WO2020008814A1 - フロー電池 - Google Patents

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    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Definitions

  • the present disclosure relates to a flow battery.
  • Patent Literature 1 discloses a flow battery including a breathing bag that expands and contracts in conjunction with outside air in a gas phase portion in a tank. In such a configuration, when the inside of the tank is in a negative pressure state than the outside air, the outside pressure flows into the breathing bag to expand the breathing bag, thereby eliminating the negative pressure in the tank without bringing the electrolyte in the tank into contact with the outside air. ing.
  • the breathing bag is contracted to keep the inside of the tank at the same pressure as the outside air without discharging the vaporized electrolyte in the tank to the outside. With these, the pressure fluctuation in the tank is suppressed.
  • Patent Literature 1 it is necessary to provide a breathing bag in the gas phase of the tank in order to suppress pressure fluctuations in the tank.
  • a flow battery When such a flow battery is mounted as a power source for vehicles including four-wheeled vehicles and two-wheeled vehicles, it is necessary to lay the tank horizontally, and the vibration of the vehicle causes the electrolyte in the tank having the gaseous phase portion to undulate and generate noise. Is generated to reduce the quietness of the vehicle, and a large number of bubbles are generated in the electrolytic solution, resulting in poor charging and discharging.
  • the electrolyte moves to one side due to inertia, causing the center of gravity of the vehicle to move, thereby reducing drivability.
  • the electrolyte may be scattered when the supply port is opened at the time of replacing the electrolyte.
  • the present disclosure intends to provide a flow battery suitable for being mounted on a moving medium such as a vehicle.
  • One embodiment of the present disclosure is a flow battery that has a battery cell and a circulation system that circulates an electrolyte supplied to the battery cell, and is configured to be mounted on a moving medium, At least a portion of the circulation system has an outer portion forming an outer shape, and has a double structure including an inner portion provided inside the outer portion and storing or flowing the electrolytic solution, The inner part is a flow battery configured to be variable in volume according to the internal pressure of the circulation system.
  • the volume of the inner part can be changed according to the internal pressure in the circulation system of the flow battery, so that a gas phase is less likely to be generated in the circulation system including tanks and piping.
  • generation of noise due to the waving of the electrolytic solution in the circulation system is prevented, and defective charging and discharging due to foaming of the electrolytic solution are also prevented.
  • the electrolyte does not easily move even when the moving medium such as a vehicle accelerates, decelerates, and changes direction, the movement of the center of gravity of the moving medium such as a vehicle is suppressed, and a decrease in drivability is prevented.
  • the internal pressure of the circulating system is hardly fluctuated, foreign matter due to scattering from the liquid supply port and inflow of outside air into the circulating system at the time of replacing the electrolyte is prevented.
  • the outer shape of the circulating system is formed by the outer portion, the shape of the circulating system itself is easily maintained, and the circulating system is less susceptible to shaking or vibration of a moving medium such as a vehicle.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a vehicle equipped with a flow battery according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a vehicle equipped with a flow battery according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a part of a circulatory system according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram showing a configuration of a part of a circulatory system in the second embodiment.
  • FIG. 5A and 5B are conceptual diagrams illustrating (a) a partial configuration of a circulatory system viewed from a thickness direction, and (b) a conceptual diagram illustrating a partial configuration of a circulatory system viewed from a longitudinal direction in a third embodiment.
  • FIG. 6 is (a) another conceptual diagram showing a part of the circulatory system viewed from a thickness direction, and (b) another diagram showing a part of the circulatory system viewed from a longitudinal direction in the third embodiment.
  • FIG. 6 is (a) another conceptual diagram showing a part of the circulatory system viewed from a thickness direction, and (b) another diagram showing a part of the circulatory system viewed from a longitudinal direction in the third embodiment.
  • the flow battery 1 of the present embodiment is mounted on a moving medium. At least a part of the circulation system 10 in the flow battery 1 has a double structure including an outer portion 20 forming an outer shape, and an inner portion 30 provided inside the outer portion 20 and storing or circulating an electrolyte. I have. The volume of the inner portion 30 can be changed according to the internal pressure in the circulation system 10.
  • the flow battery 1 is mounted on a vehicle 100 as a moving medium.
  • the flow battery 1 is a so-called redox flow battery, and includes a battery cell 50 and a circulation system 10 for circulating and supplying an electrolyte to the battery cell 50.
  • the battery cell 50 is provided with an anode and a cathode (not shown) separated by a membrane, and is configured so that chemical energy obtained by the electrolyte supplied to each electrode by the circulation system 10 can be taken out as electric energy.
  • the vehicle 100 includes a battery, an electric double-layer capacitor (EDLC) 70, and a traction motor system (e-Axle) 71.
  • EDLC electric double-layer capacitor
  • e-Axle traction motor system
  • the circulation system 10 includes a tank 11 and a pipe 12.
  • Two tanks 11 are mounted, one of which stores an electrolytic solution supplied to the anode of the battery cell 50, and the other stores an electrolytic solution supplied to the cathode of the battery cell 50.
  • the pipe 12 connects the respective tanks 11 and the battery cells 50 to form a flow path through which the electrolyte flows.
  • the flow battery 1 of the present embodiment is provided with a pump 41 as an internal pressure control unit 40.
  • the pump 41 is provided in the pipe 12, and is configured to control the internal pressure of the circulation system 10 by adjusting the flow state of the electrolytic solution in the pipe 12.
  • the pump 41 is connected to the supply port 14 and the discharge port 15 provided in the vehicle 100 by the bypass flow path 13. At the time of replenishment / replacement of the electrolytic solution, replenishment / replacement of the electrolytic solution in the tank 11 can be performed via the supply port 14 and the discharge port 15 via the bypass channel 13.
  • the volume of the inner bag 31 as the inner portion 30 decreases with the discharge of the electrolytic solution, and increases with the supply of the electrolytic solution.
  • the pump 41 serving as the internal pressure control unit 40 can be operated while the vehicle 100 is stopped.
  • the tank 11 as a part of the circulation system 10 has a double structure including an outer portion 20 and an inner portion 30.
  • the tank 11 is placed horizontally on the base floor of the vehicle as shown in FIG.
  • the tank 11 includes a hard case 21 as an outer portion 20, and an inner bag 31 as an inner portion 30 inside the hard case 21.
  • the hard case 21 forms the outer shape of the tank 11 and is maintained in a predetermined shape.
  • the inner bag 31 is connected to the pipe 12 and stores the electrolytic solution.
  • the inner bag 31 is made of resin and has a variable volume according to the internal pressure of the circulation system 10 as shown in FIGS. 3A and 3B, for example.
  • the inner bag 31 when the internal pressure of the circulation system 10 increases, as shown in FIG. 3A, the inner bag 31 expands to increase its volume, and when the internal pressure of the circulation system 10 decreases, as illustrated in FIG. As shown in b), the inner bag 31 contracts and its volume decreases.
  • the inner portion 30 is configured such that its volume is reduced as the electrolytic solution is discharged, and is increased as the electrolytic solution is supplied.
  • the volume of the inner portion 30 can be changed according to the internal pressure in the circulation system 10 of the flow battery 1. Phases are less likely to occur. As a result, generation of noise due to the waving of the electrolyte in the circulating system 10 is prevented, and defective charging and discharging due to bubbling of the electrolyte is also prevented. Furthermore, since the electrolyte does not easily move even when the vehicle 100 as a moving medium is accelerated, decelerated, and changes direction, the movement of the center of gravity of the vehicle 100 is suppressed, and a decrease in drivability is prevented.
  • the internal pressure of the circulating system 10 is hard to fluctuate, scattering from the supply port 14 and the discharge port 15 at the time of electrolyte exchange and entry of foreign matter due to inflow of outside air into the circulating system 10 are prevented. Further, since the outer shape of the tank 11 as the circulating system 10 is formed by the outer portion 20, the shape of the circulating system 10 itself is easily maintained, and the tank 100 is less susceptible to shaking and vibration. .
  • the circulating system 10 is provided with a tank 11 for storing an electrolytic solution.
  • the tank 11 has a double structure including an outer portion 20 and an inner portion 30. It has an inner bag 31 configured to be variable in volume according to the internal pressure of the tank 11. Thereby, generation of a gas phase in the tank 11 is further suppressed, and undulation and bubbling of the electrolytic solution in the tank 11 are further prevented, and the movement of the center of gravity of the vehicle 100 due to the movement of the electrolytic solution is further suppressed. In addition, a reduction in drivability is further prevented.
  • the inner portion 30 is configured such that its volume decreases as the electrolytic solution is discharged, and increases as the electrolytic solution is supplied. Thereby, generation of a gas phase in the circulation system 10 due to replenishment or replacement of the electrolytic solution is suppressed.
  • the pump 41 is provided as the internal pressure control unit 40 that controls the internal pressure in the circulation system 10.
  • the pump 41 suppresses generation of a gas phase in the circulation system 10 by setting the pressure in the circulation system 10 to a negative pressure.
  • a temperature control unit that controls the temperature of the circulation system 10 may be provided as the internal pressure control unit 40 instead of the pump 41.
  • the internal pressure of the circulating system 10 is high, the internal pressure of the circulating system 10 is reduced by cooling the circulating system 10 by the temperature control unit to reduce the gas phase volume in the circulating system 10. Can be. This prevents the electrolytic solution from waving and bubbling in the tank 11, and also suppresses the movement of the center of gravity of the vehicle 100 due to the movement of the electrolytic solution, thereby preventing a decrease in drivability.
  • the pump 41 serving as the internal pressure control unit 40 is configured to operate while the vehicle 100 is stopped. Thus, it is possible to suppress the electrolytic solution from scattering outside when the vehicle is running.
  • the four-wheeled vehicle 100 is used as the moving medium on which the flow battery 1 is mounted.
  • a two-wheeled vehicle such as a motorcycle, a train, or a ship may be used.
  • the flow battery 1 suitable for being mounted on a moving medium such as the vehicle 100.
  • the tank 11 has a double structure as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b).
  • the pipe 12 may have a double structure including the outer tube 22 as the outer portion 20 and the inner tube 32 as the inner portion 30 provided inside the outer tube 22.
  • the outer pipe 22 forms the outer shape of the pipe 12, and the inner pipe 32 is formed of a highly flexible material.
  • the inner pipe 32 is configured to be variable in volume according to the internal pressure of the circulating system 10. In the present embodiment, when the internal pressure of the circulating system 10 increases, as shown in FIG.
  • the inner pipe 32 expands to increase its volume, and when the internal pressure of the circulating system 10 decreases, as shown in FIG. As shown in FIG. 4 (b), the inner tube 32 contracts and its volume decreases.
  • the other components are the same as in the first embodiment, and the same reference numerals as in the first embodiment denote the same components in the present embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • the present embodiment by forming the pipe 12 with the above-described double structure, generation of a gas phase in the circulation system 10 including the tank 11 can be suppressed. As a result, the present embodiment also has the same operation and effect as the first embodiment.
  • a case 23 is provided as an outer portion 20 of the tank 11, and an inner bag as an inner portion 30 is provided inside the case 23. 33 is provided.
  • the inner bag 33 is made of resin similarly to the inner bag 31 of the first embodiment, and has a variable volume.
  • the case 23 has higher rigidity than the inner bag 33, but is configured to be elastically deformable.
  • Engagement projections 24 are provided on both side walls of the case 23.
  • a rod-shaped shaft member 60 is disposed on each side of the case 23. One end of the shaft member 60 is connected to a motor 61, and the shaft member 60 can be reciprocated in the longitudinal direction Y of the shaft member 60 by the motor 61.
  • the engagement protrusion 24 of the case 23 and the shaft member 60 are connected via a link 63.
  • the link 63 and the engaging projection 24 are engaged by a pin 64 and are rotatable about the pin 64.
  • the link 63 and the shaft member 60 are engaged with each other by a pin 65 and are rotatable around the pin 65.
  • the drive of the motor 61 is controlled by a motor drive control unit 42 as the internal pressure control unit 40.
  • an internal pressure detection unit 43 detects an internal pressure in the circulating system 10.
  • the comparing unit 44 compares the detection result of the internal pressure detecting unit with a preset reference value.
  • the reference value may be the atmospheric pressure, but may be appropriately changed according to the configuration of the flow battery 1, the type of the electrolyte, the operating conditions of the vehicle 100, and the like.
  • the output unit 45 outputs the comparison result of the comparison unit 44. In the present embodiment, the output unit 45 outputs the comparison result to the motor drive control unit 42, and the motor drive control unit 42 controls the drive of the motor 61 based on the comparison result.
  • the comparison result is output to the motor drive control unit 42.
  • the motor 61 is driven by the motor drive control unit 42 to move the shaft member 60 to one side Y1 in the longitudinal direction Y.
  • the case 23 of the tank 11 is pulled outward through the link 63 in the width direction X orthogonal to the longitudinal direction Y.
  • the inner bag 33 of the tank 11 spreads outward in the width direction X and the width W1 increases, but is pushed inward by the case 23 in the thickness direction Z. Therefore, the height H1 becomes smaller.
  • the volume of the inner bag 33 becomes smaller, and the inner pressure of the circulation system 10 rises and approaches the reference value.
  • the comparison result indicates that the internal pressure of the circulation system 10 detected by the internal pressure detection unit 43 is higher than the reference value by the comparison unit 44
  • the comparison result is output to the motor drive control unit 42.
  • the motor 61 is driven by the motor drive controller 42 to move the shaft member 60 to the other side Y2 in the longitudinal direction Y.
  • the case 23 of the tank 11 is pushed inward in the width direction X via the link 63.
  • the inner bag 33 of the tank 11 is pushed inward in the width direction X and the width W2 is reduced, but the case 23 expands outward in the thickness direction Z.
  • the height H2 increases.
  • the volume of the inner bag 33 increases, and the internal pressure of the circulation system 10 decreases to approach the reference value.
  • the output unit 45 outputs the comparison result to the motor drive control unit 42, and the motor drive control unit 42 controls the drive of the motor 61 based on the comparison result.
  • the output unit 45 displays the comparison result on a predetermined display unit, notifies the user of the comparison result, or locks the supply port 14 and the discharge port 15 so as not to open. Is also good.
  • the present disclosure is not limited to the above embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the gist of the present disclosure.
  • the configuration of the shaft member 60, the motor 61, and the link 63 in the third embodiment may be applied to the pipe 12 in the second embodiment.

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Abstract

フロー電池（１）は、移動媒体に搭載される。フロー電池（１）における循環系（１０）の少なくとも一部は、外形を形成する外側部（２０）と、外側部（２０）の内側に設けられるとともに電解液が貯留又は流通する内側部（３０）とからなる二重構造をなしている。そして、内側部（３０）は循環系（１０）内における内圧に応じてその容積が変化可能に構成されている。

Description

フロー電池 関連出願の相互参照
　本出願は２０１８年７月４日に出願された日本出願番号２０１８－１２７３９１号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、フロー電池に関する。
　大型の定置用電源の二次電池として、タンクに蓄えた電解液をポンプにより電池セルに循環供給して充放電させるフロー電池が用いられている。例えば、特許文献１には、タンク内の気相部に外気と連動して膨張・収縮する呼吸袋を備えたフロー電池が開示されている。かかる構成では、タンク内が外気よりも負圧状態のときには呼吸袋に外気を流入させて呼吸袋を膨張させることにより、タンクの電解液を外気に触れさせることなくタンク内の負圧を解消している。一方、タンク内が外気よりも高圧状態のときには、呼吸袋を収縮させることにより、タンク内の気化した電解液を外部に放出することなくタンク内を外気と同等の圧力にしている。これらにより、タンク内の圧力変動を抑制している。
特許第３６４２７３２号公報
　特許文献１に開示の構成では、タンク内の圧力変動を抑制するためには、呼吸袋をタンクの気相部に設けることが必要となる。そして、かかるフロー電池を四輪車や二輪車を含む車両の電源として搭載すると、タンクを横置きする必要があることから、車両の振動によって気相部を有するタンク内の電解液が波打って騒音が発生して車両の静音性を低下させるとともに、電解液に多数の気泡が発生して充放電不良を招く。さらに、車両の加速時、減速時及び方向転換時には電解液が慣性によって一方に移動して車両の重心移動が生じるため、ドライバビリティを低下させる。また、メンテナンスや解体の際には、タンク内が気体のみになり圧力変動が最大になることを考慮する必要もある。また車両の運転等による温度上昇に伴ってタンクの内圧が過剰に高くなると、電解液の交換時に供給口を開く際に電解液が飛散する恐れがある。一方、温度低下に伴ってタンクの内圧が低下すると電解液の交換時に外気がタンク内に取り込まれて異物が混入する恐れがある。以上のように、フロー電池を車両に搭載するには改善の余地がある。
　本開示は、車両等の移動媒体に搭載するのに適したフロー電池を提供しようとするものである。
　本開示の一態様は、電池セルと、該電池セルに供給される電解液を循環させる循環系とを有し、移動媒体に搭載されるように構成されたフロー電池であって、
　上記循環系の少なくとも一部は、外形を形成する外側部と、該外側部の内側に設けられるとともに上記電解液を貯留又は流通する内側部とからなる二重構造を有しており、
　上記内側部は上記循環系の内圧に応じて容積可変に構成されている、フロー電池にある。
　上記フロー電池においては、内側部の容積はフロー電池の循環系内における内圧に応じて変化可能となっているため、タンクや配管を含む循環系に気相が発生しにくくなっている。その結果、循環系内で電解液の波打ちに起因する騒音の発生が防止されるとともに、電解液の泡立ちに起因する充放電不良も防止される。さらに、車両等の移動媒体の加速時、減速時及び方向転換時においても電解液が移動しにくいため、車両等の移動媒体の重心移動が抑制され、ドライバビリティの低下が防止される。さらに、循環系の内圧が変動しにくいため、電解液交換時の給液口からの飛散や循環系内への外気流入に起因する異物の混入が防止される。また、循環系の外形は外側部により形成されているため、循環系自体の形状が維持されやすくなっており、車両等の移動媒体の揺れや振動の影響を受けにくくなっている。
　以上のごとく、本開示によれば、車両等の移動媒体に搭載するのに適したフロー電池を提供することができる。
　なお、請求の範囲に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
　本開示についての上記目的及びその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、実施形態１における、フロー電池が搭載された車両の構成を示す概念図であり、 図２は、実施形態１における、フロー電池が搭載された車両を示す概念図であり、 図３は、実施形態１における、循環系の一部の構成を示す概念図であり、 図４は、実施形態２における、循環系の一部の構成を示す概念図であり、 図５は、実施形態３における、（ａ）厚さ方向から見た循環系の一部の構成を示す概念図、（ｂ）長手方向から見た循環系の一部の構成を示す概念図であり、 図６は、実施形態３における、（ａ）厚さ方向から見た循環系の一部の構成を示す他の概念図、（ｂ）長手方向から見た循環系の一部の構成を示す他の概念図である。
（実施形態１）
　上記フロー電池の実施形態について、図１～図３を用いて説明する。
　本実施形態のフロー電池１は、移動媒体に搭載される。
　フロー電池１における循環系１０の少なくとも一部は、外形を形成する外側部２０と、外側部２０の内側に設けられるとともに電解液が貯留又は流通する内側部３０とからなる二重構造をなしている。
　そして、内側部３０は循環系１０内における内圧に応じてその容積が変化可能に構成されている。
　以下、本実施形態のフロー電池１の構成について詳述する。
　本実施形態のフロー電池１は、図１に示すように、移動媒体としての車両１００に搭載されている。フロー電池１はいわゆるレドックスフロー電池であって、電池セル５０と、電池セル５０に電解液を循環供給させる循環系１０を備える。電池セル５０には図示しない陽極及び陰極が膜を隔てて配置されており、循環系１０により各電極に供給された電解液により得られる化学エネルギーを電気エネルギーとして取り出すことができるように構成されている。なお、車両１００には、バッテリー及び電気二重層コンデンサ（Electric double-layer capacitor、EDLC）７０、トラクションモータシステム（e-Axle）７１が搭載されている。
　図１に示すように、循環系１０は、タンク１１及び配管１２を含む。タンク１１は、２つ搭載されており、一方には電池セル５０の陽極に供給される電解液が貯留され、他方には電池セル５０の陰極に供給される電解液が貯留されている。配管１２は各タンク１１と電池セル５０とを接続して電解液を流通させる流路を形成している。
　図１に示すように、本実施形態のフロー電池１には、内圧制御部４０としてのポンプ４１が設けられている。ポンプ４１は配管１２に設けられて、配管１２における電解液の流通状態を調整して、循環系１０の内圧を制御するように構成されている。また、ポンプ４１はバイパス流路１３により車両１００に備えられた供給口１４及び排出口１５に接続されている。電解液の補充・交換時には、バイパス流路１３を介して供給口１４、排出口１５を介してタンク１１内の電解液の補充・交換が可能となっている。そして、電解液の補充・交換時には、内側部３０としての内袋３１は、電解液の排出に伴ってその容積が縮小し、電解液の供給に伴ってその容積が増大することとなる。内圧制御部４０としてのポンプ４１は、車両１００の停止中に作動するようにすることができる。
　本実施形態では図１に示すように、循環系１０の一部としてのタンク１１が外側部２０と内側部３０とからなる二重構造を有している。タンク１１は、図２に示すように、車両のベースフロアに横置きされている。そして、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、タンク１１は外側部２０としてのハードケース２１を備え、ハードケース２１の内側には内側部３０としての内袋３１を備えている。ハードケース２１はタンク１１の外形を形成し所定の形状に維持されている。内袋３１は配管１２に接続され電解液が貯留される。内袋３１は樹脂製であって、例えば、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、循環系１０の内圧に応じて容積可変となっている。本実施形態では循環系１０の内圧が高くなるときには、図３（ａ）に示すように、内袋３１は膨張してその容積が大きくなり、循環系１０の内圧が低くなるときには、図３（ｂ）に示すように、内袋３１は収縮してその容積が小さくなる。内側部３０は、電解液の排出に伴ってその容積が縮小し、電解液の供給に伴ってその容積が増大するように構成されている。
　次に、本実施形態のフロー電池１における作用効果について、詳述する。
　本実施形態のフロー電池１によれば、内側部３０の容積はフロー電池１の循環系１０内における内圧に応じて変化可能となっているため、タンク１１や配管１２を含む循環系１０に気相が発生しにくくなっている。その結果、循環系１０内で電解液の波打ちに起因する騒音の発生が防止されるとともに、電解液の泡立ちに起因する充放電不良も防止される。さらに、移動媒体としての車両１００の加速時、減速時及び方向転換時においても電解液が移動しにくいため、車両１００の重心移動が抑制され、ドライバビリティの低下が防止される。さらに、循環系１０の内圧が変動しにくいため、電解液交換時の供給口１４や排出口１５からの飛散や循環系１０内への外気流入に伴う異物の混入が防止される。また、循環系１０としてのタンク１１の外形は外側部２０により形成されているため、循環系１０自体の形状が維持されやすくなっており、車両１００の揺れや振動の影響を受けにくくなっている。
　また、本実施形態では、循環系１０には電解液を貯留するタンク１１が備えられており、タンク１１は、外側部２０と内側部３０とからなる二重構造を有するとともに、内側部３０としてタンク１１の内圧に応じて容積可変に構成された内袋３１を有する。これにより、タンク１１に気相が発生することが一層抑制され、タンク１１内での電解液の波打ちや泡立ちが一層防止されるとともに、電解液の移動に伴う車両１００の重心移動も一層抑制され、ドライバビリティの低下がさらに防止される。
　また、本実施形態では、内側部３０は、電解液の排出に伴ってその容積が縮小し、電解液の供給に伴ってその容積が増大するように構成されている。これにより、電解液の補充や交換に起因して循環系１０内に気相が発生することが抑制される。
　また、本実施形態では、循環系１０における内圧を制御する内圧制御部４０としてポンプ４１を有する。当該ポンプ４１により、循環系１０内の圧力を負圧にして循環系１０内に気相が発生することが抑制される。なお、内圧制御部４０としてポンプ４１に替えて、循環系１０の温度を制御する温度制御部を備えていてもよい。この場合は、循環系１０の内圧が高い場合には、当該温度制御部によって循環系１０を冷却することにより、循環系１０の内圧を低下させて循環系１０内の気相容積を低減することができる。これにより、タンク１１内での電解液の波打ちや泡立ちが防止されるとともに、電解液の移動に伴う車両１００の重心移動も抑制され、ドライバビリティの低下が防止される。
　また、本実施形態では、内圧制御部４０としてのポンプ４１は、車両１００の停止中に作動するように構成されている。これにより、車両走行時に電解液が外部に飛散することを抑制できる。
　なお、本実施形態ではフロー電池１が搭載される移動媒体として、四輪の車両１００としたが、これに替えて、バイクなどの二輪車であってもよいし、列車や船舶であってよい。
　以上のごとく、本実施形態によれば、車両１００等の移動媒体に搭載するのに適したフロー電池１を提供することができる。
（実施形態２）
　実施形態１のフロー電池１では、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すようにタンク１１を二重構造としたが、これに替えて又はこれとともに、図４（ａ）、図４（ｂ）に示す本実施形態のように配管１２が外側部２０としての外管２２と、外管２２の内側に設けられる内側部３０としての内管３２とからなる二重構造としてもよい。本実施形態では、外管２２が配管１２の外形を形成しており、内管３２は柔軟性の高い材料から形成されている。これにより、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、内管３２は循環系１０の内圧に応じて容積可変に構成されている。そして、本実施形態では循環系１０の内圧が高くなるときには、図４（ａ）に示すように、内管３２は膨張してその容積が大きくなり、循環系１０の内圧が低くなるときには、図４（ｂ）に示すように、内管３２は収縮してその容積が小さくなる。その他の構成要素は実施形態１の場合と同様であり、本実施形態においても実施形態１の場合と同一の符号を用いてその説明を省略する。
　本実施形態では、配管１２を上記二重構造とすることにより、タンク１１を含む循環系１０内に気相が生じることを抑制できる。これにより、本実施形態においても実施形態１の場合と同等の作用効果を奏する。
（実施形態３）
　本実施形態においても、実施形態１の構成に加えて、図５、図６に示すように、タンク１１の外側部２０としてのケース２３を備え、ケース２３の内側に内側部３０としての内袋３３を備える。内袋３３は実施形態１の内袋３１と同様に樹脂製であって、容積可変となっている。ケース２３は、内袋３３よりも剛性が高いが、弾性変形可能に構成されている。ケース２３の両側壁には係合突起２４が設けられている。ケース２３の両側にはそれぞれ棒状の軸部材６０が配設されている。軸部材６０の一端はモータ６１に接続されており、軸部材６０はモータ６１により軸部材６０の長手方向Ｙに往復移動可能となっている。そして、ケース２３の係合突起２４と軸部材６０はリンク６３を介して接続されている。リンク６３と係合突起２４はピン６４により係合されて該ピン６４を中心に回転可能となっている。同様にリンク６３と軸部材６０はピン６５により係合されて該ピン６５を中心に回転可能となっている。そして、モータ６１は内圧制御部４０としてのモータ駆動制御部４２により駆動制御されている。
　さらに、図５（ａ）に示すように、内圧検出部４３、比較部４４、出力部４５を備える。内圧検出部４３は、循環系１０における内圧を検出する。比較部４４は、内圧検出部の検出結果と予め設定された基準値とを比較する。当該基準値は大気圧とすることができるが、フロー電池１の構成、電解液の種類、車両１００の運転条件等に応じて、適宜変更してもよい。出力部４５は、比較部４４の比較結果を出力する。本実施形態では、出力部４５は比較結果をモータ駆動制御部４２に出力し、モータ駆動制御部４２は当該比較結果に基づいて、モータ６１の駆動制御を行う。
　内圧検出部４３によって検出された循環系１０の内圧が、比較部４４により基準値よりも低いことを示す比較結果が示された場合は、当該比較結果がモータ駆動制御部４２に出力され、図５（ａ）に示すように、モータ駆動制御部４２により、モータ６１が駆動されて、軸部材６０を長手方向Ｙの一方側Ｙ１に移動させる。これにより、リンク６３を介してタンク１１のケース２３は長手方向Ｙに直交する幅方向Ｘの外方に向けて引っ張られることとなる。その結果、図５（ｂ）に示すように、タンク１１の内袋３３は、幅方向Ｘの外方に広がって幅Ｗ１は大きくなるが、ケース２３により厚さ方向Ｚにおいて内方に押されて高さＨ１は小さくなる。その結果、内袋３３の容積は小さくなって、循環系１０の内圧は上昇して基準値に近づくこととなる。
　一方、内圧検出部４３によって検出された循環系１０の内圧が、比較部４４により基準値よりも高いことを示す比較結果が示された場合は、当該比較結果がモータ駆動制御部４２に出力され、図６（ａ）に示すように、モータ駆動制御部４２により、モータ６１が駆動されて、軸部材６０を長手方向Ｙの他方側Ｙ２に移動させる。これにより、リンク６３を介してタンク１１のケース２３は幅方向Ｘの内方に向けて押されることとなる。その結果、図６（ｂ）に示すように、タンク１１の内袋３３は、幅方向Ｘの内方に押されて幅Ｗ２は小さくなるが、ケース２３により厚さ方向Ｚにおいて外方に広がり高さＨ２は大きくなる。その結果、内袋３３の容積は大きくなって、循環系１０の内圧は低下して基準値に近づくこととなる。
　本実施形態におけるその他の構成要素は実施形態１の場合と同様であり、本実施形態においても実施形態１の場合と同一の符号を用いてその説明を省略する。そして、本実施形態によれば、内側部３０としての内袋３３は内圧制御部４０としてのモータ駆動制御部４２によりその容積が可変となっているため、実施形態１の場合と同等の作用効果を奏する。
　なお、本実施形態では、出力部４５は比較結果をモータ駆動制御部４２に出力し、モータ駆動制御部４２は当該比較結果に基づいて、モータ６１の駆動制御を行うようにしたが、これに替えて、又はこれとともに、出力部４５は比較結果を所定の表示部に表示して、使用者に比較結果を報知したり、供給口１４や排出口１５が開かないようにロックしたりしてもよい。
　本開示は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。例えば、実施形態３における軸部材６０、モータ６１、リンク６３の構成を実施形態２の配管１２に適用してもよい。
　本開示は、実施形態に準拠して記述されたが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形形態や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (7)

  1. 　電池セル（５０）と、該電池セルに供給される電解液を循環させる循環系（１０）とを有し、移動媒体（１００）に搭載されるように構成されたフロー電池（１）であって、
    　上記循環系の少なくとも一部は、外形を形成する外側部（２０）と、該外側部の内側に設けられるとともに上記電解液を貯留又は流通する内側部（３０）とからなる二重構造を有しており、
    　上記内側部は上記循環系の内圧に応じて容積可変に構成されている、フロー電池。
  2. 　上記循環系には上記電解液を貯留するタンク（１１）が備えられており、
    　該タンクは、上記二重構造を有するとともに、上記内側部として上記タンクの内圧に応じて容積可変に構成された内袋（３１、３３）を有する、請求項１に記載のフロー電池。
  3. 　上記循環系には上記電解液を流通させる配管（１２）が備えられており、該配管は上記二重構造を有するとともに、上記内側部として上記配管の内圧に応じて容積が変化可能な内管（３２）を有する、請求項１又は２に記載のフロー電池。
  4. 　上記内側部は、上記電解液の排出に伴ってその容積が縮小し、上記電解液の供給に伴ってその容積が増大するように構成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載のフロー電池。
  5. 　上記循環系における内圧を制御する内圧制御部（４０）を有する、請求項１～４のいずれか一項に記載のフロー電池。
  6. 　上記内圧制御部は、上記移動媒体が停止中に作動するように構成されている、請求項５に記載のフロー電池。
  7. 　上記循環系における内圧を検出する内圧検出部（４３）と、該内圧検出部の検出結果と予め設定された基準値とを比較する比較部（４４）と、該比較部の比較結果を出力する出力部（４５）とを備える、請求項１～６のいずれか一項に記載のフロー電池。
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