(57)【要約】      （修正有）【課題】電池反応を効率よく行えるレドックスフロー電池を構築可能な電池セル、セルスタック、及びレドックスフロー電池を提供する。【解決手段】電解液の供給側と前記電解液の排出側とを有する第一の流れ場３０１及び第二の流れ場３０２を備え、前記第一の流れ場は、前記供給側及び前記排出側の少なくとも一方に閉口する第一の流路３１を備え、前記第二の流れ場は、前記供給側及び前記排出側の少なくとも一方に閉口する第二の流路３２を備え、前記第一の流路と前記第二の流路とは隣り合って並び、前記第一の流路及び前記第二の流路における前記供給側の端部領域３０３と、前記第一の流路及び前記第二の流路における前記排出側の端部領域との少なくとも一方の前記端部領域３０４に、前記第一の流れ場における前記電解液の流れ易さと前記第二の流れ場における前記電解液の流れ易さとを相対的に異ならせる流通構造を備える、電池セル。【選択図】図３Ａ
2020129459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解液の供給側と前記電解液の排出側とを有する第一の流れ場及び第二の流れ場を備え、
前記第一の流れ場は、前記供給側及び前記排出側の少なくとも一方に閉口する第一の流路を備え、
前記第二の流れ場は、前記供給側及び前記排出側の少なくとも一方に閉口する第二の流路を備え、
前記第一の流路と前記第二の流路とは隣り合って並び、
前記第一の流路及び前記第二の流路における前記供給側の端部領域と、前記第一の流路及び前記第二の流路における前記排出側の端部領域との少なくとも一方の前記端部領域に、前記第一の流れ場における前記電解液の流れ易さと前記第二の流れ場における前記電解液の流れ易さとを相対的に異ならせる流通構造を備える、
電池セル。
【請求項２】
前記第一の流れ場は、前記供給側の端部領域に前記流通構造として以下の（ｉ）又は（ｉｉ）の構造を備えること、及び前記排出側の端部領域に前記流通構造として以下の（ｉｉｉ）又は（ｉｖ）の構造を備えること、の少なくとも一方を満たす請求項１に記載の電池セル。
（ｉ）前記第二の流路における前記供給側の端部に比較して、前記第一の流れ場の前記供給側から前記第一の流路における前記供給側の端部に向かう流れが相対的に促進される構造。
（ｉｉ）前記第二の流路における前記供給側の端部に比較して、前記第一の流れ場の前記供給側から前記第一の流路における前記供給側の端部に向かう流れが相対的に阻害される構造。
（ｉｉｉ）前記第二の流路における前記排出側の端部に比較して、前記第一の流路における前記排出側の端部から前記第一の流れ場の前記排出側に向かう流れが相対的に促進される構造。
（ｉｖ）前記第二の流路における前記排出側の端部に比較して、前記第一の流路における前記排出側の端部から前記第一の流れ場の前記排出側に向かう流れが相対的に阻害される構造。
【請求項３】
前記第二の流れ場は、前記第一の流路に備えられる前記流通構造と同じ構造を前記第一の流路の前記端部領域とは反対の前記端部領域に備える請求項２に記載の電池セル。
【請求項４】
前記第一の流路及び前記第二の流路は、電極、及び前記電極に対向する双極板の少なくとも一方に設けられる請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電池セル。
【請求項５】
前記第一の流路及び前記第二の流路は、溝を含む請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電池セル。
【請求項６】
前記第一の流路及び前記第二の流路は、実質的に直線の溝を含み、
前記実質的に直線の溝は、実質的に平行に並ぶ請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電池セル。
【請求項７】
前記第一の流路又は前記第二の流路は、前記排出側に開口する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の電池セル。
【請求項８】
前記第一の流路及び前記第二の流路は、前記供給側及び前記排出側の双方に閉口する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の電池セル。
【請求項９】
前記第一の流路における前記供給側の端部の位置と前記第二の流路における前記供給側の端部の位置とが前記電解液の流通方向にずれていること、及び前記第一の流路における前記排出側の端部の位置と前記第二の流路における前記排出側の端部の位置とが前記電解液の流通方向にずれていること、の少なくとも一方を満たす請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の電池セル。
【請求項１０】
前記第一の流路における前記供給側の端部の位置と前記第二の流路における前記供給側の端部の位置とが実質的に直線に並ぶこと、及び前記第一の流路における前記排出側の端部の位置と前記第二の流路における前記排出側の端部の位置とが実質的に直線に並ぶこと、の少なくとも一方を満たす請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の電池セル。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の電池セルを備える、
セルスタック。
【請求項１２】
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の電池セル、又は請求項１１に記載のセルスタックを備える、
レドックスフロー電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電池セル、セルスタック、及びレドックスフロー電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄電池の一つに、レドックスフロー電池がある。レドックスフロー電池は、電極に電解液を供給して電池反応を行う。具体的には、特許文献１の図１９に記載されるように、レドックスフロー電池は、正極電極と、負極電極と、両電極間に介在される隔膜と、電極が配置される双極板を有するセルフレームとを備える。代表的には、レドックスフロー電池は、セルフレーム（双極板）、正極電極、隔膜、負極電極、次のセルフレーム（双極板）という順に繰り返し積層されたセルスタックと呼ばれる状態で利用される（特許文献１の図１９）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１２２２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電池反応をより効率よく行えるレドックスフロー電池が望まれている。
特に、電解液の流通性に優れて圧力損失を低減できつつ、電極のより広い範囲に電解液を拡散して、電池反応が電極に均一的に生じることが望ましい。
【０００５】
そこで、本開示は、電池反応を効率よく行えるレドックスフロー電池を構築可能な電池セルを提供することを目的の一つとする。また、本開示は、電池反応を効率よく行えるレドックスフロー電池を構築可能なセルスタックを提供することを別の目的の一つとする。更に、本開示は、電池反応を効率よく行えるレドックスフロー電池を提供することを別の目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の電池セルは、
電解液の供給側と前記電解液の排出側とを有する第一の流れ場及び第二の流れ場を備え、
前記第一の流れ場は、前記供給側及び前記排出側の少なくとも一方に閉口する第一の流路を備え、
前記第二の流れ場は、前記供給側及び前記排出側の少なくとも一方に閉口する第二の流路を備え、
前記第一の流路と前記第二の流路とは隣り合って並び、
前記第一の流路及び前記第二の流路における前記供給側の端部領域と、前記第一の流路及び前記第二の流路における前記排出側の端部領域との少なくとも一方の前記端部領域に、前記第一の流れ場における前記電解液の流れ易さと前記第二の流れ場における前記電解液の流れ易さとを相対的に異ならせる流通構造を備える。
【０００７】
本開示のセルスタックは、
本開示の電池セルを備える。
【０００８】
本開示のレドックスフロー電池は、
本開示の電池セル、又は本開示のセルスタックを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の電池セル、及び本開示のセルスタックは、電池反応を効率よく行えるレドックスフロー電池を構築できる。本開示のレドックスフロー電池は、電池反応を効率よく行える。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態のレドックスフロー電池の基本構造を模式的に示す説明図である。
【図２】図２は、実施形態の電池セル及びセルスタックの概略構成図である。
【図３Ａ】図３Ａは、実施形態の電池セルに備えられる形態１の流れ場を示す部分平面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａに示す双極板を（Ｂ）−（Ｂ）切断線で切断した断面の一例を示す部分断面図である。
【図４】図４は、実施形態の電池セルに備えられる形態２の流れ場を示す部分平面図である。
【図５】図５は、実施形態の電池セルに備えられる形態３の流れ場を示す部分平面図である。
【図６】図６は、実施形態の電池セルに備えられる形態４の流れ場を示す部分平面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、実施形態の電池セルに備えられる形態５の流れ場を示す部分平面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａに示す双極板を（Ｂ）−（Ｂ）切断線で切断した断面の一例を示す部分断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、実施形態の電池セルに備えられる形態６の流れ場を示す部分平面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａに示す電極及び双極板を（Ｂ）−（Ｂ）切断線で切断した断面の一例を示す部分断面図である。
【図９】図９は、実施形態の電池セルに備えられる形態７の流れ場を示す部分平面図である。
【図１０】図１０は、実施形態の電池セルに備えられる形態８の流れ場を示す部分平面図である。
【図１１】図１１は、実施形態の電池セルに備えられる形態９の流れ場を構成する電極及び双極板を示す分解斜視図である。
【００１１】
［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）本開示の一態様に係る電池セルは、
電解液の供給側と前記電解液の排出側とを有する第一の流れ場及び第二の流れ場を備え、
前記第一の流れ場は、前記供給側及び前記排出側の少なくとも一方に閉口する第一の流路を備え、
前記第二の流れ場は、前記供給側及び前記排出側の少なくとも一方に閉口する第二の流路を備え、
前記第一の流路と前記第二の流路とは隣り合って並び、
前記第一の流路及び前記第二の流路における前記供給側の端部領域と、前記第一の流路及び前記第二の流路における前記排出側の端部領域との少なくとも一方の前記端部領域に、前記第一の流れ場における前記電解液の流れ易さと前記第二の流れ場における前記電解液の流れ易さとを相対的に異ならせる流通構造を備える。
【００１２】
本開示の電池セルは、以下に説明するように、圧力損失を低減しつつ、電池反応をより効率よく行えるレドックスフロー電池（以下、ＲＦ電池と呼ぶことがある）を構築できる。
（Ａ）本開示の電池セルは、電解液の流路を備えるため、電解液の流通性に優れる。その結果、圧力損失の増大が低減され易い。
（Ｂ）本開示の電池セルは、隣り合う二つ流路の端部領域に電解液の流れ易さを異ならせる構造を備える。代表的には、上記構造は、隣り合う二つの流路において、流路の端部と流れ場の供給側又は排出側との間における電解液の流れ易さが異なる。流れ易さの相違によって、隣り合う流路間に電解液の流通圧力の差が生じる。そのため、両流路間を渡るような電解液の流れが生じ易い。その結果、電解液は、流路の周囲に行き渡るように拡散され易い。ひいては、電池反応がより広い範囲で起こり易い。このような本開示の電池セルは、電池反応を促進できる。
【００１３】
また、本開示の電池セルは、以下に説明するように、電力系統の停電時等でもポンプを安定して稼働できるＲＦ電池を構築できる。各流路の少なくとも一端部が閉口している。そのため、外部からの電解液の供給が停止された状態において、流路は、電解液を貯留できる。貯留された電解液によって、例えば電力系統の停電時に、電解液の供給に利用されるポンプを起動することができる。更に、本開示の電池セルは、流路の一端部が閉口しているため、電解液から電池セル内への異物の混入も防止し易い。
【００１４】
（２）本開示の電池セルの一例として、
前記第一の流れ場は、前記供給側の端部領域に前記流通構造として以下の（ｉ）又は（ｉｉ）の構造を備えること、及び前記排出側の端部領域に前記流通構造として以下の（ｉｉｉ）又は（ｉｖ）の構造を備えること、の少なくとも一方を満たす形態が挙げられる。
（ｉ）前記第二の流路における前記供給側の端部に比較して、前記第一の流れ場の前記供給側から前記第一の流路における前記供給側の端部に向かう流れが相対的に促進される構造。
（ｉｉ）前記第二の流路における前記供給側の端部に比較して、前記第一の流れ場の前記供給側から前記第一の流路における前記供給側の端部に向かう流れが相対的に阻害される構造。
（ｉｉｉ）前記第二の流路における前記排出側の端部に比較して、前記第一の流路における前記排出側の端部から前記第一の流れ場の前記排出側に向かう流れが相対的に促進される構造。
（ｉｖ）前記第二の流路における前記排出側の端部に比較して、前記第一の流路における前記排出側の端部から前記第一の流れ場の前記排出側に向かう流れが相対的に阻害される構造。
【００１５】
上記形態では、上述の流通圧力の差がより確実に生じる。そのため、上記形態は、電解液の拡散によって電池反応を促進し、電池反応の効率の向上に寄与する。
【００１６】
（３）上記（２）の電池セルの一例として、
前記第二の流れ場は、前記第一の流路に備えられる前記流通構造と同じ構造を前記第一の流路の前記端部領域とは反対の前記端部領域に備える形態が挙げられる。
【００１７】
上記形態では、第一の流路及び第二の流路における供給側の端部領域、及び排出側の端部領域の双方において、上述の流通圧力の差が生じる。そのため、電解液がより拡散し易くなり、電池反応がより促進される。従って、上記形態は、電池反応の効率の更なる向上に寄与する。
【００１８】
（４）本開示の電池セルの一例として、
前記第一の流路及び前記第二の流路は、電極、及び前記電極に対向する双極板の少なくとも一方に設けられる形態が挙げられる。
【００１９】
上記形態は、流路を設け易く、製造性にも優れる。
【００２０】
（５）本開示の電池セルの一例として、
前記第一の流路及び前記第二の流路は、溝を含む形態が挙げられる。
【００２１】
溝は、電解液の流通性に優れる。そのため、上記形態は、圧力損失をより低減しつつ、電池反応の効率の向上に寄与する。また、上記形態は、流路を設け易く、製造性にも優れる。
【００２２】
（６）本開示の電池セルの一例として、
前記第一の流路及び前記第二の流路は、実質的に直線の溝を含み、
前記実質的に直線の溝は、実質的に平行に並ぶ形態が挙げられる。
【００２３】
平行に並ぶ複数の直線の溝は、電解液の流通性に優れる。そのため、上記形態は、圧力損失をより低減しつつ、電池反応の効率の向上に寄与する。また、上記形態は、流路を設け易く、製造性にも優れる。
【００２４】
（７）本開示の電池セルの一例として、
前記第一の流路又は前記第二の流路は、前記排出側に開口する形態が挙げられる。
【００２５】
上記形態において排出側に開口する流路は、流れ場の排出側に向う電解液の流れを相対的に促進するといえる。このような流路を備える形態では、排出側の端部領域において上述の流通圧力の差が生じる。そのため、電解液が拡散し易くなり、電池反応が促進される。従って、上記形態は、電池反応の効率の向上に寄与する。また、上記形態における第一の流路は、供給側の端部を電解液の貯留箇所に利用できる。そのため、上記形態は、電力系統の停電時等でもポンプを安定して稼働できるＲＦ電池を構築できる。
【００２６】
（８）本開示の電池セルの一例として、
前記第一の流路及び前記第二の流路は、前記供給側及び前記排出側の双方に閉口する形態が挙げられる。
【００２７】
上記形態における両流路は、供給側の端部を電解液の貯留箇所に利用できる。このような流路を備える形態は、上述の電解液の供給停止時に電解液の貯留量を多くし易い。そのため、上記形態は、電力系統の停電時等でもポンプをより安定して稼働できるＲＦ電池を構築できる。また、上記形態は、電解液からの異物の混入をより確実に防止できる。
【００２８】
（９）本開示の電池セルの一例として、
前記第一の流路における前記供給側の端部の位置と前記第二の流路における前記供給側の端部の位置とが前記電解液の流通方向にずれていること、及び前記第一の流路における前記排出側の端部の位置と前記第二の流路における前記排出側の端部の位置とが前記電解液の流通方向にずれていること、の少なくとも一方を満たす形態が挙げられる。
【００２９】
上記形態は、例えば第一の流路の形状と第二の流路の形状とを同一形状とし、各流路の配置位置を電解液の流通方向にずらすことで、各流路における電解液の流れ易さを異ならせられる。そのため、上記形態は、流路の形状を単純な形状にし易い。流路を形成し易い点で、上記形態は、製造性に優れる。
【００３０】
（１０）本開示の電池セルの一例として、
前記第一の流路における前記供給側の端部の位置と前記第二の流路における前記供給側の端部の位置とが実質的に直線に並ぶこと、及び前記第一の流路における前記排出側の端部の位置と前記第二の流路における前記排出側の端部の位置とが実質的に直線に並ぶこと、の少なくとも一方を満たす形態が挙げられる。
【００３１】
上記形態における流路の形状は、単純な形状になり易い。流路を形成し易い点で、上記形態は、製造性に優れる。
【００３２】
（１１）本開示の一態様に係るセルスタックは、
上記（１）から（１０）のいずれか一つの電池セルを備える。
【００３３】
本開示のセルスタックは、電池反応をより効率よく行えるＲＦ電池を構築できる。また、本開示のセルスタックは、電力系統の停電時等でもポンプを安定して稼働できるＲＦ電池を構築できる。
【００３４】
（１２）本開示の一態様に係るレドックスフロー電池（ＲＦ電池）は、
上記（１）から（１０）のいずれか一つの電池セル、又は上記（１１）のセルスタックを備える。
【００３５】
本開示のＲＦ電池は、電池反応をより効率よく行える。また、本開示のＲＦ電池は、電力系統の停電時等でもポンプを安定して稼働できる。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
［本開示の実施形態の詳細］
以下、図面を参照して、本開示の実施形態の電池セル、セルスタック、及びレドックスフロー電池（ＲＦ電池）を説明する。図において同一符号は同一名称物を意味する。
【００３７】
［実施形態］
まず、図１，図２を参照して、実施形態の電池セル１、セルスタック５、ＲＦ電池１０の概要を説明する。その後、実施形態の電池セル１に備えられる流れ場３００、流路３を詳細に説明する。
【００３８】
（概要）
実施形態の電池セル１は、電池セル１外から電解液が供給される側と、電池セル１外に電解液を排出する側とを含む流れ場３００を備える。代表的には、電池セル１は、電極１２と、電極１２の一面に対向する双極板２とを備える。一つの電池セル１は、電極１２として正極電極１３及び負極電極１４を含むと共に、二つの双極板２を備える。以下の説明では、主として、正極電極１３及び負極電極１４の少なくとも一方を電極１２として説明する。双極板２については、一方の双極板２を代表して説明する。
【００３９】
ここでの流れ場３００とは、電池セル１内で電解液が流通する領域をいう。流れ場３００は、電池セル１内における電解液が流通するあらゆる空間を含む。電解液が流通する空間は、例えば、電極１２及び双極板２の少なくとも一方に設けられる溝や凹部、電極１２が多孔体であれば、多孔体自体が有する空孔、電極１２と双極板２との間に設けられる隙間等が挙げられる。流れ場３００は代表的には流路３（図２）を備える。
【００４０】
ここでの流路３とは、流れ場３００の供給側と排出側との間で、実質的に一連の電解液の流通状態を規定する領域である。例えば、流路３を構成する領域は、電極１２及び双極板２の少なくとも一方に設けられる溝、上記溝の全長にわたって多孔体が収納された箇所、電極１２が多孔体であれば、多孔体自体の気孔率を局所的に大きくした疎な箇所等が挙げられる。上記溝や疎な箇所は、例えば、流れ場３００の供給側に配置される端部を一端とし、流れ場３００の排出側に配置される端部を他端として、一端から他端に延びるように細長い形態に設けられることが挙げられる。
【００４１】
上記溝とは、所定の形状及び所定の長さに設けられた凹部である。
【００４２】
特に、実施形態の電池セル１は、隣り合って並ぶ流路３の端部領域（後述の端部領域３０３，３０４参照、図３〜図１１）に、隣り合う流路３間において電解液の流通圧力の差が生じるような構造（後述の阻害構造３０５，３０６、促進構造３０７，３０８参照）を備える。実施形態のＲＦ電池１０は、実施形態の電池セル１、又は実施形態のセルスタック５を備える。実施形態のセルスタック５は、実施形態の電池セル１を備える。
【００４３】
（電池セル）
電池セル１は、正極セル１Ａ及び負極セル１Ｂを備える。正極セル１Ａは、正極電極１３（電極１２の一例）と、隔膜１１と、双極板２とを備える。負極セル１Ｂは、負極電極１４（電極１２の別例）と、隔膜１１と、双極板２とを備える。電極１２は、正極電解液や負極電解液に含まれる活物質（イオン）が電池反応を行う反応場である。双極板２は、電流を流す導電性の部材であり、双極板２の一面から他面に電解液が通過しない部材である。隔膜１１は、正極電極１３，負極電極１４間を分離すると共に所定のイオンを透過する部材である。隔膜１１は、例えば、イオン交換膜、多孔質膜等を利用できる。
【００４４】
ＲＦ電池１０が単セル電池である場合、一つの正極セル１Ａと一つの負極セル１Ｂとを備える。ＲＦ電池１０が多セル電池である場合、正極セル１Ａと負極セル１Ｂとの組を複数組備える。正極セル１Ａと負極セル１Ｂとの組を複数備える多セル電池は、代表的にはセルスタック５を備える。電池セル１は、代表的には後述のセルフレーム４を用いて構築される。
【００４５】
（ＲＦ電池）
ＲＦ電池１０は、電解液循環型の蓄電池の一つである。ＲＦ電池１０は、電池セル１（セルスタック５でもよい）と、電池セル１に電解液を供給する循環機構とを備える。代表的には、ＲＦ電池１０は、介在機器６を介して、発電部７と負荷８とに接続される。介在機器６は、例えば交流／直流変換器、変電設備等が挙げられる。発電部７は、例えば太陽光発電機、風力発電機、その他一般の発電所等が挙げられる。負荷８は、例えば電力系統や電力の需要家等が挙げられる。ＲＦ電池１０は、発電部７を電力供給源として充電を行い、負荷８を電力提供対象として放電を行う。ＲＦ電池１０は、負荷平準化、瞬低補償や非常用電源、太陽光発電や風力発電といった自然エネルギー発電の出力平滑化等に利用される。
【００４６】
〈循環機構〉
循環機構は、タンク１６，１７と、配管１６０，１７０（往路配管１６１，１７１、復路配管１６２，１７２）と、ポンプ１８，１９とを備える。タンク１６は、正極電極１３に循環供給する正極電解液を貯留する。往路配管１６１及び復路配管１６２はタンク１６と正極セル１Ａ間を接続する。タンク１７は、負極電極１４に循環供給する負極電解液を貯留する。往路配管１７１及び復路配管１７２はタンク１７と負極セル１Ｂ間を接続する。ポンプ１８，１９はそれぞれ、往路配管１６１，１７１に接続されて、正極セル１Ａ，負極セル１Ｂに電解液を循環供給する。図１の黒矢印は、電解液の流れを例示する。
【００４７】
〈電解液〉
電解液には、活物質となるイオンを含む溶液が利用できる。代表的な電解液は、上記イオンと、酸とを含む水溶液が挙げられる。図１は、正負の活物質としてバナジウムイオンを含む全バナジウム系ＲＦ電池を例示する。正極活物質としてマンガンイオンを含み、負極活物質としてチタンイオンを含むＭｎ−Ｔｉ系ＲＦ電池等、公知の組成の電解液を利用することができる。
【００４８】
〈セルフレーム〉
セルフレーム４は、双極板２と、枠体４０とを備える。枠体４０は、双極板２を支持すると共に、双極板２に配置される電極１２への電解液の供給、電極１２からの電解液の排出に利用される電気絶縁性の部材である。単セル電池又は多セル電池の端部に利用されるセルフレーム４では、双極板２の一面に電極１２が配置される。多セル電池の中間部に利用されるセルフレーム４では、一つの双極板２の一面に正極電極１３が配置される。この双極板２の他面に負極電極１４が配置される。つまり、一組の正極電極１３及び負極電極１４は、一つの双極板２の両面を挟むように配置される。
【００４９】
図２に示すように、枠体４０は、双極板２の周縁側の領域を覆うように設けられる。枠体４０は、窓部４１と、電解液の供給路及び排出路とを備える。窓部４１は、枠体４０の中央部に設けられて、双極板２における電極１２が配置される領域を露出させる。図２は、枠体４０として、外形及び窓部４１の形状が長方形である場合を例示する。枠体４０の外形、窓部４１の形状は適宜変更できる。
【００５０】
代表的には、枠体４０は、一面に正極側の供給路及び排出路を備え、他面に負極側の供給路及び排出路を備える。上記供給路は、給液マニホールド４３（正極），４４（負極）と、給液マニホールド４３，４４から窓部４１に至るスリット等とを備える。上記排出路は、排液マニホールド４５（正極），４６（負極）と、窓部４１から排液マニホールド４５，４６に至るスリット等とを備える。窓部４１の内周縁において、上記供給路のスリットの開口箇所及びその近傍箇所（図２では下端縁）は、電解液の供給縁２ｉとして利用される。窓部４１の内周縁において、上記排出路のスリットの開口箇所及びその近傍箇所（図２では上端縁）は、電解液の排出縁２ｏとして利用される。その他、本例の枠体４０は、シール材４８を備えており、隣り合うセルフレーム４間を液密に保持する（図１）。
【００５１】
枠体４０の構成材料は、電解液に対する耐性及び電気絶縁性を有する材料、例えば塩化ビニル樹脂等の樹脂が挙げられる。枠体４０は、例えば分割片の組物が挙げられる。セルフレーム４は、双極板２を挟むように上記分割片を組み合わせて適宜接合することで製造できる。又は、枠体４０は、射出成形等による一体成形物が挙げられる。セルフレーム４は、双極板２の周囲に枠体４０を射出成形等で成形することで製造できる。
【００５２】
（セルスタック）
セルスタック５は、代表的には複数の電池セル１の積層体と、一対のエンドプレート５１と、締結部材５２とを備える。上記積層体は、正極セル１Ａ、負極セル１Ｂが順に積層されて構築される。具体的には、上記積層体は、複数のセルフレーム４を備え、セルフレーム４（双極板２）、正極電極１３、隔膜１１、負極電極１４が順に積層される（図２の分解図参照）。締結部材５２は、長ボルト等の連結材及びナット等が挙げられる。締結部材５２によってエンドプレート５１間が締め付けられる。上記積層体は、その積層方向の締付力によって積層状態を保持する。
【００５３】
セルスタック５は、図２に例示するように、複数のサブセルスタック５０を備えてもよい。サブセルスタック５０は、所定数の電池セル１の積層体と、この積層体を挟む一対の給排板５３とを備える。給排板５３に、上述の配管１６０，１７０が接続される。
【００５４】
（流路）
以下、図３〜図１１を参照して、流れ場３００、流路３を詳細に説明する。
以下の説明では、双極板２Ａ〜２Ｉを双極板２と呼ぶことがある。電極１２Ｅ〜１２Ｉを電極１２と呼ぶことがある。第一の流路３１、第二の流路３２を流路３と呼ぶことがある。第一の流れ場３０１、第二の流れ場３０２を流れ場３００と呼ぶことがある。
【００５５】
図３Ａ，図４〜図７Ａ，図１０は、双極板２の一部のみを示す。図８Ａ，図９，図１１は、双極板２の一部と電極１２の一部とを示す。
図３Ａ，図４〜図７Ａ，図８Ａ，図９〜図１１はいずれも、双極板２のうち、上述の枠体４０に覆われる周縁側の領域を省略し、セルフレーム４の窓部４１から露出される領域（以下、露出領域と呼ぶ）の一部を示す。電極１２は、この露出領域に配置される。
図３Ｂ，図７Ｂ，図８Ｂは、図３Ａ，図７Ａ，図８Ａに示す各双極板２を、双極板２の厚さ方向に平行な平面であって、後述する直線溝２１の長手方向に平行する平面で切断した断面図を示す。図３Ｂ，図７Ｂ，図８Ｂの切断は、図３Ａ，図７Ａ，図８Ａに示す切断線（Ｂ）−（Ｂ）で双極板２を切断した場合に相当する。図３Ｂ，図７Ｂ，図８Ｂの断面図は、双極板２の断面に加えて、電極１２の断面も示す。
図１１は、流路３が分かり易いように、電極１２と双極板２とを重ね合せずに離して示す。なお、図１１は、電極１２の平面形状、双極板２の露出領域の平面形状が長方形状である場合を例示するが、上記平面形状は適宜変更できる（後述の変形例７参照）。
その他、図３〜図１０の平面図は、分かり易いように、双極板２の畝部２３〜２６にクロスハッチングを付した状態を示す。
【００５６】
以下の説明では、電極１２の周縁、双極板２の露出領域の周縁において、セルフレーム４の窓部４１の内周縁から電解液を供給することに利用される箇所をそれぞれ電極１２の供給縁１２ｉ（図１１）、双極板２の供給縁２ｉ（図３Ａ等）と呼ぶ。電極１２の周縁、双極板２の露出領域の周縁において、窓部４１の内周縁に電解液を排出することに利用される箇所をそれぞれ電極１２の排出縁１２ｏ（図１１）、双極板２の排出縁２ｏ（図３Ａ等）と呼ぶ。
【００５７】
図３〜図１０の平面図において紙面上下方向に沿って下側から上側に向う方向を双極板２における電解液の流通方向として説明する。また、双極板２における上記露出領域の周縁のうち、紙面左右方向に直線状に延びる下端縁を供給縁２ｉとし、上端縁を排出縁２ｏとして説明する。ここでの電解液の流通方向とは、電解液の基本的な流れ方向であり、必ずしも流路３の形状に沿った方向ではない。本例のように上記露出領域の平面形状が長方形であり、供給縁２ｉ及び排出縁２ｏが対向する二辺である場合には、電解液の流通方向は、両縁２ｉ，２ｏ間の最短距離をとる直線の方向が挙げられる。供給縁２ｉ，排出縁２ｏの配置位置、電解液の流通方向等は適宜変更できる。
【００５８】
〈概要〉
実施形態の電池セル１は、電解液の供給側と電解液の排出側とを有する第一の流れ場３０１及び第二の流れ場３０２を備える。流れ場３０１，３０２は、代表的には、電極１２と双極板２とで構成される。この場合、流れ場３０１，３０２の電解液の供給側とは、電極１２の供給縁１２ｉ、双極板２の供給縁２ｉが挙げられる。流れ場３０１，３０２の電解液の排出側とは、電極１２の排出縁１２ｏ、双極板２の排出縁２ｏが挙げられる。図３等は、流れ場３０１，３０２を二点鎖線で囲み、仮想的に示す。
【００５９】
第一の流れ場３０１は、上記電解液の供給側及び排出側の少なくとも一方に閉口する第一の流路３１を備える。第二の流れ場３０２は、上記電解液の供給側及び排出側の少なくとも一方に閉口する第二の流路３２を備える。第一の流路３１と第二の流路３２とは隣り合って並ぶ。ここでの隣り合って並ぶとは、電極１２と双極板２との積層方向から平面視した状態で隣り合うことをいう。代表的には、流路３１，３２は、電極１２及び双極板２の少なくとも一方に設けられる。例えば、図３Ａは、両流路３１，３２が双極板２に設けられると共に、両流路３１，３２が供給縁２ｉ及び排出縁２ｏの双方に閉口する場合を示す。図１１は、一方の流路３１が双極板２に設けられ、他方の流路３２が電極１２に設けられる場合を示す。電極１２や双極板２は流路３１，３２を設け易い。流路３１，３２を形成し易い点で、電池セル１は製造性に優れる。
【００６０】
特に、実施形態の電池セル１は、第一の流路３１及び第二の流路３２における供給側の端部領域３０３と、第一の流路３１及び第二の流路３２における排出側の端部領域３０４との少なくとも一方の端部領域に、以下の流通構造を備える。この流通構造は、第一の流れ場３０１における電解液の流れ易さと第二の流れ場３０２における電解液の流れ易さとを相対的に異ならせる構造である。供給側の端部領域３０３とは、流路３１，流路３２における供給側の端部と、流れ場３０１，３０２の供給側の一部と、適宜、上述の特定の流通構造を含む領域である。排出側の端部領域３０４とは、流路３１，３２における排出側の端部と、流れ場３０１，３０２の排出側の一部と、適宜、上述の特定の流通構造を含む領域である。図３〜図１１は、端部領域３０３，３０４を二点鎖線で囲み、仮想的に示す。
【００６１】
上述の特定の流通構造は、流れ場３００の供給側から、流路３における供給側の端部に向かう電解液の流れを隣り合う流路３１，３２において異ならせる構造である。又は、上述の特定の流通構造は、流路３における排出側の端部から、流れ場３００の排出側に向かう電解液の流れを隣り合う流路３１，３２において異ならせる構造である。例えば、第一の流れ場３０１が供給側の端部領域３０３に上記流通構造を備える場合、上記流通構造として、以下の（ｉ）又は（ｉｉ）の構造を備えることが挙げられる。又は、例えば、第一の流れ場３０１が排出側の端部領域３０４に上記流通構造を備える場合、上記流通構造として、以下の（ｉｉｉ）又は（ｉｖ）の構造を備えることが挙げられる。電池セル１は、〔１〕（ｉ）又は（ｉｉ）の構造を備えること、及び〔２〕（ｉｉｉ）又は（ｉｖ）の構造を備えることの少なくとも一方を満たすとよい。
【００６２】
（ｉ）第二の流路３２における供給側の端部に比較して、第一の流れ場３０１の供給側から第一の流路３１における供給側の端部に向かう流れが相対的に促進される構造（以下、この構造を供給側の促進構造３０７と呼ぶ）。
（ｉｉ）第二の流路３２における供給側の端部に比較して、第一の流れ場３０１の供給側から第一の流路３１における供給側の端部に向かう流れが相対的に阻害される構造（以下、この構造を供給側の阻害構造３０５と呼ぶ）。
（ｉｉｉ）第二の流路３２における排出側の端部に比較して、第一の流路３１における排出側の端部から第一の流れ場３０１の排出側に向かう流れが相対的に促進される構造（以下、この構造を排出側の促進構造３０８と呼ぶ）。
（ｉｖ）第二の流路３２における排出側の端部に比較して、第一の流路３１における排出側の端部から第一の流れ場３０１の排出側に向かう流れが相対的に阻害される構造（以下、この構造を排出側の阻害構造３０６と呼ぶ）。
【００６３】
（ｖ）上記〔１〕（ｉ）を満たす場合、第二の流れ場３０２は、上述の特定の流通構造として、供給側の阻害構造３０５を備えてもよい。
（ｖｉ）上記〔１〕（ｉｉ）を満たす場合、第二の流れ場３０２は、上記流通構造として、供給側の促進構造３０７を備えてもよい。
（ｖｉｉ）上記〔１〕を満たす場合、第二の流れ場３０２は、上記流通構造として、排出側の促進構造３０８又は排出側の阻害構造３０６を備えてもよい。
（ｖｉｉｉ）上記〔２〕（ｉｉｉ）を満たす場合、第二の流れ場３０２は、上記流通構造として、排出側の阻害構造３０６を備えてもよい。
（ｉｘ）上記〔２〕（ｉｖ）を満たす場合、第二の流れ場３０２は、上記流通構造として、排出側の促進構造３０８を備えてもよい。
（ｘ）上記〔２〕を満たす場合、第二の流れ場３０２は、上記流通構造として、供給側の促進構造３０７又は供給側の阻害構造３０５を備えてもよい。
（ｘｉ）上記〔１〕及び〔２〕の双方を満たす場合に、両流れ場３０１，３０２は更に上記（ｖ）〜（ｘ）を満たしてもよい。
なお、第二の流れ場３０２における促進構造３０７，３０８、阻害構造３０５，３０６は、上記〔１〕（ｉ）〜（ｉｖ）の説明において、第一の流路３１を「第二の流路３２」に読み替え、第一の流れ場３０１を「第二の流れ場３０２」に読み替え、第二の流路３２を「第一の流路３１」に読み替えるとよい。
【００６４】
促進構造３０７，３０８は、流れ場３００の供給側から流路３の端部に向かう電解液の流れ、又は流路３の端部から流れ場３００の排出側に向う電解液の流れを隣り合う流路３のうち、一方の流路３に比較して相対的に増加可能な構造であればよい。阻害構造３０５，３０６は、流れ場３００の供給側から流路３の端部に向かう電解液の流れ、又は流路３の端部から流れ場３００の排出側に向う電解液の流れを隣り合う流路３のうち、一方の流路３に比較して相対的に低下可能な構造であればよい。即ち、阻害構造３０５，３０６は、電解液の流れを実質的に遮断するものでもよいし、電解液の流れをある程度可能にするものでもよい。なお、第一の流れ場３０１及び第二の流れ場３０２の供給側からの電解液の圧力は、同一とする。
【００６５】
上述の特定の流通構造は、例えば、双極板２及び電極１２の少なくとも一方に突出部２ａ（図３Ａ）、切欠部１２７（図８Ａ，図８Ｂ）等を設けて構築することが挙げられる。又は、上記流通構造は、例えば、流路３１，３２が溝を備える場合、溝の形状（図４，図５）、溝の位置（図６）を調整することで構築することが挙げられる。又は、上記流通構造は、流路３１，３２が溝を備えずに、電極１２の空孔率や電極１２における電解液との親水性等を局所的に異ならせることで構築することが挙げられる。このように上記流通構造は種々の方法によって設けられる。上記流通構造の具体的な構成は、後述する。
【００６６】
〈主な作用〉
電池セル１が上述の特定の流通構造を備えることによる主な作用を説明する。
例えば、第一の流れ場３０１が供給側の端部領域３０３に促進構造３０７を備える場合、第一の流れ場３０１の供給側から流路３１の端部に向かう電解液の流れが、第二の流路３２に比較して相対的に多くなり易い。一方、第二の流れ場３０２の供給側から第二の流路３２の端部に向かう電解液の流れは、第一の流路３１に比較して相対的に少なくなり易い。
【００６７】
第一の流れ場３０１が供給側の端部領域３０３に阻害構造３０５を備える場合、第一の流れ場３０１の供給側から流路３１の端部に向かう電解液の流れが、第二の流路３２に比較して相対的に少なくなり易い。一方、第二の流れ場３０２の供給側から第二の流路３２の端部に向かう電解液の流れは、第一の流路３１に比較して相対的に多くなり易い。
【００６８】
第一の流れ場３０１が排出側の端部領域３０４に促進構造３０８を備える場合、第一の流路３１の端部から第一の流れ場３０１の排出側に向かう電解液の流れが、第二の流路３２に比較して相対的に多くなり易い。一方、第二の流路３２の端部から第二の流れ場３０２の排出側に向かう電解液の流れは、第一の流路３１に比較して相対的に少なくなり易い。
【００６９】
第一の流れ場３０１が排出側の端部領域３０４に阻害構造３０６を備える場合（例、図３Ａ）、第一の流路３１の端部から第一の流れ場３０１の排出側に向かう電解液の流れが、第二の流路３２に比較して相対的に少なくなり易い。一方、第二の流路３２の端部から第二の流れ場３０２の排出側に向かう電解液の流れは、第一の流路３１に比較して相対的に多くなり易い。
【００７０】
上述のように流路３１，３２における供給側の端部と流れ場３０１，３０２の供給側との間における電解液の流れ易さが異なる。この電解液の流れ易さの相違によって、隣り合う流路３１，３２間において電解液の流通圧力に差が生じる。この圧力差を利用して、両流路３１，３２間を渡るような電解液の流れが生じ易い。その結果、電解液は、電極１２における両流路３の周囲に行き渡り易く、電極１２の広い範囲に拡散され易い。従って、電極１２のより広い範囲で電池反応が生じ易くなり、電極１２は、電池反応を良好に行える。
【００７１】
上述の〔１〕及び〔２〕の少なくとも一方を満たす場合には、上述の圧力の差がより確実に生じる。そのため、電解液が電極１２により拡散し易くなり、電池反応が促進され易い。
【００７２】
〈溝〉
主に図３Ａを参照して、第一の流路３１、第二の流路３２を説明する。
【００７３】
第一の流路３１，第二の流路３２は、溝を含むことが挙げられる。図３Ａは、双極板２Ａが溝（後述の直線溝２１，２２）を備える場合を例示する。図１１は、電極１２Ｉ及び双極板２Ｉの双方が溝（直線溝２１，２２）を備える場合を例示する。溝は、電解液の流通性に優れる流路３１，３２を構築できる。そのため、溝を含む流路３１，３２は、ＲＦ電池１０の圧力損失の低減に寄与する。また、溝は、双極板２や電極１２に容易に設けられる。溝を含む流路３１，３２を形成し易い点で、電池セル１は製造性にも優れる。隣り合う流路３１，３２がそれぞれ溝を含む場合、隣り合う溝間には畝部（畝部２３，１２３、図１１等）が設けられる。畝部２３，１２３は、隣り合う溝を仕切る。電極１２の畝部１２３、及び電極１２における双極板２の畝部２３に対向する領域は、電池反応を行う場に利用できる。
【００７４】
第一の流路３１，第二の流路３２に備えられる溝は、流れ場３００の供給側から排出側に向って連続して設けられることが望ましい。このような溝は、電解液の流通性に優れる。そのため、上記溝は、ＲＦ電池１０の圧力損失の低減に寄与する。
【００７５】
第一の流路３１及び第二の流路３２は実質的に直線の溝を含むことが挙げられる。ここでの実質的に直線の溝とは、溝の中心軸３５が直線状であることをいう。図３Ａ等は、溝の中心軸３５を一点鎖線で仮想的に示す。ここでの溝の中心軸３５が直線状とは、以下のばらつきが１０ｍｍ以下であることをいう。溝の供給側の端部を起点とし、溝の排出側の端部を終点として、溝の長手方向に等間隔に、溝における幅の中心Ｐｎを複数（望ましくは５以上）とる。複数の中心Ｐｎと最小二乗近似とを用いて、溝における幅の中心の近似直線を求める。求めた近似直線と各中心Ｐｎとの間の距離Ｌｎを求める。上記距離Ｌｎの標準偏差をばらつきとする。ばらつきが１０ｍｍ以下であれば、実質的に直線の溝は、電解液の流通性に優れる。上記ばらつきが５ｍｍ以下、更に２ｍｍ以下であれば、溝の中心軸３５が直線に近くなる。そのため、実質的に直線の溝の形状は、代表的には長方形といった単純な形状になり易い。従って、実質的に直線の溝を含む電池セル１は、電解液の流通性により優れる。以下、実質的に直線の溝を直線溝と呼ぶ。
【００７６】
第一の流路３１及び第二の流路３２に備えられる直線溝は実質的に平行に並ぶことが挙げられる。ここでの直線溝が実質的に平行に並ぶとは、以下の第一の割合が、百分率で３０％以下であることをいう。隣り合う直線溝について、それぞれ上述の溝における幅の中心の近似直線をとる。求めた二つの近似直線の間隔について、平均値、最大値、最小値を求める。ここでは、上記平均値を平均間隔Ｗ３と呼ぶ。上記最大値と上記最小値との差を求める。第一の割合は、平均間隔Ｗ３に対する上記差、即ち（上記差／平均間隔Ｗ３）とする。第一の割合が３０％以下であれば、隣り合う直線溝が平行に近くなり、電解液の流通性により優れる。そのため、実質的に平行である直線溝の組を備える電池セル１は、ＲＦ電池１０の圧力損失の更なる低減に寄与する。また、隣り合う直線溝が平行に並べば、溝形状がより単純になり易く、流路３１，３２を設け易い。流路３１，３２を形成し易い点で、実質的に平行な直線溝の組を備える電池セル１は、ＲＦ電池１０の製造性の更なる向上に寄与する。第一の割合は、２０％以下が望ましく、１０％以下がより望ましい。
【００７７】
流れ場３００が第一の流路３１及び第二の流路３２を複数組備え、各流路３１，３２に備えられる溝について、隣り合う溝の平均間隔Ｗ３が実質的に同一であることが挙げられる。ここでの平均間隔Ｗ３が実質的に同一とは、以下の第二の割合が、百分率で３０％以下であることをいう。第一の流路３１に備えられる溝と、第二の流路３２に備えられる溝とについて、隣り合って並ぶ溝の組を複数（例、５以上）とる。隣り合う溝について、それぞれ上述の溝における幅の中心の近似直線をとり、更に平均間隔Ｗ３を求める。求めた複数の平均間隔Ｗ３について、平均値ａｖｅと標準偏差σとを求める。第二の割合は、上記平均値ａｖｅに対する標準偏差σ、即ち（σ／ａｖｅ）とする。第二の割合が小さいほど、例えば２０％以下、更に１０％以下であると、溝が均一的な間隔で存在するといえる。隣り合う溝が等間隔に並べば、電解液の流通状態が均一的になり易い。また、電池反応が均一的に生じ易い。特に隣り合う溝が上述の直線溝であれば、電解液の流通性に優れる。更に、上述の直線溝では、溝形状がより単純であり、流路３１，３２を設け易い。流路３１，３２をより形成し易い点で、等間隔に並ぶ直線溝を備える電池セル１は、ＲＦ電池１０の製造性の更なる向上に寄与する。
【００７８】
図３〜図１１は、第一の流路３１が直線溝２１を備え、第二の流路３２が直線溝２２を備える場合を例示する。本例の直線溝２１，２２は、上述の中心軸３５に関するばらつきが実質的に０％である。また、図３，図６〜図１１は、以下の（１）から（３）を満たす場合を例示する。
【００７９】
（１）直線溝２１，２２の平面形状が長方形である。直線溝２１，２２は、溝の全長にわたって同一の溝幅を有する。
【００８０】
（２）隣り合う直線溝２１，２２が平行に並ぶ。上述の第一の割合は、実質的に０％である。
【００８１】
（３）流路３１，３２は、隣り合う直線溝２１，２２の組を複数備える。隣り合う直線溝２１，２２の平均間隔Ｗ３は、実質的に同じである。上述の第二の割合は、実質的に０％である。
【００８２】
上述の（１）〜（３）を満たす直線溝２１，２２を備える電池セル１は、電解液の流通性に優れて、ＲＦ電池１０の圧力損失の低減に寄与する。また、このような電池セル１では、溝の全長にわたって、電解液の流通状態が均一的になり易い。その結果、電池反応が均一的に生じ易い。更に、上述の（１）〜（３）を満たす直線溝２１，２２の溝形状は単純である。流路３１，３２を形成し易い点で、電池セル１は、ＲＦ電池１０の製造性の向上にも寄与する。
【００８３】
《完全閉塞溝》
第一の流路３１及び第二の流路３２は、流れ場３００の供給側及び排出側の双方に閉口することが挙げられる。図３〜図９，図１１は、第一の流路３１及び第二の流路３２の双方が、供給縁２ｉ，１２ｉ及び排出縁２ｏ，１２ｏの双方に閉口する直線溝２１，２２を備える場合を例示する。以下、供給縁２ｉ，１２ｉ及び排出縁２ｏ，１２ｏの双方に閉口する溝を完全閉塞溝と呼ぶことがある。隣り合う流路３がいずれも完全閉塞溝を備える場合、両完全閉塞溝における供給側の端部は、外部からの電解液の供給が停止された状態において、電解液の貯留箇所に利用できる。貯留された電解液は、例えば電力系統の停電時に、ポンプ１８，１９の起動に利用できる。そのため、ポンプ１８，１９は、停電時でも安定して稼働できる。従って、完全閉塞溝を隣り合って備える電池セル１は、ＲＦ電池１０がポンプ１８，１９を安定して稼働することに寄与する。また、完全閉塞溝を備える電池セル１は、電解液からの異物の混入をより確実に防止できる。
【００８４】
完全閉塞溝において、流れ場３００の供給側又は排出側（ここでは供給縁２ｉ，１２ｉ又は排出縁２ｏ，１２ｏ）から溝の端部までの距離Ｌ２４（図３Ａ等）は、例えば、電極１２の厚さの０．１倍以上１００倍以下が挙げられる。ここでの電極１２の厚さとは、電極１２が加圧されると変形し易い材料からなる場合（例、カーボンフェルト、カーボンペーパー）には、ＪＩＳ  Ｌ  １０９６（２０１０年）のＡ法（ＪＩＳ法）に準拠して測定した厚さとする。具体的には、電極１２の厚さは、一定の時間（１０秒）及び一定の圧力（０．７ｋＰａ）の下で測定したときの厚さとする。電極１２の厚さに関する事項は、以下も同様とする。
【００８５】
上述の距離Ｌ２４が短いほど、電解液の流通性に優れ、圧力損失を低減し易い。上記距離Ｌ２４が長いほど、電池反応を促進し易い。電池反応を促進できる理由は、流れ場３００の供給側又は排出側から溝の端部に設けられる畝部（双極板２では畝部２４等、電極１２では図１１に示される畝部２６参照）を大きく確保し易いからである。例えば、双極板２が完全閉塞溝を備える場合、双極板２は、完全閉塞溝の端部に距離Ｌ２４の長さを有する畝部２４を備える。電極１２の畝部２６、電極１２における双極板２の畝部２４に対向する領域は、電池反応を行う場に利用できる。上記距離Ｌ２４は、電極１２の厚さの１倍以上５０倍以下でもよい。又は、上記距離Ｌ２４は、例えば、隣り合う溝の平均間隔Ｗ３の０．１倍以上１０倍以下でもよい。
【００８６】
《一端閉塞溝》
第一の流路３１又は第二の流路３２は、流れ場３００の供給側に閉口し、排出側に開口することが挙げられる。この場合、他方の流路３は、流れ場３００の供給側及び排出側の双方に閉口する。図１０は、第二の流路３２が供給縁２ｉに閉口し、排出縁２ｏに開口する直線溝２２を備え、第一の流路３１が上述の完全閉塞溝である直線溝２１を備える場合を例示する。以下、供給縁２ｉに閉口し、排出縁２ｏに開口する溝を一端閉塞溝と呼ぶことがある。外部から電池セル１に電解液の供給が停止された状態において、一端閉塞溝における供給側の端部は、電解液の貯留箇所に利用できる。一端閉塞溝を備える流路３に隣り合う流路３に備えられる上述の完全閉塞溝も、供給側の端部を電解液の貯留箇所に利用できる。貯留された電解液は、例えば電力系統の停電時に、ポンプ１８，１９の起動に利用できる。そのため、ポンプ１８，１９は、停電時でも安定して稼働できる。従って、一端閉塞溝及び完全閉塞溝を隣り合って備える電池セル１は、ＲＦ電池１０におけるポンプ１８，１９が安定して稼働することに寄与する。また、流れ場３００の排出側に開口する一端閉塞溝は、仮に異物が混入しても、異物を電池セル１外に排出できる。
【００８７】
〈流通構造の配置状態〉
電池セル１は、上述の特定の流通構造を双極板２に備える形態（ａ）、電極１２に備える形態（ｂ）、双極板２と電極１２との双方に備える形態（ｃ）のいずれも利用できる。後述の形態１（図３），形態７〜９（図９〜図１１）は、形態（ｃ）に相当する。後述の形態２〜４（図４〜図６）は、形態（ａ）に相当する。後述の形態５，６（図７，図８）は、形態（ｂ）に相当する。後述の形態（ａ）の説明において、双極板２を「電極１２」に読み替えると、概ね形態（ｂ）に相当する。
【００８８】
〈具体的な流通構造〉
以下、上述の特定の流通構造の具体例として、促進構造３０７，３０８、阻害構造３０５，３０６を説明する。
【００８９】
《形態１》
図３Ａ，図３Ｂを参照して、電池セル１が供給側の阻害構造３０５及び排出側の阻害構造３０６を備える形態１を説明する。
【００９０】
まず、形態１の電池セル１の基本構成を説明する。
形態１の電池セル１は、電極１２と、双極板２Ａとを備える（図３Ｂ）。隣り合う第一の流路３１及び第二の流路３２は、双極板２Ａに設けられる。電池セル１は、流路３１，３２の組を複数組備える。各流路３１，３２は、双極板２Ａに直線溝２１，２２を備える。双極板２Ａの一面には、直線溝２１，２２が供給縁２ｉ又は排出縁２ｏの延設方向に等間隔に交互に並ぶ。各直線溝２１，２２は、電解液の流通方向（図３Ａでは紙面上下方向）に沿って設けられ、同一の平面形状（長方形）、同一の大きさ（溝幅、溝深さ等）である。各平均間隔Ｗ３は同一の大きさであり、直線溝２１，２２の長手方向に沿って一様な大きさである。各直線溝２１，２２は完全閉塞溝である。
【００９１】
また、本例では、第一の流路３１における供給側の端部の位置と、第二の流路３２における供給側の端部の位置とが実質的に直線に並ぶ。かつ、第一の流路３１における排出側の端部の位置と、第二の流路３２における排出側の端部の位置とが実質的に直線に並ぶ。ここでの実質的に直線に並ぶとは、以下の第三の割合が、百分率で３０％以下であることをいう。流れ場３００の供給側（又は排出側）から、流路３１，３２における供給側（又は排出側）の端部までの距離を任意に複数（例、５以上）とる。上記距離の平均値ａｖｅと標準偏差σとを求める。第三の割合は、平均値ａｖｅに対する標準偏差σ、即ち（σ／ａｖｅ）とする。第三の割合が小さいほど、例えば２０％以下、更に１０％以下であると、流路３の形状が単純な形状になり易い。流路３を形成し易い点で、電池セル１は製造性に優れる。本例では、流路３１，３２に備えられる直線溝２１，２２における供給側の端部の位置が実質的に同じである。即ち、供給縁２ｉから上記端部までの距離Ｌ２４が実質的に等しい。また、本例では、上記直線溝２１，２２における排出側の端部の位置が実質的に同じである。即ち、排出縁２ｏから上記端部までの距離Ｌ２４が実質的に等しい。更に、本例では、供給側の距離Ｌ２４と排出側の距離Ｌ２４とが等しい。従って、双極板２Ａは、各直線溝２１，２２の端部側に、距離Ｌ２４の長さを有する畝部２４を備え、隣り合う直線溝２１，２２間に平均間隔Ｗ３の長さを有する畝部２３を備える。このような直線溝２１，２２は単純な形状といえ、形成し易い溝といえる。
【００９２】
形態１の電池セル１では、排出側の端部領域３０４において、第一の流れ場３０１が排出側の阻害構造３０６を備える。また、供給側の端部領域３０３において、第二の流れ場３０２が供給側の阻害構造３０５を備える。本例の阻害構造３０５，３０６は同じ構造である。そのため、以下、第一の流れ場３０１に備えられる排出側の阻害構造３０６を例に挙げて説明する。以下の説明において、以下の読み替えを行うと、第二の流路３２に備えられる供給側の阻害構造３０５に相当する。
第一の流れ場３０１、第一の流路３１、直線溝２１をそれぞれ、「第二の流れ場３０２」、「第二の流路３２」、「直線溝２２」に読み替える。
第二の流路３２、直線溝２２をそれぞれ、「第一の流路３１」、「直線溝２１」に読み替える。
排出側、排出縁２ｏをそれぞれ、「供給側」、「供給縁２ｉ」に読み替える。
「排出側の端部から排出縁２ｏに向かう」を「供給縁２ｉから供給側の端部に向かう」に読み替える。
【００９３】
双極板２Ａは、第一の流路３１に備えられる直線溝２１の排出側の端部及びその近傍に、局所的に突出する箇所（突出部２ａ）を備える（図３Ａ）。突出部２ａは、第一の流路３１に隣り合う第二の流路３２（直線溝２２）の排出側の端部近くに設けられる畝部２４の表面よりも隆起した箇所である（図３Ｂ）。そのため、突出部２ａは、第二の流路３２の直線溝２２における排出側の端部から排出縁２ｏに向かう電解液の流れに比較して、直線溝２１の排出側の端部から排出縁２ｏに向かう電解液の流れを低下し易い箇所といえる。
【００９４】
双極板２Ａの一面に電極１２が配置された状態において、電極１２における突出部２ａに接する箇所は、ＲＦ電池１０に組み付けられて所定の締付力が付与されると、局所的に圧縮される（図３Ｂ）。圧縮部１２１は、電極１２の他部と比較して、気孔が局所的に押し潰されて緻密な状態となっている。そのため、圧縮部１２１は、電極１２における第二の流路３２の排出側の端部から排出縁１２ｏに向かう電解液の流れに比較して、電極１２における第一の流路３１の排出側の端部から排出縁１２ｏに向かう電解液の流れを低下し易い箇所といえる。
【００９５】
第一の流れ場３０１及び第二の流れ場３０２は、主として、電極１２の圧縮部１２１と、双極板２Ａの突出部２ａとによって、排出側の阻害構造３０６、供給側の阻害構造３０５を構築する。
【００９６】
なお、突出部２ａの突出高さ（畝部２４の表面からの高さ）は、電極１２の厚さや気孔率等にもよるが、例えば、電極１２の厚さの１０％以上７０％以下程度が挙げられる。
【００９７】
形態１の電池セル１は、排出側の阻害構造３０６、供給側の阻害構造３０５を備える。そのため、上述のように第一の流路３１、第二の流路３２間において電解液の流通圧力に差が生じる。この圧力差を利用して、電極１２のより広い範囲に電解液が拡散されて、電池反応が促進される。
【００９８】
特に、形態１の電池セル１では、第二の流れ場３０２が、第一の流れ場３０１に備えられる流通構造（ここでは排出側の阻害構造３０６）と同じ構造を、第一の流路３１の端部領域とは反対の端部領域（ここでは供給側の端部領域３０３）に備える。そのため、形態１の電池セル１では、流路３１，３２の供給側の端部領域３０３、及び排出側の端部領域３０４の双方で上述の流通圧力の差が生じる。従って、電解液がより拡散し易くなり、電池反応がより促進される。両流れ場３０１，３０２が反対の端部領域に同じ流通構造を備える点は、後述する形態２〜形態７、形態９の電池セル１についても同様である。
【００９９】
《形態２》
図４を参照して、電池セル１が供給側の阻害構造３０５及び排出側の阻害構造３０６を備える形態２を説明する。
【０１００】
形態２の電池セル１は、概ね、上述した形態１の電池セル１の基本構成を備える。形態２の電池セル１における形態１との相違点は、直線溝２１，２２の形状が異なる点、突出部２ａを備えていない点である。以下、相違点を中心に説明する。
【０１０１】
形態２の電池セル１では、排出側の端部領域３０４において、第一の流れ場３０１が排出側の阻害構造３０６を備える。また、供給側の端部領域３０３において、第二の流れ場３０２が供給側の阻害構造３０５を備える。本例の阻害構造３０５，３０６は同じ構造であるため、以下、第一の流れ場３０１に備えられる排出側の阻害構造３０６を例に挙げて説明する。以下の説明において、上述の形態１と同様の読み替えを行うと、第二の流れ場３０２に備えられる供給側の阻害構造３０５に相当する。
【０１０２】
双極板２Ｂにおいて第一の流路３１に備えられる直線溝２１は、所定の溝幅を有する基部２００と、基部２００の溝幅よりも細い溝幅を有する部分（細溝部２０２）とを備える。細溝部２０２は、直線溝２１の排出側の端部に設けられる。基部２００は、直線溝２１から細溝部２０２を除いた箇所である。直線溝２１の細溝部２０２は、第二の流路３２の直線溝２２における排出側の端部から排出縁２ｏに向かう電解液の流れに比較して、直線溝２１の排出側の端部から排出縁２ｏに向かう電解液の流れを低下し易い箇所といえる。
【０１０３】
本例の基部２００及び細溝部２０２はそれぞれ、直線溝２１の長手方向に一様な溝幅を有する。そのため、隣り合う直線溝２１，２２の間隔は、直線溝２１，２２の長手方向に沿って一様ではない。双極板２Ｂにおいて細溝部２０２と基部２００とが隣り合って並ぶ箇所は、最大の間隔Ｗｍａｘをとる。双極板２Ｂにおいて基部２００同士が隣り合って並ぶ箇所は、最小の間隔Ｗｍｉｎをとる。最大の間隔Ｗｍａｘは、双極板２Ｂにおいて細溝部２０２が設けられる供給縁２ｉ側の領域、排出縁２ｏ側の領域にそれぞれ設けられる。双極板２Ｂにおいて細溝部２０２と基部２００とが隣り合って並ぶ箇所は、最大の間隔Ｗｍａｘの幅を有する畝部２３を備える。電極１２において、最大の間隔Ｗｍａｘを有する畝部２３に対向する領域は、電池反応を行う場に利用できる。
【０１０４】
第一の流れ場３０１及び第二の流れ場３０２は、主として、双極板２Ｂの直線溝２１，２２の細溝部２０２によって、排出側の阻害構造３０６、供給側の阻害構造３０５を構築する。
【０１０５】
なお、細溝部２０２の溝幅は、例えば、基部２００の溝幅の１％以上７０％以下程度が挙げられる。また、細溝部２０２の長さは、基部２００の溝幅の１倍以上５０倍以下程度が挙げられる。
【０１０６】
形態２の電池セル１は、排出側の阻害構造３０６、供給側の阻害構造３０５を備えることで、上述の形態１と同様に、第一の流路３１、第二の流路３２間に生じる電解液の流通圧力の差を利用して、電池反応を促進できる。特に、形態２の電池セル１では、双極板２Ｂは、細溝部２０２の周囲に、上述の間隔Ｗｍａｘの幅という大きな畝部２３を備える。そのため、電極１２は、電池反応を行う場を大きく確保できることからも、電池反応を良好に行える。
【０１０７】
《形態３》
図５を参照して、電池セル１が供給側の促進構造３０７及び排出側の促進構造３０８を備える形態３を説明する。
【０１０８】
形態３の電池セル１は、概ね、上述の形態２の電池セル１に類似の構成を備える。形態３の電池セル１における形態２との相違点は、直線溝２１，２２の形状が異なる点である。以下、この相違点を中心に説明する。
【０１０９】
形態３の電池セル１では、供給側の端部領域３０３において、第一の流れ場３０１が供給側の促進構造３０７を備える。また、排出側の端部領域３０４において、第二の流れ場３０２が排出側の促進構造３０８を備える。本例の促進構造３０７，３０８は同じ構造であるため、以下、第一の流れ場３０１に備えられる供給側の促進構造３０７を例に挙げて説明する。以下の説明において、上述の形態１と同様の読み替え及び以下の読み替えを行うと、第二の流れ場３０２に備えられる排出側の促進構造３０８に相当する。「供給縁２ｉから供給側の端部に向かう」を「排出側の端部から排出縁２ｏに向かう」に読み替える。
【０１１０】
双極板２Ｃにおいて第一の流路３１に備えられる直線溝２１は、所定の溝幅を有する基部２００と、基部２００の溝幅よりも太い溝幅を有する部分（太溝部２０３）とを備える。太溝部２０３は、直線溝２１の供給側の端部に設けられる。基部２００は、直線溝２１から太溝部２０３を除いた箇所である。直線溝２１の太溝部２０３は、供給縁２ｉから第二の流路３２の直線溝２２における供給側の端部に向かう電解液の流れに比較して、供給縁２ｉから直線溝２１の供給側の端部に向かう電解液の流れを増加し易い箇所といえる。
【０１１１】
本例の基部２００及び太溝部２０３はそれぞれ、直線溝２１の長手方向に一様な溝幅を有する。そのため、隣り合う直線溝２１，２２の間隔は、直線溝２１，２２の長手方向に沿って一様ではない。双極板２Ｂにおいて太溝部２０３と基部２００とが隣り合って並ぶ箇所では、最小の間隔Ｗｍｉｎをとる。双極板２Ｂにおいて基部２００同士が隣り合って並ぶ箇所では、最大の間隔Ｗｍａｘをとる。最小の間隔Ｗｍｉｎは、双極板２Ｃにおいて太溝部２０３が設けられる供給縁２ｉ側の領域、排出縁２ｏ側の領域にそれぞれ設けられる。
【０１１２】
第一の流れ場３０１及び第二の流れ場３０２は、主として、双極板２Ｃの直線溝２１，２２の太溝部２０３によって、供給側の促進構造３０７、排出側の促進構造３０８を構築する。
【０１１３】
なお、太溝部２０３の溝幅は、例えば、基部２００の溝幅の２倍以上５０倍以下程度が挙げられる。また、太溝部２０３の長さは、基部２００の溝幅の１倍以上５０倍以下程度が挙げられる。
【０１１４】
形態３の電池セル１は、供給側の促進構造３０７、排出側の促進構造３０８を備えることで、上述の形態１，２と同様に、第一の流路３１、第二の流路３２間に生じる電解液の流通圧力の差を利用して、電池反応を促進できる。特に、形態３の電池セル１では、双極板２Ｃに備えられる直線溝２１，２２が完全閉塞溝であるものの、太溝部２０３によって、供給縁２ｉ側から直線溝２１への電解液の供給、直線溝２２から排出縁２ｏ側への電解液の排出を良好に行える。また、太溝部２０３を備える形態３の電池セル１は、細溝部２０２を備える場合に比較して、電解液の流通性に優れ、圧力損失を低減し易い。更に、形態３の電池セル１は、太溝部２０３によって、電解液の供給停止時に電解液の貯留量を多くし易い。そのため、形態３の電池セル１は、ＲＦ電池１０におけるポンプ１８，１９を安定して稼働することに寄与する。
【０１１５】
形態２，３で説明したように、促進構造３０７，３０８や阻害構造３０５，３０６は、溝形状を変更することで、容易に構築できる。
【０１１６】
《形態４》
図６を参照して、電池セル１が供給側の促進構造３０７及び排出側の促進構造３０８と、供給側の阻害構造３０５及び排出側の阻害構造３０６とを備える形態４を説明する。
【０１１７】
形態４の電池セル１は、概ね、上述した形態１の電池セル１の基本構成を備える。形態４の電池セル１における形態１との相違点は、直線溝２１，２２の配置位置が異なる点、突出部２ａを備えていない点である。以下、相違点を中心に説明する。
【０１１８】
形態４の電池セル１では、供給側の端部領域３０３において、第一の流れ場３０１が供給側の促進構造３０７を備えると共に、第二の流れ場３０２が供給側の阻害構造３０５を備える。また、排出側の端部領域３０４において、第一の流れ場３０１が排出側の阻害構造３０６を備えると共に、第二の流れ場３０２が排出側の促進構造３０８を備える。本例の促進構造３０７，３０８は同じ構造である。本例の阻害構造３０５，３０６は同じ構造である。そのため、以下、排出側の端部領域３０４を例に挙げて説明する。以下の説明において、上述の形態１等と同様の読み替えを行うと、供給側の端部領域３０３に相当する。
【０１１９】
双極板２Ｄでは、第一の流路３１（ここでは直線溝２１）における供給側の端部の位置と第二の流路３２（ここでは直線溝２２）における供給側の端部の位置とが電解液の流通方向（図６では紙面上下方向）にずれている。また、双極板２Ｄでは、第一の流路３１（ここでは直線溝２１）における排出側の端部の位置と第二の流路３２（ここでは直線溝２２）における排出側の端部の位置とが電解液の流通方向にずれている。そのため、供給縁２ｉから直線溝２１の供給側の端部までの距離Ｌ２５と、供給縁２ｉから直線溝２２の供給側の端部までの距離Ｌ２６とが異なる。供給側では、第一の流路３１側の距離Ｌ２５が第二の流路３２側の距離Ｌ２６よりも短い。供給側での位置ずれに基づいて、排出側では、逆に、直線溝２１の排出側の端部から排出縁２ｏまでの距離Ｌ２６が、直線溝２２の排出側の端部から排出縁２ｏまでの距離Ｌ２５よりも長い。従って、双極板２Ｄは、直線溝２１の供給側の端部近くに距離Ｌ２５の長さを有する畝部２５、即ち相対的に短い畝部２５を備える。また、双極板２Ｄは、直線溝２１の排出側の端部近くに距離Ｌ２６の長さを有する畝部２６、即ち相対的に長い畝部２６を備える。更に、双極板２Ｄは、直線溝２２の供給側の端部近くに相対的に長い畝部２６を有し、排出側の端部近くに相対的に短い畝部２５を有する。電極１２において、相対的に長い畝部２６に対向する領域は、電池反応を行う場に利用できる。
【０１２０】
第一の流路３１の供給側に設けられる相対的に短い畝部２５は、供給縁２ｉから第二の流路３２の直線溝２２における供給側の端部に向かう電解液の流れに比較して、供給縁２ｉから直線溝２１の供給側の端部に向かう電解液の流れを増加し易い箇所といえる。第一の流路３１の排出側に設けられる相対的に長い畝部２６は、第二の流路３２の直線溝２２における排出側の端部から排出縁２ｏに向かう電解液の流れに比較して、直線溝２１の排出側の端部から排出縁２ｏに向かう電解液の流れを低下し易い箇所といえる。
【０１２１】
第二の流路３２の供給側に設けられる相対的に長い畝部２６は、供給縁２ｉから第一の流路３１の直線溝２１における供給側の端部に向かう電解液の流れに比較して、供給縁２ｉから直線溝２２の供給側の端部に向かう電解液の流れを低下し易い箇所といえる。第二の流路３２の排出側に設けられる相対的に短い畝部２５は、第一の流路３１の直線溝２１における排出側の端部から排出縁２ｏに向かう電解液の流れに比較して、直線溝２２の排出側の端部から排出縁２ｏに向かう電解液の流れを増加し易い箇所といえる。
【０１２２】
第一の流れ場３０１及び第二の流れ場３０２は、主として、双極板２Ｄの畝部２５，２６によって、供給側の促進構造３０７、排出側の促進構造３０８、及び排出側の阻害構造３０６、供給側の阻害構造３０５を構築する。
【０１２３】
なお、上述の距離Ｌ２５は、例えば、電極１２の厚さの１倍以上２０倍以下程度が挙げられる。また、上述の距離Ｌ２６は、例えば、電極１２の厚さの２０倍以上１００倍以下程度が挙げられる（但し、Ｌ２５＜Ｌ２６）。
【０１２４】
形態４の電池セル１は、供給側の促進構造３０７、排出側の促進構造３０８、及び排出側の阻害構造３０６、供給側の阻害構造３０５を備えることで、上述の形態１〜３と同様に、第一の流路３１、第二の流路３２間に生じる電解液の流通圧力の差を利用して、電池反応を促進できる。特に、形態４は、溝の配置位置を変更することで、促進構造３０７，３０８や阻害構造３０５，３０６を容易に構築できる。このような形態４は、流路３の形状が単純になり易く、流路３を形成し易い点で、製造性にも優れる。
【０１２５】
《形態５》
図７Ａ，図７Ｂを参照して、電池セル１が供給側の阻害構造３０５及び排出側の阻害構造３０６を備える形態５を説明する。
【０１２６】
形態５の電池セル１は、概ね、上述した形態１の電池セル１の基本構成を備える。形態５の電池セル１における形態１との相違点は、双極板２に突出部２ａを備えておらず、電極１２に緻密部１２６（図７Ｂ）を備える点である。以下、この相違点を中心に説明する。
【０１２７】
形態５の電池セル１では、排出側の端部領域３０４において、第一の流れ場３０１が排出側の阻害構造３０６を備える。また、供給側の端部領域３０３において、第二の流れ場３０２が供給側の阻害構造３０５を備える。本例の阻害構造３０５，３０６は同じ構造であるため、以下、第一の流れ場３０１に備えられる排出側の阻害構造３０６を例に挙げて説明する。以下の説明において、上述の形態１等と同様の読み替えを行うと、第二の流れ場３０２に備えられる供給側の阻害構造３０５に相当する。
【０１２８】
電極１２Ｅは、所定の気孔率を有する基部１２０と、基部１２０の気孔率よりも低い気孔率を有する部分（緻密部１２６）とを備える。基部１２０よりも気孔が少ない緻密部１２６は、直線溝２１の排出側の端部を覆うように配置される（図７Ａ）。図７Ａは、緻密部１２６のみを二点鎖線で仮想的に示す。基部１２０は、電極１２Ｅから緻密部１２６を除いた箇所である。なお、図７Ａ，図７Ｂは、分かり易いように、緻密部１２６に二点鎖線でクロスハッチングを付した状態を示す。
【０１２９】
双極板２Ｅは、上述の双極板２Ａにおいて、突出部２ａを省略したものである。双極板２Ｅには、同一形状、同一の大きさの直線溝２１，２２が供給縁２ｉ又は排出縁２ｏの延設方向に等間隔に並ぶ（図７Ａ）。また、直線溝２１，２２の端部と供給縁２ｉ又は排出縁２ｏまでの距離Ｌ２４が実質的に等しい。このような双極板２Ｅは、単純な形状の溝を有するといえ、流路３を形成し易い点で製造性に優れる。
【０１３０】
双極板２Ｅの一面に電極１２Ｅが配置された状態において、緻密部１２６は、電極１２Ｅにおける第二の流路３２の排出側の端部から排出縁１２ｏに向かう電解液の流れに比較して、電極１２Ｅにおける第一の流路３１の排出側の端部から排出縁１２ｏに向かう電解液の流れを低下し易い箇所といえる。
【０１３１】
第一の流れ場３０１及び第二の流れ場３０２は、主として、電極１２Ｅの緻密部１２６によって、排出側の阻害構造３０６、供給側の阻害構造３０５を構築する。
【０１３２】
なお、緻密部１２６の気孔率は、基部１２０よりも小さければよく、例えば、基部１２０の空隙率の５０％以下程度が挙げられる。
【０１３３】
形態５の電池セル１は、排出側の阻害構造３０６、供給側の阻害構造３０５を備えることで、上述の形態１〜４と同様に、第一の流路３１、第二の流路３２間に生じる電解液の流通圧力の差を利用して、電池反応を促進できる。特に、形態５の電池セル１は、双極板２Ｅの溝形状が単純であり、双極板２Ｅの製造性にも優れる。
【０１３４】
なお、電極１２は、緻密部１２６に代えて、疎水性の材料、特に撥水性の材料が付着された箇所を局所的に備えてもよい。撥水性の材料は、例えば、フッ素樹脂等が挙げられる。電極１２における疎水性の材料が付着された箇所は、疎水性の材料が付着されていない箇所に比較して、疎水性が高められることで電解液が相対的に通り難くなる。そのため、上記の疎水性の箇所は、阻害構造３０５，３０６に利用できる。電極１２は、緻密部１２６と上述の疎水性の箇所とを備えてもよい。
【０１３５】
《形態６》
図８Ａ，図８Ｂを参照して、電池セル１が供給側の促進構造３０７及び排出側の促進構造３０８を備える形態６を説明する。
【０１３６】
形態６の電池セル１は、概ね、上述の形態５の電池セル１に類似の構成を備える。形態６の電池セル１における形態５との相違点は、緻密部１２６に代えて、電極１２に切欠部１２７を備える点である。以下、この相違点を中心に説明する。
【０１３７】
形態６の電池セル１では、供給側の端部領域３０３において、第一の流れ場３０１が供給側の促進構造３０７を備える。また、排出側の端部領域３０４において、第二の流れ場３０２が排出側の促進構造３０８を備える。本例の促進構造３０７，３０８は同じ構造であるため、以下、第一の流れ場３０１に備えられる供給側の促進構造３０７を例に挙げて説明する。以下の説明において、上述の形態１等と同様の読み替えを行うと、第二の流れ場３０２に備えられる排出側の促進構造３０８に相当する。なお、形態６の電池セル１に備えられる双極板２Ｅの詳細は、形態５等を参照するとよい。
【０１３８】
切欠部１２７は、電極１２Ｆにおいて、第一の流路３１に隣り合う第二の流路３２（直線溝２２）の供給側の端部近くに設けられる畝部２４に対向する領域よりも凹んだ箇所（空洞）である（図８Ｂ）。本例の切欠部１２７は、平面形状が長方形であり、供給縁１２ｉの一部を切断する。また、本例の切欠部１２７の幅は、直線溝２１の溝幅よりも大きい。切欠部１２７は、第一の流路３１に備えられる直線溝２１の供給側の端部及びその近傍に配置される。
【０１３９】
双極板２Ｅの一面に電極１２Ｆが配置された状態において、切欠部１２７は、電極１２Ｆの供給縁１２ｉから第二の流路３２の供給側の端部に向かう電解液の流れに比較して、電極１２Ｆの供給縁１２ｉから第一の流路３１の供給側の端部に向かう電解液の流れを増加し易い箇所といえる。
【０１４０】
第一の流れ場３０１及び第二の流れ場３０２は、主として、電極１２Ｆの切欠部１２７によって、供給側の促進構造３０７、排出側の促進構造３０８を構築する。
【０１４１】
なお、切欠部１２７の幅は、例えば、直線溝２１，２２の溝幅の１倍以上１０倍以下程度が挙げられる。又は、切欠部１２７の幅は、直線溝２１，２２の溝幅よりも小さくてもよい。例えば、切欠部１２７の幅は直線溝２１，２２の溝幅の０．１倍以上１倍未満でもよい。この場合でも、切欠部１２７の形成箇所は、切欠部１２７が無い場合に比較して、電解液の流れを相対的に増加し易いと期待される。切欠部１２７の長さ（ここでは電解液の流通方向に沿った長さ）は、例えば、電極１２Ｆにおいて、供給縁１２ｉ又は排出縁１２ｏから直線溝２１，２２の端部に対応する箇所までの距離Ｌ２４の１．１倍以上１０倍以下程度が挙げられる。
【０１４２】
形態６の電池セル１は、供給側の促進構造３０７、排出側の促進構造３０８を備えることで、上述の形態１〜５と同様に、第一の流路３１、第二の流路３２間に生じる電解液の流通圧力の差を利用して、電池反応を促進できる。特に、形態６の電池セル１は、双極板２Ｅの溝形状が単純であり、双極板２Ｅの製造性にも優れる。また、切欠部１２７は、電極１２Ｆの所定の箇所を切り欠けば、容易に設けられる。そのため、形態６の電池セル１は、電極１２Ｆの製造性にも優れる。
【０１４３】
なお、電極１２Ｆは、切欠部１２７に代えて、電極１２の厚さが局所的に薄い箇所や、空隙率が局所的に大きい疎な箇所（例、他部の空隙率の２倍以上である箇所）を備えてもよい。電極１２における局所的に薄い箇所や上記疎な箇所は、厚い箇所や緻密な箇所に比較して、電解液を相対的に流し易い。そのため、上記薄い箇所や疎な箇所は、促進構造３０７，３０８に利用できる。電極１２は、切欠部１２７と上述の薄い箇所や疎な箇所とを備えてもよい。
【０１４４】
《形態７》
図９を参照して、電池セル１が供給側の促進構造３０７及び排出側の促進構造３０８と、供給側の阻害構造３０５及び排出側の阻害構造３０６とを備える形態７を説明する。
【０１４５】
形態７の電池セル１は、上述の切欠部１２７を備える電極１２Ｆ（形態６）と、上述の突出部２ａを備える双極板２Ａ（形態１）とを組み合わせた構成である。本例の電池セル１は、供給側の端部領域３０３において、第一の流れ場３０１が供給側の促進構造３０７を備え、第二の流れ場３０２が供給側の阻害構造３０５を備える。また、排出側の端部領域３０４において、第一の流れ場３０１が排出側の阻害構造３０６を備え、第二の流れ場３０２が排出側の促進構造３０８を備える。促進構造３０７，３０８は、上述のように主として、電極１２Ｆの切欠部１２７によって構築される。阻害構造３０５，３０６は、上述のように主として、電極１２の圧縮部１２１（図３Ｂ）と双極板２Ａの突出部２ａとによって構築される。
【０１４６】
このように双極板２の形状、電極１２の形状を組み合わせることで、様々な流通構造（促進構造３０７，３０８、阻害構造３０５，３０６）を構築でき、設計の自由度が大きい。
【０１４７】
《形態８》
図１０を参照して、電池セル１が供給側の阻害構造３０５、排出側の促進構造３０８とを備える形態８を説明する。
【０１４８】
形態８の電池セル１は、概ね、上述の形態１の電池セル１に類似の構成を備える。形態８の電池セル１における形態１との相違点は、第二の流れ場３０２のみが阻害構造３０５及び促進構造３０８を備える点である。以下、この相違点を中心に説明する。
【０１４９】
形態８の電池セル１では、供給側の端部領域３０３において、第二の流れ場３０２が供給側の阻害構造３０５を備える。また、排出側の端部領域３０４において、第二の流れ場３０２が排出側の促進構造３０８を備える。第一の流れ場３０１は、促進構造及び阻害構造を備えていない。以下、第二の流れ場３０２を詳細に説明する。
【０１５０】
双極板２Ｈにおいて第二の流路３２に備えられる直線溝２２は、完全閉塞溝ではなく、一端閉塞溝である。本例の直線溝２２は、供給縁２ｉに閉口し、排出縁２ｏに開口する。このような直線溝２２の排出側の端部は、第一の流路３１に備えられる直線溝２１における排出側の端部から排出縁２ｏに向かう電解液の流れに比較して、直線溝２２の排出側の端部から排出縁２ｏに向かう電解液の流れを増大し易い箇所といえる。また、双極板２Ｈは、直線溝２２の供給側の端部及びその近傍に突出部２ａを備える。突出部２ａは、供給縁２ｉから第一の流路３１の直線溝２１における供給側の端部への電解液の流れに比較して、供給縁２ｉから直線溝２２の供給側の端部に向かう電解液の流れを低下し易い箇所といえる。電極１２において、突出部２ａに対向して設けられる圧縮部１２１（図３Ｂ）も、上述のように供給縁２ｉから直線溝２２の供給側の端部に向かう電解液の流れを相対的に低下し易い箇所といえる。
【０１５１】
第二の流れ場３０２は、主として、電極１２の圧縮部１２１と、双極板２Ｈの突出部２ａとによって、供給側の阻害構造３０５を構築し、双極板２Ｈにおける直線溝２１の開口部近くの領域によって排出側の促進構造３０８を構築する。
【０１５２】
形態８の電池セル１は、供給側の阻害構造３０５、排出側の促進構造３０８を備えることで、上述の形態１〜７と同様に、第一の流路３１、第二の流路３２間に生じる電解液の流通圧力の差を利用して、電池反応を促進できる。特に、形態８の電池セル１では、排出縁２ｏに開口する一端閉塞溝を備えるため、上述のように仮に異物が混入しても、異物を電池セル１外に排出できる。
【０１５３】
《形態９》
図１１を参照して、電池セル１が供給側の促進構造３０７及び排出側の促進構造３０８と、供給側の阻害構造３０５及び排出側の阻害構造３０６とを備える形態９を説明する。
【０１５４】
形態９の電池セル１は、概ね、上述の形態４の電池セル１（図６）に類似の構成を備える。形態９の電池セル１における形態４との相違点は、第一の流路３１を双極板２に備え、第二の流路３２を電極１２に備える点である。いわば、形態９の電池セル１は、形態４の電池セル１に備えられる双極板２Ｄから第二の流路３２（直線溝２２）を削除して電極１２Ｉに設け、第一の流路３１（直線溝２１）を双極板２Ｉに残した形態である。以下、この相違点を中心に説明する。
【０１５５】
なお、形態９の電池セル１では、第一の流路３１と第二の流路３２とは、電極１２Ｉと双極板２Ｉとの積層方向からの平面視で隣り合う。
【０１５６】
双極板２Ｉは、複数の直線溝２１を備える。各直線溝２１は、双極板２Ｉの供給縁２ｉ又は排出縁２ｏの延設方向に等間隔に配置され、第一の流路３１を構成する。電極１２Ｉは、複数の直線溝２２を備える。各直線溝２２は、電極１２Ｉの供給縁１２ｉ又は排出縁２ｏの延設方向に等間隔に配置され、第二の流路３２を構成する。電極１２Ｉと双極板２Ｉとを重ね合せた状態において、直線溝２１，２２が上述の平面視で交互に隣り合うように、隣り合う直線溝２１の間隔及び隣り合う直線溝２２の間隔が調整されている。図１１では、双極板２Ｉにおいて、電極１２Ｉの直線溝２２が配置される位置を二点鎖線で仮想的に示す。また、本例では、上述のように直線溝２１，２２の各端部に相対的に短い畝部２５と、相対的に長い畝部２６とが設けられるように、直線溝２１，２２の配置位置が調整されている。
【０１５７】
形態９の電池セル１は、供給側の促進構造３０７、排出側の促進構造３０８、及び排出側の阻害構造３０６、供給側の阻害構造３０５を備えることで、上述の形態１〜８と同様に、第一の流路３１、第二の流路３２間に生じる電解液の流通圧力の差を利用して、電池反応を促進できる。形態１等のように双極板２のみに第一の流路３１及び第二の流路３２を設けたり、形態９のように電極１２及び双極板２に流路３１，３２を設けたりできる点で、実施形態の電池セル１は設計の自由度が大きいといえる。
【０１５８】
〈双極板の構成材料〉
双極板２の構成材料は、例えば有機複合材、いわゆる導電性プラスチック等が挙げられる。有機複合材は、例えば、炭素系材料や金属等の導電性材料と、熱可塑性樹脂等の有機材とを含むものが挙げられる。双極板２は、例えば公知の方法によって板状に成形するとよい。導電性プラスチックの成形方法は、例えば射出成型、プレス成型、真空成型等が挙げられる。双極板２が直線溝２１，２２等の溝、突出部２ａ等を備える場合には、板状に成形する際に同時に上記溝等も成形することが挙げられる。又は、溝を備える双極板２は、平坦な平板材に切削加工等を行って、溝を形成することで製造してもよい。
【０１５９】
〈電極の構成材料〉
電極１２は、例えば炭素系材料の繊維集合体、多孔質の金属部材等が挙げられる。炭素系材料の繊維集合体は、例えば、カーボンフェルト、カーボンペーパー、カーボンクロス等が挙げられる。電極１２は、公知の電極材を利用してもよい。電極１２が直線溝２２等の溝、切欠部１２７等を備える場合には、板状に成形する際に同時に上述の溝等も成形することが挙げられる。上記溝等を備える電極１２は、平坦な平板材に切削加工等を行って、溝等を形成することで製造してもよい。
【０１６０】
（主要な効果）
実施形態の電池セル１は、上述の特定の流通構造を備えるため、電池反応を促進でき、ＲＦ電池１０における電池反応の効率の向上に寄与する。また、電解液の流通性にも優れるため、実施形態の電池セル１は、ＲＦ電池１０の圧力損失の低減にも寄与する。更に、電池セル１は、流路３に電解液を貯留できる。そのため、電池セル１は、電力系統の停電時等において、ポンプ１８，１９の安定稼働に寄与する。
【０１６１】
実施形態のセルスタック５は、実施形態の電池セル１を備えるため、電池反応を促進でき、電池反応を効率よく行えるＲＦ電池１０を構築できる。
【０１６２】
実施形態のＲＦ電池１０は、実施形態の電池セル１又は実施形態のセルスタック５を備えるため、電池反応を促進でき、電池反応を効率よく行える。
【０１６３】
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及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。例えば、実施形態の電池セル１に対して、以下の少なくとも一つの変更が可能である。
【０１６４】
（変形例１）電池セル１は、第一の流路３１、第二の流路３２以外の流路３を備える。例えば、図３Ａに示す形態１の電池セル１において、突出部２ａと第一の流路３１とを含む第一の流れ場３０１と、第二の流路３２を含む第二の流れ場３０２とを１組以上備えていれば、その他の流路３は、例えば図７Ａに示す直線溝２１，２２であってもよい。
【０１６５】
（変形例２）電池セル１は、複数の異なる流路構造を備える。即ち、電池セル１は、形態１〜形態８で説明した第一の流れ場３０１及び第二の流れ場３０２の組を複数種備えてもよい。例えば、電池セル１は、図３Ａに示す突出部２ａを含む第一の流れ場３０１及び第二の流れ場３０２の組と、図４に示す細溝部２０２を含む第一の流れ場３０１及び第二の流れ場３０２の組とを含んでもよい。
【０１６６】
（変形例３）第一の流路３１及び第二の流路３２の少なくとも一方が溝を含む場合、溝幅及び溝深さの少なくとも一方が溝の長手方向に異なる箇所を含む（図示せず）。この場合、溝幅や溝深さは、溝の長手方向に連続的に又は段階的に異なってもよい。
【０１６７】
（変形例４）第一の流路３１及び第二の流路３２の少なくとも一方が複数の溝を含む。上記複数の溝は、一つの方向、例えば電解液の流通方向に離間して配置されることが挙げられる。第一の流路３１や第二の流路３２がこのような複数の溝を備えると、形態１〜９で説明した連続する一つの溝を備える場合に比較して、溝の周囲に電解液を拡散させ易い。
【０１６８】
（変形例５）流路３が整流溝を含む。双極板２や電極１２に直線溝２１，２２等を備える場合、流路３は、供給縁２ｉ又は１２ｉの延設方向に沿って設けられる整流溝、及び排出縁２ｏ又は１２ｏの延設方向に沿って設けられる整流溝の少なくとも一方を含んでもよい。流路３が整流溝を含む場合、一端閉塞溝の一端は整流溝に開口するとよい。双極板２や電極１２が整流溝を備えず、セルフレーム４が窓部４１の内周縁に沿って整流溝を備えてもよい。
【０１６９】
（変形例６）電池セル１は、電極１２と双極板２との間に、導電性材料からなり、第一の流路３１及び第二の流路３２の少なくとも一方を備える板材（図示せず）を備える。
【０１７０】
（変形例７）電極１２の平面形状、双極板２の露出領域の平面形状を変更する。上記平面形状は、例えば、楕円やレーストラック状等といった少なくとも一部に曲線を含む形状や、六角形や八角形等といった多角形状等が挙げられる。電極１２の周縁、双極板２の周縁のうち、セルフレーム４における供給路のスリットが開口する内周縁に接する箇所を供給縁１２ｉ，２ｉとし、セルフレーム４における排出路のスリットが開口する内周縁に接する箇所を排出縁１２ｏ，２ｏとするとよい。
【符号の説明】
【０１７１】
１０  レドックスフロー電池（ＲＦ電池）
１  電池セル、１Ａ  正極セル、１Ｂ  負極セル
１１  隔膜、１３  正極電極、１４  負極電極
１６，１７  タンク、１６０，１７０  配管
１６１，１７１  往路配管、１６２，１７２  復路配管、１８，１９  ポンプ
１２，１２Ｅ，１２Ｆ，１２Ｉ  電極
１２ｉ  供給縁、１２ｏ  排出縁、１２３  畝部
１２０  基部、１２１  圧縮部、１２６  緻密部、１２７  切欠部
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｈ，２Ｉ  双極板
２ｉ  供給縁、２ｏ  排出縁、２ａ  突出部
２１，２２  直線溝、２３，２４，２５，２６  畝部
２００  基部、２０２  細溝部、２０３  太溝部
３００，３０１，３０２  流れ場、３０３，３０４  端部領域
３０５，３０６  阻害構造、３０７，３０８  促進構造
３，３１，３２  流路、３５  中心軸
４  セルフレーム
４０  枠体、４１  窓部、４３，４４  給液マニホールド
４５，４６  排液マニホールド、４８  シール材
５  セルスタック
５０  サブセルスタック、５１  エンドプレート、５２  締結部材
５３  給排板
６  介在機器、７  発電部、８  負荷
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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