JP5803458B2 - 金属空気電池及び金属空気電池の製造方法 - Google Patents
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Description
電解質層の正極層側の面の面積に対する正極層の電解質層側の面の面積の比率と前記正極層及び電解質層を備えた金属空気電池の出力との関係を調べる工程、並びに
前記比率と前記金属空気電池の出力との関係に基づいて、電解質層の正極層に対向する側の面の面積に対する前記正極層の前記電解質層に対向する側の面の面積の割合が20%〜95%の範囲であって、正極層の電解質層側の面の面積が電解質層の正極層側の面の面積と同じになるように構成したときの金属空気電池の出力を基準として出力が70%以上となる範囲で前記正極層の面積を決定する工程、
を含む、金属空気電池の製造方法である。
電解質層の正極層側の面の面積に対する正極層の電解質層側の面の面積の比率と前記正極層及び電解質層を備えた金属空気電池の出力との関係を調べる工程、並びに
前記比率と前記金属空気電池の出力との関係に基づいて、電解質層の正極層に対向する側の面の面積に対する前記正極層の前記電解質層に対向する側の面の面積の割合が20%〜95%の範囲であって、正極層の電解質層側の面の面積が電解質層の正極層側の面の面積と同じになるように構成したときの金属空気電池の出力を基準として出力が70%以上、より好ましくは90%以上、さらにより好ましくは95%以上となる範囲で前記正極層の面積を決定する工程、を含む、金属空気電池の製造方法を対象とする。
90質量%のカーボンブラック(ECP600JD、KetjenBlack International製)、10質量%のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)バインダー(ダイキン製)、及び溶媒として適量のエタノールを混合して、混合物を得た。次いで、得られた混合物をロールプレスにて圧延し、乾燥及び切断した。SUS304製100メッシュ(ニラコ社製)を集電体として用いて、切断した混合物を前記集電体で挟み、10kNで10秒、圧着し、次いで加熱真空乾燥を行い、メッシュ状の集電体を圧着した直径12.0mm、厚み150μmの正極層を形成した。
直径10.0mmの正極層を形成して評価用セルを作成した以外は、実施例1と同様にした。正極層の面積割合は31.0%であった。
直径8.0mmの正極層を形成して、評価用セルを作成した以外は、実施例1と同様にした。正極層の面積割合は20.0%であった。
直径18.0mmの正極層を形成して、評価用セルを作成した以外は、実施例1と同様にした。正極層の面積割合は100.0%であった。
直径6.0mmの正極層を形成して、評価用セルを作成した以外は、実施例1と同様にした。正極層の面積割合は11.0%であった。
2 電解質層
3 負極層
4 酸素透過膜
5A ポリエーテル系樹脂の外装材
5B ラミネートパックの外装材
6 正極集電体
7 負極集電体
8 ガス溜め部
9 密閉容器
10 F型電気化学セル
11 空間
12 酸素供給孔
Claims (12)
- 正極層、負極層、並びに前記正極層及び負極層の間に配置された電解質層を備えた金属空気電池であって、前記正極層及び電解質層が、円盤状または角柱状であり、前記電解質層の前記正極層に対向する側の面の面積に対する前記正極層の前記電解質層に対向する側の面の面積の割合が20%〜60%であるように前記正極層の面積が前記電解質層の面積よりも小さい、金属空気電池。
- 前記電解質層の前記正極層に対向する側の面の面積に対する前記正極層の前記電解質層に対向する側の面の面積の割合が30%〜60%である、請求項1に記載の金属空気電池。
- 前記電解質層の前記正極層に対向する側の面の面積に対する前記正極層の前記電解質層に対向する側の面の面積の割合が40%〜60%である、請求項1に記載の金属空気電池。
- 前記電解質層が、N−メチル−N−プロピルピペリジニウムビストリフルオロメタンスルフォニルアミドとリチウムビストリフルオロメタンスルフォニルアミドとを混合した電解液を含む、請求項1に記載の金属空気電池。
- 前記正極層がカーボンを含む、請求項1に記載の金属空気電池。
- 前記金属空気電池が、前記正極層の前記電解質層に隣接する面とは反対側の面に酸素透過膜、及び前記金属空気電池を覆う外装材をさらに備え、前記外装材と前記正極層の側面との間に空間を有する、請求項1に記載の金属空気電池。
- 正極層、負極層、並びに前記正極層及び負極層の間に配置された電解質層を備えた金属空気電池の製造方法であって、
前記正極層及び電解質層が、円盤状または角柱状であり、
電解質層の正極層側の面の面積に対する正極層の電解質層側の面の面積の比率と前記正極層及び電解質層を備えた金属空気電池の出力との関係を調べる工程、並びに
前記比率と前記金属空気電池の出力との関係に基づいて、電解質層の正極層に対向する側の面の面積に対する前記正極層の前記電解質層に対向する側の面の面積の割合が20%〜60%であるように前記正極層の面積が前記電解質層の面積よりも小さい範囲であって、正極層の電解質層側の面の面積が電解質層の正極層側の面の面積と同じになるように構成したときの金属空気電池の出力を基準として出力が70%以上となる範囲で前記正極層の面積を決定する工程、
を含む、金属空気電池の製造方法。 - 前記電解質層の前記正極層に対向する側の面の面積に対する前記正極層の前記電解質層に対向する側の面の面積の割合が30%〜60%の範囲である、請求項7に記載の金属空気電池の製造方法。
- 前記電解質層の前記正極層に対向する側の面の面積に対する前記正極層の前記電解質層に対向する側の面の面積の割合が40%〜60%である、請求項7に記載の金属空気電池の製造方法。
- 前記電解質層が、N−メチル−N−プロピルピペリジニウム・ビストリフルオロメタンスルフォニルアミドとリチウムビストリフルオロメタンスルフォニルアミドとを混合した電解液を含む、請求項7に記載の金属空気電池の製造方法。
- 前記正極層がカーボンを含む、請求項7に記載の金属空気電池の製造方法。
- 前記金属空気電池が、前記正極層の前記電解質層に隣接する面とは反対側の面に酸素透過膜、及び前記金属空気電池を覆う外装材をさらに備え、
前記外装材と前記正極層の側面との間に空間を形成するように前記金属空気電池を前記外装材で覆う工程をさらに含む、請求項7に記載の金属空気電池の製造方法。
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