(57)【要約】レドックス・フロー蓄電池は、個別のセルの組合せ体を有し、それらは、単一セル（１）として線図により示され、イオン選択性導電セパレータ（４）により互いに分割された陽極及び陰極室（２、３）を備えると共に各電極（５、６）を有している。蓄電池は、陽極液及び陰極液タンク（７、８）を有し、各自のポンプ（９、１０）と配管（１１、１２）を備えている。使用に際して、ポンプが電解液Ａｎ、Ｃａをタンク（７、８）に、そしてタンク（７、８）から室（２、３）に、そしてタンクへと循環させる。電気は、負荷Ｌへと流れる。電解液ラインは、新鮮な電解液Ｆが供給され得るタッピング（２１、２２）と、費消された電解液Ｓが抜き出され得る更なるタッピング（２３、２４）を配備しており、各々のタッピングは陽極液及び陰極液に対応している。再充電に際して、典型的には、ライン（２６）へのカップリング（２５）を介してすべてのカップリングへと、遠隔ポンプ（２７）が新鮮な陽極液及び新鮮な陰極液を遠隔貯蔵容器（２８）から送液し、そして費消された電解液を別の遠隔貯蔵容器（２９）に送液する。この電解液は、典型的には従来の燃料電池再充電方法により再充電され、そして貯蔵容器（２８）に送り返される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
陰極室における陽極、陽極室における陰極及び両室間におけるイオン選択性膜セパレータを備えた少なくとも一つのレドックス燃料セルと、
一方が陽極液用、他方が陰極液用である一対の電解液貯蔵容器と、
陽極液をその貯蔵容器からセル内の陽極室に、そして貯蔵容器に帰るように循環させる手段、及び陰極液のための同様の循環手段である電解液供給手段とを有し、
電解液貯蔵容器及び／又は電解液供給手段への連結部を含み、それによって蓄電池は、費消された電解液を抜き出すと共にそれを新鮮な電解液と入れ替えることにより再充電され得るようにしたことを特徴とするレドックス・フロー蓄電池。
【請求項２】
請求項１に記載のレドックス・フロー蓄電池において、各電解液貯蔵容器又は供給手段が二つの再充電タッピングを有し、一方のタッピングを介して新鮮な電解液が供給されると共に他方のタッピングを介して費消された電解液が抜き出され、それによって費消された電解液が新鮮な電解液によりその貯蔵容器から洗い流されるようにしたレドックス・フロー蓄電池。
【請求項３】
請求項１に記載のレドックス・フロー蓄電池において、各電解液貯蔵容器が、費消された電解液の抜き出しのために折り畳み可能であり、新鮮な電解液による再充填可能であるレドックス・フロー蓄電池。
【請求項４】
請求項１に記載のレドックス・フロー蓄電池において、各電解液貯蔵容器が、費消された電解液を空にするために貯蔵容器がその最大容量を有する位置から実質的に空になる位置まで、そして新鮮な電解液による再充填に際して最大容量位置に帰るまで、周囲から貯蔵容器を密封しつつ貯蔵容器を通って横断するように配置された可動閉鎖部材を備えたレドックス・フロー蓄電池。
【請求項５】
請求項１に記載のレドックス・フロー蓄電池において、各電解液貯蔵容器が、貯蔵容器を二つの容積に分割するための可動分割器を備え、それによって、再充電のために、分割器が貯蔵容器に沿って横断し、費消された電解液と新鮮な電解液との間の連絡なしに、費消された電解液が分割器の前方で抜き出されると共に新鮮な電解液がそれの背後に導入されるようにしたレドックス・フロー蓄電池。
【請求項６】
請求項１に記載のレドックス・フロー蓄電池において、各電解液貯蔵容器が、剛性の外容器と二つの分離した折り畳み式タンク・ライナーを配備し、該ライナーは剛性の外容器の壁を通過する少なくとも二つのユニオンを有し、それによって、再充電のために、一方のライナーは費消された電解液がそれから抜き出されるときに収縮し、他方は新鮮な電解液で実質的に外容器の内部容量に至るまで満たされるようにしたレドックス・フロー蓄電池。
【請求項７】
請求項４又は５に記載のレドックス・フロー蓄電池において、可動閉鎖部材又は分割器が貯蔵容器内に設けた隔膜であるレドックス・フロー蓄電池。
【請求項８】
請求項４又は５に記載のレドックス・フロー蓄電池において、可動閉鎖部材又は分割器が貯蔵容器内に設けたピストンであるレドックス・フロー蓄電池。
【請求項９】
請求項５又は請求項５に従属した請求項７〜８の何れかに記載のレドックス・フロー蓄電池において、各電解液貯蔵容器のための電解液供給手段が一対の流出タッピングと一対の帰還タッピングを含み、各対の一方は貯蔵容器の一端に設けられて分割器が他端にあるときに使用され、各対の他端は貯蔵容器の他端に設けられて分割器が一端にあるときに使用されるようにしたレドックス・フロー蓄電池。
【請求項１０】
請求項９に記載のレドックス・フロー蓄電池において、個々の流出タッピング及び帰還タッピングがバルブを配備すると共に、貯蔵容器から離れて連結され、該バルブは供給手段を、電解液を有する貯蔵容器の端部に、該端部にあるバルブを介して開口させ、そして他のバルブを閉鎖するための制御手段を配備したレドックス・フロー蓄電池。
【請求項１１】
請求項７に従属する請求項９に記載のレドックス・フロー蓄電池において、可動分割器が隔膜であり、個々の流出タッピング及び帰還タッピングが、貯蔵容器におけるそれらの端部にあるときの隔膜により閉鎖されるように配置され、そして流出及び帰還タッピングがバルブなしに一体に連結されるようにしたレドックス・フロー蓄電池。
【請求項１２】
請求項９、請求項１０又は請求項１１に記載のレドックス・フロー蓄電池において、貯蔵容器の各端部における流出及び帰還タッピングの一方が電解液の再充電のために使用されるレドックス・フロー蓄電池。
【請求項１３】
請求項１〜１２の何れかに記載のレドックス・フロー蓄電池において、蓄電池の電気的再充電手段を含むレドックス・フロー蓄電池。
【請求項１４】
請求項１〜１２の何れかに記載のレドックス・フロー蓄電池に、可動選択部材を有する電解液再充電用連結部を組み合わせたレドックス・フロー蓄電池複合体であり、
該選択部材は、相補的な燃料補給継手の個別ライン、即ち新鮮な及び費消された、陽極液及び陰極液ラインの一つを、電解液の抜き出し及び入れ替えのための連結部への対応ラインの選択された一つの個々のポートに道筋をつけるために配置された穴を有し、
対応ラインの全てのポートが選択部材により閉鎖される第一休止位置から、
選択部材における個々の穴が、各電解液貯蔵容器の一端を新鮮な電解液で再充電し、貯蔵容器の他端から電解液を抜き出すために、選択部材における穴と整合する第一接続位置、
対応ラインの全てのポートが選択部材により閉鎖される第二休止位置、
選択部材における個々の穴が、各電解液貯蔵容器の他端を新鮮な電解液で再充電し、貯蔵容器の一端から電解液を抜き出すために、選択部材における穴と整合する第二接続位置、
第一休止位置へと順次移動可能であるようにしたレドックス・フロー蓄電池複合体。
【請求項１５】
請求項１４に記載のレドックス・フロー蓄電池複合体において、連結部と選択部材が後者の位置間における回転運動に適合させられたレドックス・フロー蓄電池複合体。
【請求項１６】
請求項１４又は請求項１５に記載のレドックス・フロー蓄電池複合体において、選択部材が手動で移動させられるように適合させられたレドックス・フロー蓄電池複合体。
【請求項１７】
請求項１４又は請求項１５に記載のレドックス・フロー蓄電池複合体において、選択部材が再充電動作の一部として移動させられるレドックス・フロー蓄電池複合体。
【請求項１８】
請求項１７に記載のレドックス・フロー蓄電池複合体において、電解液連結部がバヨネット継手を備え、それは、相補的バヨネット部材の半回転後に、一方の方向で連結すると共にもう一方の方向で脱着することを許容し、該二方向は休止位置に対応し、そして可動選択部材が、連結／脱着動作において相補的バヨネット部材により次々と回転させられるように適合されたレドックス・フロー蓄電池複合体。
【請求項１９】
請求項１５〜１８に記載のレドックス・フロー蓄電池複合体において、選択部材が円筒状スリーブであり、その内側の穴からその外側に、半径に対して中心軸から傾斜して延びた穴を有し、それらの穴が直径方向に間隔を置いた組合せで配備されたレドックス・フロー蓄電池複合体。
【請求項２０】
請求項１９に記載のレドックス・フロー蓄電池複合体において、穴が中心軸に対して傾斜した角度で延び、連結部は二個一組で配置されたポートを有し、その各組合せでは二つのポートが軸に関して長さ方向に間隔を置いて配置され、その場合に、組合せにおける一方のポートはスリーブの一方の連結位置において一方の穴と連絡し、他方のポートはスリーブの他方の連結位置において直径方向に反対側の穴と連絡するように配置されたレドックス・フロー蓄電池複合体。
【請求項２１】
請求項１９又は請求項２０に記載のレドックス・フロー蓄電池複合体において、連結部が、スプリングで付勢されたプランジャーを含み、それは、連結部が使用されていないときにスリーブの口を封止下に閉鎖し、連結部の再充電使用のためにはスリーブの穴を露出させるようにスリーブの内側に変位可能であるレドックス・フロー蓄電池複合体。
【請求項２２】
請求項２１に記載のレドックス・フロー蓄電池複合体において、プランジャーが、再充電のために相補的連結器とその外面で整合する構造を有し、連結部内で回転しないように設けられたレドックス・フロー蓄電池複合体。
【請求項２３】
請求項１９、請求項２０〜２２の何れかに記載のレドックス・フロー蓄電池複合体において、スリーブ内に封止下に受容されるように適合された突起を有する相補的再充電連結器を組み合わせたレドックス・フロー蓄電池複合体であり、該連結器は、その突起内に、直径方向に反対側の位置する、新鮮な、費消された電解液ポートの組合せを有するレドックス・フロー蓄電池複合体。
【請求項２４】
請求項２１に記載のレドックス・フロー蓄電池複合体において、連結器がスプリングで付勢されたカバーを突起上に備え、再充電に使用されないときに該カバーが封止下に突起の穴を閉鎖するものであるレドックス・フロー蓄電池複合体。
【請求項２５】
請求項２３又は請求項２４に記載のレドックス・フロー蓄電池複合体において、連結器が回転可能なカラーと該カラーに嵌められた回転バヨネット継手の舌片を備え、該舌片がバヨネット継手内で係合するように適合され、その回転のためにポート選択スリーブと係合するようにしたレドックス・フロー蓄電池複合体。
【請求項２６】
請求項２５に記載のレドックス・フロー蓄電池複合体において、カラーがラチェット手段を備え、それが連結器上において一方向にのみ回転することを許容するものであるレドックス・フロー蓄電池複合体。
【請求項２７】
請求項２２又は請求項２３に記載のレドックス・フロー蓄電池複合体において、カラーが掛け金を配備し、それがポート選択スリーブの休止及び連結位置に応じて四分の一回転で噛合可能であるレドックス・フロー蓄電池複合体。
【請求項２８】
請求項１４〜２２の何れかに記載のレドックス・フロー蓄電池複合体における電解液再充電用連結部。
【請求項２９】
請求項２３〜２７の何れかに記載のレドックス・フロー蓄電池複合体における電解液再充電用連結器。
【請求項３０】
費消された電解液を蓄電池から抜き出し、該費消された電解液を新鮮な電解液と入れ替えることからなるレドックス・フロー蓄電池の再充電方法。
【請求項３１】
請求項３０に記載の再充電方法において、該再充電方法が、費消された電解液を各貯蔵容器から抜き出し、それに続いて新鮮な電解液を導入する連続工程にあるレドックス・フロー蓄電池の再充電方法。
【請求項３２】
請求項３０に記載の再充電方法において、該再充電方法が、費消された電解液を各貯蔵容器の一端から抜き出し、それと同時に新鮮な電解液を他端に導入する同時工程にあるレドックス・フロー蓄電池の再充電方法。
【請求項３３】
請求項３０、請求項３１又は請求項３２に記載の再充電方法において、蓄電池のセル組合せ体が再充電中に電解液貯蔵容器から水圧的に分離されたレドックス・フロー蓄電池の再充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レドックス・フロー蓄電池及びこれらの蓄電池の充電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レドックス・フロー蓄電池の燃料セルにおいて、試薬は、二個の試薬隔室を分離するイオン選択性導電膜セパレータの両側に流通させられ、電極は、個々の隔室内に配備されている。レドックス燃料電池において、試薬は陽極液及び陰極液である。セパレータを通過する試薬間のイオンの流れの結果として、電流が電極を介して試薬間を流れることになる。これらの流れは、放電中においては一方向を向き、充電中においては逆向きとなる。さらに、放電中において、陽極液中のレドックス・イオン（セパレータを通過するイオンではない）は酸化され、陰極液中の他のレドックス・イオンは還元される。従来の充電中においては、陽極イオンは還元され、陰極イオンは酸化される。少量のレドックス・イオンの漏れがセパレータを介して行われてもよい。好ましいレドックス・フロー蓄電池においては、レドックス・イオンが同じ金属、バナジウムからなり、それだけでは、電解液間におけるそれらの移送が汚染を引き起こすことはない。
【０００３】
このようなレドックス・フロー蓄電池は、電解液の貯蔵容器と、それらを試薬隔室に及び試薬隔室から供給する手段、例えば配管及びポンプとを必要とする。
【０００４】
この明細書に使用されるように、「レドックス・フロー蓄電池」なる用語は、少なくとも一個のレドックス燃料セルそれ自体、並びにそれに付加された、一対の電解液貯蔵容器、即ち陽極液用の貯蔵容器と陰極液用の貯蔵容器、及び電解液供給手段、即ち陽極液をその貯蔵容器からセル内の隔室に、そして貯蔵容器に帰るように循環させる手段と陰極液のための同様の循環手段を意味するように使用される。通常、蓄電池は、唯一対の貯蔵容器から陽極液と陰極液を各々供給される数個のセルを備えることになる。
【０００５】
従来の充電は、電圧を印加して放電中の電流方向とは逆方向に電流を生じさせることにより行われるものであり、遅く、放電と同程度の時間となるか又はそれ以上に長くなる。これは、自動車には概して不便である。さらに、電気的再充電の設備は、例えば屋外駐車場には不都合であり、再充電に要する時間は、自動車がその運行可能距離の道程近くまで使用されたばかりで、帰りの行程が往きの行程の直後に行われる必要があるときには不十分になる可能性がある。より急速に再充電することは可能であるが、これは、自動車には不適当に高い電流と電圧を必要とする。さらに、電気商用車において、従来の再充電に要する時間は、有効作業時間を著しく短縮し、高圧作業環境における電気自動車の使用と適用に厳しい制限を付すことになる。
【特許文献１】米国特許第４，７８６，５６７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、改良されたレドックス・フロー蓄電池と、レドックス・フロー蓄電池の改良された充電手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る第一の態様によれば、電解液貯蔵容器及び／又は電解液供給手段への連結部を有するレドックス・フロー蓄電池が提供され、それによって蓄電池は、費消された電解液を抜き出すと共にそれを新鮮な電解液と入れ替えることにより再充電されることができる。
【０００８】
「費消された」電解液とは、レドックス・イオン又はそれらのかなりの割合が放電により酸化された陽極液と、レドックス・イオンが同様にして還元された陰極液を意味する。同様に、「新鮮な」電解液とは、レドックス・イオン又はそれらの大部分が還元状態にある陽極液と、レドックス・イオン又はそれらの大部分が酸化状態にある陰極液を意味している。
【０００９】
本発明に係る他の態様によれば、蓄電池から費消された電解液を抜き出すと共に該費消された電解液を新鮮な電解液と入れ替えることからなるレドックス・フロー蓄電池の再充電方法が提供される。
【００１０】
電解液の交換が、費消された電解液を各貯蔵容器の一端から抜き出すと同時に新鮮な電解液を他端において導入することにより達成されることが考えられるが、このようなシステムは、全ての費消された電解液が抜き出されること、換言すれば、全ての「放電された」レドックス・イオンが貯蔵容器から追い出されることを確実にするために、貯蔵容器を過剰の新鮮な電解液で洗い流すことが必要である。これは、時間と新鮮な電解液の浪費となる。
【００１１】
さらに、各貯蔵容器が隔膜又はピストンのような他の可動閉鎖部材を備え、それによって閉鎖部材が、貯蔵容器を通ってそれが空の状態になるまで、しかも周囲から密封されつつ横断することに伴って抜き出しが生じるようにすることが考えられるが、このような密封は、レドックス・フロー蓄電池セル内で必要とされる。そして、続く別の工程において、閉鎖部材をその「全開」位置まで移動させることで、新鮮な電解液が導入される。これに代わるものとして、貯蔵容器が再度満たされる前に空にされるような類似の配置において、貯蔵容器が、費消された電解液の抜き出しに際して折り畳まれると共に、新鮮な電解液の充填に際して元通りに拡張され得るようにしてもよい。
【００１２】
しかしながら、好ましい配置においては、各貯蔵容器が先程触れた可動閉鎖部材と同種の可動分割器を備え、これは、貯蔵容器を二つの容積に分割する。再充電に際して、分割器が貯蔵容器に沿って横断し、費消された電解液が分割器の前方で抜き出されると共に新鮮な電解液がそれの背後に導入される。費消された電解液と新鮮な電解液との間には如何なる連絡も許容されず、それによって完全な貯蔵容器の全量が抜き出されると共に導入されることになる。蓄電池の使用のために、再充電後にラインを切り換えて電解液を貯蔵容器の適当な端部から及び該端部へと供給及び帰還させるべく、バルブが配備される。さらなる再充電が必要なときは、導入と抜き出しが再度実施されるが、それらの実施は貯蔵容器の両側からである。そのとき、バルブが再度切り換えられる。それに代わるものとして、電解液の流動のための個々のタッピングが隔膜により覆われたものでは、電解液の流動のポンプが、遮蔽されていないタッピングを介して抜き出し、そして帰還させるので、バルブは必要とされない。
【００１３】
好ましい実施態様においては、可動選択部材との連結部が配備され、
該選択部材は、相補的な燃料補給継手の個別ライン、即ち新鮮な及び費消された、陽極液及び陰極液ラインの一つを、電解液の抜き出し及び入れ替えのための連結部への対応ラインの選択された一つの個々のポートに道筋をつけるために配置された穴を有し、
対応ラインの全てのポートが選択部材により閉鎖される第一休止位置から、
選択部材における個々の穴が、各電解液貯蔵容器の一端を新鮮な電解液で再充電し、貯蔵容器の他端から電解液を抜き出すために、選択部材における穴と整合する第一接続位置、
対応ラインの全てのポートが選択部材により閉鎖される第二休止位置、
選択部材における個々の穴が、各電解液貯蔵容器の他端を新鮮な電解液で再充電し、貯蔵容器の一端から電解液を抜き出すために、選択部材における穴と整合する第二接続位置、
第一休止位置へと順次移動可能である。
【００１４】
選択部材は、各再充電の後に個別の工程として手動で移動させられ得るが、一方、燃料補給工程の一部として自動的に移動させられることが好ましい。好ましい実施態様においては、移動が、補給継手を接続及び脱着する動作により達成される。連結部／連結器の対は、回転バヨネット継手構造を備え、それは四分の一回転で噛合して選択部材を一つの使用位置に移動させるものであり、次の四分の一回転で脱着させられる。また、連結部／連結器の対は、ドライ・ブレーキ・カップリングとして作動するように配置される。
【００１５】
好ましいレドックス・フロー蓄電池の更なる態様では、それが従来の電気的再充電手段を備え、それによって、蓄電池を装備された車両は、家庭ではその所有者により従来の方法で夜通し再充電され、帰りの行程に先立って本発明に従って再充電されるものであり、その外出の行程は、本発明に係る蓄電池を装備した車両の運行可能距離の限界に近い道程となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の理解に資するために、その具体的な実施態様が、実施例により、添付図面に照らして説明される。
【００１７】
図１は本発明に係るレドックス・フロー蓄電池の線図による略図であり、図２はレドックス・フロー蓄電池の電解液タンクへの再充電回路の流れ図であり、図３は本発明に係る蓄電池を再充電するための雄連結器の横断面図であり、図４は図３の継手の端面図であり、図５はカップリングの雌連結部の端面図であり、図６は雌連結部の横断面図であり、図７は雌連結部に対する雄連結器のカップリングの横断面図であり、そして図８は本発明に係るレドックス・フロー蓄電池のための別の電解液タンクの線図による横断面図である。
【００１８】
図面を参照すれば、図１に示されるレドックス・フロー蓄電池は、個別のセルの組合せ体を有し、それらは、単一セル１として線図により示され、イオン選択性導電セパレータ４により互いに分割された陽極及び陰極室２、３を備えると共に各電極５、６を有している。
【００１９】
好ましい蓄電池は、米国特許第４，７８６，５６７号に記載されたバナジウム・レドックス化学を使用するものであり、読者は、より深い理解のために該特許に委ねられる。しかしながら、その化学自体は本発明の如何なる部分も形成するものではなく、本発明がバナジウム・レドックス蓄電池に限定されるわけではない。
【００２０】
図１の蓄電池は、陽極液及び陰極液タンク７、８を有し、各自のポンプ９、１０と配管１１、１２を備えている。使用に際して、ポンプが電解液Ａｎ、Ｃａをタンク７、８に、そしてタンク７、８から室２、３に、そしてタンクへと循環させる。電気は、負荷Ｌへと流れる。蓄電池が従来の方法で再充電されるとき、負荷は分離され、充電回路ＣＣｔが内側に切り替えられ、蓄電池が従来の方法で再充電される。
【００２１】
本発明によれば、電解液ラインは、新鮮な電解液Ｆが供給され得るタッピング２１、２２と、費消された電解液Ｓが抜き出され得るタッピング２３、２４を配備しており、各々のタッピングは陽極液及び陰極液に対応している。再充電に際して、典型的には、ライン２６へのカップリング２５を介してすべてのカップリングへと、遠隔ポンプ２７が新鮮な陽極液及び新鮮な陰極液を遠隔貯蔵容器２８から送液し、そして費消された電解液を別の遠隔貯蔵容器２９に送液する。この電解液は、典型的には従来の燃料電池再充電方法により再充電され、そして貯蔵容器２８に送り返される。
【００２２】
本発明の好ましい態様によれば、陽極液及び陰極液タンクの各々は、図２に示されるような可動分割器３１を備える。各タンクは同一であり、それにより、一基のタンク３０のみが図示されている。分割器は、二つの半タンク３２、３３間にフランジ３４において固定された隔膜である。隔膜は、それがタンクの一端から他端に回転することができような大きさを呈し、隔膜が回転した端部から離れた隔膜の各側にタンクの全容量を実質的に与える。
【００２３】
タンクの各端部は、隔膜の両側において再充電タッピング３５、３６を有し、それらを介してそれぞれ又は反対に、新鮮な電解液が導入され、費消された電解液が抜き出される。さらに、各端部は、電解液をセル組合せ体に供給するための流出及び帰還の両用タッピング３７、３８を有している。ポンプ３９は、電解液を循環させるために配備されている。これは、蓄電池からの要求により制御され、要求があり次第、ポンプが入れられる。
【００２４】
簡単な配置では、タンクの両端における流出タッピング３７が一緒にＹ型管片４０に配管され、タンクの他端に配備された帰還タッピングが別のＹ型管片４１に接続されている。ポンプ３９は、Ｙ型管片の下流に配備されている。流出タッピングのどちらかは、隔膜が他方上を覆うように回転したことにより遮蔽されておらず、その流出タッピングからポンプが電解液を抜き出すものである。帰還タッピングは、タンクの同じ端部について同様である。
【００２５】
図示されるように、タッピングとＹ型管片との間のパイプは、コントローラ４３の制御下にあるバルブ４２を配備している。このコントローラはタンク端部の変換器４４に、該タンク端部に隔膜が存在することを検出するために接続されている。コントローラは、隔膜が検出されて他方のタッピングを遮断する所から離れたタッピングへのラインにあるバルブを開放する。従って、片方のタッピングへの隔膜の遮蔽は、当てにされなくてもよい。さらに、再充電中にセル組合せ体を電解液貯蔵容器から分離し、該セル組合せ体の加圧を避けるために、バルブを使用することが好ましい。再充電は、図１の蓄電池と本質的に同じ方法で実施される。
【００２６】
次に図３〜７に転ずると、そこには再充電カップリング１２５が示されている。それは、図１の蓄電池又は図２の変更により改良された蓄電池の何れにも使用されることができる。それは、雌連結部１５１と雄連結器１５２を有している。雄連結器は、各々新鮮な、費消された陽極液及び陰極液のための四つの再充電ライン１５４を備えた本体１５３を有している。これらは、本体内において、半径方向のポート１５６に開口した個々の穴１５５と連絡し、各ポートはその周りに密封リング１５７を有している。一方の電解液のための新鮮及び帰還ポートは互いに１８０度離れてに配備され、他方の電解液についても同様である。下記のポート選択スリーブ１７０がその穿孔１７１を雌連結受体１５１内のポートと連絡させないことを定めるために、後者が再充電に使用されていないとき、即ち休止状態にあるときは、カップリングの両部材における二組のポートは互いに凡そ７５度／１０５度離れて配置される。
【００２７】
雄連結器に戻ると、その本体は、穴１５５のための滑動カバー１５８を有し、休止状態において、該穴を滑動カバーが閉鎖する。使用のために、カバーがスプリング１６０の作用に抗して外カバー１５９内で上流側に滑動させられることができる。外カバーの前端にはカラー１６１が装着され、それは回転可能であり、リム１６３を外カバーの端部に捉えて環状体１６２により保持されている。環状体はカラーにボルト固定されている。さらに、一対のバヨネット継手の舌片１６４がボルト固定されている。これらの構成部材は、ノブ１６５を用いてユニットとして回転させられることができる。カラー上のラチェット歯に対して作用するスプリング掛け金１６６は、該ユニットが時計回りにのみ回転することを許容し、９０度の回転後により深いくぼみ（図示されない）に落下する。さらに、運動は、掛け金の手動開放を必要とする。
【００２８】
雌連結部は、八つの再充電ポート１７３とライン１７４を備えた本体１７２を有し、それらは、雄連結器におけるポート１５６と同じ角度間隔で二個一対の状態に配置されている。各対において、一方のラインがそのタンクの一端に向かい、他方のラインはそのタンクの他端に向かっている。換言すれば、再充電タッピング３５、３６からのラインは分岐し、一方は、一方側においてポート１７３1の内側のものに導き、他方は、直径方向に他方側においてポート１７３0の外側のものに導くものである。
【００２９】
本体の内側では、ポート選択スリーブ１７０が、穴１７５に封止下に回転可能にはめ込まれている。それは、その回転位置に応じて、内側又は外側のポート１７３に導く角度付き穿孔１７６を有している。スリーブは、雌連結部の端部カバー１７８により軸方向に捉えられた端部リム１７７を有している。前記端部カバーはシルクハット形状の断面を呈し、プランジャー１７９を回転しない状態で収容している。これは、スプリングにより弾発１８０され、ピンとスロット１８１により回転しないように保持されている。それは、ポート選択スリーブ１７０内に封止下に係合するサイズとされている。その内端はリム１８２を有し、それは、スリーブとの係合により、その外方向への運動を制限している。プランジャーの外端は筋違い溝１８３を有し、それは雄連結器本体の端部にある突起１８４と係合する。これらの係合は、雄連結器本体の正確な方向を決定する。溝と突起は、１８０度の誤った方向を避けるために偏芯している。
【００３０】
雌連結部本体は、その外側で、その穴１７５から突き出た張り出し１８５を有する。該張り出しは直径方向の切り欠き１８６を有し、それらはバヨネット継手の舌片１６４を受け入れる。ポート選択スリーブの外端面もまた該舌片を受け入れるために凹設１８７され、それらにより回転させられる。
【００３１】
再充電の使用において、雄連結器が雌連結部へと差し出される。プランジャーが押し込まれ、カラー１６１が、（掛け金の最初の解放後）９０度の回転後に再係合するまで回転させられる。その時の連結は、各電解液のためのポートの一つが外側ポート１７３の一つに連結されると共に外側ポートが対応する内側ポートに連結された状態である。再充電は、電解液の交換が完了するまで行われる。カラーの更なる９０度の回転を許容するため掛け金が開放される。これは、雄連結器を開放する。ポート選択スリーブは、ここにおいてその初期位置から１８０度回転させられており、それにより、次の使用に際してその前の使用位置から１８０度回転させられることになる。これは、新鮮な電解液が反対側の端部、そして続く再充電のためにその他の端部に加えられるように、連結をタンクに対して反対向きに逆転させる。
【００３２】
雄連結器本体のポート１５６はその外カバー１５９又はポート選択スリーブの何れかにより覆われ、それによってポート１５６からの電解液の漏れが生起し得なくなる。同様に、スリーブ内の角度付き穿孔１７６は、封止リング１８８を有するプランジャー又は雄連結器本体の何れかにより覆われている。スリーブと雌連結部本体との間の漏れはシール１８９により抑制されている。従って、カップリングは、「ドライ・ブレーキ」連結を祖寝ている。
【００３３】
本発明は、前記実施態様の細目に限定されるものではない。例えば、Ｙ型管片に結合された二個一対の状態にある八つのパイプを雌連結部本体から配備する代わりに、雌連結部本体が、ポート１７３からそれらを二個一対の状態で連結する穿孔を備えていてもよく、それによって、四つのパイプのみが、雌連結部本体から電解液タンクの四つのタッピングに連結されればよいことになる。電解液の再充電及びセル組合せ体への電解液の供給のための更なる分離したタッピングは配備される必要がなく、即ち、再充電は、各タンクの各端部における供給タッピング対の一つを介して実施されるのである。
【００３４】
図９には、図２の隔膜タンクに代替するものが図示され、二つの分離した折り畳み式タンク・ライナー２０１、２０２が、剛性の外容器２０３の内側に設けられている。ライナーはポリエチレンからなり、各々二つのユニオン２０３、２０４を有している。これらは、外容器２０３の端部壁２０５に固定されている。各端部における一方のユニオンは、図２の方法における再充電に使用される。再充電に際して、一方のライナーは費消された電解液がそれから抜き出されるときに収縮し、他方は新鮮な電解液で実質的に外容器の内部容量に至るまで満たされる。両ライナーは、セル組合せ体に電解液を循環させるために、電解液で満たされるどちらかの端部に使用される。注目されたことは、ライナーが、それらをその一方が他方の上になるようにタンクが配向されると、より一様に転がることである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係るレドックス・フロー蓄電池の線図による略図である。
【図２】レドックス・フロー蓄電池の電解液タンクへの再充電回路の流れ図である。
【図３】本発明に係る蓄電池を再充電するための雄連結器の横断面図である。
【図４】図３の継手の端面図である。
【図５】カップリングの雌連結部の端面図である。
【図６】雌連結部の横断面図である。
【図７】雌連結部に対する雄連結器のカップリングの横断面図である。
【図８】本発明に係るレドックス・フロー蓄電池のための別の電解液タンクの線図による横断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  単一セル
２  陽極室
３  陰極室
４  イオン選択性導電セパレータ
５  電極（陽極）
６  電極（陰極）
７  陽極液タンク
８  陰極液タンク
９、１０  ポンプ
１１、１２  配管
２１、２２  タッピング
２３、２４  タッピング
２５  カップリング
２６  ライン
２７  遠隔ポンプ
２８  遠隔貯蔵容器
２９  遠隔貯蔵容器
Ａｎ  電解液（陽極液）
Ｃａ  電解液（陰極液）
Ｌ  負荷
Ｆ  新鮮な電解液
Ｓ  費消された電解液
【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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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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