[发明专利]蓄电池

说明书

技术领域

本发明例如涉及一种氧化还原液流(redox flow)型电池等蓄电池。

背景技术

以前，关于蓄电池中所用的电解液，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、非专利文献1)。专利文献1公开了一种含有锰氧化还原系物质与络化剂或螯合剂的正极电解液。作为络化剂或螯合剂的例子，在专利文献1中记载了氨基多羧酸、多羧酸、氨基酸、含氧酸、多元醇、β-二酮、胺及多磷酸。而且，专利文献1的实施例栏中公开了含有锰氧化还原系物质与作为螯合剂的焦磷酸、乙二胺四乙酸盐(EDTA)或羟基乙二胺三乙酸盐的正极电解液。非专利文献1记载了Mn(III)-EDTA络合物(乙二胺四乙酸锰酸(III)络合物)一面产生二氧化碳一面发生自分解。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开昭57-9073号公报

非专利文献

非专利文献1：白樫高史，《乙二胺四乙酸锰酸(III)络合物的平衡论及速度论研究》，学位论文主旨，东北大学大学院理学研究科博士课程，学位授予年月日：1969年3月25日

发明内容

[发明所欲解决的问题]

通常在蓄电池中使用强酸性的电解液。在强酸性的电解液中，金属氧化还原离子即便为相对较高的浓度也稳定地溶解，因此可以提高电池的能量密度。另外，强酸性的电解液中，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，因此电解液的导电率变高。借此，电池的电阻变小，结果电池的效率提高。在像这样使用强酸性的电解液的情况下，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，例如在使用pH值为3以上的电解液的情况下，可以降低构成电池的材料所必需的耐化学品性，结果可以降低蓄电池的制造成本。然而，该情况下，金属氧化还原离子难以稳定地溶解。可认为在pH值为3以上的电解液中，金属氧化还原离子的溶解性降低的缺点可以通过使电解液中含有螯合剂、使金属氧化还原离子形成络合物来弥补。但是，关于使用螯合剂的蓄电池，实际情况为尚无实用化的报告。

此外，锰的氧化还原系物质相对较廉价，且氧化还原电位高，因此适合作为蓄电池的正极电解液中所用的氧化还原系物质。所述专利文献1记载：含有锰氧化还原系物质与螯合剂的正极电解液中，锰氧化还原系物质的析出得到抑制。但是，像非专利文献1所记载那样，Mn(III)-EDTA络合物会伴随着二氧化碳的产生而发生自分解，因此难以发挥锰氧化还原系所具有的原本的电池性能。

本发明是鉴于此种实际情况而成，其目的在于提供一种蓄电池，所述蓄电池即便在电解液的pH值为3以上的情况下，也容易在该电解液中使用锰的氧化还原系物质。

[解决问题的技术手段]

为达所述目的，在本发明的一实施方式中，提供一种蓄电池，所述蓄电池具备含有锰的氧化还原系物质、与通式(1)所表示的胺的正极电解液：

其中，在通式(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，但在n＝0的情况下，选自R¹、R²、R³及R⁴中的至少一个表示甲基或乙基。

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，优选的是将所述正极电解液中的所述胺相对于锰的氧化还原系物质的摩尔比设定为1以上、5以下的范围内。

所述蓄电池中，优选的是通过使硫酸锰溶解于水中而使所述正极电解液中含有所述锰的氧化还原系物质。

所述蓄电池中，优选的是所述正极电解液中的所述锰的氧化还原系物质的含量为0.2摩尔/升以上、1.0摩尔/升以下的范围内。

所述蓄电池中，优选的是所述正极电解液的pH值为3以上、7以下的范围内。

所述蓄电池中，优选的是所述正极电解液是通过在所述胺的存在下使所述锰的氧化还原系物质进行电解氧化反应而制备。

附图说明

图1为表示本发明的实施形态的氧化还原液流型电池的概略图。

图2为表示Mn(II)-胺络合物的溶解度试验的结果的图表。

图3为实施例1的充放电试验的结果，为时间与电压的关系图。

附图标记说明：