循环供给至正极单元102(正 极104)和负极单元103 (负极105)，并且通过在两电极处的电解液中充当活性物质的金属 离子（本实施方式中为V离子）的原子价的改变对电池进行充电和放电。
[0041] 通常以称作电池堆的形式使用电池单元100,所述电池堆通过将多个单元电池进 行堆叠而得到。各个单电池包含正极104 (正极单元102)、负极105 (负极单元103)和隔膜 101作为部件。将电池框架用于电池堆，各个电池框架包含：双极板（未显示），在双极板的 一面上设置正极104,在双极板的另一面上设置负极105 ;以及框架（未显示），其具有供给 电解液用的液体供给孔和排出电解液用的液体排出孔，并且形成在双极板的外周。通过堆 叠多个电池框架，所述液体供给孔和液体排出孔形成电解液用流体通路。将该流体通路连 接至管道108~111。通过依次堆叠电池框架、正极104、隔膜101、负极105、电池框架而构 成电池堆。RF电池的基本结构可以从已知结构中合适的选择。
[0042] (RF电解液）
[0043] 本实施方式的RF电解液为液体，其中充当活性物质的元素离子包含在溶剂中；该 液体以非常低的浓度包含铂族元素离子。此外，由下面描述的试验例显而易见的是，如果需 要，可以将参与沉淀生成的杂质元素离子的浓度设定为预定的值以下。在本实施方式中，使 用包含V离子作为活性物质的RF电解液作为正极电解液和负极电解液。在此，正极电解液 和负极电解液中V离子优选具有3. 3以上且3. 7以下的平均原子价，V离子的浓度优选为 lmol/L以上且3mol/L以下。更优选地，平均原子价为3. 4以上且3. 6以下，V离子的浓度 为1. 5mol/L以上且1. 9mol/L以下。
[0044] RF电解液的溶剂可以为例如选自H2S04、K2S04、Na2S04、H3P04、H4P207、K2HP04、Na3P04、 K3P04、HN03、KN03、HC1和NaN03的至少一种的水溶液。或者，RF电解液的溶剂可以为有机酸 溶剂。
[0045] [铂族元素离子]
[0046] 本发明的发明人进行了研究，结果发现：当将RF电解液中铂族元素离子的总浓度 设定为4. 5质量ppm以下时，可以有效地抑制氢气生成。本发明人还发现在下面记载的铂 族元素离子尤其促进氢气的生成；这些铂族元素离子的浓度优选满足在下面一同记载的浓 度。
[0047] (l)Rh离子：1质量ppm以下
[0048] ⑵Pd离子：1质量ppm以下
[0049] (3)Ir离子：1质量ppm以下
[0050] (4)Pt离子：1质量ppm以下
[0051] [杂质元素离子浓度的调整]
[0052] 为了制备其中已经调整了杂质元素离子的总浓度的RF电解液，优选使用具有最 低杂质元素离子含量的活性物质的原料和溶剂（例如，硫酸）。然而，例如在制造步骤期间， 杂质元素离子有可能进入RF电解液。因此，如果需要，通过对RF电解液实施已知的方法如 凝聚沉降、溶剂萃取、使用离子交换树脂或螯合树脂的过滤、电解沉积或膜分离，可以降低 杂质元素离子的总浓度。特别地，优选使用螯合树脂的过滤，因为通过调整螯合树脂的性质 或RF电解液的pH，可以选择性地过滤掉特定的元素离子。过滤可通过使RF电解液通过例 如螯合树脂制造的过滤器或填充有螯合树脂珠的柱子而进行。
[0053] [另一种分类]
[0054] 本发明的发明人也已经发现：当将铂族元素离子分类为属于第9族的元素离子 (第9族元素离子）、属于第10族的元素离子（第10族元素离子）和属于其它族的元素离 子（下文中称作其它族元素离子）时，第9族元素离子和第10族元素离子优选满足一定的 总浓度。
[0055] 第9族元素离子和第10族元素离子包含促进氢气生成的铂族元素离子。因为同 族中的元素具有相似的性质，所以在从RF电解液中去除杂质元素离子期间，常常可以在相 同（单一）条件下将它们去除。在难以去除第9族元素离子或第10族元素离子的情况下， 可以调整易于去除的族元素离子的总浓度。因此，在这种分类中，没有必要为去除个别元素 的离子而改变条件。
[0056] 因此，这种分类得可以有效地制造RF电解液。在这种情况下，在其中铂族元素离 子的总浓度为4.5质量ppm以下的RF电解液中，铂族元素离子优选满足下面（a)和（b)中 的至少一项：
[0057] (a)第9族元素离子的总浓度为2质量ppm以下，
[0058] (b)第10族元素离子的总浓度为2质量ppm以下。
[0059] 这是因为由此可以有效地抑制RF电池中氢气的生成。
[0060] 此外，当将在下面描述的由铂族元素离子和参与沉淀生成的杂质元素离子构成的 组分类为第9族、第10族和其它族时，满足上面（a)中的总浓度为4质量ppm以下和上面 (b)中的总浓度为7ppm以下中的至少一项，可以抑制氢气的生成，也可以抑制沉淀的生成。
[0061] [其它]
[0062] 在RF电解液包含钒作为活性物质和包含硫酸作为溶剂的情况下，优选地，V离子 的浓度为lmol/L以上且3mol/L以下，游离硫酸的浓度为lmol/L以上且4mol/L以下，磷酸 的浓度为1.0父104111〇1/1以上且7.1\10 1111〇1/1以下，铵（順4)的浓度为20质量？?111以下， 娃（Si)的浓度为40质量ppm以下。
[0063] 通过设定V离子的浓度和游离硫酸的浓度以使得满足上述特定范围，RF电解液的 平均原子价变为约3. 3以上且约3. 7以下。满足这种平均原子价的RF电解液无论是作为 正极电解液还是作为负极电解液，在各原子价的V离子的浓度方面高度均衡。因此，采用满 足这种平均原子价的RF电解液的RF电池可具有非常高的容量。此外，通过将磷酸的浓度 设定在上述特定范围内且将NH4的浓度设定在上述特定浓度以下，可以抑制在电池反应期 间沉淀（例如，铵-钒化合物）的析出。此外，因为Si可对隔膜造成不利影响，所以将Si 的浓度设定为上述特定浓度以下，从而可以抑制该不利影响。
[0064] (罐和管道）
[0065] 正极罐106、负极罐107和管道108~111是与RF电解液相接触的构件。因此，这 些构件（106~111)上有可能含有或附着在电池反应期间参与沉淀生成的杂质元素离子或 铂族元素离子。在这种情况下，随着RF电池1的运行，RF电解液中的上述杂质元素离子和 铂族元素离子的含量可能增加。因此，这些构件（106~111)优选由不含有上述杂质元素 离子或铂族元素离子的材料形成。此外，制造这些构件（106~111)的步骤优选使用不含 有上述杂质元素离子或铂族元素离子的材料（例如用于生产构件的模具用脱模剂，该脱模 剂不含有上述杂质元素离子或铂族元素离子）来进行。形成所述构件（106~111)的材料 的实例包括：乙烯均聚物，其密度（ASTMD1505)在0. 080g/cm3以上且0. 960g/cm3以下的 范围内，熔体流动速率（ASTMD1238,测定条件：190°C，2. 16kg的负载）在0.01g/10分钟 以上且20g/10分钟以下的范围内；和乙烯-α烯烃共聚物，其密度和熔体流动速率落入上 述范围内。所述构件（106~111)的这些说明同样适用于运输RF电解液用的贮运罐。
[0066] 〈试验例1>
[0067] 在试验例1中，考虑实际使用的RF电池进行充电和放电试验。首先，准备具有 500cm2电极面积且由碳毡形成的正极和负极。这些电极的总质量为约35g。另外，作为RF 电解液，准备具有不同杂质元素离子浓度的三种RF电解液。将这些RF电解液用于制作具 有2小时容量的三种类型的RF电池。准备的RF电解液具有以下共同基本组成。
[0068] (共同基本组成）
[0069] V离子的浓度：1. 7mol/L
[0070] V离子的平均原子价：3. 5
[0071] 游离硫酸的浓度：2.Omol/L
[0072] 磷酸的浓度：0· 14mol/L
[0073] 硅的浓度：40质量ppm以下
[0074] 铵的浓度：20质量ppm以下
[0075] 表I示出在该试验例中使用的各RF电解液的杂质元素离子的浓度。表I中的数 值为浓度（质量ppm)。必要时，通过使RF电解液通过填充有螯合树脂的柱子对杂质元素离 子的浓度进行调整。对杂质元素离子如下进行测定。使用离子色谱系统（日本DI0NEX株 式会社制造，ICS-1500)对C1离子进行测定。用偏振塞曼原子吸收分光光度计（日立高新 技术菲尔丁公司制造，Z-6100)对Na离子和K离子进行测定。用ICP发射光谱仪（岛津公 司制造，ICPS-8100)或ICP质谱仪（由安捷伦科技公司制造，Agilent7700ICP-MS)对其它 杂质元素离子进行测定。
[0076] [表 1]
[0077]
[0078] 对各个RF电池进行20次循环的充放电试验，并确定是否发生沉淀的生成、电池电 阻（单元电池电阻）的增加和氢气的生成。沉淀的生成通过目测来观察。氢气的生成使用 可燃气体探测器（由新宇宙电机有限公司制造，XP-311A)来检测。关于单元电池电阻，对 充放电期间的平均电压和平均电流进行