複面積と、電池機器コンテナ２と負極タンクコンテナ４との重複面積とが実質的に同一であることを言う。そうすれば、電池機器コンテナ２を両タンクコンテナ３、４の屋根上に安定して載置できる。コンテナ２、３、４の重ね方は、ＲＦ電池１の設置箇所などに応じて適宜選択でき、例えば、交差タイプ（図１、図２）、平行タイプ（図３、図４）、同一直線タイプ（図５、図６）などが挙げられる。
　　　（交差タイプ）
　交差タイプは、図１、図２に示すように、２つのタンクコンテナ３、４をその長手方向が互いに平行となるように左右に並列配置し、１つの電池機器コンテナ２を２つのタンクコンテナ３、４の屋根上に、電池機器コンテナ２の長手方向と２つのタンクコンテナ３、４の長手方向とが交差（ここでは直交）するように載置する重ね方である。詳しくは後述するが、この交差タイプは、上記平面タイプに比較して、３つのコンテナの接触面積Ａを大きくし易いため、合計表面積Ｓｂ小さくし易く、表面積削減率Ｓｃを大きくし易い。このタイプの場合、２つのタンクコンテナ３、４の側面同士が互いに対向する。
　下側の２つのタンクコンテナ３、４は、互いに対向する側面同士の間に所定の間隔を空けて配置することが好ましい。所定の間隔とは、両タンクコンテナ３、４の屋根上に載置する１つの電池機器コンテナ２が両タンクコンテナ３、４における並列方向の外側にはみ出さないような間隔が挙げられる。特に、上記間隔は、ＲＦ電池１を上面視したとき、電池機器コンテナ２の各短辺と各タンクコンテナ３、４における並列方向の外側の長辺とが重なる程度の間隔とすることが好ましい。そうすれば、両タンクコンテナ３、４の輪郭線で囲まれる領域を、実質的に「（電池機器コンテナ２の長手方向に沿った長さ）×（両タンクコンテナ３、４の長手方向に沿った長さ）」とすることができる。そのため、ＲＦ電池１の設置面積を小さくできる。その上、電池機器コンテナ２の底部の一部（長手方向の中央部分）をタンクコンテナ３、４の屋根上に重ねられないものの、電池機器コンテナ２の四つの角部をタンクコンテナ３、４の屋根上に載置できる。通常、コンテナの角部は強度が高いため、電池機器コンテナ２の４つの角部を２つのタンクコンテナ３、４の屋根上に載置できることで、電池機器コンテナ２を２つのタンクコンテナ３、４の屋根上に安定して載置できる。
　電池機器コンテナ２における２つのタンクコンテナ３、４の屋根上での載置箇所は、タンクコンテナ３、４の長手方向の中央でもよいが、図１（図２）に示すようにタンクコンテナ３、４の長手方向の一方の端面部側（図１、図２の紙面奥側）が好ましい。即ち、電池機器コンテナ２をタンクコンテナ３、４の長手方向の一端側に寄せて載置する。具体的には、ＲＦ電池１を上面視したとき、２つのタンクコンテナ３、４の短辺上に電池機器コンテナ２の長辺が重なるように配置する。このとき、各タンクコンテナ３、４における並列方向の外側の長辺上に電池機器コンテナ２の各短辺が重なる。それにより、電池機器コンテナ２の４つの角部のうち２つの角部と、各タンクコンテナ３、４の１つの角部とを重ねられるため、電池機器コンテナ２を２つのタンクコンテナ３、４の屋根上に安定して載置できる。
　その上、作業者が電池機器コンテナ２の一方の側面（図１、図２の紙面手前側）から電池機器コンテナ２内にアクセスし易く、電池機器コンテナ２内のメンテナンスを容易に行える。電池機器コンテナ２を２つのタンクコンテナ３、４の長手方向の一端側（図１、図２の紙面奥側）に寄せて載置しているため、２つのタンクコンテナ３、４の長手方向の他端側の屋根上には、作業者が載るスペースを広く確保できるからである。両タンクコンテナ３、４の屋根上には、作業者が作業し易いように、両タンクコンテナ３、４を架け渡す作業床を配置することが好ましい。電池機器コンテナ２の他方の側面（図１、図２の紙面奥側）から電池機器コンテナ２内にアクセスする場合には、電池機器コンテナ２の他方の側面側に所定の高さの足場（作業台）を仮設すればよい。
　なお、電池機器コンテナ２の上記載置箇所を２つのタンクコンテナ３、４の長手方向の中央とする場合には、電池機器コンテナ２の両側面からその内部にアクセスできる。この場合、補強柱を各タンクコンテナ３、４における電池機器コンテナ２の短辺に重なる箇所に設けることが好ましく、特に、各タンクコンテナ３、４における電池機器コンテナ２の角部に重なる箇所に設けることが好ましい。各タンクコンテナ３、４の長手方向の中央は、その角部ほど強度が高くないためである。
　各タンクコンテナ３，４の外周の露出箇所は、断熱材（図示略）で覆うことが好ましい。そうすれば、外部環境による電解液の温度変化を抑制し易い。例えば、各タンクコンテナ３，４における電池機器コンテナ２と重複する領域を除く外周（互いに対向する側面を含む）を断熱材（図示略）で覆うことが好ましい。
　　　（平行タイプ）
　平行タイプは、図３、図４に示すように、２つのタンクコンテナ３、４をその長手方向が互いに平行となるように並列配置し、１つの電池機器コンテナ２を２つのタンクコンテナ３、４の屋根上に、電池機器コンテナ２の長手方向と２つのタンクコンテナ３、４の長手方向とが互いに平行となるように載置（所謂、俵積み）する重ね方である。詳しくは後述するが、この平行タイプは、上記交差タイプに比較して、３つのコンテナの接触面積Ａを大きくできるため、合計表面積Ｓｂを小さくし易く、表面積削減率Ｓｃを大きくし易い。このタイプの場合、上述の交差タイプと同様、２つのタンクコンテナ３、４の側面同士が互いに対向する。
　下側の２つのタンクコンテナ３、４は、上述の交差タイプとは異なり、互いに対向する側面同士の間に実質的に間隔を空けることなく互いの側面同士が実質的に全域に亘って接するように配置することが好ましい。そうすれば、ＲＦ電池１の設置面積を上述の交差タイプよりも更に小さくできる。２つのタンクコンテナ３，４の側面同士を接触させることで、２つのタンクコンテナ３，４の互いの間隔を空ける上記交差タイプに比較して、３つのコンテナ２，３，４の接触面積Ａを大きくできる。その上、電池機器コンテナ２の底部の実質的に全域に亘る領域を両タンクコンテナ３，４と接触させられるので、電池機器コンテナ２の底部の一部のみ両タンクコンテナ３，４と接触させる上記交差タイプに比較して、３つのコンテナ２，３，４の接触面積Ａを大きくできる。このように電池機器コンテナ２の底部の実質的に全域に亘る領域を両タンクコンテナ３、４の屋根上に重ねられるため、電池機器コンテナ２を安定して載置できる。また、作業者が電池機器コンテナ２の両側面からその内部にアクセスできるため、上述の交差タイプのような足場を仮設しなくてもよい。各タンクコンテナ３、４における並列方向の外側（互いの対向側とは反対側）の屋根上には、作業スペースを確保できるからである。そして、２つのタンクコンテナ３、４の互いに対向する側面同士の間の空間を低減できるため、その対向する側面には断熱材を配置しなくてもよく、断熱材を覆う作業を簡略化できる上に、コストを低減できる。
　例えば、図４のように両タンクコンテナ３、４のサイズを電池機器コンテナ２のサイズよりも大きくする場合、電池機器コンテナ２における２つのタンクコンテナ３、４の屋根上での載置箇所は、上述の平行タイプと同様、タンクコンテナ３、４の長手方向の一方の端面部側（図４の紙面奥側）が好ましい。具体的には、ＲＦ電池１を上面視したとき、２つのタンクコンテナ３、４の短辺上に電池機器コンテナ２の一方の短辺が重なるように配置する。この場合、各タンクコンテナ３、４の天井部における電池機器コンテナ２の他方の短辺に重なる箇所には、各天井部を補強する補強梁３ｂ、４ｂを設けることが好ましい。更に、各タンクコンテナ３、４の両側面部における電池機器コンテナ２の他方の短辺に対応する箇所（補強梁３ｂ、４ｂの同一平面上）には、それぞれ補強柱を設けることが好ましい。図４では、負極タンクコンテナ４の一方の側面部における補強柱４ｃのみ示しており、その他方の側面部（正極タンクコンテナ３との対向側）における補強柱と正極タンクコンテナ３の両側面部における補強柱とは図示を省略している。
　なお、２つのタンクコンテナ３、４の屋根上における長手方向の中央に電池機器コンテナ２を載置する場合、各タンクコンテナ３、４の天井部には、電池機器コンテナ２の各短辺が重なる箇所に補強梁を設けることが好ましい。更に、各タンクコンテナ３、４の両側面部には、電池機器コンテナ２の各短辺に対応する箇所にそれぞれ補強柱を設けることが好ましい。
　　　（同一直線タイプ）
　同一直線タイプは、図５、図６に示すように、２つのタンクコンテナ３、４をその長手方向が同一直線状に並ぶように直列に配置し、１つの電池機器コンテナ２を２つのタンクコンテナ３、４の屋根上に、電池機器コンテナ２の長手方向と両タンクコンテナ３、４の長手方向とが同一直線状に並ぶように載置する重ね方である。詳しくは後述するが、この同一直線タイプは、上記交差タイプに比較して、３つのコンテナの接触面積Ａを大きくできるため、合計表面積Ｓｂを小さくし易く、表面積削減率Ｓｃを大きくし易い。このタイプの場合、２つのタンクコンテナ３、４の端面同士が互いに対向する。３つのコンテナ２、３、４はその長手方向が全て同一直線状に並ぶ。
　下側の２つのタンクコンテナ３、４は、上述の平行タイプと同様、各タンクコンテナ３、４の端面同士の間に実質的に間隔を空けることなく互いの端面同士が実質的に全域に亘って接するように配置することが好ましい。そうすれば、上述の平行タイプと同様、ＲＦ電池１の設置面積を小さくできる。２つのタンクコンテナ３，４の端面同士を接触させる上に、電池機器コンテナ２の底部の実質的に全域に亘る領域を両タンクコンテナ３，４と接触させられる。よって、２つのタンクコンテナ３，４の互いの間隔を空けると共に電池機器コンテナ２の底部の一部のみ両タンクコンテナ３，４と接触させる上記交差タイプに比較して、３つのコンテナ２，３，４の接触面積Ａを大きくできる。このように電池機器コンテナ２の底部の実質的に全域に亘る領域を両タンクコンテナ３、４の屋根上に重ねられるため、電池機器コンテナ２を安定して載置できる。２つのタンクコンテナ３、４の互いに対向する端面同士の間の空間を低減できるため、その対向する端面には断熱材を配置しなくてもよい。作業者が電池機器コンテナ２の両側面からその内部にアクセスする場合には、足場を仮設するとよい。
　　［コンテナ間の電解液の循環形態］
　ＲＦ電池１は、電池機器コンテナ２と各タンクコンテナ３、４との間で各極電解液を循環させる各極循環路を備える。各極循環路は、図７、図８（適宜図９、図１０）に示すように、各極供給導管２３１、２４１及び各極排出導管２３２、２４２と、各極往路管３１、４１及び各極復路管３２、４２と、接続構造５とを備える。本例では、電池機器コンテナ２の底部を構成する底板２ｂと各タンクコンテナ３、４の天井部を構成する天板３ｕ、４ｕの互いに重なる箇所と、その重なる箇所に対応する各極電解液タンク３０、４０の天井部を構成する天板３０ｕ、４０ｕとには、各循環路を挿通する貫通孔が形成されていて、両貫通孔同士は、互いに臨むように重複している（図７、図８）。
　　　（各極供給導管・各極排出導管）
　各極供給導管２３１、２４１は、各極電解液を各極セル２０２、２０３に供給し、各極排出導管２３２、２４２は、各極電解液を各極セル２０２、２０３から排出する。各極供給導管２３１、２４１及び各極排出導管２３２、２４２は、本例では、電池機器コンテナ２内に配置されている。各極供給導管２３１、２４１の一端は、各極往路管３１、４１に接続され、各極供給導管２３１、２４１の他端は、各極セル２０２、２０３に接続される。各極排出導管２３２、２４２の一端は、各極セル２０２、２０３に接続され、各極排出導管２３２、２４２の他端は、各極復路管３２、４２に接続される。
　　　（各極往路管・各極復路管）
　各極往路管３１、４１は、各極電解液を各極供給導管２３１、２４１に送り、各極復路管３２、４２は、各極電解液を各極排出導管２３２、２４２から各極電解液タンク３０、４０内に戻す。各極往路管３１、４１及び各極復路管３２、４２は、本例では、各極電解液タンク３０、４０内から各タンクコンテナ３，４外に突出して設けられており、上記貫通孔を通って電池機器コンテナ２内に亘って配置されている。各極往路管３１、４１及び各極復路管３２、４２と各極電解液タンク３０、４０の貫通孔との間には、その間から液漏れしないようにその間を埋める介在部材（例えば、ゴムノズル）が設けられている。この各極往路管３１、４１及び各極復路管３２、４２は、その長手方向に位置ずれしないように、各タンクコンテナ３、４の天板３ｕ、４ｕに固定される。この固定は、例えば、各極往路管３１、４１及び各極復路管３２、４２に取り付けたフランジ（図示略）を、各タンクコンテナ３、４の天板３ｕ、４ｕにおける貫通孔の周囲にネジ止めすることで行える。
　各極往路管３１、４１の一端面部は、各極電解液タンク３０、４０内の各極電解液中に開口する。各極往路管３１、４１の一端面部の高さ方向に沿った位置は、各極電解液タンク３０、４０の最低液面レベル（図示略）よりも下方とする。各極往路管３１、４１の他端面部は、本例では電池機器コンテナ２内で各極供給導管２３１、２４１に接続される。このように、各極往路管３１、４１と各極供給導管２３１、２４１との接続箇所（接続構造５）は、本例では電池機器コンテナ２内に配置される。
　各極復路管３２、４２の一端面部は、各極電解液タンク３０、４０の気相部分に開口する。各極復路管３２、４２の一端面部の高さ方向に沿った位置は、各極電解液タンク３０、４０の最高液面レベル（図７～図９の二点鎖線）よりも上方とする。各極復路管３２、４２の他端面部は、本例では電池機器コンテナ２内で各極排出導管２３２、２４２に接続される。このように、各極復路管３２、４２と各極排出導管２３２、２４２との接続箇所（接続構造５）は、本例では電池機器コンテナ２内に配置される。
　各導管２３１、２３２、２４１、２４２、各極往路管３１、４１、及び各極復路管３２、４２の材質は、電解液と反応せず、電解液に対する耐性に優れる材料が挙げられる。具体的には、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、及びゴムなどの材料が挙げられる。その他、各導管２３１、２３２、２４１、２４２、各極往路管３１、４１、及び各極復路管３２、４２は、金属製の管状部材と、その管状部のうち電解液との接触箇所を覆うコーティング層とを備える管を利用してもよい。管状部材は、例えば、ステンレス鋼管が利用できる。コーティング層の材料は、上述の樹脂やゴムが挙げられる。
　　　（接続構造）
　接続構造５は、各極供給導管２３１、２４１及び各極排出導管２３２、２４２のそれぞれと、各極往路管３１、４１及び各極復路管３２、４２のそれぞれとを接続する。正極側の各導管２３１，２３２と往復管３１，３２との両接続構造５の配置箇所と、負極側の各導管２４１，２４２と往復管４１，４２との両接続構造５の配置箇所とは、本例では、上述のように電池機器コンテナ２内としているが、特に限定されず、後述する変形例に示すように適宜選択できる。
　各極の接続構造５（各極往路管３１、４１と各極供給導管２３１、２４１との接続、各極復路管３２、４２と各極排出導管２３２、２４２との接続）は、着脱自在であることが好ましい。そうすれば、電池容量や電池出力などの設計変更を容易に行える。電池容量や電池出力などの設計変更が生じてコンテナ自体を交換する際、各管同士を容易に取り外せるからである。通常、電解液の流通管同士の接続は、融着などにより着脱できないように接続される。そのため、管同士を接続すると分解作業が非常に煩雑になり易い。
　各極の接続構造５は、伸縮自在であることが好ましい。そうすれば、各極往路管３１、４１と各極供給導管２３１、２４１とを接続、各極復路管３２、４２と各極排出導管２３２、２４２とを接続する際、管同士を位置合わせし易いため、管同士の接続作業を容易にできる。各極の接続構造５は、例えば、フレキシブルジョイントが利用できる。
　ここでは、接続構造５（フレキシブルジョイント）と各極供給導管２３１、２４１との間と、接続構造５（フレキシブルジョイント）と各極排出導管２３２、２４２との間のそれぞれには、各極の循環路を開閉するバルブ６を介在している。バルブ６の種類は、適宜選択でき、例えばバタフライバルブ、ゲートバルブ、グローブバルブ、ボールバルブ、ダイヤフラムバルブなどが挙げられる。
　〔電池機器コンテナの収納部材〕
　電池機器コンテナ２の内部には、上述したように、電池セル２００、正極循環機構２３０、及び負極循環機構２４０が収納される（図９）。
　　［電池セル］
　電池セル２００は、水素イオンを透過させる隔膜２０１で正極セル２０２と負極セル２０３とに分離されている（図１０、図１１）。正極セル２０２には、正極電極２０４が内蔵され、正極循環機構２３０により正極電解液が循環し、負極セル２０３には、負極電極２０５が内蔵され、負極循環機構２４０により負極電解液が循環する。
　　［セルスタック］
　電池セル２００は、通常、図９、図１０、及び図１１の下図に示すセルスタック２５０と呼ばれる構造体の内部に形成される。セルスタック２５０の数は、単数でもよいし複数でもよい。本例では、セルスタック２５０の数が２つの場合を例示している（図９）。セルスタック２５０の数を単数とする場合、セルスタック２５０の配置箇所は、電池機器コンテナ２の長手方向の中央が好ましい。セルスタック２５０の数を複数とする場合、複数のセルスタック２５０は、電池機器コンテナ２の長手方向の中央を挟んで対称の位置に配置することが好ましい。そうすれば、電池機器コンテナ２の重心が偏ることを抑制できる。
　各セルスタック２５０は、サブスタック２５１（図１１の下図）と呼ばれる積層体を、その両側から２枚のエンドプレート２５３で挟み込み、両エンドプレート２５３を締付機構２５４により締め付けることで構成されている。図１１の下図では、複数のサブスタック２５１を備える形態を例示している。サブスタック２５１は、図１０、及び図１１の上図に示すように、双極板２１１及びその外周縁部を囲む枠体２１２を有するセルフレーム２１０、正極電極２０４、隔膜２０１、及び負極電極２０５を、この順番で複数積層してなり、その積層体の両端に給排板２５２（図１１の下図（図１０では省略））が配置される。隣接するセルフレーム２１０の双極板２１１の間に一つの電池セル２００が形成され、双極板２１１を挟んで表裏に、隣り合う電池セル２００の正極電極２０４（正極セル２０２）と負極電極２０５（負極セル２０３）とが配置される。セルフレーム２１０の枠体２１２は、電池セル２００の内部に電解液を供給する給液マニホールド２１３及び給液スリット２１４と、電池セル２００の外部に電解液を排出する排液マニホールド２１５、及び排液スリット２１６とを有する。各枠体２１２間には、環状のシール溝にＯリングや平パッキンなどの環状のシール部材２２０が配置され、電池セル２００からの電解液の漏洩を抑制している。
　　［正極循環機構・負極循環機構］
　正極循環機構２３０及び負極循環機構２４０はそれぞれ、正極供給導管２３１及び負極供給導管２４１と、正極排出導管２３２及び負極排出導管２４２と、正極ポンプ２３３及び負極ポンプ２４３とを備える（図９）。各極供給導管２３１、２４１及び各極排出導管２３２、２４２は上述した通りである。
　　　（各極ポンプ）
　各極ポンプ２３３、２４３は、各極電解液を循環させる。具体的には、充放電を行う運転時、各極ポンプ２３３、２４３により、各極電解液は、各極電解液タンク３０、４０から各極往路管３１、４１と各極供給導管２３１、２４１とを流通して各極セル２０２、２０３に供給され、各極セル２０２、２０３から各極排出導管２３２、２４２と各極復路管３２、４２とを流通して各極電解液タンク３０、４０に排出されることで各極セル２０２、２０３に循環される。充放電を行わない待機時、各極ポンプ２３３、２４３が停止され、各極電解液は循環されない。各極ポンプ２３３、２４３の種類は、適宜選択でき、例えば自吸式ポンプが利用できる。各極ポンプ２３３、２４３は、本例では各極供給導管２３１、２４１の途中に設けられている。この正極ポンプ２３３と負極ポンプ２４３とは、電池機器コンテナ２の長手方向の中央を挟んで対称の位置に配置することが好ましい。そうすれば、電池機器コンテナ２の重心が偏ることを抑制できる。
　　［その他］
　電池機器コンテナ２の内部には、更に、制御部２６０、熱交換器２７０などを収納できる。
　　　（制御部）
　制御部２６０は、正極循環機構２３０、及び負極循環機構２４０における各極電解液の循環を制御する。この制御部２６０は、具体的には、各極循環機構に備わる各極ポンプを制御するポンプ制御部を有する。制御部２６０は、例えば、コンピュータなどが利用できる。なお、制御部２６０は、３つのコンテナ２～４の外に配置してもよい。
　　　（熱交換器）
　熱交換器２７０は、各極電解液を冷却する。各極電解液の冷却は、自然放冷による冷却でもよいし、別途設けられたファンなどの冷却機構（図示略）による強制冷却でもよい。本例では、熱交換器２７０の数を複数（２つ）とし、各極電解液を個々に冷却する。各熱交換器２７０の配置箇所は、本例では各極排出導管２３２、２４２の途中としているが、各極供給導管２３１、２４１の途中としてもよい。各極電解液は、電池反応に伴い発熱するため、各熱交換器２７０の配置箇所を各極排出導管２３２、２４２の途中とすることで、各極電解液を良好に冷却できる。正極電解液を冷却する熱交換器２７０と負極電解液を冷却する熱交換器２７０とは、電池機器コンテナ２の長手方向の中央を挟んで対称の位置に配置することが好ましい。そうすれば、電池機器コンテナ２の重心が偏ることを抑制できる。
　〔各タンクコンテナの収納部材〕
　正極タンクコンテナ３及び負極タンクコンテナ４の内部にはそれぞれ、正極電解液タンク３０及び負極電解液タンク４０と、正極往路管３１及び負極往路管４１と、正極復路管３２及び負極復路管４２とが収納される。各極往路管３１、４１及び各極復路管３２、４２は上述した通りである。
　　［各極電解液タンク］
　各極電解液タンク３０、４０は、箱状の容器で、その形状は、各タンクコンテナ３、４と同形状、ここでは直方体状である。各極電解液タンク３０、４０の大きさは、各タンクコンテナ３、４よりも少し小さい。各極電解液タンク３０、４０の構成材料は、上述の正極供給導管２３１などのコーティング層と同様の樹脂やゴムが挙げられる。各電解液タンク３０、４０への各極往路管３１、４１及び各極復路管３２、４２の接続は、各極往路管３１、４１及び各極復路管３２、４２と各極電解液タンク３０、４０の貫通孔との間を埋める上述の介在部材により行う。介在部材は、各極往路管３１、４１及び各極復路管３２、４２の長手方向に位置ずれしないように、各極往路管３１、４１及び各極復路管３２、４２に取り付けられる。
　　［その他］
　各極タンクコンテナ３，４の内部には、更に、各極電解液タンク３０、４０の気相同士を連通する気相連通管（正極気相挿通管及び負極気相挿通管）や、各極電解液タンク３０、４０の気相の圧力を調整する圧力調整機構を収納できる（いずれも図示略）。正極気相挿通管の一端は、正極電解液タンク３０の気相部分に開口し、負極気相挿通管の一端は、負極電解液タンク３０の気相部分に開口している。正極気相挿通管の他端と負極気相挿通管の他端とは、一方のタンクコンテナ内、又は両タンクコンテナ３、４外で接続されている。この接続には、上述した接続構造５と同様の着脱自在な接続構造、更には伸縮自在な接続構造を採用できる。圧力調整機構は、各極電解液タンク３０，４０の気相の圧力変化に追従して膨張及び収縮する公知の圧力調整バッグが利用できる。圧力調整機構は、各極電解液タンク３０、４０の内外のいずれに設けられていてもよい。
　　［設計変更の手順］
　ＲＦ電池１の設計変更は、例えば、次のようにして行える。
　　　（電池容量の変更）
　電池容量を増加（減少）させる場合、図１（図２）、図３（図４）、図５（図６）のそれぞれのＲＦ電池１の両タンクコンテナ３、４のみを、図２（図１）、図４（図３）、図６（図５）に示すように、より大きな（小さな）タンクコンテナ３、４に交換する。まず、設置箇所に設置されているタンクコンテナ３、４の上の電池機器コンテナ２を、両タンクコンテナ３、４の上から両タンクコンテナ３、４と重ならない所定の位置に移動させる。次に、設置箇所を空けるために、設置されている両タンクコンテナ３、４を設置箇所から移動させる。次に、空いた設置箇所に、以前よりも大きな（小さな）両タンクコンテナ３、４を移動させる。そして、所定の位置に移動させた電池機器コンテナ２を、新たに設置した両タンクコンテナ３、４の上に載置する。各コンテナ自体の移動は、適当なクレーンなどを用いて行える。そして、各導管２３１、２３２、２４１、２４２と各極往路管３１、４１、及び各極復路管３２、４２とを電池機器コンテナ２内で接続構造５により接続して電解液の循環路を構築する（図７、図８）。
　　　（電池出力の変更）
　電池出力を増加（減少）させる場合、図１～図６のＲＦ電池１の電池機器コンテナ２を、図示は省略するが、より大きな（小さな）電池機器コンテナ２に交換することが挙げられる。図１、図２に示すＲＦ電池１の電池出力を増加（減少）させる場合、より大きな（小さな）電池機器コンテナ２を両タンクコンテナ３、４の上に載置する前に、両タンクコンテナ３、４同士の間の間隔を広げる（狭める）とよい。両タンクコンテナ３、４同士の間の間隔を広げる場合、両タンクコンテナ３、４の間における電池機器コンテナ２の下側には、電池機器コンテナ２を下から支持するために別途空のコンテナやコンテナと同様の支持強度を持つ適宜な架台を配置してもよい。図５、図６に示すＲＦ電池１の場合には、両タンクコンテナ３、４の上に載置されている電池機器コンテナ２のみを交換するため、両タンクコンテナ３、４は移動させることなくそのまま使用可能である。その後の各管同士の接続は電池容量の変更と同様である。また、電池出力を増加は、電池機器コンテナ２のサイズを変更せず数を増加することで行える。更に、電池出力を増加は、３つのコンテナ２、３、４を一つの電池モジュールとし、電池モジュールの数を増加（増設）することで行える。
　詳しくは後述するが、複数の電池モジュールを備え、各電池モジュールが上記交差タイプ、上記平行タイプ、上記同一直線タイプのいずれの場合であっても、各電池モジュールが上記平面タイプである場合に比較して、コンテナ同士の接触面積Ａを大きくできる。そのため、合計表面積Ｓｂを小さくし易く、表面積削減率Ｓｃを大きくし易い。
　複数の電池モジュールの配置形態は、上記交差タイプ、上記平行タイプ、上記同一直線タイプのいずれの場合であっても、隣り合う電池モジュール同士の間に間隔を空けて配置してもよいし、隣り合う電池モジュール同士の間に実質的に間隔を空けることなく隣り合う電池モジュール同士が接触するように配置してもよい。
　　　　〈交差タイプ〉
　上記交差タイプの電池モジュールを複数有する場合、その配置形態は、例えば、以下の（ａ）～（ｃ）の３つの形態が挙げられる。
　（ａ）各電池モジュールを、タンクコンテナ３，４の並列方向に沿って配置する。
　（ｂ）各電池モジュールを、タンクコンテナ３，４の並列方向及び上下方向の両方向に直交する方向に沿って配置する。
　（ｃ）上記（ａ）及び上記（ｂ）の両方とする。
　上記（ａ）の配置形態の場合、例えば、各電池機器コンテナ２の長手方向が同一直線状に並び、隣り合う電池モジュールにおける電池機器コンテナ２の端面同士が実質的に全域に亘って対向する（接する）ことが挙げられる。隣り合う電池モジュールにおけるタンクコンテナ３，４の側面同士は、実質的に全域に亘って対向する（接する）ことが挙げられる。
　上記（ｂ）の配置形態の場合、例えば、各電池モジュールにおけるタンクコンテナ３，４のそれぞれの長手方向は同一直線状に並び、隣り合う電池モジュールにおけるタンクコンテナ３，４の端面同士は実質的に全域に亘って対向する（接する）ことが挙げられる。隣り合う電池モジュールにおける電池機器コンテナ２の側面同士は、実質的に全域に亘って接していてもよいし、実質的に全域に亘って対向するが、互いに接することなくその間に間隔が空いていてもよい。
　　　　〈平行タイプ〉
　上記平行タイプの電池モジュールを複数有する場合、その配置形態は、例えば、上記交差タイプと同様、以下の（ａ）～（ｃ）の３つの形態が挙げられる。
　（ａ）各電池モジュールを、タンクコンテナ３，４の並列方向に沿って配置する。
　（ｂ）各電池モジュールを、タンクコンテナ３，４の並列方向及び上下方向の両方向に直交する方向に沿って配置する。
　（ｃ）上記（ａ）及び上記（ｂ）の両方とする。
　上記（ａ）の配置形態の場合、例えば、隣り合う電池モジュールにおけるタンクコンテナ３，４の側面同士が実質的に全域に亘って対向する（接する）ことが挙げられる。隣り合う電池モジュールにおける電池機器コンテナ２の側面同士は、実質的に全域に亘って対向しているが、その間に間隔が空いている。
　上記（ｂ）の配置形態の場合、例えば、各電池モジュールにおける３つのコンテナ３，４のそれぞれの長手方向は同一直線状に並び、隣り合う電池モジュールにおける３つコンテナ２，３，４のそれぞれの端面同士が実質的に全域に亘って対向する（接する）ことが挙げられる。
　　　　〈同一直線タイプ〉
　上記同一直線タイプの電池モジュールを複数有する場合、その配置形態は、例えば、以下の（ａ）～（ｃ）の３つの形態が挙げられる。
　（ａ）各電池モジュールを、タンクコンテナ３，４の直列方向及び上下方向の両方向に直交する方向に沿って配置する。
　（ｂ）各電池モジュールを、タンクコンテナ３，４の直列方向に沿って配置する。
　（ｃ）上記（ａ）及び上記（ｂ）の両方とする。
　上記（ａ）の配置形態の場合、例えば、隣り合う電池モジュールにおける３つのコンテナ２，３，４のそれぞれの側面同士が実質的に全域に亘って対向する（接する）ことが挙げられる。
　上記（ｂ）の配置形態の場合、例えば、各電池モジュールにおける３つコンテナ２，３，４のそれぞれの長手方向は同一直線状に並び、隣り合う電池モジュールにおけるタンクコンテナ３，４の端面同士が実質的に全域に亘って対向する（接する）ことが挙げられる。隣り合う電池モジュールにおける電池機器コンテナ２の端面同士は、実質的に全域に亘って対向しているが、その間に間隔が空いている。
　　［用途］
　実施形態１のＲＦ電池１は、太陽光発電、風力発電などの自然エネルギーの発電に対して、発電出力の変動の安定化、発電電力の余剰時の蓄電、負荷平準化などを目的とした蓄電池に利用できる。また、実施形態１のＲＦ電池１は、一般的な発電所に併設されて、瞬低・停電対策や負荷平準化を目的とした蓄電池として利用できる。
　〔作用効果〕
　実施形態１に係るＲＦ電池１によれば、電池容量や電池出力などの設計変更を容易に行える。電池セル２００などと正極電解液タンク３０と負極電解液タンク４０とを互いに異なるコンテナ２、３、４に収納しているからである。コンテナ自体の交換は容易であり、設計変更の必要な部材（電池セル２００や各極電解液タンク３０、４０）の交換は、その部材を収納するコンテナ２、３、４自体を交換することで行える。タンクコンテナ３、４や電池機器コンテナ２自体をサイズの異なるコンテナ２、３、４に交換すれば、内部に収納される電解液量や電池セル数を変えられてＲＦ電池１の電池容量や電池出力を変えられる。また、電池セル２００などと正極電解液タンク３０と負極電解液タンク４０とを互いに異なるコンテナ２、３、４に収納していることで、設置レイアウトの自由度が高い。設計変更ではなく、経年劣化などにより電池セル２００のみや各極電解液タンク３０、４０のみを交換する必要が生じた場合でも、その交換をコンテナ２、３、４自体を同じサイズのコンテナに交換することで容易に行える。
　《変形例》
　変形例のＲＦ電池は、正極側の各導管２３１，２３２と往復管３１，３２との両接続構造５の配置箇所と、負極側の各導管２４１，２４２と往復管４１，４２との両接続構造５の配置箇所とを、電池機器コンテナ２内とせず、以下の（１）～（４）に示す位置とする点が、実施形態に係るＲＦ電池１と相違する。変形例では、実施形態１との相違点を中心に説明し、同様の構成は説明を省略する。以下の説明では、正極側の上記両接続構造５の配置箇所を説明するが、負極側の上記両接続構造５の配置箇所は、正極側の上記両接続構造５の配置箇所と同様の位置とすることができる。
　（１）正極の各導管２３１，２３２と往復管３１，３２との両接続構造５は、図１２や図１３に示すように、３つのコンテナ２～４の外に配置されていてもよい。
　図１２に示すように、電池機器コンテナ２の底板２ｂ及び正極タンクコンテナ３の天板３ｕには、正極往路管３１及び正極復路管３２を挿通する貫通孔が形成されていない。電池機器コンテナ２の端面部や側面部を構成する端板や側板には、正極供給導管２３１及び正極排出導管２３２を挿通する貫通孔が形成される。正極タンクコンテナ３の側面部や端面部を構成する側板や端板には、正極往路管３１及び正極復路管３２を挿通する貫通孔が形成される。
　図１３に示すように、電池機器コンテナ２の底板２ｂには、正極往路管３１及び正極復路管３２を挿通する貫通孔が形成されていない。電池機器コンテナ２の側板や端板には、正極供給導管２３１及び正極排出導管２３２を挿通する貫通孔が形成される。正極タンクコンテナ３の天板３ｕには、正極往路管３１及び正極復路管３２を挿通する貫通孔が形成される。
　図１２、図１３に示すように、正極往路管３１は、正極タンクコンテナ３内から正極タンクコンテナ３の上記貫通孔を通って正極タンクコンテナ３外に引き出されて、接続構造５に接続される。正極供給導管２３１は、この接続構造５から電池機器コンテナ２の上記貫通孔を通って電池機器コンテナ２内に引き入れられる。正極排出導管２３２は、電池機器コンテナ２内から電池機器コンテナ２の上記貫通孔を通って電池機器コンテナ２外に引き出されて、接続構造５に接続される。正極復路管３２は、この接続構造５から正極タンクコンテナ３の上記貫通孔を通って正極タンクコンテナ３内に引き入れられる。両接続構造５の配置箇所は、図１２に示すように、電池機器コンテナ２の端板や側板の外側（正極タンクコンテナ３の側板や端板の外側）としたり、図１３に示すように、電池機器コンテナ２の側板や端板の外側であって、正極タンクコンテナ３の天板３ｕの上方としたりすることができる。
　（２）正極の各導管２３１，２３２と往復管３１，３２との一方の接続構造５は、電池機器コンテナ２又は正極タンクコンテナ３の一方のコンテナ内に配置され、他方の接続構造５は、３つのコンテナ２～４外に配置されていてもよい。
　一方の接続構造５は、例えば、図１４や図１５に示すように、電池機器コンテナ２内に配置されていてもよいし、図示は省略するが、正極タンクコンテナ３内に配置されていてもよい。一方の接続構造５は、図１４に示すように、正極供給導管２３１と正極往路管３１とを接続する接続構造５としてもよいし、図１５に示すように、正極排出導管２３２と正極復路管３２とを接続する接続構造５としてもよい。
　図１４（図１５）に示すように、電池機器コンテナ２の底板２ｂ及び正極タンクコンテナ３の天板３ｕには、正極往路管３１（正極復路管３２）を挿通する貫通孔が形成される。電池機器コンテナ２の端板や側板には、正極排出導管２３２（正極供給導管２３１）を挿通する貫通孔が形成される。正極タンクコンテナ３の側板や端板には、正極復路管３２（正極往路管３１）を挿通する貫通孔が形成される。
　図１４に示すように、正極往路管３１と正極供給導管２３１とは、上述の実施形態で図７を参照して説明した通りである。即ち、正極往路管３１は、正極タンクコンテナ３内から正極タンクコンテナ３及び電池機器コンテナ２の上記貫通孔を通って電池機器コンテナ２内に引き出されて、接続構造５に接続される。正極供給導管２３１は、この接続構造５に接続されて電池機器コンテナ２内に配置される。正極排出導管２３２と正極復路管３２とは、図１２を参照して上述した通りである。
　図１５に示すように、正極往路管３１と正極供給導管２３１とは、図１２を参照して上述した通りである。一方、正極排出導管２３２と正極復路管３２とは、上述の実施形態で図７を参照して説明した通りである。即ち、正極排出導管２３２は、電池機器コンテナ２内に配置されて接続構造５に接続される。正極復路管３２は、接続構造５から電池機器コンテナ２及び正極タンクコンテナ３の上記貫通孔を通って正極タンクコンテナ３内に引き出される。
　正極供給導管２３１（正極排出導管２３２）と正極往路管３１（正極復路管３２）との接続構造５の配置箇所は、図１４（図１５）に示すように、電池機器コンテナ２内とすることができ、正極復路管３２（正極往路管３１）と正極排出導管２３２（正極供給導管２３１）との接続構造５の配置箇所は、電池機器コンテナ２の端板や側板の外側（正極タンクコンテナ３の側板や端板の外側）とすることができる。
　（３）正極の各導管２３１，２３２と往復管３１，３２との両接続構造５は、図示は省略するが、正極タンクコンテナ３内に配置されていてもよい。
　（４）正極の各導管２３１，２３２と往復管３１，３２との一方の接続構造５は、図示は省略するが、電池機器コンテナ２内に配置され、他方の接続構造５が、正極タンクコンテナ３内に配置されていてもよい。
　《計算例１》
　電池モジュール数を１つとし、上記交差タイプ、上記平行タイプ、及び上記同一直線タイプのそれぞれの場合におけるコンテナ同士の接触面積Ａ、合計表面積Ｓｂ、表面積削減率Ｓｃを算出した。ここでは、各タイプにおける３つのコンテナの組み合わせは、以下の７パターン（Ｐ１～Ｐ７）とした。積層する段数は２段であり、下側には２つのタンクコンテナを配置し、上側には１つの電池機器コンテナを、下側の両タンクコンテナの間を跨ぎ、両タンクコンテナの屋根上に均等に載置した。合計表面積Ｓｂは、「上記平面タイプの合計表面積Ｓａ－接触面積Ａ」で求めた。表面積削減率Ｓｃ（％）は、「｛１－（合計表面積Ｓｂ）／（合計表面積Ｓａ）｝×１００」で求めた。その算出結果を表１に示す。
　Ｐ１：３つのコンテナが全て２０フィートコンテナ
　Ｐ２：３つのコンテナが全て２０フィートハイキューブコンテナ
　Ｐ３：電池機器コンテナが２０フィートコンテナ、２つのタンクコンテナが４０フィートコンテナ
　Ｐ４：電池機器コンテナが２０フィートハイキューブコンテナ、２つのタンクコンテナが４０フィートハイキューブコンテナ
　Ｐ５：３つのコンテナが全て４０フィートコンテナ
　Ｐ６：３つのコンテナが全て４０フィートハイキューブコンテナ
　Ｐ７：電池機器コンテナが２０フィートハイキューブコンテナ、２つのタンクコンテナが４５フィートハイキューブコンテナ
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示すように、上記交差タイプ、上記平行タイプ、及び上記同一直線タイプの接触面積Ａは、３つのコンテナの組み合わせがＰ１～Ｐ７のいずれであっても、上記平面タイプの接触面積に比較して大きい。上記平面タイプの接触面積は、０（ゼロ）であるからである。そのため、上記交差タイプ、上記平行タイプ、及び上記同一直線タイプの合計表面積Ｓｂは、３つのコンテナの組み合わせがＰ１～Ｐ７のいずれであっても、上記平面タイプの合計表面積Ｓａに比較して小さい。即ち、上記交差タイプ、上記平行タイプ、及び上記同一直線タイプの表面積削減率Ｓｃは、３つのコンテナの組み合わせがＰ１～Ｐ７のいずれであっても大きくできる。具体的には、表面積削減率Ｓｃを５％以上とすることができる。特に、上記平行タイプ及び上記同一直線タイプは、上記交差タイプに比較して、接触面積Ａを大きくできるため、合計表面積Ｓｂを小さくできて、表面積削減率Ｓｃを大きくできる。
　《計算例２》
　電池モジュール数を２～２０の範囲で種々変更し、各電池モジュールが上記交差タイプ、上記平行タイプ、上記同一直線タイプのそれぞれの場合におけるコンテナ同士の接触面積Ａ、合計表面積Ｓｂ、表面積削減率Ｓｃを算出した。各電池モジュールにおける３つのコンテナの組み合わせは、計算例１における上記Ｐ２と上記Ｐ４の２種類とした。各電池モジュールにおける３つのコンテナの組み合わせが上記Ｐ２の場合の算出結果を表２に示し、上記Ｐ４の場合の算出結果を表３に示す。
　各電池モジュールが上記交差タイプである場合、各電池モジュールを、タンクコンテナの並列方向に沿って配置する。具体的には、各電池機器コンテナの長手方向が同一直線状に並び、隣り合う電池モジュールにおける電池機器コンテナの端面同士が実質的に全域に亘って接する。隣り合う電池モジュールにおけるタンクコンテナの側面同士は、実質的に全域に亘って接する。
　各電池モジュールが上記平行タイプである場合、各電池モジュールを、タンクコンテナの並列方向に沿って配置する。具体的には、隣り合う電池モジュールにおけるタンクコンテナの側面同士が実質的に全域に亘って接する。隣り合う電池モジュールにおける電池機器コンテナの側面同士は、実質的に全域に亘って対向するが、互いに接することなく間隔が空いている。
　各電池モジュールが上記同一直線タイプである場合、各電池モジュールを、タンクコンテナの直列方向及び上下方向の両方向に直交する方向に沿って配置する。具体的には、隣り合う電池モジュールにおける３つのコンテナのそれぞれの側面同士が実質的に全域に亘って接する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表２，表３に示すように、上記交差タイプ、上記平行タイプ、及び上記同一直線タイプの接触面積Ａは、各電池モジュールにおける３つのコンテナの組み合わせがＰ２，Ｐ４のいずれであっても、上記平面タイプの接触面積（＝０）に比較して大きく、電池モジュール数が多くなるほど大きい。上記交差タイプ、上記平行タイプ、及び上記同一直線タイプの合計表面積Ｓｂは、各電池モジュールにおける３つのコンテナの組み合わせがＰ２，Ｐ４のいずれであっても、電池モジュール数が同数の場合、上記平面タイプの合計表面積Ｓａに比較して小さい。上記交差タイプ、上記平行タイプ、及び上記同一直線タイプの表面積削減率Ｓｃは、各電池モジュールにおける３つのコンテナの組み合わせがＰ２，Ｐ４のいずれであっても大きい。特に、上記交差タイプ、上記平行タイプ、及び上記同一直線タイプの表面積削減率Ｓｃは、電池モジュール数を多くするほど大きい。電池モジュール数を増加するほど、接触面積Ａを大きくでき、合計表面積Ｓｂを小さくできて、表面積削減率Ｓｃを大きくできる。積層タイプや電池モジュール数にもよるが、表面積削減率Ｓｃを５０％以上とすることもできる。
　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。
　１　レドックスフロー電池（ＲＦ電池）
　２　電池機器コンテナ
　　２ｂ　底板
　　２００　電池セル
　　２０１　隔膜
　　２０２　正極セル
　　　２０４　正極電極
　　２０３　負極セル
　　　２０５　負極電極
　　２１０　セルフレーム
　　　２１１　双極板
　　　２１２　枠体
　　　２１３　給液マニホールド
　　　２１４　給液スリット
　　　２１５　排液マニホールド
　　　２１６　排液スリット
　　２２０　シール部材
　　２３０　正極循環機構
　　　２３１　正極供給導管
　　　２３２　正極排出導管
　　　２３３　正極ポンプ
　　２４０　負極循環機構
　　　２４１　負極供給導管
　　　２４２　負極排出導管
　　　２４３　負極ポンプ
　　２５０　セルスタック
　　　２５１　サブスタック
　　　２５２　給排板
　　　２５３　エンドプレート
　　　２５４　締付機構
　　２６０　制御部
　　２７０　熱交換器
　３　正極タンクコンテナ
　　３ｕ　天板
　　３ｂ　補強梁
　　３０　正極電解液タンク
　　３０ｕ　天板
　　３１　正極往路管
　　３２　正極復路管
　４　負極タンクコンテナ
　　４ｕ　天板
　　４ｂ　補強梁
　　４ｃ　補強柱
　　４０　負正極電解液タンク
　　４０ｕ　天板
　　４１　正極往路管
　　４２　正極復路管
　５　接続構造
　６バルブ

Claims (7)

  1. 　正極電解液を貯留する正極電解液タンクを収納した正極タンクコンテナと、
    　負極電解液を貯留する負極電解液タンクを収納した負極タンクコンテナと、
    　正極電極、負極電極、及び隔膜を有する電池セルと、前記正極電解液を前記電池セルに供給して循環させる正極循環機構と、前記負極電解液を前記電池セルに供給して循環させる負極循環機構とを収納した電池機器コンテナとを備えるレドックスフロー電池。
  2. 　前記正極循環機構及び前記負極循環機構はそれぞれ、前記各極電解液を前記電池セルに供給する各極供給導管、及び前記各極電解液を前記電池セルから排出する各極排出導管を有し、
    　前記正極電解液タンク及び前記負極電解液タンクはそれぞれ、前記各極電解液を前記各極電解液タンクから前記各極供給導管に送る各極往路管、及び前記各極電解液を前記各極排出導管から前記各極電解液タンクに戻す各極復路管を有し、
    　更に、前記各極供給導管及び前記各極排出導管のそれぞれと、前記各極往路管及び前記各極復路管のそれぞれとを着脱自在に接続する接続構造を有する請求項１に記載のレドックスフロー電池。
  3. 　前記電池機器コンテナは、前記正極タンクコンテナ及び前記負極タンクコンテナの少なくとも一方の屋根上に載置される請求項１又は請求項２に記載のレドックスフロー電池。
  4. 　前記電池機器コンテナは、前記正極タンクコンテナと前記負極タンクコンテナとの間を跨ぎ、前記正極タンクコンテナと前記負極タンクコンテナの両屋根上に均等に載置されている請求項３に記載のレドックスフロー電池。
  5. 　前記正極タンクコンテナ及び前記負極タンクコンテナは、互いの間隔を空けると共に、互いに長手方向が平行となるように並列配置され、
    　前記電池機器コンテナは、その長手方向が前記正極タンクコンテナ及び前記負極タンクコンテナの長手方向と直交するように載置される請求項４に記載のレドックスフロー電池。
  6. 　前記正極タンクコンテナ及び前記負極タンクコンテナは、互いに長手方向が平行で、かつ互いの側面同士が接するように並列配置され、
    　前記電池機器コンテナは、その長手方向が前記正極タンクコンテナ及び前記負極タンクコンテナの長手方向と平行となるように載置される請求項４に記載のレドックスフロー電池。
  7. 　前記正極循環機構及び前記負極循環機構はそれぞれ、前記各極電解液を循環させる正極ポンプ及び負極ポンプを有し、
    　前記電池機器コンテナ内を側面視したとき、前記正極ポンプと前記負極ポンプとは、前記電池機器コンテナの左右方向の中央を挟んで対称の位置に配置される請求項４から請求項６のいずれか１項に記載のレドックスフロー電池。
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