WO2019111325A1 - 加温装置及び加温システム - Google Patents

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WO2019111325A1
WO2019111325A1 PCT/JP2017/043664 JP2017043664W WO2019111325A1 WO 2019111325 A1 WO2019111325 A1 WO 2019111325A1 JP 2017043664 W JP2017043664 W JP 2017043664W WO 2019111325 A1 WO2019111325 A1 WO 2019111325A1
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WO
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working fluid
resin
path
heating device
heat
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PCT/JP2017/043664
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English (en)
French (fr)
Inventor
明博 織田
祐一 利光
酒井　政則
北川　雅規
Original Assignee
日立化成株式会社
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/18—Regenerative fuel cells, e.g. redox flow batteries or secondary fuel cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/249—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells comprising two or more groupings of fuel cells, e.g. modular assemblies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D15/00—Other domestic- or space-heating systems
    • F24D15/02—Other domestic- or space-heating systems consisting of self-contained heating units, e.g. storage heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D9/00—Devices not associated with refrigerating machinery and not covered by groups F25D1/00 - F25D7/00; Combinations of devices covered by two or more of the groups F25D1/00 - F25D7/00
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Definitions

  • the present invention relates to a warming device and a warming system.
  • a flow battery is promising as a large scale storage device, and in particular, a flow battery using vanadium ion as an active material has been demonstrated and tested. Since pentavalent vanadium ions precipitate as V 2 O 5 at high temperature, for example, 50 ° C., when performing charge and discharge to prevent the battery capacity and the voltage efficiency from decreasing due to the precipitation of vanadium, etc., It is recommended that the temperature be about 10 ° C. to 45 ° C. (see, for example, Patent Document 1). Further, the temperature rise of the electrolytic solution is caused by Joule heat or the like due to the battery resistance.
  • a secondary battery such as a flow battery using vanadium ions as an active material as described in Patent Document 1
  • An embodiment of the present invention aims to provide a heating device having a storage function and a heating function, and a heating system including the same.
  • the specific means for achieving the said subject are as follows.
  • a negative electrode is disposed, and a cell unit which causes the active material contained in the working fluid to react, at least a part of the flow path is a heat radiation path for radiating the working fluid, and the heat radiation path
  • a heating device that uses the heat generated to heat the object to be heated.
  • the heating device according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein at least a part of the flow path includes a material exhibiting an electrical resistivity of 1.2 to 10 50 times the electrical resistivity of the working fluid. . ⁇ 4> At least a portion of the flow path other than the heat dissipation path includes ⁇ 1> to ⁇ 3>, a material exhibiting an electrical resistivity of 1.2 to 10 50 times the electrical resistivity of the working fluid.
  • the warming device as described in any one.
  • a material exhibiting an electrical resistivity of 1.2 to 10 50 times the electrical resistivity of the working fluid is a vinyl chloride resin, a polyvinylidene chloride resin, a polyethylene resin, a polypropylene resin, a polystyrene resin, acrylonitrile butadiene, Styrene resin, acrylic resin, nylon resin, polycarbonate resin, polyvinylidene fluoride resin, phenol resin, melamine resin, fluorine resin, nitrile resin, silicone resin, ethylene propylene resin, chloroprene resin, acrylic resin, butyl rubber resin, urethane resin, chlorosulfone Of at least one selected from the group consisting of hydrogenated polyethylene resin, epichlorohydrin rubber resin, natural rubber resin, polytetrafluoroethylene resin, polyamide resin, and polyacetal resin, described in ⁇ 3> or ⁇ 4> Raising device.
  • ⁇ 6> The heating according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>, wherein the heat radiation path includes at least one selected from the group consisting of nickel alloy, lining steel, stainless steel, titanium, silicon and glassy carbon. apparatus. ⁇ 7> The flow path according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, further comprising a coating layer having corrosion resistance to the working fluid containing the active material on at least a part of the inner wall surface. Warmer. ⁇ 8> The coating layer contains at least one selected from the group consisting of glass, aluminum oxide, fluorocarbon resin, vinyl chloride resin, carbon, silicon, silicone resin, boron nitride, silicon nitride, zinc, lead, copper and titanium The heating apparatus as described in ⁇ 7>.
  • ⁇ 9> The heating device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>, wherein the electrical resistivity of at least a part of the flow path is 12 ⁇ ⁇ m to 10 43 ⁇ ⁇ m.
  • the carbon electrode is a carbon felt electrode or a carbon paper electrode.
  • the cell unit includes a separator between the positive electrode and the negative electrode.
  • the heating device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 12>, including a control valve that adjusts the flow rate of the working fluid flowing in the flow path.
  • the active material is V 2+ , V 3+ , V 4+ , V 5+ , VO 2 + , VO 2+ , V (acac) 3 , V- (EDTA) complex ion, Br ⁇ , Br 3 ⁇ , bromine, Cl -, Cl 3-, chlorine, I -, I 3-, iodine, ferrocyanide, ferricyanide ion, Fe 2+, Fe 3+, Fe 3+ - (EDTA) complexes, Fe 2+ - (EDTA) complexes, Cr 3+ , Cr 4+ , Cr 5+ , Ce 3+ , Ce 4+ , Zn metal, Li metal, Na metal, Na metal, Zn 2+ , Li + , Na + , Pb metal, Pb 2+ , PbSO 4 , Pb
  • the working fluid is obtained by dissolving or dispersing the active material in a liquid medium, and the liquid medium contains at least one selected from the group consisting of water and an ionic liquid ⁇ 1> to ⁇ 14>
  • ⁇ 16> The heating device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 15>, wherein the active material contains at least vanadium ion.
  • the thermal conductivity of the heat dissipation path is 1 W / (m ⁇ K) or more, and the electrical resistivity of the flow path is the electrical resistivity of the working fluid in at least a portion other than the heat dissipation path.
  • the heating apparatus according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 16>, which is 1.2 times to 10 50 times.
  • ⁇ 18> The heating device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 17>, wherein a part of the flow path is a heat receiving path for receiving heat.
  • the heat radiation path In the flow direction of the working fluid, the heat radiation path is located upstream of the heat receiving path or downstream of the cell portion, and the flow path is the working fluid of the cell portion from the working fluid inflow side of the heat receiving path.
  • the heating device according to ⁇ 18>, wherein a portion to the inflow side is inclined vertically upward toward the working fluid inflow side of the cell portion.
  • ⁇ 20> The heating device according to ⁇ 18> or ⁇ 19>, wherein the heat receiving path has an orifice.
  • ⁇ 21> The heating device according to any one of ⁇ 18> to ⁇ 20>, wherein the heat receiving path is separable from the flow path other than the heat receiving path.
  • the warming device as described in any one.
  • the cell unit is a first cell unit that performs one of a charge reaction and a discharge reaction, and is connected to the flow path, and a positive electrode and a negative electrode are disposed, and the active material contained in the working fluid is reacted And a second cell portion for performing the other of the charge reaction and the discharge reaction, and the first cell portion, the heat dissipation path, and the second cell portion are sequentially located in the flow direction of the working fluid,
  • the heating device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 22>, wherein the temperature of the working fluid supplied to the cell unit is higher than the temperature of the working fluid supplied to the second cell unit.
  • a heating system comprising: the heating device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 23>; and a control unit configured to control at least one of the temperature of the working fluid and the charge and discharge of the cell unit. .
  • a heating device having a storage function and a heating function, and a heating system including the same.
  • the positive electrode active material / negative electrode active material is vanadium / vanadium type
  • positive electrode active material / negative electrode active material is iron / chromium system
  • positive electrode active material / negative electrode active material is iron / vanadium system
  • a working fluid a positive electrode electrolyte and a negative electrode electrolyte
  • the battery open circuit voltage in 50% of charge states It is a graph which shows the relationship of the capacity
  • a numerical range indicated by using “to” indicates a range including numerical values described before and after “to” as the minimum value and the maximum value, respectively.
  • the upper limit value or the lower limit value described in one numerical value range may be replaced with the upper limit value or the lower limit value of the other stepwise description numerical value range in the numerical value range described stepwise in the present disclosure.
  • the upper limit value or the lower limit value of the numerical range may be replaced with the value shown in the example.
  • the content of each component in the working fluid is the sum of the plurality of substances present in the working fluid unless a plurality of substances corresponding to each component are present in the working fluid. It means the content rate.
  • the “content rate” indicates the mass% of each component when the total amount of the working fluid is 100 mass%, unless otherwise specified. Also, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be practiced without utilizing some or all of the specific and detailed content set forth herein. In addition, detailed descriptions or illustrations of known points may be omitted in order to avoid obscuring aspects of the present invention.
  • the heating device includes a flow path through which a working fluid containing an active material that can be oxidized and reduced flows, a liquid transfer unit that adjusts the flow of the working fluid flowing through the flow path, and the flow path And a cell portion in which a positive electrode and a negative electrode are disposed and which causes the active material contained in the working fluid to react, at least a part of the flow path is a heat radiation path for radiating the working fluid, the heat radiation The heat released by the route is used to heat the object to be heated.
  • the working fluid is circulated in the flow path such as piping by the liquid sending unit such as a pump, supplied to the cell unit, and the active material reacts in the cell unit to enable charging and discharging. It is.
  • the working fluid flows in the circulation path by the liquid transfer unit, and is dissipated in the heat dissipation path.
  • the heat radiated by the heat radiation path can be used for cogeneration, for example, for a heating facility such as an oil heater.
  • the heating device of the present disclosure has the storage function and the heating function, and the working fluid is dissipated in the heat dissipation path, so that the temperature of the working fluid is prevented from becoming too high.
  • the heating device of the present disclosure may have a function of cooling the heating element, and for example, as described later, a part of the flow path is a heat receiving path for receiving heat from the heating element, and the heating element May be cooled.
  • the heating device of the present disclosure has the function of cooling the heating element as well as the function of storing electricity and the function of heating.
  • the working fluid (positive electrode electrolyte) containing the positive electrode active material is supplied to the positive electrode of the cell part, and the working fluid (negative electrolyte liquid) containing the negative electrode active material is supplied to the negative electrode of the cell part.
  • the configuration may be a two-pack system.
  • the working fluid containing the positive electrode active material and the working fluid containing the negative electrode active material flow in separate flow paths, and at least one of the working fluid containing the positive electrode active material and the working fluid containing the negative electrode active material The heat is radiated to raise the temperature around the heat radiation path.
  • both the working fluid containing the positive electrode active material and the working fluid containing the negative electrode active material may have a function to dissipate heat.
  • the positive electrode active material is Preferably, the positive electrode and the negative electrode are disposed such that the negative electrode active material is collected on the negative electrode side.
  • the heating device of the present disclosure includes a flow path through which a working fluid containing an active material that can be oxidized and reduced flows.
  • the flow path may be any structure that can supply the working fluid to the cell unit, and may be, for example, piping.
  • the circulation path is a circulation path connected to the working fluid inflow side of the cell unit and the working fluid outflow side of the cell unit.
  • the material of the flow path is not particularly limited as long as the working fluid can flow.
  • the material of the flow passage is preferably stable to the working fluid.
  • Distribution channels are vinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, ABS (acrylonitrile butadiene styrene) resin, acrylic resin, nylon resin, polycarbonate resin, polyvinylidene fluoride resin, phenol resin, melamine Resin, fluorocarbon resin, nitrile resin, silicone resin, ethylene propylene resin, chloroprene resin, acrylic resin, butyl rubber resin, urethane resin, chlorosulfonated polyethylene resin, epichlorohydrin rubber resin, natural rubber resin, PTFE (polytetrafluoroethylene) resin, Polyamide resin, polyacetal resin, stainless steel such as SUS316, SUS304, aluminum, titanium, nickel alloy such as Hastelloy (registered trademark), silicon Special stainless steel (aus
  • the heating device of the present disclosure includes a liquid sending unit that adjusts the flow of the working fluid flowing in the flow path.
  • the flow of the working fluid flowing in the circulation path can be adjusted by the liquid feeding unit, and the flow rate of the working fluid supplied to the heat radiation path, the cell unit, and the like can be adjusted.
  • a pump is mentioned as a liquid feeding part.
  • At least a part of the circulation path is a heat dissipation path that dissipates the working fluid.
  • the temperature of the working fluid supplied to the heat dissipation path There is no particular limitation on the temperature of the working fluid supplied to the heat dissipation path, and for example, it is preferable to keep the temperature higher than room temperature. From the point of setting the temperature of the working fluid supplied to the heat dissipation path to a temperature higher than room temperature, the heating device of the present disclosure receives a heat receiving path that receives heat from a heating element or the like as a part of the flow path. May be provided.
  • the heat radiation path may have, for example, a form of a heat exchanger such as a radiator having a heat radiation path.
  • a heat exchanger such as a radiator is preferably configured to have a large surface area in order to increase the rate of heat exchange between the inside and the outside.
  • the thermal conductivity of the heat radiation path is preferably 1 W / (m ⁇ K) or more, more preferably 2 W / (m ⁇ K) or more, and further preferably 3 W / (m ⁇ K) or more. Preferably, it is 5 W / (m ⁇ K) or more.
  • the thermal conductivity described above is 1 W / (m ⁇ K) or more, the working fluid can dissipate heat at a sufficiently high speed in the heat dissipation path. Furthermore, there is a tendency that the heat radiated in the heat radiation path can be suitably used for heating the heating target.
  • heat is radiated from a tube such as rubber, PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer, a thermal conductivity of 0.19 W / (m ⁇ K)), which is generally used for piping of flow batteries, etc.
  • the working fluid can be dissipated at a sufficiently faster speed in the heat dissipation path than in the case of using the path.
  • the heat radiated in the heat radiation path tends to be able to be suitably used for heating the heating target.
  • the thermal conductivity may or may not satisfy the above-described numerical range at a position other than the heat dissipation path in the flow path.
  • the thermal conductivity may satisfy the above-described numerical range.
  • the thermal conductivity can be measured by a hot wire method, a periodic heating method, a pulse heating method, a concentric cylinder absolute method, a protective hot plate method or the like.
  • the thermal conductivity of the flow channel can be measured by cutting the flow channel (for example, piping) into a plate according to the method described in JIS A 1412-1: 2016.
  • the heat radiation path preferably includes at least one selected from the group consisting of nickel alloy, lining steel, stainless steel, titanium, silicon and glassy carbon. Accordingly, the working fluid can be dissipated at a sufficiently high speed in the heat dissipation path, and the heating performance of the object to be heated tends to be excellent.
  • the flow path comprises a material exhibiting an electrical resistivity of 1.2 to 10 50 times the electrical resistivity of the working fluid, and 2 to 10 13 times the electrical resistivity of the working fluid More preferably, the material contains an electrical resistivity. If a material with a low electrical resistivity is used as the flow path, the leakage current will be large, and even if the cell part is charged, the self-discharge will be large, and the current efficiency in one cycle of charge and discharge will be about 30% or less There is.
  • FIG. 3 An example of the configuration of the flow path for suppressing the leakage current is shown in FIG.
  • the flow path 22 which does not define the electrical resistivity (for example, the flow path 22 including a material exhibiting an electrical resistance less than 1.2 times the electrical resistivity of the working fluid) and the electrical resistance of the working fluid
  • Leakage current from the distribution channel 22 to the distribution channel 21 can be suppressed and self-discharge can be suppressed by combining with the distribution channel 21 including a material exhibiting an electrical resistivity of 1.2 times to 10 50 times the rate .
  • the flow path mentioned here is not particularly limited in shape as long as leakage current can be suppressed, and may be a shape such as packing, O-ring or the like.
  • At least a part of the distribution route other than the heat release route preferably all parts of the distribution route other than the heat release route
  • at least a part of the flow route other than the heat release route and the heat receiving route preferably include a material exhibiting an electrical resistivity of 1.2 to 10 50 times the electrical resistivity of the working fluid, and the electrical resistivity of the working fluid It is more preferable to include a material exhibiting an electrical resistivity of 2 to 10 13 times that of Thereby, the leakage current tends to be able to be suppressed more effectively.
  • the electrical resistivity of the material is preferably 12 ⁇ ⁇ m to 10 43 ⁇ ⁇ m, more preferably 10 2 ⁇ ⁇ m to 10 42 ⁇ ⁇ m, from the viewpoint of suppressing the leakage current. It is more preferably 3 ⁇ ⁇ m to 10 40 ⁇ ⁇ m, and particularly preferably 10 4 ⁇ ⁇ m to 10 12 ⁇ ⁇ m.
  • the electrical resistivity of at least a part of the flow path is preferably 12 ⁇ ⁇ m to 10 43 ⁇ ⁇ m, and 10 2 ⁇ ⁇ m to 10 42 ⁇ ⁇ m, from the viewpoint of suppressing leakage current. Is more preferable, 10 3 ⁇ ⁇ m to 10 40 ⁇ ⁇ m is more preferable, and 10 4 ⁇ ⁇ m to 10 12 ⁇ ⁇ m is particularly preferable.
  • the electrical resistivity of the flow path preferably satisfies the above-mentioned numerical range in all parts other than the heat dissipation path and the heat receiving path.
  • the electrical resistivity of the working fluid is preferably, for example, 10 ⁇ 7 ⁇ ⁇ m to 10 ⁇ ⁇ m.
  • Examples of materials exhibiting an electrical resistivity of 1.2 to 10 50 times the electrical resistivity of the working fluid include resins, and more specifically, vinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polyethylene resin, polypropylene resin , Polystyrene resin, ABS resin, acrylic resin, nylon resin, polycarbonate resin, polyvinylidene fluoride resin, phenol resin, melamine resin, fluorine resin, nitrile resin, silicone resin, ethylene propylene resin, chloroprene resin, acrylic resin, butyl rubber resin, urethane At least one selected from the group consisting of resins, chlorosulfonated polyethylene resins, epichlorohydrin rubber resins, natural rubber resins, PTFE resins, polyamide resins, and polyacetal resins.
  • resins and more specifically, vinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polyethylene resin, polypropylene resin , Polystyrene resin, ABS resin, acrylic resin, nylon resin, polycarbonate resin
  • At least one selected from the group consisting of vinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polyethylene resin, polypropylene resin and polystyrene resin is more preferable, and vinyl chloride resin is more preferable.
  • the heat dissipation path may include a material exhibiting an electrical resistivity of 1.2 to 10 50 times the electrical resistivity of the working fluid, and an electrical conductivity of 2 to 10 13 times the electrical resistivity of the working fluid
  • the material which shows a resistivity may be included.
  • the electrical resistivity of the aforementioned material, flow path and heat dissipation path can be obtained by measuring the electrical resistivity between two points in the length direction, the electrical resistivity between two points inside and outside, etc. by a tester or the like.
  • the electrical resistivity refers to a value measured at 25 ° C.
  • the heat conductivity of the heat radiation path is 1 W / (m ⁇ K) or more, and at least the heat radiation path other than the heat radiation path, from the viewpoint of excellent heat radiation effect of the working fluid and suppression of self-discharge.
  • the electrical resistivity of the flow path is preferably 1.2 times to 10 50 times the electrical resistivity of the working fluid in a part (in the case where the heat receiving path is provided, at least a part other than the heat dissipation path and the heat receiving path).
  • the heat radiation route, or the heat radiation route and the heat reception route are portions including a material having excellent thermal conductivity such as SUS, and the vinyl chloride other than the heat radiation route in the circulation route or the heat radiation route and the heat reception route in the circulation route Or the like may be included as a material including a material with high electrical resistivity.
  • FIG. 4 A configuration example of a heat radiation path which can suitably heat ambient air is shown in FIG.
  • the heat dissipation path may have a shape (for example, a spiral shape) in which the surface area of the heat dissipation path 23 is increased.
  • the heat radiation path 23 of the shape shown in FIG. 4 may be disposed on the side wall in the housing part, or an air conditioning fan may be disposed to blow air to the heat radiation path 23 of the shape shown in FIG. .
  • the flow channel may be provided with a coating layer having corrosion resistance to a working fluid containing an active material on at least a part of the inner wall surface.
  • a coating layer having corrosion resistance to a working fluid containing an active material on at least a part of the inner wall surface.
  • the flow path includes at least one selected from the group consisting of lining steel and stainless steel, it is preferable to provide a coating layer on the inner wall surface at that position.
  • the coating layer preferably contains at least one selected from the group consisting of glass, aluminum oxide, fluorocarbon resin, vinyl chloride resin, carbon, silicon, silicone resin, boron nitride, silicon nitride, zinc, lead, copper and titanium.
  • the coating layer is, for example, coating the inner wall surface of the distribution channel including SUS etc. with titanium, fluorine resin, silicone resin, etc., or coating the inner wall surface of the distribution channel including SUS etc, zinc, titanium, lead, copper etc Or formed by plating with a metal of Alternatively, the coating layer is formed by glass coating by a sol-gel method, or coating with silicon, boron nitride, silicon nitride or the like by a deposition process or the like.
  • the heat conductivity of the heat dissipation path including the coating layer is preferably 1 W / (m ⁇ K) or more, more preferably 2 W / (m ⁇ K) or more, 3 W It is more preferable to be / (m ⁇ K) or more, and particularly preferable to be 5 W / (m ⁇ K) or more.
  • the heating device of the present disclosure includes a cell unit that is connected to the flow path, and in which the positive electrode and the negative electrode are disposed, and in which the active material contained in the working fluid is reacted. Charging / discharging becomes possible by causing the active material to undergo an oxidation-reduction reaction in the cell portion.
  • the cell unit may be a first cell unit that performs one of a charge reaction or a discharge reaction, and may separately include a second cell unit that performs the other of the charge reaction or the discharge reaction.
  • the cell unit includes a positive electrode and a negative electrode.
  • a positive electrode and a negative electrode you may use the positive electrode and negative electrode which are used for a conventionally well-known battery (a secondary battery, a flow battery, etc.).
  • the positive electrode and the negative electrode it is preferable to use a material that is electrochemically stable in the potential range to be used as the positive electrode and the negative electrode. It does not specifically limit as a shape of a positive electrode and a negative electrode, A mesh, a porous body, a punching metal, a flat plate etc. are mentioned.
  • the positive electrode and the negative electrode carbon electrodes such as carbon felt, graphite felt, carbon paper, etc .; carbon plastic electrodes flatted using carbon black and a binder; metals or alloys such as stainless steel, aluminum, copper, zinc, titanium, nickel And metal electrodes such as metal mesh; and the like.
  • at least one of the positive electrode and the negative electrode is preferably a carbon electrode, and more preferably a carbon felt electrode or a carbon paper electrode.
  • conductive materials such as InSnO 2 , SnO 2 , In 2 O 3 , and ZnO, fluorine-doped tin oxide (SnO 2 : F), Sb-doped tin oxide (SnO 2 ) on a glass substrate or a polymer substrate.
  • conductive materials doped with impurities such as Sb), Sn-doped indium oxide (In 2 O 3 : Sn), Al-doped zinc oxide (ZnO: Al), Ga-doped zinc oxide (ZnO: Ga), etc.
  • the layered product which formed a layer can also be used as an anode and a cathode.
  • carbon felt, graphite felt or the like may be disposed on the surface of the metal electrode. Further, a hole through which the working fluid can be transmitted may be provided in at least one of the positive electrode and the negative electrode, and electrons may be transferred through the hole.
  • grooves may be formed on the surface.
  • Serpentine shape, Interdigitated shape, etc. may be mentioned (see, for example, Journal of Power Sources 302 (2016) 369-377).
  • a catalyst may be applied to the surface thereof.
  • the catalyst CoO, Ni, NiO, Pt , Pd, Au, Pt 3 Co, Pt 3 Fe, Fe, FeO , and the like.
  • the cell unit may further include a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode.
  • a working fluid positive electrode electrolyte solution
  • a working fluid negative electrode electrolyte solution
  • a negative electrode active material as an active material is supplied to the negative electrode.
  • the separator is not particularly limited as long as it can withstand use conditions, and examples thereof include an ion conductive polymer membrane, an ion conductive solid electrolyte membrane, a polyolefin porous membrane, a cellulose porous membrane and the like.
  • Examples of the ion conductive polymer membrane include a cation exchange membrane and an anion exchange membrane.
  • cation exchange membranes include, for example, trade names Nafion (registered trademark, Aldrich) and trade names Fumasep (registered trademark, Fumatech).
  • examples of commercially available anion exchange membranes include, for example, trade names Seremion (Asahi Glass Co., Ltd. And Neosepta (Astom).
  • the redox-active material contained in the working fluid is not particularly limited as long as it indicates a redox reaction. More specifically, vanadium ions (V 2+, V 3+, V 4+, V 5+, VO 2 +, VO 2+, V (acac) 3, V- (EDTA) complex ion, etc.), a bromine ion (Br -, br 3- etc.), bromine (Br 2), chlorine ions (Cl -, Cl 3- etc.), chlorine (Cl 2), iodine ion (I -, I 3- etc.), iodine (I 2), ferrocyanide Complexes (also referred to as ferrocyanide ion, [Fe (CN) 6 ] 4- ), ferricyanide complexes (also referred to as ferricyanide ion, [Fe (CN) 6 ] 3- ), iron ion (Fe 2+ , Fe 3+ etc.), Fe 3+ - (EDTA) complexe
  • the active material preferably contains vanadium ions, and more specifically, the positive electrode active material contains at least one of VO 2+ and VO 2 + , and the negative electrode active material includes V 3+ and V 3 It is more preferable to include at least one of 2+ .
  • acac indicates acetylacetonate
  • EDTA indicates ethylenediaminetetraacetic acid.
  • the quinone compound, anthraquinone compound, alloxazine compound, flavin compound, riboflavin compound, riboflavin phosphate ester, viologen compound, nitroxy radical compound, heteropoly acid and ferrocene compound may have a functional group.
  • a functional group a hydroxyl group, a sulfonic acid group, a carboxyl group, an alkyl ammonium group, and an ammonium group are mentioned, for example.
  • the aforementioned functional groups are preferably selected appropriately in accordance with the pH of the working fluid when the working fluid contains water.
  • the functional group preferably contains at least one selected from the group consisting of a sulfonic acid group, a hydroxyl group and an alkyl ammonium group.
  • the functional group preferably contains at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group, an alkyl ammonium group and an ammonium group.
  • the functional group preferably contains at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group, an ammonium group and a carboxyl group.
  • the positive electrode active material any material having a standard redox potential of the reaction system higher than that of the negative electrode may be used, and as the negative electrode active material, the standard redox potential of the reaction system may be higher than the standard redox potential of the positive electrode. It is sufficient if it is a low substance.
  • the positive electrode active material and the negative electrode active material may be appropriately selected from the above-mentioned active materials.
  • the working fluid is preferably one in which at least one of the oxidation state and the reduction state of the active material is dissolved or dispersed in a liquid medium.
  • the liquid medium refers to a medium in a liquid state at around room temperature (5 ° C. to 50 ° C.).
  • the liquid medium is not particularly limited as long as it is a medium in which the active material can be dispersed or dissolved.
  • oxygen, hydrogen, metal or the like oxygen, hydrogen, metal or the like may not be dissolved in the liquid medium.
  • Liquid media include acetone, methyl ethyl ketone, methyl n-propyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl n-butyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl n-pentyl ketone, methyl n-hexyl ketone, diethyl ketone, dipropyl ketone Ketone solvents such as diisobutyl ketone, trimethylnonanone, cyclohexanone, cyclopentanone, methylcyclohexanone, 2,4-pentanedione, acetonylacetone, etc .; diethyl ether, methyl ethyl ether, methyl-n-propyl ether, diisopropyl ether, Tetrahydrofuran, methyltetrahydrofuran, dioxane, dimethyldioxane, ethylene
  • Glycol monoether solvents such as ⁇ -terpinene, myrcene, alloocimene, limonene, dipentene, ⁇ -pinene, ⁇ -pinene, terpineol, carvone, osmene, ferandrene and the like; water; ionic liquids and the like.
  • the liquid medium may be used alone or in combination of two or more.
  • -Ionic liquid- There is no particular limitation on the composition of the ionic liquid.
  • ammonium ion, pyridinium ion, pyrrolidinium ion, pyrrolium ion, oxazolium ion, oxazolinium ion, imidazolium ion, phosphonium ion and sulfonium ion can be mentioned.
  • N (SO 2 F) 2 -, N (SO 2 CF 3) 2 - (TFSA), N (SO 2 C 2 F 5) 2 -, BF 4 -, PF 6 -, CF 3 SO 3 ⁇ , CF 3 CO 2 ⁇ and dicyanamide ions can be mentioned.
  • the ionic liquid a combination of these cations and anions can be used.
  • the ionic liquid may be used alone or in combination of two or more.
  • N (SO 2 F) 2 ⁇ , N (SO 2 CF 3 ) 2 ⁇ , N (SO 2 C 2 F 5 ) 2 ⁇ , CF 3 SO 3 ⁇ , CF 3 CO 2 ⁇ or di Cyanamide ion is preferred.
  • the ionic liquid may be a pseudo ionic liquid.
  • artificial ionic liquids lithium salts (eg, Li-TFSA), sodium salts (eg, Na-TFSA), zinc salts (eg, Zn- (TFSA) 2 , ZnCl 2 ) and the like, glymes (eg, triglyme) , Tetraglyme) may be used.
  • the liquid medium preferably contains at least one selected from the group consisting of water and an ionic liquid, and more preferably at least water.
  • water By using water, it is possible to lower the viscosity of the working fluid more effectively and to tend to increase the output of the cell portion.
  • the working fluid may further include a supporting electrolyte.
  • the supporting electrolyte is an aid to increase the ionic conductivity of the working fluid.
  • the inclusion of the supporting electrolyte in the working fluid tends to increase the ionic conductivity of the working fluid and reduce the resistance of the working fluid.
  • the supporting electrolyte is not particularly limited as long as it is a compound which dissociates in the liquid medium to form ions.
  • As the supporting electrolyte HCl, HNO 3 , H 2 SO 4 , HClO 4 , NaCl, Na 2 SO 4 , NaClO 4 , KCl, K 2 SO 4 , KClO 4 , NaOH, LiOH, KOH, alkyl ammonium salt, alkyl imidazo And lithium piperidinium salts and alkyl pyrrolidinium salts.
  • the supporting electrolyte may be used alone or in combination of two or more.
  • the working fluid may further contain a pH buffer.
  • a pH buffer acetate buffer, phosphate buffer, citrate buffer, borate buffer, tartrate buffer, Tris buffer and the like can be mentioned.
  • the working fluid may further include a conductive material.
  • the conductive material include carbon materials, metal materials, organic conductive materials and the like.
  • the carbon material and the metal material may be particulate or fibrous.
  • Carbon materials include activated carbon (water vapor activated or alkali activated); carbon black such as acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, thermal black, etc .; graphite such as natural graphite, artificial graphite, expanded graphite, etc .; Examples include nanotubes, carbon nanohorns, carbon fibers, hard carbon, soft carbon and the like.
  • the metal material include particles or fibers of copper, silver, nickel, aluminum and the like.
  • the organic conductive material include polyphenylene derivatives.
  • conductive materials may be used alone or in combination of two or more.
  • carbon material particles are preferable, and activated carbon particles are more preferable.
  • the working fluid contains activated carbon particles as a conductive material, storage and release of energy by electric double layer formation on the activated carbon particle surface becomes possible, and energy density and power density of the cell part tend to be improved.
  • the working fluid can be prepared by adding an active material and, if necessary, other components to a liquid medium.
  • heating may be performed as needed.
  • the content of the active material in the working fluid is preferably 1% by mass to 80% by mass, more preferably 3% by mass to 70% by mass, and still more preferably 5% by mass to 50% by mass. .
  • the amount of electricity possessed by the working fluid tends to be high.
  • the total concentration of platinum group elements and platinum group elements contained in the working fluid is preferably 10 mass ppm or less.
  • the reason for this is that the platinum group elements are inhibited from functioning as catalysts for the decomposition of water.
  • Heat receiving path In the heating device of the present disclosure, at least a part of the flow path may be a heat receiving path that receives heat from a heating element or the like. As a result, the temperature of the working fluid supplied to the heat dissipation path is further increased, and the heat dissipation effect in the heat dissipation path can be further enhanced to further enhance the heating effect of the object to be warmed.
  • the heat receiving path may be a heating element such as a heater or a portion receiving heat such as ground heat, or the working fluid may receive heat from the heating element to cool the heating element.
  • the heat generating body may be a CPU (Central Processing Unit) chip, a mother board, an electronic device such as a server, or the like.
  • the distribution channel is arranged around or in contact with these heat generating elements such as CPU chips, motherboards, electronic devices such as servers, etc., and the working fluid is generated from these heat generating elements
  • the portion that cools these heating elements by receiving heat may be used as a heat receiving path.
  • the flow path disposed in the storage unit for storing the heat generating body may be the heat receiving path, and the flow path disposed around the heat generating body
  • the path may be a heat receiving path.
  • the storage unit may internally include an electronic device rack in which a heating element such as an electronic device is disposed.
  • the heat receiving path may have, for example, the form of a heat exchanger having a heat receiving path.
  • the heat exchanger is preferably configured to have a large surface area in order to increase the heat exchange rate between the inside and the outside.
  • the storage unit may be provided with a temperature sensor in order to monitor the cooling function of the heating element by the working fluid. Further, the flow rate of the working fluid flowing in the flow path may be adjusted based on the temperature of the temperature sensor.
  • the heat radiation path is located upstream of the heat receiving path or downstream of the cell portion, and the flow path is a portion from the working fluid inflow side of the heat receiving path to the working fluid inflow side of the cell portion It may be inclined vertically upward toward the working fluid inflow side of the cell portion.
  • the working fluid flowing in the circulation path in the heat receiving path which is at least a part of the circulation path receives heat, whereby the working fluid is heated and an upward flow occurs in the vertical direction.
  • the flow can be used effectively to supply the working fluid to the cell part.
  • the inclination angle of the portion from the working fluid inflow side of the heat receiving path to the working fluid inflow side of the cell portion may be more than 0 ° and 90 ° or less with respect to the horizontal plane.
  • the above-mentioned inclination angle may or may not be constant. In the case where the above-mentioned inclination angle is not constant, the inclination angle in the area with the smallest inclination may be more than 0 ° with respect to the horizontal plane.
  • the working fluid whose temperature has risen is supplied to the cell portion.
  • the viscosity of the working fluid is reduced, the diffusion of the active material in the working fluid is promoted, the diffusion rate is improved, and the diffusion rate of ions from the supporting electrolyte is also improved.
  • the ionic conductivity of the fluid tends to improve. As a result, it is considered that the ohmic resistance of the cell portion is reduced, and the energy efficiency in cell charge and discharge is improved.
  • At least one of the flow paths is configured to include a heat receiving path in at least a part thereof.
  • at least one path may have a portion inclined vertically upward toward the working fluid inflow side of the cell portion.
  • the heat receiving path may have an orifice.
  • an orifice means the part to which the cross-sectional area is reducing rather than the path
  • the orifice may be a branch path, and the total cross-sectional area in the branch path may be smaller than the cross-sectional area of the path upstream of the orifice.
  • the total cross-sectional area S1 + S2 + S3 + S4 in the branched path may be smaller than the cross-sectional area S of the path on the upstream side of the orifice 20 (S1 + S2 + S3 + S4 ⁇ S).
  • the heat receiving path is preferably separable from the flow path other than the heat receiving path.
  • the heat receiving path is configured to be excellent in thermal conductivity such as SUS piping, and the flow path other than the heat receiving path (preferably excluding the heat radiating path) is configured to have a high electrical resistivity such as vinyl chloride pipe.
  • the path is corroded and deteriorated by the working fluid containing the active material.
  • the heat receiving path be configured to be separable, and the heat receiving path be exchangeable separately from the flow paths other than the heat receiving path as necessary.
  • the on-off valves 32 and 33 are provided on the upstream and downstream sides of the heat receiving path 30 in the flow path 31. There is a method of replacing the heat receiving path 30 after closing the on-off valves 32 and 33 to stop the flow of the working fluid.
  • three-way valves 34 and 35 are provided upstream and downstream of the two heat receiving paths 30 and 40 in the flow path 31.
  • the three-way valves 34 and 35 are opened and closed so that the working fluid is supplied to the heat receiving path 30 and the working fluid is not supplied to the heat receiving path 40.
  • the heat receiving path 30 is replaced after the three-way valves 34 and 35 are opened and closed so that the working fluid is not supplied to the heat receiving path 30 and the working fluid is supplied to the heat receiving path 40. do it.
  • the timing for replacing the heat receiving path is not particularly limited, and the heat receiving path may be replaced after a predetermined time has elapsed since the heating device was operated, and it is determined that the heat receiving path is deteriorated.
  • the paths may be exchanged. Whether or not the heat receiving path is deteriorated may be determined, for example, by disposing a temperature measuring portion for measuring the temperature of the working fluid in the cell portion, the flow path or the like, and determining the temperature measured by the temperature measuring portion.
  • the heating device of the present disclosure may include a check valve from the viewpoint of suppressing backflow of the working fluid.
  • the position of the check valve is not particularly limited.
  • the check valve may be disposed between the heat receiving path and the cell portion in the flow path in the flow direction of the working fluid.
  • the heating device of the present disclosure may include a reservoir that stores the working fluid. Thereby, a large amount of working fluid can be circulated, and energy capacity can be increased.
  • the storage unit is connected to the circulation path, and preferably disposed between the cell unit and the heat dissipation path.
  • the heating device of the present disclosure when the heating device includes the heat receiving path, preferably, the working fluid flows in the order of the cell portion, the heat releasing path, the storage portion, and the heat receiving path.
  • a storage part a storage tank is mentioned, for example.
  • the heating device of the present disclosure is the above-described cell unit, and may include a second cell unit that performs the other of the charge reaction or the discharge reaction, as well as the first cell unit that performs one of the charge reaction or the discharge reaction.
  • the second cell portion is connected to the flow path, the positive electrode and the negative electrode are disposed, and the working fluid including the active material is supplied.
  • the preferred configuration of the second cell portion is the same as the preferred configuration of the cell portion described above.
  • “the other of the charge reaction or the discharge reaction” means that the second cell performs a discharge reaction when the first cell portion performs a charge reaction, and the second cell when the first cell performs a discharge reaction. Means to perform the charging reaction.
  • the heating device of the present disclosure includes the second cell unit together with the first cell unit that is the above-described cell unit, so that the cell unit performing the charging reaction can be different from the cell unit performing the discharging reaction. Furthermore, the heating device of the present disclosure is provided with the above-described heat radiation path between the first cell portion and the second cell portion in the flow direction of the working fluid, whereby the working fluid supplied to the first cell portion The temperature can be higher than the temperature of the working fluid supplied to the second cell part. Thereby, one of charge and discharge is possible in a state where the temperature of the working fluid is higher in the first cell portion, and charge and discharge is performed in a state where the temperature of the working fluid is lower in the second cell portion. Depending on the type of the active material, it is possible to improve the voltage efficiency of the heating device that also functions as a secondary battery.
  • the above-described heat radiation path may be located between the first cell unit and the second cell unit.
  • the first cell portion, the heat dissipation path, and the second cell portion are arranged in this order, and the temperature of the working fluid supplied to the first cell portion is supplied to the second cell portion It is preferable to be higher than the temperature of the working fluid.
  • the heating device of the present disclosure preferably includes the above-described heat receiving path, and the heat receiving path, the first cell portion, the heat dissipation path, and the second cell portion may be arranged in this order in the flow direction of the working fluid. preferable.
  • the first cell portion performs a charge reaction.
  • the second cell part perform a discharge reaction.
  • the charge reaction is performed in the first cell portion with the temperature of the working fluid being higher, and the discharge reaction is performed in the second cell portion, with the temperature of the working fluid being lower.
  • FIGS. 8A to 8C show the temperature of the working fluid and the state of charge (SOC, State) in the heating device in which the positive electrode active material / negative electrode active material is vanadium / vanadium based, iron / chromium based, and iron / vanadium based. of Charge) is a graph showing the relationship of the battery open circuit voltage at 50%.
  • FIG. 9A and 9B show that the voltage efficiency tends to be improved by performing the charging reaction in a state where the temperature of the working fluid is high and performing the discharging reaction in a state where the temperature of the working fluid is low. It shows using.
  • FIG. 9A is a graph showing the relationship between the capacity and the voltage when the temperature of the working fluid is equal in the charge reaction and the discharge reaction.
  • FIG. 9B shows that, when the temperature of the working fluid is optimized in the charge reaction and the discharge reaction, for example, the charge reaction is performed in the state of high working fluid temperature in the vanadium / vanadium system, and the temperature of the working fluid is It is a graph which shows the relationship between the capacity
  • FIG. 9B for example, in the case where the charge reaction is performed in a state where the temperature of the working fluid is high in the vanadium / vanadium system and the discharge reaction is performed in a state where the temperature of the working fluid is low, It is assumed that the voltage is higher than the average charging voltage, and the voltage efficiency is improved. As shown in FIG. 8A, this utilizes the property that the battery open circuit voltage is lower at a higher temperature, and the battery open circuit voltage is higher at a lower temperature.
  • the working fluid is supplied to the first cell portion, and the temperature of the working fluid decreases when the charging reaction is performed. Thereafter, the working fluid discharged from the first cell portion is supplied to the heat dissipation path and dissipated. Then, the working fluid whose temperature is further lowered is supplied to the second cell portion, and the discharge reaction is performed.
  • the first cell portion, the cooling portion and the second cell portion so as to increase the temperature difference between the working fluid at the time of charge reaction and at the time of discharge reaction, and supplying the working fluid in this order, It is estimated that the energy efficiency of the heating device is enhanced. Further, in order to further increase the energy efficiency of the heating device, it is preferable that a part of the circulation path is a heat receiving path, and the working fluid whose temperature is increased in the heat receiving path is supplied to the first cell portion.
  • the heating device of the present disclosure may include a thermoelectric conversion element for extracting energy using a difference in temperature of the working fluid flowing in the circulation path.
  • the thermoelectric conversion element is dissipated in a high temperature working fluid that receives heat in the heat receiving path, a working fluid before receiving heat in the heat receiving path, a low temperature working fluid that dissipates heat in the heat dissipation path, a heat dissipation path
  • a thermoelectric conversion element is an element that takes out energy using the Seebeck effect that generates an electromotive force when two different metals or semiconductors are joined and a temperature difference is generated at both ends of the joined metal and semiconductor.
  • thermoelectric conversion element examples include inorganic materials such as bismuth-tellurium alloy, lead-tellurium alloy, silicon-germanium alloy, and organic materials such as a combination of Poly (4-ethyleneoxythiophene (PEDOT) and perylene diimide).
  • inorganic materials such as bismuth-tellurium alloy, lead-tellurium alloy, silicon-germanium alloy, and organic materials such as a combination of Poly (4-ethyleneoxythiophene (PEDOT) and perylene diimide).
  • the heating device of the present disclosure may have a configuration in which a porous membrane is disposed between working fluids of different temperatures flowing in the flow path, and energy is extracted using the difference in osmotic pressure.
  • a porous membrane is disposed between working fluids of different temperatures flowing in the flow path, and energy is extracted using the difference in osmotic pressure.
  • the energy efficiency of the heating device can be enhanced by extracting energy using the temperature difference of the working fluid, which can contribute to energy saving, global warming suppression, climate change suppression, etc. is there.
  • the average temperature difference of the working fluid at the time of performing the charge reaction and the discharge reaction is 10 ° C. or more, from the viewpoint of suitably extracting energy by a thermoelectric conversion element or the like utilizing the temperature difference. It is preferable that it is 20 degreeC or more.
  • the average temperature difference between the working fluid when performing the charge reaction and the discharge reaction may be 50 ° C. or less, and 40 ° C. or less, in order to suppress the generation of products that do not contribute to the redox reaction in the cell part.
  • the average temperature difference of the working fluid at the time of charge reaction and discharge reaction is, for example, when the positive electrode active material / negative electrode active material is vanadium / vanadium, iron / chromium, or iron / vanadium, charging is performed.
  • the difference is preferably the difference between the average temperature of the working fluid when the reaction is performed and the average temperature of the working fluid when the discharge reaction is performed (average temperature during charge reaction ⁇ average temperature during discharge reaction).
  • the warming device of the present disclosure may have other configurations other than the configurations described above.
  • a control valve for example, a solenoid valve
  • a gasket may be disposed to seal members in the cell portion in terms of liquid tightness.
  • vinyl chloride resin polyvinylidene chloride resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, ABS resin, acrylic resin, nylon resin, polycarbonate resin, poly fluoride A vinylidene resin, a phenol resin, a melamine resin etc. are mentioned.
  • the heating device of the present disclosure may include a temperature measurement unit that measures the temperature of the working fluid.
  • the temperature measurement unit includes a cell unit, a portion from the working fluid outflow side of the heat receiving path in the flow path to the working fluid inflow side of the cell unit, a working fluid outflow side of the heat radiation path to the working fluid inflow side of the second cell unit It may be disposed in the second part, the second cell part, etc. Further, the temperature of the working fluid may be controlled by controlling the flow rate or the like of the working fluid flowing in the circulation path according to the temperature measured by the temperature measuring unit.
  • Example 1 of heating device the heating apparatus of one Embodiment is shown in FIG. 1 as Example 1 of a heating apparatus.
  • the heating device in the module 1, the working fluid containing the positive electrode active material flows in the first flow passage 7, and the working fluid containing the negative electrode active material is the second flow passage
  • the two working fluids are supplied to the radiator 11, and the two working fluids supplied to the radiator 11 are radiated by the radiator 11 and the air conditioning fan 12, and the inside of the module 1 can be heated.
  • the working fluid containing the positive electrode active material is circulated in the first flow passage 7 and supplied to the positive electrode (not shown) of the cell unit 9, and the working fluid containing the negative electrode active material is in the second flow passage 8.
  • Lighting is an example of an external load, and there is no particular limitation on the target of consumption of electrical energy.
  • the heating device includes a first storage tank 3 (storage unit) for storing a working fluid containing a positive electrode active material, and a second storage tank 4 (storage unit) for storing a working fluid containing a negative electrode active material.
  • the working fluid stored in each of the first storage tank 3 and the second storage tank 4 drives the first liquid feed pump 5 (liquid feed section) and the second liquid feed pump 6 (liquid feed section). Thus, they circulate in the first distribution channel 7 and in the second distribution channel 8, respectively.
  • the first storage tank 3 and the second storage tank 4 may be installed in the module 1.
  • the working fluid containing the positive electrode active material and the working fluid containing the negative electrode active material can be heated by the heat exchangers 2a and 2b having a heat receiving path.
  • the working fluid containing the active material is preferably circulated while being supplied to the heat dissipation path and the cell portion.
  • the arrangement order of the heat dissipation path and the cell portion is not particularly limited.
  • the flow path of the working fluid, the number of tanks, etc. are not particularly limited.
  • the cell unit 9 includes a power supply 18, current collectors 15a and 15b, bipolar plates 14a and 14b, a positive electrode 16a, a negative electrode 16b, and a separator 17.
  • the working fluid containing the positive electrode active material is supplied to the positive electrode 16 a through the first flow passage 7, and the working fluid containing the negative electrode active material is supplied to the negative electrode 16 b through the second flow passage 8.
  • charge and discharge can be performed by causing the positive electrode active material and the negative electrode active material to undergo an oxidation-reduction reaction.
  • the heating system of the present disclosure includes the above-described heating device, and a control unit that controls at least one of the temperature of the working fluid and the charge and discharge of the cell unit.
  • the heating system includes a control unit that controls at least one of the temperature of the working fluid and the charge and discharge of the cell unit.
  • the control unit adjusts the heat reception in the heat reception path and the heat dissipation in the heat dissipation path by, for example, adjusting the flow rate of the working fluid flowing in the circulation path using a liquid transfer unit such as a pump, a control valve, etc. It may be configured to control the temperature of the fluid.
  • the control unit may be configured to adjust the flow rate of the working fluid flowing in the flow path according to the temperature measured by the temperature measurement unit using a liquid delivery unit such as a pump, a control valve, or the like.
  • control unit may be configured to control the charging voltage in the cell unit, the charging potential of the positive electrode and the negative electrode, and the like.
  • the charging voltage indicates the potential difference between the negative electrode and the positive electrode, and the charging potential indicates the potential difference with respect to a reference electrode (reference electrode) having a constant potential as a reference.
  • the control unit causes the first cell unit to perform either the charge reaction or the discharge reaction, and the second cell unit performs the charge reaction or the charge reaction or
  • the charge and discharge of the first cell unit and the second cell unit may be controlled to perform the other of the discharge reactions.
  • the heating system of the present disclosure may further include a power generation device.
  • the heating system of the present disclosure can level and stabilize power fluctuations and stabilize the power supply and demand by combining a heating device that also functions as a secondary battery and a power generation device.
  • electric power supply can be aimed at with the heating of heating object, for example, it can apply to a house, an apartment house, a factory, a hospital, a commercial facility, etc.
  • the power generation device is not particularly limited, and includes a power generation device that generates power using renewable energy, a hydroelectric power generation device, a thermal power generation device, a nuclear power generation device, etc., among them a power generation device that generates power using renewable energy is preferable .
  • Power generation equipment using renewable energy greatly fluctuates the amount of power generation due to weather conditions etc.
  • the heating system it is possible to level the generated power that fluctuates and supply the equalized power to the power system .
  • Renewable energy includes wind power, sunlight, wave power, tidal power, running water, tides, geothermal heat, etc., with wind power or sunlight being preferred.
  • the generated power generated using renewable energy such as wind power and sunlight may be supplied to a high voltage power system.
  • wind power generation and solar power generation are affected by weather such as wind direction, wind power, weather, etc., so the generated power is not constant but tends to fluctuate greatly. It is not preferable to supply the generated power which is not constant to the high voltage power system as it is, because it promotes the instability of the power system.
  • the heating system of the present disclosure can equalize the generated power waveform to a target power fluctuation level, for example, by superimposing the charge / discharge waveform on the generated power waveform.

Abstract

酸化還元可能な活物質を含む作動流体が流通する流通経路と、前記流通経路内を流通する前記作動流体の流れを調整する送液部と、前記流通経路と接続し、かつ正極及び負極が配置され、前記作動流体に含まれる前記活物質を反応させるセル部と、を備え、前記流通経路の少なくとも一部が前記作動流体を放熱する放熱経路であり、前記放熱経路にて放熱された熱を加温対象の加温に利用する加温装置。

Description

加温装置及び加温システム
　本発明は、加温装置及び加温システムに関するものである。
　フロー電池は、大規模蓄電装置として有望であり、特にバナジウムイオンを活物質に用いたフロー電池は実証試験されている。５価のバナジウムイオンは高温、例えば５０℃にてＶ２Ｏ５として析出するため、バナジウムの析出等により電池容量及び電圧効率が低下することを防止するべく、充放電を行う際、電解液の温度を１０℃～４５℃程度にすることが推奨されている（例えば、特許文献１参照）。また、電解液の温度上昇は、電池抵抗によるジュール熱等によって引き起こされる。
特開２００６－３１３６９１号公報
　特許文献１のようなバナジウムイオンを活物質に用いたフロー電池等の二次電池では、バナジウムの析出を抑制する点から、電解液の温度が上昇した場合に電解液を放熱することが好ましい。また、放熱した熱については、有効利用することが望ましい。
　本発明の一形態は、蓄電機能及び加温機能を有する加温装置、並びにそれを備える加温システムを提供することを目的とする。
　前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
＜１＞　酸化還元可能な活物質を含む作動流体が流通する流通経路と、前記流通経路内を流通する前記作動流体の流れを調整する送液部と、前記流通経路と接続し、かつ正極及び負極が配置され、前記作動流体に含まれる前記活物質を反応させるセル部と、を備え、前記流通経路の少なくとも一部が前記作動流体を放熱する放熱経路であり、前記放熱経路にて放熱された熱を加温対象の加温に利用する加温装置。
＜２＞　前記放熱経路の熱伝導率は１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である＜１＞に記載の加温装置。
＜３＞　前記流通経路の少なくとも一部は、前記作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍の電気抵抗率を示す材料を含む＜１＞又は＜２＞に記載の加温装置。
＜４＞　前記放熱経路以外の前記流通経路の少なくとも一部は、前記作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍の電気抵抗率を示す材料を含む＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載の加温装置。
＜５＞　前記作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍の電気抵抗率を示す材料は、塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、アクリル樹脂、ナイロン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂、ニトリル樹脂、シリコーン樹脂、エチレンプロピレン樹脂、クロロプレン樹脂、アクリル樹脂、ブチルゴム樹脂、ウレタン樹脂、クロロスルホン化ポリエチレン樹脂、エピクロルヒドリンゴム樹脂、天然ゴム樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、及びポリアセタール樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種である＜３＞又は＜４＞に記載の加温装置。
＜６＞　前記放熱経路は、ニッケル合金、ライニング鋼、ステンレス鋼、チタン、シリコン及びグラッシーカーボンからなる群より選ばれる少なくとも一種を含む＜１＞～＜５＞のいずれか１つに記載の加温装置。
＜７＞　前記流通経路は、内壁面の少なくとも一部に、前記活物質を含む前記作動流体に対して耐食性を有するコーティング層を備える＜１＞～＜６＞のいずれか１つに記載の加温装置。
＜８＞　前記コーティング層は、ガラス、酸化アルミニウム、フッ素樹脂、塩化ビニル樹脂、カーボン、シリコン、シリコーン樹脂、窒化ホウ素、窒化ケイ素、亜鉛、鉛、銅及びチタンからなる群より選ばれる少なくとも一種を含む＜７＞に記載の加温装置。
＜９＞　前記流通経路の少なくとも一部の電気抵抗率が１２Ω・ｍ～１０４３Ω・ｍである＜１＞～＜８＞のいずれか１つに記載の加温装置。
＜１０＞　前記正極及び前記負極の少なくとも一方は炭素電極である＜１＞～＜９＞のいずれか１つに記載の加温装置。
＜１１＞　前記炭素電極は、カーボンフェルト電極又はカーボンペーパー電極である＜１０＞に記載の加温装置。
＜１２＞　前記セル部は、前記正極と前記負極との間にセパレータを備える＜１＞～＜１１＞のいずれか１つに記載の加温装置。
＜１３＞　前記流通経路内を流通する前記作動流体の流量を調整する調整弁を備える＜１＞～＜１２＞のいずれか１つに記載の加温装置。
＜１４＞　前記活物質は、Ｖ２＋、Ｖ３＋、Ｖ４＋、Ｖ５＋、ＶＯ２ ＋、ＶＯ２＋、Ｖ（ａｃａｃ）３、Ｖ－（ＥＤＴＡ）錯体イオン、Ｂｒ－、Ｂｒ３－、臭素、Ｃｌ－、Ｃｌ３－、塩素、Ｉ－、Ｉ３－、ヨウ素、フェロシアン化物イオン、フェリシアン化物イオン、Ｆｅ２＋、Ｆｅ３＋、Ｆｅ３＋－（ＥＤＴＡ）錯体、Ｆｅ２＋－（ＥＤＴＡ）錯体、Ｃｒ３＋、Ｃｒ４＋、Ｃｒ５＋、Ｃｅ３＋、Ｃｅ４＋、Ｚｎ金属、Ｌｉ金属、Ｎａ金属、Ｚｎ２＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｐｂ金属、Ｐｂ２＋、ＰｂＳＯ４，ＰｂＯ２、Ｍｎ３＋、Ｍｎ４＋、Ｔｉ３＋、Ｔｉ４＋、Ｃｕ＋、Ｃｕ２＋、Ｃｏ３＋、Ｃｏ４＋、ポリスルフィド、キノン化合物、アントラキノン化合物、アロキサジン化合物、フラビン化合物、リボフラビン化合物、リボフラビン燐酸エステル、ビオロゲン化合物、ニトロキシラジカル化合物、ヘテロポリ酸、フェロセン化合物、これらの錯体、酸素及び水素からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む＜１＞～＜１３＞のいずれか１つに記載の加温装置。
＜１５＞　前記作動流体は、前記活物質を液状媒体に溶解又は分散させたものであり、前記液状媒体は、水及びイオン液体からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む＜１＞～＜１４＞のいずれか１つに記載の加温装置。
＜１６＞　前記活物質は、少なくともバナジウムイオンを含む＜１＞～＜１５＞のいずれか１つに記載の加温装置。
＜１７＞　前記放熱経路の熱伝導率は１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であり、かつ、前記放熱経路以外の少なくとも一部において、前記流通経路の電気抵抗率は前記作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍である＜１＞～＜１６＞のいずれか１つに記載の加温装置。
＜１８＞　前記流通経路の一部は、熱を受け取る受熱経路である＜１＞～＜１７＞のいずれか１つに記載の加温装置。
＜１９＞　前記作動流体の流通方向において、前記放熱経路は前記受熱経路の上流又は前記セル部の下流に位置し、前記流通経路は、前記受熱経路の作動流体流入側から前記セル部の作動流体流入側までの部分が、前記セル部の作動流体流入側に向かって鉛直上方向に傾斜している＜１８＞に記載の加温装置。
＜２０＞　前記受熱経路はオリフィスを有する＜１８＞又は＜１９＞に記載の加温装置。
＜２１＞　前記受熱経路は前記受熱経路以外の前記流通経路と分離可能である＜１８＞～＜２０＞のいずれか１つに記載の加温装置。
＜２２＞　前記受熱経路に熱を与える発熱体と、内部に前記発熱体を収納するための収納部と、前記収納部内に配置された温度センサと、を更に備える＜１８＞～＜２１＞のいずれか１つに記載の加温装置。
＜２３＞　前記セル部は、充電反応又は放電反応の一方を行う第一セル部であり、前記流通経路と接続し、かつ正極及び負極が配置され、前記作動流体に含まれる前記活物質を反応させて充電反応又は放電反応の他方を行う第二セル部を更に備え、作動流体の流通方向において、前記第一セル部、前記放熱経路、及び前記第二セル部の順に位置し、前記第一セル部に供給される前記作動流体の温度は、前記第二セル部に供給される前記作動流体の温度よりも高い＜１＞～＜２２＞のいずれか１つに記載の加温装置。
＜２４＞　＜１＞～＜２３＞のいずれか１つに記載の加温装置と、前記作動流体の温度及び前記セル部の充放電の少なくとも一方を制御する制御部と、を備える加温システム。
＜２５＞　発電装置を更に備える＜２４＞に記載の加温システム。
　前記課題を解決するための具体的手段には、以下の実施態様が含まれる。
　本発明の一形態によれば、蓄電機能及び加温機能を有する加温装置、並びにそれを備える加温システムを提供することができる。
本開示の加温装置の例１を示す模式図である。 セル部の構成例を表す断面図である。 流通経路の構成例を表す断面図である。 放熱経路の形状例である。 オリフィスの例を示す断面図である。 分離可能な受熱経路を示す模式図である。 分離可能な受熱経路を示す模式図である。 正極活物質／負極活物質がバナジウム／バナジウム系である場合において、作動流体（正極電解液及び負極電解液）の温度と、充電状態（ＳＯＣ）５０％における電池開回路電圧の関係を示すグラフである。 正極活物質／負極活物質が鉄／クロム系である場合において、作動流体（正極電解液及び負極電解液）の温度と、充電状態５０％における電池開回路電圧の関係を示すグラフである。 正極活物質／負極活物質が鉄／バナジウム系である場合において、作動流体（正極電解液及び負極電解液）の温度と、充電状態５０％における電池開回路電圧の関係を示すグラフである。 充電反応及び放電反応にて作動流体の温度が等しい場合における容量と電圧との関係を示すグラフである。 充電反応及び放電反応にて作動流体の温度を最適化した場合における容量と電圧との関係を示すグラフである。
　以下、本発明の実施形態について説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本発明を制限するものではない。
　本開示において、「～」を用いて示された数値範囲は、「～」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
　本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
　本開示において作動流体中の各成分の含有率は、作動流体中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、特に断らない限り、作動流体中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率を意味する。
　また、本開示において、「含有率」とは、特に記載がなければ、作動流体の全量を１００質量％としたときの、各成分の質量％を表す。
　また、本明細書に記載された具体的かつ詳細な内容の一部又は全てを利用せずとも本発明を実施可能であることは、当業者には明らかである。また、本発明の側面をあいまいにすることを避けるべく、公知の点については詳細な説明又は図示を省略する場合もある。
〔加温装置〕
　本開示の加温装置は、酸化還元可能な活物質を含む作動流体が流通する流通経路と、前記流通経路内を流通する前記作動流体の流れを調整する送液部と、前記流通経路と接続し、かつ正極及び負極が配置され、前記作動流体に含まれる前記活物質を反応させるセル部と、を備え、前記流通経路の少なくとも一部が前記作動流体を放熱する放熱経路であり、前記放熱経路にて放熱された熱を加温対象の加温に利用する。
　本開示の加温装置では、作動流体は、ポンプ等の送液部によって配管等の流通経路内を流通し、セル部に供給され、活物質がセル部内にて反応することにより充放電が可能である。また、作動流体は、送液部によって流通経路内を流通し、放熱経路にて放熱される。放熱経路にて放熱された熱は、コジェネレーションに利用することで、例えば、オイルヒーターのような暖房設備に利用することができる。このように、本開示の加温装置は、蓄電機能及び加温機能を有し、放熱経路にて作動流体が放熱されるため、作動流体の温度が高くなりすぎることが抑制される。
　本開示の加温装置は、発熱体を冷却する機能を有していてもよく、例えば、後述するように、流通経路の一部が、発熱体からの熱を受け取る受熱経路であり、発熱体が冷却される構成であってもよい。これにより、本開示の加温装置は、蓄電機能及び加温機能とともに発熱体の冷却機能を有する。
　本開示の加温装置では、セル部の正極に正極活物質を含む作動流体（正極電解液）が供給され、セル部の負極に負極活物質を含む作動流体（負極電解液）が供給される２液系の構成であってもよい。この場合、正極活物質を含む作動流体及び負極活物質を含む作動流体が別々の流通経路内を流通し、正極活物質を含む作動流体及び負極活物質を含む作動流体の少なくとも一方が放熱経路にて放熱されて放熱経路周辺の温度を上昇させる。また、正極活物質を含む作動流体及び負極活物質を含む作動流体の両方が、放熱させる機能を有していてもよい。
　正極活物質及び負極活物質の両方を含む作動流体（１液系の作動流体）を用いる場合、この作動流体が正極及び負極が配置されたセル部に供給されたとき、正極側に正極活物質が集まり、かつ負極側に負極活物質が集まるように、正極及び負極を配置することが好ましい。
（流通経路）
　本開示の加温装置は、酸化還元可能な活物質を含む作動流体が流通する流通経路を備える。流通経路は、セル部に作動流体を供給可能な構成であればよく、例えば、配管等であってもよい。また、流通経路は、セル部の作動流体流入側及びセル部の作動流体流出側と接続する循環経路であることが好ましい。
　流通経路の材質は、作動流体を流すことができれば特に制限されない。流通経路の材質としては、作動流体に対して安定であることが好ましい。流通経路は、塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）樹脂、アクリル樹脂、ナイロン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂、ニトリル樹脂、シリコーン樹脂、エチレンプロピレン樹脂、クロロプレン樹脂、アクリル樹脂、ブチルゴム樹脂、ウレタン樹脂、クロロスルホン化ポリエチレン樹脂、エピクロルヒドリンゴム樹脂、天然ゴム樹脂、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼、アルミニウム、チタン、ハステロイ（登録商標）等のニッケル合金、シリコン、特殊ステンレス鋼（オーステナイト系、フェライト系）、炭素鋼、銅、ライニング鋼、グラッシーカーボンなどを含んでいればよく、これらを２種以上含んでいてもよい。なお、流通経路の詳細については、後述する。
（送液部）
　本開示の加温装置は、流通経路内を流通する作動流体の流れを調整する送液部を備える。送液部により、流通経路内を流通する作動流体の流れが調整され、放熱経路、セル部等に供給される作動流体の流量を調整することができる。送液部としては、ポンプが挙げられる。
＜放熱経路＞
　本開示の加温装置では、流通経路の少なくとも一部が作動流体を放熱する放熱経路である。放熱経路に供給される作動流体の温度に特に制限はなく、例えば、室温よりも高い温度に保つことが好ましい。放熱経路に供給される作動流体の温度を室温よりも高い温度とする点から、本開示の加温装置は、後述するように、流通経路の一部として発熱体等からの熱を受け取る受熱経路を備えていてもよい。
　放熱経路としては、例えば、放熱経路を有するラジエータ等の熱交換器の形態を有していてもよい。ラジエータ等の熱交換器は、内部と外部との熱交換速度を上げるため、表面積の大きい構造にすることが好ましい。
　以下、流通経路及びその一部である放熱経路の好ましい態様について説明する。
　放熱経路の熱伝導率は、１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが好ましく、２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることがより好ましく、３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが更に好ましく、５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが特に好ましい。前述の熱伝導率が１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることにより、放熱経路にて十分速い速度で作動流体を放熱することができる。更に、放熱経路にて放熱された熱を加温対象の加温に好適に利用することができる傾向にある。例えば、フロー電池の配管として一般的であるゴム、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、熱伝導率が０．１９Ｗ／（ｍ・Ｋ））等のフッ素樹脂などのチューブを放熱経路とした場合よりも、放熱経路にて十分速い速度で作動流体を放熱することができる。これにより、放熱経路にて放熱された熱を加温対象の加温に好適に利用することができる傾向にある。
　なお、流通経路における放熱経路以外の位置にて、熱伝導率が前述した数値範囲を満たしていてもよく、満たしていなくてもよい。例えば、流通経路における受熱経路にて、熱伝導率が前述した数値範囲を満たしていてもよい。
　本開示において、熱伝導率は、熱線法、周期加熱法、パルス加熱法、同心円筒絶対法、保護熱板法等によって測定できる。例えば、流通経路の熱伝導率は、ＪＩＳ　Ａ　１４１２－１：２０１６に記載の方法に従い、流通経路（例えば、配管）を板状に切り出して測定することができる。
　放熱経路は、ニッケル合金、ライニング鋼、ステンレス鋼、チタン、シリコン及びグラッシーカーボンからなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましい。これにより、放熱経路にて十分速い速度で作動流体を放熱することができ、加温対象の加温性能に優れる傾向にある。
　流通経路の少なくとも一部は、作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍の電気抵抗率を示す材料を含むことが好ましく、作動流体の電気抵抗率の２倍～１０１３倍の電気抵抗率を示す材料を含むことがより好ましい。流通経路として電気抵抗率の低い材料を用いると、漏れ電流が大きくなり、セル部にて充電をしても自己放電が大きく、１サイクルの充放電過程における電流効率が約３０％以下となる場合がある。この理由は、流通経路内にて離れた位置にある充電状態の作動流体と、放電状態の作動流体とが、電気抵抗率の低い材料を通してつながっている（導通している）場合、自己放電が起きる、つまり、充電状態の作動流体と放電状態の作動流体が反応してしまうため、と考えられる。一方、流通経路の少なくとも一部が作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍の電気抵抗率を示す材料を含むことにより、流通経路における前述の材料を含む位置にて漏れ電流を抑制でき、自己放電をより効果的に抑制することができる。
　漏れ電流を抑制するための流通経路の構成例を図３に示す。図３に示すように、電気抵抗率を規定しない流通経路２２（例えば、作動流体の電気抵抗率の１．２倍未満の電気抵抗を示す材料を含む流通経路２２）と、作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍の電気抵抗率を示す材料を含む流通経路２１とを組み合わせることにより、流通経路２２から流通経路２１への漏れ電流を抑制でき、自己放電を抑えることができる。
　流通経路２１の長さに特に制限はなく、例えば、１ｍｍ以上であれば、漏れ電流を好適に抑制できる傾向にあり好ましい。ここでいう、流通経路とは、漏れ電流が抑制できれば特に形状に制限はなく、パッキン、Ｏリング等の形状であってもよい。
　また、放熱経路以外の流通経路の少なくとも一部（好ましくは放熱経路以外の流通経路の全ての部分）、又は受熱経路を備える場合は放熱経路及び受熱経路以外の流通経路の少なくとも一部（好ましくは放熱経路及び受熱経路以外の流通経路の全ての部分）は、作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍の電気抵抗率を示す材料を含むことが好ましく、作動流体の電気抵抗率の２倍～１０１３倍の電気抵抗率を示す材料を含むことがより好ましい。これにより、漏れ電流をより効果的に抑制できる傾向にある。
　前記材料の電気抵抗率は、漏れ電流を抑制する点から、１２Ω・ｍ～１０４３Ω・ｍであることが好ましく、１０２Ω・ｍ～１０４２Ω・ｍであることがより好ましく、１０３Ω・ｍ～１０４０Ω・ｍであることが更に好ましく、１０４Ω・ｍ～１０１２Ω・ｍであることが特に好ましい。
　また、流通経路の少なくとも一部の電気抵抗率は、漏れ電流を抑制する点から、１２Ω・ｍ～１０４３Ω・ｍであることが好ましく、１０２Ω・ｍ～１０４２Ω・ｍであることがより好ましく、１０３Ω・ｍ～１０４０Ω・ｍであることが更に好ましく、１０４Ω・ｍ～１０１２Ω・ｍであることが特に好ましい。放熱経路以外の少なくとも一部、受熱経路を備える場合は放熱経路及び受熱経路以外の全ての部分にて、流通経路の電気抵抗率は、前述の数値範囲を満たすことが好ましい。
　作動流体の電気抵抗率は、例えば、１０－７Ω・ｍ～１０Ω・ｍであることが好ましい。
　作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍の電気抵抗率を示す材料としては、樹脂が挙げられ、より具体的には、塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ナイロン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂、ニトリル樹脂、シリコーン樹脂、エチレンプロピレン樹脂、クロロプレン樹脂、アクリル樹脂、ブチルゴム樹脂、ウレタン樹脂、クロロスルホン化ポリエチレン樹脂、エピクロルヒドリンゴム樹脂、天然ゴム樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ポリアミド樹脂、及びポリアセタール樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種が挙げられる。このような材料としては、中でも、塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂及びポリスチレン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種であることがより好ましく、塩化ビニル樹脂であることが更に好ましい。
　なお、放熱経路は、作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍の電気抵抗率を示す材料を含んでいてもよく、作動流体の電気抵抗率の２倍～１０１３倍の電気抵抗率を示す材料を含んでいてもよい。
　前述の材料、流通経路及び放熱経路の電気抵抗率は、長さ方向の２点間の電気抵抗率、内側及び外側の２点間の電気抵抗率等を、テスター等により測定して求められる。
　なお、本開示において、電気抵抗率は２５℃にて測定したときの値をいう。
　本開示の加温装置では、作動流体の放熱効果に優れる点並びに自己放電の抑制の点から、放熱経路の熱伝導率は１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であり、かつ、放熱経路以外の少なくとも一部（受熱経路を備える場合は、放熱経路及び受熱経路以外の少なくとも一部）において、流通経路の電気抵抗率は作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍であることが好ましい。より具体的には、放熱経路、又は放熱経路及び受熱経路をＳＵＳ等の熱伝導率に優れる材料を含む部分とし、流通経路における放熱経路以外、又は流通経路における放熱経路及び受熱経路以外を塩化ビニル等の電気抵抗率の高い材料を含む部分としてもよい。
　周囲の空気を好適に加温できる放熱経路の構成例を図４に示す。例えば、図４に示すように、放熱経路にて、放熱経路２３の表面積が大きくなる形状（例えば、スパイラル形状）であってもよい。また、図４に示す形状の放熱経路２３を収納部内の側壁に配置したり、空調ファンを配置して図４に示す形状の放熱経路２３に送風して収納部内に熱を拡散してもよい。
　流通経路は、内壁面の少なくとも一部に、活物質を含む作動流体に対して耐食性を有するコーティング層を備えていてもよい。これにより、流通経路が、活物質を含む作動流体により腐食しやすい材料を含む場合であっても、流通経路の腐食が抑制される傾向にある。例えば、流通経路の少なくとも一部である放熱経路は、内壁面の少なくとも一部に、活物質を含む作動流体に対して耐食性を有するコーティング層を備えていてもよい。
　また、流通経路の腐食を好適に抑制する点から、流通経路がライニング鋼及びステンレス鋼からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む場合、その位置において、内壁面にコーティング層を備えることが好ましい。
　コーティング層は、ガラス、酸化アルミニウム、フッ素樹脂、塩化ビニル樹脂、カーボン、シリコン、シリコーン樹脂、窒化ホウ素、窒化ケイ素、亜鉛、鉛、銅及びチタンからなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましい。
　コーティング層は、例えば、ＳＵＳ等を含む流通経路の内壁面を、チタン、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂等でコーティングしたり、ＳＵＳ等を含む流通経路の内壁面を、亜鉛、チタン、鉛、銅等の金属によりめっきしたりして形成される。あるいは、コーティング層は、ゾルゲル法によりガラスコーティングしたり、蒸着処理等によりシリコン、窒化ホウ素、窒化ケイ素等でコーティングしたりして形成される。
　放熱経路がコーティング層を有する場合、コーティング層を含む放熱経路の熱伝導率が１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが好ましく、２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることがより好ましく、３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが更に好ましく、５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが特に好ましい。
（セル部）
　本開示の加温装置は、流通経路と接続し、かつ正極及び負極が配置され、作動流体に含まれる活物質を反応させるセル部を備える。セル部にて活物質を酸化還元反応させることにより、充放電が可能となる。また、後述するように、セル部は充電反応又は放電反応の一方を行う第一セル部であり、かつ充電反応又は放電反応の他方を行う第二セル部を別途備える構成であってもよい。
＜正極及び負極＞
　セル部は、正極及び負極を備える。正極及び負極としては、従来公知の電池（二次電池、フロー電池等）に用いられる正極及び負極を用いてもよい。
　正極及び負極としては、使用する電位範囲において電気化学的に安定な材質を用いることが好ましい。正極及び負極の形状としては、特に限定されず、メッシュ、多孔体、パンチングメタル、平板等が挙げられる。正極及び負極としては、カーボンフェルト、グラファイトフェルト、カーボンペーパー等の炭素電極；カーボンブラックとバインダを用いて平板としたカーボンプラスチック電極；ステンレス鋼、アルミニウム、銅、亜鉛、チタン、ニッケル等の金属又は合金からなる金属板、金属メッシュ等の金属電極；などが挙げられる。中でも、正極及び負極の少なくとも一方は、炭素電極が好ましく、カーボンフェルト電極又はカーボンペーパー電極がより好ましい。
　また、ガラス基材上又は高分子基材上に、ＩｎＳｎＯ２、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ等の導電材、フッ素ドープ酸化錫（ＳｎＯ２：Ｆ）、Ｓｂドープ酸化錫（ＳｎＯ２：Ｓｂ）、Ｓｎドープ酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３：Ｓｎ）、Ａｌドープ酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ａｌ）、Ｇａドープ酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ｇａ）等の不純物がドープされた導電材などを含む少なくとも１つの層を形成した積層体を、正極及び負極として用いることもできる。
　正極及び負極の少なくとも一方は、それらの表面積を増やすため、金属電極の表面にカーボンフェルト、グラファイトフェルト等を配置したものであってもよい。また、正極及び負極の少なくとも一方に作動流体が透過可能な孔が設けられ、この孔を介して電子の授受が行われるようにしてもよい。
　グラファイトフェルト等の炭素電極を用いる場合、表面に溝を形成してもよい。溝の形状としては、Ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅ形状、Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｔｅｄ形状等が挙げられる（例えば、Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｏｕｒｃｅｓ　３０２　（２０１６）　３６９－３７７を参照）。
　炭素電極を用いる場合、その表面に触媒が付与されていてもよい。触媒としては、ＣｏＯ、Ｎｉ、ＮｉＯ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｔ３Ｃｏ、Ｐｔ３Ｆｅ、Ｆｅ、ＦｅＯ等が挙げられる。
＜セパレータ＞
　セル部は、正極と負極との間に配置されるセパレータを更に備えていてもよい。この場合、正極に活物質として正極活物質を含む作動流体（正極電解液）が供給され、負極に活物質として負極活物質を含む作動流体（負極電解液）が供給される。セパレータとしては、使用条件に耐え得る膜であれば特に制限されず、イオン伝導性高分子膜、イオン伝導性固体電解質膜、ポリオレフィン多孔質膜、セルロース多孔質膜等が挙げられる。
　イオン伝導性高分子膜としては、例えば、カチオン交換膜及びアニオン交換膜が挙げられる。市販のカチオン交換膜としては、例えば、商品名Ｎａｆｉｏｎ（登録商標、アルドリッチ社）及び商品名Ｆｕｍａｓｅｐ（登録商標、Ｆｕｍａｔｅｃｈ社）が挙げられ、市販のアニオン交換膜としては、例えば、商品名セレミオン（旭硝子株式会社）及びネオセプタ（アストム社）が挙げられる。
≪活物質≫
　作動流体に含まれる酸化還元可能な活物質としては、酸化還元反応を示せば、特に制限はない。より具体的には、バナジウムイオン（Ｖ２＋、Ｖ３＋、Ｖ４＋、Ｖ５＋、ＶＯ２ ＋、ＶＯ２＋、Ｖ（ａｃａｃ）３、Ｖ－（ＥＤＴＡ）錯体イオン等）、臭素イオン（Ｂｒ－、Ｂｒ３－等）、臭素（Ｂｒ２）、塩素イオン（Ｃｌ－、Ｃｌ３－等）、塩素（Ｃｌ２）、ヨウ素イオン（Ｉ－、Ｉ３－等）、ヨウ素（Ｉ２）、フェロシアン錯体（フェロシアン化物イオンともいう、［Ｆｅ（ＣＮ）６］４－）、フェリシアン錯体（フェリシアン化物イオンともいう、［Ｆｅ（ＣＮ）６］３－）、鉄イオン（Ｆｅ２＋、Ｆｅ３＋等）、Ｆｅ３＋－（ＥＤＴＡ）錯体、Ｆｅ２＋－（ＥＤＴＡ）錯体、クロムイオン（Ｃｒ３＋、Ｃｒ４＋、Ｃｒ５＋等）、セリウムイオン（Ｃｅ３＋、Ｃｅ４＋等）、Ｚｎ金属、Ｌｉ金属、Ｎａ金属、Ｚｎ２＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｐｂ金属、Ｐｂ２＋、ＰｂＳＯ４、ＰｂＯ２、マンガンイオン（Ｍｎ３＋、Ｍｎ４＋等）、チタンイオン（Ｔｉ３＋、Ｔｉ４＋等）、銅イオン（Ｃｕ＋、Ｃｕ２＋等）、コバルトイオン（Ｃｏ３＋、Ｃｏ４＋等）、ポリスルフィド、キノン化合物、アントラキノン化合物、アロキサジン化合物、フラビン化合物、リボフラビン化合物、リボフラビン燐酸エステル、ビオロゲン化合物、ニトロキシラジカル化合物、ヘテロポリ酸、フェロセン化合物、これらの錯体、これらのイオン、これらの塩、酸素、水素などが挙げられる。例えば、活物質としては、バナジウムイオンを含むことが好ましく、より具体的には、正極活物質としては、ＶＯ２＋及びＶＯ２ ＋の少なくとも一方を含み、かつ負極活物質としては、Ｖ３＋及びＶ２＋の少なくとも一方を含むことがより好ましい。
　なお、ａｃａｃはアセチルアセトナートを指し、ＥＤＴＡはエチレンジアミン四酢酸を指す。
　キノン化合物、アントラキノン化合物、アロキサジン化合物、フラビン化合物、リボフラビン化合物、リボフラビン燐酸エステル、ビオロゲン化合物、ニトロキシラジカル化合物、ヘテロポリ酸及びフェロセン化合物は官能基を有していてもよい。官能基としては、例えば、水酸基、スルホン酸基、カルボキシル基、アルキルアンモニウム基及びアンモニウム基が挙げられる。これらの官能基を付与することで、これらの活物質の溶解度が向上したり、可逆性が向上したりする傾向にある。
　前述の官能基は、作動流体が水を含む場合、作動流体のｐＨに応じて適切に選ばれることが好ましい。作動流体のｐＨが３以下である場合、官能基はスルホン酸基、水酸基及びアルキルアンモニウム基からなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましい。作動流体のｐＨが３を超え１０未満である場合、官能基は水酸基、アルキルアンモニウム基及びアンモニウム基からなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましい。作動流体のｐＨが１０以上である場合、官能基は水酸基、アンモニウム基及びカルボキシル基からなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましい。
　正極活物質としては、反応系の標準酸化還元電位が負極の標準酸化還元電位よりも高い物質であればよく、負極活物質としては、反応系の標準酸化還元電位が正極の標準酸化還元電位よりも低い物質であればよい。正極活物質及び負極活物質としては、前述の活物質から適宜選択すればよい。
　作動流体は、活物質の酸化状態及び還元状態の少なくとも一方が液状媒体に溶解又は分散されたものであることが好ましい。液状媒体とは、室温付近（５℃～５０℃）において液体の状態の媒体をいう。液状媒体としては、活物質を分散又は溶解可能な媒体であれば特に限定されない。なお、活物質として、酸素、水素、金属等を用いる場合、酸素、水素、金属等は、液状媒体に溶解していなくてもよい。
≪液状媒体≫
　液状媒体としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチル－ｎ－プロピルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチル－ｎ－ブチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチル－ｎ－ペンチルケトン、メチル－ｎ－ヘキシルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、トリメチルノナノン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチルシクロヘキサノン、２，４－ペンタンジオン、アセトニルアセトン等のケトン系溶剤；ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、メチル－ｎ－プロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジ－ｎ－プロピルエーテル、エチレングリコールジ－ｎ－ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールメチル－ｎ－プロピルエーテル、ジエチレングリコールメチル－ｎ－ブチルエーテル、ジエチレングリコールジ－ｎ－プロピルエーテル、ジエチレングリコールジ－ｎ－ブチルエーテル、ジエチレングリコールメチル－ｎ－ヘキシルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエチルエーテル、トリエチレングリコールメチル－ｎ－ブチルエーテル、トリエチレングリコールジ－ｎ－ブチルエーテル、トリエチレングリコールメチル－ｎ－ヘキシルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールメチルエチルエーテル、テトラエチレングリコールメチル－ｎ－ブチルエーテル、テトラエチレングリコールジ－ｎ－ブチルエーテル、テトラエチレングリコールメチル－ｎ－ヘキシルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジ－ｎ－プロピルエーテル、プロピレングリコールジ－ｎ－ブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチル－ｎ－ブチルエーテル、ジプロピレングリコールジ－ｎ－プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジ－ｎ－ブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチル－ｎ－ヘキシルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエチルエーテル、トリプロピレングリコールメチル－ｎ－ブチルエーテル、トリプロピレングリコールジ－ｎ－ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチル－ｎ－ヘキシルエーテル、テトラプロピレングリコールジメチルエーテル、テトラプロピレングリコールジエチルエーテル、テトラプロピレングリコールメチルエチルエーテル、テトラプロピレングリコールメチル－ｎ－ブチルエーテル、テトラプロピレングリコールジ－ｎ－ブチルエーテル、テトラプロピレングリコールメチル－ｎ－ヘキシルエーテル等のエーテル系溶剤；プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート等のカーボネート系溶剤；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ－プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ｎ－ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ｓｅｃ－ブチル、酢酸ｎ－ペンチル、酢酸ｓｅｃ－ペンチル、酢酸３－メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸２－エチルブチル、酢酸２－エチルヘキシル、酢酸２－（２－ブトキシエトキシ）エチル、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、酢酸ノニル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、酢酸ジエチレングリコールメチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールメチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジ酢酸グリコール、酢酸メトキシトリエチレングリコール、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ｎ－ブチル、プロピオン酸イソアミル、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジ－ｎ－ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ｎ－ブチル、乳酸ｎ－アミル、エチレングリコールメチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールエチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、γ－ブチロラクトン、γ－バレロラクトン等のエステル系溶剤；アセトニトリル、Ｎ－メチルピロリジノン、Ｎ－エチルピロリジノン、Ｎ－プロピルピロリジノン、Ｎ－ブチルピロリジノン、Ｎ－ヘキシルピロリジノン、Ｎ－シクロヘキシルピロリジノン、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶剤；メタノール、エタノール、ｎ－プロパノール、イソプロパノール、ｎ－ブタノール、イソブタノール、ｓｅｃ－ブタノール、ｔ－ブタノール、ｎ－ペンタノール、イソペンタノール、２－メチルブタノール、ｓｅｃ－ペンタノール、ｔ－ペンタノール、３－メトキシブタノール、ｎ－ヘキサノール、２－メチルペンタノール、ｓｅｃ－ヘキサノール、２－エチルブタノール、ｓｅｃ－ヘプタノール、ｎ－オクタノール、２－エチルヘキサノール、ｓｅｃ－オクタノール、ｎ－ノニルアルコール、ｎ－デカノール、ｓｅｃ－ウンデシルアルコール、トリメチルノニルアルコール、ｓｅｃ－テトラデシルアルコール、ｓｅｃ－ヘプタデシルアルコール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、１，２－プロピレングリコール、１，３－ブチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール等のアルコール系溶剤；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ－ｎ－ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ－ｎ－ヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノ－ｎ－ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールモノエーテル系溶剤；α－テルピネン、ミルセン、アロオシメン、リモネン、ジペンテン、α－ピネン、β－ピネン、ターピネオール、カルボン、オシメン、フェランドレン等のテルペン系溶剤；水；イオン液体などが挙げられる。液状媒体は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
－イオン液体－
　イオン液体の組成については特に制限はない。例えば、カチオンとして、アンモニウムイオン、ピリジニウムイオン、ピロリジニウムイオン、ピロリウムイオン、オキサゾリウムイオン、オキサゾリニウムイオン、イミダゾリウムイオン、ホスホニウムイオン及びスルホニウムイオンが挙げられる。また、アニオンとしては、例えば、Ｎ（ＳＯ２Ｆ）２ －、Ｎ（ＳＯ２ＣＦ３）２ －（ＴＦＳＡ）、Ｎ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２ －、ＢＦ４ －、ＰＦ６ －、ＣＦ３ＳＯ３ －、ＣＦ３ＣＯ２ －及びジシアンアミドイオンが挙げられる。イオン液体としては、これらのカチオンとアニオンとを組み合わせたものを用いることができる。イオン液体は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらのアニオンの中でも、Ｎ（ＳＯ２Ｆ）２ －、Ｎ（ＳＯ２ＣＦ３）２ －、Ｎ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２ －、ＣＦ３ＳＯ３ －、ＣＦ３ＣＯ２ －又はジシアンアミドイオンが好ましい。
　イオン液体としては、擬似的なイオン液体であってもよい。擬似的なイオン液体として、リチウム塩（例えば、Ｌｉ－ＴＦＳＡ）、ナトリウム塩（例えば、Ｎａ－ＴＦＳＡ）、亜鉛塩（例えば、Ｚｎ－（ＴＦＳＡ）２、ＺｎＣｌ２）等と、グライム（例えば、トリグライム、テトラグライム）との混合物を用いてもよい。
　液状媒体としては、水及びイオン液体からなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましく、少なくとも水を含むことがより好ましい。水を用いることで作動流体をより効果的に低粘度化でき、セル部を高出力化できる傾向にある。
≪支持電解質≫
　作動流体は、更に支持電解質を含んでいてもよい。支持電解質は、作動流体のイオン伝導率を高めるための助剤である。作動流体が支持電解質を含むことにより、作動流体のイオン伝導率が高まり、作動流体の抵抗が低減する傾向にある。
　支持電解質としては、液状媒体中で解離してイオンを形成する化合物であれば特に制限されない。支持電解質としては、ＨＣｌ、ＨＮＯ３、Ｈ２ＳＯ４、ＨＣｌＯ４、ＮａＣｌ、Ｎａ２ＳＯ４、ＮａＣｌＯ４、ＫＣｌ、Ｋ２ＳＯ４、ＫＣｌＯ４、ＮａＯＨ、ＬｉＯＨ、ＫＯＨ、アルキルアンモニウム塩、アルキルイミダゾリウム塩、アルキルピペリジニウム塩、アルキルピロリジニウム塩等が挙げられる。支持電解質は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
≪ｐＨ緩衝剤≫
　作動流体は、更にｐＨ緩衝剤を含んでいてもよい。ｐＨ緩衝剤としては、酢酸緩衝液、リン酸緩衝液、クエン酸緩衝液、ホウ酸緩衝液、酒石酸緩衝液、トリス緩衝液等が挙げられる。
≪導電材≫
　作動流体は、更に導電材を含んでいてもよい。導電材としては、炭素材料、金属材料、有機導電性材料等が挙げられる。炭素材料及び金属材料は、粒子状であっても繊維状であってもよい。
　炭素材料としては、活性炭（水蒸気賦活又はアルカリ賦活）；アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック等のカーボンブラック；天然黒鉛、人造黒鉛、膨張黒鉛等の黒鉛；カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンファイバー、ハードカーボン、ソフトカーボンなどが挙げられる。
　金属材料としては、銅、銀、ニッケル、アルミニウム等の粒子又は繊維が挙げられる。
　有機導電性材料としては、ポリフェニレン誘導体等が挙げられる。
　これらの導電材は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、導電材としては、炭素材料粒子が好ましく、活性炭粒子がより好ましい。作動流体が導電材として活性炭粒子を含むことで、活性炭粒子表面における電気二重層形成によるエネルギーの貯蔵及び放出が可能となり、セル部のエネルギー密度及び出力密度が向上する傾向にある。
＜作動流体の調製方法＞
　作動流体は、活物質と必要に応じてその他の成分とを液状媒体に加えることにより調製することができる。作動流体を調製する際には、必要に応じて加熱を行ってもよい。
＜作動流体の組成＞
　作動流体における活物質の含有率は、１質量％～８０質量％であることが好ましく、３質量％～７０質量％であることがより好ましく、５質量％～５０質量％であることが更に好ましい。活物質の含有率を１質量％以上とすることで、作動流体が持つ電気量が高くなる傾向にある。
　作動流体に含まれる白金族元素及び白金族元素イオンの合計濃度は１０質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。白金族元素及び白金族元素イオンの合計濃度を１０質量ｐｐｍ以下とすることで、酸化還元反応に伴う水素発生、酸素発生等を抑制することができる。この理由は、白金族元素が水の分解の触媒として機能することが抑制されるためである。
＜受熱経路＞
　本開示の加温装置では、流通経路の少なくとも一部が、発熱体等からの熱を受け取る受熱経路であってもよい。これにより、放熱経路に供給される作動流体の温度がより上昇し、放熱経路における放熱効果をより高めて加温対象の加温効果をより高めることができる傾向にある。例えば、受熱経路は、ヒータ等の発熱体、地中熱などの熱を受け取る部位であってもよく、発熱体からの熱を作動流体が受け取り、発熱体を冷却する構成であってもよい。発熱体からの熱を作動流体が受け取り、発熱体を冷却する場合、発熱体としては、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）チップ、マザーボード等、サーバー等の電子機器などであってもよい。また、流通経路の少なくとも一部をＣＰＵチップ、マザーボード等、サーバー等の電子機器などの発熱体の周辺に、又はこれらの発熱体に接触して配置し、作動流体がこれらの発熱体から発生する熱を受け取ることにより、これらの発熱体を冷却する部分を受熱経路としてもよい。受熱経路が発熱体から発生する熱を受け取り、発熱体を冷却する場合、発熱体を収納する収納部内に配置された流通経路が受熱経路であってもよく、発熱体の周囲に配置された流通経路が受熱経路であってもよい。なお、収納部は、電子機器等の発熱体を配置する電子機器ラックを内部に備えていてもよい。
　受熱経路としては、例えば、受熱経路を有する熱交換器の形態を有していてもよい。熱交換器は、内部と外部との熱交換速度を上げるため、表面積の大きい構造にすることが好ましい。
　作動流体による発熱体の冷却機能をモニタリングする点から、収納部は温度センサを備えていてもよい。また、温度センサの温度に基づき、流通経路内を流通する作動流体の流量を調整してもよい。
　また、作動流体の流通方向において、放熱経路は受熱経路の上流又はセル部の下流に位置し、流通経路は、受熱経路の作動流体流入側からセル部の作動流体流入側までの部分にて、セル部の作動流体流入側に向かって鉛直上方向に傾斜していてもよい。これにより、流通経路の少なくとも一部である受熱経路にて流通経路内を流通する作動流体が熱を受け取ることにより、作動流体が昇温されて鉛直方向に上向流が生じるため、この上向流を、セル部への作動流体の供給に有効に利用できる。これにより、本開示の加温装置では、作動流体を流通させる際に、ポンプ等の送液部の動力を低下できる傾向にある。
　また、受熱経路の作動流体流入側からセル部の作動流体流入側までの部分の傾斜角度は、水平面に対して０°を超え９０°以下であればよい。また、前述の傾斜角度は、一定であっても、一定でなくてもよい。前述の傾斜角度が一定でない場合、もっとも傾斜の小さい領域における傾斜角度が水平面に対して０°を超えていればよい。
　更に、本開示の加温装置では、受熱経路を備えることにより、温度が上がった作動流体がセル部に供給されることになる。作動流体の温度が上がることにより、作動流体の粘度が低下し、作動流体中の活物質の拡散が促進されて拡散速度が向上し、また、支持電解質由来のイオンの拡散速度も向上し、作動流体のイオン伝導率は向上する傾向にある。その結果、セル部のオーミック抵抗が下がり、セル充放電におけるエネルギー効率が向上すると考えられる。
　なお、正極活物質を含む作動流体及び負極活物質を含む作動流体が別々の流通経路内を流通する場合、正極活物質を含む作動流体が流通する流通経路及び負極活物質を含む作動流体を流通する流通経路の少なくとも一方の経路が、その少なくとも一部に受熱経路を備える構成であればよい。両方の経路が受熱経路を備える場合、少なくとも一方の経路にて、セル部の作動流体流入側に向かって鉛直上方向に傾斜している部分を有していてもよい。
　なお、受熱経路の好ましい態様については、前述の放熱経路の好ましい態様と同様である。
≪オリフィス≫
　受熱経路はオリフィスを有していてもよい。これにより、オリフィスでの作動流体の流速が大きくなり、受熱経路にて作動流体が受熱する効率を高めることができる傾向にあり、発熱体の冷却効率にも優れる傾向にある。
　なお、オリフィスは、その上流側の経路よりも断面積が減少している部分をいう。
　オリフィスは、分岐経路であってもよく、分岐経路における断面積の合計がオリフィスの上流側の経路の断面積よりも小さければよい。例えば、図５に示すように、分岐した経路における断面積の合計Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４が、オリフィス２０の上流側の経路の断面積Ｓよりも小さければよい（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４＜Ｓ）。
　受熱経路は受熱経路以外の流通経路と分離可能であることが好ましい。例えば、受熱経路をＳＵＳ配管等の熱伝導率に優れる構成とし、かつ受熱経路以外の流通経路（好ましくは、放熱経路を除く）を塩化ビニル配管等の電気抵抗率の高い構成とした場合、受熱経路が活物質を含む作動流体により腐食されて劣化してしまうといった問題が考えられる。このような問題に対処するため、受熱経路を分離可能な構成とし、必要に応じて受熱経路以外の流通経路と分けて受熱経路を交換可能とすることが好ましい。
　受熱経路を受熱経路以外の流通経路と分離して交換する具体的な方法としては、図６に示すように、流通経路３１における受熱経路３０の上流側及び下流側に開閉弁３２、３３を設け、開閉弁３２、３３を閉じて作動流体の流通を停止させた後、受熱経路３０を交換する方法がある。
　受熱経路を受熱経路以外の流通経路と分離して交換する他の方法について、図７を用いて説明する。図７に示すように、流通経路３１における２つの受熱経路３０、４０の上流側及び下流側に三方弁３４、３５を設ける。まずは、受熱経路３０に作動流体が供給され、かつ受熱経路４０に作動流体が供給されないように三方弁３４、３５を開閉する。そして、受熱経路３０を交換するときに、受熱経路３０に作動流体が供給されず、かつ受熱経路４０に作動流体が供給されるように三方弁３４、３５を開閉した後、受熱経路３０を交換すればよい。
　なお、受熱経路を交換するタイミングとしては、特に限定されず、加温装置を作動させてから一定時間経過後に受熱経路を交換してもよく、受熱経路が劣化していると判断された後に受熱経路を交換してもよい。受熱経路が劣化しているか否かは、例えば、セル部、流通経路等に作動流体の温度を測定する温度測定部を配置し、温度測定部にて測定された温度によって判断してもよい。
（逆止弁）
　本開示の加温装置は、作動流体の逆流を抑制する観点から、逆止弁を備えていてもよい。逆止弁の位置は特に限定されず、例えば、逆止弁は、作動流体の流通方向において、流通経路における受熱経路とセル部との間に配置されていてもよい。
（貯留部）
　本開示の加温装置は、作動流体を貯留する貯留部を備えていてもよい。これにより多量の作動流体を循環させることができ、エネルギー容量を高めることができる。貯留部は、流通経路と接続しており、好ましくはセル部と放熱経路との間に配置される。また、本開示の加温装置は、加温装置が受熱経路を備える場合、セル部、放熱経路、貯留部及び受熱経路の順で作動流体が流通する構成となっていることが好ましい。
　貯留部としては、例えば、貯留タンクが挙げられる。
（第二セル部）
　本開示の加温装置は、前述のセル部であり、充電反応又は放電反応の一方を行う第一セル部とともに、充電反応又は放電反応の他方を行う第二セル部を備えていてもよい。第二セル部は、流通経路と接続しており、正極及び負極が配置され、かつ活物質を含む作動流体が供給される。第二セル部の好ましい構成は、前述のセル部の好ましい構成と同様である。
　なお、「充電反応又は放電反応の他方」とは、第一セル部が充電反応を行う場合、第二セルが放電反応を行うこと、及び、第一セルが放電反応を行う場合、第二セルが充電反応を行うことを意味する。
　本開示の加温装置は、前述のセル部である第一セル部とともに、第二セル部を備えることにより、充電反応を行うセル部と放電反応を行うセル部を相違させることができる。更に、本開示の加温装置が、作動流体の流通方向において、第一セル部と第二セル部との間に前述の放熱経路を備えることにより、第一セル部に供給される作動流体の温度を、第二セル部に供給される作動流体の温度よりも高くすることができる。これにより、第一セル部にて作動流体の温度がより高い状態にて充電及び放電の一方が可能であり、かつ、第二セル部にて作動流体の温度がより低い状態にて充電及び放電の他方が可能となり、活物質の種類によっては、二次電池としても機能する加温装置の電圧効率を向上させることが可能となる。
　本開示の加温装置では、第一セル部及び第二セル部の間に前述の放熱経路が位置していてもよい。このとき、作動流体の流通方向において、第一セル部、放熱経路、及び第二セル部の順に配置され、第一セル部に供給される作動流体の温度は、第二セル部に供給される作動流体の温度よりも高くなることが好ましい。また、本開示の加温装置は、前述の受熱経路を備えることが好ましく、作動流体の流通方向において、受熱経路、第一セル部、放熱経路及び第二セル部がこの順に配置されることが好ましい。
　例えば、正極活物質及び負極活物質の組み合わせ（正極活物質／負極活物質）が、バナジウム／バナジウム系、鉄／クロム系、鉄／バナジウム系等である場合、第一セル部は充電反応を行い、かつ第二セル部は放電反応を行うことが好ましい。これにより、第一セル部にて作動流体の温度がより高い状態にて充電反応が行われ、かつ第二セル部にて作動流体の温度がより低い状態にて放電反応が行われる。
　前述の正極活物質及び負極活物質の組み合わせでは、作動流体の温度がより高い状態にて充電反応が行われ、かつ作動流体の温度がより低い状態にて放電反応が行われることにより、加温装置の電圧効率が向上する傾向にある。図８Ａ～図８Ｃは、正極活物質／負極活物質が、バナジウム／バナジウム系、鉄／クロム系、及び鉄／バナジウム系である加温装置において、作動流体の温度と、充電状態（ＳＯＣ、Ｓｔａｔｅ　ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ）５０％における電池開回路電圧の関係を示すグラフである。
　図８Ａ～図８Ｃに示すように、いずれの系においても作動流体の温度が高いほど、電池開回路電圧（ＯＣＶ）が低くなる傾向にある。電圧効率は、平均放電電圧を平均充電電圧で割った値、すなわち、電圧効率＝平均放電電圧／平均充電電圧である。また、全体のエネルギー効率は電圧効率と電流効率とを掛け合わせ、かつ１００を掛けた値、すなわち、エネルギー効率（％）＝電圧効率×電流効率×１００である。よって、本開示の加温装置にて、前述の正極活物質及び負極活物質の組み合わせを用いる場合、作動流体の温度が高い状態にて充電反応を行い、かつ、作動流体の温度が低い状態にて放電反応を行うことにより、電圧効率が向上する傾向にあり、その結果、エネルギー効率も高くなる傾向にある。
　また、作動流体の温度が高い状態にて充電反応を行い、かつ、作動流体の温度が低い状態にて放電反応を行うことにより、電圧効率が向上する傾向にあることを図９Ａ及び図９Ｂを用いて示す。図９Ａは、充電反応及び放電反応にて作動流体の温度が等しい場合における容量と電圧との関係を示すグラフである。図９Ｂは、充電反応及び放電反応にて作動流体の温度を最適化した場合、例えば、バナジウム／バナジウム系にて作動流体の温度が高い状態にて充電反応を行い、かつ、作動流体の温度が低い状態にて放電反応を行う場合における容量と電圧との関係を示すグラフである。
　図９Ａに示すように、充電反応及び放電反応にて作動流体の温度が等しい場合、平均放電電圧は平均充電電圧よりも低くなる。これは、オーミック抵抗成分が原因であり、電圧効率が１００％を超えることは通常では起こらない。
　一方、図９Ｂに示すように、例えば、バナジウム／バナジウム系にて作動流体の温度が高い状態にて充電反応を行い、かつ、作動流体の温度が低い状態にて放電反応を行う場合、平均放電電圧が平均充電電圧よりも高くなり、電圧効率が向上すると推測される。これは、図８Ａに示すように、より高温では電池開回路電圧が低く、より低温では電池開回路電圧が高いという性質を利用したものである。
　以下、一例として正極活物質／負極活物質が、バナジウム／バナジウム系である構成について説明する。まず、以下の式（１）に示す正極及び負極での放電反応のエンタルピー（ΔＨ）は負であるため、式（１）に示す放電反応は発熱反応であり、式（１）の逆反応である充電反応は吸熱反応である。
　ＶＯ2 ＋＋２Ｈ＋＋Ｖ２＋→ＶＯ２＋＋Ｈ２Ｏ＋Ｖ３＋　　ΔＨ＝－１５６．１ｋＪ／ｍｏｌ・・・式（１）
　そのため、作動流体が第一セル部に供給され、充電反応が行われると作動流体の温度が低下する。その後、第一セル部から排出された作動流体が放熱経路に供給されて放熱される。そして、温度が更に低下した作動流体が第二セル部に供給され、放電反応が行われる。このように充電反応時と放電反応時の作動流体の温度差が大きくなるように、第一セル部、冷却部及び第二セル部を配置し、かつこの順で作動流体を供給することにより、加温装置のエネルギー効率が高まると推測される。また、加温装置のエネルギー効率をより高める点から、流通経路の一部が受熱経路であり、受熱経路にて温度が上昇した作動流体が第一セル部に供給される構成が好ましい。
　本開示の加温装置は、流通経路内を流通する作動流体の温度の差を利用してエネルギーを取り出す熱電変換素子を備えていてもよい。例えば、熱電変換素子は、受熱経路にて熱を受け取った高温の作動流体、受熱経路にて熱を受け取る前の作動流体、放熱経路にて放熱された低温の作動流体、放熱経路にて放熱される前の作動流体等における温度差を利用して電気エネルギーを取り出す構成であればよい。ここで、熱電変換素子とは、２種類の異なる金属又は半導体を接合して、接合した金属及び半導体の両端に温度差を生じさせると起電力が生じるゼーベック効果を利用してエネルギーを取り出す素子である。熱電変換素子としては、ビスマス－テルル合金、鉛－テルル合金、シリコン－ゲルマニウム合金等の無機物系、Ｐｏｌｙ（４－ｅｔｈｙｌｅｎｅｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ（ＰＥＤＯＴ）とｐｅｒｙｌｅｎｅ　ｄｉｉｍｉｄｅとの組み合わせ等の有機物系などが挙げられる。
　本開示の加温装置は、流通経路内を流通する温度の異なる作動流体の間に多孔質膜を配置し、浸透圧の差を利用してエネルギーを取り出す構成を有していてもよい。このような構成は、Ｈａｒｖｅｓｔｉｎｇ　ｌｏｗ－ｇｒａｄｅ　ｈｅａｔ　ｅｎｅｒｇｙ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅｒｍｏ－ｏｓｍｏｔｉｃ　ｖａｐｏｕｒ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｎａｎｏｐｏｒｏｕｓ　ｍｅｍｂｒａｎｅｓ，　Ｎａｔｕｒｅ　Ｅｎｅｒｇｙ，　１６０９０　（２０１６）等の文献に記載されている。
　前述のように、作動流体の温度差を利用してエネルギーを取り出すことにより、加温装置のエネルギー効率を高めることができ、省エネ、地球温暖化抑制、気候変動抑制等に貢献することが可能である。
　また、本開示の加温装置において、充電反応及び放電反応を行う際の作動流体の平均温度差は、温度差を利用する熱電変換素子等によりエネルギーを好適に取り出す点から、１０℃以上であることが好ましく、２０℃以上であることがより好ましい。また、セル部での酸化還元反応に寄与しない生成物の発生を抑制する点から、充電反応及び放電反応を行う際の作動流体の平均温度差は５０℃以下であってもよく、４０℃以下であってもよい。
　なお、充電反応及び放電反応を行う際の作動流体の平均温度差は、例えば、正極活物質／負極活物質が、バナジウム／バナジウム系、鉄／クロム系、又は鉄／バナジウム系である場合、充電反応を行う際の作動流体の平均温度と、放電反応を行う際の作動流体の平均温度との差（充電反応時の平均温度－放電反応時の平均温度）であることが好ましい。
（その他の構成）
　本開示の加温装置は、前述した構成以外のその他の構成を備えていてもよい。例えば、作動流体の流量調整の点から、流通経路内を流通する作動流体の流量を調整する調整弁（例えば、電磁弁）等を備えていてもよい。
　本開示の加温装置において、液密性の点からセル部内の部材をシールするためのガスケットを配置してもよい。ガスケットの材質としては特に制限はなく、フッ素系ゴム（バイトン、ハイパロン等）、エチレンプロピレンゴム、ノープレン（ネオプレン）ゴム、クロロプレン樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。
　セル部内に作動流体を流すためのフレームの材料に特に制限はなく、塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ナイロン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。
　本開示の加温装置は、作動流体の温度を測定する温度測定部を備えていてもよい。温度測定部は、例えば、セル部、流通経路における受熱経路の作動流体流出側からセル部の作動流体流入側までの部分、放熱経路の作動流体流出側から第二セル部の作動流体流入側までの部分、第二セル部等に配置されていてもよい。また、温度測定部にて測定された温度に応じて後述する制御部が流通経路内を流通する作動流体の流量等を制御することにより、作動流体の温度を制御する構成であってもよい。
（加温装置の例１）
　以下、加温装置の例１として一実施形態の加温装置を図１に示す。図１に示すように、加温装置は、モジュール１内において、正極活物質を含む作動流体が第一の流通経路７内を流通し、かつ負極活物質を含む作動流体が第二の流通経路８内を流通し、２種の作動流体がラジエータ１１に供給され、ラジエータ１１及び空調ファン１２によりラジエータ１１に供給された２種の作動流体が放熱されるとともにモジュール１内を加温できる。その後、正極活物質を含む作動流体が第一の流通経路７内を流通してセル部９の正極（図示せず）に供給され、負極活物質を含む作動流体が第二の流通経路８内を流通してセル部９の負極（図示せず）に供給される構成となっている。また、電気ケーブル１０を通じてセル部９からの電気エネルギーが照明１３に供給される。照明は外部負荷の一例であり、電気エネルギーの消費対象に特に制限はない。
　更に、加温装置は、正極活物質を含む作動流体を貯蔵する第一の貯留タンク３（貯留部）、負極活物質を含む作動流体を貯蔵する第二の貯留タンク４（貯留部）を備える。第一の貯留タンク３及び第二の貯留タンク４にそれぞれ貯留された作動流体は、第一の送液ポンプ５（送液部）及び第二の送液ポンプ６（送液部）を駆動させることで第一の流通経路７内及び第二の流通経路８内をそれぞれ流通する。第一の貯留タンク３及び第二の貯留タンク４は、モジュール１内に設置されていてもよい。正極活物質を含む作動流体及び負極活物質を含む作動流体は、受熱経路を有する熱交換器２ａ、２ｂにより昇温することができる。
　加温装置では、活物質を含む作動流体が、放熱経路及びセル部に供給されながら循環する構成が好ましく、このとき、放熱経路及びセル部の配置順は特に制限されず、セル部の個数、作動流体の流通経路、タンクの数等は特に制限されない。
（セル部の一例）
　以下、セル部の一例について図２を用いて説明する。図２に示すように、セル部９は電源１８、集電体１５ａ、１５ｂ、双極板１４ａ、１４ｂ、正極１６ａ、負極１６ｂ及びセパレータ１７を備えている。セル部９では、正極活物質を含む作動流体が第一の流通経路７を通じて正極１６ａに供給され、負極活物質を含む作動流体が第二の流通経路８を通じて負極１６ｂに供給される。セル部９では、正極活物質及び負極活物質を酸化還元反応させることで充放電することができる。
［加温システム］
　本開示の加温システムは、前述の加温装置と、作動流体の温度及びセル部の充放電の少なくとも一方を制御する制御部と、を備える。
（制御部）
　加温システムは、作動流体の温度及びセル部の充放電の少なくとも一方を制御する制御部を備える。制御部は、例えば、流通経路内を流通する作動流体の流量をポンプ等の送液部、調整弁などを用いて調整することにより、受熱経路における受熱、及び放熱経路における放熱を調整し、作動流体の温度を制御する構成であってもよい。制御部は、温度測定部にて測定された温度に応じて流通経路内を流通する作動流体の流量をポンプ等の送液部、調整弁などを用いて調整する構成であってもよい。
　また、例えば、制御部は、セル部における充電電圧、正極及び負極の充電電位等を制御する構成であってもよい。なお、充電電圧は負極と正極との間の電位差を示すものであり、充電電位は基準となる一定の電位を持つ基準電極（参照電極）に対する電位差を示すものである。
　また、加温システムがセル部である第一セル部とともに第二セル部を備える場合、制御部は第一セル部が充電反応又は放電反応の一方を行い、かつ第二セル部が充電反応又は放電反応の他方を行うように、第一セル部及び第二セル部の充放電をそれぞれ制御する構成であってもよい。
（発電装置）
　本開示の加温システムは、更に発電装置を備えていてもよい。本開示の加温システムは、二次電池としても機能する加温装置と発電装置とを組み合わせることで、電力変動を平準化及び安定化したり、電力の需給を安定化したりすることができる。また、本開示の加温システムでは、加温対象の加温とともに電力供給を図ることができ、例えば、住宅、集合住宅、工場、病院、商業施設等に適用することができる。
　発電装置としては、特に制限されず、再生可能エネルギーを用いて発電する発電装置、水力発電装置、火力発電装置、原子力発電装置等が挙げられ、中でも再生可能エネルギーを用いて発電する発電装置が好ましい。
　再生可能エネルギーを用いた発電装置は、気象条件等によって発電量が大きく変動するが、加温システムと組み合わせることで変動する発電電力を平準化して電力系統に平準化した電力を供給することができる。
　再生可能エネルギーとしては、風力、太陽光、波力、潮力、流水、潮汐、地熱等が挙げられ、風力又は太陽光が好ましい。
　風力、太陽光等の再生可能エネルギーを用いて発電した発電電力は、高電圧の電力系統に供給する場合がある。通常、風力発電及び太陽光発電は、風向、風力、天気等の気象によって影響を受けるため、発電電力は一定とならず、大きく変動する傾向にある。一定ではない発電電力を高電圧の電力系統にそのまま供給すると、電力系統の不安定化を助長するため好ましくない。本開示の加温システムは、例えば、充放電波形を発電電力波形に重畳させることで、目標とする電力変動レベルまで発電電力波形を平準化させることができる。
　本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
１　モジュール（加温対象）
２ａ、２ｂ　熱交換器
３　第一の貯留タンク（貯留部）
４　第二の貯留タンク（貯留部）
５　第一の送液ポンプ（送液部）
６　第二の送液ポンプ（送液部）
７　第一の流通経路
８　第二の流通経路
９　セル部
１０　電源ケーブル
１１　ラジエータ
１２　空調ファン
１３　照明
１４ａ、１４ｂ　双極板
１５ａ、１５ｂ　集電体
１６ａ　正極
１６ｂ　負極
１７　セパレータ
１８　電源
２１、２２　流通経路
２３　放熱経路
２０　オリフィス
３０、４０　受熱経路
３２、３３　開閉弁
３４、３５　三方弁

Claims (25)

  1. 　酸化還元可能な活物質を含む作動流体が流通する流通経路と、
    　前記流通経路内を流通する前記作動流体の流れを調整する送液部と、
    　前記流通経路と接続し、かつ正極及び負極が配置され、前記作動流体に含まれる前記活物質を反応させるセル部と、
    　を備え、前記流通経路の少なくとも一部が前記作動流体を放熱する放熱経路であり、前記放熱経路にて放熱された熱を加温対象の加温に利用する加温装置。
  2. 　前記放熱経路の熱伝導率は１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である請求項１に記載の加温装置。
  3. 　前記流通経路の少なくとも一部は、前記作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍の電気抵抗率を示す材料を含む請求項１又は請求項２に記載の加温装置。
  4. 　前記放熱経路以外の前記流通経路の少なくとも一部は、前記作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍の電気抵抗率を示す材料を含む請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の加温装置。
  5. 　前記作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍の電気抵抗率を示す材料は、塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、アクリル樹脂、ナイロン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂、ニトリル樹脂、シリコーン樹脂、エチレンプロピレン樹脂、クロロプレン樹脂、アクリル樹脂、ブチルゴム樹脂、ウレタン樹脂、クロロスルホン化ポリエチレン樹脂、エピクロルヒドリンゴム樹脂、天然ゴム樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、及びポリアセタール樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種である請求項３又は請求項４に記載の加温装置。
  6. 　前記放熱経路は、ニッケル合金、ライニング鋼、ステンレス鋼、チタン、シリコン及びグラッシーカーボンからなる群より選ばれる少なくとも一種を含む請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の加温装置。
  7. 　前記流通経路は、内壁面の少なくとも一部に、前記活物質を含む前記作動流体に対して耐食性を有するコーティング層を備える請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の加温装置。
  8. 　前記コーティング層は、ガラス、酸化アルミニウム、フッ素樹脂、塩化ビニル樹脂、カーボン、シリコン、シリコーン樹脂、窒化ホウ素、窒化ケイ素、亜鉛、鉛、銅及びチタンからなる群より選ばれる少なくとも一種を含む請求項７に記載の加温装置。
  9. 　前記流通経路の少なくとも一部の電気抵抗率が１２Ω・ｍ～１０４３Ω・ｍである請求項１～請求項８のいずれか１項に記載の加温装置。
  10. 　前記正極及び前記負極の少なくとも一方は炭素電極である請求項１～請求項９のいずれか１項に記載の加温装置。
  11. 　前記炭素電極は、カーボンフェルト電極又はカーボンペーパー電極である請求項１０に記載の加温装置。
  12. 　前記セル部は、前記正極と前記負極との間にセパレータを備える請求項１～請求項１１のいずれか１項に記載の加温装置。
  13. 　前記流通経路内を流通する前記作動流体の流量を調整する調整弁を備える請求項１～請求項１２のいずれか１項に記載の加温装置。
  14. 　前記活物質は、Ｖ２＋、Ｖ３＋、Ｖ４＋、Ｖ５＋、ＶＯ２ ＋、ＶＯ２＋、Ｖ（ａｃａｃ）３、Ｖ－（ＥＤＴＡ）錯体イオン、Ｂｒ－、Ｂｒ３－、臭素、Ｃｌ－、Ｃｌ３－、塩素、Ｉ－、Ｉ３－、ヨウ素、フェロシアン化物イオン、フェリシアン化物イオン、Ｆｅ２＋、Ｆｅ３＋、Ｆｅ３＋－（ＥＤＴＡ）錯体、Ｆｅ２＋－（ＥＤＴＡ）錯体、Ｃｒ３＋、Ｃｒ４＋、Ｃｒ５＋、Ｃｅ３＋、Ｃｅ４＋、Ｚｎ金属、Ｌｉ金属、Ｎａ金属、Ｚｎ２＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｐｂ金属、Ｐｂ２＋、ＰｂＳＯ４，ＰｂＯ２、Ｍｎ３＋、Ｍｎ４＋、Ｔｉ３＋、Ｔｉ４＋、Ｃｕ＋、Ｃｕ２＋、Ｃｏ３＋、Ｃｏ４＋、ポリスルフィド、キノン化合物、アントラキノン化合物、アロキサジン化合物、フラビン化合物、リボフラビン化合物、リボフラビン燐酸エステル、ビオロゲン化合物、ニトロキシラジカル化合物、ヘテロポリ酸、フェロセン化合物、これらの錯体、酸素及び水素からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む請求項１～請求項１３のいずれか１項に記載の加温装置。
  15. 　前記作動流体は、前記活物質を液状媒体に溶解又は分散させたものであり、
    　前記液状媒体は、水及びイオン液体からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む請求項１～請求項１４のいずれか１項に記載の加温装置。
  16. 　前記活物質は、少なくともバナジウムイオンを含む請求項１～請求項１５のいずれか１項に記載の加温装置。
  17. 　前記放熱経路の熱伝導率は１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であり、かつ、前記放熱経路以外の少なくとも一部において、前記流通経路の電気抵抗率は前記作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍である請求項１～請求項１６のいずれか１項に記載の加温装置。
  18. 　前記流通経路の一部は、熱を受け取る受熱経路である請求項１～請求項１７のいずれか１項に記載の加温装置。
  19. 　前記作動流体の流通方向において、前記放熱経路は前記受熱経路の上流又は前記セル部の下流に位置し、
    　前記流通経路は、前記受熱経路の作動流体流入側から前記セル部の作動流体流入側までの部分が、前記セル部の作動流体流入側に向かって鉛直上方向に傾斜している請求項１８に記載の加温装置。
  20. 　前記受熱経路はオリフィスを有する請求項１８又は請求項１９に記載の加温装置。
  21. 　前記受熱経路は前記受熱経路以外の前記流通経路と分離可能である請求項１８～請求項２０のいずれか１項に記載の加温装置。
  22. 　前記受熱経路に熱を与える発熱体と、
    　内部に前記発熱体を収納するための収納部と、
    　前記収納部内に配置された温度センサと、
    　を更に備える請求項１８～請求項２１のいずれか１項に記載の加温装置。
  23. 　前記セル部は、充電反応又は放電反応の一方を行う第一セル部であり、
    　前記流通経路と接続し、かつ正極及び負極が配置され、前記作動流体に含まれる前記活物質を反応させて充電反応又は放電反応の他方を行う第二セル部を更に備え、
    　作動流体の流通方向において、前記第一セル部、前記放熱経路、及び前記第二セル部の順に位置し、前記第一セル部に供給される前記作動流体の温度は、前記第二セル部に供給される前記作動流体の温度よりも高い請求項１～請求項２２のいずれか１項に記載の加温装置。
  24. 　請求項１～請求項２３のいずれか１項に記載の加温装置と、
    　前記作動流体の温度及び前記セル部の充放電の少なくとも一方を制御する制御部と、
    　を備える加温システム。
  25. 　発電装置を更に備える請求項２４に記載の加温システム。
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