(57)【要約】【課題】重量増を抑制しつつエネルギ効率を向上させることができるようにした、レドックスフロー電池を提供する。【解決手段】正極１４ｐ及び負極１４ｎが内蔵された電極格納容器１１と、電極格納容器１１と独立して設けられ、正極の電解液ＶＯ2+/ＶＯ2+を貯蔵する正極電解液格納容器１２ｐ及び負極の電解液Ｖ3+/Ｖ2+を貯蔵する負極電解液格納容器１２ｎとが乗物１に設けられる。正極１４ｐが内蔵された空間１５ｐと正極電解液格納容器１２ｐとを連通状態に接続する正極連通経路１８ｐと、負極１４ｎが内蔵された空間１５ｎと負極電解液格納容器１２ｎとを連通状態に接続する負極連通経路１８ｎとを備える。正極連通経路１８ｐを流通する正極の電解液ＶＯ2+/ＶＯ2+の流通方向と負極連通経路１８ｎを流通する負極の電解液Ｖ3+/Ｖ2+の流通方向とが、乗物１の進行方向に沿う方向である。【選択図】図３
2014127263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗物に設けられ、内部に二つの空間を有し、各空間にそれぞれ正極及び負極を内蔵する電極格納容器と、
前記乗物に前記電極格納容器と独立して設けられ、正極の電解液を貯蔵する正極電解液格納容器及び負極の電解液を貯蔵する負極電解液格納容器と、
前記正極が内蔵された空間と前記正極電解液格納容器とを連通状態に接続し、前記正極の電解液が流通する正極連通経路と、
前記負極が内蔵された空間と前記負極電解液格納容器とを連通状態に接続し、前記負極の電解液が流通する負極連通経路と、を備えたレドックスフロー電池であって、
前記正極連通経路を流通する前記正極の電解液の流通方向と前記負極連通経路を流通する前記負極の電解液の流通方向とが、何れも前記乗物の進行方向に沿う方向である
ことを特徴とする、レドックスフロー電池。
【請求項２】
前記正極が内蔵された空間と前記負極が内蔵された空間とは、前記電極格納容器内において前記乗物の進行方向に向かって並列に配置され、
前記正極電解液格納容器及び前記負極電解液格納容器は、何れも前記電極格納容器の前面の前方又は後面の後方に配置される
ことを特徴とする、請求項１記載のレドックスフロー電池。
【請求項３】
前記正極連通経路と別体で設けられ、前記正極が内蔵された空間と前記正極電解液格納容器とを連通状態に接続し、前記正極の電解液を圧送する正極ポンプを有する正極ポンプ流路と、
前記負極連通経路と別体で設けられ、前記負極が内蔵された空間と前記負極電解液格納容器とを連通状態に接続し、前記負極の電解液を圧送する負極ポンプを有する負極ポンプ流路とを備え、
前記正極ポンプ及び前記負極ポンプは、それぞれの回転軸が一致するように配置される
ことを特徴とする、請求項２記載のレドックスフロー電池。
【請求項４】
前記正極電解液格納容器は、前記電極格納容器の前面の前方及び後面の後方の何れか一方に配置され、
前記負極電解液格納容器は、前記電極格納容器の前面の前方及び後面の後方の何れか他方に配置される
ことを特徴とする、請求項１記載のレドックスフロー電池。
【請求項５】
前記電極格納容器，前記正極電解液格納容器及び前記負極電解液格納容器の少なくとも何れか一つには、その内部に圧縮性流体が封入されている
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載のレドックスフロー電池。
【請求項６】
前記正極連通経路及び前記負極連通経路には、それぞれ弁が設けられる
ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載のレドックスフロー電池。
【請求項７】
前記正極連通経路及び前記負極連通経路は、それぞれ二つ設けられる
ことを特徴とする、請求項６記載のレドックスフロー電池。
【請求項８】
前記弁は、圧力により開弁する逆止弁であり、
前記二つの正極連通経路上及び前記二つの負極連通経路上には、それぞれ前記逆止弁が流れ方向を逆向きにして設けられる
ことを特徴とする、請求項７記載のレドックスフロー電池。
【請求項９】
前記二つの正極連通経路上の何れか一方には圧力により開弁する逆止弁が設けられるとともに何れか他方には外力によって開閉される開閉弁が設けられ、
前記二つの負極連通経路上の何れか一方には圧力により開弁する逆止弁が設けられるとともに何れか他方には外力によって開閉される開閉弁が設けられる
ことを特徴とする、請求項７記載のレドックスフロー電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両や船舶などの乗物に搭載されるレドックスフロー電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ノートパソコン，携帯電話機などのポータブル機器や自動車，電車などの車両には、様々な種類の二次電池が利用されている。例えば、希硫酸の電解液を用いた鉛蓄電池や、アルカリ水溶液の電解液を用いたアルカリ二次電池などが広く知られている。また、電力貯蔵用の二次電池として、酸化還元反応の前後で活物質をイオンの状態としたまま、そのイオンの価数を変化させることにより充放電を行うレドックスフロー電池も知られている。
【０００３】
このような鉛蓄電池やアルカリ二次電池，レドックスフロー電池のように電解液に水溶液を用いた水溶液系二次電池は、化学反応が進行するに連れて電解液に濃度差を生じることがある。一方このような濃度差は、電池容量の低下や充放電効率の悪化など電池性能の低下を招く要因となるため、電解液を循環させて濃度を均一化する構造が採用されたものがある。例えば、電池容器内にポンプ等の強制循環装置を設けて電解液の濃度差を解消するものがある。
【０００４】
また、車両に搭載される二次電池に対して、ポンプのような装置を用いることなく電解液を循環させる構造が提案されている。例えば特許文献１に記載の二次電池は、電極板及び電解液が内蔵された電池容器の下部に、車両の進行方向に可動自在に配設されたピストンと、ピストンを収納するシリンダとが設けられている。このシリンダの両端部には、逆止弁を介して一対の導入管が接続されており、導入管の逆止弁とは逆側の端部は開放されている。この二次電池が搭載された車両が加速及び減速すると、車両の増加速度及び減加速度に対応してシリンダ内のピストンが前後に移動する。このようなピストンの動きによって、電解液は一方の導入管からシリンダ内に導かれるとともに他方の導入管から排出され、電池容器内で攪拌される。これにより、電池容器内の電解液の均一化が行われるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−９４２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、二次電池の一種であるレドックスフロー電池は、不活性電極が内蔵されて充放電が行われるセルと、電解液を貯蔵する外部タンクとが分離して設けられる二次電池である。通常レドックスフロー電池には、セル内の電解液と外部タンク内の電解液とを循環させるためのポンプが設けられている。レドックスフロー電池は、電解液の貯蔵量を増大させることで（すなわち、タンク容量を増大させることで）電池容量を増大させることが可能であり、現在は電力貯蔵用として用いられるのが一般的である。
【０００７】
レドックスフロー電池は、構造が単純でありサイクル寿命が長いという利点を有しているため、車両や船舶等の乗物に搭載し、乗物の電力源として利用することも考えられる。乗物に搭載する場合は、可能な限り軽量化を図り、エネルギ消費量を少なくすることが望まれる。また、電解液を循環させるためにポンプを作動させることは、エネルギ消費量を増大させることに繋がるため、ポンプ駆動に必要なエネルギを抑制してエネルギ効率を向上させることも必要である。
【０００８】
なお、上記の特許文献１のように、ポンプの代わりにピストンを用いることも考えられるが、ピストンを配置することで電池全体の重量増大は避けられない。また、ピストンが車両の加速及び減速方向に移動するのに対して電解液の濃度差は電極容器の上下方向に生じており、ピストン移動方向と濃度差発生方向とが相違することから車両の増加速度及び減加速度エネルギを効率よく電解液の濃度差解消に利用できない。
【０００９】
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたもので、重量増を抑制しつつエネルギ効率を向上させることができるようにした、レドックスフロー電池を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）ここで開示するレドックスフロー電池は、乗物に設けられ、内部に二つの空間を有し、各空間にそれぞれ正極及び負極を内蔵する電極格納容器と、前記乗物に前記電極格納容器と独立して設けられ、正極の電解液を貯蔵する正極電解液格納容器及び負極の電解液を貯蔵する負極電解液格納容器と、前記正極が内蔵された空間と前記正極電解液格納容器とを連通状態に接続し、前記正極の電解液が流通する正極連通経路と、前記負極が内蔵された空間と前記負極電解液格納容器とを連通状態に接続し、前記負極の電解液が流通する負極連通経路と、を備えたレドックスフロー電池であって、前記正極連通経路を流通する前記正極の電解液の流通方向と前記負極連通経路を流通する前記負極の電解液の流通方向とが、何れも前記乗物の進行方向に沿う方向であることを特徴としている。
【００１１】
（２）前記正極が内蔵された空間と前記負極が内蔵された空間とは、前記電極格納容器内において前記乗物の進行方向に向かって並列に配置され、前記正極電解液格納容器及び前記負極電解液格納容器は、何れも前記電極格納容器の前面の前方又は後面の後方に配置されることが好ましい。つまり、前記正極電解液格納容器と前記電極格納容器と前記負極電解液格納容器とは、これらを接続する連通経路を含めて、上面視又は側面視でコの字型に配置されていることが好ましい。
【００１２】
（３）このとき、前記正極連通経路と別体で設けられ、前記正極が内蔵された空間と前記正極電解液格納容器とを連通状態に接続し、前記正極の電解液を圧送する正極ポンプを有する正極ポンプ流路と、前記負極連通経路と別体で設けられ、前記負極が内蔵された空間と前記負極電解液格納容器とを連通状態に接続し、前記負極の電解液を圧送する負極ポンプを有する負極ポンプ流路とを備え、前記正極ポンプ及び前記負極ポンプは、それぞれの回転軸が一致するように配置されることが好ましい。
【００１３】
（４）また、前記正極電解液格納容器は、前記電極格納容器の前面の前方及び後面の後方の何れか一方に配置され、前記負極電解液格納容器は、前記電極格納容器の前面の前方及び後面の後方の何れか他方に配置されることが好ましい。つまり、前記正極電解液格納容器と前記電極格納容器と前記負極電解液格納容器とは、これらを接続する連通経路を含めて、上面視又は側面視で一直線状に配置されていることが好ましい。
【００１４】
（５）また、前記電極格納容器，前記正極電解液格納容器及び前記負極電解液格納容器の少なくとも何れか一つには、その内部に圧縮性流体が封入されていることが好ましい。また、前記正極が内蔵された空間及び前記正極電解液格納容器の少なくとも一方の内部には第一の圧縮性流体が封入され、前記負極が内蔵された空間及び前記負極電解液格納容器の少なくとも一方の内部には第二の圧縮性流体が封入されていることが好ましい。
（６）前記正極連通経路及び前記負極連通経路には、それぞれ弁が設けられることが好ましい。
（７）このとき、前記正極連通経路及び前記負極連通経路は、それぞれ二つ設けられることが好ましい。
【００１５】
（８）また、前記弁は、圧力により開弁する逆止弁であり、前記二つの正極連通経路上及び前記二つの負極連通経路上には、それぞれ前記逆止弁が流れ方向を逆向きにして設けられることがより好ましい。
（９）あるいは、前記二つの正極連通経路上の何れか一方には圧力により開弁する逆止弁が設けられるとともに何れか他方には外力によって開閉される開閉弁が設けられ、前記二つの負極連通経路上の何れか一方には圧力により開弁する逆止弁が設けられるとともに何れか他方には外力によって開閉される開閉弁が設けられることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
開示のレドックスフロー電池によれば、乗物の加速及び減速によって発生する慣性力により、電解液を正負の連通経路を通じて電極格納容器と正負の電解液格納容器との間でそれぞれ移動させて攪拌したり交換したりすることができる。そのため、電解液を循環させるためのポンプなどの手段を省略することができ、重量増を抑制することができる。また、仮にポンプなどの手段が設けられている場合、ポンプの非作動時でも乗物の加速及び減速時に電解液を移動させることができる。つまり、本レドックスフロー電池は、乗物の加減速を利用して電極格納容器内の電解液のイオン濃度と電解液格納容器内の電解液のイオン濃度との差（イオン濃度差）を小さくして、電解液のイオン濃度を全体的に均一化させることができる。これにより、電池の容量低下の抑制，充放電効率の悪化防止や出力維持を図ることができる。
【００１７】
また、慣性力を利用することで電解液を循環させるためのポンプの作動時間や作動回数を減らすことができ、ポンプ作動に必要なエネルギを抑制することができるため、エネルギ効率を向上させることができる。また、仮にシステム故障によりポンプが作動しなくなってしまったような場合であっても電解液を移動させることができるため、電池として使用を継続することができ、信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一般的なレドックスフロー電池の動作原理を説明する概略図である。
【図２】第一実施形態に係るレドックスフロー電池を搭載した車両の模式的な側面図である。
【図３】図２の車両の模式的な上面図である。
【図４】図３のレドックスフロー電池の作動状態を示す図であり、（ａ）は車両加速時、（ｂ）は車両減速時である。
【図５】図３のレドックスフロー電池の変形例を示す模式的な上面図であり、（ａ）は第一変形例、（ｂ）は第二変形例、（ｃ）は第三変形例である。
【図６】第二実施形態に係るレドックスフロー電池を搭載した車両の模式的な上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を用いて実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。以下の説明では、車両の進行方向を前方とし、前方を基準に左右を定め、重力の方向を下方とし、その逆を上方として説明する。
【００２０】
［１．レドックスフロー電池の基本構造］
最初に、図１を用いて一般的なレドックスフロー電池（以下、ＲＦ電池という）４０の基本的な構造について説明する。図１に示すように、ＲＦ電池４０は、電極４４が内蔵された充放電セル４１と、電解液を貯蔵するタンク４２とが分離して設けられた二次電池である。ここでは、正負の電解液がともにバナジウムイオン（Ｖ3+/Ｖ2+，ＶＯ2+/ＶＯ2+）である全バナジウム系のＲＦ電池４０について説明する。ＲＦ電池４０の反応は、充放電セル４１において正負の電解液にそれぞれ含まれるバナジウムイオン（以下、Ｖイオンとも表す）の価数変化により生じる。なお、以下の説明において、正極側の要素と負極側の要素とを区別する場合には、正極側の要素の符号にｐを付し、負極側の要素の符号にｎを付して説明する。
【００２１】
充放電セル４１は、電気エネルギと化学エネルギとの変換に用いられる要素であり、内部が隔膜４３により二つの空間４５ｐ，４５ｎに仕切られている。充放電セル４１の二つの空間４５ｐ，４５ｎには、電極４４として正極４４ｐ，負極４４ｎがそれぞれ配置される。正極４４ｐ及び負極４４ｎは不活性電極であり、それぞれ炭素繊維で形成される。正極４４ｐ及び負極４４ｎにはそれぞれ導線が接続され、導線の先には例えば電気負荷５０が接続される。
【００２２】
隔膜４３は、充放電セル４１の中央に配置され、充放電セル４１を正極空間４５ｐと負極空間４５ｎとに仕切るものであり、水素イオンは通すがＶイオンは通さないイオン交換膜である。なおここでは、ＲＦ電池４０の充放電セル４１が一つの場合を例示しているが、通常は複数の充放電セル４１が直列に接続されてセル群を構成し、電池の出力電圧が高められる。
【００２３】
タンク４２には、正極の電解液を貯蔵する正極タンク４２ｐと、負極の電解液を貯蔵する負極タンク４２ｎとがある。正極タンク４２ｐは、流路４６ｐを介して正極空間４５ｐと連通され、内部に正極の電解液である４価のバナジウムイオン（Ｖ4+，ＶＯ2+とも表記する）及び５価のバナジウムイオン（Ｖ5+，ＶＯ2+とも表記する）が貯蔵される。以下、正極の電解液をＶＯ2+/ＶＯ2+と表記する。負極タンク４２ｎは、流路４６ｎを介して負極空間４５ｎと連通され、内部に負極の電解液である３価のバナジウムイオン（Ｖ3+とも表記する）及び２価のバナジウムイオン（Ｖ2+とも表記する）が貯蔵される。以下、負極の電解液をＶ3+/Ｖ2+と表記する。
【００２４】
流路４６ｐ，４６ｎは、電解液が流通する配管であり、これら流路４６ｐ，４６ｎにはそれぞれ電解液を圧送するためのポンプ４７が介設される。ポンプ４７は、例えば図示しないコントローラによってその作動が制御され、ポンプ作動時には電解液が充放電セル４１とタンク４２との間で循環され、ポンプ停止時には電解液の循環が停止される。
このように構成されたＲＦ電池４０の電極反応を式（１），（２）に示す。式（１）は正極の電池反応を示し、式（２）は負極の電池反応を示す。また、左から右への反応が放電時の電池反応を表し、右から左への反応が充電時の電池反応を表す。
【００２５】
【数１】
2014127263.tif 000003
【００２６】
放電時には、セル内の負極で２価のＶイオンが３価のＶイオンに酸化され、正極で５価のＶイオンが４価のＶイオンに還元される。これにより、負極空間４５ｎでは３価のＶイオン濃度が高くなり、２価のＶイオン濃度が低くなる。また、正極空間４５ｐでは、４価のＶイオン濃度が高くなり、５価のＶイオン濃度が低くなる。このとき、負極で生成される電子（ｅ-）は導線を通って正極側に移動することで電力が取り出されると同時に、水素イオン（Ｈ+）は隔膜４３を通って正極側に移動する。
【００２７】
一方、充電時には、セル内の正極で４価のＶイオンが５価のＶイオンに酸化され、負極で３価のＶイオンが２価のＶイオンに還元される。これにより、正極空間４５ｐでは５価のＶイオン濃度が高くなり、４価のＶイオン濃度が低くなる。また、負極空間４５ｎでは、２価のＶイオン濃度が高くなり、３価のＶイオン濃度が低くなる。このとき、正極で生成される電子（ｅ-）は導線を通って負極側に移動することで電力が貯蔵されると同時に、水素イオン（Ｈ+）は隔膜４３を通って負極側に移動する。このようにして、電解液の電気的中性が保たれながら、供給された電力は価数の異なるＶイオンの形態変化として電解液に貯蔵され、放電時に取り出すことができる。
【００２８】
ＲＦ電池４０は、充放電動作によって充放電セル４１内の電解液に含まれる活物質それぞれのＶイオン濃度が変化する。そのため、ポンプ４７を用いてタンク４２に蓄えられた電解液を充放電セル４１に送り、充放電セル４１とタンク４２との間で電解液を循環させ、充放電セル４１内の電解液をタンク４２へ排出させる。これにより、充放電セル４１内の電解液とタンク４２内の電解液とを入れ替えて、電気分解による電気的出力を維持する。
【００２９】
［２．第一実施形態］
［２−１．構造］
次に、図２〜図４を用いて、第一実施形態に係るＲＦ電池１０について説明する。図２に示すように、本ＲＦ電池１０は、車両１の床下に搭載される。車両１は、ＲＦ電池１０の電力でモータ２が作動することによって走行する電気自動車である。なお、ここでは、車両１にはモータ２の動力源としてＲＦ電池１０のみが搭載されている場合を例示するが、この他にも、例えばリチウムイオン二次電池やリチウムイオンポリマー二次電池等の走行用バッテリが搭載されていてもよく、走行用バッテリを外部充電可能な構成とされていてもよい。
【００３０】
モータ２とＲＦ電池１０とを接続する給電回路上には、インバータ３が設けられる。インバータ３よりもＲＦ電池１０側で授受される電流は直流電流であり、インバータ３よりもモータ２側で授受される電流は交流電流であり、インバータ３はこれらの電流の直流，交流の変換を実施する。
ＲＦ電池１０は、上記した一般的なＲＦ電池４０の基本的な構造を有する全バナジウム系ＲＦ電池である。ＲＦ電池１０に関する以下の説明では、一般的なＲＦ電池４０と同様の機能，構造を有する要素については上記した名称と同一の名称で呼び、重複する説明は省略する。
【００３１】
図３に示すように、本実施形態に係るＲＦ電池１０は、電極１４（正極１４ｐ，負極１４ｎ）を内蔵する充放電セル（電極格納容器）１１と、正負の電解液をそれぞれ貯蔵する二つのタンク（電解液格納容器）１２と、充放電セル１１及び二つのタンク１２をそれぞれ接続する連通経路１８とを備えている。ＲＦ電池１０は、充放電セル１１とタンク１２と連通経路１８とが、車両１の進行方向（すなわち、前後方向）に沿って配置されている。ここでは、ＲＦ電池１０は、二つのタンク１２が何れも充放電セル１１の後面の後方に配置され、上面視でコの字型をなしている。
【００３２】
充放電セル１１は、車両前後方向に沿って設けられた隔膜１３によって内部が二つの空間１５に仕切られている。一方の空間１５には正極１４ｐが配置され、他方の空間１５には負極１４ｎが配置される。以下、正極１４ｐが配置される空間１５を正極空間１５ｐと呼び、負極１４ｎが配置される空間１５を負極空間１５ｎと呼ぶ。これら正極空間１５ｐと負極空間１５ｎとは、充放電セル１１内において車両１の進行方向に向かって並列に（すなわち、車幅方向に並んで）配置される。なお、二つの空間１５には圧縮性流体が封入されていてもよい。この圧縮性流体は、窒素ガスやアルゴンガスのような不活性ガスであることが好ましい。さらに、不活性ガスと電解液とが直接触れることがないように、可動隔壁やガスバッグによって区切られることがより好ましい。
【００３３】
二つのタンク１２には、それぞれ正極の電解液ＶＯ2+/ＶＯ2+と負極の電解液Ｖ3+/Ｖ2+とが貯蔵されている。以下、正極の電解液ＶＯ2+/ＶＯ2+が貯蔵されるタンク１２を正極タンク（正極電解液格納容器）１２ｐと呼び、負極の電解液Ｖ3+/Ｖ2+が貯蔵されるタンク１２を負極タンク（負極電解液格納容器）１２ｎと呼ぶ。なお、二つのタンク１２には圧縮性流体が封入されていてもよい。この圧縮性流体は、窒素ガスやアルゴンガスのような不活性ガスであることが好ましい。さらに、不活性ガスと電解液とが直接触れることがないように、可動隔壁やガスバッグによって区切られることがより好ましい。このように、充放電セル１１及び二つのタンク１２中に圧縮性流体が存在すると、後述する電解液の移動を助け、電解液の流動性が向上する。
【００３４】
連通経路１８には、正極空間１５ｐと正極タンク１２ｐとを連通する正極連通経路１８ｐと、負極空間１５ｎと負極タンク１２ｎとを連通する負極連通経路１８ｎとがある。正極連通経路１８ｐ及び負極連通経路１８ｎは、電解液が流通する配管であり、車両前後方向に延設されている。これら正極連通経路１８ｐ及び負極連通経路１８ｎは、それぞれ二つ設けられる。
【００３５】
二つの正極連通経路１８ｐ上には、電解液の流通方向を常に一方向に保つ逆止弁１９が、流れ方向が逆向きになるように介設されている。同様に、二つの負極連通経路１８ｎ上にも、流れ方向が逆向きになるように逆止弁１９が介設されている。つまり、正負ともに、充放電セル１１とタンク１２との間を電解液が連通経路１８を通じて一方向に循環できるようになっている。
【００３６】
逆止弁１９は、その開閉（オンオフ）によって電解液の流通を開放又は遮断するものであり、開弁時の開度によって電解液の流量を増減させるものである。なお、ここでの逆止弁１９は、コントローラで制御されるものではなく、圧力により開弁する一般的なものである。以下、電解液の流通方向によって二つの正極連通経路１８ｐ及び二つの負極連通経路１８ｎを区別する場合には、充放電セル１１からタンク１２へ向かう連通経路１８を第一連通経路１８1（１８ｐ1，１８ｎ1）と呼び、タンク１２から充放電セル１１へ向かう連通経路１８を第二連通経路１８2（１８ｐ2，１８ｎ2）と呼ぶ〔図４（ａ）及び（ｂ）参照〕。
【００３７】
充放電セル１１は、これら連通経路１８とは別体で設けられたポンプ流路１６を介してタンク１２と連通されている。ポンプ流路１６には、電解液を圧送するポンプ１７が設けられている。つまり、正極空間１５ｐと正極タンク１２ｐとは、二つの正極連通経路１８ｐとは別に、正極ポンプ１７ｐが設けられた一つの正極ポンプ流路１６ｐによっても連通状態にされている。同様に、負極空間１５ｎと負極タンク１２ｎとは、二つの負極連通経路１８ｎとは別に、負極ポンプ１７ｎが設けられた一つの負極ポンプ流路１６ｎによっても連通状態にされている。これら正極ポンプ１７ｐ及び負極ポンプ１７ｎは、それぞれの回転軸が一致するように配置され、一つのポンプ用モータ（図示略）によって駆動される。
【００３８】
ポンプ用モータの作動は、図２及び図３に示す電子制御装置４（Electronic Control Unit，以下、ＥＣＵ４という）によって制御される。このＥＣＵ４は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵでの演算結果等が一時的に記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入出力するための入出力ポート、時間をカウントするタイマー等を備えたコンピュータである。ここではＥＣＵ４は、正極ポンプ１７ｐ及び負極ポンプ１７ｎの作動を制御することで電解液の循環を制御する。
【００３９】
［２−２．作用］
本実施形態に係るＲＦ電池１０は上記のように構成されているため、正極ポンプ１７ｐ及び負極ポンプ１７ｎが駆動されると、図３中に矢印で示すように、電解液は充放電セル１１とタンク１２との間を移動して攪拌される。これにより、充放電セル１１とタンク１２との間のイオン濃度差が小さくなる。また、正極ポンプ１７ｐ及び負極ポンプ１７ｎの作動によって、充放電セル１１とタンク１２との間に圧力差が生じると逆止弁１９が開弁し、連通経路１８を通って圧力の高い方から低い方へ電解液が流れる。これにより、電解液は充放電セル１１とタンク１２との間を、ポンプ流路１６に加え、連通経路１８を通って一方向に循環する。
【００４０】
さらに、本ＲＦ電池１０は、充放電セル１１とタンク１２と連通経路１８とが車両１の進行方向に沿って配置されているため、ポンプ１７の非作動時においても車両１の加速時及び減速時に発生する慣性力により電解液を移動させることができる。これについて図４（ａ）及び（ｂ）を用いて説明する。
【００４１】
図４（ａ）に示すように、車両１の加速時には、図中白抜き矢印で示すように、進行方向とは逆向き（つまり、後向き）の慣性力が発生する。そのため、ポンプ１７を駆動していない場合であっても、電解液には進行方向とは逆向きの力が作用する。このとき、第一連通経路１８1は慣性力の向きと流通方向とが一致し、第二連通経路１８2は慣性力の向きと流通方向とが逆向きであるため、車両１が加速し始めると電解液は第一連通経路１８1のみを通って充放電セル１１からタンク１２へ移動する（図中太矢印）。
【００４２】
このような電解液の移動によってタンク１２の圧力が上昇すると、今度は第二連通経路１８2の逆止弁１９が開弁するとともに、第一連通経路１８1の逆止弁１９が閉弁する。そして、充放電セル１１とタンク１２との圧力差を解消するように、今度は第二連通経路１８2を通ってタンク１２から充放電セル１１へ電解液が移動する（図中細矢印）。これにより圧力差が解消されれば、電解液は慣性力の影響を受けて同様の移動を繰り返し、充放電セル１１とタンク１２との間を移動（循環）し、慣性力が作用しなくなれば停止する。
【００４３】
また、電解液が第二連通経路１８2を通ってタンク１２から充放電セル１１へ移動することで、逆に充放電セル１１の圧力がタンク１２の圧力よりも高くなった場合は、第一連通経路１８1の逆止弁１９が再び開弁するとともに、第二連通経路１８2の逆止弁１９が再度閉弁する。このとき、車両１の加速が継続中であれば第一連通経路１８1を移動する電解液には慣性力が作用するため、電解液の移動が慣性力により後押しされ、充放電セル１１とタンク１２との間の移動（循環）が促進される。一方、車両１の加速が終了した場合、充放電セル１１とタンク１２との間に圧力差がある限りは、電解液は緩やかに充放電セル１１とタンク１２との間を移動（循環）し、圧力差が解消されると停止する。なお、逆止弁１９に開弁圧がある場合には、圧力差が開弁圧以下となったところで弁が閉じ、その場合には逆止弁開弁圧相当の圧力差を残して停止する。
【００４４】
また、図４（ｂ）に示すように、車両１の減速時には、図中白抜き矢印で示すように、進行方向と同一の向き（つまり、前向き）の慣性力が発生する。そのため、ポンプ１７を駆動していない場合であっても、電解液には進行方向と同じ向きの力が作用する。このとき、第二連通経路１８2はこの慣性力の向きと流通方向とが一致し、第一連通経路１８1は慣性力の向きと流通方向とが逆向きであるため、車両１が減速し始めると電解液は第二連通経路１８2のみを通ってタンク１２から充放電セル１１へ移動する（図中太矢印）。
【００４５】
このような電解液の移動によって充放電セル１１の圧力が上昇すると、今度は第一連通経路１８1の逆止弁１９が開弁するとともに、第二連通経路１８2の逆止弁１９が閉弁する。そして、充放電セル１１とタンク１２との圧力差を解消するように、今度は第一連通経路１８1を通って充放電セル１１からタンク１２へ電解液が移動する（図中細矢印）。これにより圧力差が解消されれば、電解液は慣性力の影響を受けて同様の移動を繰り返し、充放電セル１１とタンク１２との間を移動（循環）し、慣性力が作用しなくなれば停止する。
【００４６】
また、電解液が第一連通経路１８1を通って充放電セル１１からタンク１２へ移動することで、逆にタンク１２の圧力が充放電セル１１の圧力よりも高くなった場合は、第二連通経路１８2の逆止弁１９が再び開弁するとともに、第一連通経路１８1の逆止弁１９が再度閉弁する。このとき、車両１の減速が継続中であれば第二連通経路１８2を移動する電解液には慣性力が作用するため、電解液の移動が慣性力により後押しされ、充放電セル１１とタンク１２との間の移動（循環）が促進される。一方、車両１の減速が終了した場合、充放電セル１１とタンク１２との間に圧力差がある限りは、電解液は緩やかに充放電セル１１とタンク１２との間を移動（循環）し、圧力差が解消されると停止する。なお、逆止弁１９に開弁圧がある場合には、圧力差が開弁圧以下となったところで弁が閉じ、その場合には逆止弁開弁圧相当の圧力差を残して停止する。
【００４７】
［２−３．効果］
このように、本実施形態に係るＲＦ電池１０によれば、充放電セル１１とタンク１２とこれらを連通する連通経路１８とが車両１の進行方向に沿って配置されるため、車両１の加速及び減速によって発生する慣性力により、電解液を正負の連通経路１８を通じて充放電セル１１と正負のタンク１２との間でそれぞれ移動させて攪拌したり交換したりすることができる。そのため、ポンプ１７の非作動時でも電解液を循環させることができるため、ポンプ１７を省略することができる。ポンプ１７を省略すれば車両１全体の重量を低減することができる。
【００４８】
また、ポンプ１７が設けられている場合、ポンプ１７の非作動時でも車両１の加速及び減速時に電解液を循環させることができる。つまり、本ＲＦ電池１０は、車両１の加減速を利用して充放電セル１１内の電解液のＶイオン濃度とタンク１２内の電解液のＶイオン濃度との差（イオン濃度差）を小さくして、電解液全体のイオン濃度を均一化させることができる。これにより、電池の容量低下の抑制，充放電効率の悪化防止や出力維持を図ることができる。
【００４９】
また、慣性力を活用することで電解液を循環させるためのポンプ１７の作動時間や作動回数を減らすことができ、ポンプ作動に必要なエネルギを抑制することができるため、エネルギ効率を向上させることができる。このため、ＲＦ電池１０が搭載された車両１の電費の改善や航続距離の延長を図ることができる。また、仮にシステム故障によりポンプ１７が作動しなくなってしまったような場合であっても電解液を移動させることができるため、電池として使用を継続することができ、信頼性を高めることができる。
【００５０】
また、本実施形態のＲＦ電池１０は、正極タンク１２ｐ及び負極タンク１２ｎが何れも充放電セル１１の後面の後方に配置され、上面視でコの字型をなしているため、一直線状に配置した場合と比べてＲＦ電池１０の全長（前後方向長さ）を短くすることができる。また、車両１に発生する慣性力により正負の電解液を同じ方向に移動させることができる。すなわち、車両１の加速時には、正負何れも充放電セル１１からタンク１２に向かって電解液を移動させることができ、反対に車両１の減速時には、正負何れもタンク１２から充放電セル１１に向かって電解液を移動させることができる。これにより、充放電セル１１とタンク１２との間の電解液の圧力のバランスを、正極側及び負極側で同等にすることができる。
【００５１】
また、本ＲＦ電池１０は、正極ポンプ流路１６ｐと負極ポンプ流路１６ｎとを備え、これらの流路１６にはそれぞれ電解液を圧送するためのポンプ１７が設けられているため、連通経路１８に加え、このポンプ流路１６によっても電解液を充放電セル１１とタンク１２との間で移動させて攪拌することができる。これにより、車両１の運転状態にかかわらず、電解液のイオン濃度差を小さくすることができる。
【００５２】
さらに、正極ポンプ１７ｐと負極ポンプ１７ｎとは、それぞれの回転軸が一致するように配置されているため、一つのポンプ用モータ（駆動手段）で二つのポンプ１７を駆動することができる。そのため、正極ポンプ１７ｐ及び負極ポンプ１７ｎをそれぞれ駆動するためのモータを別個設ける必要がなく、コスト及び重量を低減することができる。
【００５３】
また、充放電セル１１及び二つのタンク１２内に圧縮性流体が封入されている場合は、二つの空間１５やタンク１２の容積を慣性力（圧力）によって大きく変動させることができる。これにより、車両１の加減速による電解液の移動がしやすくなり、電解液の流動性を向上させることができる。言い換えると、慣性力による電解液の循環作用をより大きくすることができる。
また、連通経路１８には弁（逆止弁）１９が設けられているため、充放電セル１１とタンク１２との間を移動する電解液の流れ（電解液の移動量や移動方向）を調節することができ、イオン濃度差を効率的に小さくすることができる。
【００５４】
また、正極連通経路１８ｐ及び負極連通経路１８ｎはそれぞれ二つ設けられているため、充放電セル１１と正極タンク１２ｐ及び負極タンク１２ｎとの間で電解液を移動しやすくすることができる。さらに、正極連通経路１８ｐ及び負極連通経路１８ｎを二つずつ設けることで、同じ経路上で電解液を移動させて攪拌させるだけでなく、一方向に電解液を流通させて循環させることができる。つまり、単位時間あたりの電解液の流量を確保しやすくすることができ、イオン濃度差を効率的に小さくすることができる。
【００５５】
また、二つの正極連通経路１８ｐ及び二つの負極連通経路１８ｎには、それぞれ逆止弁１９が流れ方向を逆向きにして設けられているため、車両１に発生する慣性力で電解液が移動することにより充放電セル１１とタンク１２との間に生じる圧力差によって、逆止弁１９が順番に開弁する。これにより、外部からの力や弁の開閉制御がなくとも電解液を確実に一方向に循環させることができ、イオン濃度差を素早く解消して電解液を均一化することができる。
【００５６】
［２−４．変形例］
図５（ａ）〜（ｃ）を用いて、本実施形態に係るＲＦ電池１０の変形例について説明する。以下、上記実施形態と同様の部品や構造については、上記実施形態と同様の符号を付し、重複する説明は省略する。また、上記実施形態と同様の構成からは上記した効果と同様の効果が得られるため、その説明は省略する。
【００５７】
（１）第一変形例
まず、図５（ａ）に第一変形例を示す。この第一変形例は、前述したＲＦ電池１０の構成のうち、正負二つずつの連通経路１８上にそれぞれ設けられた逆止弁１９が、何れも開閉弁２９に置き換えられた点を除いて、上記実施形態の構成と同一である。開閉弁２９は、例えば電気で作動する電磁弁や、モータ，アクチュエータ，人力等を用いて機械的に作動する弁など、外部から何らかの力が付与されることで開閉する弁である。開閉弁２９の作動は、上記のＥＣＵ４によって制御される。
【００５８】
ＥＣＵ４は、開閉弁２９を開放すべき条件（開弁条件）が成立した場合に開閉弁２９を開放し、開弁条件の不成立時は常に開閉弁２９を閉弁状態とする。あるいは、ＥＣＵ４は、開閉弁２９を閉弁すべき条件（閉弁条件）が成立した場合に開閉弁２９を閉鎖し、閉弁条件の不成立時は常に開閉弁２９を開弁状態とする。言い換えると、ＥＣＵ４は、開閉弁２９を開放させて電解液を充放電セル１１とタンク１２との間で移動させた方がよいと判断した場合に、開閉弁２９を開放し、電解液の移動を停止させた方がよいと判断した場合に、開閉弁２９を閉鎖する。
【００５９】
例えばＥＣＵ４は、ＲＦ電池１０の充放電状態とＶイオンの濃度とに基づいて開閉弁２９の開弁を制御する。ＲＦ電池１０を放電させている場合、充放電セル１１の正極空間１５ｐには、４価のＶイオンが増大する。そのため、ＥＣＵ４は、正極空間１５ｐの電解液の４価のＶイオンの濃度が正極タンク１２ｐ内の電解液の４価のＶイオンの濃度よりも高くなった場合、又は正極空間１５ｐの電解液の５価のＶイオンの濃度が正極タンク１２ｐ内の電解液の５価のＶイオンの濃度よりも低くなった場合に、開閉弁２９を開弁する。
【００６０】
あるいは、ＲＦ電池１０を放電させている場合、負極空間１５ｎには、３価のＶイオンが増大する。そのため、ＥＣＵ４は、負極空間１５ｎの電解液の３価のＶイオンの濃度が負極タンク１２ｎ内の電解液の３価のＶイオンの濃度よりも高くなった場合、又は負極空間１５ｎの電解液の４価のＶイオンの濃度が負極タンク１２ｎ内の電解液の４価のＶイオンの濃度よりも低くなった場合に、開閉弁２９を開弁してもよい。この状態で慣性力が発生すれば、電解液を充放電セル１１とタンク１２との間で移動させて攪拌することができ、イオン濃度差を小さくすることができる。
【００６１】
一方、ＲＦ電池１０を充電している場合、充放電セル１１の正極空間１５ｐには、５価のＶイオンが増大する。そのため、ＥＣＵ４は、正極空間１５ｐの電解液の５価のＶイオンの濃度が正極タンク１２ｐ内の電解液の５価のＶイオンの濃度よりも高くなった場合、又は正極空間１５ｐの電解液の４価のＶイオンの濃度が正極タンク１２ｐ内の電解液の４価のＶイオンの濃度よりも低くなった場合に、開閉弁２９を開弁する。
【００６２】
あるいは、ＲＦ電池１０を放電させている場合、負極空間１５ｎには、２価のＶイオンが増大する。そのため、ＥＣＵ４は、負極空間１５ｎの電解液の２価のＶイオンの濃度が負極タンク１２ｎ内の電解液の２価のＶイオンの濃度よりも高くなった場合、又は負極空間１５ｎの電解液の３価のＶイオンの濃度が負極タンク１２ｎ内の電解液の３価のＶイオンの濃度よりも低くなった場合に、開閉弁２９を開弁してもよい。この状態で慣性力が発生すれば、電解液を充放電セル１１と正極タンク１２ｐとの間で移動させることができるため、より多くの電力を電解液に貯蔵することができる。
【００６３】
したがって、このような第一変形例に係るＲＦ電池１０によれば、正負二つずつの連通経路１８上にそれぞれ設けられた開閉弁２９の開閉を制御することで、正負の電解液の慣性力による移動をそれぞれ調節することができる。すなわち、開閉弁２９が開弁状態のときに慣性力が発生すると、充放電セル１１及びタンク１２の圧力差に関わらず、慣性力の方向に電解液を移動させることができる。また、開閉弁２９を閉鎖することで、慣性力の発生や充放電セル１１及びタンク１２の圧力差に関わらず、電解液の移動を止めることができる。また、正負それぞれの開閉弁２９を別個に制御することで正負の電解液の移動や攪拌をそれぞれ行うことができる。
【００６４】
（２）第二変形例
次に、図５（ｂ）に第二変形例を示す。この第二変形例は、前述したＲＦ電池１０の構成のうち、正負二つずつの連通経路１８上にそれぞれ設けられた逆止弁１９のうち、一方が開閉弁２９に置き換えられた点を除いて、上記実施形態の構成と同一である。開閉弁２９は、上記の第一変形例のものと同様である。つまり、第二変形例に係るＲＦ電池１０は、第一連通経路１８1上には逆止弁１９が設けられ、第二連通経路１８2上には開閉弁２９が設けられる。
【００６５】
第一連通経路１８1上の逆止弁１９は、電解液の流通方向を一方向に制限し、第二連通経路１８2上の開閉弁２９は、その開閉が制御されることで電解液の流通を調節する。例えば、車両１の加速時に慣性力が発生すると、第一連通経路１８1を通って電解液がタンク１２へ流れる。このとき、開閉弁２９が開放されていれば、電解液は第二連通経路１８2も通ってタンク１２へ流れる。これにより、タンク１２内の圧力が上昇すると、逆止弁１９は閉弁される。ここで開閉弁２９を開弁状態にしておけば、電解液は慣性力の方向と充放電セル１１及びタンク１２の圧力差とに応じて第一連通経路１８1上を流通するが、開放弁２９を閉弁すれば電解液の流通を停止することができる。
【００６６】
また、車両１の減速時に開閉弁２９を開弁することで、慣性力により電解液をタンク１２から充放電セル１１へ移動させることができる。そして、充放電セル１１の圧力が高まると、逆止弁１９が開弁し、電解液が充放電セル１１とタンク１２との間を循環する。反対に、車両１の減速時に開放弁２９を閉弁することで、慣性力が発生したとしても電解液の流通を止めることができる。
【００６７】
したがって、第二変形例に係るＲＦ電池１０によれば、逆止弁１９によって電解液の流通方向を一方向に定めることができ、圧力差による逆止弁１９の作動に応じて開閉弁２９を制御することで、充放電セル１１とタンク１２との間で電解液を循環させることができる。また、開閉弁２９によって電解液の流通を止めることもできる。
【００６８】
（３）第三変形例
次に、図５（ｃ）に第三変形例を示す。この第三変形例は、前述したＲＦ電池１０の構成のうち、連通経路１８が正負それぞれに一つずつ設けられ、それぞれの連通経路１８上に開閉弁２９が設けられている点を除いて、上記実施形態の構成と同一である。開閉弁２９は、上記の第一変形例のものと同様である。
【００６９】
連通経路１８上の開閉弁２９を開放しているときに車両１に慣性力が発生すると、電解液を充放電セル１１とタンク１２との間で移動させることができる。また、電解液の移動を停止させたい場合には、開閉弁２９を閉弁すればよい。したがって、第三変形例に係るＲＦ電池１０によれば、部品点数を削減し、重量をさらに低減することができるとともに、電解液を充放電セル１１とタンク１２との間で移動させることができる。
【００７０】
［３．第二実施形態］
次に、第二実施形態に係るＲＦ電池１０′について、図６を用いて説明する。図６は第一実施形態のＲＦ電池１０の構成を示す図１に対応する図であり、本実施形態に係るＲＦ電池１０′が車両１に搭載された状態を示す。本ＲＦ電池１０′は、全体の形状が異なる点を除いて、第一実施形態の構造と同様である。以下、第一実施形態と同様の部品や構造については、第一実施形態と同様の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００７１】
図６に示すように、本実施形態に係るＲＦ電池１０′は、充放電セル１１の前面の前方に正極タンク１２ｐが配置され、充放電セル１１の後面の後方に負極タンク１２ｎが配置されている。そして、正極空間１５ｐと正極タンク１２ｐとを接続する正極連通経路１８ｐ及び正極ポンプ流路１６ｐと、負極空間１５ｎと負極タンク１２ｎとを接続する負極連通経路１８ｎ及び負極ポンプ流路１６ｎとが、何れも電解液の流通方向が車両１の進行方向に沿うように、車両１に搭載されている。つまり、本ＲＦ電池１０′は、正極タンク１２ｐ，充放電セル１１及び負極タンク１２ｎが車両前後方向に一直線状に配置されており、これらを接続する連通経路１８及びポンプ流路１６も車両前後方向に延設されている。
【００７２】
このように構成された本ＲＦ電池１０′によれば、車両１の加速時及び減速時に発生する慣性力により、電解液を外力なしに移動させて攪拌させることができる。つまり、車両１の加速時には、進行方向とは逆向きの慣性力が発生するため、電解液には進行方向とは逆向きの力が作用する。これにより、正極側では、電解液が慣性力の向きと流通方向とが一致する第一連通経路１８ｐ1を通って、正極タンク１２ｐから充放電セル１１の正極空間１５ｐへ移動する。
【００７３】
このような電解液の移動によって正極空間１５ｐの圧力が正極タンク１２ｐよりも高くなると、今度は第二連通経路１８ｐ2の逆止弁１９が開弁するとともに、第一連通経路１８ｐ1の逆止弁１９が閉弁する。そのため、今度は第二連通経路１８ｐ2を通って正極空間１５ｐから正極タンク１２ｐへ電解液が移動する。これにより圧力差が解消されれば、電解液は慣性力の影響を受けて同様の移動を繰り返し、充放電セル１１とタンク１２との間を移動（循環）し、慣性力が作用しなくなれば停止する。なお、逆止弁１９に開弁圧がある場合には、圧力差が開弁圧以下となったところで弁が閉じ、その場合には逆止弁開弁圧相当の圧力差を残して停止する。
【００７４】
また、電解液が第二連通経路１８2を通って正極空間１５ｐから正極タンク１２ｐへ移動することで、逆に正極タンク１２ｐの圧力が正極空間１５ｐの圧力よりも高くなった場合は、第一連通経路１８ｎ1の逆止弁１９が再び開弁するとともに、第二連通経路１８ｎ2の逆止弁１９が再度閉弁する。このようにして電解液が正極空間１５ｐと正極タンク１２ｐとの間を循環する。
【００７５】
一方、負極側では、電解液が慣性力の向きと流通方向とが一致する第一連通経路１８ｎ1を通って、充放電セル１１の負極空間１５ｎから負極タンク１２ｎへ移動する。このような電解液の移動によって負極タンク１２ｎの圧力が上昇すると、今度は第二連通経路１８ｎ2の逆止弁１９が開弁するとともに、第一連通経路１８ｎ1の逆止弁１９が閉弁する。そのため、今度は第二連通経路１８ｎ2を通って負極タンク１２ｎから充放電セル１１の負極空間１５ｎへ電解液が移動する。これにより圧力差が解消されれば、電解液は慣性力の影響を受けて同様の移動を繰り返し、充放電セル１１とタンク１２との間を移動（循環）し、慣性力が作用しなくなれば停止する。なお、逆止弁１９に開弁圧がある場合には、圧力差が開弁圧以下となったところで弁が閉じ、その場合には逆止弁開弁圧相当の圧力差を残して停止する。
【００７６】
また、電解液が第一連通経路１８1を通って負極タンク１２ｎから負極空間１５ｎへ移動することで、逆に負極空間１５ｎの圧力が負極タンク１２ｎの圧力よりも高くなった場合は、第一連通経路１８ｎ1の逆止弁１９が再び開弁するとともに、第二連通経路１８ｎ2の逆止弁１９が再度閉弁する。このようにして電解液が負極空間１５ｎと負極タンク１２ｎとの間を循環する。
【００７７】
つまり、本実施形態に係るＲＦ電池１０′は、上記の第一実施形態に係るＲＦ電池１０と比べて、正極側と負極側とで電解液の移動する先が異なるものの、上記第一実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、車両１の加速及び減速によって発生する慣性力により、電解液を正負の連通経路１８を通じて充放電セル１１とタンク１２との間でそれぞれ移動させて攪拌したり交換したりすることができる。そのため、ポンプ１７の非作動時でも電解液を循環させることができるため、ポンプ１７を省略することができる。ポンプ１７を省略すれば、車両１全体の重量を低減することができる。
【００７８】
また、ポンプ１７が設けられている場合、ポンプ１７の非作動時でも車両１の加速及び減速時に電解液を循環させることができる。つまり、本ＲＦ電池１０′は、車両１の加減速を利用して充放電セル１１内の電解液のＶイオン濃度とタンク１２内の電解液のＶイオン濃度との差（イオン濃度差）を小さくして、電解液全体のイオン濃度を均一化させることができる。これにより、電池の容量低下の抑制，充放電効率の悪化防止や出力維持を図ることができる。
【００７９】
また、慣性力を活用することで電解液を循環させるためのポンプ１７の作動時間や作動回数を減らすことができ、ポンプ作動に必要なエネルギを抑制することができるため、エネルギ効率を向上させることができる。このため、ＲＦ電池１０が搭載された車両１の電費の改善や航続距離の延長を図ることができる。また、仮にシステム故障によりポンプ１７が作動しなくなってしまったような場合であっても電解液を移動させることができるため、電池として使用を継続することができ、信頼性を高めることができる。
【００８０】
さらに本実施形態に係るＲＦ電池１０′は、車両前後方向に一直線状に配置されているため、第一実施形態のＲＦ電池１０に比べて車幅方向の長さを小さくすることができる。
なお、第一実施形態と同様の構成からは、上記した効果と同様の効果が得られる。また、本実施形態に係るＲＦ電池１０′に、上記第一実施形態の説明に記載した第一変形例，第二変形例及び第三変形例を適用することも当然可能である。
【００８１】
［４．その他］
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
上記した第一実施形態（第一変形例〜第三変形例を含めたもの）に係るＲＦ電池１０は、正極ポンプ１７ｐの回転軸と負極ポンプ１７ｎの回転軸とが一致して配置されているものを例示したが、正極ポンプ１７ｐの回転軸と負極ポンプ１７ｎの回転軸とをずらして配置してもよい。この場合、正極ポンプ１７ｐを駆動するポンプ用モータと負極ポンプ１７ｎを駆動するポンプ用モータとをそれぞれ設け、正極ポンプ１７ｐと負極ポンプ１７ｎとをそれぞれ制御できるように構成してもよい。
【００８２】
また、第一実施形態に係るＲＦ電池１０は、充放電セル１１の後面の後方に正極タンク１２ｐ及び負極タンク１２ｎが配置されたものを例示したが、反対に充放電セル１１の前面の前方に正極タンク１２ｐ及び負極タンク１２ｎが配置されていてもよい。また、ここでは、正極タンク１２ｐ及び負極タンク１２ｎが車幅方向に並んで配置され、上面視でコの字型をなすＲＦ電池１０を説明したが、正極タンク１２ｐ及び負極タンク１２ｎが上下方向に並んで配置され、側面視でコの字型をなしていてもよい。
【００８３】
また、第一実施形態に係るＲＦ電池１０において、正極の電解液と負極の電解液とを分離して貯蔵することができれば、正極タンク１２ｐと負極タンク１２ｎとが一体で設けられていてもよい。例えば一つの容器の内部に、二つの空間に仕切る隔壁が設けられ、一方の空間に正極の電解液が貯蔵され、他方の空間に負極の電解液が貯蔵されていてもよい。同様に、上記のような要件を満たせば、充放電セル１１と正極タンク１２ｐと負極タンク１２ｎは一体で設けられていてもよい。
【００８４】
また、上記した各実施形態では、連通経路１８を流通する電解液の流通方向と車両１の進行方向とが一致している場合を例示したが、これらは完全に一致していなくてもよく、少なくとも車両１の加減速により発生する慣性力を受けやすい方向に電解液の流通方向が沿うように連通経路１８が配置されていればよい。
【００８５】
また、上記した各実施形態に係るＲＦ電池１０，１０′において、連通経路１８上に弁が設けられていなくてもよい。さらに、電解液を圧送するためのポンプ１７及びポンプ用流路１６が設けられていないものであってもよい。これらによれば、構成をより簡素化することができ、重量をさらに低減することもできる。
【００８６】
また、ＲＦ電池１０，１０′は上記したものに限られず、正負の電解液の種類が異なる鉄（Ｆｅ2+/Ｆｅ3+）−クロム（Ｃｒ3+/Ｃｒ2+）系であってもよく、これら以外の電解液が採用されたものであってもよい。
なお、上記したＲＦ電池１０，１０′が搭載される乗物は車両１に限られず、ハイブリッド車や電車等の車両や船舶，航空機，ロケット等の一般的な進行方向が決まっている乗物全般に適用可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１  車両（乗物）
１０，１０′  ＲＦ電池（レドックスフロー電池）
１１  充放電セル（電極格納容器）
１２ｐ  正極タンク（正極電解液格納容器）
１２ｎ  負極タンク（負極電解液格納容器）
１３  隔膜
１４ｐ  正極
１４ｎ  負極
１５ｐ  正極空間（正極が内蔵された空間）
１５ｎ  負極空間（負極が内蔵された空間）
１６ｐ  正極ポンプ流路
１６ｎ  負極ポンプ流路
１７ｐ  正極ポンプ
１７ｎ  負極ポンプ
１８ｐ  正極連通経路
１８ｎ  負極連通経路
１９  逆止弁（弁）
２９  開閉弁（弁）
ＶＯ2+/ＶＯ2+  正極の電解液
Ｖ3+/Ｖ2+  負極の電解液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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