[發明專利]蓄電池

有效

• 申請號: 201280076649.0
• 申請日: 2012-12-25
• 公開（公告）號: CN104756298B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 黃嵐;出口洋成;山之內昭介
• 申請（專利權）人: 日新電機株式會社
• 主分類號: H01M8/18
• 分類號: H01M8/18
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司11205
• 代理人: 楊貝貝,臧建明

技術領域

本發明例如涉及一種氧化還原液流(redox flow)型電池等蓄電池。

背景技術

以前，關于蓄電池中所用的電解液，已知含有金屬氧化還原系物質與螯合劑的構成(參照專利文獻1、非專利文獻1)。專利文獻1公開了一種含有錳氧化還原系物質與絡化劑或螯合劑的正極電解液。作為絡化劑或螯合劑的例子，在專利文獻1中記載了氨基多羧酸、多羧酸、氨基酸、含氧酸、多元醇、β-二酮、胺及多磷酸。而且，專利文獻1的實施例欄中公開了含有錳氧化還原系物質與作為螯合劑的焦磷酸、乙二胺四乙酸鹽(EDTA)或羥基乙二胺三乙酸鹽的正極電解液。非專利文獻1記載了Mn(III)-EDTA絡合物(乙二胺四乙酸錳酸(III)絡合物)一面產生二氧化碳一面發生自分解。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開昭57-9073號公報

非專利文獻

非專利文獻1：白樫高史，《乙二胺四乙酸錳酸(III)絡合物的平衡論及速度論研究》，學位論文主旨，東北大學大學院理學研究科博士課程，學位授予年月日：1969年3月25日

發明內容

[發明所欲解決的問題]

通常在蓄電池中使用強酸性的電解液。在強酸性的電解液中，金屬氧化還原離子即便為相對較高的濃度也穩定地溶解，因此可以提高電池的能量密度。另外，強酸性的電解液中，離子傳導的載體為H⁺離子或OH^-離子。由于H⁺離子的遷移率及OH^-離子的遷移率均相對較高，因此電解液的導電率變高。借此，電池的電阻變小，結果電池的效率提高。在像這樣使用強酸性的電解液的情況下，對構成氧化還原液流型電池的材料要求可耐受電解液的耐化學品性。相對于此，例如在使用pH值為3以上的電解液的情況下，可以降低構成電池的材料所必需的耐化學品性，結果可以降低蓄電池的制造成本。然而，該情況下，金屬氧化還原離子難以穩定地溶解?？烧J為在pH值為3以上的電解液中，金屬氧化還原離子的溶解性降低的缺點可以通過使電解液中含有螯合劑、使金屬氧化還原離子形成絡合物來彌補。但是，關于使用螯合劑的蓄電池，實際情況為尚無實用化的報告。

此外，錳的氧化還原系物質相對較廉價，且氧化還原電位高，因此適合作為蓄電池的正極電解液中所用的氧化還原系物質。所述專利文獻1記載：含有錳氧化還原系物質與螯合劑的正極電解液中，錳氧化還原系物質的析出得到抑制。但是，像非專利文獻1所記載那樣，Mn(III)-EDTA絡合物會伴隨著二氧化碳的產生而發生自分解，因此難以發揮錳氧化還原系所具有的原本的電池性能。

本發明是鑒于此種實際情況而成，其目的在于提供一種蓄電池，所述蓄電池即便在電解液的pH值為3以上的情況下，也容易在該電解液中使用錳的氧化還原系物質。

[解決問題的技術手段]

為達所述目的，在本發明的一實施方式中，提供一種蓄電池，所述蓄電池具備含有錳的氧化還原系物質、與通式(1)所表示的胺的正極電解液：

其中，在通式(1)中，n表示0～4的任一整數，R¹、R²、R³及R⁴獨立地表示氫原子、甲基或乙基，但在n＝0的情況下，選自R¹、R²、R³及R⁴中的至少一個表示甲基或乙基。

所述蓄電池中，優選的是所述胺含有選自二乙三胺、三乙四胺及N，N′-二甲基乙二胺中的至少一種。

所述蓄電池中，優選的是將所述正極電解液中的所述胺相對于錳的氧化還原系物質的摩爾比設定為1以上、5以下的范圍內。

所述蓄電池中，優選的是通過使硫酸錳溶解于水中而使所述正極電解液中含有所述錳的氧化還原系物質。

所述蓄電池中，優選的是所述正極電解液中的所述錳的氧化還原系物質的含量為0.2摩爾/升以上、1.0摩爾/升以下的范圍內。

所述蓄電池中，優選的是所述正極電解液的pH值為3以上、7以下的范圍內。

所述蓄電池中，優選的是所述正極電解液是通過在所述胺的存在下使所述錳的氧化還原系物質進行電解氧化反應而制備。

附圖說明

圖1為表示本發明的實施形態的氧化還原液流型電池的概略圖。

圖2為表示Mn(II)-胺絡合物的溶解度試驗的結果的圖表。

圖3為實施例1的充放電試驗的結果，為時間與電壓的關系圖。

附圖標記說明：