[发明专利]蓄电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种蓄电池，例如为氧化还原液流(redox flow)型电池等。

背景技术

以前，关于蓄电池所用的电解液，已知含有金属氧化还原系物质与螯合剂的构成(参照专利文献1、2及非专利文献1)。专利文献1中，作为负极电解液，公开了含铁氧化还原系物质与乙二胺四乙酸的具体例以及含铁氧化还原系物质与柠檬酸的具体例。另专利文献2中，作为负极电解液，公开了含钛氧化还原系物质与柠檬酸的具体例、含钛氧化还原系物质与乙二胺四乙酸的具体例、含铬氧化还原系物质与乙二胺四乙酸的具体例，以及含铬氧化还原系物质与磷酸的具体例。非专利文献1中，作为负极电解液，公开了含铁氧化还原系物质与乙二胺四乙酸的具体例、含铁氧化还原系物质与柠檬酸的具体例，以及含有铁氧化还原系物质与草酸的具体例。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开昭56-42970号公报

专利文献2：日本专利公开昭57-9072号公报

非专利文献

非专利文献1：Y.H.Wen等，“乙酸钠溶液中的铁(Fe³⁺/Fe²⁺)络合物/溴(Br₂/Br^-)氧化还原液流电池的研究”(“Studies on Iron(Fe³⁺/Fe²⁺)-Complex/Bromine(Br₂/Br^-)Redox Flow Cell in Sodium Acetate Solution”)，电化学学会期刊(Journal of The Electrochemical Society)，153(5)A929-A934(2006)

发明内容

发明所要解决的问题

通常蓄电池中使用强酸性电解液。在强酸性电解液中，氧化还原金属离子即便为相对较高的浓度也稳定地溶解，故可提高电池的能量密度。强酸性电解液中，离子传导的载体为H⁺离子或OH^-离子。由于H⁺离子的迁移率及OH^-离子的迁移率均相对较高，故强酸性电解液具有高导电率。由此，电池的电阻变小，使电池效率提高。像这样使用强酸性电解液时，对构成氧化还原液流型电池的材料要求可耐受电解液的耐化学品性。相对于此，例如使用pH值3以上的电解液时，由于对构成电池的材料要求的耐化学品性低，故可降低蓄电池的制造成本。然而，在pH值3以上的电解液中，氧化还原金属离子难以稳定溶解。pH值3以上的电解液中氧化还原金属离子溶解性降低的缺点虽可通过使电解液含有螯合剂而與氧化还原金属离子形成络合物来弥补，但关于使用螯合剂的蓄电池，实际上尚无实用化的报告。

此外，锌被广泛用作碱性电池的负极。由锌来构成负极的电池原理上可充电，但碱性电池并非是设想充电而设计。对此可认为，锌的氧化还原系物质由于具有相对较廉价、且氧化还原电位低等优点，因此将其用于蓄电池的负极电解液是有利的。但是，像上文所述那样，并未设想将基本上以作为一次电池的使用为前提的碱性电池的基本构成用于蓄电池。而且，关于使用锌的氧化还原系物质的蓄电池，实际上尚无实用化的报告。

根据以上情况，在蓄电池中使用锌的氧化还原系物质的情况下，从可实现设备的低成本化、推进蓄电池的普及等观点来看，重要的是尽可能避免使用强酸或强碱的电解液。

本发明是鉴于此实际情况而成，目的在提供一种蓄电池，其即便在电解液的pH值在中性附近时也容易在该电解液中使用锌的氧化还原系物质。

解决问题的技术手段

为达所述目的，本发明的一实施方式中提供一种蓄电池，所述蓄电池具备负极电解液，其含有锌的氧化还原系物质及通式(1)所表示的胺：

[化1]

通式(1)中，n表示0～4的任一整数，R¹、R²、R³及R⁴独立地表示氢原子、甲基或乙基。

本申请中记载的所谓“氧化还原系物质”，是指通过金属的氧化还原反应而生成的金属离子、金属络离子或金属。

所述蓄电池中，优选的是所述胺含有选自二乙三胺、三乙四胺及N，N′-二甲基乙二胺中的至少一种。

所述蓄电池中，优选的是所述负极电解液中的所述胺相对于锌的氧化还原系物质的摩尔比在1～5的范围内。