WO2024070307A1 - タンク、およびレドックスフロー電池システム - Google Patents

タンク、およびレドックスフロー電池システム Download PDF

Info

Publication number
WO2024070307A1
WO2024070307A1 PCT/JP2023/029713 JP2023029713W WO2024070307A1 WO 2024070307 A1 WO2024070307 A1 WO 2024070307A1 JP 2023029713 W JP2023029713 W JP 2023029713W WO 2024070307 A1 WO2024070307 A1 WO 2024070307A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
inner layer
tank
layer
tank body
peel strength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2023/029713
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雅裕 桑原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to US19/115,814 priority Critical patent/US20260106189A1/en
Priority to AU2023354507A priority patent/AU2023354507A1/en
Publication of WO2024070307A1 publication Critical patent/WO2024070307A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
    • H01M8/04216—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes characterised by the choice for a specific material, e.g. carbon, hydride, absorbent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D90/00—Component parts, details or accessories for large containers
    • B65D90/02—Wall construction
    • B65D90/04—Linings
    • 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
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0289—Means for holding the electrolyte
    • 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
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • 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
    • H01M8/18—Regenerative fuel cells, e.g. redox flow batteries or secondary fuel cells
    • H01M8/184—Regeneration by electrochemical means
    • H01M8/188—Regeneration by electrochemical means by recharging of redox couples containing fluids; Redox flow type batteries
    • 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

  • Patent Documents 1 and 2 disclose a tank for a redox flow battery in which an electrolyte is stored.
  • Patent Document 1 describes lining the inner surface of a metal tank with a resin film.
  • Patent Document 2 describes storing the tank in a container.
  • the tank in Patent Document 2 is made of resin or rubber.
  • the container is made of metal.
  • the container is, for example, an international maritime cargo container that meets the ISO (International Organization for Standardization) standard. It is described that a coating layer made of resin or the like is provided on the inner surface of the container.
  • the "metal tank” in Patent Document 1 and the “container” in Patent Document 2 may be referred to as the "tank body.”
  • the "resin film” in Patent Document 1 and the “coating layer” in Patent Document 2 may be referred to as the "inner layer.”
  • the tank of the present disclosure comprises: The tank body, An inner layer disposed on the inner surface of the tank body, The peel strength of the inner layer relative to the tank body is smaller than the break strength of the inner layer.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a redox flow battery system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of the tank according to the embodiment.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the structure of the tank according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a method for testing the peel strength of the inner layer in the tank according to the embodiment.
  • FIG. 5 is another diagram for explaining a method for testing the peel strength of the inner layer in the tank according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing another example of the structure of the tank according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a method for measuring the peel strength in the test example.
  • An object of the present disclosure is to provide a tank that can prevent substances such as an electrolyte from leaking out of the tank. [Effects of this disclosure]
  • the tank of the present disclosure can prevent substances such as electrolyte inside the tank from leaking out of the tank.
  • a tank according to an embodiment of the present disclosure includes: The tank body, An inner layer disposed on the inner surface of the tank body, The peel strength of the inner layer relative to the tank body is smaller than the break strength of the inner layer.
  • the peel strength of the inner layer is smaller than the breaking strength of the inner layer, so that even if a crack occurs in the tank body, the occurrence of a crack in the inner layer can be suppressed. This is because the inner layer peels off from the tank body before the inner layer breaks due to a crack that occurs in the tank body. Therefore, the tank of the present disclosure can suppress leakage of substances such as electrolyte inside the tank to the outside of the tank.
  • the above-mentioned peel strength is an index of the adhesive strength between the tank body and the inner layer.
  • the peel strength may be 500 MPa or less.
  • the inner layer is likely to peel off from the tank body before the inner layer breaks.
  • the material of the inner layer may be resin or rubber.
  • the inner layer may have a thickness of 0.5 mm or more and 20 mm or less.
  • the tank body may be made of concrete or metal.
  • the tank body is less likely to deteriorate over a long period of time.
  • the flatness of the inner surface of the tank body may be 5 mm or less.
  • the above configuration (6) allows the peel strength to be reduced, so that the inner layer is more likely to peel off from the tank body before it breaks.
  • the tank body has a base and a primer layer provided on an inner surface of the base, The primer layer may form an inner surface of the tank body.
  • the peel strength can be reduced, so that the inner layer is easily peeled off from the tank body before the inner layer breaks.
  • the material of the primer layer may have different physical properties from the material of the inner layer.
  • the primer layer and the inner layer are made of materials with different breaking elongations, so that the elongation states of each layer are different, and therefore even if a crack occurs in the tank body, the crack is unlikely to propagate to the inner layer.
  • the battery includes a positive electrode tank for storing a positive electrode electrolyte and a negative electrode tank for storing a negative electrode electrolyte, At least one of the positive electrode tank and the negative electrode tank is any one of the tanks described in (1) to (9) above.
  • the redox flow battery system disclosed herein is equipped with the tank disclosed herein, thereby preventing leakage of electrolyte from within the tank.
  • the RF battery system 1 is a secondary battery of a circulation type.
  • the RF battery system 1 performs charging and discharging by utilizing the difference between the oxidation-reduction potential of a positive electrode active material contained in a positive electrode electrolyte and the oxidation-reduction potential of a negative electrode active material contained in a negative electrode electrolyte.
  • the positive electrode electrolyte contains a positive electrode active material.
  • the positive electrode active material is, for example, one or more selected from the group consisting of manganese ions, vanadium ions, iron ions, polyacids, quinone derivatives, and amines.
  • the negative electrode electrolyte contains a negative electrode active material.
  • the negative electrode active material is, for example, one or more selected from the group consisting of titanium ions, vanadium ions, chromium ions, polyacids, quinone derivatives, and amines.
  • a specific example of the electrolyte is one in which both the positive electrode electrolyte and the negative electrode electrolyte contain vanadium ions.
  • the electrolyte is one in which the positive electrode electrolyte contains manganese ions and the negative electrode electrolyte contains titanium ions.
  • the solvent for the positive electrode electrolyte and the negative electrode electrolyte is, for example, an aqueous solution containing one or more acids or acid salts selected from the group consisting of sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, and hydrochloric acid.
  • the RF battery system 1 is typically connected to a power generation unit 8 and a load 9 via an AC/DC converter 7 and a substation 71.
  • the RF battery system 1 is capable of charging the power generated by the power generation unit 8 and discharging the charged power to the load 9.
  • the power generation unit 8 is a power generation facility that uses natural energy such as solar power generation or wind power generation, or other general power plants.
  • the RF battery system 1 is used, for example, for load leveling applications, instantaneous sag compensation, emergency power supply applications, and output smoothing applications for natural energy power generation.
  • the RF battery system 1 includes a battery cell 100, a positive electrode tank 2p, and a negative electrode tank 2n.
  • the RF battery system 1 further includes a pipe 3p connecting the battery cell 100 and the positive electrode tank 2p, a pipe 3n connecting the battery cell 100 and the negative electrode tank 2n, and a pump 40 provided in each pipe 3p, 3n.
  • the positive electrode tank 2p stores positive electrode electrolyte.
  • the negative electrode tank 2n stores negative electrode electrolyte.
  • the positive electrode electrolyte circulates between the positive electrode tank 2p and the battery cell 100 through the pipe 3p.
  • the negative electrode electrolyte circulates between the negative electrode tank 2n and the battery cell 100 through the pipe 3n.
  • the battery cell 100 includes a positive electrode 104, a negative electrode 105, and a diaphragm 101.
  • the diaphragm 101 is disposed between the positive electrode 104 and the negative electrode 105.
  • the battery cell 100 is separated into a positive electrode cell 102 and a negative electrode cell 103 by the diaphragm 101.
  • the positive electrode 104 is disposed in the positive electrode cell 102.
  • the negative electrode 105 is disposed in the negative electrode cell 103.
  • a positive electrode electrolyte is supplied to the positive electrode cell 102.
  • a negative electrode electrolyte is supplied to the negative electrode cell 103.
  • the configuration of the battery cell 100 can be any known configuration as appropriate.
  • Pipes 3p and 3n have the same configuration.
  • Each pipe 3p, 3n includes a first pipe 31 and a second pipe 32.
  • a pump 40 is provided in the first pipe 31.
  • the pump 40 circulates the electrolyte in the tanks 2p, 2n to the battery cell 100.
  • the first pipe 31 in pipe 3p is a pipe that sends the cathode electrolyte from the cathode tank 2p to the battery cell 100.
  • the second pipe 32 in pipe 3p is a pipe that returns the cathode electrolyte from the battery cell 100 to the cathode tank 2p. That is, the cathode electrolyte is supplied to the cathode cell 102 from the cathode tank 2p through the first pipe 31.
  • the cathode electrolyte discharged from the cathode cell 102 is returned to the cathode tank 2p through the second pipe 32.
  • the first pipe 31 in pipe 3n is a pipe that sends the anode electrolyte from the anode tank 2n to the battery cell 100.
  • the second pipe 32 in the pipe 3n is a pipe that returns the negative electrode electrolyte from the battery cell 100 to the negative electrode tank 2n. That is, the negative electrode electrolyte is supplied to the negative electrode cell 103 from the negative electrode tank 2n through the first pipe 31.
  • the negative electrode electrolyte discharged from the negative electrode cell 103 is returned to the negative electrode tank 2n through the second pipe 32.
  • the RF battery system 1 may be configured to include a single battery cell 100 or multiple battery cells 100.
  • the system includes a cell stack 200 in which multiple battery cells 100 are stacked.
  • the cell stack 200 is configured by repeatedly stacking a cell frame 120, a positive electrode 104, a diaphragm 101, and a negative electrode 105 in this order.
  • End plates 210 are disposed on both ends of the cell stack 200.
  • the cell stack 200 is integrated by clamping the end plates 210 with clamping members 230.
  • the cell stack 200 can be configured in a known manner as appropriate.
  • the cell frame 120 has a bipolar plate 121 and a frame body 122.
  • the bipolar plate 121 is disposed between the positive electrode 104 and the negative electrode 105.
  • the frame body 122 is provided around the bipolar plate 121.
  • a recess is formed inside the frame body 122 by the bipolar plate 121 and the frame body 122.
  • the recesses are provided on both sides of the bipolar plate 121.
  • the positive electrode 104 and the negative electrode 105 are respectively housed in each recess, with the bipolar plate 121 sandwiched between them.
  • a battery cell 100 is formed by arranging a positive electrode 104 and a negative electrode 105 between the bipolar plates 121 of adjacent cell frames 120 with a membrane 101 sandwiched between them.
  • An annular sealing member 127 is arranged between the frames 122 of each cell frame 120.
  • the number of stacked battery cells 100 in the cell stack 200 can be selected as appropriate.
  • the frame 122 has a liquid supply manifold that supplies each electrolyte solution and a liquid discharge manifold that discharges each electrolyte solution.
  • Each manifold is provided to penetrate the frame 122, and the cell frames 120 are stacked to form flow paths for each electrolyte solution. Each of these flow paths is connected to the first pipe 31 and the second pipe 32, respectively.
  • the tank 2 according to the embodiment will be described with reference to FIG. 2 and FIG. 3.
  • the tank 2 according to the embodiment is a positive electrode tank 2p and a negative electrode tank 2n provided in the RF battery system 1 shown in FIG. 1.
  • the tank 2 includes a tank body 10 and an inner layer 20.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the tank 2 cut in the vertical direction. This vertical direction is a direction from the top surface of the tank 2 toward the bottom of the tank 2.
  • the pipes 3p, 3n, etc. shown in FIG. 1 are omitted.
  • FIG. 3 is a view showing an enlarged part of the cross section of the tank 2 shown in FIG. 2.
  • the tank 2 stores an electrolyte 5, which is either a positive electrode electrolyte or a negative electrode electrolyte.
  • an electrolyte 5 which is either a positive electrode electrolyte or a negative electrode electrolyte.
  • One of the features of the tank 2 is that the peel strength of the inner layer 20 with respect to the tank body 10 is smaller than the breaking strength of the inner layer 20. Since the peel strength of the inner layer 20 is smaller than the breaking strength of the inner layer 20, even if a crack occurs in the tank body 10, the occurrence of a crack in the inner layer 20 can be suppressed. Since cracks are less likely to occur in the inner layer 20, the inner layer 20 is less likely to break. Therefore, leakage of the electrolyte 5 in the tank 2 can be suppressed.
  • the more electrolyte 5 stored in the tank 2 the greater the battery capacity.
  • the volume of the tank 2 can be appropriately selected according to the battery capacity of the RF battery system 1.
  • the volume of the tank 2 is, for example, 10 m3 or more.
  • the tank body 10 is a structure that constitutes the tank 2.
  • the tank body 10 plays a role in supporting the force applied to the tank 2.
  • the tank body 10 has the strength to maintain the shape of the tank 2 even when the electrolyte 5 is stored therein.
  • the tank body 10 shown in Fig. 2 includes a bottom, a top surface, and a wall. The wall connects the bottom and the top surface.
  • the tank body 10 is made of a durable material that is resistant to deterioration over a long period of time.
  • the material of the tank body 10 is, for example, concrete or metal. Concrete here includes reinforced concrete.
  • Metal is, for example, iron, iron alloy, aluminum, or aluminum alloy. Iron alloy includes steel such as carbon steel or stainless steel.
  • the tank body 10 made of concrete makes it easier to construct a tank 2 with a large volume.
  • the tank body 10 made of concrete allows for cost reduction compared to a tank body 10 made of metal.
  • the cost of the tank body 10 is basically determined by the amount of material used. The larger the volume of the tank 2, the more advantageous it is to construct the tank body 10 from concrete in terms of cost reduction.
  • an existing container can be used as the metal tank body 10.
  • a specific example of an existing container is an international maritime cargo container that complies with ISO standards. Generally, these containers are made of carbon steel, such as general structural rolled steel.
  • the inner layer 20 is disposed on the inner surface 11 of the tank body 10.
  • the inner layer 20 is bonded to the tank body 10.
  • the inner layer 20 has an adhesive portion 21 on a surface facing the inner surface 11.
  • the inner layer 20 is bonded to the inner surface 11 of the tank body 10 by the adhesive portion 21.
  • the inner layer 20 has a surface facing the internal space of the tank 2.
  • the inner layer 20 plays a role in suppressing corrosion of the tank body 10 by the electrolytic solution 5.
  • the inner layer 20 may be provided at least in a portion that contacts the electrolytic solution 5.
  • the inner layer 20 may be provided so as to cover the entire inner surface 11 of the tank body 10 as shown in FIG. 2.
  • the inner layer 20 may be provided so as to cover the entire inner surface of the bottom, the inner surface of the wall, and the inner surface of the top surface of the tank body 10. In this embodiment, the inner layer 20 is in direct contact with the inner surface 11 of the tank body 10 as shown in FIG. 3.
  • the inner layer 20 is made of a material that is electrically insulating and resistant to the electrolyte 5.
  • the material of the inner layer 20 is, for example, resin or rubber.
  • the resin here includes fiber-reinforced plastic (FRP) in which resin and fiber are composited.
  • the resin constituting the inner layer 20 is, for example, polyethylene (PE), polyvinyl chloride (PVC), unsaturated polyester, phenol, vinyl ester, polypropylene, nylon, or acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin (ABS).
  • the rubber constituting the inner layer 20 is, for example, ethylene propylene diene rubber (EPDM) or fluororubber (FKM).
  • the fiber contained in the FRP is, for example, at least one of glass fiber and carbon fiber.
  • the thickness of the inner layer 20 is, for example, 0.5 mm or more and 20 mm or less.
  • the thickness of the inner layer 20 may further be 1 mm or more and 15 mm or less, or 2 mm or more and 10 mm or less.
  • the inner layer 20 can be formed by, for example, a coating method.
  • a coating method or a spraying method can be used as the coating method.
  • the inner layer 20 is formed by applying or spraying a material such as a resin constituting the inner layer 20 in a molten state to the inner surface 11 of the tank body 10 and then solidifying the material. The coating or spraying is repeated until the inner layer 20 reaches a predetermined thickness.
  • the inner layer 20 is formed by a coating method, the inner layer 20 is bonded to the inner surface 11 of the tank body 10 by the adhesive force of the resin contained in the inner layer 20. In this case, the inner layer 20 itself has adhesive force, and the adhesive portion 21 is formed on the surface facing the inner surface 11.
  • the adhesive portion 21 may be formed by the constituent material of the inner layer 20 itself.
  • the portion of the inner layer 20 in contact with the inner surface 11 constitutes the adhesive portion 21.
  • the inner layer 20 made of FRP may be formed by applying a mixed material in which short fibers are mixed with resin, or by repeatedly applying resin and attaching a fiber sheet.
  • the inner layer 20 is formed by a coating method.
  • the inner layer 20 may be formed by adhering a sheet made of a material such as a resin that constitutes the inner layer 20 to the inner surface 11 of the tank body 10 with an adhesive.
  • an adhesive layer (not shown) is formed on the surface of the inner layer 20 that faces the inner surface 11, so that the inner layer 20 is adhered to the inner surface 11 of the tank body 10 with the adhesive layer.
  • the adhesive layer is disposed between the tank body 10 and the inner layer 20. That is, the adhesive layer is disposed on the inner surface 11 of the tank body 10, and the inner layer 20 is disposed on the adhesive layer.
  • the material of the adhesive layer is different from the material of the inner layer 20.
  • the inner layer 20 When the inner layer 20 is adhered to the tank body 10 with an adhesive layer, the inner layer 20 itself does not need to have adhesive power.
  • the inner layer 20 includes a base layer and an adhesive layer, and the adhesive layer constitutes the adhesive portion 21.
  • the adhesive layer is made of an adhesive.
  • the adhesive is, for example, a two-liquid reactive epoxy adhesive or a silicone elastic adhesive.
  • the peel strength of the inner layer 20 with respect to the tank body 10 is smaller than the breaking strength of the inner layer 20.
  • the peel strength is the strength at which the inner layer 20 peels off from the tank body 10 when the inner layer 20 is pulled in a direction along the inner surface 11 of the tank body 10.
  • the breaking strength is the strength at which the inner layer 20 breaks when the inner layer 20 is pulled in a direction along the inner surface 11 of the tank body 10.
  • the direction along the inner surface 11 of the tank body 10 is a direction parallel to the inner surface 11.
  • the peel strength of the inner layer 20 is smaller than the breaking strength of the inner layer 20, so that even if a crack occurs in the tank body 10, the occurrence of a crack in the inner layer 20 can be suppressed.
  • the reason is as follows. When a crack occurs in the tank body 10, the inner layer 20 is pulled in the direction in which the crack opens. In other words, a tensile load in a direction along the inner surface 11 of the tank body 10 acts on the inner layer 20 due to a crack that occurs in the tank body 10. If the peel strength of the inner layer 20 is smaller than the breaking strength of the inner layer 20, the inner layer 20 peels off from the tank body 10 before it breaks due to the tensile load.
  • a crack that occurs in the tank body 10 is unlikely to progress to the inner layer 20.
  • the peel strength of the inner layer 20 is equal to or greater than the breaking strength of the inner layer 20, the inner layer 20 does not peel off from the tank body 10 due to the tensile load, and a crack occurs in the inner layer 20.
  • the peel strength is, for example, greater than 0 and less than 500 MPa. When the peel strength is less than 500 MPa, the inner layer 20 is easily peeled off from the tank body 10. The peel strength may further be less than 300 MPa or less than 100 MPa. The peel strength is a value greater than 0, and may be strong enough to support the inner layer 20 against the tank body 10. The lower limit of the peel strength is, for example, 1 MPa. When the peel strength is 1 MPa or more, the inner layer 20 is easily maintained in a state supported by the tank body 10. The peel strength may be, for example, 1 MPa or more and less than 500 MPa, 2 MPa or more and less than 300 MPa, 3 MPa or more and less than 150 MPa, or 3 MPa or more and less than 100 MPa. The peel strength was measured according to the measurement of peel strength described in Test Example 1 described later.
  • the upper limit of the peel strength may be in a range smaller than the breaking strength, and may vary depending on the material of the inner layer 20.
  • the peel strength may be, for example, less than 35 MPa, or even 30 MPa or less.
  • the peel strength may be, for example, less than 60 MPa, or even 50 MPa or less.
  • the peel strength may be, for example, less than 500 MPa, or even 300 MPa or less.
  • the peel strength may be, for example, less than 20 MPa, or even 15 MPa or less.
  • the peel strength may be, for example, less than 20 MPa, or even 15 MPa or less.
  • the breaking strength of the inner layer 20 varies depending on the material of the inner layer 20.
  • the breaking strength of the inner layer 20 made of PE is, for example, in the range of 20 MPa to 35 MPa.
  • the breaking strength of the inner layer 20 made of PVC is, for example, in the range of 40 MPa to 60 MPa.
  • the breaking strength of the inner layer 20 made of FRP is, for example, in the range of 300 MPa to 500 MPa.
  • the breaking strength of the inner layer 20 made of EPDM is, for example, in the range of 5 MPa to 20 MPa.
  • the breaking strength of the inner layer 20 made of FKM is, for example, in the range of 7 MPa to 20 MPa.
  • the breaking strengths were measured according to the breaking strength measurement described in Test Example 1 below.
  • the flatness of the inner surface 11 can be reduced, for example, by smoothing the inner surface 11 by polishing or the like. From the viewpoint of reducing the peel strength, the flatness of the inner surface 11 is, for example, 5 mm or less. The flatness of the inner surface 11 may further be 4 mm or less, or 2 mm or less.
  • the flatness referred to here is the flatness in a 100 mm square area.
  • a 100 mm square means a square with one side of 100 mm.
  • the flatness is measured in accordance with JIS B 0621:1984 "Definition and indication of geometric deviation".
  • the peel strength will be small. Also, as described above, if the inner layer 20 is adhered to the inner surface 11 of the tank body 10 by an adhesive layer, the peel strength will be small due to the small adhesive strength of the adhesive layer. If the adhesive strength of the adhesive layer is smaller than the breaking strength of the inner layer 20, when the tensile load is applied, interfacial failure will occur at the interface between the inner layer 20 and the adhesive layer, or at the interface between the tank body 10 and the adhesive layer, making it easier for the inner layer 20 to peel off from the tank body 10. The breaking strength of the adhesive layer may be smaller than the breaking strength of the inner layer 20. In this case, when the tensile load is applied, the adhesive layer itself will undergo cohesive failure, making it easier for the inner layer 20 to peel off from the tank body 10.
  • Fig. 4 is an enlarged view of a part of the cross section of the tank 2 shown in Fig. 2, as in Fig. 3.
  • Fig. 5 is a view of the tank 2 shown in Fig. 2 from the inside. That is, Fig. 5 is a view of the surface of the inner layer 20 from the front.
  • the cross section of the part IV-IV in Fig. 5 corresponds to Fig. 4.
  • the peel strength test is performed as follows. As shown in Fig.
  • a 100 mm square area A is selected from the surface of the inner layer 20.
  • the inner layer 20 around the area A is removed to separate the inner layer 20 in the area A from the inner layer 20 outside the area A.
  • the inner surface 11 of the tank body 10 is exposed in the part where the inner layer 20 has been removed.
  • the area A is divided in half, and a jig 6 is fixed to one half of the area A.
  • the region A is divided into left and right halves, and the jig 6 is fixed to the right half.
  • the right half of the region A to which the jig 6 is fixed is hatched.
  • the jig 6 is fixed to half of the region A by, for example, an adhesive.
  • This adhesive is an adhesive whose adhesive strength between the jig 6 and the region A is sufficiently higher than the peel strength between the tank body 10 and the inner layer 20.
  • the jig 6 is moved at a constant speed in a direction parallel to the inner surface 11 to pull the inner layer 20 of the region A. As shown in FIG. 5, when the jig 6 is fixed to the right half of the region A, the jig 6 is moved to the right.
  • the jig 6 may be fixed to the left half of the region A. In that case, the jig 6 is moved to the left.
  • the region A may be divided into upper and lower halves, and the jig 6 may be fixed to the upper half or lower half. When the jig 6 is fixed to the upper half of the region A, the jig 6 is moved upward. When the jig 6 is fixed to the lower half of the region A, the jig 6 is moved downward.
  • the peel strength of the inner layer 20 is deemed to be smaller than the breaking strength of the inner layer 20.
  • the peel strength of the inner layer 20 is deemed to be the maximum tensile load until the inner layer 20 in region A peels off divided by the area of region A.
  • the peel strength of the inner layer 20 is deemed to be equal to or greater than the breaking strength of the inner layer 20. In this case, part of the inner layer 20 in region A remains on the inner surface 11 of the tank body 10.
  • the tank body 10 may have a primer layer 15.
  • the tank body 10 includes a base 10a and a primer layer 15, and the primer layer 15 constitutes the inner surface 11 of the tank body 10.
  • the material of the base 10a and the material of the primer layer 15 are different.
  • the base 10a is made of the material of the tank body 10 described above.
  • the primer layer 15 is made of a resin, as described later.
  • the primer layer 15 is provided on the inner surface of the base 10a.
  • the primer layer 15 has a surface facing the inner layer 20.
  • the inner layer 20 is disposed on the surface of the primer layer 15.
  • the primer layer 15 is located below the inner layer 20, and the primer layer 15 is disposed between the tank body 10 and the inner layer 20.
  • the main role of the primer layer 15 is to facilitate peeling of the inner layer 20 from the tank body 10, i.e., to reduce the peel strength.
  • the material of the primer layer 15 is, for example, a resin.
  • the resin constituting the primer layer 15 is, for example, epoxy (EP), acrylic (PMMA), polyester (PET), polyacetal (POM), fluororesin (PTFE), or polyurethane (PUR).
  • EP, PMMA, or PET have excellent smoothness, so that the primer layer 15 having high smoothness can be formed.
  • POM or PTFE have excellent lubricity, so that the primer layer 15 having high lubricity can be formed.
  • the primer layer 15 made of PUR has low strength. When the tensile load is applied, the primer layer 15 undergoes cohesive failure, so that the inner layer 20 is likely to peel off from the tank body 10.
  • the material of the primer layer 15 may have different physical properties from the material of the inner layer 20.
  • the physical properties are, for example, breaking elongation and tensile strength.
  • breaking elongation of the primer layer 15 and the inner layer 20 differ, for example, if the breaking elongation of the primer layer 15 material is less than the breaking elongation of the inner layer 20 material, the inner layer 20 is relatively easy to stretch, so even if a crack in the tank body 10 propagates to the primer layer 15, the inner layer 20 is stretched, and therefore the crack in the tank body 10 is unlikely to propagate to the primer layer 15.
  • the breaking elongation of the primer layer 15 material is greater than the breaking elongation of the inner layer 20 material, the primer layer 15 is relatively easy to stretch, so the primer layer 15 is stretched, and therefore the crack in the tank body 10 is unlikely to propagate to the primer layer 15. As a result, the crack is unlikely to progress from the primer layer 15 to the inner layer 20. It is also expected that the electrolyte 5 leaking from the crack can be retained in the stretched primer layer 15.
  • the primer layer 15 tends to be relatively easy to stretch, so that the cracks in the tank body 10 are less likely to propagate to the primer layer 15 due to the stretching of the primer layer 15.
  • the above-mentioned cracks are less likely to progress from the primer layer 15 to the inner layer 20. It is also expected that the electrolyte 5 leaking from the cracks can be retained in the stretched primer layer 15.
  • the inner layer 20 tends to be relatively easy to stretch, so that even if a crack in the tank body 10 propagates to the primer layer 15, the inner layer 20 stretches, so that the cracks are less likely to propagate to the inner layer 20.
  • the material of the primer layer 15 can be appropriately selected so as to satisfy such a relationship of physical properties with the material of the inner layer 20. That is, the physical property values of the material of the primer layer 15 and the material of the inner layer 20 are different, so that an interface between the primer layer 15 and the inner layer 20 exists between the primer layer 15 and the inner layer 20.
  • a combination of the material of the inner layer 20 and the material of the primer layer 15 that satisfies the relationship of the breaking elongation of the material of the primer layer 15 ⁇ the breaking elongation of the material of the inner layer 20 is, for example, the material of the inner layer 20 being the above-mentioned resin, and the material of the primer layer 15 being rubber such as EPDM or FKM.
  • the material of the inner layer 20 is a composite of resin and fiber, and the material of the primer layer 15 is only resin that does not contain fiber.
  • the material of the inner layer 20 is resin
  • the material of the primer layer 15 is resin having a breaking elongation larger than that of the resin constituting the inner layer.
  • the combination of the material of the inner layer 20 and the material of the primer layer 15 that satisfies the relationship that the breaking elongation of the material of the primer layer 15 is greater than the breaking elongation of the material of the inner layer 20 is the reverse combination of the above.
  • breaking elongation of each material is listed below in the form of "material name: breaking elongation”.
  • Polyethylene 10 to 1200%, polyvinyl chloride: 40 to 450%, fiber reinforced resin: about 0.1 to 10% depending on the type of resin and fiber ratio, EPDM: 100 to 800%, fluororubber: 100 to 500%, epoxy: 3 to 6%, acrylic: 2 to 7%, polyester: 20 to 50%, polyacetal: 12 to 75%, fluororesin: 80 to 400%, polyurethane: 100 to 10,000%, unsaturated polyester: 1 to 6%, phenol: 0.4 to 2%, vinyl ester: 25 to 120%, polypropylene: 100 to 600%, nylon: 30 to 200%, ABS: 1.5 to 80%.
  • the breaking elongation is EPDM>(PET, PE, PVC)>FRP.
  • the tensile strength is EPDM ⁇ (PET, PE, PVC) ⁇ FRP.
  • the thickness of the primer layer 15 is, for example, 0.1 mm or more and 5 mm or less.
  • the thickness of the primer layer 15 may be small as long as the primer layer 15 can perform its function. If the thickness of the primer layer 15 is 0.1 mm or more, the inner surface 11 of the tank body 10 is easily smoothed. If the thickness of the inner layer 20 is 5 mm or less, the material and cost of the primer layer 15 can be reduced.
  • the thickness of the primer layer 15 may further be 0.5 mm or more and 2 mm or less.
  • the primer layer 15 can be formed by, for example, a coating method.
  • the coating method is the same as that for the inner layer 20, and therefore a detailed description thereof will be omitted.
  • test piece T2 shown in Figure 7 is prepared.
  • the test piece T2 has a first member T10 that simulates the tank body, and a second member T20 that simulates the inner layer.
  • the area of each of the first member T10 and the second member T20 is 100 mm square.
  • the first member T10 and the second member T20 overlap within an area of 100 mm width x 10 mm length.
  • the remaining portion of the first member T10 which is 100 mm width x 90 mm length, does not overlap with the second member T20.
  • the test piece T2 is prepared as follows.
  • a first member T10 and an auxiliary substrate (not shown) are prepared.
  • the area of the auxiliary substrate is 100 mm wide x 90 mm long.
  • the thickness of the auxiliary substrate is the same as that of the first member T10.
  • the 100 mm end faces of the first member T10 and the auxiliary substrate are butted against each other, and the first member T10 and the auxiliary substrate are arranged so that they are adjacent to each other.
  • a masking film is applied to the surface of the first member T10, except for a range of 100 mm wide x 10 mm long from the side that contacts the auxiliary substrate.
  • a masking film is applied to the entire surface of the auxiliary substrate.
  • the masking film is made of a material with excellent peelability.
  • the material of the second member T20 is applied in series to the surfaces of the first member T10 and the auxiliary substrate, and the material is then solidified. This process is repeated until the second member T20 has a predetermined thickness. After the second member T20 is formed, the auxiliary substrate is removed. The second member formed in the area of the first member T10 covered by the masking film is cut and removed together with the masking film. In this manner, the test piece T2 can be produced.
  • test pieces No. 1 to No. 7, and No. 101 and No. 102 were prepared.
  • the specifications of each sample are shown in Table 1.
  • C for the material of the first member indicates reinforced concrete
  • S for carbon steel.
  • the thickness of the reinforced concrete is 50 mm.
  • the thickness of the carbon steel is 10 mm.
  • the carbon steel is a rolled material.
  • the flatness indicates the flatness in a 100 mm square area on the surface of the first member.
  • the material of the second member, "FRP,” is a mixture of PVC and short glass fibers.
  • the surfaces of the first member T10 of the test pieces of samples No. 1 and No. 7 were mechanically polished.
  • the surfaces of the first member T10 of the test pieces other than samples No. 1 and No. 7 were not mechanically polished.
  • the surfaces of the first member T10 of the test pieces of samples No. 2 to No. 6 and No. 8 are provided with a primer layer 15 shown in FIG. 6 on the surface of the first member T10.
  • the primer layer 15 is formed before the material of the second member T20 is applied.
  • the primer layer 15 is formed by applying the material of the primer layer 15 to the surface of the first member T10 and then solidifying the material. This process is repeated until the primer layer 15 reaches the specified thickness.
  • the peel strength of the second member was measured for each test piece of the sample.
  • the peel strength was measured as follows.
  • the first member T10 and the second member T20 were clamped and a tensile test was performed. In the tensile test, the first member T10 and the second member T20 were pulled in a direction in which the first member T10 and the second member T20 are separated along the surface of the first member T10.
  • the maximum tensile load until the second member T20 peels off from the first member T10 was measured. If the second member T20 breaks without peeling off from the first member T10, it is considered unmeasurable. In this case, it can be said that the peel strength of the second member T20 is greater than the breaking strength.
  • the maximum tensile load divided by the area where the first member T10 and the second member T20 overlap is taken as the peel strength of the second member.
  • the peelability of the second member T20 to the first member T10 was evaluated for each test piece of the sample. The peelability was evaluated as "A" when the second member T20 peeled from the first member T10 without breaking in the tensile test, and as "B" when the second member T20 broke without peeling.
  • the peel strength and peelability evaluation of the second member of each sample are shown in Table 1.
  • the peel strength of the inner layer does not have to be measured by the method shown in Figures 4 and 5, and may be substituted by a simulation test using test piece T2 shown in Figure 7.
  • Samples No. 1 to No. 8 were all rated an A for peelability. Samples No. 101 and 102 were rated a B for peelability. Comparing Samples No. 1 and No. 101, and Samples No. 7 and No. 102, it appears that the flatness of the inner surface of the tank body should preferably be 5 mm or less.
  • the peel strength of the inner layer 20 against the tank body 10 is smaller than the breaking strength of the inner layer 20, but it is also possible to specifically show the difference between the peel strength of the inner layer 20 and the breaking strength of the inner layer 20.
  • the difference varies depending on the material of the inner layer 20.
  • the difference may be 5 MPa or more, 10 MPa or more, or even 15 MPa or more.
  • the difference may be 15 MPa or more, 20 MPa or more, or even 30 MPa or more.
  • the difference may be 130 MPa or more, 150 MPa or more, or even 180 MPa or more.
  • the difference may be 3 MPa or more, 5 MPa or more.
  • breaking strength/peel strength The ratio of breaking strength to peel strength is shown below based on Table 1.
  • the ratio may be 2.0 or more, 2.5 or more, or even 2.8 or more.
  • the ratio may be 1.8 or more, 2.0 or more, or even 2.5 or more.
  • the ratio may be 1.5 or more, 1.8 or more, or even 2.0 or more.
  • the ratio may be 1.1 or more, or 1.3 or more.
  • samples No. 2 to No. 6 and No. 8, which have a primer layer 15 which have a primer layer 15, the material of the primer layer 15 is different from the material of the inner layer 20.
  • the physical properties of the material of the primer layer 15 are also different from the physical properties of the material of the inner layer 20.
  • the breaking elongation of the material of the primer layer 15 is different from that of the inner layer 20.
  • the breaking elongation of the material of the primer layer 15 is greater than that of the material of the inner layer 20. In these samples, it is expected that even if a crack occurs in the tank body 10, it will not easily progress to the inner layer 20.
  • the breaking elongation of the material of the inner layer 20 is greater than that of the primer layer 15.
  • the tensile strength of the material of the primer layer 15 is greater than the tensile strength of the material of the inner layer 20.
  • the method for measuring the flatness does not have to be in accordance with the above-mentioned JIS B 0621:1984 "Definition and indication of geometric deviation", and may be as follows.
  • the flatness shown in Table 1 was measured as follows. (1) The inner layer is removed from the inner surface of the tank body to expose the inner surface of the tank body. (2) Place a separately prepared flat plate measuring 100 mm square in contact with the inner surface of the tank body. (3) Measure any gap that may occur between the flat plate and the inner surface of the tank body. (4) The maximum value of the above gap is defined as the flatness.
  • the present disclosure includes the following embodiments.
  • (Appendix 1) The tank body, An inner layer disposed on the inner surface of the tank body, The inner layer includes a lower layer provided on the surface of the tank body and an upper layer provided on the lower layer, A tank, wherein the physical properties of the material of the lower layer are different from the physical properties of the material of the upper layer.
  • (Appendix 2) The tank body, An inner layer disposed on the inner surface of the tank body, The inner layer includes a lower layer provided on the surface of the tank body and an upper layer provided so as to sandwich the lower layer between the tank body, A tank, wherein the physical properties of the material of the lower layer are different from the physical properties of the material of the upper layer.
  • (Appendix 3) The tank described in (Appendix 1) or (Appendix 2), wherein the breaking elongation of the material of the lower layer is different from the breaking elongation of the material of the upper layer.
  • (Appendix 4) A tank described in any one of (Appendix 1) to (Appendix 3), wherein the peel strength of the upper layer relative to the lower layer is less than the breaking strength of the upper layer.
  • the lower and upper layers have different physical properties, so even if a crack occurs in the tank body, the crack is less likely to propagate to the upper layer due to the influence of the interface between the lower and upper layers, compared to when the physical properties are the same.
  • the peel strength of the upper layer relative to the lower layer is smaller than the breaking strength of the upper layer, so that even if a crack occurs in the tank body, the occurrence of a crack in the upper layer can be suppressed. This is because the upper layer is likely to peel off at the interface between the upper and lower layers before the upper layer breaks due to a crack that occurs in the tank body. Therefore, the tank of (Appendix 4) can suppress substances such as electrolyte inside the tank from leaking out of the tank.
  • the above peel strength is an index of the adhesive strength between the lower and upper layers.
  • the primer layer 15 shown in the explanation of FIG. 6 above can correspond to the lower layer
  • the inner layer 20 can correspond to the upper layer.
  • the material of the primer layer 15 can be used for the lower layer
  • the material of the inner layer 20 can be used for the upper layer.
  • the upper layer material is a resin and the lower layer material is a rubber such as EPDM or FKM.
  • the upper layer material is a composite of resin and fiber
  • the lower layer material is only a resin that does not contain fiber.
  • the upper layer material is a resin
  • the lower layer material is a resin that has a breaking elongation larger than the resin that composes the upper layer.
  • the primer layer can correspond to the lower layer
  • the inner layer can correspond to the upper layer.
  • the material of the lower layer is different from the material of the upper layer that corresponds to the inner layer. In such samples, it is expected that even if a crack occurs in the tank body 10, it will not easily progress to the upper layer.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

タンク本体と、前記タンク本体の内面に配置された内層とを備え、前記タンク本体に対する前記内層の剥離強度は、前記内層の破断強度よりも小さい、タンク。

Description

タンク、およびレドックスフロー電池システム
　本開示は、タンク、およびレドックスフロー電池システムに関する。本出願は、２０２２年９月３０日に出願した日本特許出願である特願２０２２－１５８７１６号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。
　特許文献１、２は、電解液が貯留されるレドックスフロー電池用タンクを開示する。特許文献１には、金属製のタンクの内面に樹脂膜をライニングすることが記載されている。特許文献２には、タンクをコンテナ内に収納することが記載されている。特許文献２のタンクは、樹脂またはゴムなどで構成されている。コンテナは金属製である。上記コンテナは、例えばＩＳＯ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ）規格の国際海上貨物用コンテナである。コンテナの内面には、樹脂などからなる被覆層を設けることが記載されている。以下の説明では、特許文献１の「金属製タンク」、および特許文献２の「コンテナ」を「タンク本体」と呼ぶことがある。特許文献１の「樹脂膜」、および特許文献２の「被覆層」を「内層」と呼ぶことがある。
特開平１０－２０８７６６号公報 国際公開第２０１９／１０２５４４号
　本開示のタンクは、
　タンク本体と、
　前記タンク本体の内面に配置された内層とを備え、
　前記タンク本体に対する前記内層の剥離強度は、前記内層の破断強度よりも小さい。
図１は、実施形態に係るレドックスフロー電池システムの構成を示す概略図である。 図２は、実施形態に係るタンクの構造を示す断面図である。 図３は、実施形態に係るタンクの構造を拡大して示す断面図である。 図４は、実施形態に係るタンクにおける内層の剥離強度の試験方法を説明する図である。 図５は、実施形態に係るタンクにおける内層の剥離強度の試験方法を説明する別の図である。 図６は、実施形態に係るタンクの構造の別の一例を示す断面図である。 図７は、試験例での剥離強度の測定方法を説明する図である。
[本開示が解決しようとする課題]
　地震などによってタンクが予期しない衝撃力を受けた場合、タンク本体に亀裂が発生するおそれがある。タンク本体に発生した亀裂が内層まで進展すると、タンク内の電解液が亀裂から漏れ出る可能性がある。
　本開示は、タンク内の電解液などの物質がタンク外に漏れることを抑制できるタンクを提供することを目的の一つとする。
[本開示の効果]
　本開示のタンクは、タンク内の電解液などの物質がタンク外に漏れることを抑制できる。
　［本開示の実施形態の説明］
　最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
　（１）本開示の実施態様に係るタンクは、
　タンク本体と、
　前記タンク本体の内面に配置された内層とを備え、
　前記タンク本体に対する前記内層の剥離強度は、前記内層の破断強度よりも小さい。
　本開示のタンクによれば、内層の剥離強度が内層の破断強度よりも小さいことで、タンク本体に亀裂が発生したとしても、内層に亀裂が発生することを抑制できる。その理由は、タンク本体に発生した亀裂によって内層が破断する前にタンク本体から内層が剥離するからである。したがって、本開示のタンクは、タンク内の電解液などの物質がタンク外に漏れることを抑制できる。上記剥離強度は、タンク本体と内層との間の接着力を示す指標である。
　（２）上記（１）のタンクにおいて、
　前記剥離強度が５００ＭＰａ以下であってもよい。
　上記（２）の構成によれば、内層が破断する前に内層がタンク本体から剥離し易い。
　（３）上記（１）または（２）のタンクにおいて、
　前記内層の材質が樹脂またはゴムであってもよい。
　上記（３）の構成によれば、電解液によるタンク本体の腐食を抑制できる。
　（４）上記（１）から（３）のいずれかのタンクにおいて、
　前記内層の厚さが０．５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であってもよい。
　上記（４）の構成によれば、内層の機能を十分に発揮できる。
　（５）上記（１）から（４）のいずれかのタンクにおいて、
　前記タンク本体の材質がコンクリートまたは金属であってもよい。
　上記（５）の構成によれば、タンク本体が長期にわたって劣化し難い。
　（６）上記（１）から（５）のいずれかのタンクにおいて、
　前記タンク本体の内面の平面度が５ｍｍ以下であってもよい。
　上記（６）の構成によれば、剥離強度を小さくすることができるので、内層が破断する前に内層がタンク本体から剥離し易い。
　（７）上記（１）から（６）のいずれかのタンクにおいて、
　前記タンク本体は、基体と、前記基体の内側の表面に設けられたプライマ層を有し、
　前記プライマ層が前記タンク本体の内面を構成していてもよい。
　上記（７）の構成によれば、剥離強度を小さくすることができるので、内層が破断する前に内層がタンク本体から剥離し易い。
（８）上記（７）のタンクにおいて、
　前記プライマ層の材質の物性値と前記内層の材質の物性値とが異なってもよい。
　上記（８）の構成によれば、プライマ層の材質の物性値と内層の材質の物性値とが異なることで、プライマ層と内層との間に、プライマ層と内層の界面が存在する。このような界面の介在によって、タンク本体に亀裂が生じても、物性値が同じものに比べ、上記亀裂が内層にまで伝搬し難い。
（９）上記（７）または（８）のタンクにおいて、
　前記プライマ層の材質の破断伸びと前記内層の材質の破断伸びとが異なってもよい。
　上記（９）の構成によれば、プライマ層と内層とで破断伸びが異なる材質で構成されることで、各層の伸びの状態が異なるため、タンク本体に亀裂が生じても内層にまで亀裂が伝搬し難い。
　（１０）本開示の実施態様に係るレドックスフロー電池システムは、
　正極電解液が貯留される正極タンクと、負極電解液が貯留される負極タンクとを備え、
　前記正極タンクおよび前記負極タンクの少なくとも一方は、上記（１）から（９）のいずれか１つのタンクである。
　本開示のレドックスフロー電池システムは、本開示のタンクを備えることで、タンク内の電解液が漏れ出ることを抑制できる。
　［本開示の実施形態の詳細］
　以下、図面を参照して、本開示の実施形態に係るタンク、およびレドックスフロー電池システムの具体例を説明する。図中の同一符号は同一または相当部分を示す。以下、レドックスフロー電池システムを「ＲＦ電池システム」と呼ぶ場合がある。
　なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　＜ＲＦ電池システム＞
　図１を参照して、実施形態に係るＲＦ電池システム１について説明する。ＲＦ電池システム１は、電解液循環型の二次電池である。ＲＦ電池システム１は、正極電解液に含まれる正極活物質の酸化還元電位と負極電解液に含まれる負極活物質の酸化還元電位との差を利用して充電および放電を行う。
　電解液は、公知のものを使用することができる。正極電解液は正極活物質を含む。正極活物質は、例えばマンガンイオン、バナジウムイオン、鉄イオン、ポリ酸、キノン誘導体、およびアミンからなる群より選択される１種以上である。負極電解液は負極活物質を含む。負極活物質は例えば、チタンイオン、バナジウムイオン、クロムイオン、ポリ酸、キノン誘導体、およびアミンからなる群より選択される１種以上である。電解液の具体例は、正極電解液および負極電解液の双方がバナジウムイオンを含む。電解液の別の例は、正極電解液がマンガンイオンを含み、負極電解液がチタンイオンを含む。正極電解液および負極電解液の溶媒は、例えば、硫酸、リン酸、硝酸、塩酸からなる群より選択される１種以上の酸または酸塩を含む水溶液である。
　ＲＦ電池システム１は、代表的には、交流／直流変換器７や変電設備７１を介して発電部８および負荷９に接続される。ＲＦ電池システム１は、発電部８で発電された電力を充電したり、充電した電力を負荷９に放電したりすることが可能である。発電部８は、太陽光発電や風力発電などの自然エネルギーを利用した発電設備やその他一般の発電所である。ＲＦ電池システム１は、例えば、負荷平準化用途、瞬低補償、非常用電源といった用途、自然エネルギー発電の出力平滑化用途に利用される。
　ＲＦ電池システム１は、電池セル１００と、正極タンク２ｐと、負極タンク２ｎとを備える。ＲＦ電池システム１は、さらに、電池セル１００と正極タンク２ｐとをつなぐ配管３ｐと、電池セル１００と負極タンク２ｎとをつなぐ配管３ｎと、各配管３ｐ、３ｎに設けられたポンプ４０とを備える。正極タンク２ｐは正極電解液が貯留されている。負極タンク２ｎは負極電解液が貯留されている。正極電解液は、配管３ｐを通って正極タンク２ｐと電池セル１００との間を循環する。負極電解液は、配管３ｎを通って負極タンク２ｎと電池セル１００との間を循環する。
　（電池セル）
　電池セル１００は、正極電極１０４と負極電極１０５と隔膜１０１とを備える。隔膜１０１は正極電極１０４と負極電極１０５との間に配置される。電池セル１００は、隔膜１０１によって正極セル１０２と負極セル１０３とに分離されている。正極電極１０４は正極セル１０２に配置されている。負極電極１０５は負極セル１０３に配置されている。正極セル１０２には正極電解液が供給される。負極セル１０３には負極電解液が供給される。電池セル１００の構成は、公知の構成を適宜利用できる。
　配管３ｐおよび配管３ｎは同じ構成である。各配管３ｐ、３ｎは、第一配管３１と第二配管３２とを備える。ポンプ４０は第一配管３１に設けられている。ポンプ４０は、タンク２ｐ、２ｎ内の電解液を電池セル１００へ循環させる。配管３ｐにおける第一配管３１は、正極タンク２ｐから電池セル１００に正極電解液を送る配管である。配管３ｐにおける第二配管３２は、電池セル１００から正極タンク２ｐに正極電解液を戻す配管である。即ち、正極電解液は、正極タンク２ｐから第一配管３１を通って正極セル１０２に供給される。正極セル１０２から排出された正極電解液は、第二配管３２を通って正極タンク２ｐに戻される。配管３ｎにおける第一配管３１は、負極タンク２ｎから電池セル１００に負極電解液を送る配管である。配管３ｎにおける第二配管３２は、電池セル１００から負極タンク２ｎに負極電解液を戻す配管である。即ち、負極電解液は、負極タンク２ｎから第一配管３１を通って負極セル１０３に供給される。負極セル１０３から排出された負極電解液は、第二配管３２を通って負極タンク２ｎに戻される。充電または放電を行うときは、電解液がポンプ４０によって循環される。充電および放電を行わないときは、ポンプ４０が停止され、電解液が循環されない。
　ＲＦ電池システム１は、単数の電池セル１００を備える構成でもよいし、複数の電池セル１００を備える構成でもよい。本実施形態では、図１に示すように、複数の電池セル１００が積層されたセルスタック２００を備える。セルスタック２００は、セルフレーム１２０、正極電極１０４、隔膜１０１、負極電極１０５が順に繰り返し積層されて構成される。セルスタック２００の両端にはエンドプレート２１０が配置される。エンドプレート２１０間を締付部材２３０で締め付けることによりセルスタック２００が一体化される。セルスタック２００の構成は、公知の構成を適宜利用できる。
　セルフレーム１２０は双極板１２１と枠体１２２とを有する。双極板１２１は正極電極１０４と負極電極１０５との間に配置される。枠体１２２は双極板１２１の周囲に設けられる。枠体１２２の内側には、双極板１２１と枠体１２２により凹部が形成される。凹部は、双極板１２１の両方の面にそれぞれ設けられている。各凹部には、双極板１２１を挟んで正極電極１０４と負極電極１０５とがそれぞれ収納される。
　図１に示すように、隣り合う各セルフレーム１２０の双極板１２１の間に、隔膜１０１を挟んで正極電極１０４および負極電極１０５が配置されることにより、１つの電池セル１００が形成される。各セルフレーム１２０の枠体１２２の間には、例えば環状のシール部材１２７が配置される。セルスタック２００における電池セル１００の積層数は適宜選択できる。
　詳細な図示は省略するが、枠体１２２は、各電解液を供給する給液マニホールドおよび各電解液を排出する排液マニホールドを有する。各マニホールドは、枠体１２２を貫通するように設けられており、セルフレーム１２０が積層されることで各電解液の流路を構成する。これら各流路は、第一配管３１および第二配管３２とそれぞれつながっている。
　＜タンク＞
　図２および図３を参照して、実施形態に係るタンク２について説明する。実施形態に係るタンク２は、図１に示すＲＦ電池システム１に備える正極タンク２ｐおよび負極タンク２ｎである。タンク２は、図２に示すように、タンク本体１０と、内層２０とを備える。図２は、タンク２を縦方向に切断した断面図である。この縦方向は、タンク２の天面部からタンク２の底部に向かう方向である。図２では、図１に示す配管３ｐ、３ｎなどは図示を省略している。図３は、図２に示すタンク２の断面の一部を拡大して示す図である。タンク２には、正極電解液および負極電解液のいずれか一方の電解液５が貯留されている。タンク２の特徴の一つは、タンク本体１０に対する内層２０の剥離強度が内層２０の破断強度よりも小さい点にある。内層２０の剥離強度が内層２０の破断強度よりも小さいことで、タンク本体１０に亀裂が発生したとしても、内層２０に亀裂が発生することを抑制できる。内層２０に亀裂が発生し難いことで、内層２０が破断し難い。したがって、タンク２内の電解液５が漏れ出ることを抑制できる。
　ＲＦ電池システム１では、タンク２に貯留されている電解液５が多いほど、電池容量が増加する。つまり、タンク２の容積が大きいほど、ＲＦ電池システム１の電池容量を増やすことができる。タンク２の容積は、ＲＦ電池システム１の電池容量に応じて適宜選択できる。タンク２の容積は、例えば１０ｍ３以上である。
　（タンク本体）
　タンク本体１０は、タンク２を構成する躯体である。タンク本体１０は、タンク２に加わる力を支える役割を担っている。タンク本体１０は、電解液５が貯留された状態であっても、タンク２の形状を維持する強度を有する。図２に示すタンク本体１０は、底部と天面部と壁部とを備える。壁部は底部と天面部とをつなぐ。
　〈材質〉
　タンク本体１０は、長期にわたって劣化し難い耐久性を有する材料で構成されている。タンク本体１０の材質は、例えば、コンクリートまたは金属である。ここでいうコンクリートには、鉄筋コンクリートも含まれる。金属は、例えば、鉄、鉄合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金である。鉄合金には、炭素鋼またはステンレス鋼などの鋼が含まれる。
　コンクリート製のタンク本体１０は、容積が大きいタンク２を構築し易い。また、コンクリート製のタンク本体１０は、金属製のタンク本体１０に比較して、コストダウンを図ることができる。タンク本体１０のコストは、基本的に材料の使用量によって決まる。タンク２の容積が大きいほど、タンク本体１０をコンクリートによって構築した方が、コストダウンに有利である。金属製のタンク本体１０には、例えば、既存のコンテナを利用できる。既存のコンテナの具体例は、ＩＳＯ規格に準拠する国際海上貨物用コンテナである。一般に、これらのコンテナは、一般構造用圧延鋼材などの炭素鋼で構成されている。
　（内層）
　内層２０は、タンク本体１０の内面１１に配置されている。内層２０は、タンク本体１０に接着されている。内層２０は、内面１１と向かい合う面に接着部２１を有する。内層２０は、接着部２１によってタンク本体１０の内面１１に接着されている。内層２０は、タンク２の内部空間に面する表面を有する。内層２０は、電解液５によるタンク本体１０の腐食を抑制する役割を担っている。内層２０は、少なくとも電解液５と接触する部分に設けられていればよい。内層２０は、図２に示すように、タンク本体１０の内面１１の全部を覆うように設けられていてもよい。つまり、内層２０は、タンク本体１０における底部の内面、壁部の内面、および天面部の内面の全てを覆うように設けられていてもよい。本実施形態では、図３に示すように、内層２０がタンク本体１０の内面１１に直接接している。
　〈材質〉
　内層２０は、電気的絶縁性を有し、電解液５に対する耐性を有する材料で構成されている。内層２０の材質は、例えば、樹脂またはゴムである。ここでいう樹脂には、樹脂と繊維とが複合化された繊維強化樹脂（ＦＲＰ）も含まれる。内層２０を構成する樹脂は、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、不飽和ポリエステル、フェノール、ビニルエステル、ポリプロピレン、ナイロン、またはアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重樹脂(ＡＢＳ)である。内層２０を構成するゴムは、例えば、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、またはフッ素ゴム（ＦＫＭ）である。ＦＲＰに含有する繊維は、例えば、ガラス繊維および炭素繊維の少なくとも一方である。
　〈厚さ〉
　内層２０の厚さは、例えば０．５ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。内層２０の厚さが大きいほど、内層２０にピンホールなどの欠陥が生じ難い。内層２０の厚さが大きいほど、内層２０の強度が高くなる。内層２０の厚さが０．５ｍｍ以上であれば、タンク本体１０の腐食を抑制し易い。内層２０の厚さが２０ｍｍ以下であれば、内層２０の材料およびコストを削減できる。内層２０の厚さは、更に１ｍｍ以上１５ｍｍ以下、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下でもよい。
　〈形成方法〉
　内層２０は、例えば、塗工法によって形成することができる。塗工法は、例えば、塗布法、または吹き付け法を用いることができる。具体的には、内層２０を構成する樹脂などの材料を溶融させた状態でタンク本体１０の内面１１に塗布または吹き付けた後、材料を固化させることで、内層２０が形成される。内層２０が所定の厚さとなるまで、塗布または吹き付けを繰り返し行う。塗工法によって内層２０を形成した場合、内層２０に含まれる樹脂などの接着力によってタンク本体１０の内面１１に内層２０が接着される。この場合、内層２０自体が接着力を有しており、内面１１と向かい合う面に接着部２１が形成される。つまり、接着部２１は、内層２０自体の構成材料によって構成されていてもよい。内層２０における内面１１と接する部分が接着部２１を構成している。ＦＲＰからなる内層２０は、樹脂に短繊維を混ぜた混合材料を塗布して形成する場合と、樹脂の塗布と繊維シートの貼り付けとを繰り返して形成する場合とがある。本実施形態では、内層２０が塗工法によって形成されている。
　その他、内層２０は、内層２０を構成する樹脂などの材料を加工したシートをタンク本体１０の内面１１に接着剤によって接着することで形成されていてもよい。この場合、内層２０における内面１１と向かい合う面に接着層（図示せず）が形成されることで、内層２０がタンク本体１０の内面１１に接着層によって接着される。接着層は、タンク本体１０と内層２０との間に配置される。つまり、タンク本体１０の内面１１に接着層が配置され、接着層の上に内層２０配置される。接着層の材質は内層２０の材質と異なる。内層２０がタンク本体１０に接着層によって接着されている場合、内層２０自体が接着力を有していなくてもよい。内層２０が接着層を有する構成では、内層２０がベース層と接着層とを備えて、接着層が接着部２１を構成する。接着層は接着剤によって構成されている。接着剤は、例えば、二液反応型のエポキシ系接着剤、またはシリコーン系の弾性接着剤である。
　（タンク本体に対する内層の剥離強度）
　タンク本体１０に対する内層２０の剥離強度は、内層２０の破断強度よりも小さい。剥離強度は、タンク本体１０の内面１１に沿う方向に内層２０が引っ張られたときにタンク本体１０から内層２０が剥がれるときの強度である。破断強度は、タンク本体１０の内面１１に沿う方向に内層２０が引っ張られたときに内層２０が破断するときの強度である。タンク本体１０の内面１１に沿う方向は、内面１１に平行な方向である。
　内層２０の剥離強度が内層２０の破断強度よりも小さいことで、タンク本体１０に亀裂が発生したとしても、内層２０に亀裂が発生することを抑制できる。その理由は次のとおりである。タンク本体１０に亀裂が発生すると、この亀裂が開く方向に内層２０が引っ張られる。つまり、タンク本体１０に発生した亀裂によって、タンク本体１０の内面１１に沿った方向の引張荷重が内層２０に作用する。内層２０の剥離強度が内層２０の破断強度よりも小さい場合、内層２０が引張荷重によって破断する前に内層２０がタンク本体１０から剥離する。その結果、タンク本体１０に発生した亀裂が内層２０まで進展し難い。つまりタンク本体１０に亀裂が発生しても、内層２０に亀裂が発生し難い。一方、内層２０の剥離強度が内層２０の破断強度以上の場合、内層２０が引張荷重によってタンク本体１０から剥離せずに、内層２０に亀裂が発生する。
　剥離強度は、例えば０超５００ＭＰａ以下である。剥離強度が５００ＭＰａ以下であることで、タンク本体１０から内層２０が剥離し易い。剥離強度は、更に３００ＭＰａ以下、１００ＭＰａ以下であってもよい。剥離強度は、０より大きい値であり、タンク本体１０に対して内層２０を支持できる強度があればよい。剥離強度の下限は、例えば１ＭＰａである。剥離強度が１ＭＰａ以上であれば、タンク本体１０に対して内層２０が支持された状態を維持し易い。剥離強度は、例えば１ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下、２ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下、３ＭＰａ以上１５０ＭＰａ以下、３ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下でもよい。剥離強度は、後述する試験例１において説明する剥離強度の測定に従って測定したものである。
　剥離強度の上限は、破断強度よりも小さい範囲であればよく、内層２０の材質によって異なってもよい。内層２０の材質がＰＥである場合、剥離強度は、例えば３５ＭＰａ未満、更に３０ＭＰａ以下であってもよい。内層２０の材質がＰＶＣである場合、剥離強度は、例えば６０ＭＰａ未満、更に５０ＭＰａ以下であってもよい。内層２０の材質がＦＲＰである場合、剥離強度は、例えば５００ＭＰａ未満、更に３００ＭＰａ以下であってもよい。内層２０の材質がＥＰＤＭである場合、剥離強度は、例えば２０ＭＰａ未満、更に１５ＭＰａ以下であってもよい。内層２０の材質がＦＫＭである場合、剥離強度は、例えば２０ＭＰａ未満、更に１５ＭＰａ以下であってもよい。
　（内層の破断強度）
　内層２０の破断強度は、内層２０の材質によって異なる。ＰＥからなる内層２０の破断強度は、例えば２０ＭＰａ以上３５ＭＰａ以下の範囲である。ＰＶＣからなる内層２０の破断強度は、例えば４０ＭＰａ以上６０ＭＰａ以下の範囲である。ＦＲＰからなる内層２０の破断強度は、例えば３００ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下の範囲である。ＥＰＤＭからなる内層２０の破断強度は、例えば５ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下の範囲である。ＦＫＭからなる内層２０の破断強度は、例えば７ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下の範囲である。破断強度は、後述する試験例１において説明する破断強度の測定に従って測定したものである。
　（タンク本体の内面の平面度）
　剥離強度が小さいほど、タンク本体１０から内層２０が剥離し易くなる。例えば、タンク本体１０の内面１１が平滑であると、剥離強度が小さくなる。タンク本体１０の内面１１の平面度が小さいほど、タンク本体１０から内層２０が剥離し易くなる。内面１１の平面度は、例えば、内面１１を研磨などによって平滑化することで小さくすることができる。剥離強度を小さくする観点から、内面１１の平面度は、例えば５ｍｍ以下である。内面１１の平面度は、更に４ｍｍ以下、２ｍｍ以下であってもよい。ここでいう平面度は、１００ｍｍ四方の領域での平面度である。１００ｍｍ四方とは、１辺が１００ｍｍの正方形を意味する。平面度は、ＪＩＳ　Ｂ　０６２１：１９８４「幾何偏差の定義及び表示」に準拠して測定する。
　その他、内層２０自体の接着強度が小さい場合、剥離強度が小さくなる。また、上述したように、内層２０がタンク本体１０の内面１１に接着層によって接着されている場合、接着層の接着強度が小さいことで、剥離強度が小さくなる。接着層の接着強度が内層２０の破断強度よりも小さい場合、上記引張荷重が作用したとき、内層２０と接着層との界面、または、タンク本体１０と接着層との界面で界面破壊が起こることで、タンク本体１０から内層２０が剥離し易くなる。接着層の破断強度が内層２０の破断強度よりも小さくてもよい。この場合、上記引張荷重が作用したときに接着層自体が凝集破壊することで、タンク本体１０から内層２０が剥離し易くなる。
　〈剥離強度の試験方法〉
　内層２０の剥離強度が内層２０の破断強度よりも小さいことは、以下に示す剥離強度の試験方法によって評価できる。図４および図５を参照して、内層２０の剥離強度の試験方法について説明する。図４は、図３と同じように、図２に示すタンク２の断面の一部を拡大して示す図である。図５は、図２に示すタンク２を内側から見た図である。即ち、図５は、内層２０の表面を正面から見た図である。図５のＩＶ－ＩＶの部分の断面が図４に対応する。剥離強度の試験は次のように行う。図５に示すように、内層２０の表面のうち、１００ｍｍ四方の領域Ａを選択する。領域Ａの周囲の内層２０を除去して、領域Ａ内の内層２０と領域Ａ外の内層２０とを縁切りする。図４および図５に示すように、内層２０を除去した部分はタンク本体１０の内面１１が露出している。領域Ａを半分に分け、領域Ａの半分に治具６を固定する。図５では、領域Ａを左右半分に分け、右半分に治具６を固定している。図５中、領域Ａのうち、治具６が固定される右半分をハッチングで示している。治具６は、例えば、接着剤によって領域Ａの半分に固定されている。この接着剤は、治具６と領域Ａとの接着強度がタンク本体１０と内層２０との剥離強度よりも十分高くなるような接着剤である。治具６を内面１１に平行な方向に一定の速度で動かして、領域Ａの内層２０を引っ張る。図５に示すように、領域Ａの右半分に治具６が固定されている場合は、治具６を右方向に動かす。治具６は、領域Ａの左半分に固定されていてもよい。その場合、治具６を左方向に動かす。領域Ａを上下半分に分け、上半分または下半分に治具６を固定してもよい。治具６が領域Ａの上半分に固定されている場合、治具６を上方向に動かす。治具６が領域Ａの下半分に固定されている場合、治具６を下方向に動かす。
　治具６によって領域Ａの内層２０を引っ張ったとき、領域Ａの内層２０が破断せずにタンク本体１０から剥離した場合、内層２０の剥離強度が内層２０の破断強度よりも小さいとみなす。また、領域Ａの内層２０が剥離するまでの最大引張荷重を領域Ａの面積で割った値を内層２０の剥離強度とみなす。治具６を引っ張ったとき、領域Ａの内層２０がタンク本体１０から剥離せずに破断した場合、内層２０の剥離強度が内層２０の破断強度以上とみなす。この場合、領域Ａの内層２０の一部がタンク本体１０の内面１１に残っている。
　（プライマ層）
　図６に示すように、タンク本体１０はプライマ層１５を有していてもよい。タンク本体１０がプライマ層１５を有する構成では、タンク本体１０が基体１０ａとプライマ層１５とを備えて、プライマ層１５がタンク本体１０の内面１１を構成する。基体１０ａの材質とプライマ層１５の材質とは異なる。基体１０ａは、上述したタンク本体１０の材質によって構成されている。プライマ層１５は、後述するように、樹脂によって構成されている。プライマ層１５は、基体１０ａの内側の表面に設けられている。プライマ層１５は、内層２０と向かい合う表面を有する。タンク本体１０がプライマ層１５を有する場合、内層２０はプライマ層１５の表面に配置されている。つまり、プライマ層１５は内層２０よりも下層に位置しており、タンク本体１０と内層２０との間にプライマ層１５が配置されている。プライマ層１５の主な役割は、タンク本体１０から内層２０を剥離し易くする、即ち剥離強度を小さくすることである。
　〈材質〉
　プライマ層１５の材質は、例えば樹脂である。プライマ層１５を構成する樹脂は、例えば、エポキシ（ＥＰ）、アクリル（ＰＭＭＡ）、ポリエステル（ＰＥＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ）、またはポリウレタン（ＰＵＲ）である。ＥＰ、ＰＭＭＡまたはＰＥＴは平滑性に優れることから、平滑性が高いプライマ層１５を形成できる。ＰＯＭまたはＰＴＦＥは潤滑性に優れることから、潤滑性が高いプライマ層１５を形成できる。平滑性または潤滑性が高いプライマ層１５を有することで、上記引張荷重が作用したときに、内層２０とプライマ層１５との界面で界面破壊が起こり易くなる。その結果、剥離強度が小さくなり、タンク本体１０から内層２０が剥離し易くなる。ＰＵＲからなるプライマ層１５は強度が低い。上記引張荷重が作用したときにプライマ層１５が凝集破壊することで、タンク本体１０から内層２０が剥離し易くなる。
　プライマ層１５の材質は、内層２０の材質とは物性値が異なるものでもよい。物性値は例えば破断伸び、引張強さである。プライマ層１５と内層２０とで材質の破断伸びが異なる場合、例えばプライマ層１５の材質の破断伸び＜内層２０の材質の破断伸びの関係であれば、内層２０が相対的に伸び易いため、タンク本体１０の亀裂が仮にプライマ層１５に伝搬しても内層２０が伸びることで、内層２０にまで伝搬し難い。一方、例えばプライマ層１５の材質の破断伸び＞内層２０の材質の破断伸びの関係であれば、プライマ層１５が相対的に伸び易いため、プライマ層１５が伸びることでタンク本体１０の亀裂がプライマ層１５に伝搬し難い。ひいてはプライマ層１５から内層２０に上記亀裂が進展し難い。また伸びたプライマ層１５内に、亀裂から漏れ出た電解液５を留められることも期待できる。プライマ層１５と内層２０とで材質の引張強さが異なる場合、例えばプライマ層１５の材質の引張強さ＜内層２０の材質の引張強さの関係であれば、プライマ層１５が相対的に伸び易い傾向にあるため、プライマ層１５が伸びることでタンク本体１０の亀裂がプライマ層１５に伝搬し難い。ひいてはプライマ層１５から内層２０に上記亀裂が進展し難い。また伸びたプライマ層１５内に、亀裂から漏れ出た電解液５を留められることも期待できる。一方、例えばプライマ層１５の材質の引張強さ＞内層２０の材質の引張強さの関係であれば、内層２０が相対的に伸び易い傾向にあるため、タンク本体１０の亀裂が仮にプライマ層１５に伝搬しても内層２０が伸びることで、内層２０にまで伝搬し難い。プライマ層１５の材質は、内層２０の材質とはこのような物性値の関係を満たすように適宜選択できる。つまり、プライマ層１５の材質の物性値と内層２０の材質の物性値とが異なることで、プライマ層１５と内層２０との間に、プライマ層１５と内層２０の界面が存在する。このような界面の介在によって、タンク本体１０に亀裂が生じても、物性値が同じものに比べ、上記亀裂が内層２０にまで伝搬し難い。プライマ層１５の材質の破断伸び＜内層２０の材質の破断伸びの関係を満たす内層２０の材質とプライマ層１５の材質との組み合わせは、例えば内層２０の材質は上述の樹脂であり、プライマ層１５の材質はＥＰＤＭ，ＦＫＭといったゴムである。または、内層２０の材質は樹脂と繊維との複合物であり、プライマ層１５の材質は繊維を含まない樹脂のみである。または、内層２０の材質は樹脂であり、プライマ層１５の材質は内層を構成する樹脂よりも大きな破断伸びを有する樹脂である。プライマ層１５の材質の破断伸び＞内層２０の材質の破断伸びの関係を満たす内層２０の材質とプライマ層１５の材質との組み合わせは、上述の逆の組み合わせとなる。
　各材質の破断伸びの具体例は、「材質名：破断伸び」の形で、以下に記載する。
　ポリエチレン：１０～１２００％、ポリ塩化ビニル：４０～４５０％、繊維強化樹脂：樹脂の種類、繊維比率によるが０．１～１０％程度、ＥＰＤＭ：１００～８００％、フッ素ゴム：１００～５００％、エポキシ：３～６％、アクリル：２～７％、ポリエステル：２０～５０％、ポリアセタール：１２～７５％、フッ素樹脂：８０～４００％、ポリウレタン：１００～１００００％、不飽和ポリエステル：１～６％、フェノール：０．４～２％、ビニルエステル：２５～１２０％、ポリプロピレン：１００～６００％、ナイロン：３０～２００％、ＡＢＳ：１．５～８０％である。
　また、一般に、以下の大小関係が成り立つ。
　破断伸びについては、ＥＰＤＭ＞（ＰＥＴ、ＰＥ、ＰＶＣ）＞ＦＲＰが成り立つ。引張強さについては、ＥＰＤＭ＜（ＰＥＴ、ＰＥ、ＰＶＣ）＜ＦＲＰが成り立つ。
　〈厚さ〉
　プライマ層１５の厚さは、例えば０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。プライマ層１５の厚さが大きいほど、タンク本体１０の内側の表面の凹をプライマ層１５によって埋めることができる。その結果、タンク本体１０の内面１１が平滑化され、タンク本体１０の内面１１の平面度が小さくなる。プライマ層１５の厚さは、プライマ層１５の機能を発揮できる限りにおいて、小さくてよい。プライマ層１５の厚さが０．１ｍｍ以上であれば、タンク本体１０の内面１１が平滑化され易い。内層２０の厚さが５ｍｍ以下であれば、プライマ層１５の材料およびコストを削減できる。プライマ層１５の厚さは、更に０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下でもよい。
　〈形成方法〉
　プライマ層１５は、例えば、塗工法によって形成することができる。塗工法については、内層２０と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
　［試験例１］
　タンク本体に対する内層の剥離強度を評価するため、以下の模擬試験を行った。
　この試験では、図７に示す試験片Ｔ２を用意する。試験片Ｔ２は、タンク本体を模擬した第一部材Ｔ１０と、内層を模擬した第二部材Ｔ２０とを有する。第一部材Ｔ１０と第二部材Ｔ２０のそれぞれの面積は１００ｍｍ四方である。第一部材Ｔ１０と第二部材Ｔ２０とは、幅１００ｍｍ×長さ１０ｍｍの範囲で重なっている。第一部材Ｔ１０の幅１００ｍｍ×長さ９０ｍｍの残りの部分は第二部材Ｔ２０と重なっていない。
　試験片Ｔ２は次のようにして作製する。第一部材Ｔ１０と補助基材（図示せず）とを用意する。補助基材の面積は、幅１００ｍｍ×長さ９０ｍｍである。補助基材の厚さは第一部材Ｔ１０と同じである。第一部材Ｔ１０と補助基材の互いの１００ｍｍの端面同士を突き合わせ、第一部材Ｔ１０と補助基材とが隣り合うように並べる。第一部材Ｔ１０の表面のうち、補助基材と接する辺から幅１００×長さ１０ｍｍの範囲を除く領域にマスキングフィルムを貼る。補助基材の表面の全面にマスキングフィルムを貼る。マスキングフィルムは剥離性に優れる材料で形成されている。第一部材Ｔ１０と補助基材とが並んだ状態で、第一部材Ｔ１０と補助基材のそれぞれの表面に第二部材Ｔ２０の材料を一連に塗布した後、材料を固化させる。第二部材Ｔ２０が所定の厚さとなるまで、この作業を繰り返し行う。第二部材Ｔ２０が形成された後、補助基材を取り外す。第一部材Ｔ１０のマスキングフィルムで覆われた領域に形成された第二部材は切断して、マスキングフィルムごと取り外す。このような方法により、試験片Ｔ２を作製できる。
　この試験では、試料Ｎｏ．１からＮｏ．７の試験片と、試料Ｎｏ．１０１およびＮｏ．１０２の試験片をそれぞれ用意した。各試料の仕様は表１のとおりである。表１中、第一部材の材質の「Ｃ」は鉄筋コンクリートを示し、「Ｓ」は炭素鋼を示す。鉄筋コンクリートの厚さは５０ｍｍである。炭素鋼の厚さは１０ｍｍである。炭素鋼は圧延材である。平面度は、第一部材の表面における１００ｍｍ四方の領域での平面度を示す。第二部材の材質の「ＦＲＰ」は、ＰＶＣにガラスの短繊維が混合されたものである。
　試料Ｎｏ．１、およびＮｏ．７の試験片は、第一部材Ｔ１０の表面を機械研磨した。試料Ｎｏ．１およびＮｏ．７以外の試験片は、第一部材Ｔ１０の表面を機械研磨していない。試料Ｎｏ．２からＮｏ．６、およびＮｏ．８の試験片は、第一部材Ｔ１０の表面に、図６に示すプライマ層１５が設けられている。プライマ層１５は、第二部材Ｔ２０の材料を塗布する前に形成する。プライマ層１５は、第一部材Ｔ１０の表面にプライマ層１５の材料を塗布した後、材料を固化させることで形成している。プライマ層１５が所定の厚さとなるまで、この作業を繰り返し行う。
　（剥離強度の測定）
　各試料の試験片について、第二部材の剥離強度を測定した。剥離強度の測定は次のようにして行う。第一部材Ｔ１０と第二部材Ｔ２０とをそれぞれクランプで掴んで引張試験を実施する。引張試験は、第一部材Ｔ１０の表面に沿って第一部材Ｔ１０と第二部材Ｔ２０とが離れる方向に、第一部材Ｔ１０と第二部材Ｔ２０とを引っ張る。第二部材Ｔ２０が第一部材Ｔ１０から剥離するまでの最大引張荷重を測定する。第二部材Ｔ２０が第一部材Ｔ１０から剥離せずに破断した場合は測定不能とする。この場合、第二部材Ｔ２０の剥離強度は破断強度より大きいといえる。最大引張荷重を、第一部材Ｔ１０と第二部材Ｔ２０とが重なる面積で割った値を第二部材の剥離強度とする。各試料の試験片について、第一部材Ｔ１０に対する第二部材Ｔ２０の剥離性を評価した。剥離性の評価は、上記引張試験において、第二部材Ｔ２０が破断せずに第一部材Ｔ１０から剥離した場合を「Ａ」とし、第二部材Ｔ２０が剥離せずに破断した場合を「Ｂ」とする。各試料の第二部材の剥離強度、および剥離性の評価を表１に示す。
　タンク本体の材質と平面度、プライマ層を有する場合にはプライマ層の材質、および内層の材質が分かれば、内層の剥離強度の測定は、図４および図５で示した方法でなくても良く、図７に示した試験片Ｔ２を用いた模擬試験で代替しても良い。
　（破断強度の測定）
　さらに、１００ｍｍ四方の第二部材のみを作製し、第二部材の破断強度を測定した。第二部材の破断強度は、第二部材について引張試験を行い、第二部材が破断するまでの最大引張応力を測定することによって求めた。各試料における第二部材の破断強度を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　試料Ｎｏ．１からＮｏ．８はいずれも剥離性の評価がＡであった。試料Ｎｏ．１０１、１０２は、剥離性の評価がＢであった。試料Ｎｏ．１とＮｏ．１０１との比較、および試料Ｎｏ．７とＮｏ．１０２との比較から、タンク本体の内面の平面度は５ｍｍ以下が好ましいと考えられる。
　これまで、タンク本体１０に対する内層２０の剥離強度は、内層２０の破断強度よりも小さい点を主に説明してきたが、内層２０の剥離強度と内層２０の破断強度との差を具体的に示すこともできる。上記差は、内層２０の材質により異なる。ＰＥの場合の差は、５ＭＰａ以上、１０ＭＰａ以上、さらに１５ＭＰａ以上でもよい。ＰＶＣの場合の差は、１５ＭＰａ以上、２０ＭＰａ以上、さらに３０ＭＰａ以上でもよい。ＦＲＰの場合の差は、１３０ＭＰａ以上、１５０ＭＰａ以上、さらに１８０ＭＰａ以上でもよい。ＥＰＤＭの場合の差は、３ＭＰａ以上、５ＭＰａ以上でもよい。
　また、別の観点から見れば、破断強度と剥離強度の比である、破断強度／剥離強度で示すこともできる。破断強度と剥離強度の比は表１をもとに以下と示される。
　ＰＥの場合の比は、２．０以上、２．５以上、さらに２．８以上でもよい。ＰＶＣの場合の比は、１．８以上、２．０以上、さらに２．５以上でもよい。ＦＲＰの場合の比は、１．５以上、１．８以上、さらに２．０以上でもよい。ＥＰＤＭの場合の比は、１．１以上、１．３以上でもよい。
　プライマ層１５を有する試料Ｎｏ．２からＮｏ．６、Ｎｏ．８では、プライマ層１５の材質と内層２０の材質とが異なっている。また、プライマ層１５の材質の物性値と内層２０の材質の物性値も異なっている。例えば内層２０の材質がＦＲＰである試料Ｎｏ．２、Ｎｏ．６ではプライマ層１５と内層２０とで材質の破断伸びが異なる。この試験では、試料Ｎｏ．２、Ｎｏ．６について、プライマ層１５の材質の破断伸びが内層２０の材質の破断伸びよりも大きい。これらの試料では、タンク本体１０に亀裂が生じても内層２０にまで進展し難いと期待される。この試験では、たとえば内層２０の材質がＥＰＤＭである試料Ｎｏ．５について、内層２０の材質の破断伸びがプライマ層１５の材質の破断伸びよりも大きい。また上記試料Ｎｏ．５について、プライマ層１５の材質の引張強さが内層２０の材質の引張強さよりも大きい。このような試料では、タンク本体１０に亀裂が生じても内層２０にまで進展し難いと期待される。
　平面度の測定方法については、上述のＪＩＳ　Ｂ　０６２１：１９８４「幾何偏差の定義及び表示」に準拠した測定でなくても、以下のようにしても良い。表１に示す平面度は、以下のようにして測定した。
（１）タンク本体の内面から内層を除去して、タンク本体の内面を露出させる。
（２）別途用意した１００ｍｍ四方の平面板をタンク本体の内面に接触させる。
（３）当該平面板とタンク本体の内面との間に生じ得る隙間を測定する。
（４）上記隙間の最大値を平面度とする。
　本開示は以下に示す実施形態を含む。
（付記１）
　タンク本体と、
　前記タンク本体の内面に配置された内層とを備え、
　前記内層は、前記タンク本体の表面に設けられた下層と、前記下層の上に設けられた上層とを備え、
　前記下層の材質の物性値と前記上層の材質の物性値とが異なる、タンク。
（付記２）
　タンク本体と、
　前記タンク本体の内面に配置された内層とを備え、
　前記内層は、前記タンク本体の表面に設けられた下層と、前記下層を前記タンク本体とで挟むように設けられた上層とを備え、
　前記下層の材質の物性値と前記上層の材質の物性値とが異なる、タンク。
（付記３）
　前記下層の材質の破断伸びと前記上層の材質の破断伸びとが異なる、（付記１）または（付記２）に記載のタンク。
（付記４）
　前記下層に対する前記上層の剥離強度は、前記上層の破断強度よりも小さい、（付記１）から（付記３）のいずれかに記載のタンク。
　上記（付記１）および（付記２）の構成によれば、下層と上層とが異なる物性値であるため、物性値が同じものに比べ、タンク本体に亀裂が生じても下層と上層の界面の影響により、上層にまで亀裂が伝搬し難い。
　上記（付記３）の構成によれば、各層の破断伸びの状態が異なるため、タンク本体に亀裂が生じても上層にまで亀裂が伝搬し難い。
　上記（付記４）の構成によれば、下層に対する上層の剥離強度が上層の破断強度よりも小さいことで、タンク本体に亀裂が発生したとしても、上層に亀裂が発生することを抑制できる。その理由は、タンク本体に発生した亀裂によって上層が破断する前に上層と下層との界面で上層が剥離し易いからである。したがって、（付記４）のタンクは、タンク内の電解液などの物質がタンク外に漏れることを抑制できる。上記剥離強度は、下層と上層との間の接着力を示す指標である。
　上層と下層の材質については、上述の図６の説明で示したプライマ層１５を下層、内層２０を上層に対応させることができる。プライマ層１５の材質を下層に、内層２０の材質を上層に用いてもよい。具体的な例を示すと、下層の材質の破断伸び＜上層の材質の破断伸びの関係を満たす下層の材質と上層の材質との組み合わせでは、例えば上層の材質は樹脂であり、下層の材質はＥＰＤＭ，ＦＫＭといったゴムである。または、上層の材質は樹脂と繊維との複合物であり、下層の材質は繊維を含まない樹脂のみである。または、上層の材質は樹脂であり、下層の材質は上層を構成する樹脂よりも大きな破断伸びを有する樹脂である。なお、プライマ層１５と内層２０のところで説明したことと同様に、破断伸びの関係が逆の関係であれば、材質の組み合わせも逆となる。
　また、表１において、プライマ層を下層、内層を上層に対応させることができる。プライマ層に対応する下層を有する試料Ｎｏ．２からＮｏ．６、Ｎｏ．８では、下層の材質と内層に対応する上層の材質とが異なっている。このような試料では、タンク本体１０に亀裂が生じても上層にまで進展し難いと期待される。
　１　レドックスフロー電池システム（ＲＦ電池システム）、　７　交流／直流変換器、７１　変電設備、　８　発電部、９　負荷、　２　タンク、　２ｐ　正極タンク、２ｎ　負極タンク、　１０　タンク本体、１０ａ　基体、　１１　内面、　１５　プライマ層、　２０　内層、２１　接着部、　３ｐ、３ｎ　配管、　３１　第一配管、３２　第二配管、　４０　ポンプ、　５　電解液、　６　治具、　１００　電池セル、　１０１　隔膜、１０２　正極セル、１０３　負極セル、　１０４　正極電極、１０５　負極電極、　１２０　セルフレーム、　１２１　双極板、１２２　枠体、　１２７　シール部材、　２００　セルスタック、２１０　エンドプレート、２３０　締付部材、　Ａ　領域、　Ｔ２　試験片、Ｔ１０　第一部材、Ｔ２０　第二部材。
 

Claims (10)

  1. 　タンク本体と、
    　前記タンク本体の内面に配置された内層とを備え、
    　前記タンク本体に対する前記内層の剥離強度は、前記内層の破断強度よりも小さい、タンク。
  2. 　前記剥離強度が５００ＭＰａ以下である、請求項１に記載のタンク。
  3. 　前記内層の材質が樹脂またはゴムである、請求項１または請求項２に記載のタンク。
  4. 　前記内層の厚さが０．５ｍｍ以上２０ｍｍ以下である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のタンク。
  5. 　前記タンク本体の材質がコンクリートまたは金属である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のタンク。
  6. 　前記タンク本体の内面の平面度が５ｍｍ以下である、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のタンク。
  7. 　前記タンク本体は、基体と、前記基体の内側の表面に設けられたプライマ層を有し、
    　前記プライマ層が前記タンク本体の内面を構成している、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のタンク。
  8. 　前記プライマ層の材質の物性値と前記内層の材質の物性値とが異なる、請求項７に記載のタンク。
  9. 　前記プライマ層の材質の破断伸びと前記内層の材質の破断伸びとが異なる、請求項７または請求項８に記載のタンク。
  10. 　正極電解液が貯留される正極タンクと、負極電解液が貯留される負極タンクとを備え、
    　前記正極タンクおよび前記負極タンクの少なくとも一方は、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のタンクである、レドックスフロー電池システム。
PCT/JP2023/029713 2022-09-30 2023-08-17 タンク、およびレドックスフロー電池システム Ceased WO2024070307A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US19/115,814 US20260106189A1 (en) 2022-09-30 2023-08-17 Tank, and redox flow battery system
AU2023354507A AU2023354507A1 (en) 2022-09-30 2023-08-17 Tank, and redox flow battery system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022158716A JP2025172995A (ja) 2022-09-30 2022-09-30 タンク、およびレドックスフロー電池システム
JP2022-158716 2022-09-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024070307A1 true WO2024070307A1 (ja) 2024-04-04

Family

ID=90477295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/029713 Ceased WO2024070307A1 (ja) 2022-09-30 2023-08-17 タンク、およびレドックスフロー電池システム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20260106189A1 (ja)
JP (1) JP2025172995A (ja)
AU (1) AU2023354507A1 (ja)
TW (1) TW202416565A (ja)
WO (1) WO2024070307A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS578695A (en) * 1980-06-12 1982-01-16 Matsushita Electric Works Ltd Corrosion-resisting heat insulating tank
KR20130000983A (ko) * 2011-06-24 2013-01-03 (주)동명산업 방수시트가 일체로 형성된 조립식 콘크리트 블럭 및 이를 이용한 유수저장조의 시공방법
JP2013212861A (ja) * 2012-04-02 2013-10-17 Hiroshi Fujimoto 防火水槽の更正方法とその更正された防火水槽
JP2020502775A (ja) * 2016-12-19 2020-01-23 ヴィオンエックス エナジー コーポレイション フロー電池における電解質の貯蔵および故障の検出のためのシステムおよび方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS578695A (en) * 1980-06-12 1982-01-16 Matsushita Electric Works Ltd Corrosion-resisting heat insulating tank
KR20130000983A (ko) * 2011-06-24 2013-01-03 (주)동명산업 방수시트가 일체로 형성된 조립식 콘크리트 블럭 및 이를 이용한 유수저장조의 시공방법
JP2013212861A (ja) * 2012-04-02 2013-10-17 Hiroshi Fujimoto 防火水槽の更正方法とその更正された防火水槽
JP2020502775A (ja) * 2016-12-19 2020-01-23 ヴィオンエックス エナジー コーポレイション フロー電池における電解質の貯蔵および故障の検出のためのシステムおよび方法

Also Published As

Publication number Publication date
AU2023354507A1 (en) 2025-04-10
US20260106189A1 (en) 2026-04-16
TW202416565A (zh) 2024-04-16
JP2025172995A (ja) 2025-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7381528B2 (ja) 蓄電デバイス用外装材及び蓄電デバイス
JP5385484B2 (ja) 成形用包装材および電池用ケース
JP5882987B2 (ja) 電池ケース成形用包装材及びその製造方法
JP2005063685A (ja) 電池ケース用包装材料及びそれを用いて成形された電池ケース
JP2019051634A (ja) 成形用包装材、蓄電デバイス用外装ケース及び蓄電デバイス
JP2015131888A (ja) ポリエステルフィルム、該フィルムと金属箔との複合体、複合体にシーラント層を積層した構成体。
US20200091473A1 (en) Exterior material for electricity storage device
JP2021177488A (ja) 蓄電デバイスの外装材用シーラントフィルム、蓄電デバイス用外装材及びその製造方法
KR102785428B1 (ko) 축전 장치용 외장재, 및 그것을 사용한 축전 장치
WO2024070307A1 (ja) タンク、およびレドックスフロー電池システム
CN113785374A (zh) 蓄电装置用封装材料
JP2023015309A (ja) 蓄電デバイス用外装材
JP2018067525A (ja) リチウムイオン電池用外装材の製造方法
EP3425714B1 (en) Redox flow battery
CN213649039U (zh) 一种锂电池包装用复合薄膜
US11777120B2 (en) Redox flow battery
JP7286063B2 (ja) レドックスフロー電池セル、セルスタック、及びレドックスフロー電池システム
FI66789C (fi) Mot korrosion skyddande system
CN216359825U (zh) 一种无铝箔轻质环保的粉剂农药包装膜
EP4228065A1 (en) Battery packaging material
JP2012115994A (ja) 成形用包装材及びその製造方法
FI65735B (fi) Foerfarande foer foerbaettring av ett underlags korrosionsbestaendighet
JP2001338623A (ja) 鉛蓄電池用電槽

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23871549

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: AU2023354507

Country of ref document: AU

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2023354507

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20230817

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 23871549

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP