(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024028007
(43)【公開日】2024-03-01
(54)【発明の名称】電力供給システム
(51)【国際特許分類】
H02J 3/38 20060101AFI20240222BHJP
H01M 8/18 20060101ALI20240222BHJP
H01M 8/00 20160101ALI20240222BHJP
H01M 8/2455 20160101ALI20240222BHJP
H01M 8/04 20160101ALI20240222BHJP
H01M 8/04537 20160101ALI20240222BHJP
H01M 8/04858 20160101ALI20240222BHJP
H01M 16/00 20060101ALI20240222BHJP
H01M 4/58 20100101ALI20240222BHJP
H01M 4/136 20100101ALI20240222BHJP
H01M 10/052 20100101ALI20240222BHJP
H02J 3/32 20060101ALI20240222BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20240222BHJP
【ＦＩ】
H02J3/38 170
H01M8/18
H01M8/00 A
H01M8/2455
H01M8/04 Z
H01M8/04537
H01M8/04858
H01M16/00
H01M4/58
H01M4/136
H01M10/052
H02J3/32
H02J7/00 302A
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022131300
(22)【出願日】2022-08-19
(71)【出願人】
【識別番号】517206993
【氏名又は名称】株式会社大原興商
(74)【代理人】
【識別番号】100101340
【弁理士】
【氏名又は名称】丸山 英一
(74)【代理人】
【識別番号】100205730
【弁理士】
【氏名又は名称】丸山 重輝
(74)【代理人】
【識別番号】100213551
【弁理士】
【氏名又は名称】丸山 智貴
(72)【発明者】
【氏名】宋 尚浩
【テーマコード（参考）】
5G066
5G503
5H029
5H032
5H050
5H126
5H127
【Ｆターム（参考）】
5G066HA11
5G066HB06
5G066HB07
5G066HB09
5G066JA02
5G066JB03
5G503AA05
5G503AA06
5G503AA07
5G503BA01
5G503BB02
5G503GB06
5H029AJ02
5H029AJ12
5H029AK01
5H029AK03
5H032AA10
5H050AA02
5H050AA15
5H050BA16
5H050BA17
5H050CA01
5H050CA08
5H126AA10
5H126BB10
5H126FF10
5H126RR01
5H127AA10
5H127AB01
5H127AB29
5H127BA01
5H127BA57
5H127BB03
5H127BB13
5H127BB37
5H127DB53
5H127DC89
5H127DC96
(57)【要約】
【課題】被災地等における非常用電源供給に好適に用いられる電力供給システムを提供すること。
【解決手段】電池セル１、正極液ポンプ及び負極液ポンプからなる二次電池前駆体を搭載した二次電池前駆体搭載車(A)と、正極電解液タンク21及び負極電解液タンク22を搭載した電解液タンク搭載車(B)と、リン酸鉄リチウムイオン電池60とを備え、正極液ポンプ及び負極液ポンプを駆動して電解液を循環させ、外部へ電力を供給し、正極電解液タンク21及び負極電解液タンク22が使用できないときには、リン酸鉄リチウムイオン電池60によって、外部へ電力を供給する。
【選択図】図１
【解決手段】電池セル１、正極液ポンプ及び負極液ポンプからなる二次電池前駆体を搭載した二次電池前駆体搭載車(A)と、正極電解液タンク21及び負極電解液タンク22を搭載した電解液タンク搭載車(B)と、リン酸鉄リチウムイオン電池60とを備え、正極液ポンプ及び負極液ポンプを駆動して電解液を循環させ、外部へ電力を供給し、正極電解液タンク21及び負極電解液タンク22が使用できないときには、リン酸鉄リチウムイオン電池60によって、外部へ電力を供給する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
正極電極を内蔵すると共に活物質を含む正極電解液を循環可能な正極セルと、負極電極を内蔵すると共に活物質を含む負極電解液を循環可能な負極セルとが所定のイオンを透過する隔膜によって分離された構成を有する電池セルと、
正極セル内に正極電解液を導入して該正極セルから排出する正極液ポンプと、負極セル内に負極電解液を導入して該負極セルから排出する負極液ポンプと、
からなる二次電池前駆体を搭載し、正極電解液タンクおよび負極電解液タンクを搭載していない二次電池前駆体搭載車（Ａ）と、
前記正極電解液タンクおよび負極電解液タンクを搭載してなるが、前記二次電池前駆体を搭載していない電解液タンク搭載車（Ｂ）と、
前記二次電池前駆体の正極電極及び負極電極が接続された制御回路と、
前記二次電池前駆体と、前記正極電解液タンクおよび負極電解液タンクとからなる二次電池以外の二次電池と、
を備え、
前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）を電力供給地に移動させて停車させると共に、前記電解液タンク搭載車（Ｂ）を前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）に近接させて停車させ、
前記電解液タンク搭載車（Ｂ）から前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）に正極電解液及び負極電解液を供給可能なように配管を接続すると共に、前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）から前記電解液タンク搭載車（Ｂ）に正極電解液及び負極電解液を返送可能なように配管を接続して、前記正極液ポンプ及び前記負極液ポンプを駆動して、前記電池セルの前記正極セルと前記正極電解液タンクとの間、及び前記電池セルの負極セルと前記負極電解液タンクとの間を、電解液を循環させて、充電された電解液を電池セル内で放電させて、外部へ電力を供給し、
外部へ電力の供給が終わったら、前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）と前記電解液タンク搭載車（Ｂ）の接続を切り離し、前記電解液タンク搭載車（Ｂ）とは別の充電された電解液タンク搭載車を前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）に接続して、外部に電力を供給し、
前記正極電解液タンクおよび負極電解液タンクが使用できないときには、前記二次電池前駆体と、前記正極電解液タンクおよび負極電解液タンクとからなる二次電池以外の二次電池の正極及び負極を、前記制御回路に接続し、外部へ電力を供給することを特徴とする電力供給システム。
正極セル内に正極電解液を導入して該正極セルから排出する正極液ポンプと、負極セル内に負極電解液を導入して該負極セルから排出する負極液ポンプと、
からなる二次電池前駆体を搭載し、正極電解液タンクおよび負極電解液タンクを搭載していない二次電池前駆体搭載車（Ａ）と、
前記正極電解液タンクおよび負極電解液タンクを搭載してなるが、前記二次電池前駆体を搭載していない電解液タンク搭載車（Ｂ）と、
前記二次電池前駆体の正極電極及び負極電極が接続された制御回路と、
前記二次電池前駆体と、前記正極電解液タンクおよび負極電解液タンクとからなる二次電池以外の二次電池と、
を備え、
前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）を電力供給地に移動させて停車させると共に、前記電解液タンク搭載車（Ｂ）を前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）に近接させて停車させ、
前記電解液タンク搭載車（Ｂ）から前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）に正極電解液及び負極電解液を供給可能なように配管を接続すると共に、前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）から前記電解液タンク搭載車（Ｂ）に正極電解液及び負極電解液を返送可能なように配管を接続して、前記正極液ポンプ及び前記負極液ポンプを駆動して、前記電池セルの前記正極セルと前記正極電解液タンクとの間、及び前記電池セルの負極セルと前記負極電解液タンクとの間を、電解液を循環させて、充電された電解液を電池セル内で放電させて、外部へ電力を供給し、
外部へ電力の供給が終わったら、前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）と前記電解液タンク搭載車（Ｂ）の接続を切り離し、前記電解液タンク搭載車（Ｂ）とは別の充電された電解液タンク搭載車を前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）に接続して、外部に電力を供給し、
前記正極電解液タンクおよび負極電解液タンクが使用できないときには、前記二次電池前駆体と、前記正極電解液タンクおよび負極電解液タンクとからなる二次電池以外の二次電池の正極及び負極を、前記制御回路に接続し、外部へ電力を供給することを特徴とする電力供給システム。
【請求項2】
外部への電力の供給は、インバータを通して行われ、
前記二次電池前駆体の正極電極及び負極電極と、前記二次電池前駆体と、前記正極電解液タンクおよび負極電解液タンクとからなる二次電池以外の二次電池の正極及び負極とを、選択的に前記インバータに接続させる切換えスイッチ又は着脱プラグを備えていることを特徴とする請求項１記載の電力供給システム。
前記二次電池前駆体の正極電極及び負極電極と、前記二次電池前駆体と、前記正極電解液タンクおよび負極電解液タンクとからなる二次電池以外の二次電池の正極及び負極とを、選択的に前記インバータに接続させる切換えスイッチ又は着脱プラグを備えていることを特徴とする請求項１記載の電力供給システム。
【請求項3】
外部への電力の供給は、インバータを通して行われ、
前記二次電池前駆体の正極電極及び負極電極と、前記レドックスフロー電池以外の二次電池の正極及び負極とが接続された制御回路を備え、
前記制御回路は、前記外部への大電流供給によって前記インバータへの入力電圧が低下してゆくときには、所定の電圧以下となったときに前記レドックスフロー電池以外の二次電池からの電力供給を開始させ、さらに低い所定の電圧以下となったときに前記インバータを停止させることを特徴とする請求項１記載の電力供給システム。
前記二次電池前駆体の正極電極及び負極電極と、前記レドックスフロー電池以外の二次電池の正極及び負極とが接続された制御回路を備え、
前記制御回路は、前記外部への大電流供給によって前記インバータへの入力電圧が低下してゆくときには、所定の電圧以下となったときに前記レドックスフロー電池以外の二次電池からの電力供給を開始させ、さらに低い所定の電圧以下となったときに前記インバータを停止させることを特徴とする請求項１記載の電力供給システム。
【請求項4】
前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）の電池セルには、前記正極液ポンプへ正極液を供給する配管の端部に着脱可能な正極配管接続部（I）が設けられ、前記正極セルから正極液を排出する配管の端部に着脱可能な正極配管接続部（II）が設けられ、且つ前記負極液ポンプへ負極液を供給する配管の端部に着脱可能な負極配管接続部（III）が設けられ、前記負極セルから負極液を排出する配管の端部に着脱可能な負極配管接続部（IV）が設けられており、
前記電解液タンク搭載車（Ｂ）の正極電解液タンクには、前記正極液を電池セルに供給する配管が設けられ、該配管の端部には、正極配管接続部（I）と着脱可能に接続する正極配管接続部（V）が設けられ、前記正極電解液タンクへ正極液を返送する配管の端部に前記正極配管接続部（II）と着脱可能に接続する正極配管接続部（VI）が設けられ、
更に、負極電解液タンクには、前記負極液を電池セルに供給する配管が設けられ、該配管の端部には、負極配管接続部（III）と着脱可能に接続する負極配管接続部（VII）が設けられ、前記負極電解液タンクへ負極液を返送する配管の端部に前記負極配管接続部（IV）と着脱可能に接続する負極配管接続部（VIII）が設けられており、
前記正極配管接続部（I）と正極配管接続部（V）、前記正極配管接続部（II）と正極配管接続部（VI）、前記負極配管接続部（III）と負極配管接続部（VII）、及び前記負極配管接続部（IV）と負極配管接続部（VIII）とからなる各々４つの接続部を接続し、
前記正極液ポンプ及び前記負極液ポンプからなる２台のポンプを駆動して、前記電池セルの前記正極セルと前記正極電解液タンクとの間、及び前記電池セルの負極セルと前記負極電解液タンクとの間を、電解液を循環させて、充電された電解液を電池セル内で放電させて、外部へ電力を取り出すことを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の電力供給システム。
前記電解液タンク搭載車（Ｂ）の正極電解液タンクには、前記正極液を電池セルに供給する配管が設けられ、該配管の端部には、正極配管接続部（I）と着脱可能に接続する正極配管接続部（V）が設けられ、前記正極電解液タンクへ正極液を返送する配管の端部に前記正極配管接続部（II）と着脱可能に接続する正極配管接続部（VI）が設けられ、
更に、負極電解液タンクには、前記負極液を電池セルに供給する配管が設けられ、該配管の端部には、負極配管接続部（III）と着脱可能に接続する負極配管接続部（VII）が設けられ、前記負極電解液タンクへ負極液を返送する配管の端部に前記負極配管接続部（IV）と着脱可能に接続する負極配管接続部（VIII）が設けられており、
前記正極配管接続部（I）と正極配管接続部（V）、前記正極配管接続部（II）と正極配管接続部（VI）、前記負極配管接続部（III）と負極配管接続部（VII）、及び前記負極配管接続部（IV）と負極配管接続部（VIII）とからなる各々４つの接続部を接続し、
前記正極液ポンプ及び前記負極液ポンプからなる２台のポンプを駆動して、前記電池セルの前記正極セルと前記正極電解液タンクとの間、及び前記電池セルの負極セルと前記負極電解液タンクとの間を、電解液を循環させて、充電された電解液を電池セル内で放電させて、外部へ電力を取り出すことを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の電力供給システム。
【請求項5】
前記配管、前記正極配管接続部（I）と前記正極配管接続部（V）、前記正極配管接続部（II）と正極配管接続部（VI）、前記負極配管接続部（III）と負極配管接続部（VII）、及び前記負極配管接続部（IV）と負極配管接続部（VIII）は、樹脂製であることを特徴とする請求項４記載の電力供給システム。
【請求項6】
電解液タンク搭載車（Ｂ）が、充電ステーションからの出発前に、電解液タンク内の電解液の充電深度を測定することを特徴とする請求項４記載の電力供給システム。
【請求項7】
電解液タンク搭載車（Ｂ）に、測定結果に基づき、出発可能である旨表示することを特徴とする請求項６記載の電力供給システム。
【請求項8】
前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）と前記電解液タンク搭載車（Ｂ）とを接続して電力を外部に供給している過程で、前記電解液タンク搭載車（Ｂ）とは別の充電された電解液タンク搭載車を少なくとも１台用意しておくことを特徴とする請求項４記載の電力供給システム。
【請求項9】
前記二次電池前駆体と前記正極電解液タンクおよび負極電解液タンクとからなる二次電池以外の二次電池が、リチウムイオン電池であることを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の電力供給システム。
【請求項10】
前記リチウムイオン電池が、リン酸鉄リチウムイオン電池であることを特徴とする請求項９記載の電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、充電が順調に行えない場合であっても、被災地等における非常用電源供給が好適に行える電力供給システムに関する。
【背景技術】
【0002】
本件出願人は、被災地等における非常用電源供給に好適に用いられる電力供給システムを提案している（特許文献１）。
この電力供給システムは、緊急避難場所（小学校など）で利用される「現場で完成するレドックスフロー電池」である。
この電力供給システムは、電解液タンク以外の電池本体が現場に搬入されていれば、充電された電解液タンクのみが別途搬入されれば、需用者に電力提供を行うことができる。
この電力供給システムは、緊急避難場所（小学校など）で利用される「現場で完成するレドックスフロー電池」である。
この電力供給システムは、電解液タンク以外の電池本体が現場に搬入されていれば、充電された電解液タンクのみが別途搬入されれば、需用者に電力提供を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第６９８６１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、特許文献１の電力供給システムでは、電解液タンクに充電する充電ステーションが被災して機能しない場合などには、現場に、充電された電解液タンクを搬送できないこともある。そのような場合には、この電力供給システムでは、電力供給ができない。
【0005】
この電力供給システムは、充電ステーションの故障などによって充電された電解液タンクが順調に搬送できない場合には、十分な電力供給ができないこともあり得る。
【0006】
そこで、本発明の課題は、充電が順調に行えない場合であっても、被災地等における非常用電源供給が好適に行える電力供給システムを提供することにある。
【0007】
さらに本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題は以下の各発明によって解決される。
【0009】
（請求項１）
正極電極を内蔵すると共に活物質を含む正極電解液を循環可能な正極セルと、負極電極を内蔵すると共に活物質を含む負極電解液を循環可能な負極セルとが所定のイオンを透過する隔膜によって分離された構成を有する電池セルと、
正極セル内に正極電解液を導入して該正極セルから排出する正極液ポンプと、負極セル内に負極電解液を導入して該負極セルから排出する負極液ポンプと、
からなる二次電池前駆体を搭載し、正極電解液タンクおよび負極電解液タンクを搭載していない二次電池前駆体搭載車（Ａ）と、
前記正極電解液タンクおよび負極電解液タンクを搭載してなるが、前記二次電池前駆体を搭載していない電解液タンク搭載車（Ｂ）と、
前記二次電池前駆体の正極電極及び負極電極が接続された制御回路と、
前記二次電池前駆体と、前記正極電解液タンクおよび負極電解液タンクとからなる二次電池以外の二次電池と、
を備え、
前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）を電力供給地に移動させて停車させると共に、前記電解液タンク搭載車（Ｂ）を前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）に近接させて停車させ、
前記電解液タンク搭載車（Ｂ）から前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）に正極電解液及び負極電解液を供給可能なように配管を接続すると共に、前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）から前記電解液タンク搭載車（Ｂ）に正極電解液及び負極電解液を返送可能なように配管を接続して、前記正極液ポンプ及び前記負極液ポンプを駆動して、前記電池セルの前記正極セルと前記正極電解液タンクとの間、及び前記電池セルの負極セルと前記負極電解液タンクとの間を、電解液を循環させて、充電された電解液を電池セル内で放電させて、外部へ電力を供給し、
外部へ電力の供給が終わったら、前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）と前記電解液タンク搭載車（Ｂ）の接続を切り離し、前記電解液タンク搭載車（Ｂ）とは別の充電された電解液タンク搭載車を前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）に接続して、外部に電力を供給し、
前記正極電解液タンクおよび負極電解液タンクが使用できないときには、前記レドックスフロー電池以外の二次電池の正極及び負極を前記制御回路に接続し、外部へ電力を供給することを特徴とする電力供給システム。
（請求項２）
外部への電力の供給は、インバータを通して行われ、
前記二次電池前駆体の正極電極及び負極電極と、前記レドックスフロー電池以外の二次電池の正極及び負極とを、選択的に前記インバータに接続させる切換えスイッチ又は着脱プラグを備えていることを特徴とする請求項１記載の電力供給システム。
（請求項３）
外部への電力の供給は、インバータを通して行われ、
前記二次電池前駆体の正極電極及び負極電極と、前記レドックスフロー電池以外の二次電池の正極及び負極とが接続された制御回路を備え、
前記制御回路は、前記外部への大電流供給によって前記インバータへの入力電圧が低下してゆくときには、所定の電圧以下となったときに前記レドックスフロー電池以外の二次電池からの電力供給を開始させ、さらに低い所定の電圧以下となったときに前記インバータを停止させることを特徴とする請求項１記載の電力供給システム。
（請求項４）
前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）の電池セルには、前記正極液ポンプへ正極液を供給する配管の端部に着脱可能な正極配管接続部（I）が設けられ、前記正極セルから正極液を排出する配管の端部に着脱可能な正極配管接続部（II）が設けられ、且つ前記負極液ポンプへ負極液を供給する配管の端部に着脱可能な負極配管接続部（III）が設けられ、前記負極セルから負極液を排出する配管の端部に着脱可能な負極配管接続部（IV）が設けられており、
前記電解液タンク搭載車（Ｂ）の正極電解液タンクには、前記正極液を電池セルに供給する配管が設けられ、該配管の端部には、正極配管接続部（I）と着脱可能に接続する正極配管接続部（V）が設けられ、前記正極電解液タンクへ正極液を返送する配管の端部に前記正極配管接続部（II）と着脱可能に接続する正極配管接続部（VI）が設けられ、
更に、負極電解液タンクには、前記負極液を電池セルに供給する配管が設けられ、該配管の端部には、負極配管接続部（III）と着脱可能に接続する負極配管接続部（VII）が設けられ、前記負極電解液タンクへ負極液を返送する配管の端部に前記負極配管接続部（IV）と着脱可能に接続する負極配管接続部（VIII）が設けられており、
前記正極配管接続部（I）と正極配管接続部（V）、前記正極配管接続部（II）と正極配管接続部（VI）、前記負極配管接続部（III）と負極配管接続部（VII）、及び前記負極配管接続部（IV）と負極配管接続部（VIII）とからなる各々４つの接続部を接続し、
前記正極液ポンプ及び前記負極液ポンプからなる２台のポンプを駆動して、前記電池セルの前記正極セルと前記正極電解液タンクとの間、及び前記電池セルの負極セルと前記負極電解液タンクとの間を、電解液を循環させて、充電された電解液を電池セル内で放電させて、外部へ電力を取り出すことを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の電力供給システム。
（請求項５）
前記配管、前記正極配管接続部（I）と前記正極配管接続部（V）、前記正極配管接続部（II）と正極配管接続部（VI）、前記負極配管接続部（III）と負極配管接続部（VII）、及び前記負極配管接続部（IV）と負極配管接続部（VIII）は、樹脂製であることを特徴とする請求項４記載の電力供給システム。
（請求項６）
電解液タンク搭載車（Ｂ）が、充電ステーションからの出発前に、電解液タンク内の電解液の充電深度を測定することを特徴とする請求項４記載の電力供給システム。
（請求項７）
電解液タンク搭載車（Ｂ）に、測定結果に基づき、出発可能である旨表示することを特徴とする請求項６記載の電力供給システム。
（請求項８）
前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）と前記電解液タンク搭載車（Ｂ）とを接続して電力を外部に供給している過程で、前記電解液タンク搭載車（Ｂ）とは別の充電された電解液タンク搭載車を少なくとも１台用意しておくことを特徴とする請求項４記載の電力供給システム。
（請求項９）
前記レドックスフロー電池以外の二次電池が、リチウムイオン電池であることを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の電力供給システム。
（請求項１０）
前記リチウムイオン電池が、リン酸鉄リチウムイオン電池であることを特徴とする請求項９記載の電力供給システム。
正極電極を内蔵すると共に活物質を含む正極電解液を循環可能な正極セルと、負極電極を内蔵すると共に活物質を含む負極電解液を循環可能な負極セルとが所定のイオンを透過する隔膜によって分離された構成を有する電池セルと、
正極セル内に正極電解液を導入して該正極セルから排出する正極液ポンプと、負極セル内に負極電解液を導入して該負極セルから排出する負極液ポンプと、
からなる二次電池前駆体を搭載し、正極電解液タンクおよび負極電解液タンクを搭載していない二次電池前駆体搭載車（Ａ）と、
前記正極電解液タンクおよび負極電解液タンクを搭載してなるが、前記二次電池前駆体を搭載していない電解液タンク搭載車（Ｂ）と、
前記二次電池前駆体の正極電極及び負極電極が接続された制御回路と、
前記二次電池前駆体と、前記正極電解液タンクおよび負極電解液タンクとからなる二次電池以外の二次電池と、
を備え、
前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）を電力供給地に移動させて停車させると共に、前記電解液タンク搭載車（Ｂ）を前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）に近接させて停車させ、
前記電解液タンク搭載車（Ｂ）から前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）に正極電解液及び負極電解液を供給可能なように配管を接続すると共に、前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）から前記電解液タンク搭載車（Ｂ）に正極電解液及び負極電解液を返送可能なように配管を接続して、前記正極液ポンプ及び前記負極液ポンプを駆動して、前記電池セルの前記正極セルと前記正極電解液タンクとの間、及び前記電池セルの負極セルと前記負極電解液タンクとの間を、電解液を循環させて、充電された電解液を電池セル内で放電させて、外部へ電力を供給し、
外部へ電力の供給が終わったら、前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）と前記電解液タンク搭載車（Ｂ）の接続を切り離し、前記電解液タンク搭載車（Ｂ）とは別の充電された電解液タンク搭載車を前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）に接続して、外部に電力を供給し、
前記正極電解液タンクおよび負極電解液タンクが使用できないときには、前記レドックスフロー電池以外の二次電池の正極及び負極を前記制御回路に接続し、外部へ電力を供給することを特徴とする電力供給システム。
（請求項２）
外部への電力の供給は、インバータを通して行われ、
前記二次電池前駆体の正極電極及び負極電極と、前記レドックスフロー電池以外の二次電池の正極及び負極とを、選択的に前記インバータに接続させる切換えスイッチ又は着脱プラグを備えていることを特徴とする請求項１記載の電力供給システム。
（請求項３）
外部への電力の供給は、インバータを通して行われ、
前記二次電池前駆体の正極電極及び負極電極と、前記レドックスフロー電池以外の二次電池の正極及び負極とが接続された制御回路を備え、
前記制御回路は、前記外部への大電流供給によって前記インバータへの入力電圧が低下してゆくときには、所定の電圧以下となったときに前記レドックスフロー電池以外の二次電池からの電力供給を開始させ、さらに低い所定の電圧以下となったときに前記インバータを停止させることを特徴とする請求項１記載の電力供給システム。
（請求項４）
前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）の電池セルには、前記正極液ポンプへ正極液を供給する配管の端部に着脱可能な正極配管接続部（I）が設けられ、前記正極セルから正極液を排出する配管の端部に着脱可能な正極配管接続部（II）が設けられ、且つ前記負極液ポンプへ負極液を供給する配管の端部に着脱可能な負極配管接続部（III）が設けられ、前記負極セルから負極液を排出する配管の端部に着脱可能な負極配管接続部（IV）が設けられており、
前記電解液タンク搭載車（Ｂ）の正極電解液タンクには、前記正極液を電池セルに供給する配管が設けられ、該配管の端部には、正極配管接続部（I）と着脱可能に接続する正極配管接続部（V）が設けられ、前記正極電解液タンクへ正極液を返送する配管の端部に前記正極配管接続部（II）と着脱可能に接続する正極配管接続部（VI）が設けられ、
更に、負極電解液タンクには、前記負極液を電池セルに供給する配管が設けられ、該配管の端部には、負極配管接続部（III）と着脱可能に接続する負極配管接続部（VII）が設けられ、前記負極電解液タンクへ負極液を返送する配管の端部に前記負極配管接続部（IV）と着脱可能に接続する負極配管接続部（VIII）が設けられており、
前記正極配管接続部（I）と正極配管接続部（V）、前記正極配管接続部（II）と正極配管接続部（VI）、前記負極配管接続部（III）と負極配管接続部（VII）、及び前記負極配管接続部（IV）と負極配管接続部（VIII）とからなる各々４つの接続部を接続し、
前記正極液ポンプ及び前記負極液ポンプからなる２台のポンプを駆動して、前記電池セルの前記正極セルと前記正極電解液タンクとの間、及び前記電池セルの負極セルと前記負極電解液タンクとの間を、電解液を循環させて、充電された電解液を電池セル内で放電させて、外部へ電力を取り出すことを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の電力供給システム。
（請求項５）
前記配管、前記正極配管接続部（I）と前記正極配管接続部（V）、前記正極配管接続部（II）と正極配管接続部（VI）、前記負極配管接続部（III）と負極配管接続部（VII）、及び前記負極配管接続部（IV）と負極配管接続部（VIII）は、樹脂製であることを特徴とする請求項４記載の電力供給システム。
（請求項６）
電解液タンク搭載車（Ｂ）が、充電ステーションからの出発前に、電解液タンク内の電解液の充電深度を測定することを特徴とする請求項４記載の電力供給システム。
（請求項７）
電解液タンク搭載車（Ｂ）に、測定結果に基づき、出発可能である旨表示することを特徴とする請求項６記載の電力供給システム。
（請求項８）
前記二次電池前駆体搭載車（Ａ）と前記電解液タンク搭載車（Ｂ）とを接続して電力を外部に供給している過程で、前記電解液タンク搭載車（Ｂ）とは別の充電された電解液タンク搭載車を少なくとも１台用意しておくことを特徴とする請求項４記載の電力供給システム。
（請求項９）
前記レドックスフロー電池以外の二次電池が、リチウムイオン電池であることを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の電力供給システム。
（請求項１０）
前記リチウムイオン電池が、リン酸鉄リチウムイオン電池であることを特徴とする請求項９記載の電力供給システム。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、充電が順調に行えない場合であっても、被災地等における非常用電源供給が好適に行える電力供給システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施形態に係る電力供給システムの放電時の構成を示す模式図
【図2A】電力供給システムの外観を示す模式図（レドックスフロー電池を使用する場合）
【図2B】電力供給システムの外観を示す模式図（リチウムイオン電池を使用する場合）
【図3】配管接続部の詳細を示す図
【図4】充電ステーションにおいて、電解液タンク搭載車（Ｂ）の電解液タンクに充電する手法を示す図
【図5】電力供給システムの他の実施形態を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
本発明の電力供給システムは、図１、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、二次電池前駆体搭載車（Ａ）と電解液タンク搭載車（Ｂ）を備えている。図示の例では、二次電池前駆体搭載車（Ａ）は１号車、電解液タンク搭載車（Ｂ）は２号車と明示されている。
本発明の電力供給システムは、図１、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、二次電池前駆体搭載車（Ａ）と電解液タンク搭載車（Ｂ）を備えている。図示の例では、二次電池前駆体搭載車（Ａ）は１号車、電解液タンク搭載車（Ｂ）は２号車と明示されている。
【0013】
さらに、本発明の電力供給システムは、二次電池前駆体搭載車（Ａ）及び電解液タンク搭載車（Ｂ）からなる二次電池以外の二次電池を備えている。
二次電池前駆体搭載車（Ａ）及び電解液タンク搭載車（Ｂ）からなる二次電池以外の二次電池としては、特に制限されないが、車載されるため、車両の積載量や空間の制限があることから、レドックスフロー電池以外の二次電池が好ましい。
レドックスフロー電池以外の二次電池としては、鉛蓄電池、ニッケル・水素蓄電池、リチウムイオン電池等が挙げられるが、出力密度に優れるリチウムイオン電池を用いることが好ましい。
更に、リチウムイオン電池としては、コバルト系リチウムイオン電池、リン酸鉄リチウムイオン電池等が挙げられるが、安全性の観点から、リン酸鉄リチウムイオン電池を用いるのが好ましい。以下の説明では、二次電池前駆体搭載車（Ａ）及び電解液タンク搭載車（Ｂ）からなる二次電池以外の二次電池に、リン酸鉄リチウムイオン電池６０を用いた実施形態を説明する。
二次電池前駆体搭載車（Ａ）及び電解液タンク搭載車（Ｂ）からなる二次電池以外の二次電池としては、特に制限されないが、車載されるため、車両の積載量や空間の制限があることから、レドックスフロー電池以外の二次電池が好ましい。
レドックスフロー電池以外の二次電池としては、鉛蓄電池、ニッケル・水素蓄電池、リチウムイオン電池等が挙げられるが、出力密度に優れるリチウムイオン電池を用いることが好ましい。
更に、リチウムイオン電池としては、コバルト系リチウムイオン電池、リン酸鉄リチウムイオン電池等が挙げられるが、安全性の観点から、リン酸鉄リチウムイオン電池を用いるのが好ましい。以下の説明では、二次電池前駆体搭載車（Ａ）及び電解液タンク搭載車（Ｂ）からなる二次電池以外の二次電池に、リン酸鉄リチウムイオン電池６０を用いた実施形態を説明する。
【0014】
このリン酸鉄リチウムイオン電池６０は、例えば、後述する充電ステーションが被災して機能しない場合などに、充電ステーションが復帰するまで緊急避難的に、二次電池前駆体搭載車（Ａ）と電解液タンク搭載車（Ｂ）からなる二次電池に代えて使用することができる。
このリン酸鉄リチウムイオン電池６０は、充電ステーションにおいて充電できるが、正極６０ａ及び負極６０ｂ間に電圧を印加すれば充電できるので、充電ステーションでなくとも充電できる。
このリン酸鉄リチウムイオン電池６０は、充電ステーションにおいて充電できるが、正極６０ａ及び負極６０ｂ間に電圧を印加すれば充電できるので、充電ステーションでなくとも充電できる。
【0015】
〔二次電池前駆体搭載車（Ａ）と電解液タンク搭載車（Ｂ）〕
本発明においては、二次電池前駆体搭載車（Ａ）自体では、二次電池としては機能しない。また同時に電解液タンク搭載車（Ｂ）も、それ自体では、二次電池としては機能しない。
本発明においては、二次電池前駆体搭載車（Ａ）自体では、二次電池としては機能しない。また同時に電解液タンク搭載車（Ｂ）も、それ自体では、二次電池としては機能しない。
【0016】
本発明の電力供給システムは、電力供給地１９において、二次電池前駆体搭載車（Ａ）と電解液タンク搭載車（Ｂ）の各々の配管を連結して充放電が可能なレドックスフロー電池として完成させて、照明、原動機及び電子回路等の電力消費施設に電力を給電する機能を発揮する。
【0017】
台風、大雨、地震等によって、電力の供給がストップしたような非常事態の際に、その被災地域の住民に対して電力を供給するのが、本発明の電力供給システムである。例えば、被災地の小学校の校庭のような広場に、二次電池前駆体搭載車（Ａ）を停車する。そして、充電ステーションで充電して充電深度が高くなった電解液を入れた電解液タンク搭載車（Ｂ）を同じ小学校に移送して停車する。
校庭で、二次電池前駆体搭載車（Ａ）と電解液タンク搭載車（Ｂ）の各々の配管を連結して二次電池として機能するようにする。その際には、電解液タンク搭載車（Ｂ）とは別に、充電深度の高い電解液を入れた電解液タンク搭載車を複数台用意しておくことも好ましいことである。
校庭で、二次電池前駆体搭載車（Ａ）と電解液タンク搭載車（Ｂ）の各々の配管を連結して二次電池として機能するようにする。その際には、電解液タンク搭載車（Ｂ）とは別に、充電深度の高い電解液を入れた電解液タンク搭載車を複数台用意しておくことも好ましいことである。
【0018】
二次電池前駆体搭載車（Ａ）は、電池セル１を備える。ここで、二次電池前駆体というのは、構成要素全体で、二次電池を構成するまでには至っていないことを意味しており、他の電解液タンク搭載車（Ｂ）の正極電解液タンクや負極電解液タンクを構成要素に含んで、はじめて二次電池となるので、二次電池前駆体と称している。
【0019】
電解液タンク搭載車（Ｂ）の正極電解液タンクや負極電解液タンクの正極電解液及び負極電解液に含まれる活物質としては、バナジウムが好ましく用いられる。
【0020】
電池セル１は、正極電極１０を内蔵すると共に活物質としてバナジウムを含む正極電解液１１を循環可能な正極セル１２と、負極電極１３を内蔵すると共に活物質としてバナジウムを含む負極電解液１４を循環可能な負極セル１５とを有する。正極セル１２と負極セル１５は、所定のイオンを透過する隔膜１６によって分離されている。
【0021】
二次電池前駆体搭載車（Ａ）の二次電池前駆体には、上記以外に、制御装置、整流器、操作パネル、MPPT（入出力制御機構）、インバータ等などを含む。
【0022】
また、電池セル１は、正極セル１２への正極電解液の入出と、負極セル１５への負極電解液の入出とが可能に構成されている。電池セル１は、複数のセルをスタック（図示せず）して構成し、電池の出力は、セルの数によって増減できる。
【0023】
本態様における二次電池前駆体搭載車（Ａ）は、正極セル１２内に正極電解液１１を導入して正極セル１２から排出する正極液ポンプ１７と、負極セル１５内に負極電解液１４を導入して負極セル１５から排出する負極液ポンプ１８を搭載している。
【0024】
二次電池前駆体搭載車（Ａ）は、一般的なトラックを利用でき、トラック荷台に、二次電池前駆体を載置し固定するための架台を設置する。最大積載量は格別限定されないが、約０．５ｔ以上程度である。二次電池前駆体搭載車（Ａ）に搭載する二次電池前駆体は、電力の出力をセルの数によって増減できる。このため、二次電池前駆体のセルの数を、電力の供給先の需要電力に応じて増減させることができる。したがって、二次電池前駆体搭載車（Ａ）の最大積載量は、二次電池前駆体のセル数に応じた重量に対応する積載量の搭載車（Ａ）を用いることが好ましい。
【0025】
電解液タンク搭載車（Ｂ）は、一般的なトラックを利用でき、最大積載量は０．５ｔ以上程度である。搭載車（Ｂ）に搭載される正極電解液タンク２１や負極電解液タンク２２は、電力量の供給量が多くなればタンク容量が大きくなる。
例えば、タンクの電解液量は３６０Ｌ程度（正負極液量合計）は約０．５ｔ程度であり、２０００Ｌ程度の場合は、約３ｔ程度になる。本実施形態においては、電力供給地での必要電力量に応じて、搭載車（Ｂ）の最大積載量は、必要なタンク容量に対応して、容量に応じた車両、又は車両の台数を分けて台数の合計で必要なタンク容量になる車両を用いることが好ましい。例えば、電解液の活物質濃度によって異なるが、タンクの電解液量が５００Ｌ（正負極液合計）の場合は約１０．０ｋＷｈ程度であり、７００Ｌの場合約１３．５ｋＷｈ程度になる。
例えば、タンクの電解液量は３６０Ｌ程度（正負極液量合計）は約０．５ｔ程度であり、２０００Ｌ程度の場合は、約３ｔ程度になる。本実施形態においては、電力供給地での必要電力量に応じて、搭載車（Ｂ）の最大積載量は、必要なタンク容量に対応して、容量に応じた車両、又は車両の台数を分けて台数の合計で必要なタンク容量になる車両を用いることが好ましい。例えば、電解液の活物質濃度によって異なるが、タンクの電解液量が５００Ｌ（正負極液合計）の場合は約１０．０ｋＷｈ程度であり、７００Ｌの場合約１３．５ｋＷｈ程度になる。
【0026】
正極電解液タンク２１は、正極電解液の入出が可能なように構成され、負極電解液タンク２２は、負極電解液の入出が可能なように構成されている。
正極電解液タンク２１には、充電深度を測定可能な測定器（図示せず）を設けることができる。
正極電解液タンク２１には、充電深度を測定可能な測定器（図示せず）を設けることができる。
【0027】
本実施形態においては、電解液タンク搭載車（Ｂ）が、充電ステーションからの出発前に、電解液タンク内の電解液の充電深度を測定することがこのましい。充電されていない電解液を電力供給地１９に持ち込むようなことをしないためである。
【0028】
充電深度の測定方法としては、例えば、充電ステーションから充電後、すぐに出発する場合には、充電中におけるＯＣＶ（開回路電圧）を計測することによって、充電度合いを確認することができる。また、例えば、充電ステーションでの充電後、出発までしばらく時間を経過した場合には、出発前に、正極負極の電解液の液色の観察、ＯＲＰ（酸化還元電位）を行うことによって、測定することができる。充電深度が、所定範囲以上であった場合には、出発し、所定範囲以下であった場合には、改めて充電してから出発する。これによって、充電されていない電解液を電力供給地１９に持ち込むことを防止できる。
【0029】
本実施形態においては、出発までしばらく時間を経過している場合もあるため、所定の日数毎に、ＯＣＶの計測を行って、充電深度を測定することもできる。これによって、確実に、充電されていない電解液を電力供給地１９に持ち込むことを防止できる。
【0030】
本実施形態においては、出発前に、測定された充電深度が出発可能である旨を、ドライバーが確認できるように、出発可能である旨表示することがより好ましい。出発可能である旨表示する方法として、例えば、測定日時、測定結果を図示しない表示部等に表示する、又は出発可能であるラベル等を搭載車（Ｂ）に貼り付ける等が例示できる。
【0031】
これにより、ドライバーが、出発時に、充電深度等の確認をする手間を省くことができる。さらに、充電されていない電解液を電力供給地１９に持ち込んでしまうといったドライバーのミスを防ぐと共に、出発可能である旨を瞬時に確認できるため、出発を素早くできるため、供給地の到着を早めることもできる。
【0032】
電解液タンク搭載車（Ｂ）と二次電池前駆体搭載車（Ａ）の配管を接続させるには、二次電池前駆体搭載車（Ａ）を電力供給地１９に移動させ、電解液タンク搭載車（Ｂ）を二次電池前駆体搭載車（Ａ）に近接させて停車させる。
【0033】
電解液タンク搭載車（Ｂ）から二次電池前駆体搭載車（Ａ）に正極電解液及び負極電解液を供給可能なように配管を接続する。二次電池前駆体搭載車（Ａ）から電解液タンク搭載車（Ｂ）に正極電解液及び負極電解液を返送可能なように配管を接続する。
【0034】
２台のポンプ１７，１８を駆動して、電池セル１と電解液タンク２１，２２との間を、電解液を循環させて、充電された電解液を電池セル１内で放電させて、外部へ電力供給する。
外部へ電力を供給するには、正極電極１０と負極電極１３から、切換えスイッチ６１を経て、インバータ４０を介して、外部４１へ供給する（電力消費）。切換えスイッチ６１は、電池セル１の正極電極１０とリン酸鉄リチウムイオン電池６０の正極６０ａとの切換え、及び、電池セル１の負極電極１３とリン酸鉄リチウムイオン電池６０の負極６０ｂとの切換えを行って、これら正極電極１０及び負極電極１３と、正極６０ａ及び負極６０ｂとを、選択的にインバータ４０に接続させるものである。
なお、切換えスイッチ６１を設けずに、接続プラグの差し替えによって、正極電極１０及び負極電極１３と、正極６０ａ及び負極６０ｂとを、選択的にインバータ４０に接続させてもよい。
外部へ電力を供給するには、正極電極１０と負極電極１３から、切換えスイッチ６１を経て、インバータ４０を介して、外部４１へ供給する（電力消費）。切換えスイッチ６１は、電池セル１の正極電極１０とリン酸鉄リチウムイオン電池６０の正極６０ａとの切換え、及び、電池セル１の負極電極１３とリン酸鉄リチウムイオン電池６０の負極６０ｂとの切換えを行って、これら正極電極１０及び負極電極１３と、正極６０ａ及び負極６０ｂとを、選択的にインバータ４０に接続させるものである。
なお、切換えスイッチ６１を設けずに、接続プラグの差し替えによって、正極電極１０及び負極電極１３と、正極６０ａ及び負極６０ｂとを、選択的にインバータ４０に接続させてもよい。
【0035】
外部４１へ電力を供給するための配管接続の構成を図２Ａ，図３により具体的に説明すると、二次電池前駆体搭載車（Ａ）の電池セル１に、正極液ポンプ１７へ正極液を供給する配管２３の端部に着脱可能な正極配管接続部（I）が設けられる。また正極セル１２から正極液を排出する配管２４の端部に着脱可能な正極配管接続部（II）が設けられる。更に負極液ポンプ１８へ負極液を供給する配管２５の端部に着脱可能な負極配管接続部（III）が設けられる。負極セル１５から負極液を排出する配管２６の端部に着脱可能な負極配管接続部（IV）が設けられている。
【0036】
電解液タンク搭載車（Ｂ）の正極電解液タンク２１には、正極液を電池セル１に供給する配管２７が設けられ、配管２７の端部には、正極配管接続部（I）と着脱可能に接続する正極配管接続部（V）が設けられている。
正極電解液タンク２１へ正極液を返送する配管２８の端部に正極配管接続部（II）と着脱可能に接続する正極配管接続部（VI）が設けられている。
更に、負極電解液タンク２２には、負極液を電池セル１に供給する配管２９が設けられ、配管２９の端部には、負極配管接続部（III）と着脱可能に接続する負極配管接続部（VII）が設けられている。
負極電解液タンク２２へ負極液を返送する配管３０の端部に負極配管接続部（IV）と着脱可能に接続する負極配管接続部（VIII）が設けられている。
正極電解液タンク２１へ正極液を返送する配管２８の端部に正極配管接続部（II）と着脱可能に接続する正極配管接続部（VI）が設けられている。
更に、負極電解液タンク２２には、負極液を電池セル１に供給する配管２９が設けられ、配管２９の端部には、負極配管接続部（III）と着脱可能に接続する負極配管接続部（VII）が設けられている。
負極電解液タンク２２へ負極液を返送する配管３０の端部に負極配管接続部（IV）と着脱可能に接続する負極配管接続部（VIII）が設けられている。
【0037】
電解液タンク搭載車（Ｂ）と二次電池前駆体搭載車（Ａ）を接続させるには図３に示すように、正極配管接続部（I）と正極配管接続部（V）を接続部（Ｊ）で接続し、前記正極配管接続部（II）と正極配管接続部（VI）を接続部（Ｊ）で接続し、前記負極配管接続部（III）と負極配管接続部（VII）を接続部（Ｊ）で接続し、及び前記負極配管接続部（IV）と負極配管接続部（VIII）を接続部（Ｊ）で接続する。すなわち各々４つの接続部（Ｊ）を接続する。
【0038】
４つの接続部（Ｊ）で接続したら、２台のポンプ１７，１８を駆動して、電池セル１と電解液タンク２１，２２との間を、電解液を循環させて、充電された電解液を電池セル１内で放電させて、外部４１へ電力を取り出すことができる。
【0039】
充電された電解液を電池セル１内で放電させた際に、その放電の終了は電解液の充電深度などを測定することで検出（判断）できる。放電中の充電深度の測定方法としては、ＯＣＶ（開回路電圧）によって測定することができる。
【0040】
本発明において、電解液には、硫酸が含まれ酸性であり、金属腐食のおそれが強いので、電解液が通る配管と、その配管の端部に設けられる正極配管接続部（I）と正極配管接続部（V）、正極配管接続部（II）と正極配管接続部（VI）、負極配管接続部（III）と配管接続部（VII）、及び負極配管接続部（IV）と負極配管接続部（VIII）は、各々耐蝕性のある樹脂製であることが好ましい。
また配管には、破損等を防止するために、樹脂の内部に補強網状体が装填されていることが好ましい。
また配管には、破損等を防止するために、樹脂の内部に補強網状体が装填されていることが好ましい。
【0041】
上記の各接続部には、液漏れさせずに、着脱可能なジョイント構造となっていることが好ましい。更に樹脂製配管をジャバラ管で形成し、伸縮性を付与することも好ましい。
【0042】
配管２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０は、二次電池前駆体搭載車（Ａ）の停車位置と、電解液タンク搭載車（Ｂ）との停車位置との相対的な位置ずれを吸収できる程度の可撓性を有していることが好ましい。
【0043】
〔レドックスフロー電池〕
以下、二次電池前駆体搭載車（Ａ）と、電解液タンク搭載車（Ｂ）とが接続配管により接続されて構成されたレドックスフロー電池について説明する。
以下、二次電池前駆体搭載車（Ａ）と、電解液タンク搭載車（Ｂ）とが接続配管により接続されて構成されたレドックスフロー電池について説明する。
【0044】
実施形態におけるレドックスフロー電池としては、例えば、出力４～６ｋＷ、起電圧４０Ｖ～６２Ｖ、電解液量正負各３００Ｌ程度のものを用いることができる。レドックスフロー電池は、受電受け入れ性がよいという特徴を有している。
【0045】
レドックスフロー電池は、電池セルを最小単位として、これを単独、又は複数枚積層したセルスタックと称される形態で使用され、電池セルにバナジウムを活物質として含む電解液を供給して充放電を行う。
正負極セルにおける充放電反応は、次の通りである。
正極セル１２
充電：Ｖ４＋→Ｖ５＋＋ｅ－
放電：Ｖ５＋＋ｅ－→Ｖ４＋
負極セル１５
充電：Ｖ３＋＋ｅ－→Ｖ２＋
放電：Ｖ２＋→Ｖ３＋＋ｅ－
正負極セルにおける充放電反応は、次の通りである。
正極セル１２
充電：Ｖ４＋→Ｖ５＋＋ｅ－
放電：Ｖ５＋＋ｅ－→Ｖ４＋
負極セル１５
充電：Ｖ３＋＋ｅ－→Ｖ２＋
放電：Ｖ２＋→Ｖ３＋＋ｅ－
【0046】
（正極電極・負極電極）
正極電極１０及び負極電極１３としては、公知の電極を用いることができ、特に限定されないが、電解液中のバナジウムが電池セル内を通過する際に酸化還元反応を生じる場を提供するのみで自ら反応せず、電解液の通過性に優れた構造、形態を有しており、極力表面積が広く、電気抵抗が低いことが好ましい。
さらに、酸化還元反応活性化の観点からは、電解液（水溶液）との親和性に優れていることが好ましく、さらに副反応となる水の分解を生じさせない観点から、水素過電圧、酸素過電圧が大きい方が好ましい。例えば、カーボンフェルトのようなカーボン材又はそれを黒鉛化したものや、メッシュ状のチタニウム又はジルコニウムの基板に貴金属めっきを施したもの又はカーボンコートしたものが挙げられる。
正極電極１０及び負極電極１３としては、公知の電極を用いることができ、特に限定されないが、電解液中のバナジウムが電池セル内を通過する際に酸化還元反応を生じる場を提供するのみで自ら反応せず、電解液の通過性に優れた構造、形態を有しており、極力表面積が広く、電気抵抗が低いことが好ましい。
さらに、酸化還元反応活性化の観点からは、電解液（水溶液）との親和性に優れていることが好ましく、さらに副反応となる水の分解を生じさせない観点から、水素過電圧、酸素過電圧が大きい方が好ましい。例えば、カーボンフェルトのようなカーボン材又はそれを黒鉛化したものや、メッシュ状のチタニウム又はジルコニウムの基板に貴金属めっきを施したもの又はカーボンコートしたものが挙げられる。
【0047】
（隔膜）
隔膜１６としては、公知の隔膜を用いることができ、特に限定されないが、例えば有機高分子からなるイオン交換膜が好ましく、カチオン交換膜及びアニオン交換膜のいずれも用いることができる。
隔膜１６としては、公知の隔膜を用いることができ、特に限定されないが、例えば有機高分子からなるイオン交換膜が好ましく、カチオン交換膜及びアニオン交換膜のいずれも用いることができる。
【0048】
（電解液）
正極電解液は、４価及び５価の一方又はその両方のバナジウム化合物を含む。正極電解液には、析出物の析出を防止するために、従来公知の硝酸等のオキソ酸や保護コロイド剤、錯化剤等の添加物を含んでもよい。
正極電解液は、４価及び５価の一方又はその両方のバナジウム化合物を含む。正極電解液には、析出物の析出を防止するために、従来公知の硝酸等のオキソ酸や保護コロイド剤、錯化剤等の添加物を含んでもよい。
【0049】
負極電解液は、２価及び３価の一方又はその両方のバナジウム化合物を含む。負極電解液には、析出物の析出を防止するために、従来公知の硝酸等のオキソ酸や保護コロイド剤、錯化剤等の添加物を含んでもよい。
【0050】
一般に、バナジウム電解液は、硫酸水溶液に酸化硫酸バナジウム塩を溶解して４価のバナジウムイオン溶液を調整し、そのバナジウムイオン溶液を電解して価数の異なるバナジウムイオン溶液を得ている。例えば、正極電解液では、４価のバナジウムイオン（ＶＯ２＋）の酸化反応により、正極活物質である５価のバナジウムイオン（ＶＯ２
＋）を含む溶液を調整する。負極電解液では、３価のバナジウムイオン（Ｖ３＋）の還元反応により負極活物質である２価のバナジウムイオン（Ｖ２＋）を含む溶液を調整する。
【0051】
〔リン酸鉄リチウムイオン電池〕
前述したように、この電力供給システムは、リン酸鉄リチウムイオン電池６０を備えている。このリン酸鉄リチウムイオン電池６０は、予め十分に充電されている。
前述したように、この電力供給システムは、リン酸鉄リチウムイオン電池６０を備えている。このリン酸鉄リチウムイオン電池６０は、予め十分に充電されている。
【0052】
リン酸鉄リチウムイオン電池６０は、二次電池前駆体搭載車（Ａ）とともに被災地に移送してもよいし、電解液タンク搭載車（Ｂ）とともに被災地に移送してもよいし、リン酸鉄リチウムイオン電池６０単体で被災地に移送してもよいし、あるいは、予め被災地となり得る場所に保管しておいてもよい。
【0053】
このリン酸鉄リチウムイオン電池６０は、例えば、充電ステーションが被災して機能しない場合などに、充電ステーションが復帰するまで緊急避難的に、前述した二次電池前駆体搭載車（Ａ）と電解液タンク搭載車（Ｂ）からなる二次電池に代えて使用する。
このリン酸鉄リチウムイオン電池６０は、例えば、起電圧４８Ｖ～５６Ｖ、容量５０Ａｈの電池である。これに限定されず、リン酸鉄リチウムイオン電池６０の起電力、電力容量に関しては、レドックスフロー電池の仕様に応じて、変更可能であり、これにより制御も容易になる。
このリン酸鉄リチウムイオン電池６０は、例えば、起電圧４８Ｖ～５６Ｖ、容量５０Ａｈの電池である。これに限定されず、リン酸鉄リチウムイオン電池６０の起電力、電力容量に関しては、レドックスフロー電池の仕様に応じて、変更可能であり、これにより制御も容易になる。
【0054】
リン酸鉄リチウムイオン電池６０は、複数のリン酸鉄リチウムイオン単電池（セル）が直列に接続されて構成され、各リン酸鉄リチウムイオン単電池の容量バランスを調整するセルバランサ６３を備える。
【0055】
リン酸鉄リチウムイオン電池は、正極材からの酸素離脱がないため、内部短絡の発生個所から燃焼することがなく、安全である。また、リン酸鉄リチウムイオン電池は、短絡部分が化学反応を起こして絶縁体になるので、周囲へ延焼することがなく、安全である。
【0056】
リン酸鉄リチウムイオン電池６０から外部４１への電力供給を図２Ｂにより説明すると、正極６０ａと負極６０ｂから、切換えスイッチ６１を経て、インバータ４０を介して、外部４１へ供給する（電力消費）。
【0057】
切換えスイッチ６１は、前述したように、電池セル１の正極電極１０及び負極電極１３と、リン酸鉄リチウムイオン電池６０の正極６０ａ及び負極６０ｂとを、選択的にインバータ４０に接続させる。なお、切換えスイッチ６１ではなく、接続プラグの差し替えによって、正極電極１０及び負極電極１３と、正極６０ａ及び負極６０ｂとを、選択的にインバータ４０に接続させてもよい。
【0058】
リン酸鉄リチウムイオン電池６０は、二次電池前駆体搭載車（Ａ）と電解液タンク搭載車（Ｂ）からなる二次電池が使用できない緊急時に、緊急避難として使用する。
二次電池が使用できない緊急時としては、充電ステーション１００が被災して未回復であるとき、また、電解液タンク２１、２２に充電する別ルートが確保できないとき、あるいは、二次電池によっては供給できないほどの大電流が必要であるとき、などである。
二次電池が使用できない緊急時としては、充電ステーション１００が被災して未回復であるとき、また、電解液タンク２１、２２に充電する別ルートが確保できないとき、あるいは、二次電池によっては供給できないほどの大電流が必要であるとき、などである。
【0059】
〔充電ステーション〕
次に、図４に基づいて、充電ステーション１００において、電解液タンク搭載車（Ｂ）に搭載される電解液タンク２１、２２及びリン酸鉄リチウムイオン電池６０に充電する手法について説明する。
充電ステーション１００には、レドックスフロー二次電池が備えつけられており、電解液タンク搭載車（Ｂ）に搭載される電解液タンク２１，２２に充電する。
次に、図４に基づいて、充電ステーション１００において、電解液タンク搭載車（Ｂ）に搭載される電解液タンク２１、２２及びリン酸鉄リチウムイオン電池６０に充電する手法について説明する。
充電ステーション１００には、レドックスフロー二次電池が備えつけられており、電解液タンク搭載車（Ｂ）に搭載される電解液タンク２１，２２に充電する。
【0060】
また、充電ステーション１００には、リン酸鉄リチウムイオン電池６０が着脱プラグ６４、６５により接続され、リン酸鉄リチウムイオン電池６０に充電することができる。リン酸鉄リチウムイオン電池６０の正極６０ａが着脱プラグ（正極）６４によって整流器５０の＋（プラス）極に接続され、負極６０ｂが着脱プラグ（負極）６５によって整流器５０の－（マイナス）極に接続される。
なお、リン酸鉄リチウムイオン電池６０は、正極６０ａ及び負極６０ｂ間に電圧を印加すれば充電できるので、充電ステーション１００でなくとも充電できる。
なお、リン酸鉄リチウムイオン電池６０は、正極６０ａ及び負極６０ｂ間に電圧を印加すれば充電できるので、充電ステーション１００でなくとも充電できる。
【0061】
電解液タンク２１、２２の充電後に、電解液タンク搭載車（Ｂ）に搭載された電解液タンク内の電解液の充電深度を測定することが好ましい。電力供給地１９に到着後に、電解液タンク内の電解液の充電深度の測定値が低下していなければ、電力供給地に最大限の電力を供給できることが事前にわかるので好ましい。
充電ステーションは、各自治体単位で、１０～１００カ所程度設けられていることが好ましい。被災地がどこになるかは不明であるので、あらゆる不測の事態に対応できるようにするためである。
充電ステーション１００には、太陽光発電（例えば、ＭＰＰＴ方式）、風力発電など種々の発電装置２００を設置することが好ましい。また、発電装置２００は電力供給地１９にも設置することは好ましい。電力供給地１９に発電装置２００（充電設備）を設置した場合には、システムの電力供給系の切替機能を利用して、電力供給地１９において、放電しながら、充電もできるので、放電量を抑えることができる。
充電ステーションは、各自治体単位で、１０～１００カ所程度設けられていることが好ましい。被災地がどこになるかは不明であるので、あらゆる不測の事態に対応できるようにするためである。
充電ステーション１００には、太陽光発電（例えば、ＭＰＰＴ方式）、風力発電など種々の発電装置２００を設置することが好ましい。また、発電装置２００は電力供給地１９にも設置することは好ましい。電力供給地１９に発電装置２００（充電設備）を設置した場合には、システムの電力供給系の切替機能を利用して、電力供給地１９において、放電しながら、充電もできるので、放電量を抑えることができる。
【0062】
充電ステーション１００における電解液の充電は、図４に示すように、図３において説明したように、電池セル１と電解液タンク２１、２２とを接続させ、ポンプ１７、１８により、正負極電解液を循環させて行う。
また電池セル１の正極電極１０と負極電極１３を整流器５０に接続し、この整流器５０に発電装置２００及び／又は系統電力（商用電源）２０１からの電力を給電することによって電解液の充電の補充を行うこともできる。本実施形態においては、発電装置２００及び系統電力２０１等の入力側が交流の場合を示しており、直流であった場合には、整流器５０は不要である。
また電池セル１の正極電極１０と負極電極１３を整流器５０に接続し、この整流器５０に発電装置２００及び／又は系統電力（商用電源）２０１からの電力を給電することによって電解液の充電の補充を行うこともできる。本実施形態においては、発電装置２００及び系統電力２０１等の入力側が交流の場合を示しており、直流であった場合には、整流器５０は不要である。
【0063】
電解液に電力が充電されたら、この電解液を貯蔵する電解液タンク２１、２２を搭載した電解液タンク搭載車（Ｂ）を、電力供給地１９に派遣する。
また、リン酸鉄リチウムイオン電池６０に電力が充電されたら、着脱プラグ６４、６５を外して、このリン酸鉄リチウムイオン電池６０を、電力供給地１９に移送する。
また、リン酸鉄リチウムイオン電池６０に電力が充電されたら、着脱プラグ６４、６５を外して、このリン酸鉄リチウムイオン電池６０を、電力供給地１９に移送する。
【0064】
電力供給地１９において、二次電池前駆体搭載車（Ａ）に搭載された電池セル１と、充電ステーション１００から戻った電解液タンク搭載車（Ｂ）に搭載された電解液タンク２１、２２とを、図３のように接続させ、ポンプ１７、１８により正負極電解液を循環させて、外部（電力消費設備）４１への電源供給を継続することができる。
【0065】
また、電力供給地１９において、リン酸鉄リチウムイオン電池６０を、図２Ａ及び図２Ｂのように切換えスイッチ６１に接続させ、二次電池前駆体搭載車（Ａ）と電解液タンク搭載車（Ｂ）からなる二次電池が使用できない緊急時にも、切換えスイッチ６１を切換えてインバータ４０に接続させることで、外部（電力消費設備）４１への電源供給を継続することができる。
【0066】
太陽光発電など種々の発電装置２００は、前述したが、二次電池前駆体搭載車（Ａ）、電解液タンク搭載車（Ｂ）に設置したり、電力供給地１９に設置したりすることもできる。
【0067】
各車の屋根に設置した太陽光パネルのほか、外部電源となる発電装置２００を併用することで、搭載車の交代頻度を減らすことができる。
【0068】
〔二次電池とリン酸鉄リチウムイオン電池とを接続した構成〕
二次電池前駆体搭載車（Ａ）と電解液タンク搭載車（Ｂ）からなる二次電池と、リン酸鉄リチウムイオン電池６０とは、図５に示すように、制御回路７０を介して固定的に接続させてもよい。
この場合には、電池セル１の正極電極１０と負極電極１３は、制御回路７０に接続されている。また、リン酸鉄リチウムイオン電池６０の正極６０ａと負極６０ｂも、制御回路７０に接続されている。
二次電池前駆体搭載車（Ａ）と電解液タンク搭載車（Ｂ）からなる二次電池と、リン酸鉄リチウムイオン電池６０とは、図５に示すように、制御回路７０を介して固定的に接続させてもよい。
この場合には、電池セル１の正極電極１０と負極電極１３は、制御回路７０に接続されている。また、リン酸鉄リチウムイオン電池６０の正極６０ａと負極６０ｂも、制御回路７０に接続されている。
【0069】
リン酸鉄リチウムイオン電池６０は、前述したように、複数のリン酸鉄リチウムイオン単電池（セル）６２が直列に接続されて構成され、各リン酸鉄リチウムイオン単電池６２の容量バランスを調整するセルバランサ６３を備えている。
【0070】
充電ステーションにおいては、制御回路７０を整流器５０に接続し、この整流器５０に発電装置２００及び／又は系統電力２０１からの電力を給電することによって、電解液タンク２１、２２に充電することができ、また、リン酸鉄リチウムイオン電池６０にも充電することができる。
電解液タンク２１、２２は、電池セル１に接続され、ポンプにより正負極電解液が循環されて、電解液タンク２１、２２の正負極電解液へ充電が行われる。
電解液タンク２１、２２は、電池セル１に接続され、ポンプにより正負極電解液が循環されて、電解液タンク２１、２２の正負極電解液へ充電が行われる。
【0071】
電力供給地１９においては、制御回路７０をインバータ４０に接続する。また、電池セル１と、充電された電解液タンク２１、２２とを接続させ、ポンプにより正負極電解液を循環させる。これにより、電池セル１及び／又はリン酸鉄リチウムイオン電池６０からの外部（電力消費設備）４１への電源供給を行うことができる。
【0072】
電力供給地１９においては、例えば、大型のセルモータを起動させるときなどのように、大電流の供給が要求される場合がある。
【0073】
制御回路７０は、電力供給地１９において、レドックスフロー電池（電池セル１）から外部４１への大電流の供給によってインバータ４０への入力電圧が許容電圧範囲より低下してしまうときには、リン酸鉄リチウムイオン電池６０からの電力供給を行って、インバータ４０への入力電圧の低下幅を小さくする制御を行う。
【0074】
レドックスフロー電池は、内部抵抗が高いので、大電流放電を行うと、インバータ４０への入力電圧がインバータの許容電圧範囲より低下してしまう虞がある。インバータ４０への入力電圧が許容電圧範囲より低下してしまうと、外部４１への電力供給ができなくなる。
【0075】
この実施形態においては、リン酸鉄リチウムイオン電池６０を、レドックスフロー電池１と並列接続することにより、インバータ４０への入力電圧の低下幅を小さくすることができる。リン酸鉄リチウムイオン電池６０が並列接続されることにより、大電流放電の再に、リン酸鉄リチウムイオン電池６０からも併せて電流を流すことで、レドックスフロー電池１から電流の量が少なくなる。したがって、レドックスフロー電池１の電圧低下幅が小さくなり、インバータ４０への入力電圧を許容電圧範囲内に収めることができる。本実施形態においては、レドックスフロー電池よりも内部抵抗が小さい二次電池を併用することで、効果がより大きくなる。
【0076】
なお、電池の内部抵抗は、例えば、HIOKI（日置電機株式会社）製の「バッテリハイテスタ」によって計測することができる。
【0077】
本実施形態では、レドックスフロー電池１及びリン酸鉄リチウムイオン電池６０は、常時並列接続されていて、人の手によらない電池間の自然な電圧バランスによって電流が分配される。
レドックスフロー電池１基準の運転であって、電池供給の停止時には、レドックスフロー電池１の容量だけが残っている蓋然性が高い。つまり、電池の種類とその直列数によって、どちらの電池が非常時に供給できるかは異なる。
レドックスフロー電池１基準の運転であって、電池供給の停止時には、レドックスフロー電池１の容量だけが残っている蓋然性が高い。つまり、電池の種類とその直列数によって、どちらの電池が非常時に供給できるかは異なる。
【0078】
本実施形態において、制御回路７０は、リン酸鉄リチウムイオン電池６０が過充電、過放電にならないように、切断・接続、直送運転への切替をすることが好ましく、レドックスフロー電池１に対しては、直送運転時の電解液循環ポンプ１７、１８の消費電力を抑えるために、切断・接続することが好ましい。
【0079】
また、制御回路７０は、供給電力の電圧がレドックスフロー電池１の起電圧の起動範囲を下回った場合に、前記リン酸鉄リチウムイオン電池６０を、前記レドックスフロー電池１と並列接続し、前記レドックスフロー電池１の起電圧の起動範囲を下回らないように制御回路を介して制御し、外部へ電力を供給する。
【0080】
この実施形態においては、大電流の供給要求による電池供給の停止を防止し、レドックスフロー電池１が充電されていないことによって、レドックスフロー電池１のみでは電力供給ができない緊急時にも、リン酸鉄リチウムイオン電池６０によって、外部４１への電源供給を継続することができる。
【0081】
この実施形態においては、大電流の供給要求によって、電池セル１のみでは電力供給ができない緊急時にも、リン酸鉄リチウムイオン電池６０によって、外部４１への電源供給を継続することができる。
【0082】
本実施形態においては、二次電池前駆体を搭載し、正極電解液タンクおよび負極電解液タンクを搭載していない二次電池前駆体搭載車（Ａ）から、二次電池前駆体を降ろして用いることもでき、例えば、二次電池前駆体が搭載された搭載車（Ａ）のコンテナを、車両から外して電力供給地に設置することもできる。また、コンテナ内から、二次電池前駆体だけを取り出して電力供給地に設置することもできる。
【符号の説明】
【0083】
（Ａ）二次電池前駆体搭載車
１ 電池セル
１０ 正極電極
１１ 正極電解液
１２ 正極セル
１３ 負極電極
１４ 負極電解液
１５ 負極セル
１６ 隔膜
１７ 正極液ポンプ
１８ 負極液ポンプ
１９ 電力供給地
２３、２４、２５、２６ 配管
（I）正極配管接続部
（II）正極配管接続部
（III）負極配管接続部
（IV）負極配管接続部
（Ｂ）電解液タンク搭載車
２１ 正極電解液タンク
２２ 負極電解液タンク
２７、２８、２９、３０ 配管
（V）正極配管接続部
（VI）正極配管接続部
（VII）負極配管接続部
（VIII）負極配管接続部
４０ インバータ
４１ 外部
５０ 整流器
６０ リン酸鉄リチウムイオン電池
６０ａ 正極
６０ｂ 負極
６１ 切換えスイッチ
６２ リン酸鉄リチウムイオン単電池
６３ セルバランサ
６４ 着脱プラグ（正極）
６５ 着脱プラグ（負極）
７０ 制御回路
７１ 直送（バイパス）
１００ 充電ステーション
２００ 発電装置
２０１ 系統電力
１ 電池セル
１０ 正極電極
１１ 正極電解液
１２ 正極セル
１３ 負極電極
１４ 負極電解液
１５ 負極セル
１６ 隔膜
１７ 正極液ポンプ
１８ 負極液ポンプ
１９ 電力供給地
２３、２４、２５、２６ 配管
（I）正極配管接続部
（II）正極配管接続部
（III）負極配管接続部
（IV）負極配管接続部
（Ｂ）電解液タンク搭載車
２１ 正極電解液タンク
２２ 負極電解液タンク
２７、２８、２９、３０ 配管
（V）正極配管接続部
（VI）正極配管接続部
（VII）負極配管接続部
（VIII）負極配管接続部
４０ インバータ
４１ 外部
５０ 整流器
６０ リン酸鉄リチウムイオン電池
６０ａ 正極
６０ｂ 負極
６１ 切換えスイッチ
６２ リン酸鉄リチウムイオン単電池
６３ セルバランサ
６４ 着脱プラグ（正極）
６５ 着脱プラグ（負極）
７０ 制御回路
７１ 直送（バイパス）
１００ 充電ステーション
２００ 発電装置
２０１ 系統電力
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5】