发电地W及多个电 力消耗地陆地连接的地域的情况下的电力能量的输送系统的概念图。
[0050] 图15是本发明的第3实施方式的电力能量的输送系统的概念图。
[0051] 图16是本发明的第4实施方式的电力能量的输送系统的概念图。
[0052] 图17是与图16所示的电力能量的输送系统不同类型的本发明的第4实施方式的电 力能量的输送系统的概念图。
【具体实施方式】
[0053] W下，参照附图来说明本发明的实施方式。本发明的技术的范围不限于W下的记 载和附图。另外，在本说明书中，存在将饥电解液简单记载为电解液的情况。
[0化4][基本结构]
[0055] 本发明所设及的电力能量的输送系统包括:使用了含有饥离子的正极用电解液W 及负极用电解液的全饥氧化还原电池；W及输送部件，用于对所述全饥氧化还原电池、或者 收纳了所述正极用电解液W及所述负极用电解液的输送用罐体进行传输，利用使用了饥电 解液的全饥氧化还原电池20来对电力能量进行输送。
[0056] 如图2~图4所示，全饥氧化还原电池20例如具有：正极单元21曰，收纳了含有饥离 子的正极用电解液；负极单元22a，收纳了含有饥离子的负极用电解液；W及离子交换膜 23曰，配置在正极单元21aW及负极单元2^1之间。输送部件10在发电地X与电力消耗地Y之间 进行联络，其中，该发电地X设置了发电设备及将通过发电设备1产生的电力向全饥氧化 还原电池20进行充电的充电设备2,该电力消耗地Y位于与发电地X远离的地域，且设置了使 全饥氧化还原电池20进行放电的放电设备70。或者，输送部件10在电力消耗地Y之间进行联 络。
[0057] 本发明的电力能量的输送系统通过对全饥氧化还原电池20或者全饥氧化还原电 池20中使用的饥电解液进行输送，从而能够大量地输送电力能量。因此，不需要在发电地X 与电力消耗地Y之间设置输电线。
[0058] 包括运样的基本结构的本发明所设及的电力能量的输送系统能够大致分为巧中方 式。第1实施方式是如下的方式:输送部件10在发电地X与电力消耗地Y之间单纯地进行往 复，对全饥氧化还原电池20或者电解液的输送用罐体40进行输送。第2实施方式是如下的方 式:输送部件10具有发电设备及充电设备2,输送部件10对全饥氧化还原电池20或者电 解液的输送用罐体40内的饥电解液进行充电，并且在多个电力消耗地Y之间进行联络。
[0059] 另外，第1实施方式W及第2实施方式的电力能量的输送系统能够通过信息管理中 屯、150对信息进行处理，并且通过输送部件10对全饥氧化还原电池20或者电解液的输送用 罐体40进行输送。该实施方式能够大致作为第3实施方式。
[0060] 此外，作为其他的实施方式存在如下的第4实施方式，在电力消耗地使用的全饥氧 化还原电池的正极用电解液W及负极用电解液为低浓度电解液，在输送部件中至少搭载使 用了高浓度电解液的氧化还原电池。关于该第4实施方式，能够通过信息管理中屯、对信息进 行处理，并且通过输送部件对全饥氧化还原电池进行输送。
[0061] W下，适当地参照附图，对各实施方式分别进行说明。另外，将"全饥氧化还原电 池"省略为"氧化还原电池"而进行说明。
[0062] [第1实施方式]
[0063] 如图1所示，本发明的第1实施方式是输送部件10在发电地X与电力消耗地Y之间单 纯地进行往复的方式。在该第1实施方式中，存在如下的巧巾方式:输送部件10对氧化还原电 池20其本身进行输送的系统、对氧化还原电池20中使用的饥电解液进行输送的系统、W及 氧化还原电池20的输送和饥电解液的输送混合存在的系统。
[0064] <发电设备W及充电设备〉
[0065] 发电设备1例如使用风力发电机。风力发电机1被配置在适合于风力发电的一定的 风连续流动的地域，例如，存在于内陆的沙漠地带等。另外，图1仅示出了 1台风力发电机1， 但是，由于沙漠地带存在能够设置多台风力发电机1的宽广的±地，因此，风力发电机1在沙 漠地带被设置多台。此外，本发明的电力能量的输送系统不限定于W风力发电机1作为发电 设备1而利用的情况，也能够利用火力发电机、水力发电机、核能发电机、太阳光发电机W及 地热发电机等其他的发电设备1。
[0066] 充电设备2包括:AC/DC变换装置3; W及控制器4，控制对氧化还原电池 20的充电。 此外，充电设备2包括:连接部5,连接氧化还原电池20。另外，该电力能量的输送系统是也包 含输送饥电解液的情况的系统。在电力能量的输送系统为输送饥电解液的系统的情况下， 充电设备2包括:充电专用的氧化还原电池20,能够对已放电的饥电解液进行收纳，并且进 行充电。
[0067] AC/DC变换装置3将通过风力发电机1发电的交流电力变换为直流电力，将变换后 的直流电力供应给氧化还原电池20,从而对氧化还原电池20的饥电解液进行充电。控制器4 时常监视充电时的电压W及电流，并进行控制W使充电所需的直流电力不超过限制电压W 及限制电流。连接部5是连接用于与氧化还原电池20连接的电源线的部位，在充电时经由电 源线等而连接氧化还原电池20。
[0068] 在电力消耗地Y已放电的氧化还原电池 20在包括运样的发电设备及充电设备2 的发电地X被连接到充电设备2，从而被进行充电。此外，已放电的饥电解液从输送而来的输 送用罐体40被更换到充电设备2的充电用的氧化还原电池20,从而被进行充电。
[0069] <放电设备〉
[0070] 放电设备70被设置于电力消耗地Y。该放电设备70包括:DC/AC变换装置73;控制器 74,对来自氧化还原电池20的放电进行控制；W及连接部75,连接氧化还原电池20。另外，在 电力消耗地Y，不交换氧化还原电池20,而是进行饥电解液的更换的情况下，放电专用的氧 化还原电池20被设置在放电设备70中。运样的放电设备70通过由铁塔80架设的输电线81， 与消耗电力的各种的设施85进行连接。
[0071] <氧化还原电池〉
[0072] 氧化还原电池 20大致分为巧巾类型。第1类型是不使饥电解液进行循环的非液流型 的电池。第2类型是使饥电解液进行循环的液流型的电池。另外，氧化还原电池20也包含使 饥电解液缓慢地进行循环的类型的电池。
[0073] 不论非液流型W及液流型的哪一种类型，如图2(A) W及图2(B)所示，氧化还原电 池20均构成为经由作为双极板的电极24对多个单位电解单元28进行串联连接。此外，集电 板5被设置在被串联连接的方向的两端。被串联连接的多个单位电解单元28通过配置于集 电板5的外侧的端板化nd Plate)26a、2化而被夹住。该端板26a、26b通过棒状的紧固夹具27 从两侧被紧固。
[0074] 如图3所示，单位电解单元28是具有被封入了含有高浓度的饥离子的正极用电解 液的正极单元21a、被封入了含有相同浓度的饥离子的负极用电解液的负极单元22a、W及 配置于正极单元21aW及负极单元22a之间的离子交换膜23a的密封型的单元，并且是进行 氧化还原的单位单元。用于构成单位电解单元28的正极单元21aW及负极单元22a分别包括 多孔性的内部电极，且该多孔性的内部电极分别W宽广的表面积与正极用电解液W及负极 用电解液进行接触，使产生高效的氧化还原反应。
[0075] 运样的形状的正极单元21aW及负极单元22a由具有宽广的开口面的单元框架 210、W及收纳于单元框架210内的内部电极211而构成。单元框架210的电极24侧和离子交 换膜23a侧均进行了开口。因此，收纳于单元框架210的内部电极211在该电极24侧的开口面 上与电极24进行面接触，在该离子交换膜2?侧的开口面上与离子交换膜23a进行面接触。 运样的开口面的开口面积考虑输出电流而设计有效面积，并且使用空出了相应的开口部的 单元框架210。此外，在单元框架210的侧部(外周边缘部)形成了被称为歧管(Manifold)的 多个孔212。该被称为歧管的多个孔212作为用于添入饥电解液的注入口、或能够进行排气 的泄漏口而发挥作用。
[0076] 包括运样的结构的单位电解单元28的氧化还原电池20A在正极单元21aW及负极 单元22a不具有正极用电解液W及负极用电解液的循环机构的情况下，成为非液流型的氧 化还原电池。另一方面，氧化还原电池30通过将液体计量累(未图示)与被称为歧管的孔212 进行连接，从而能够使电解液在正极单元21a W及负极单元22a的内部缓慢地进行循环。此 夕h在氧化还原电池20A中，利用配管或者软管化ose)，将正极用电解液罐体W及液体计量 累与被称为歧管的孔212进行连接，并且将负极用电解液罐体W及液体计量累与被称为歧 管的孔212进行连接，从而能够设为后续说明的、使电解液进行循环的液流型的电池。
[0077] 图4是用于说明饥电解液在液流型的氧化还原电池的内部进行循环的路径的图。 液流型的全饥氧化还原电池20B的基本的单元的结构与图2W及图3相同。通过配管34与图3 所示的被称为歧管的孔212进行连接，并且电解液罐体30、32W及累31、33与配管34进行连 接，从而进行饥电解液的循环。用于对正极用电解液进行供应W及排出的正极用电解液罐 体30经由配管34与正极单元2化进行连接，用于对负极用电解液进行供应W及排出的负极 用电解液罐体32经由配管34与负极单元22b进行连接。正极用电解液是5价和4价的饥离子 的混合液，负极用电解液是2价和3价的饥离子的混合液。正极用电解液通过累31而在正极 单元2化和正极用电解液罐体30之间进行循环，负极用电解液通过累33而在负极单元22b和 负极用电解液罐体32之间进行循环。
[0078] 另外，在使电解液缓慢地进行循环的情况下，氧化还原电池20也可W不设置正极 用电解液罐体30W及负极用电解液罐体32,而是仅设置累31、33而使正极用电解液和负极 用电解液进行循环。运样的结构是，与通过在氧化还原电池20A上连接液体计量累（未图 示），使电解液在正极单元21aW及负极单元22a的内部缓慢地进行循环的情况相同的结构。 [00巧]在氧化还原电池20A、20B中，在发电地X，在正极单元21a、2化中进行由（1)式的从 左边到右边的化学变化所表示的充电，在负极单元22a、22b中进行由（2)式的从左边到右边 的化学变化所表示的充电。另一方面，在氧化还原电池20AJ0B中，在电力消耗地Y，在正极 单元21a、21b中进行由（1)式的从右边到左边的化学变化所表示的放电，在负极单元22a、 2化中进行由（2)式的从右边到左边的化学变化所表示的放电。
[0080][化U
[0083] 在该电力能量的输送系统所使用的氧化还原电池20中，高浓度饥电解液作为电解 液而进行利用。具体而言，正极用电解液是侣、巧、钢、钟、铁、娃W及铭之中1或者巧巾W上的 元素合计小于0.4质量％，且含有1.5mol/L~4mol/L的5价的饥离子的硫酸水溶液。此外，负 极用电解液是侣、巧、钢、钟、铁、娃W及铭之中1或者巧巾W上的元素合计小于0.4质量％，且 含有1.5mol/L~4mol/L的2价的饥离子的硫酸水溶液。此外，在饥电解液中，为了有效地防 止过氧化物等的渺渣(Sludge)的产生，优选为饥离子溶液中的溶解氧为规定的浓度(5ppm W下，优选为1 ppm W下，更优选为0.5ppm W下）。
[0084] 运样的氧化还原电池20的长度、深度W及高度被形成为容易输送的尺寸。例如，氧 化还原电池20被形成为与根据ISO标准而尺寸标准化了的集装箱(con化iner)相同的尺寸、 或与运样的集装箱大致相同的尺寸。在ISO标准中，将集装箱的长度决定为20英尺(6096mm) 或者40英尺（12192mm)。此外，在同标准中，将集装箱的宽度决定为8英尺(2438mm)、将高度 决定为8英尺6英寸(2591mm)。进而，在同标准中，近年，对长度为45英尺(13716mm)的集装箱 进行了标准化。在氧化还原电池20中，也可W将其长度形成为与运样的集装箱的长度相同 的尺寸、或者与此相近的尺寸。另外，最近，高度被形成为9英尺6英寸(2896mm)的标准外的 被称为高立方集装箱化igh cube container)的集装箱越来越普及。氧化还原电池20也可 与运样的高度的集装箱相当的尺寸来形成高度。
[0085] 其中，氧化还原电池20也可W不将其本身形成为与上述的集装箱相同或者与此相 近的尺寸，而是形成为能够将单个或者多个的氧化还原电池20收纳于集装箱的内部的尺 寸。
[0086] <电解液的输送用罐体〉
[0087] 存在对已充电的正极用电解液W及负极用电解液进行输送从而进行电力能量的 输送的情况。图5(A) W及图5(B)示出了用于输送正极用电解液W及负极用电解液的输送用 罐体40的方式的2个例。另外，设置于输送罐体的内部的室的方式不限定于图5(A) W及图5 (B)所示的方式。此外，图5(A) W及图5(B)所示的表示正极用电解液，表示负极用电 解液，"护表示