Батарея и энергосистема

Предложены батарея (1), включающая в себя положительный электрод (4), отрицательный электрод(3), главным образом состоящий из натрия, и электролит, предусмотренный между положительным электродом (4) и отрицательным электродом (3), причем электролит является солевым расплавом,содержащим анионы, выраженные нижеприведенной химической формулой (I), и катионы металлаR1 и R2 в химической формуле (I) независимо представляют собой атом фтора или фторалкильную группу, катионы металла содержат по меньшей мере один из по меньшей мере одного типа катионов щелочного металла и по меньшей мере одного типа катионов щелочно-земельного металла, а также энергосистема, включающая в себя эту батарею (1). Предпосылки изобретения Область изобретения Настоящее изобретение относится к батарее и энергосистеме. Описание уровня техники В последнее время стало желательным выравнивание потребления электроэнергии, которое меняется ночью и днем или меняется в зависимости от времени года (выравнивание нагрузки), и в качестве средства заряда и разряда электроэнергии все в большей степени стала использоваться серно-натриевая батарея. Например, согласно японской патентной публикации 2007-273297 серно-натриевая батарея представляет собой вторичную (перезаряжаемую) батарею, в которой расплавленный металлический натрий, представляющий собой активный материал отрицательного электрода, и расплавленная сера,представляющая собой активный материал положительного электрода, отделены друг от друга твердым электролитом из -глинозема, обладающего избирательной проницаемостью по отношению к ионам натрия, и она обладает такими замечательными характеристиками, как наличие более высокой плотности энергии по сравнению с другими вторичными батареями, реализация компактного оборудования, небольшая вероятность протекания саморазряда и достижение высокой эффективности батареи и упрощенного технического обслуживания (см. абзац [0002] японской патентной публикации 2007-273297). Кроме того, согласно японской патентной публикации 2007-273297 элементы (электрические аккумуляторы) серно-натриевых батарей соединяют последовательно, образуя цепь, такие цепи соединяют параллельно, образуя модуль, а такие модули соединяют последовательно, образуя модульный ряд. Параллельная компоновка таких модульных рядов в виде единого блока используется в качестве основного компонента системы аккумулирования электроэнергии, подсоединяемой к системе электроснабжения или т.п. с преобразователем переменного тока в постоянный ток (AC/DC) и трансформатором (см. абзац[0003] японской патентной публикации 2007-273297). Сущность изобретения Однако серно-натриевая батарея должна в нормальных условиях работать при высокой температуре от 280 до 360C (см. абзац [0004] японской патентной публикации 2007-273297). Поэтому, как описано выше, если параллельная компоновка модульных рядов серно-натриевой батареи в виде единого блока используется в качестве основного компонента системы аккумулирования электроэнергии в крупномасштабных энергосистемах, то потребуется несколько дней для того, чтобы повысить температуру серно-натриевой батареи до вышеуказанной высокой рабочей температуры, а значит потребуется очень большое время для приведения в действие такой системы аккумулирования электроэнергии. Между тем, в качестве вторичной батареи с высокой плотностью энергии и низкой температурой эксплуатации также известна литий-ионная вторичная батарея. Однако, как хорошо известно, литийионная вторичная батарея содержит в жидком виде горючее органическое соединение в качестве раствора электролита, а значит она обладает низкой безопасностью, а также существует проблема с природными ресурсами лития. Учитывая вышеизложенные обстоятельства, задачей настоящего изобретения является предоставление батареи, обладающей высокой безопасностью и высокой плотностью энергии, работоспособной при низкой температуре и содержащей натрий, имеющийся в достаточном количестве в природных ресурсах, а также энергетической системы, включающей в себя эту батарею. Настоящее изобретение относится к батарее, включающей в себя положительный электрод, отрицательный электрод, главным образом состоящий из натрия, и электролит, предусмотренный между положительным электродом и отрицательным электродом, причем электролитом является солевой расплав,содержащий анионы, выраженные нижеприведенной химической формулой (I), и катионы металлаR1 и R2 в химической формуле (I) независимо представляют собой атом фтора или фторалкильную группу, а катионы металла содержат по меньшей мере один из по меньшей мере одного типа катионов щелочного металла и по меньшей мере одного типа катионов щелочно-земельного металла. При этом в батарее согласно настоящему изобретению положительный электрод предпочтительно содержит металл или соединение металла, выраженное нижеприведенной химической формулой (II) причем в химической формуле (II) M1 представляет собой любой один тип из Fe (железа), Ti (титана), Cr(хрома) и Mn (марганца), М 2 представляет собой любой один из PO4 (тетраоксида фосфора) и S (серы),М 3 представляет собой любой один из F (фтора) и О (кислорода),-1 019152 доля x Na (натрия) в составе является действительным числом, удовлетворяющим соотношению 0x2,доля у M1 в составе является действительным числом, удовлетворяющим соотношению 0y1,доля z M2 в составе является действительным числом, удовлетворяющим соотношению 0z2,доля w М 3 в составе является действительным числом, удовлетворяющим соотношению 0w3, и удовлетворяются соотношение x+y0 и соотношение z+w0. Помимо этого, в батарее согласно настоящему изобретению положительный электрод предпочтительно дополнительно содержит проводящую добавку. Помимо этого, в батарее согласно настоящему изобретению положительный электрод предпочтительно дополнительно содержит связующее. Помимо этого, в батарее согласно настоящему изобретению катионами металла являются предпочтительно ионы калия и/или ионы натрия. Помимо этого, настоящее изобретение относится к энергетической системе (энергосистеме), включающей в себя устройство генерации электроэнергии для выработки электрической энергии, вторичную батарею, способную заряжаться электрической энергией, выработанной упомянутым устройством генерации электроэнергии, и способную разряжаться накопленной электроэнергией, и линию для электрического соединения устройства генерации электроэнергии и вторичной батареи друг с другом, причем вторичная батарея включает в себя положительный электрод, отрицательный электрод, главным образом состоящий из натрия, и электролит, предусмотренный между положительным электродом и отрицательным электродом, причем электролит является солевым расплавом, содержащим анионы, выраженные нижеприведенной химической формулой (I), и катионы металлаR1 и R2 в химической формуле (I) независимо представляют собой атом фтора или фторалкильную группу, а катионы металла содержат по меньшей мере один из по меньшей мере одного типа катионов щелочного металла и по меньшей мере одного типа катионов щелочно-земельного металла. В соответствии с настоящим изобретением может быть предоставлена батарея, обеспечивающая высокую безопасность и высокую плотность энергии, работоспособная при низкой температуре и содержащая натрий, имеющийся в достаточном количестве в природных ресурсах, а также энергетическая система, включающая в себя такую батарею. Вышеизложенные и другие задачи, признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из нижеследующего подробного описания настоящего изобретения при рассмотрении вместе с сопроводительными чертежами. Краткое описание чертежей Фиг. 1 - это принципиальная схема структуры батареи в варианте воплощения. Фиг. 2 - это принципиальная схема структуры энергосистемы в варианте воплощения. Фиг. 3 - это схематическая диаграмма кривых заряда и разряда, иллюстрирующая начальное напряжение заряда, начальное напряжение разряда и разрядную емкость соответственно. Описание предпочтительных вариантов воплощения В дальнейшем здесь будет описан один вариант воплощения настоящего изобретения. На чертежах настоящего изобретения аналогичные или соответствующие элементы имеют одни и те же назначенные ссылочные обозначения. Батарея. Фиг. 1 показывает схематичную структуру батареи в варианте воплощения, представляющем один пример батареи согласно настоящему изобретению. При этом батарея 1 в данном варианте воплощения включает в себя нижнюю ванну 2b, выполненную, например, из проводящего материала, такого как металл, положительный электрод 4, предусмотренный на нижней ванне 2b, сепаратор 8, выполненный, например, из стеклянной сетки и предусмотренный на положительном электроде 4, отрицательный электрод 3, выполненный из проводящего материала, главным образом состоящего из натрия (содержание натрия составляет не менее 50 мас.%), и предусмотренный на сепараторе 8, и верхнюю крышку 2 а, выполненную, например, из проводящего материала, такого как металл, и предусмотренную на отрицательном электроде 3. Когда нижняя ванна 2b закрывается верхней крышкой 2 а, то, например, верхняя крышка 2 а и нижняя ванна 2b скрепляются крепежной деталью (не показана), такой как болт и гайка. Помимо этого, вокруг периферийной части верхней крышки 2 а имеется электроизолирующий герметизирующий материал 9 а, такой как уплотнительное кольцо, а вокруг периферийной части нижней ванны 2b имеется электроизолирующий герметизирующий материал 9b, такой как уплотнительное кольцо. Таким образом, пространство между верхней крышкой 2 а и нижней ванной 2b герметично закрывает-2 019152 ся, а верхняя крышка 2 а и нижняя ванна 2b электрически изолируются друг от друга. Следует отметить, что в верхней части верхней крышки 2 а может быть предусмотрен токосъемник,электрически подсоединенный к верхней крышке 2 а, а в нижней части нижней ванны 2b может быть предусмотрен токосъемник, электрически подсоединенный к нижней ванне 2b. При этом сепаратор 8 погружен в электролит, состоящий из солевого расплава, содержащего анионы, выраженные нижеприведенной химической формулой (I), и катионы металла, и этот состоящий из солевого расплава электролит находится в контакте как с отрицательным электродом 3, так и с положительным электродом 4 При этом в вышеприведенной химической формуле (I) R1 и R2 независимо представляют собой атом фтора или фторалкильную группу. R1 и R2 могут соответственно представлять собой одно и то же вещество или могут представлять собой разные вещества. Примеры анионов, выраженных в вышеприведенной химической формуле (I), включают такие анионы, что R1 и R2 в вышеприведенной химической формуле (I) оба представляют собой атомы фтора(F), такие анионы, что R1 и R2 оба представляют собой трифторметильные группы (CF3), и такие анионы,что R1 представляет собой атом фтора (F), a R2 представляет собой трифторметильную группу (CF3). Примеры содержащегося в электролите солевого расплава включают солевой расплав, содержащий анионы, выраженные вышеприведенной химической формулой (I), и по меньшей мере один из по меньшей мере одного типа катионов щелочного металла и по меньшей мере одного типа катионов щелочноземельного металла. В результате исследований, посвященных данному вопросу, авторами настоящего изобретения обнаружено, что вышеприведенный солевой расплав обладает низкой температурой плавления, и использование такого солевого расплава в качестве электролита для батареи может привести к существенному снижению температуры эксплуатации батареи по сравнению с 280-360C у серно-натриевой батареи. Помимо этого, если в качестве электролита для батареи используется вышеприведенный солевой расплав, то вследствие негорючести этого солевого расплава может быть получена батарея, обеспечивающая высокую безопасность и высокую плотность энергии. При этом, с точки зрения эксплуатации батареи 1 при более низкой температуре, предпочтительно используют такие анионы, выраженные в вышеприведенной химической формуле (I), что R1 и R2 оба представляют собой F, то есть бис(фторсульфонил)имидные ионы (FSI-, в дальнейшем могут также называться "ионами FSI"), и/или R1 и R2 оба представляют собой CF3, т.е. бис(трифторметилсульфонил) имидные ионы (TFSI-, в дальнейшем могут также называться "ионами TFSI"). Поэтому с точки зрения эксплуатации батареи 1 при более низкой температуре, в качестве солевого расплава, подлежащего использованию в качестве электролита, предпочтительно используют солевой расплав простой соли MFSI, солевой расплав простой соли MTFSI, смесь двух или более типов солевого расплава простой соли MFSI, смесь двух или более типов солевого расплава простой соли MTFSI или смесь одного или более типа солевого расплава простой соли MFSI и одного или более типа солевого расплава простой соли MTFSI, который в качестве анионов содержит ионы FSI и/или ионы TFSI и в качестве катионов содержит ионы М, представляющие собой один любой тип щелочного металла и щелочно-земельного металла. В частности, поскольку смесь солевого расплава простой соли MFSI, смесь солевого расплава простой соли MTFSI и смесь одного или более типа солевого расплава простой соли MFSI и одного или более типа солевого расплава простой соли MTFSI составлены из двух или более типов простой соли солевого расплава, они являются более предпочтительными тем, что температура плавления может быть значительно ниже температуры плавления простой соли солевого расплава и, следовательно, рабочая температура батареи 1 может быть значительно понижена. Строго говоря, некорректно ссылаться на ионы FSI и ионы TFSI без иминогруппы как имид, однако в настоящее время их достаточно широко называют именно так, и поэтому такие наименования используются здесь как тривиальные наименования. При этом в качестве щелочного металла может быть использован по меньшей мере один тип, выбранный из группы, состоящей из лития (Li), натрия (Na), калия (K), рубидия (Rb) и (цезия) (Cs). Кроме этого, в качестве щелочно-земельного металла может быть использован по меньшей мере один тип, выбранный из группы, состоящей из бериллия (Be), магния (Mg), кальция (Ca), стронция (Sr) и бария (Ba). Следовательно, в качестве простой соли MFSI солевого расплава может быть использован любой один тип простой соли, выбранный из группы, состоящей из LiFSI, NaFSI, KFSI, RbFSI, CsFSI, Be(FSI)2,-3 019152Mg(FSI)2, Ca(FSI)2, Sr(FSI)2 и Ba(FSI)2. Кроме того, в качестве простой соли MTFSI солевого расплава может быть использован любой один тип простой соли, выбранный из группы, состоящей из LiTFSI, NaTFSI, KTFSI, RbTFSI, CsTFSI,Be(TFSI)2, Mg(TFSI)2, Ca(TFSI)2, Sr(TFSI)2 и Ba(TFSI)2. Кроме того, в качестве смеси простых солей MFSI солевого расплава может быть использована смесь двух или более типов простой соли, выбранных из группы, состоящей из LiFSI, NaFSI, KFSI,RbFSI, CsFSI, Be(FSI)2, Mg(FSI)2, Ca(FSI)2, Sr(FSI)2 и Ba(FSI)2. Далее в качестве смеси простых солей MTFSI солевого расплава может быть использована смесь двух или более типов простой соли, выбранных из группы, состоящей из LiTFSI, NaTFSI, KTFSI,RbTFSI, CsTFSI, Be(TFSI)2, Mg(TFSI)2, Ca(TFSI)2, Sr(TFSI)2 и Ba(TFSI)2. Помимо этого, в качестве смеси одного или более типа простой соли MFSI солевого расплава и одного или более типа простой соли MTFSI солевого расплава может быть использована смесь одного или более типа простой соли, выбранного из группы, состоящей из LiFSI, NaFSI, KFSI, RbFSI, CsFSI,Be(FSI)2, Mg(FSI)2, Ca(FSI)2, Sr(FSI)2 и Ba(FSI)2, и одного или более типа простой соли, выбранного из группы, состоящей из LiTFSI, NaTFSI, KTFSI, RbTFSI, CsTFSI, Be(TFSI)2, Mg(TFSI)2, Ca(TFSI)2, Sr(TFSI)2 и Ba(TFSI)2. Среди прочих, с точки зрения снижения рабочей температуры батареи, в качестве электролита предпочтительно используется солевой расплав бинарной системы, составленный из смеси NaFSI и KFSI(далее называемый "солевым расплавом NaFSI-KFSI") или солевой расплав бинарной системы, составленный из смеси NaFSI и NaTFSI (далее называемый "солевым расплавом NaFSI- NaTFSI"). В частности, молярное соотношение между катионами Na и катионами K число молей катионовK)/(число молей катионов Na + число молей катионов K в солевом расплаве NaFSI-KFSI предпочтительно составляет не менее 0,4 и не более 0,7, а более предпочтительно не менее 0,5 и не более 0,6. Если молярное соотношение между катионами Na и катионами K число молей катионов K)/(число молей катионов Na + число молей катионов K в солевом расплаве NaFSI-KFSI составляет не менее 0,4 и не более 0,7, а особенно не менее 0,5 и не более 0,6, то вероятно, что рабочая температура батареи может быть столь низкой, как 90C или ниже. Если в качестве электролита батареи используется солевой расплав, составленный из вышеприведенной смеси простых солей солевого расплава, то с точки зрения более низкой рабочей температуры батареи солевой расплав имеет состав, близкий к такому составу, при котором два или более типа расплавленной соли проявляют эвтектику (эвтектический состав), и солевой расплав наиболее предпочтительно имеет эвтектический состав. Кроме этого, в электролите, состоящем из вышеприведенного солевого расплава, могут содержаться органические катионы. В этом случае вероятно, что электролит может обладать высокой удельной электропроводностью и рабочая температура батареи может быть низкой. При этом, например, в качестве органических катионов могут использоваться катионы типа алкилимидазолия, такие как катионы 1-этил-3-метилимидазолия, катионы типа алкилпирролидиния, такие как катионы N-этил-N-метилпирролидиния, катионы типа алкилпиридиния, такие как катионы 1-метилпирридиния, и катионы типа четвертичного аммония, такие как катионы триметилгексиламмония, и подобные им. Помимо этого, как показано на фиг. 1, например, в качестве положительного электрода 4 может быть использован электрод, сконструированный так, что металл или соединение металла 5 и проводящая добавка 6 надежно сцеплены друг с другом с помощью связующего 7. При этом в качестве металла или соединения металла 5 могут быть использованы, например, металл или соединение металла, допускающие интеркаляцию М из солевого расплава, служащего электролитом, и среди прочих предпочтительно содержатся металл или соединение металла, выраженные нижеприведенной химической формулой (II). В этом случае может быть получена батарея, обладающая превосходными циклическими характеристиками заряда и разряда и высокой плотностью энергии В вышеприведенной химической формуле (II) M1 представляет собой любой один тип из Fe, Ti, Cr и Mn, М 2 представляет собой любой один из PO4 и S, M3 представляет собой любой один из F и О. В вышеприведенной химической формуле (II) доля x Na в составе является действительным числом, удовлетворяющим соотношению 0x2, доля у M1 в составе является действительным числом,удовлетворяющим соотношению 0y1, доля z M2 в составе является действительным числом, удовлетворяющим соотношению 0z2, доля w M3 в составе является действительным числом, удовлетворяющим соотношению 0w3, и удовлетворяются соотношение x+y0 и соотношение z+w0. Например, в качестве соединения металла, выраженного вышеприведенной химической формулой(II), предпочтительно используют по меньшей мере один тип, выбранный из группы, состоящей изNaCrO2, TiS2, NaMnF3, Na2FePO4F, NaVPO4F и Na0,44MnO2. Среди прочих, в качестве соединения металла, выраженного вышеприведенной химической формулой (II), предпочтительно используют NaCrO2. Если в качестве соединения металла 5 используетсяNaCrO2, то вероятно, что может быть получена батарея 1, обладающая превосходными циклическими характеристиками заряда и разряда и высокой плотностью энергии. Кроме того, в качестве проводящей добавки 6 может быть использована добавка, выполненная из проводящего материала, практически без ограничений, однако, среди прочих используется проводящая ацетиленовая сажа. Если в качестве проводящей добавки 6 используется проводящая ацетиленовая сажа,то вероятно, что может быть получена батарея 1, обладающая превосходными циклическими характеристиками заряда и разряда и высокой плотностью энергии. Кроме того, содержание проводящей добавки 6 в положительном электроде 4 составляет предпочтительно не более 40 мас.% положительного электрода, а более предпочтительно не менее 5 и не более 20 мас.%. Если содержание проводящей добавки 6 в положительном электроде 4 составляет не более 40 мас.%, в частности не менее 5 и не более 20 мас.%, то вероятно, что может быть получена батарея 1, обладающая превосходными циклическими характеристиками заряда и разряда и высокой плотностью энергии. Отмечается, что проводящая добавка 6 не должна обязательно содержаться в положительном электроде 4, если положительный электрод 4 обладает электропроводностью. Кроме того, в качестве связующего 7 может быть использовано практически без ограничений любое связующее, способное надежно сцеплять металл или соединение металла 5 и проводящую добавку 6 друг с другом, однако среди прочих предпочтительно используется политетрафторэтилен (ПТФЭ). Если в качестве связующего 7 используется политетрафторэтилен (ПТФЭ), то вероятно, что соединение металла 5, состоящее из NaCrO2, и проводящая добавка 6, состоящая из ацетиленовой сажи, могут быть прочно сцеплены друг с другом. Содержание связующего 7 в положительном электроде 4 предпочтительно составляет не более 40 мас.% положительного электрода 4, а более предпочтительно не менее 1 и не более 10 мас.%. Если содержание связующего 7 в положительном электроде 4 составляет не более 40 мас.%, в частности не менее 1 и не более 10 мас.%, то еще вероятнее, что металл или соединение металла 5 и проводящая добавка 6 могут быть надежно сцеплены друг с другом при соответствующей электропроводности положительного электрода 4. Отмечено, что связующее 7 не обязательно должно содержаться в положительном электроде 4. Структурированная вышеуказанным образом батарея 1 может быть использована в качестве вторичной (перезаряжаемой) батареи, способной заряжаться и разряжаться посредством электродных реакций, показанных в нижеприведенных уравнениях (III) и (IV). Отрицательный электрод 3: NaNae- (направление вправо указывает реакцию разряда и направление влево указывает реакцию заряда) (III). Положительный электрод 4: NaCrO2xNaхе-+Na1-xCrO2 (направление вправо указывает реакцию заряда и направление влево указывает реакцию разряда) (IV). Альтернативно, батарея 1 может быть также использована в качестве первичной батареи (батареи первичных химических источников тока). Выше была описана батарея 1, служащая в качестве электрического элемента (химического источника тока), однако, множество батарей 1, которые являются электрическими элементами, могут быть электрически соединены последовательно, тем самым образуя цепь, а множество таких цепей могут быть электрически соединены параллельно, тем самым образуя модуль. Электрический элемент батареи 1, структурированной вышеуказанным образом, а также цепь и модуль электрических элементов могут подходящим образом применяться, например, в качестве устройства заряда и разряда электроэнергии в энергосистеме, которая будет описана дальше. Энергосистема. На фиг. 2 показана схематичная структура энергосистемы в варианте воплощения, представляющем одну примерную энергосистему в соответствии с настоящим изобретением с использованием батареи 1,показанной на фиг. 1. При этом вторичные батареи 100 а, 100b, 100c, 100d и 100 е, состоящие из электрических элементов(аккумуляторов) описанных выше батарей 1, или из цепей, или модулей, полученных электрическим соединением множества таких электрических элементов, используются каждая в качестве устройства заряда и разряда электроэнергии, вырабатываемой в энергосистеме согласно варианту воплощения, сконструированной так, как показано на фиг. 2. Например, электрическая энергия, вырабатываемая при ветровой генерации электроэнергии на ветровой электростанции 10, которая является крупномасштабной ветряной станцией, подается от ветровой электростанции 10 по линии 21 к вторичной батарее 100 а, которая заряжается по мере того, как она получает электроэнергию. Затем электрическая энергия, запасенная во вторичной батарее 100 а, разряжается (выдается) из вторичной батареи 100 а и подается по линии 22 к линии 11 электропередач. После этого электрическая энергия передается от линии 11 электропередач по линии 23 на подстанцию 12, которая передает электроэнергию по линии 24 во вторичную батарею 100b. Вторичная батарея 100b заряжается по мере того,как она получает электроэнергию, переданную от подстанции 12 по линии 24. Помимо этого электрическая энергия, выработанная при фотоэлектрической генерации электроэнергии модульной солнечной батареей 18, имеющейся на станции, подается по линии 29 на вторичную батарею 100 е, которая заряжается по мере того, как она получает электроэнергию. Помимо этого электрическая энергия, выработанная при использовании топливного газа, аммиака,VOC (летучего органического соединения) или т.п. на газовой электростанции 20, имеющейся на этой станции, и электрическая энергия, выработанная в оборудовании 19 на топливных элементах, имеющемся вне этой станции, подаются по соответствующим линиям 26 и 27 на вторичную батарею 100 е, которая заряжается по мере того, как она получает электроэнергию. Затем электрическая энергия, запасенная во вторичной батарее 100 е, разряжается (выдается) из вторичной батареи 100 е по линии 28 и используется в качестве электрического питания 17 для эксплуатации станции. Помимо этого электрическая энергия, запасенная во вторичной батарее 100b, разряжается (выдается) из вторичной батареи 100b по линии 25 и используется в качестве электрического питания 17 для эксплуатации станции или подается по линии 25 на вторичную батарею 100 с, которая заряжается ею. Помимо этого электрическая энергия, выработанная при фотоэлектрической генерации электроэнергии солнечным мегаоборудованием 13, которое является крупномасштабным оборудованием фотоэлектрической генерации электроэнергии, подается по линии 25 и используется в качестве электрического питания 17 для эксплуатации станции или подается по линии 25 на вторничную батарею 100 с, которая заряжается ею. Помимо этого электрическая энергия, запасенная во вторичной батарее 100 с, разряжается (выдается) из вторичной батареи 100 с по линии 30 на электрозаправочную станцию 14, которая заряжается ею. Электрическая энергия, накопленная в электрозаправочной станции 14, подается по линии 31 к автомобилю 15, такому как гибридный автомобиль или электромобиль, и используется в качестве электропитания для приведения автомобиля 15 в движение. Помимо этого электрическая энергия, запасенная во вторичной батарее 100 с, разряжается (выдается) из вторичной батареи 100 с и подается по линии 32 на вторичную батарею 100d внутри автомобиля 15, и вторичная батарея 100d заряжается ею. Затем электрическая энергия, накопленная во вторичной батарее 100d, разряжается (выдается) из вторичной батареи 100d и используется в качестве электропитания 16 для приведения автомобиля 15 в движение. В энергосистеме, сконструированной так, как показано на фиг. 2, вторичные батареи 100 а, 100b,100c, 100d и 100 е, составленные из электрических элементов (аккумуляторов), цепей или модулей батарей 1, обеспечивающих высокую безопасность и высокую плотность энергии и работоспособных при низкой температуре, используются каждая в качестве устройства заряда и разряда электрической энергии. Следовательно, энергосистема, включающая в себя такие вторичные батареи, также обеспечивает высокую безопасность и может вырабатывать большое количество электрической энергии для эффективного ее использования. Кроме того, поскольку не требуется продолжительного времени, такого как,например, несколько дней, до приведения энергосистемы в действие, может быть получена энергосистема, обладающая превосходными характеристиками. В энергосистеме, сконструированной так, как показано на фиг. 2, по меньшей мере одна из линий 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32 и 33 предпочтительно реализована с помощью сверхпроводящей линии, способной осуществлять сверхпроводящую передачу электрической энергии при высокой температуре. В этом случае вероятно, что выработанная электроэнергия может использоваться эффективно, поскольку потери при передаче электрической энергии могут быть эффективно предотвращены. Примеры Пример 1.(i) Изготовление электролита. Вначале KFSI (изготовленный фирмой Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) и NaClO4 (изготовленный фирмой Aldrich: чистота 98%) отмерили в заполненной атмосферой аргона перчаточной камере так, чтобы их количества в молях были равны, а после этого каждый из KFSI и NaClO4 растворили в ацетонитриле и перемешивали в течение 30 мин для смешения и реакции, показанной в следующем химическом уравнении (V). Затем KClO4, выпавший в осадок в растворе после вышеприведенной реакции, удаляли с помощью вакуумной фильтрации, после чего раствор после удаления KClO4 вводили в вакуумный контейнер, изготовленный из пирекса (товарный знак), который откачивали с использованием вакуумного насоса в течение двух дней при 333 K для удаления ацетонитрила. Затем добавили тионилхлорид к полученному после удаления ацетонитрила веществу, которое перемешивали в течение 3 ч для реакции, показанной в следующем химическом уравнении (VI), с целью удаления влаги. После этого проводили трехкратную промывку дихлорметаном для удаления тионилхлорида, а затем полученное после удаления тионилхлорида вещество вводили в трубку из перфорированного сополимера (PFA), которую откачивали с использованием вакуумного насоса в течение двух дней при 323 K для удаления дихлорметана. Таким образом был получен белый порошковый NaFSI. Затем полученные вышеуказанным образом порошки NaFSI и порошки KFSI (изготовленные фирмой Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) отмерили в заполненной атмосферой аргона перчаточной камере так, что молярное соотношение между NaFSI и KFSI устанавливали равным NaFSI:KFSI=0,45:0,55, и смешивали их вместе для того, чтобы тем самым приготовить порошковую смесь. После этого порошковую смесь нагревали до 57C или выше, что является температурой плавления порошковой смеси, с тем,чтобы расплавить ее, таким образом получив солевой расплав NaFSI-KFSI.(ii) Изготовление положительного электрода. Вначале Na2CO3 (изготовленный фирмой Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) и Cr2O3 (изготовленный фирмой Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) смешивали в молярном соотношении 1:1, а затем смесь формовали в форме гранул и отжигали в потоке аргона в течение пяти часов при температуре 1223 K, для получения тем самым NaCrO2. Затем NaCrO2, полученный вышеуказанным образом, ацетиленовую сажу и ПТФЭ смешивали и разминали в массовом соотношении 80:15:5, а после этого проводили их соединение прессованием на Alую сетку для изготовления тем самым положительного электрода.(iii) Изготовление батареи. Вначале положительный электрод, изготовленный вышеуказанным образом, устанавливали на нижнюю ванну, причем сторона положительного электрода с алюминиевой сеткой обращена к нижней ванне, выполненной из Al. Затем стеклянную сетку погружали в изготовленный вышеуказанным образом солевой расплавNaFSI-KFSI в заполненной атмосферой аргона перчаточной камере для того, чтобы установить пропитанную солевым расплавом NaFSI-KFSI стеклянную сетку на положительный электрод. Затем на вышеуказанную стеклянную сетку устанавливали отрицательный электрод, выполненный из металлического натрия, а на отрицательный электрод устанавливали верхнюю крышку, выполненную из нержавеющей стали. После этого использовали болт и гайку для скрепления верхней крышки и нижней ванны, чтобы тем самым изготовить батарею согласно примеру 1.(iv) Оценка. Изготовленную вышеуказанным образом батарею согласно примеру 1 подвергали испытаниям на заряд и разряд за 10 циклов при в таких условиях, как рабочая температура 80C, начальное напряжение заряда 2,5 В и начальное напряжение разряда 3,5 В, и измерили разрядную емкость после 10 циклов. Результаты приведены в табл. 1. На фиг. 3 схематически показаны кривые заряда и разряда для иллюстрации начального напряжения заряда, начального напряжения разряда и разрядной емкости соответственно. Как показано в табл. 1, разрядная емкость батареи согласно примеру 1 после 10 циклов составила 74 мАч/г. Пример 2. Батарею согласно примеру 2 изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, что NaCrO2 для положительного электрода заменили имеющимся в продаже TiS2. Батарею согласно примеру 2 подвергли испытаниям на заряд и разряд за 10 циклов при таких условиях, как рабочая температура 80C, начальное напряжение заряда 1,9 В и начальное напряжение разряда 2,4 В, и измерили разрядную емкость после 10 циклов. Результаты приведены в табл. 1. Как показано в табл. 1, разрядная емкость батареи согласно примеру 2 после 10 циклов составила 115 мАч/г. Пример 3. Батарею согласно примеру 3 изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, что NaCrO2 для положительного электрода заменили имеющимся в продаже FeF3. Батарею согласно примеру 3 подвергли испытаниям на заряд и разряд за 10 циклов при таких условиях, как рабочая температура 80C, начальное напряжение заряда 2,7 В и начальное напряжение разряда 4,1 В и измерили разрядную емкость после 10 циклов. Результаты приведены в табл. 1. Как показано в табл. 1, разрядная емкость батареи согласно примеру 3 после 10 циклов составила 125 мАч/г. Пример 4. Батарею согласно примеру 4 изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, изготовили солевой расплав NaFSI-NaTFSI с использованием порошков NaTFSI вместо порошков KFSI и использовали этот солевой расплав NaFSI-NaTFSI вместо солевого расплава NaFSI-KFSI. Отмечено, что способ изготовления порошков NaTFSI будет описан позже. Батарею согласно примеру 4 подвергли испытаниям на заряд и разряд за 10 циклов при таких условиях, как рабочая температура 80C, начальное напряжение заряда 2,5 В и начальное напряжение разряда 3,5 В, и измерили разрядную емкость после 10 циклов. Результаты приведены в табл. 1. Как показано в табл. 1, разрядная емкость батареи согласно примеру 4 после 10 циклов составила 76 мАч/г. Как показано в табл. 1, подтверждено, что батареи согласно примерам 1-4 являлись батареями,обеспечивающими высокую плотность энергии при столь низкой рабочей температуре, составляющей 80C. Помимо этого, батареи согласно примерам 1-4 обеспечивали высокую безопасность, поскольку в качестве электролита были использованы негорючие солевой расплав NaFSI-KFSI или солевой расплав(i) Изготовление электролита. Вначале HTFSI (изготовленный фирмой Morita Chemical Industries Co., Ltd.: чистота 99% или выше) и Na2CO3 (изготовленный фирмой Wako Pure Chemical Industries, Ltd.: чистота 99,5%) отмерили в заполненной атмосферой аргона перчаточной камере так, что молярное соотношение между HTFSI и Na2CO3 было установлено равным HTFSI: Na2CO3 = 2:1, а после этого каждый из HTFSI и Na2CO3 растворяли в этаноле и перемешивали в течение 30 мин для смешения и реакции, показанной в следующем химическом уравнении (VII). После этого проводили предварительное удаление этанола перемешиванием этой смеси в течение нескольких часов с использованием роторного испарителя. Полученное в результате вещество вводили в вакуумный контейнер, изготовленный из пирекса (товарный знак), который затем откачивали в течение 24 ч при 353 К, в течение 24 ч при 373 К и в течение 24 ч при 403 К с использованием вакуумного насоса для удаления этанола высушиванием, таким образом получая порошковый NaTFSI. Тем временем HTFSI (изготовленный фирмой Morita Chemical Industries Co., Ltd.: чистота 99% или выше) и Cs2CO3 (изготовленный фирмой Aldrich: чистота 99,9%) отмерили в заполненной атмосферой аргона перчаточной камере так, что молярное соотношение между HTFSI и Cs2CO3 было установлено равным HTFSI:Cs2CO3=2:1, а после этого каждый из HTFSI и Cs2CO3 растворяли в этаноле и перемешивали в течение 30 мин для смешения и реакции, показанной в следующем химическом уравнении (VIII): После этого проводили предварительное удаление этанола перемешиванием этой смеси в течение нескольких часов с использованием роторного испарителя. Полученное в результате вещество вводили в вакуумный контейнер, изготовленный из пирекса (товарный знак), который затем откачивали в течение 24 ч при 353 К, в течение 24 ч при 373 К и в течение 24 ч при 403 К с использованием вакуумного насоса для удаления этанола высушиванием, таким образом получая порошковый CsTFSI. После этого полученные вышеуказанным образом порошки NaTFSI и порошки CsTFSI отмерили в заполненной атмосферой аргона перчаточной камере так, что молярное соотношение между NaTFSI иCsTFSI устанавливали равным NaTFSI:CsTFSI=0,1:0,9, и смешивали их вместе для того, чтобы тем самым приготовить порошковую смесь. После этого порошковую смесь нагревали до 110C или выше, что является температурой плавления порошковой смеси, с тем, чтобы расплавить ее, таким образом изготавливая солевой расплав NaTFSI-CsTFSI. Как и в примере 1, NaCrO2, ацетиленовую сажу и ПТФЭ смешивали и разминали в массовом соотношении 80:15:5, а после этого проводили их соединение прессованием на алюминиевую сетку для изготовления тем самым положительного электрода.(iii) Изготовление батареи. Вначале положительный электрод, изготовленный вышеуказанным образом, устанавливали на нижнюю ванну, причем сторона положительного электрода с алюминиевой сеткой была обращена к нижней ванне, выполненной из Al. Затем стеклянную сетку погружали в изготовленный вышеуказанным образом солевой расплавNaTFSI-CsTFSI в заполненной атмосферой аргона перчаточной камере для того, чтобы установить пропитанную солевым расплавом NaTFSI-CsTFSI стеклянную сетку на положительный электрод. Затем на вышеуказанную стеклянную сетку устанавливали отрицательный электрод, выполненный из металлического натрия, а на отрицательный электрод устанавливали верхнюю крышку, выполненную из нержавеющей стали. После этого использовали болт и гайку для скрепления верхней крышки и нижней ванны, тем самым изготовив батарею согласно примеру 5.(iv) Оценка. Изготовленную вышеуказанным образом батарею согласно примеру 5 подвергли испытаниям на заряд и разряд за 10 циклов при таких условиях, как рабочая температура 150C, начальное напряжение заряда 2,3 В и начальное напряжение разряда 3,1 В, и измерили разрядную емкость после 10 циклов. Результаты приведены в табл. 2. На фиг. 3 схематически показаны кривые заряда и разряда для иллюстрации начального напряжения заряда, начального напряжения разряда и разрядной емкости соответственно. Как показано в табл. 2, разрядная емкость батареи согласно примеру 5 после 10 циклов составила 100 мАч/г. Пример 6. Батарею согласно примеру 6 изготовили так же, как и в примере 5, за исключением того, чтоNaCrO2 для положительного электрода заменили имеющимся в продаже TiS2. Затем батарею согласно примеру 6 подвергли испытаниям на заряд и разряд за 10 циклов при таких условиях, как рабочая температура 150C, начальное напряжение заряда 1,8 В и начальное напряжение разряда 2,5 В, и измерили разрядную емкость после 10 циклов. Результаты приведены в табл. 2. Как показано в табл. 2, разрядная емкость батареи согласно примеру 6 после 10 циклов составила 125 мАч/г. Пример 7. Батарею согласно примеру 7 изготовили так же, как и в примере 5, за исключением того, чтоNaCrO2 для положительного электрода заменили имеющимся в продаже FeF3. Затем батарею согласно примеру 7 подвергли испытаниям на заряд и разряд за 10 циклов при таких условиях, как рабочая температура 150C, начальное напряжение заряда 2,6 В и начальное напряжение разряда 4,0 В, и измерили разрядную емкость после 10 циклов. Результаты приведены в табл. 2. Как показано в табл. 2, разрядная емкость батареи согласно примеру 7 после 10 циклов составила 135 мАч/г. Как показано в табл. 2, было подтверждено, что батареи согласно примерам 5-7 являлись батареями, обеспечивающими высокую плотность энергии при столь низкой рабочей температуре, составляющей 150C. Помимо этого батареи согласно примерам 5-7 обеспечили высокую безопасность, поскольку в качестве электролита был использован негорючий солевой расплав NaTFSI-CsTFSI. Несмотря на то, что настоящее изобретение было подробно описано и проиллюстрировано выше,надо ясно понимать, что это сделано только в качестве иллюстрации и примера и не должно рассматриваться в качестве ограничения объема настоящего изобретения, интерпретируемого в терминах прилагаемой формулы изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Батарея (1), включающая в себя положительный электрод (4); отрицательный электрод (3), главным образом состоящий из натрия; и электролит, находящийся между упомянутым положительным электродом (4) и упомянутым отрицательным электродом (3), причем упомянутый электролит является солевым расплавом, содержащим анионы, выраженные нижеприведенной химической формулой (I), и катионы металлаR1 и R2 в упомянутой химической формуле (I) независимо представляют собой атом фтора или трифторметил, а упомянутые катионы металла содержат: (i) по меньшей мере один тип катионов щелочного металла, (ii) по меньшей мере один тип катионов щелочно-земельного металла или (iii) по меньшей мере один тип катионов щелочного металла и по меньшей мере один тип катионов щелочно-земельного металла, при этом упомянутый положительный электрод (4) содержит металл или соединение металла,выраженное нижеприведенной химической формулой (II) причем в упомянутой химической формуле (II)M1 выбран из Fe, Ti, Cr и Mn,М 2 выбран из РО 4 и S,М 3 выбран из F и О,доля x Na в составе является действительным числом, удовлетворяющим соотношению 0x2,доля y M1 в составе является действительным числом, удовлетворяющим соотношению 0y1,доля z M2 в составе является действительным числом, удовлетворяющим соотношению 0z2,доля w M3 в составе является действительным числом, удовлетворяющим соотношению 0w3, и удовлетворяются соотношение x+y0 и соотношение z+w0. 2. Батарея по п.1, при этом упомянутый положительный электрод (4) дополнительно содержит проводящую добавку. 3. Батарея по п.1, при этом упомянутый положительный электрод (4) дополнительно содержит связующее. 4. Батарея по п.1, при этом упомянутыми катионами металла являются ионы калия и/или ионы натрия. 5. Энергосистема, включающая в себя устройство генерации электроэнергии (10, 13, 18, 19, 20) для выработки электрической энергии; вторичную батарею (100 а, 100b, 100c, 100d, 100e), способную заряжаться электрической энергией,выработанной упомянутым устройством генерации электроэнергии (10, 13, 18, 19, 20), и способную разряжаться запасенной электрической энергией; и линию (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33) для электрического соединения упомянутого устройства генерации электроэнергии (10, 13, 18, 19, 20) и упомянутой вторичной батареи (100 а, 100b,100c, 100d, 100 е) друг с другом, причем упомянутая вторичная батарея (100 а, 100b, 100c, 100d, 100 е) включает в себя положительный электрод (4),отрицательный электрод (3), главным образом состоящий из натрия, и электролит, находящийся между упомянутым положительным электродом (4) и упомянутым отрицательным электродом (3), причем упомянутый электролит является солевым расплавом, содержащим анионы, выраженные нижеприведенной химической формулой (I), и катионы металлаR1 и R2 в упомянутой химической формуле (I) независимо представляют собой атом фтора или трифторметил, а упомянутые катионы металла содержат: (i) по меньшей мере один тип катионов щелочного металла, (ii) по меньшей мере один тип катионов щелочно-земельного металла или (iii) по меньшей мере один тип катионов щелочного металла и по меньшей мере один тип катионов щелочно-земельного металла, при этом упомянутый положительный электрод (4) содержит металл или соединение металла,выраженное нижеприведенной химической формулой (II) причем в упомянутой химической формуле (II)M1 выбран из Fe, Ti, Cr и Mn,М 2 выбран из PO4 и S,М 3 выбран из F и О,доля х Na в составе является действительным числом, удовлетворяющим соотношению 0x2,доля y M1 в составе является действительным числом, удовлетворяющим соотношению 0y1,доля z M2 в составе является действительным числом, удовлетворяющим соотношению 0z2,доля w М 3 в составе является действительным числом, удовлетворяющим соотношению 0w3, и удовлетворяются соотношение x+y0 и соотношение z+w0.