电池和能量系统技术方案

技术编号:7462775 阅读:177 留言:0更新日期:2012-06-25 18:34
本发明专利技术公开了一种电池(1),所述电池(1)包含正极(4),主要由钠构成的负极(3),以及设置在所述正极(4)和所述负极(3)之间的电解质。所述电解质由熔融盐构成,所述熔融盐含有由式(I)(其中R1和R2各自独立地表示氟原子或氟代烷基)表示的阴离子和金属阳离子,且所述金属阳离子含有至少一种碱金属阳离子和/或至少一种碱土金属阳离子。本发明专利技术还公开了使用所述电池(1)的能量系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电池和能量系统
技术介绍
近来,期望在白天与黑夜之间变化或随季节变化的电力需求平准化(负荷平准化)并越来越多地将钠-硫电池用作电能的充放电单元。例如,根据专利文献1,钠-硫电池是其中通过相对于钠离子具有选择性渗透性的 β-氧化铝固体电解质将表示负极活性材料的熔融钠金属和表示正极活性材料的熔融硫相互隔离的二次电池,且其具有优异的特性如具有比其他二次电池更高的能量密度、实现了紧凑的设备、几乎不可能造成自放电、并实现了高电池效率且便于维护(参见专利文献1的段落) O另外,根据专利文献1,将钠-硫电池的单元(单电池)串联连接以形成串,将这种串并联连接以形成模块,并将这种模块串联连接以形成模块列。将整体平行的这种模块列的配置用作利用交流直流转换器和变压器连接至电力系统等的电力储存系统的主要部件 (参见日本特开2007-273297号公报(专利文献1)的段落W003])。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2007-273^7号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的问题然而,钠-硫电池应通常在280°C 360°C的高温下运行(参见专利文献1的段落 )ο因此,如上所述,如果将整体平行的钠-硫电池模块列的配置用作大规模能量系统的电力储存系统的主要部件,则将钠-硫电池的温度提高至上述高运行温度需要花费几天,因此在驱动电力储存系统之前要花费大量时间。同时,作为能量密度高且运行温度低的二次电池,锂离子二次电池也是知名的。然而,如众所周知的,锂离子二次电池含有可燃性有机化合物的液体作为电解液,因此其安全性低且还存在锂源的问题。鉴于上述状况,本专利技术的目的是提供一种实现高安全性和高能量密度、可在低温下运行并含有资源丰富的钠的电池;以及包含所述电池的能量系统。解决所述问题的手段本专利技术涉及一种电池,其包含正极、主要由钠构成的负极、以及设置在所述正极和所述负极之间的电解质,所述电解质为熔融盐,含有金属阳离子和由如下化学式(I)表示的阴离子,权利要求1. 一种电池(1),其包含 正极⑷;主要由钠构成的负极⑶;以及设置在所述正极(4)和所述负极( 之间的电解质,所述电解质为熔融盐,含有金属阳离子和由如下化学式(I)表示的阴离子,2.如权利要求1所述的电池,其中所述正极(4)含有由如下化学式(II)表示的金属或金属化合物,NaxMlyM2zM3w...(II)在所述化学式(II)中,Ml表示Fe、Ti、Cr和Mn中的任一种,M2表示PO4和S中的任一种,M3表示F和0中的任一种,Na的组成比χ为满足关系式O彡χ彡2的实数,Ml的组成比y为满足关系式O彡y < 1的实数,M2的组成比ζ为满足关系式O彡ζ彡2的实数,M3的组成比w为满足关系式O彡w彡3的实数,且满足关系式x+y > O以及关系式z+w > O。3.如权利要求2所述的电池,其中所述正极(4)还含有导电添加剂。4.如权利要求2所述的电池,其中所述正极(4)还含有粘合剂。5.如权利要求1所述的电池,其中所述金属阳离子为钾离子和/或钠离子。6.一种能量系统,其包含用于产生电能的电能产生装置(10、13、18、19、20);能够利用由所述电能产生装置(10、13、18、19、20)产生的电能进行充电并能够对充入的电能进行放电的二次电池(l、100a、100b、100c、100d、100e);以及用于将所述电能产生装置(10、13、18、19、20)和所述二次电池(1、100a、100b、100c、 IOOdUOOe)相互电连接的线路(21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33), 所述二次电池(1、100a、100b、100c、IOOcUIOOe)包含 正极⑷;主要由钠构成的负极(3);以及设置在所述正极(4)和所述负极( 之间的电解质,所述电解质为熔融盐,含有金属阳离子和由如下化学式(I)表示的阴离子,在所述化学式(I)中的R1和R2独立地表示氟原子或氟代烷基,且全文摘要本专利技术公开了一种电池(1),所述电池(1)包含正极(4),主要由钠构成的负极(3),以及设置在所述正极(4)和所述负极(3)之间的电解质。所述电解质由熔融盐构成,所述熔融盐含有由式(I)(其中R1和R2各自独立地表示氟原子或氟代烷基)表示的阴离子和金属阳离子,且所述金属阳离子含有至少一种碱金属阳离子和/或至少一种碱土金属阳离子。本专利技术还公开了使用所述电池(1)的能量系统。文档编号H01M4/58GK102511106SQ201080032520公开日2012年6月20日 申请日期2010年3月18日 优先权日2009年9月28日专利技术者新田耕司, 真岛正利, 石桥达也, 福永笃史, 稻泽信二, 萩原理加, 酒井将一郎, 野平俊之 申请人:住友电气工业株式会社, 国立大学法人京都大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:福永笃史稻泽信二真岛正利新田耕司酒井将一郎萩原理加野平俊之石桥达也
申请(专利权)人:住友电气工业株式会社国立大学法人京都大学
类型:发明
国别省市:

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