[发明专利]金属空气电池

说明书

为能够抑制伴随充放电反应的离子浓度的变化，提高充放电效率并且提高循环性。一种金属空气电池，具备金属电极、正极、电解质以及将该些内包的外包围体。在金属电极与正极之间设有间隔件。间隔件具有构成外周部的框状部和沿厚度方向贯通的开口部。在框状部设置有与该框状部的外缘和所述开口部连通的连通部，电解质能够在框状部的内外流通，能够在开口部内保持电解质。

技术领域

本发明涉及具有间隔件的金属空气电池。

背景技术

金属空气电池通过在正极侧引起还原反应并在负极侧引起氧化反应，从而将物质自身所具有的能量转换为直流电力。关于这种金属空气电池，以锌空气电池为例进行说明，具备碱性电解液、设置于电解液中的锌电极(负极)以及设置于电解液与空气流路之间的空气极(正极)而构成。在锌空气电池中，通过进行放电反应，从锌电极和空气极输出电力。

例如，专利文献1公开了一种金属空气电池，在表面配置分隔件且具有被进一步具有多个开口的硬质结构包围的阳极的阳极结构、与该阳极结构共同具备的阴极以及液体电解质。另外，还记载了该分隔件是柔软的，由聚烯烃等材料构成，使用硬质结构和塑料涂覆的钢铁的蜂窝状结构的网状物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特表2005-518644号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在上述现有的金属空气电池中，采用在负极与充电极之间，或在负极与空气极之间无间隙地填充并收纳的结构，未设置电解液的自由的流通空间。因此，存在于上述电极间的电解液量少，例如只能将分隔件所含的电解液用于反应。因此，随着充放电反应的反复，电池内的水分量发生变化，充电时在充电极侧水分量增加，放电时在空气极侧水分量减少。其结果，存在电解液中的离子浓度显著变化、充放电效率降低、循环性降低这样的问题。

本发明是鉴于上述现有的问题点而完成的，其目的在于，提供能够抑制伴随充放电反应的离子浓度的变化、提高充放电效率并且提高循环性的金属空气电池。

用于解决问题的方案

针对上述问题，本发明的发明人等充放电源自化学反应，消耗作为反应物的电解液和其中的离子，在负极和正极间的反应场内无法确保有效的充放电所需的电解质的基础上，发现了如下的在反应场能够确保充分的电解质的结构。

即，用于达成上述目的的本发明的解决方法的特征在于，以金属空气电池为前提，所述金属空气电池具备金属电极、与所述金属电极对置的正极、电解质以及内含所述金属电极、所述正极及所述电解质的外包围体，在所述金属电极与所述正极之间设置有保持所述金属电极与所述正极之间的间隔的间隔件，所述间隔件具有构成外周部的框状部、以及在所述框状部的内侧沿着与所述金属电极及所述正极交叉的厚度方向贯通的开口部，在所述开口部内能够保持所述电解质，在所述框状部设置有与该框状部的外缘和所述开口部连通的连通部，所述电解质能够流通到所述框状部的内外。

另外，在具备上述结构的金属空气电池中，更具体而言，优选上述间隔件具有矩形状的外形形状，包含配置于所述外包围体的底部侧的底边部和与该底边部相对的上边部，所述连通部至少设置于所述底边部或所述上边部。

另外，优选所述连通部分别设置在所述框状部的所述底边部或包含所述上边部的一个边部的长度方向的两端部附近。

另外，在具备上述结构的金属空气电池中，所述正极包含空气极和充电极，所述间隔件也可以配置在所述金属电极与所述空气极之间。

这样，在负极与正极之间插入间隔件，能够在反应场确保电解液，所以能够缓和由反应引起的离子浓度的变化，能够提高反应效率。

发明效果

本发明涉及的金属空气电池，能够抑制伴随充放电反应的离子浓度的变化、提高充放电效率并且提高循环性。

附图说明