(57)【要約】  この集電板は、電解液が流通可能な複数の流路を少なくとも一面に有し、前記複数の流路の間に規定される内部壁の第１面において、前記内部壁の幅方向に沿って測定した表面粗さ（ＲａＴ）が、前記内部壁の長さ方向に沿って測定した表面粗さ（ＲａＬ）より小さい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解液が流通可能な複数の流路を少なくとも一面に有し、
前記複数の流路の間に規定される内部壁の第１面において、
前記内部壁の幅方向に沿って測定した表面粗さ（ＲａＴ）が、前記内部壁の長さ方向に沿って測定した表面粗さ（ＲａＬ）より小さい、集電板。
【請求項２】
前記内部壁の第１面において、前記内部壁の幅方向に沿って測定した表面粗さ（ＲａＴ）が０．１〜１０μｍである請求項１に記載の集電板。
【請求項３】
前記内部壁の第１面には、前記電解液の流れを促す凹凸が設けられ、前記凹凸は前記内部壁の幅方向と交差する方向に形成されている、請求項１又は２のいずれかに記載の集電板。
【請求項４】
前記凹凸が、前記内部壁の幅方向に延在する複数の拡散促進溝である請求項３に記載の集電板。
【請求項５】
前記拡散促進溝の深さが、５０〜５００μｍである請求項４に記載の集電板。
【請求項６】
前記拡散促進溝の幅が、５０〜５００μｍである請求項４または５に記載の集電板。
【請求項７】
イオン交換膜と、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の集電板と、
前記イオン交換膜と前記集電体との間に配置される電極とを備え、
前記集電板は、前記第１面を電極側に向けて配置される、レドックスフロー電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集電板及びレドックスフロー電池に関する。
本願は、２０１６年１２月６日に、日本に出願された特願２０１６−２３６７２０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
大容量蓄電池としてレドックスフロー電池が知られている。レドックスフロー電池は、一般に電解液を隔てるイオン交換膜と、そのイオン交換膜の両側に設けられた電極とを有する。この電極上で酸化反応と還元反応を同時に進めることにより充放電が行われる。【０００３】
レドックスフロー電池では、電極は電極室内に格納されている。レドックスフロー電池は、電極室内に電解液を供給し、電解液を循環させながら動作する。電解液中のイオンは、電子を電極に渡し、電子はレドックスフロー電池の外部に授受される。この際、プロトンは、イオン交換膜を介して他方の電極室に授受される。レドックスフロー電池は、このような電子とプロトンの流れを介して充放電を行う。【０００４】
例えば、特許文献１及び２は、集電体に電解液の流路を形成することで、内部抵抗の低減を実現している。図８は、特許文献１及び２に記載のレドックスフロー電池に設けられた流路の図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）はＸ−Ｘ平面で切断した要部の断面図である。【０００５】
図８に示すレドックスフロー電池は、流入口に繋がる第１の櫛形流路Ｍ１と流出口に繋がる第２の櫛形流路Ｍ２を有する。流入口から供給された電解液は第１の櫛形流路Ｍ１を満たし（流れｆ１）、第２の櫛形流路Ｍ２に流出し、第２の櫛形流路Ｍ２に沿って流出口から排出される（流れｆ２）。第１の櫛形流路Ｍ１と第２の櫛形流路Ｍ２の間では、図８（ｂ）に示すように、電解液は電極Ｅを介して流れる（流れｆ３）。【０００６】
図８に示すレドックスフロー電池は、電極Ｅの面内において電解液の供給状態が均一ではない。具体的には、図８（ｂ）に示すように、第１の櫛形流路Ｍ１の直上の第１部Ｄ１と、第１の櫛形流路Ｍ１と第２の櫛形流路Ｍ２間の第２部Ｄ２では、電解液の供給状態が異なる。【０００７】
電極の面内における電解液の供給状態の違いは、レドックスフロー電池のセル抵抗の上昇の原因となる。充放電時において電極全面を最大限利用することができなくなるためである。そこで、レドックスフロー電池において電極の面内方向に電解液を均一に供給できる構成が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１５−１２２２３１号公報
【特許文献２】特表２０１５−５０５１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、面内方向全面に電解液を供給できるレドックスフロー電池を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、電極室内に設ける内部壁の表面に電解液の流れやすさの違いを与えることで、内部壁上部（内部壁の電極側の面）への電解液の流れを促し、電解液を電極の面内方向全面に行き渡らせることができることを見出した。
すなわち、本発明は、上記課題を解決するため、以下の集電板及びレドックスフロー電池を提供する。【００１１】
（１）本発明の一態様にかかる集電板は、電解液が流通可能な複数の流路を少なくとも一面に有し、前記複数の流路の間に規定される内部壁の第１面において、前記内部壁の幅方向に沿って測定した表面粗さ（ＲａＴ）が、前記内部壁の長さ方向に沿って測定した表面粗さ（ＲａＬ）より小さい。【００１２】
（２）上記態様にかかる集電板の前記内部壁の第１面において、前記内部壁の幅方向に沿って測定した表面粗さ（ＲａＴ）が０．１〜１０μｍであってもよい。【００１３】
（３）上記態様にかかる集電板において、前記内部壁の第１面には、前記電解液の流れを促す凹凸が設けられ、前記凹凸は前記内部壁の幅方向と交差する方向に形成されていてもよい。【００１４】
（４）上記態様にかかる集電板において、前記凹凸が、前記内部壁の幅方向に延在する複数の拡散促進溝であってもよい。【００１５】
（５）上記態様にかかる集電板において、前記拡散促進溝の深さが、５０〜５００μｍであってもよい。【００１６】
（６）上記態様にかかる集電板において、前記拡散促進溝の幅が、５０〜５００μｍであってもよい。【００１７】
（７）本発明の一態様にかかるレドックスフロー電池は、イオン交換膜と、上記態様にかかる集電板と、前記イオン交換膜と前記集電体との間に配置される電極とを備え、前記集電板は、前記第１面を電極側に向けて配置される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の一態様に係る集電板は、レドックスフロー電池において電解液を電極の面内方向全面に行き渡らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態にかかるレドックスフロー電池の断面模式図である。
【図２】第１実施形態にかかるレドックスフロー電池のセルフレーム内に収納された集電板を積層方向から平面視した図である。
【図３】図２で示される第１実施形態にかかるレドックスフロー電池をＡ−Ａ面で切断した集電板の断面模式図である。
【図４】第１実施形態にかかるレドックスフロー電池の集電板の要部を拡大した斜視模式図である。
【図５】第１実施形態にかかるレドックスフロー電池の集電板の別の例の要部を拡大した斜視模式図である。
【図６】図２で示される第１実施形態にかかるレドックスフロー電池をＡ−Ａ面で切断した断面模式図である。
【図７】第１実施形態にかかるレドックスフロー電池の電解液の流れを示した図である。
【図８】特許文献１及び２に記載のレドックスフロー電池に設けられた流路の図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）はＸ−Ｘ平面で切断した要部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、レドックスフロー電池について、図を適宜参照しながら詳細に説明する。以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際とは異なっていることがある。以下の説明において例示される材質、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要件を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【００２１】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態にかかるレドックスフロー電池の断面模式図である。
図１に示すレドックスフロー電池１００は、イオン交換膜１０と、集電板２０と、電極３０とを有する。集電板２０と電極３０とは、セルフレーム４０によって外周を囲まれている。電極３０は、イオン交換膜１０と集電板２０とセルフレーム４０によって形成された電極室Ｋ内に設けられている。セルフレーム４０は、電極室Ｋに供給される電解液が、外部に漏れだすのを防ぐ。
【００２２】
図１に示すレドックスフロー電池１００は、複数のセルＣＥが積層されたセルスタック構造を有する。セルＣＥの積層数は、用途に応じて適宜変更することができ、単セルのみとしてもよい。セルＣＥを複数直列接続することで、実用的な電圧が得られる。一つのセルＣＥは、イオン交換膜１０と、イオン交換膜１０を挟む正極及び負極として機能する二つの電極３０と、二つの電極３０を挟む集電板２０とからなる。
【００２３】
以下、セルＣＥが積層されるセルスタック構造の積層方向を単に「積層方向」、セルスタック構造の積層方向に垂直な面方向を「面内方向」と言うことがある。
【００２４】
「イオン交換膜」
イオン交換膜１０は、好ましくは陽イオン交換膜を用いることができる。具体的には、スルホ基を有するパーフルオロカーボン重合体、スルホ基を有する炭化水素系高分子化合物、リン酸などの無機酸をドープさせた高分子化合物、一部がプロトン伝導性の官能基で置換された有機／無機ハイブリッドポリマー、高分子マトリックスにリン酸溶液や硫酸溶液を含浸させたプロトン伝導体等が挙げられる。これらのうち、スルホ基を有するパーフルオロカーボン重合体が好ましく、ナフィオン（登録商標）がより好ましい。
【００２５】
「集電板」
集電板２０は、電極３０に電子を授受する役割を持つ集電板である。集電板２０は、その両面が集電体として使用できるものである場合、双極板と言われることもある。本実施形態にかかる集電板は、レドックスフロー電池により好ましく用いられる。
【００２６】
集電板２０は、導電性を有する材料を用いることができる。例えば炭素を含有する導電性材料を用いることができる。具体的には、黒鉛と有機高分子化合物とからなる導電性樹脂、もしくは黒鉛の一部をカーボンブラックとダイヤモンドライクカーボンの少なくとも１つに置換した導電性樹脂、カーボンと樹脂とを混練成形した成形材が挙げられる。これらのうち、カーボンと樹脂とを混練成形した成形材を用いることが好ましい。
【００２７】
図２は、セルフレーム４０内に収納された集電板２０を積層方向から平面視した図である。
【００２８】
集電板２０のイオン交換膜１０側の面には複数の流路Ｃが設けられている。複数の流路Ｃの溝の間に当る位置には壁部（内部壁２２）が形成されている。複数の内部壁２２が設けられ、内部壁２２と内部壁２２の間に流路Ｃが形成されているとも言う。集電板２０のイオン交換膜１０側の面には、凹部２０Ａが形成されている。図３は、図２で示される第１実施形態にかかるレドックスフロー電池をＡ−Ａ面で切断したときの集電板の断面模式図である。図３に示すように、凹部２０Ａは後述する第１電極３１が嵌る部分と流路Ｃからなる。また集電板２０の一面には、凹部２０Ａを画成する周縁壁２１が設けられていてもよい。周縁壁２１で囲まれた凹部２０Ａ内には、周縁壁２１の開口部２１ｉから電解液が供給される。
【００２９】
周縁壁２１の開口部２１ｉから供給された電解液は、凹部２０Ａ内全面に広がった後、排出路２３から排出されることが好ましい。電解液が凹部２０Ａ内の面内方向全面に行き渡ることで、面内方向全面に渡って電極３０を利用することができる。その結果、レドックスフロー電池のセル抵抗が小さくなると共に、充放電特性が向上する。
【００３０】
内部壁２２は、凹部２０Ａ内に電解液が流れる流路Ｃを形成する。内部壁２２を設けることにより凹部２０Ａ内全面に電解液を供給しやすくなる。流路Ｃの形状および複数の流路Ｃによって規定される内部壁２２の形状は、特に限定されない。
【００３１】
図２に示す内部壁２２は、流路Ｃが開口部２１ｉから一方向に延在する第１流路Ｃ１と、第１流路Ｃ１に繋がり第１流路Ｃ１から交差する方向に分岐する第２流路Ｃ２と、を有する。供給された電解液は、第１流路Ｃ１に沿って流れると共に、第２流路Ｃ２に広がるように流れる。すなわち、電解液は、凹部２０Ａの面内方向に広がりやすい。
集電板２０の構成は、図２の構成に限られず、種々の構成をとることができる。
【００３２】
図４は、集電板２０の要部を拡大した斜視図である。図４に示す内部壁２２の第１面２２ａ（複数の流路の間にあたる内部壁の一面側（図視上面側）の露出面）は、イオン交換膜１０側に配置される面である。内部壁２２の第１面２２ａは、積層方向を向き、電極３０に相対する面とも言う。図４では、内部壁２２の間の流路Ｃの断面形状を矩形で図示している。流路Ｃの断面形状は、半円状、三角形状でもよい。
【００３３】
図４に示すように、内部壁２２の第１面２２ａには、電解液の流れを促す凹凸が設けられている。凹凸は、内部壁２２の幅Ｗ方向と交差する方向に形成される。図４において、第１面２２ａの凹凸は凹凸状の条、筋状の溝をなす。
【００３４】
内部壁２２の第１面２２ａに、幅Ｗ方向と交差する方向に周期を有する凹凸が形成されていると、凹凸に沿って電解液が内部壁２２の幅Ｗ方向から内部壁２２の第１面２２ａ上に供給される。
【００３５】
ここで内部壁２２の第１面２２ａは、必ずしも凹凸形状でなくてもよい。内部壁２２の第１面２２ａにおいて内部壁２２の幅Ｗ方向に沿って測定した表面粗さ（ＲａＴ）が、内部壁２２の長さＬ方向に沿って測定した表面粗さ（ＲａＬ）より小さい構成であればよい。ここで、表面粗さは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に基づき測定した算術表面粗さである。算術表面粗さ（Ｒａ）は平均表面粗さ或いは表面粗さともいう。
表面粗さの測定長は、内部壁２２の幅Ｗ方向の場合は幅Ｗの１／２とし、長さＬ方向の場合は２ｍｍとする。いずれも任意の５点を測定して得られた表面粗さの平均値とする。
【００３６】
この構成によれば、内部壁２２の第１面２２ａ上において電解液は幅Ｗ方向に流れやすくなる。内部壁２２の幅Ｗ方向の長さは、長さＬ方向の長さよりも短い。そのため、内部壁２２の第１面２２ａ上において幅Ｗ方向から電解液が供給される流れを生み出すことで、内部壁２２の第１面２２ａ上に電解液を効率的に供給できる。
【００３７】
内部壁２２の第１面２２ａにおいて、内部壁２２の幅Ｗ方向に沿って測定した表面粗さ（ＲａＴ）の具体的な数値としては、０．１〜１０μｍであることが好ましく、０．３〜５μｍであることがより好ましい。また内部壁２２の長さＬ方向に沿って測定した表面粗さ（ＲａＬ）の具体的な数値としては、１５〜５００μｍであることが好ましく、３０〜３００μｍであることがより好ましい。
【００３８】
内部壁２２の第１面２２ａが所定の表面粗さを有すると、電極３０と内部壁２２の間に適度な隙間ができるため、電解液が内部壁２２と電極間に供給されることが可能になる。
【００３９】
またレドックスフロー電池は、それぞれ別個の部材である集電板２０、電極３０、イオン交換膜１０をそれぞれ積層し、積層方向から挟みこむことで組み合わされる。そのため、組合せ時に集電板２０に対する電極３０の位置が面内方向にずれる場合がある。集電板２０に対する電極３０の位置がずれると、電極３０を通過しない電解液の流れが生じ、レドックスフロー電池の充放電容量が低下する。
【００４０】
内部壁２２の第１面２２ａが所定の表面粗さを有すると、レドックスフロー電池を組み立てる時に、電極３０の位置決めが安定化する。すなわち、レドックスフロー電池の充放電容量が低下することが避けられる。
【００４１】
内部壁２２の第１面２２ａの凹凸は複雑な加工を用いずに、図５に示すように内部壁２２の幅方向に沿って延在する複数の拡散促進溝２２ｓを設けてもよい。拡散促進溝２２ｓは、内部壁２２の第１面２２ａに傷を設けるだけでよく、容易に形成できる。具体的には、内部壁２２の第１面２２ａに突起のついた研磨材を接触させながら内部壁の幅方向に移動させることにより、凹凸を形成することができる。
【００４２】
拡散促進溝２２ｓの長さは、０．０５ｍｍ以上であることが好ましく、０．１ｍｍ以上であることがより好ましく、０．３ｍｍ以上であることがさらに好ましい。
【００４３】
拡散促進溝２２ｓの幅は、溝２２ｓの長さより短いことが好ましく、長さの１／２以下であることが好ましく、１／３以下であることがより好ましい。具体的には、５０〜５００μｍであることが好ましい。
【００４４】
拡散促進溝２２ｓの深さは、幅の０．１〜２倍であることが好ましく、０．３〜１．５倍であることがより好ましく、０．５〜１．２倍であることがさらに好ましい。具体的には、５０〜５００μｍであることが好ましい。
溝２２ｓの長さ、幅、深さを前述した範囲にすることにより、電解液がより溝２２ｓに入りやすく、また溝２２ｓの中に広がりやすくなる、その結果、後述する内部壁２２の直上の電極３０の第１領域Ｄ３にも電解液を供給しやすくなる。
【００４５】
ここで、拡散促進溝２２ｓの長さ、幅、深さは、任意の２０本の拡散促進溝２２ｓの長さ、幅、深さの平均値として求めることができる。
【００４６】
内部壁２２の幅Ｗは、０．５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましく、１０ｍｍ以下であることがより好ましい。電解液は流路Ｃに沿って供給される。そのため、内部壁２２の幅を狭くすることで、相対的に流路Ｃの幅を広くできる。流路Ｃの幅が広くなれば、乱流の発生を抑制できる。
【００４７】
一方で、内部壁２２は、電解液を流すための流路を構成する。そのため、内部壁２２がある程度の厚みを有することで、十分な強度を確保できる。その結果、加工し易くなる等の利点を有する。
【００４８】
「電極」
図６は、第１実施形態にかかるレドックスフロー電池を図２におけるＡ−Ａ面で切断した断面模式図である。
【００４９】
電極３０には、炭素繊維を含む導電性シートを用いることができる。ここで言う炭素繊維とは、繊維状炭素であり、例えばカーボンファイバー、カーボンナノチューブ等が挙げられる。電極３０が炭素繊維を含むことで、電解液と電極３０の接触面積を増し、レドックスフロー電池１００の反応性が高まる。
【００５０】
特に径が１μｍ以下のカーボンナノチューブを電極３０が含む場合、カーボンナノチューブの繊維径が小さく、電解液と電極３０との接触面積を大きくできる。一方で、径が１μｍ以上のカーボンファイバーを電極３０が含む場合、その導電性シートが強く、破れにくくなる。炭素繊維を含む導電性のシートとしては、例えば、カーボンフェルト、カーボンペーパー、カーボンナノチューブシート等を用いることができる。
【００５１】
電極３０は、積層方向に１層構成でも複数層構成でもよい。例えば、図６に示すように、電極３０は、集電板２０側から第１電極３１と、第２電極３２と、液流出層３３とを有する構成でも良い。
【００５２】
第１電極３１は、集電板２０の凹部２０Ａに嵌合し、周縁壁２１の第１面２１ａより集電板２０側に存在する。詳細には、凹部２０Ａのうち、周縁壁２１の側面と内部壁２２の第１面２２ａとに囲まれた領域に第１電極３１は嵌合する。なお、周縁壁２１の第１面２１ａは、積層方向を向き、電極３０又はイオン交換膜１０に相対する面とも言う。第２電極３２は、周縁壁２１の第１面２１ａよりイオン交換膜１０側にあり、セルフレーム４０で囲まれる領域全面に広がっている。液流出層３３は、セルフレーム４０で囲まれる領域全面に広がっており、第２電極３２と比較して電解液が流れやすいのが好ましい。液流出層３３は、通液する多数の孔を有する多孔性シートであればよく、必ずしも導電性を有していなくてもよい。
【００５３】
上述のように、本実施形態にかかるレドックスフロー電池の内部壁２２の第１面２２ａには、所定の形状が設けられている。そのため、内部壁２２の直上の第１領域Ｄ３に電解液が供給されやすい。そのため、内部壁２２の直上の第１領域Ｄ３と、二つの内部壁２２の間の第２領域Ｄ４との間の電解液の供給状態の違いを小さくできる。
【００５４】
第１電極３１は、第２電極３２より通液性が高いことが好ましい。第１電極３１の通液性が第２電極３２の通液性より高いと、電極室Ｋ内に流入した電解液の流れが第２電極３２によって阻まれ、電解液が面内方向に広がる。電解液が凹部２０Ａの面内方向全面に広がると、第２電極３２全面に電解液をより均一に流入させやすい。
【００５５】
液流出層３３は、多孔質で、第２電極３２より流出した電解液を排出路へと導く。そのため、液流出層３３は第２電極３２より通液性が高いことが好ましい。液流出層３３の面内方向の通液性が第２電極３２の積層方向の通液性より高いと、第２電極３２の排出路２３近傍における電解液の流れの差が少なくなる。その結果、第２電極３２の全面を用いて充放電反応を行うことができ、セル抵抗が低下する。液流出層３３に導電性の材料を用い、電極３０の一部を構成する電極（第３電極）とすると、よりセル抵抗が低下する。導電性材料としては、第１電極３１に例示した材料を用いることができる。
【００５６】
通液性は、ダルシー則の透過率（以下、単に透過率と言うことがある。）により評価できる。ダルシー則は多孔性媒体の透過率を表すのに用いられるのが一般的であるが、便宜上多孔性材料以外の部材にも適用する。その際、不均一で異方性のある部材については、最も低い透過率となる方向の透過率を採用する。
【００５７】
ダルシー則の透過率ｋ（ｍ２）は、粘度μ（Ｐａ・ｓｅｃ）の液を通液させる部材の断面積Ｓ（ｍ２）、部材の長さＬ（ｍ）と、流量Ｑ（ｍ３／ｓｅｃ）を通液した際の部材の液流入側と液流出側の差圧ΔＰ（Ｐａ）から、次式で表される液体の透過流束（ｍ／ｓｅｃ）の関係より算出される。
【００５８】
【数１】
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【００５９】
第１電極３１の透過率は、第２電極３２の透過率と比べて、１００倍以上であることが好ましく、３００倍以上であることがより好ましく、１０００倍以上であることがさらに好ましい。当該関係を実現できる具体的な例としては、第１電極３１として繊維径が１μｍ以上の炭素繊維等により構成されたカーボンフェルト、カーボンペーパー等を用い、第２電極３２として繊維径が１μｍ以下のカーボンナノチューブ等により構成されたカーボンナノチューブシート等を用いる場合が挙げられる。なお、第１電極３１の透過率は面内方向の透過率を意味し、第２電極３２の透過率は積層方向（面内方向の法線方向）の透過率を意味する。
【００６０】
液流出層３３は第２電極３２より通液性が高いことが好ましい。第２電極３２を通過した電解液が、速やかに排出路２３へ排出されるためである。液流出層３３の透過率は、第２電極３２の透過率と比べて、５０倍以上であることが好ましく、１００倍以上であることがより好ましく、３００倍以上であることがさらに好ましく、１０００倍以上であることが特に好ましい。当該関係を実現できる具体的な例としては、液流出層３３として第１電極３１に例示した材料を用いることができる。なお、液流出層３３の透過率は面内方向の透過率を意味する。
【００６１】
「レドックスフロー電池の動作」
図７を用いて、レドックスフロー電池１００の動作の一例を説明する。図７は、第１実施形態にかかるレドックスフロー電池１００の電解液の流れを示した図である。
【００６２】
レドックスフロー電池１００の電極室Ｋにはセルフレーム４０に設けられた流入口から電解液が供給される。電極室Ｋ内に供給された電解液は、電極室Ｋ内の電極３０と反応する。反応時に生じたイオンは、イオン交換膜１０を介して電極３０間を流通し、充放電を行う。反応後の電解液は、セルフレーム４０に設けられた流出口から排出される。
【００６３】
電極室Ｋ内においては、電解液は、周縁壁２１の開口部２１ｉから凹部２０Ａ内に供給される（流れｆ１１）。供給された電解液は、内部壁２２に沿って流れ凹部２０Ａの面内方向に広がる（流れｆ１２）。そして、電解液は、電極３０を通って排出路２３から排出される（流れｆ１３）。
【００６４】
上述のように、本実施形態にかかるレドックスフロー電池によれば、電解液の流れを制御し、電極の面内方向全面に電解液を供給することができる。その結果、電極全面を反応に用いることができ、レドックスフロー電池のセル抵抗を低減できる。
【００６５】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要件の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の集電板及びレドックスフロー電池では、電解液を電極の面内方向全面に行き渡らせることができる。このため、充放電時において電極全面を最大限利用することができる。従って、本発明は、大容量蓄電池のレドックスフロー電池に好適に適用できる。
【符号の説明】
【００６７】
１０  イオン交換膜、２０  集電板、２０Ａ  凹部、２１  周縁壁、２１ａ  周縁壁の第１面、２１ｉ  開口部、２２  内部壁、２２ａ  内部壁の第１面、２２ｓ  拡散促進溝、２３  排出路、３０  電極、３１  第１電極、３２  第２電極、３３  液流出層、４０  セルフレーム、１００  レドックスフロー電池、ＣＥ  単セル、Ｋ  電極室、Ｃ  流路、Ｃ１  第１流路、Ｃ２  第２流路、Ｗ  内部壁の幅。
【図１】
2018105648.tif 000004
【図２】
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【図３】
2018105648.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年9月7日(2018.9.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン交換膜と、集電板と、前記イオン交換膜と前記集電板との間に配置される電極と、を備えるレドックスフロー電池に備えられる集電板であって、
電解液が流通可能な複数の流路を少なくとも一面に有し、
前記複数の流路の間に規定される内部壁の第１面において、
前記内部壁の幅方向に沿って測定した表面粗さ（ＲａＴ）が、前記内部壁の長さ方向に沿って測定した表面粗さ（ＲａＬ）より小さく、
前記集電板は、レドックスフロー電池に用いる場合に、前記第１面を前記電極側に向けて配置される、集電板。
【請求項２】
前記内部壁の第１面において、前記内部壁の幅方向に沿って測定した表面粗さ（ＲａＴ）が０．１〜１０μｍである請求項１に記載の集電板。
【請求項３】
前記内部壁の第１面には、前記電解液の流れを促す凹凸が設けられ、前記凹凸は前記内部壁の幅方向と交差する方向に形成されている、請求項１又は２のいずれかに記載の集電板。
【請求項４】
前記凹凸が、前記内部壁の幅方向に延在する複数の拡散促進溝である請求項３に記載の集電板。
【請求項５】
前記拡散促進溝の深さが、５０〜５００μｍである請求項４に記載の集電板。
【請求項６】
前記拡散促進溝の幅が、５０〜５００μｍである請求項４または５に記載の集電板。
【請求項７】
イオン交換膜と、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の集電板と、
前記イオン交換膜と前記集電板との間に配置される電極とを備え、
前記集電板は、前記第１面を電極側に向けて配置される、レドックスフロー電池。
【国際調査報告】
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