(57)【要約】  レドックスフロー電池の電極が配置され、前記電極に対向する対向面と、前記対向面に電解液が流通する流路を構成する少なくとも１つの溝とを備える双極板であって、前記双極板を平面視したとき、前記溝の少なくとも１つは曲線部を有する双極板。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レドックスフロー電池の電極が配置され、前記電極に対向する対向面と、前記対向面に電解液が流通する流路を構成する少なくとも１つの溝とを備える双極板であって、
前記双極板を平面視したとき、前記溝の少なくとも１つは曲線部を有する双極板。
【請求項２】
前記曲線部の曲率半径が０．１ｍｍ以上である請求項１に記載の双極板。
【請求項３】
前記溝の開口幅が先端側に向かって小さくなる請求項１又は請求項２に記載の双極板。
【請求項４】
前記双極板の前記対向面のうち、前記電極と接触する接触面積をＡ、前記溝の平面開口面積をＢとするとき、Ａ／（Ａ＋Ｂ）が０．５超０．９５未満である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の双極板。
【請求項５】
前記溝の電解液の流通方向に直交する断面において、前記溝の開口部側の幅が底部側の幅以上である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の双極板。
【請求項６】
前記溝の断面形状が開口部側から底部側に向けてテーパ状に形成されている請求項５に記載の双極板。
【請求項７】
前記溝は、樹枝状に形成され、幹溝部と、前記幹溝部から分岐する少なくとも１つの枝溝部とを備え、
前記枝溝部の少なくとも１つは、前記幹溝部に対して非直交に交差する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の双極板。
【請求項８】
前記枝溝部の少なくとも１つに前記曲線部を有する請求項７に記載の双極板。
【請求項９】
前記枝溝部の少なくとも１つは、当該枝溝部から更に分岐する枝溝部を有する請求項７又は請求項８に記載の双極板。
【請求項１０】
前記枝溝部の枝分かれ回数をＮ（Ｎ：自然数）とするとき、Ｎが３以下である請求項９に記載の双極板。
【請求項１１】
枝分かれ後の前記枝溝部の開口幅が枝分かれ前の前記枝溝部の開口幅よりも小さい請求項９又は請求項１０に記載の双極板。
【請求項１２】
前記流路は、
前記電解液の導入口及び排出口と、
前記導入口から前記電解液を導入する導入路と、前記導入路とは連通せずに独立して、前記電解液を前記排出口に排出する排出路とを備え、
前記導入路及び前記排出路がそれぞれ少なくとも１つの前記溝を備えており、
前記導入路及び前記排出路の少なくとも一方は、前記導入口又は前記排出口に接続されて前記双極板の縁部に沿って形成される整流部を備える請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の双極板。
【請求項１３】
前記双極板と前記電極とが対向する有効電極領域が矩形状で、前記導入口と前記排出口とが前記有効電極領域の対角位置に設けられており、
前記整流部と前記有効電極領域の対角線とがなす角度が４０°以上５０°以下である請求項１２に記載の双極板。
【請求項１４】
前記双極板において、前記導入口側を下側、前記排出口側を上側とするとき、
前記流路が、上下非対称になっている請求項１２又は請求項１３に記載の双極板。
【請求項１５】
前記導入路の溝と前記排出路の溝とが互いに向かい合って交互に配列される対向櫛歯領域を有する請求項１２から請求項１４のいずれか１項に記載の双極板。
【請求項１６】
前記溝の少なくとも一部に開口幅が２ｍｍ以上の幅広部を有し、前記幅広部内に底部から突出する凸部が形成されている請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の双極板。
【請求項１７】
請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の双極板と、前記双極板の外周に設けられる枠体とを備えるセルフレーム。
【請求項１８】
請求項１７に記載のセルフレームを備えるセルスタック。
【請求項１９】
請求項１８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】
本発明は、双極板、セルフレーム、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】
大容量の蓄電池の一つとして、レドックスフロー電池（以下、「ＲＦ電池」と呼ぶ場合がある）が知られている（例えば、特許文献１、２を参照）。一般的に、ＲＦ電池では、セルフレーム、正極電極、隔膜、負極電極をそれぞれ複数積層してなるセルスタックが使用されている。セルフレームは、正極電極と負極電極との間に配置される双極板と、双極板の外周に設けられる枠体とを備えている。セルスタックは、隣接するセルフレームの双極板の間に、隔膜を挟んで正負の電極が配置され、１つのセルが形成される。ＲＦ電池は、電極が内蔵されたセルに電解液をポンプで循環させて充放電を行う。【０００３】
特許文献１、２には、双極板の電極側の面に電解液が流通する複数の溝を形成して流路を構成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１２２２３０号公報
【特許文献２】特開２０１５−２１０８４９号公報
【発明の概要】
【０００５】
本開示の双極板は、
レドックスフロー電池の電極が配置され、前記電極に対向する対向面と、前記対向面に電解液が流通する流路を構成する少なくとも１つの溝とを備える双極板であって、
前記双極板を平面視したとき、前記溝の少なくとも１つは曲線部を有する。
【０００６】
本開示のセルフレームは、
上記本開示の双極板と、前記双極板の外周に設けられる枠体とを備える。
【０００７】
本開示のセルスタックは、
上記本開示のセルフレームを備える。
【０００８】
本開示のレドックスフロー電池は、
上記本開示のセルスタックを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係るレドックスフロー電池の動作原理図である。
【図２】実施形態に係るレドックスフロー電池の一例を示す概略構成図である。
【図３】実施形態に係るセルスタックの一例を示す概略構成図である。
【図４】実施形態に係る双極板を備えるセルフレームを、双極板の一面側から平面視したときの概略平面図である。
【図５】図４に示す電解液の流路を構成する溝の１つを抜き出して示す拡大図である。
【図６】実施形態における溝の断面形状を模式的に示す概略断面図である。
【図７】実施形態に係る双極板の変形例を示す概略平面図である。
【図８Ａ】試験例１に用いた試料Ｎｏ．１の双極板を示す平面図である。
【図８Ｂ】試験例１に用いた試料Ｎｏ．２の双極板を示す平面図である。
【図８Ｃ】試験例１に用いた試料Ｎｏ．３の双極板を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［本開示が解決しようとする課題］
レドックスフロー電池の更なる電池性能の向上が望まれており、電池性能を向上する観点から、電池の内部抵抗（セル抵抗）を低減することが求められている。内部抵抗の要因としては、電解液の流通状態、例えば、電解液の流通抵抗、電極での反応抵抗などが挙げられる。
【００１１】
レドックスフロー電池の電極は、供給された電解液に含まれる活物質（金属イオン）の電池反応を促進させる反応場として機能する。電極には、通常、炭素繊維からなるカーボンフェルトなどの多孔質材料が利用されており、電極内に電解液が流通する。双極板の電極側の面に電解液が流通する溝を有する流路を備える場合、電解液の流通抵抗を低減でき、電解液の流通抵抗による圧力損失を低減できる。また、溝を有する流路を備える双極板を用いることで、電極内に浸透する電解液の流れを制御して、電極内での電解液の分布が不均一になることを抑制できる。電極内に浸透する電解液の分布のバラツキを抑制することにより、電極と電解液との反応性を向上でき、電極での反応抵抗を低減できる。
【００１２】
しかしながら、従来では、電極での電解液の流通状態を十分に考慮した上で内部抵抗を低減することについて、必ずしも十分な検討がなされているとはいえなかった。従来の双極板は、流路が主として直線状の溝で構成されているため、溝のレイアウトの自由度が低く、電極内での電解液の分布の均一性を十分に高めることが難しいなど、電極と電解液との反応性を改善する余地がある。
【００１３】
そこで、本開示は、電解液の流通抵抗を低減しつつ、電極と電解液との反応性を向上できる双極板を提供することを目的の一つとする。また、本開示は、電池性能を向上できるセルフレーム及びセルスタックを提供することを目的の一つとする。更に、本開示は、電池性能に優れるレドックスフロー電池を提供することを目的の一つとする。
【００１４】
［本開示の効果］
本開示によれば、電解液の流通抵抗を低減しつつ、電極と電解液との反応性を向上できる双極板を提供できる。また、本開示によれば、電池性能を向上できるセルフレーム及びセルスタックを提供できる。更に、本開示によれば、電池性能に優れるレドックスフロー電池を提供できる。
【００１５】
［本願発明の実施形態の説明］
最初に本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。
【００１６】
（１）実施形態に係る双極板は、
レドックスフロー電池の電極が配置され、前記電極に対向する対向面と、前記対向面に電解液が流通する流路を構成する少なくとも１つの溝とを備える双極板であって、
前記双極板を平面視したとき、前記溝の少なくとも１つは曲線部を有する。
【００１７】
上記双極板によれば、電極に対向する対向面に電解液の流路が形成されていることで、電解液の流通抵抗を低減できると共に、電極内に浸透する電解液の分布を制御できる。流路を構成する少なくとも１つの溝が曲線部を有することで、直線状の溝に比べてレイアウトの自由度が上がるため、電極内における電解液の分布が均一になるように溝を効率的に配置することが可能である。これにより、電極内での電解液の分布の均一性を十分に高めることができ、電極と電解液との反応性を向上させることができる。したがって、上記双極板は、電解液の流通抵抗を低減しつつ、電極と電解液との反応性を向上できる。よって、上記双極板をレドックスフロー電池に用いた場合、電解液の流通抵抗による圧力損失を低減できながら、電極での反応抵抗を低減することが可能であるので、電池の内部抵抗（セル抵抗）を低減することが可能である。
【００１８】
溝の「曲線部」とは、溝の長手方向において曲線状をなす部分をいう。曲線部は、代表的には、非周期的な曲線状である。
【００１９】
（２）上記双極板の一形態として、
前記曲線部の曲率半径が０．１ｍｍ以上であることが挙げられる。
【００２０】
曲線部の曲率半径が０．１ｍｍ以上であることで、曲線部を有する溝の形成が容易である。曲線部の曲率半径の上限は、特に問わないが、例えば１００ｍｍ以下である。
【００２１】
（３）上記双極板の一形態として、
前記溝の開口幅が先端側に向かって小さくなることが挙げられる。
【００２２】
溝の開口幅が先端側に向かって小さくなることで、先端側に近づくにつれて電解液の圧力が高くなり、溝から電極内へ電解液を浸透させ易い。
【００２３】
（４）上記双極板の一形態として、
前記双極板の前記対向面のうち、前記電極と接触する接触面積をＡ、前記溝の平面開口面積をＢとするとき、Ａ／（Ａ＋Ｂ）が０．５超０．９５未満であることが挙げられる。
【００２４】
双極板の対向面の面積（Ａ＋Ｂ）に占める電極の接触面積（Ａ）の割合［Ａ／（Ａ＋Ｂ）］が０．５超であることで、電極と双極板との接触面積を確保して、電極と双極板間の接触抵抗を低減できる。これにより、電池の内部抵抗（セル抵抗）を低減することが可能である。また、双極板の対向面における溝の形成面積（電解液の流路面積）を確保する観点から、電極の接触面積の割合［Ａ／（Ａ＋Ｂ）］は０．９５未満であることが好ましく、これにより、電解液の流通抵抗を効果的に低減できる。
【００２５】
溝の「平面開口面積」とは、双極板を平面視したとき、対向面における溝の開口面積をいう。
【００２６】
（５）上記双極板の一形態として、
前記溝の電解液の流通方向に直交する断面において、前記溝の開口部側の幅が底部側の幅以上であることが挙げられる。
【００２７】
溝の断面において、溝の開口部側の幅が底部側の幅以上であることで、開口部側の幅よりも底部側の幅の方が広い場合に比べて、溝を形成し易い。
【００２８】
（６）上記（５）に記載の双極板の一形態として、
前記溝の断面形状が開口部側から底部側に向けてテーパ状に形成されていることが挙げられる。
【００２９】
溝の断面が開口部側から底部側に向けてテーパ状に形成されていることで、溝から電極内へ電解液を浸透させ易い。
【００３０】
（７）上記双極板の一形態として、
前記溝は、樹枝状に形成され、幹溝部と、前記幹溝部から分岐する少なくとも１つの枝溝部とを備え、
前記枝溝部の少なくとも１つは、前記幹溝部に対して非直交に交差することが挙げられる。
【００３１】
溝が樹枝状に形成されていることで、溝から電極内の広範囲にわたって電解液を浸透・拡散させ易く、電極内での電解液の分布をより均一にすることが可能である。よって、電極と電解液との反応性をより向上できる。また、幹溝部から分岐する枝溝部が幹溝部に対して非直交に交差することにより、枝溝部が幹溝部に直交する場合に比べて、電解液の流通抵抗を低減することが可能である。
【００３２】
（８）上記（７）に記載の双極板の一形態として、
前記枝溝部の少なくとも１つに前記曲線部を有することが挙げられる。
【００３３】
枝溝部に曲線部を有することで、溝を効率的に配置することが可能である。
【００３４】
（９）上記（７）又は（８）に記載の双極板の一形態として、
前記枝溝部の少なくとも１つは、当該枝溝部から更に分岐する枝溝部を有することが挙げられる。
【００３５】
枝溝部から更に分岐する枝溝部を有することで、電極内に電解液を効果的に浸透・拡散させ易い。
【００３６】
（１０）上記（９）に記載の双極板の一形態として、
前記枝溝部の枝分かれ回数をＮ（Ｎ：自然数）とするとき、Ｎが３以下であることが挙げられる。
【００３７】
幹溝部から枝分かれを繰り返すことによって、枝分かれした枝溝部の溝幅（開口幅）が減少し、狭小化する。枝溝部の枝分かれ回数（Ｎ）を３以下に制限することで、枝分かれによる枝溝部の溝幅の過度な狭小化を回避できる。
【００３８】
「枝分かれ回数」とは、幹溝部から数えて枝溝部が分岐する回数を意味する。幹溝部から分岐する枝溝部（１次枝溝）があるときは、その枝分かれ回数を１とし、この枝溝部から更に分岐する枝溝部（２次枝溝）があるときは、その枝分かれ回数を２と数える。そして、この２次枝溝から更に分岐する枝溝部（３次枝溝）があるときは、その枝分かれ回数を３と数える。上記「Ｎ」は自然数（１，２，３，…）である。
【００３９】
（１１）上記（９）又は（１０）に記載の双極板の一形態として、
枝分かれ後の前記枝溝部の開口幅が枝分かれ前の前記枝溝部の開口幅よりも小さいことが挙げられる。
【００４０】
枝分かれした枝溝部の開口幅が分岐を経るごとに段階的に小さくなることで、電極と双極板との接触面積が増え、電極と双極板間の接触抵抗を低減できる。
【００４１】
（１２）上記双極板の一形態として、
前記流路は、
前記電解液の導入口及び排出口と、
前記導入口から前記電解液を導入する導入路と、前記導入路とは連通せずに独立して、前記電解液を前記排出口に排出する排出路とを備え、
前記導入路及び前記排出路がそれぞれ少なくとも１つの前記溝を備えており、
前記導入路及び前記排出路の少なくとも一方は、前記導入口又は前記排出口に接続されて前記双極板の縁部に沿って形成される整流部を備えることが挙げられる。
【００４２】
流路が導入路と排出路とを備えることで、電解液が導入路と排出路との間を渡るように流通し、その際に電解液が電極内に浸透・拡散して、電解液を電極全体に均一に行き渡らせることができる。これにより、電極内での電解液の分布をより効果的に均一にすることが可能であり、電極と電解液との反応性をより向上できる。また、整流部を備えることで、導入路及び排出路の少なくとも一方に対し、導入口又は排出口から電解液を効率よく導入又は排出することが可能である。
【００４３】
（１３）上記（１２）に記載の双極板の一形態として、
前記双極板と前記電極とが対向する有効電極領域が矩形状で、前記導入口と前記排出口とが前記有効電極領域の対角位置に設けられており、
前記整流部と前記有効電極領域の対角線とがなす角度が４０°以上５０°以下であることが挙げられる。
【００４４】
整流部と有効電極領域の対角線とのなす角度が４０°以上５０°以下であることで、整流部での圧力損失を低減できる。
【００４５】
（１４）上記（１２）又は（１３）に記載の双極板の一形態として、
前記双極板において、前記導入口側を下側、前記排出口側を上側とするとき、
前記流路が、上下非対称になっていることが挙げられる。
【００４６】
流路が導入側と排出側とで上下非対称になっていることで、電解液の圧力が低下する排出側の電解液の流れを改善することが可能である。
【００４７】
（１５）上記（１２）〜（１４）のいずれか１つに記載の双極板の一形態として、
前記導入路の溝と前記排出路の溝とが互いに向かい合って交互に配列される対向櫛歯領域を有することが挙げられる。
【００４８】
流路が対向櫛歯領域を有することで、導入路と排出路との間を渡るように流通する電解液の量が増加し、電極内に浸透・拡散する電解液が増える。これにより、電極と電解液との反応効率を高めることができる。
【００４９】
（１６）上記双極板の一形態として、
前記溝の少なくとも一部に開口幅が２ｍｍ以上の幅広部を有し、前記幅広部内に底部から突出する凸部が形成されていることが挙げられる。
【００５０】
溝の幅広部内に凸部が設けられていることで、電極が溝内に埋没することを抑制できる。
【００５１】
（１７）実施形態に係るセルフレームは、
上記（１）から（１６）のいずれか１つに記載の双極板と、前記双極板の外周に設けられる枠体とを備える。
【００５２】
上記セルフレームは、上記した実施形態に係る双極板を備えることで、電解液の流通抵抗を低減しつつ、電極と電解液との反応性を向上できるので、電解液の流通抵抗による圧力損失を低減できながら、電極での反応抵抗を低減することが可能である。よって、上記セルフレームをレドックスフロー電池に用いた場合、電池の内部抵抗（セル抵抗）を低減することが可能であり、電池性能を向上できる。
【００５３】
（１８）実施形態に係るセルスタックは、
上記（１７）に記載のセルフレームを備える。
【００５４】
上記セルスタックは、上記した実施形態に係るセルフレームを備えることで、電解液の流通抵抗による圧力損失を低減できながら、電極での反応抵抗を低減することが可能である。よって、上記セルスタックをレドックスフロー電池に用いた場合、電池の内部抵抗（セル抵抗）を低減することが可能であり、電池性能を向上できる。
【００５５】
（１９）実施形態に係るレドックスフロー電池は、
上記（１８）に記載のセルスタックを備える。
【００５６】
上記レドックスフロー電池は、上記した実施形態に係るセルスタックを備えることで、電解液の流通抵抗による圧力損失を低減できながら、電極での反応抵抗を低減することが可能であるので、電池の内部抵抗（セル抵抗）を低減することが可能である。よって、上記レドックスフロー電池は、電池性能に優れる。
【００５７】
［本願発明の実施形態の詳細］
本願発明の実施形態に係るレドックスフロー電池用の双極板、セルフレーム及びセルスタック、並びにレドックスフロー電池（ＲＦ電池）の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。図中の同一符号は同一又は相当部分を示す。なお、本願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。
【００５８】
図４は、実施形態に係る双極板３１を備えるセルフレーム３を、双極板３１の一面側から平面視した概略平面図である。実施形態の双極板３１の特徴の１つは、図４に示すように、電極１４に対向する対向面に電解液が流通する流路４を構成する少なくとも１つの溝５を備え、双極板３１を平面視したとき、溝５の少なくとも１つは曲線部を有する点にある。
【００５９】
以下では、先に、図１〜図４を参照して、実施形態に係るＲＦ電池１、並びに、ＲＦ電池１に備えるセル１０（セルスタック２）及び双極板３１（セルフレーム３）の概要を説明する。その後、主に図４〜図６を参照して、実施形態に係る双極板３１に備える流路４及び溝５について詳しく説明する。
【００６０】
《ＲＦ電池》
初めに、図１〜図３を参照して、実施形態に係るＲＦ電池１及びセル１０（セルスタック２）の一例を説明する。図１、図２に示すＲＦ電池１は、正極電解液及び負極電解液に酸化還元により価数が変化する金属イオンを活物質として含有する電解液を使用し、正極電解液に含まれるイオンの酸化還元電位と、負極電解液に含まれるイオンの酸化還元電位との差を利用して充放電を行う電池である。ここでは、ＲＦ電池１の一例として、正極電解液及び負極電解液にＶイオンを含有するバナジウム電解液を使用したバナジウム系ＲＦ電池を示す。図１中のセル１０内の実線矢印は充電反応を、破線矢印は放電反応をそれぞれ示している。ＲＦ電池１は、交流／直流変換器Ｃを介して電力系統Ｐに接続され、例えば、負荷平準化用途、瞬低補償や非常用電源などの用途、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用途に利用される。
【００６１】
ＲＦ電池１には、充放電を行うセル１０と、電解液を貯留するタンク１０６、１０７と、タンク１０６、１０７とセル１０との間で電解液を循環させる循環流路１００Ｐ、１００Ｎとを備える。
【００６２】
《セル》
セル１０は、図１に示すように、正極電極１４と、負極電極１５と、両電極１４、１５間に介在される隔膜１１とを有する。セル１０の構造は、隔膜１１を挟んで正極セル１２と負極セル１３とに分離され、正極セル１２に正極電極１４、負極セル１３に負極電極１５が内蔵されている。
【００６３】
正極電極１４及び負極電極１５の各電極は、炭素繊維を含む炭素繊維集合体で形成されている。炭素繊維集合体の電極は多孔質であり、電極内に空隙を有しているため、電極内に電解液が流通し、電解液を浸透・拡散させることができる。炭素繊維集合体としては、例えば、カーボンフェルト、カーボンクロス、カーボンペーパーなどが挙げられる。炭素繊維としては、例えば、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）繊維を原料とするＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ繊維を原料とするピッチ系炭素繊維、レーヨン繊維を原料とするレーヨン系炭素繊維などが挙げられる。隔膜１１は、例えば、水素イオンを透過するイオン交換膜で形成されている。
【００６４】
セル１０（正極セル１２及び負極セル１３）には、循環流路１００Ｐ、１００Ｎを通して電解液（正極電解液及び負極電解液）が循環する。正極セル１２には、正極電解液を貯留する正極電解液タンク１０６が正極循環流路１００Ｐを介して接続されている。同様に、負極セル１３には、負極電解液を貯留する負極電解液タンク１０７が負極循環流路１００Ｎを介して接続されている。各循環流路１００Ｐ、１００Ｎは、各タンク１０６、１０７からセル１０へ電解液を送る往路配管１０８、１０９と、セル１０から各タンク１０６、１０７へ電解液を戻す復路配管１１０、１１１と有する。各往路配管１０８、１０９には、各タンク１０６、１０７に貯留される電解液を圧送するポンプ１１２、１１３が設けられており、ポンプ１１２、１１３により電解液をセル１０に循環させる。
【００６５】
《セルスタック》
セル１０は、単数のセル１０を備える単セルで構成されていてもよいし、複数のセル１０を備える多セルで構成されていてもよい。セル１０は通常、図２に示すような、セル１０を複数積層して備えるセルスタック２と呼ばれる形態で利用される。セルスタック２は、図３の下図に示すように、サブスタック２００をその両側から２枚のエンドプレート２２０で挟み込み、両側のエンドプレート２２０を締付機構２３０で締め付けることで構成されている。図３では、複数のサブスタック２００を備えるセルスタック２を例示している。サブスタック２００は、セルフレーム３、正極電極１４、隔膜１１、負極電極１５の順に複数積層され（図３の上図参照）、その積層体の両端に給排板２１０（図３の下図参照、図２では図示略）が配置された構造である。給排板２１０には、各循環流路１００Ｐ、１００Ｎ（図１、図２参照）の往路配管１０８、１０９及び復路配管１１０、１１１が接続される。
【００６６】
《セルフレーム》
セルフレーム３は、図３の上図に示すように、正極電極１４と負極電極１５との間に配置される双極板３１と、双極板３１の周囲に設けられる枠体３２とを有する（図４も参照）。双極板３１の一面側には、正極電極１４が対向するように配置され、双極板３１の他面側には、負極電極１５が対向するように配置される。枠体３２の内側には、双極板３１が設けられ、双極板３１と枠体３２により凹部３２ｏが形成される。凹部３２ｏは、双極板３１の両面側にそれぞれ形成され、各凹部３２ｏ内に正極電極１４及び負極電極１５が双極板３１を挟んで収納される。各凹部３２ｏは、正極セル１２及び負極セル１３（図１参照）の各セル空間を形成する。正極電極１４及び負極電極１５の各電極の平面形状は、特に問わないが、本実施形態では、矩形状である。また、凹部３２ｏの平面開口形状は電極と同じ矩形状であり、凹部３２ｏと電極のサイズが実質的に同じである。そして、双極板３１における各電極が積層方向に重なる領域（図４に示す双極板３１と電極１４とが対向する有効電極領域）が矩形状である。
【００６７】
双極板３１は、例えば、プラスチックカーボンなどで形成され、枠体３２は、例えば、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリプロピレン、ポリエチレン、フッ素樹脂、エポキシ樹脂などのプラスチックで形成されている。セルフレーム３は、双極板３１の周囲に枠体３２が射出成型などにより一体化されている。
【００６８】
セルスタック２（サブスタック２００）では、隣接する各セルフレーム３の枠体３２の一面側と他面側とが互いに対向して突き合わされ、隣接する各セルフレーム３の双極板３１の間にそれぞれ１つのセル１０が形成されることになる。各電極１４、１５は、セル１０を組み立てたとき、枠体３２の各凹部３２ｏ内に厚さ方向に圧縮された状態で収納される。各セルフレーム３の枠体３２の間には、電解液の漏洩を抑制するため、Ｏリングや平パッキンなどの環状のシール部材３７が配置されている。枠体３２には、シール部材３７を配置するためのシール溝３８（図４参照）が形成されている。
【００６９】
セル１０内の電解液の流通は、セルフレーム３の枠体３２に貫通して形成された給液マニホールド３３、３４及び排液マニホールド３５、３６と、枠体３２に形成された給液スリット３３ｓ、３４ｓ及び排液スリット３５ｓ、３６ｓにより行われる。この例に示すセルフレーム３（枠体３２）の場合、正極電解液は、枠体３２の下部に形成された給液マニホールド３３から枠体３２の一面側に形成された給液スリット３３ｓを介して正極電極１４に供給され、枠体３２の上部に形成された排液スリット３５ｓを介して排液マニホールド３５に排出される。同様に、負極電解液は、枠体３２の下部に形成された給液マニホールド３４から枠体３２の他面側に形成された給液スリット３４ｓを介して負極電極１５に供給され、枠体３２の上部に形成された排液スリット３６ｓを介して排液マニホールド３６に排出される。給液マニホールド３３、３４及び排液マニホールド３５、３６は、セルフレーム３が積層されることによって電解液の流路を構成する。これら流路は、給排板２１０（図３の下図参照）を介して各循環流路１００Ｐ、１００Ｎ（図１、図２参照）の往路配管１０８、１０９及び復路配管１１０、１１１にそれぞれ連通しており、セル１０内に電解液を流通させることが可能である。
【００７０】
この例に示すセル１０では、正極電極１４及び負極電極１５の下側からそれぞれ電解液が導入され、各電極１４、１５の上側から電解液が排出されるようになっており、各電極１４、１５の下縁部から上縁部に向かって電解液が流れる。図２及び図３の上図中、各電極１４、１５内の矢印は電解液の全体的な流通方向を示す。
【００７１】
《双極板》
双極板３１の各電極１４、１５に対向する対向面には、図４に示すように、電解液が流通する流路４が形成されている。本実施形態では、流路４が複数の溝５（導入溝５１ａ〜５１ｃ及び排出溝５２ａ〜５２ｃ）によって構成されている。双極板３１に流路４（溝５）が形成されていることで、電解液の流通抵抗を低減できる。図４では、分かり易くするため、流路４（溝５）が形成されていない部分にハッチングを付している。図４に示す双極板３１の一面側（紙面表側）は、正極電極１４に対向する対向面であり、他面側（紙面裏側）は、負極電極１５（図３参照、図４では図示略）に対向する対向面である。また、図４に示す双極板３１において、給液スリット３３ｓがつながる下側が正極電解液の導入側であり、排液スリット３５ｓがつながる上側が正極電解液の排出側である。図４中、紙面左側の太線矢印は、電解液の全体的な流通方向を示す。
【００７２】
図４では、正極電極１４に対向する双極板３１の一面側しか図示していないが、負極電極１５に対向する双極板３１の他面側にも、一面側と同様に、電解液の流路が形成されている。双極板３１の他面側に形成された負極電解液の流路の構成は、図４に示す正極電解液の流路４と同様であるので、その説明を省略する。
【００７３】
（流路）
〈導入口・排出口〉
流路４は、電極１４内に浸透する電解液の分布を制御し、電極１４内の電解液の分布が均一になるようにデザインされている。流路４は、電解液の導入口４ｉ及び排出口４ｏを備える。導入口４ｉ及び排出口４ｏはそれぞれ、給液スリット３３ｓ及び排液スリット３５ｓが接続される部分であり、給液スリット３３ｓを通じて導入口４ｉから電解液が導入され、排出口４ｏから排液スリット３５ｓに電解液が排出される。本実施形態では、導入口４ｉが有効電極領域の下辺中央部に位置し、排出口４ｏが有効電極領域の上辺中央部に位置している。
【００７４】
〈導入路・排出路〉
流路４は、導入口４ｉから電解液を導入する導入路４１と、電解液を排出口４ｏに排出する排出路４２とを備える。導入路４１と排出路４２とは互いに連通せずに独立している。導入路４１は導入溝５１ａ〜５１ｃを備え、排出路４２は排出溝５２ａ〜５２ｃを備える。流路４が導入路４１と排出路４２とを備える場合、電解液が導入路４１と排出路４２との間を渡るように流通し、その際に電解液が電極１４内に浸透・拡散して、電解液を電極１４全体に均一に行き渡らせることができる。これにより、電極１４内での電解液の分布をより効果的に均一にすることが可能であり、電極１４と電解液との反応性をより向上できる。
【００７５】
〈整流部〉
更に、導入路４１及び排出路４２は、導入口４ｉ及び排出口４ｏに接続される整流部５１０、５２０をそれぞれ備える。導入側の整流部５１０は、双極板３１の下縁部に沿って形成され、排出側の整流部５２０は、双極板３１の上縁部に沿って形成されている。導入路４１は整流部５１０に接続され、各導入溝５１ａ〜５１ｃは整流部５１０を介して導入口４ｉに連通している。排出路４２は整流部５２０に接続され、各排出溝５２ａ〜５２ｃは整流部５２０を介して排出口４ｏに連通している。整流部５１０は、導入口４ｉから導入された電解液を双極板３１の下縁部に沿って拡散し、導入路４１（導入溝５１ａ〜５１ｃ）に電解液をまんべんなく導入する。整流部５２０は、排出路４２（排出溝５２ａ〜５２ｃ）から排出された電解液を双極板３１の上縁部に沿って排出口４ｏに集約する。整流部５１０、５２０により、導入路４１及び排出路４２のそれぞれに対し、導入口４ｉ及び排出口４ｏから電解液を効率よく導入・排出することが可能である。
【００７６】
図４に示す流路４は、導入口４ｉと排出口４ｏとを結ぶ中心線（図中、一点鎖線で示す）を対称軸とする線対称（左右対称）になっており、更に、導入口４ｉ側（下側）と排出口４ｏ側（上側）とで上下非対称になっている。流路４が導入側と排出側とで非対称に形成されていることで、電解液の圧力が低下する排出側の電解液の流れを改善することが可能である。
【００７７】
（溝）
導入路４１を構成する導入溝５１ａ〜５１ｃは、導入側の整流部５１０に接続され、導入側（下側）から排出側（上側）に向かって伸び、排出側の先端側が閉鎖端になっている。排出路４２を構成する排出溝５２ａ〜５２ｃは、排出側の整流部５２０に接続され、排出側（上側）から導入側（下側）に向かって伸び、導入側の先端側が閉鎖端になっている。
【００７８】
各溝５（導入溝５１ａ〜５１ｃ及び排出溝５２ａ〜５２ｃ）は、双極板３１の電極１４との対向面に開口しており、図４に示すように、各溝５の開口幅が先端側に向かって小さくなるように形成されている。導入溝５１ａ〜５１ｃの場合、開口幅が先端側に向かって小さくなることで、先端側に近づくにつれて電解液の圧力が高くなり、導入溝５１ａ〜５１ｃから電極１４内へ電解液を浸透させ易い。溝５の「開口幅」とは、溝５の長手方向に直交する溝幅をいう。
【００７９】
溝５の開口幅（溝幅）や深さ（溝深さ）は、双極板３１のサイズや厚さに応じて適宜選択することができ、特に限定されない。溝幅は、例えば０．２ｍｍ以上１０ｍｍ以下、更に０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下、溝深さは、例えば０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下、更に１ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが挙げられる。
【００８０】
溝５の形成方法としては、例えば、双極板３１の表面をエンドミルなどの切削工具で切削加工することが挙げられる。或いは、双極板３１を成形する金型に溝５の形状に対応した凸部を設けておき、射出成型などの金型成形により溝５を形成することも可能である。
【００８１】
〈電極の接触面積の割合〉
双極板３１の電極１４との対向面（即ち、有効電極領域）のうち、電極１４と接触する接触面積（図４に示す双極板３１のハッチング部分の面積）をＡ、溝５の平面開口面積（図４に示す双極板３１の白抜き部分の面積）をＢとするとき、Ａ／（Ａ＋Ｂ）が０．５超０．９５未満であることが好ましい。双極板３１の対向面の面積（Ａ＋Ｂ）に占める電極１４の接触面積（Ａ）の割合［Ａ／（Ａ＋Ｂ）］が０．５超であることで、電極１４と双極板３１との接触面積を確保して、電極１４と双極板３１間の接触抵抗を低減できる。これにより、電池の内部抵抗（セル抵抗）を低減することが可能である。また、双極板３１の対向面における溝５の形成面積（電解液の流路面積）を確保する観点から、電極１４の接触面積の割合［Ａ／（Ａ＋Ｂ）］は０．９５未満であることが好ましく、これにより、電解液の流通抵抗を効果的に低減できる。電極１４の接触面積の割合［Ａ／（Ａ＋Ｂ）］は、例えば０．６以上０．９以下、更に０．７以上０．８以下であることがより好ましい。溝５の「平面開口面積」とは、双極板３１を平面視したとき、対向面における溝５の開口面積をいう。
【００８２】
〈断面形状〉
図６は、本実施形態における溝５の断面形状を示している。本実施形態では、図６に示すように、溝５の電解液の流通方向に直交する断面において、溝５の開口部５６側の幅が底部５７側の幅以上であり、更に、溝５の断面形状が開口部５６側から底部５７側に向けてテーパ状に形成されている。そのため、溝５の開口部５６側の幅が底部５７側の幅以上であることで、開口部５６側の幅よりも底部５７側の幅の方が広い場合に比べて、溝５を形成し易い。また、溝５（特に導入溝５１ａ〜５１ｃ）の断面形状が開口部５６側から底部５７側に向けてテーパ状に形成されている場合は、溝５から電極内へ電解液を浸透させ易い。溝５の断面形状としては、例えば、矩形状、三角形状（Ｖ字状）、台形状、半円形状や半楕円形状などが挙げられる。
【００８３】
〈樹枝状溝〉
図４に示す溝５のうち、導入溝５１ａ、５１ｃ及び排出溝５２ａ、５２ｃは、樹枝状に形成された樹枝状溝であり、幹溝部６０と、幹溝部６０から分岐する少なくとも１つの枝溝部６１とを備える。溝５の少なくとも１つが樹枝状に形成されていることで、電極１４内の広範囲にわたって電解液を浸透・拡散させ易く、電極１４内での電解液の分布をより均一にすることが可能である。よって、電極１４と電解液との反応性をより向上できる。ここでいう「幹溝部」とは、導入口４ｉ又は排出口４ｏに直接、或いは整流部５１０、５２０を介して間接的に接続される溝部をいう。「枝溝部」とは、幹溝部６０から枝分かれして幹溝部６０よりも開口幅が小さい溝部をいう。
【００８４】
更に、導入溝５１ｃ及び排出溝５２ａのように、枝溝部６１は、枝溝部６１から更に分岐する枝溝部６２を有していてもよい。枝溝部６１から更に分岐する枝溝部６２を有することで、電極１４内に電解液を効果的に浸透・拡散させ易い。ここでは、枝溝部６１を１次枝溝、枝溝部６２を２次枝溝と呼ぶ。本実施形態では、枝分かれ後の枝溝部６２（２次枝溝）の開口幅が枝分かれ前の枝溝部６１（１次枝溝）の開口幅よりも小さい。
【００８５】
図５に導入溝５１ｃの抜き出し図を示し、導入溝５１ｃを例に挙げて、幹溝部６０と枝溝部６１、枝溝部６１と枝溝部６２のそれぞれの関係について説明する。図５に示すように、幹溝部６０から枝溝部６１が分岐する箇所では、枝溝部６１の開口幅（Ｗａ１）が幹溝部６０の開口幅（Ｗａ０）よりも小さい。また、枝溝部６１から枝溝部６２が分岐する箇所では、枝溝部６２の開口幅（Ｗａ２）が枝溝部６１の開口幅（Ｗｂ１）よりも小さい。枝分かれした枝溝部６１、６２の開口幅が分岐を経るごとに段階的に小さくなることで、電極１４と双極板３１との接触面積が増え、電極１４と双極板３１間の接触抵抗を低減できる。
【００８６】
〈枝分かれ回数〉
上記樹枝状溝において、枝溝部の枝分かれ回数をＮ（Ｎ：自然数）とするとき、Ｎが３以下であることが好ましい。ここでいう「枝分かれ回数」とは、幹溝部から数えて枝溝部が分岐する回数を意味する。例えば導入溝５１ｃや排出溝５２ａにおいて、幹溝部６０から分岐する枝溝部６１の枝分かれ回数Ｎは１であり、枝溝部６１から更に分岐する枝溝部６２の枝分かれ回数Ｎは２である。仮に、枝溝部６２から更に分岐する別の枝溝部があるときは、その枝分かれ回数Ｎは３である。本実施形態では、幹溝部６０から枝分かれを繰り返すことによって、枝分かれした枝溝部６１、６２の溝幅（開口幅）が減少し、狭小化する。本実施形態のように、枝分かれ回数Ｎを３以下に制限することで、枝分かれによる枝溝部６１、６２の溝幅の過度な狭小化を回避できる。
【００８７】
更に、本実施形態では、図４に示すように、例えば導入溝５１ｃや排出溝５２ａにおいて、枝溝部６１が幹溝部６０に対して非直交に交差している。枝溝部６１が幹溝部６０に対して非直交に交差することにより、枝溝部６１が幹溝部６０に直交する場合に比べて、電解液の流通抵抗を低減することが可能である。「非直交に交差する」とは、代表的には、幹溝部６０の延伸方向に対する枝溝部６１の延伸方向の傾斜角α（図５参照）が鋭角である場合をいう。傾斜角αは、例えば１０°以上８０°以下である。
【００８８】
〈対向櫛歯領域〉
本実施形態では、導入路４１の導入溝５１ａ〜５１ｃと排出路４２の排出溝５２ａ〜５２ｃとが互いに向かい合って交互に配列された対向櫛歯領域を有する。更に、図４に示す流路４の場合、例えば、導入溝５１ａの枝溝部６１と排出溝５２ａの枝溝部６２とが互いに向かい合って交互に配列されており、これらによっても対向櫛歯領域が形成されている。流路４が対向櫛歯領域を有することで、導入路４１（導入溝５１ａ〜５１ｃ）と排出路４２（排出溝５２ａ〜５２ｃ）との間を渡るように流通する電解液の量が増加し、電極１４内に浸透・拡散する電解液が増える。これにより、電極１４と電解液との反応効率を高めることができる。
【００８９】
〈凸部〉
溝５の少なくとも一部に開口幅が２ｍｍ以上の幅広部を有する場合、この幅広部内に底部から突出する凸部５９が形成されていてもよい。溝５の幅広部内に凸部５９が設けられていることで、電極１４が溝５内に埋没することを抑制できる。本実施形態では、図４に示すように、導入溝５１ａ及び排出溝５２ａの各々の基端側（整流部５１０、５２０に接続される側）が部分的に幅広部になっており、その部分に凸部５９が設けられている。平面視したときの凸部５９の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、三角形や四角形といった多角形状、円形状や楕円形状などの種々の形状を採用できる。また、幅広部内に配置する凸部５９の個数は、１つでもよいし、複数でもよい。
【００９０】
〈曲線部〉
本実施形態の特徴の１つは、溝５の少なくとも１つが曲線部を有する点にある。「曲線部」とは、溝５の長手方向において曲線状をなす部分をいい、代表的には、非周期的な曲線状である。本実施形態では、例えば、導入溝５１ｃの枝溝部６１、６２や排出溝５２ａの枝溝部６１、６２が湾曲して形成されており、それぞれが曲線部で構成されている。曲線部の曲率半径は、例えば０．１ｍｍ以上、更には１ｍｍ以上、より更には３ｍｍ以上であることが挙げられる。
【００９１】
［実施形態の効果］
上述した実施形態に係る双極板３１は、電極１４に対向する対向面に電解液の流路４が形成されていることで、電解液の流通抵抗を低減できると共に、電極１４内に浸透する電解液の分布を制御できる。そして、流路４を構成する少なくとも１つの溝５が曲線部を有することで、直線状の溝に比べてレイアウトの自由度が上がるため、電極１４内における電解液の分布が均一になるように溝５を効率的に配置することが可能である。これにより、電極１４内での電解液の分布の均一性を十分に高め、電極１４と電解液との反応性を向上させることができる。したがって、双極板３１は、電解液の流通抵抗を低減しつつ、電極１４と電解液との反応性を向上できる。よって、実施形態の双極板３１をＲＦ電池１に用いた場合、電解液の流通抵抗による圧力損失を低減できながら、電極１４での反応抵抗を低減することが可能であるので、電池の内部抵抗（セル抵抗）を低減することが可能である。
【００９２】
溝５が曲線部を有する場合、溝５に流れる電解液の向きを円滑に変えることができ、直角や鋭角に屈曲する場合に比べて円滑に電解液が流れることでも流通抵抗を低減させ易い。
【００９３】
実施形態に係るセルフレーム３は、上記双極板３１を備えることで、電解液の流通抵抗を低減しつつ、電極１４と電解液との反応性を向上できるので、電解液の流通抵抗による圧力損失を低減できながら、電極１４での反応抵抗を低減することが可能である。
【００９４】
実施形態に係るセルスタック２は、上記セルフレーム３を備えることで、電解液の流通抵抗による圧力損失を低減できながら、電極１４での反応抵抗を低減することが可能である。
【００９５】
実施形態に係るＲＦ電池１は、上記セルスタック２を備えることで、電解液の流通抵抗による圧力損失を低減できながら、電極１４での反応抵抗を低減することが可能であるので、電池の内部抵抗（セル抵抗）を低減することが可能である。
【００９６】
［変形例］
図７を参照して、双極板３１の変形例を説明する。図７に示す双極板３１は、電解液の流路４の構成が上述した図４に示す実施形態の双極板３１と相違する。以下では、上述した実施形態との相違点を中心に説明する。
【００９７】
図７に示す双極板３１の有効電極領域は矩形状である。変形例では、図７に示すように、導入口４ｉが有効電極領域の右下角部に位置し、排出口４ｏが有効電極領域の左上角部に位置しており、導入口４ｉと排出口４ｏとが有効電極領域の対角位置に設けられている。更に、変形例では、導入口４ｉに接続される導入側の整流部として、双極板３１の下縁部に沿って形成される整流部５１０と双極板３１の右縁部に沿って形成される整流部５１１を有する。また、排出口４ｏに接続される排出側の整流部として、双極板３１の上縁部に沿って形成される整流部５２０と双極板３１の左縁部に沿って形成される整流部５２１を有する。導入側の整流部５１０、５１１と排出側の整流部５２０、５２１とは互いに連通しないように形成されている。
【００９８】
図７に示す流路４は、導入路４１と排出路４２とを備える。導入路４１は、導入側の整流部５１０、５１１に接続される導入溝５１ａ〜５１ｄを備え、排出路４２は、排出側の整流部５２０、５２１に接続される排出溝５２ａ〜５２ｄを備える。これらの溝のうち、導入溝５１ｃ、５１ｄ及び排出溝５２ｃは、樹枝状に形成された樹枝状溝であり、幹溝部６０と、幹溝部６０から分岐する枝溝部６１とを備える。例えば導入溝５１ｃ、５１ｄや排出溝５２ｃにおいて、幹溝部６０に対して枝溝部６１が非直交に交差している。また、例えば、導入溝５１ｃ、５１ｄの枝溝部６１や排出溝５２ｃの枝溝部６１が曲線部を有している。
【００９９】
流路４は、導入口４ｉと排出口４ｏとを結ぶ対角線（図中、一点鎖線で示す）を対称軸とする線対称になっている。また、整流部５１０、５２０と有効電極領域の対角線（導入口４ｉと排出口４ｏとを結ぶ対角線）とがなす角度が４０°以上５０°以下である。各整流部５１０、５２０と有効電極領域の対角線とのなす角度を上記範囲内に設定することで、整流部５１０、５２０での圧力損失を低減できる。
【０１００】
変形例では、図７に示すように、導入路４１及び排出路４２に接続されない中間溝５４を有する。中間溝５４は、導入側の整流部５１０、５１１及び排出側の整流部５２０、５２１、並びに、導入溝５１ａ〜５１ｄ及び排出溝５２ａ〜５２ｄに連通しない独立した閉鎖溝である。この中間溝５４は、上記対角線に沿って伸び、長手方向の中間部から両端に向かって樹枝状に形成された樹枝状溝である。詳しくは、中間溝５４の長手方向の中間部に位置する幹溝部６０と、幹溝部６０の導入側（右下側）及び排出側（左上側）の各々の端部からそれぞれ分岐する枝溝部６１、各枝溝部６１から更に分岐する枝溝部６２とを備える。中間溝５４において、枝溝部６１は幹溝部６０に対して非直交に交差しており、枝溝部６１、６２は曲線部を有している。
【０１０１】
図７に示す流路４では、導入溝５１ｃ、５１ｄと排出溝５２ｃ、５２ｄとによる対向櫛歯領域に加え、導入溝５１ａ〜５１ｃ又は排出溝５２ａ〜５２ｃと中間溝５４とによる対向櫛歯領域を有する。導入溝５１ａ〜５１ｄ、排出溝５２ａ〜５２ｄ及び中間溝５４の三者により対向櫛歯領域が形成されていることで、電極に対して広範囲にわたって電解液を拡散させ易い上に、電極内の電解液の分布をより均一的にし易い。
【０１０２】
更に、変形例では、導入溝５１ａ及び中間溝５４の幹溝部６０にそれぞれ幅広部を有しており、各々の幅広部内に凸部５９が配置されている。
【０１０３】
［試験例１］
実施形態に相当する電解液の流路が形成された双極板を作製し、これを用いてＲＦ電池を組み立て、セル抵抗率を調べた。
【０１０４】
試験例１では、図８Ａ〜図８Ｃに示す流路が形成された試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３の溝付き双極板を用意した。双極板の材質はプラスチックカーボンである。試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３の双極板は、形状・サイズが同じで、流路のみを異ならせており、電極との対向面における電極接触面積Ａ及び流路を構成する溝の平面開口面積Ｂが異なっている。各双極板の対向面の面積（Ａ＋Ｂ）は８９１ｍｍ２（２７ｍｍ×３３ｍｍ）で同じである。各試料における双極板の電極接触面積Ａ、及び対向面の面積（Ａ＋Ｂ）に占める電極接触面積（Ａ）の割合［Ａ／（Ａ＋Ｂ）］を表１に示す。なお、表１に示す電極接触面積割合［Ａ／（Ａ＋Ｂ）］の数値は、小数点第３位以下を切り捨てた値である。
【０１０５】
試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３の双極板を用いて単セルのＲＦ電池を組み立てた。単セルは、隔膜の両側に正負の電極をそれぞれ配置し、その両側から双極板を備えるセルフレームで挟んで作製した。正負の各電極には、カーボンフェルトを用いた。
【０１０６】
（セル抵抗率の測定）
各試料の双極板を用いた単セルのＲＦ電池について、以下に示す試験条件で充放電試験を行った。そして、３サイクル充放電時におけるセル抵抗率（Ω・ｃｍ２）を求めた。各試料におけるセル抵抗率を表１に示す。セル抵抗率は、下記に示す計算式により算出した。
【０１０７】
〈試験条件〉
《電解液》
硫酸バナジウム水溶液（Ｖ濃度：１．７ｍｏｌ／Ｌ、硫酸濃度：３．４ｍｏｌ／Ｌ）
《電解液流量》
入口流量：０．３１（ｍＬ／ｍｉｎ）
出口流量：自由流出
《充放電条件》
充放電方法：定電流
電流密度：７０（ｍＡ／ｃｍ２）
充電終了電圧：１．５５（Ｖ）
放電終了電圧：１．００（Ｖ）
温度：２５℃
〈セル抵抗率〉
式：Ｒ＝（Ｖ２−Ｖ１）／２Ｉ
Ｒ：セル抵抗率（Ω・ｃｍ２）
Ｉ：電流密度（Ａ／ｃｍ２）
Ｖ１：充電時間の中間時点における電圧（Ｖ）
Ｖ２：放電時間の中間時点における電圧（Ｖ）
【０１０８】
【表１】
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【０１０９】
表１に示すように、試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３のセル抵抗率は、Ｎｏ．１＞Ｎｏ．２＞Ｎｏ．３の順に小さくなっており、試料Ｎｏ．２、Ｎｏ．３は、試料Ｎｏ．１に比べてセル抵抗率を大幅に低減できている。この結果から、電極接触面積の割合［Ａ／（Ａ＋Ｂ）］は０．５超が好ましいことが分かる。
【符号の説明】
【０１１０】
１  レドックスフロー電池（ＲＦ電池）
２  セルスタック
１０  セル
１１  隔膜
１２  正極セル    １３  負極セル
１４  正極電極    １５  負極電極
３  セルフレーム
３１  双極板    ３２  枠体
３２ｏ  凹部
３３、３４  給液マニホールド    ３５、３６  排液マニホールド
３３ｓ、３４ｓ  給液スリット    ３５ｓ、３６ｓ  排液スリット
３７  シール部材    ３８  シール溝
４  流路
４ｉ  導入口    ４ｏ  排出口
４１  導入路    ４２  排出路
５  溝
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ  導入溝
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ  排出溝
５１０、５１１  整流部（導入側）
５２０、５２１  整流部（排出側）
５４  中間溝
５６  開口部    ５７  底部
５９  凸部
６０  幹溝部
６１  枝溝部（１次枝溝）
６２  枝溝部（２次枝溝）
１００Ｐ  正極循環流路    １００Ｎ  負極循環流路
１０６  正極電解液タンク    １０７  負極電解液タンク
１０８、１０９  往路配管    １１０、１１１  復路配管
１１２、１１３  ポンプ
２００  サブスタック
２１０  給排板    ２２０  エンドプレート    ２３０  締付機構
Ｃ  交流／直流変換器    Ｐ  電力系統
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【国際調査報告】
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