JP5884828B2 - 空気電池、当該空気電池を備える移動体、及び空気電池の使用方法 - Google Patents

空気電池、当該空気電池を備える移動体、及び空気電池の使用方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5884828B2
JP5884828B2 JP2013538373A JP2013538373A JP5884828B2 JP 5884828 B2 JP5884828 B2 JP 5884828B2 JP 2013538373 A JP2013538373 A JP 2013538373A JP 2013538373 A JP2013538373 A JP 2013538373A JP 5884828 B2 JP5884828 B2 JP 5884828B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
negative electrode
air
air battery
current collector
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013538373A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2013054418A1 (ja
Inventor
早苗 岡崎
早苗 岡崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of JPWO2013054418A1 publication Critical patent/JPWO2013054418A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5884828B2 publication Critical patent/JP5884828B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M12/00Hybrid cells; Manufacture thereof
    • H01M12/08Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of a fuel-cell type and a half-cell of the secondary-cell type
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/381Alkaline or alkaline earth metals elements
    • H01M4/382Lithium
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Description

本発明は、負極の腐食を回避でき、且つ、長期使用及び長期保存が可能な空気電池、当該空気電池を備える移動体、及び空気電池の使用方法に関する。
空気電池は、金属単体又は金属化合物を負極活物質に、酸素を正極活物質に利用した、充放電可能な電池である。正極活物質である酸素は空気から得られるため、電池内に正極活物質を封入する必要がないことから、理論上、空気電池は、固体の正極活物質を用いる二次電池よりも大きな容量を実現できる。
空気電池の一種であるリチウム空気電池においては、放電の際、負極では式(I)の反応が進行する。
2Li→2Li+2e (I)
式(I)で生じる電子は、外部回路を経由し、外部の負荷で仕事をした後、空気極に到達する。そして、式(I)で生じたリチウムイオン(Li)は、負極と空気極に挟持された電解質内を、負極側から空気極側に電気浸透により移動する。
また、放電の際、空気極では式(II)及び式(III)の反応が進行する。
2Li+O+2e→Li (II)
2Li+1/2O+2e→LiO (III)
生じた過酸化リチウム(Li)及び酸化リチウム(LiO)は、固体として空気極に蓄積される。
充電時においては、負極において上記式(I)の逆反応、空気極において上記式(II)及び(III)の逆反応がそれぞれ進行し、負極において金属リチウムが再生するため、再放電が可能となる。
従来、空気電池の外装体として、ラミネートフィルム製外装体が用いられてきた。特許文献1には、ラミネートフィルム製の外装体内に、正極、負極、電解質層からなる発電要素が収納された非水電解質空気電池に関する技術が開示されている(特許文献1の明細書の段落[0008]、図1)。
特開2003−7357号公報
本発明者は、特許文献1に記載されたラミネートフィルム製の外装体を備える空気電池についてさらに検討したところ、空気電池内の電解液層由来の液体が、空気電池内の他の部材間に浸入するおそれがあることが明らかとなった。
本発明は、上記実状を鑑みて成し遂げられたものであり、負極の腐食を回避でき、且つ、長期使用及び長期保存が可能な空気電池、当該空気電池を備える移動体、及び空気電池の使用方法を提供することを目的とする。
本発明の第1の空気電池は、空気極、負極、及び、当該空気極及び当該負極の間に介在する電解液層、並びに、当該空気極、当該負極、及び当該電解液層を備える積層体を1又は2以上収納する外装体を備える空気電池であって、前記負極は、少なくとも、前記電解液層に面する側から順に、負極活物質層及び負極集電体を備え、前記負極活物質層及び前記負極集電体は、いずれも、前記電解液層よりも鉛直方向上側に位置し、前記空気極が前記積層体中の鉛直方向下側に配置されていること、及び、前記負極が前記積層体中の鉛直方向上側に配置されていること、の少なくともいずれか一方を示す目印を備え、前記外装体が1又は2以上積み重なり収納される筐体を備え、前記目印は、前記外装体の積み重なる方向に平行な、前記筐体の側面に設けられていることを特徴とする。
本発明の第1の空気電池においては、前記負極活物質層はリチウム金属を含有していてもよい。
本発明の第1の空気電池においては、前記負極集電体は金属又は合金を含有していてもよい。
本発明の第1の空気電池においては、前記電解液層はイオン液体を含有していてもよい。
本発明の第1の空気電池においては、前記外装体はラミネートフィルム製であってもよい。
本発明の移動体は、上記空気電池を備えることを特徴とする。
本発明の移動体においては、前記負極活物質層及び前記負極集電体は、いずれも、常に前記電解液層よりも鉛直方向上側に位置することが好ましい。
本発明の空気電池の使用方法は、空気極、負極、及び、当該空気極及び当該負極の間に介在する電解液層、並びに、当該空気極、当該負極、及び当該電解液層を備える積層体を1又は2以上収納する外装体を備える空気電池の使用方法であって、前記負極は、少なくとも、前記電解液層に面する側から順に、負極活物質層及び負極集電体を備え、前記空気電池は、前記外装体が1又は2以上積み重なり収納される筐体を備え、少なくとも使用時に、前記負極活物質層及び前記負極集電体が、いずれも、前記電解液層よりも鉛直方向上側に配置されるように、前記空気極が前記積層体中の鉛直方向下側に配置されていること、及び、前記負極が前記積層体中の鉛直方向上側に配置されていること、の少なくともいずれか一方を示し、且つ前記外装体の積み重なる方向に平行な、前記筐体の側面に設けられている目印に基づき、空気電池の鉛直方向の向きを決めることを特徴とする。
本発明の空気電池の使用方法においては、前記負極活物質層はリチウム金属を含有していてもよい。
本発明の空気電池の使用方法においては、前記負極集電体は金属又は合金を含有していてもよい。
本発明の空気電池の使用方法においては、前記電解液層はイオン液体を含有していてもよい。
本発明の空気電池の使用方法においては、前記外装体はラミネートフィルム製であってもよい。
本発明によれば、負極活物質層及び負極集電体が、いずれも、電解液層よりも鉛直方向上側に位置するため、負極活物質層及び負極集電体の側面に、電解液層由来の液体が接触することを抑制でき、その結果、負極活物質層、負極集電体、及び当該液体により構成される内部電池の形成を未然に防ぎ、負極を腐食させる腐食電流の発生を防止できる。
本発明の空気電池の第1の典型例を示す図であって、積層方向に切断した断面を模式的に示した図である。 本発明の空気電池の第2の典型例を示す図であって、積層方向に切断した断面を模式的に示した図等である。 本発明の空気電池の第3の典型例を示す図であって、積層方向に切断した断面を模式的に示した図等である。 本発明の空気電池の第4の典型例を示す図であって、積層方向に切断した断面を模式的に示した図等である。 本発明の空気電池の第5の典型例を示す図であって、積層方向に切断した断面を模式的に示した図等である。 本発明の空気電池の第6の典型例を示す図であって、積層方向に切断した断面を模式的に示した図等である。 従来の空気電池の層構成の一例を示す図であって、積層方向に切断した断面を模式的に示した図等である。
1.空気電池、及び空気電池の使用方法
本発明の第1の空気電池は、空気極、負極、及び、当該空気極及び当該負極の間に介在する電解液層、並びに、当該空気極、当該負極、及び当該電解液層を備える積層体を1又は2以上収納する外装体を備える空気電池であって、前記負極は、少なくとも、前記電解液層に面する側から順に、負極活物質層及び負極集電体を備え、前記負極活物質層及び前記負極集電体は、いずれも、前記電解液層よりも鉛直方向上側に位置することを特徴とする。
本発明の第2の空気電池は、空気極、負極、及び、当該空気極及び当該負極の間に介在する電解液層、並びに、当該空気極、当該負極、及び当該電解液層を備える積層体を1又は2以上収納する外装体を備える空気電池であって、前記負極は、少なくとも、前記電解液層に面する側から順に、負極活物質層及び負極集電体を備え、前記負極活物質層及び前記負極集電体が、いずれも、前記電解液層よりも鉛直方向上側に位置することにより、前記負極活物質層及び前記負極集電体の側面及び/又は界面に、前記電解液層由来の液体が存在しないことを特徴とする。
本発明の空気電池の使用方法は、空気極、負極、及び、当該空気極及び当該負極の間に介在する電解液層、並びに、当該空気極、当該負極、及び当該電解液層を備える積層体を1又は2以上収納する外装体を備える空気電池の使用方法であって、前記負極は、少なくとも、前記電解液層に面する側から順に、負極活物質層及び負極集電体を備え、少なくとも使用時に、前記負極活物質層及び前記負極集電体が、いずれも、前記電解液層よりも鉛直方向上側に配置されるように、空気電池の鉛直方向の向きを決めることを特徴とする。
本発明に係る第1の空気電池、第2の空気電池、及び空気電池の使用方法は、空気電池が、空気極、負極、電解液層、及び外装体を備える点、負極は、少なくとも、電解液層に面する側から順に負極活物質層及び負極集電体を備える点、並びに、負極活物質層及び負極集電体は、いずれも電解液層よりも鉛直方向上側に位置する又は配置される点で共通する。
以下、本明細書においては、第1の空気電池について主に説明し、必要に応じて、第2の空気電池、及び空気電池の使用方法について説明する。
本発明において、負極活物質層及び負極集電体が、いずれも電解液層よりも鉛直方向上側に位置するとは、負極活物質層及び負極集電体と、電解液層との以下に示す位置関係を示す。すなわち、当該位置関係とは、負極活物質層及び負極集電体の任意の部位から鉛直方向下側に糸を垂らした場合には、当該糸が電解液層に触れることがあるが、電解液層の任意の部位から鉛直方向下側に糸を垂らした場合には、当該糸が負極活物質層又は負極集電体に触れることはあり得ない関係をいう。
本発明者は、後述する比較例1に示すように、鉛直方向上側から、空気極集電体−空気極層−電解液層−リチウム金属−負極集電体の順に積層した空気電池を、1週間にわたり放置した。その結果、当該空気電池の初期電圧が2.7Vであったのに対し、1週間放置後の開回路状態における電圧は2.2Vであり、放置後の電圧は初期電圧よりも0.5V低くなることが分かった。
本発明者は、長期間放置された空気電池内において、電解液層由来の液体が、重力により鉛直方向下側に浸み出すことが、電圧降下の主な原因であることを突き止めた。
図7(a)は、従来の空気電池の層構成の一例を示す図であって、積層方向に切断した断面を模式的に示した図である。なお、矢印20は鉛直方向を示す。
従来の空気電池700は、空気極層2及び空気極集電体4を備える空気極6、負極活物質層3及び負極集電体5を備える負極7、空気極6及び負極7に挟持される電解液層1、並びに、空気極6、負極7、及び電解液層1を備える積層体8を収納する外装体9を備える。図7(a)に示すように、積層体8においては、鉛直方向上側から、空気極集電体4−空気極層2−電解液層1−負極活物質層3−負極集電体5の順に積層している。外装体9は、空気極6に面する側に、酸素取り込み孔9aを備える。
図7(b)は、長期間放置された従来の空気電池700の一部を示す断面模式図である。図7(b)には、電解液層1、負極活物質層3及び負極集電体5の一部が示されている。なお、二重波線は図の省略を意味する。図7(b)に示すように、長期間放置された空気電池内においては、電解液層1中の電解液に由来する液体1aが、重力により、負極活物質層3及び負極集電体5の側面に浸み出し、負極活物質層3及び負極集電体5の側面が液体1aに濡れた状態となる。その結果、当該液体1a、負極活物質層3、及び負極集電体5により内部電池が形成されて腐食電流が流れ、負極の腐食が進行する。
図7(c)は、図7(b)同様に、長期間放置された従来の空気電池700の一部を示す断面模式図である。図7(c)に示すように、長期間放置された空気電池内においては、電解液層1中の電解液に由来する液体1bが、重力により電解液層1から垂れ、負極活物質層3及び負極集電体5の界面に浸み出し、当該界面が濡れた状態となる場合も考えられる。その結果、当該液体1b、負極活物質層3、及び負極集電体5により内部電池が形成されて腐食電流が流れ、負極の腐食が進行する。
図7(b)及び(c)に示した現象は、空気電池の停止時のみならず、運転時にも生じると考えられる。
負極の腐食を防ぐ方法としては、(1)腐食しにくい材料、例えば、タンタルやニッケル等を負極集電体に用いる方法、(2)負極活物質と負極集電体の界面のない電池構造を採用する方法、(3)電解液層由来の液体が漏れないように電解液を固化する方法等が考えられる。
しかし、上記(1)の方法を採用すると、コスト低下に支障をきたすおそれがある。また、上記(2)の方法を採用したとしても、特に空気電池の長期保存時及び/又は長期使用時には、負極活物質と負極集電体の界面形成は避けられないため、上記(2)の方法は有効ではないと考えられる。さらに、固化した電解液は一般的にイオン伝導度が低いため、上記(3)の方法は実用性に乏しいと考えられる。
本発明者は、鋭意努力の結果、負極活物質層及び負極集電体を、いずれも、電解液層よりも鉛直方向上側に配置することにより、負極活物質層及び負極集電体の側面及び/又は界面に、電解液層由来の液体が接触することを防止できることを見出した。本発明者は、上記構成の空気電池を採用することにより、負極活物質層、負極集電体、及び当該液体により構成される内部電池の形成を未然に防ぎ、負極を腐食させる腐食電流の発生を防止でき、空気電池の長期保存特性及び長期使用特性が向上することを見出し、本発明を完成させた。
本発明においては、負極活物質層及び負極集電体が、いずれも電解液層よりも鉛直方向上側に位置する構造であれば、特に限定されない。このような構造を採用することにより、負極活物質層及び負極集電体の側面及び/又は界面に電解液層由来の液体が存在することはない。なお、電解液層由来の液体とは、電解液そのものの他、電解液と他の部材との反応により生じる液体を含む。
通常、外装体の外側から空気電池内部を視認できることは少ない。仮に、外装体の外側から空気電池内部を視認できたとしても、空気電池の設置時や使用時において、各空気電池の内部構造を外部から正確に確認するのは困難である。そこで、外装体自体、又は外装体の外側に位置する部材(例えば、後述する集電タブや筐体等)に、何らかの目印を施し、空気電池の設計時や、空気電池の搭載時等に、その目印を基準に空気電池の鉛直方向の向きを決めてもよい。
目印の大きさ、形状、及び色彩は、特に限定されない。また、目印は文字や記号等を表したマークに限定されず、部材の全体又は一部の形状を利用した目印(例えば、切り欠き等)であってもよい。ただし、空気電池の向き、特に、空気電池の鉛直方向が一見して視認できる目印が好ましい。空気電池1つにつき目印は1つのみ付されていてもよく、2つ以上付されていてもよい。空気電池の異なる部材に目印が付されていてもよい。
当該目印は、例えば、外装体の外部に露出した集電タブに施してもよい。
図1は、本発明の空気電池の第1の典型例を示す図であって、積層方向に切断した断面を模式的に示した図である。なお、矢印20は鉛直方向を示す。
本発明の空気電池の第1の典型例100は、空気極層2及び空気極集電体4を備える空気極6、負極活物質層3及び負極集電体5を備える負極7、空気極6及び負極7に挟持される電解液層1、並びに、空気極6、負極7、及び電解液層1を備える積層体8を収納する外装体9を備える。図1に示すように、積層体8においては、鉛直方向上側から、負極集電体5−負極活物質層3−電解液層1−空気極層2−空気極集電体4の順に積層している。外装体9は、空気極6に面する側に、酸素取り込み孔9aを備える。
第1の典型例100は、さらに、空気極集電体4に接続した空気極集電タブ10、及び、負極集電体5に接続した負極集電タブ11を備える。負極集電タブ11の先端には、切り欠き11aがあり、この切り欠き11aによって、空気極集電タブ10と負極集電タブ11との区別がつく。
このように、負極集電タブ11に切り欠き11aを備える第1の典型例100は、空気電池の設置の際、及び/又は空気電池の使用の際に、空気電池の上下(すなわち、設置されるべき空気電池の鉛直方向の向き)が外部から明確に視認できることから、負極活物質層3及び負極集電体5が、いずれも電解液層1よりも鉛直方向上側となるように、確実に空気電池を設置及び/又は使用できる。
目印は、空気極が積層体中の鉛直方向下側に配置されていること、及び/又は、負極が積層体中の鉛直方向上側に配置されていることを示す目印であってもよい。このような目印を備えることにより、空気電池の上下を、空気電池の外側から確認できる。
図2(a)は、本発明の空気電池の第2の典型例を示す図であって、積層方向に切断した断面を模式的に示した図である。なお、矢印20は鉛直方向を示す。
図2(a)に示すように、本発明の空気電池の第2の典型例200は、上述した第1の典型例100と同様に、積層体8を収納する外装体9を備える。積層体8においては、鉛直方向上側から、負極集電体5−負極活物質層3−電解液層1−空気極層2−空気極集電体4の順に積層している。外装体9は、空気極6に面する側に、酸素取り込み孔9aを備える。
図2(b)は、外装体9の側面、すなわち、図2(a)において視点Aから見た外装体9の面を示した図である。図2(b)に示すように、第2の典型例200は、外装体の側面に矢印のマークを備える。当該矢印の指す向きは、外装体内において負極の占める位置を示す。この矢印のマークにより、外装体の上下の区別がつく。
このように、外装体9の側面に矢印のマークを備える第2の典型例200は、空気電池の設置の際、及び/又は空気電池の使用の際に、空気電池の上下が外部から明確に視認できることから、負極活物質層3及び負極集電体5が、いずれも電解液層1よりも鉛直方向上側となるように、確実に空気電池を設置及び/又は使用できる。
本発明においては、空気極、負極、及び電解液層を備える積層体が、さらに2以上積層した構造であってもよい。
図3(a)は、本発明の空気電池の第3の典型例を示す図であって、積層方向に切断した断面を模式的に示した図である。なお、矢印20は鉛直方向を示す。
図3(a)に示すように、積層体8は、空気極層2及び空気極集電体4(又は集電体12)を備える空気極と、負極活物質層3及び負極集電体5(又は集電体12)を備える負極と、当該空気極及び当該負極に挟持される電解液層1とを備え、さらに、互いに隣り合う積層体8の空気極と負極は、集電体12を共有する。本発明の空気電池の第3の典型例300は、2以上の積層体8がさらに積層したバイポーラ型電池を、外装体9に収納した空気電池である。なお、バイポーラ構造の両端には、負極集電体5及び空気極集電体4が設けられている。外装体9は、空気極集電体4に面する側に、酸素取り込み孔9aを備える。
図3(a)に示すように、外装体9内は、鉛直方向上側から、負極集電体5−負極活物質層3−電解液層1−空気極層2−集電体12−負極活物質層3−電解液層1−空気極層2−集電体12−負極活物質層3−電解液層1−空気極層2−空気極集電体4の順に積層している。本典型例300においては、ある積層体8に属する負極活物質層3及び負極集電体5が、異なる積層体8に属する電解液層1よりも鉛直方向下側に位置する場合がある。例えば、負極活物質層3及び負極集電体5の属する積層体8が、電解液層1の属する異なる積層体8よりも鉛直方向下側に位置する場合等である。しかし、電解液層1由来の液体は、通常、異なる積層体の部材にまで浸み出す程の液量はない。したがって、本典型例300においても、電解液層由来の液体が負極活物質層及び負極集電体の側面及び/又は界面に浸み出すことはなく、負極活物質層、負極集電体、及び電解液層由来の液体により構成される内部電池の形成を未然に防止できる。
図3(b)は、外装体9の上面、すなわち、図3(a)において視点Aから見た外装体9の面を示した図である。図3(b)に示すように、第3の典型例300は、外装体の上面にLiのマークを備える。このLiのマークは、当該面に負極(例えば、リチウム金属を負極活物質層に含む負極)が位置することを示す。このLiのマークにより、外装体の上下の区別がつく。
このように、外装体9の上面にLiのマークを備える第3の典型例300は、空気電池の設置の際、及び/又は空気電池の使用の際に、複数積み重なった積層体(空気電池)の上下が外部から明確に視認できることから、負極活物質層3及び負極集電体5が、いずれも同じ積層体8に属する電解液層1よりも鉛直方向上側となるように、確実に空気電池を設置及び/又は使用することができる。
図4(a)は、本発明の空気電池の第4の典型例を示す図であって、積層方向に切断した断面を模式的に示した図である。なお、矢印20は鉛直方向を示す。外装体9内部の構造は、上記第3の典型例と同様である。
図4(b)は、外装体9の側面、すなわち、図4(a)において視点Aから見た外装体9を示した図である。図4(b)に示すように、第4の典型例400は、外装体の側面に矢印のマークを備える。この矢印のマークにより、外装体の上下の区別がつく。
このように、外装体9の側面に矢印のマークを備える第4の典型例400は、空気電池の設置の際、及び/又は空気電池の使用の際に、複数積み重なった積層体の上下が外装体の外部から明確に視認できることから、負極活物質層3及び負極集電体5が、いずれも同じ積層体8に属する電解液層1よりも鉛直方向上側となるように、確実に空気電池を設置及び/又は使用できる。
本発明においては、1又は2以上の外装体が積み重なって収納される筐体を備えていてもよい。
図5(a)は、本発明の空気電池の第5の典型例を示す図であって、積層方向に切断した断面を模式的に示した図である。なお、矢印20は鉛直方向を示す。外装体9内部の構造は、上記第2の典型例と同様である。
第5の典型例500は、2以上の外装体9が積み重なり収納される筐体13をさらに備える。筐体13は、外装体9の酸素取り込み孔9aに面する側に、酸素取り込み孔13aを備える。
本典型例500においては、ある外装体9中の負極活物質層3及び負極集電体5が、異なる外装体9中の電解液層1よりも鉛直方向下側に位置する場合がある。しかし、電解液層1由来の液体は、通常、酸素取り込み孔9aから漏れ、異なる外装体中の部材にまで浸み出す程の液量はない。したがって、本典型例500においても、電解液層由来の液体が負極活物質層及び負極集電体の側面及び/又は界面に浸み出すことはなく、負極活物質層、負極集電体、及び電解液層由来の液体により構成される内部電池の形成を未然に防止できる。
図5(b)は、筐体13の上面、すなわち、図5(a)において視点Aから見た筐体13の面を示した図である。図5(b)に示すように、第5の典型例500は、筐体13の上面にLiのマークを備える。このLiのマークにより、筐体13の上下の区別がつく。
このように、筐体13の上面にLiのマークを備える第5の典型例500は、空気電池の設置の際、及び/又は空気電池の使用の際に、複数積み重なった外装体の上下が筐体の外部から明確に視認できることから、負極活物質層3及び負極集電体5が、いずれも同じ外装体9に収納される電解液層1よりも鉛直方向上側となるように、確実に空気電池を設置及び/又は使用できる。
図6(a)は、本発明の空気電池の第6の典型例を示す図であって、積層方向に切断した断面を模式的に示した図である。なお、矢印20は鉛直方向を示す。筐体13内部の構造は、上記第5の典型例と同様である。筐体13は、外装体9の酸素取り込み孔9aに面する側に、酸素取り込み孔13aを備える。
図6(b)は、外装体9の積み重なる方向に平行な、筐体13の側面、すなわち、図6(a)において視点Aから見た筐体13の面を示した図である。なお、二重波線は図の省略を示す。図6(b)に示すように、第6の典型例600は、筐体13の側面に矢印のマークを備える。この矢印のマークにより、筐体13の上下の区別がつく。
このように、筐体13の側面に矢印のマークを備える第6の典型例600は、空気電池の設置の際、及び/又は空気電池の使用の際に、複数積み重なった積層体の上下が外部から明確に視認できることから、負極活物質層3及び負極集電体5が、いずれも同じ外装体9に収納される電解液層1よりも鉛直方向上側となるように、確実に空気電池を設置及び/又は使用できる。
以下、本発明の空気電池を構成する、空気極、負極、電解液層、及び外装体、並びに本発明の空気電池に好適に使用されるセパレータについて、詳細に説明する。
(空気極)
本発明に用いられる空気極は、好ましくは空気極層を備えるものであり、通常、これに加えて、空気極集電体、及び当該空気極集電体に接続された空気極リード及び/又は空気極タブを備えるものである。
(空気極層)
本発明に用いられる空気極層は、少なくとも導電性材料を含有する。さらに、必要に応じて、触媒及び結着剤の少なくとも一方を含有していても良い。
上記空気極層に用いられる導電性材料としては、導電性を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば炭素材料、ペロブスカイト型導電性材料、多孔質導電性ポリマー及び金属多孔体等を挙げることができる。特に、炭素材料は、多孔質構造を有するものであっても良く、多孔質構造を有しないものであっても良いが、本発明においては、多孔質構造を有するものであることが好ましい。比表面積が大きく、多くの反応場を提供することができるからである。多孔質構造を有する炭素材料としては、具体的にはメソポーラスカーボン等を挙げることができる。一方、多孔質構造を有しない炭素材料としては、具体的にはグラファイト、アセチレンブラック、カーボンブラック、カーボンナノチューブおよびカーボンファイバー等を挙げることができる。空気極層における導電性材料の含有量としては、例えば、空気極層全体の質量を100質量%としたとき、10〜99質量%、中でも50〜95質量%であることが好ましい。導電性材料の含有量が少なすぎると、反応場が減少し、電池容量の低下が生じる可能性があり、導電性材料の含有量が多すぎると、相対的に触媒の含有量が減り、充分な触媒機能を発揮できない可能性があるからである。
上記空気極層に用いられる触媒としては、例えば、酸素活性触媒が挙げられる。酸素活性触媒の例としては、例えば、ニッケル、パラジウム及び白金等の白金族;コバルト、マンガン又は鉄等の遷移金属を含むペロブスカイト型酸化物;ルテニウム、イリジウム又はパラジウム等の貴金属酸化物を含む無機化合物;ポルフィリン骨格又はフタロシアニン骨格を有する金属配位有機化合物;酸化マンガン等が挙げられる。空気極層における触媒の含有割合としては、特に限定されるものではないが、例えば、空気極層全体の質量を100質量%としたとき、0〜90質量%、中でも1〜90質量%であることが好ましい。
電極反応がよりスムーズに行われるという観点から、上述した導電性材料に触媒が担持されていてもよい。
上記空気極層は、少なくとも導電性材料を含有してれば良いが、さらに、導電性材料を固定化する結着剤を含有することが好ましい。結着剤としては、例えばポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)や、スチレン・ブタジエンゴム(SBRゴム)等のゴム系樹脂等を挙げることができる。空気極層における結着剤の含有割合としては、特に限定されるものではないが、例えば、空気極層全体の質量を100質量%としたとき、1〜40質量%、中でも1〜10質量%であることが好ましい。
空気極層の作製方法としては、例えば、上記導電性材料を含む空気極層の原料等を、混合して圧延する方法や、当該原料に溶媒を加えてスラリーを調製し、後述する空気極集電体に塗布する方法等が挙げられるが、必ずしもこれらの方法に限定されない。スラリーの空気極集電体への塗布方法としては、例えば、スプレー法、スクリーン印刷法、ドクターブレード法、グラビア印刷法、ダイコート法等の公知の方法が挙げられる。
上記空気極層の厚さは、空気電池の用途等により異なるものであるが、例えば2〜500μm、中でも5〜300μmであることが好ましい。
(空気極集電体)
本発明の空気電池中の空気極集電体は、空気極層の集電を行うものである。空気極集電体の材料としては、導電性を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えばステンレス、ニッケル、アルミニウム、鉄、チタン、カーボン等を挙げることができる。空気極集電体の形状としては、例えば箔状、板状およびメッシュ(グリッド)状等を挙げることができる。中でも、本発明においては、集電効率に優れるという観点から、空気極集電体の形状がメッシュ状であることが好ましい。この場合、通常、空気極層の内部にメッシュ状の空気極集電体が配置される。さらに、本発明の空気電池は、メッシュ状の空気極集電体により集電された電荷を集電する別の空気極集電体(例えば箔状の集電体)を備えていても良い。また、本発明においては、後述する外装体が空気極集電体の機能を兼ね備えていても良い。
空気極集電体の厚さは、例えば10〜1000μm、中でも20〜400μmであることが好ましい。
(負極)
本発明の空気電池中の負極は、好ましくは負極活物質を含有する負極層を備え、通常、負極集電体、及び当該負極集電体に接続された負極リード及び/又は負極タブをさらに備える。
(負極層)
本発明の空気電池中の負極層は、金属材料、合金材料、及び/又は炭素材料を含む負極活物質を含有する。負極活物質に用いることができる金属及び合金材料としては、具体的には、リチウム金属、リチウム元素を含有する合金材料又は化合物を例示することができる。
リチウム元素を含有する合金としては、例えばリチウムアルミニウム合金、リチウムスズ合金、リチウム鉛合金、リチウムケイ素合金等を挙げることができる。
リチウム元素を含有する化合物としては、リチウム酸化物、リチウム硫化物、及びリチウム窒化物が例示できる。リチウム酸化物としては、例えばリチウムチタン酸化物等を挙げることができる。リチウム窒化物としては、例えばリチウムコバルト窒化物、リチウム鉄窒化物、リチウムマンガン窒化物等を挙げることができる。なお、負極層には、固体電解質をコートしたリチウムを用いることもできる。
また、上記負極層は、負極活物質のみを含有するものであっても良く、負極活物質の他に、導電性材料及び結着剤の少なくとも一方を含有するものであっても良い。例えば、負極活物質が箔状である場合は、負極活物質のみを含有する負極層とすることができる。一方、負極活物質が粉末状である場合は、負極活物質及び結着剤を有する負極層とすることができる。なお、結着剤及び導電性材料については、上述した「空気極層」の項に記載した内容と同様であるので、ここでの説明は省略する。
(負極集電体)
本発明の空気電池中の負極集電体の材料としては、導電性を有するものであれば特に限定されるものではないが、金属又は合金を含んでいてもよく、例えば、銅、ステンレス、カーボン、ニッケル、タンタル等を挙げることができる。負極集電体は、これらの内、ステンレス及びカーボンを用いることが好ましい。上記負極集電体の形状としては、例えば箔状、板状およびメッシュ(グリッド)状等を挙げることができる。本発明においては、後述する外装体が負極集電体の機能を兼ね備えていても良い。
本発明においては、特に、負極活物質層にリチウム金属を、負極集電体に金属を、それぞれ用いた場合において、腐食電流防止の効果がより十分に享受できる。
(電解液層)
本発明の空気電池中の電解液層は、空気極層及び負極層の間に保持され、空気極層及び負極層との間で金属イオンを交換する働きを有する。
電解液層には、水系電解液及び非水系電解液を用いることができる。これらは、1種類のみを単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
非水系電解液の種類は、伝導する金属イオンの種類に応じて、適宜選択することが好ましい。例えば、リチウム空気電池に用いる非水系電解液としては、通常、リチウム塩及び非水溶媒を含有したものを用いる。上記リチウム塩としては、例えばLiPF、LiBF、LiClO及びLiAsF等の無機リチウム塩;LiCFSO、LiN(SOCF(Li−TFSI)、LiN(SO及びLiC(SOCF等の有機リチウム塩等を挙げることができる。上記非水溶媒としては、例えばエチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、エチルカーボネート、ブチレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、スルホラン、アセトニトリル(AcN)、ジメトキシメタン、1,2−ジメトキシエタン(DME)、1,3−ジメトキシプロパン、ジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル(TEGDME)、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド(DMSO)及びこれらの混合物等を挙げることができる。非水系電解液におけるリチウム塩の濃度は、例えば、0.1〜1.5mol/kgである。
本発明においては、非水系電解液又は非水溶媒として、例えば、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ホニル)イミド(PP13TFSI)、N−メチル−N−プロピルピロリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(P13TFSI)、N−ブチル−N−メチルピロリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(P14TFSI)、N,N−ジエチル−N−メチル−N−(2−メトキシエチル)アンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(DEMETFSI)、N,N,N−トリメチル−N−プロピルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(TMPATFSI)に代表されるような、イオン性液体等の低揮発性液体を用いても良い。
有機溶媒を用いた電解液の場合には、負極活物質層表面(例えば、リチウム金属表面)に被膜が生じるため、上述したような腐食電流は流れにくい。しかし、イオン液体を用いた電解液の場合には、そもそも負極活物質層表面(例えば、リチウム金属表面)に被膜が生じないか、生じてもごく薄い。したがって、イオン液体を用いた電解液は、有機溶媒を用いた電解液よりも、負極活物質層と負極集電体の界面で電位差が生じた場合に腐食電流が流れる可能性が著しく高い。
上記非水溶媒のうち、上記式(II)又は(III)で表される酸素還元反応を進行させるために、酸素ラジカルに安定な電解液溶媒を用いることがより好ましい。このような非水溶媒の例としては、アセトニトリル(AcN)、1,2−ジメトキシエタン(DME)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、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ホニル)イミド(PP13TFSI)、N−メチル−N−プロピルピロリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(P13TFSI)、N−ブチル−N−メチルピロリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(P14TFSI)等が挙げられる。
水系電解液の種類は、伝導する金属イオンの種類に応じて、適宜選択することが好ましい。例えば、リチウム空気電池に用いる水系電解液としては、通常、リチウム塩及び水を含有したものを用いる。上記リチウム塩としては、例えばLiOH、LiCl、LiNO、CHCOLi等のリチウム塩等を挙げることができる。
(セパレータ)
本発明の空気電池は、空気極及び負極の間に、セパレータを備えていてもよい。上記セパレータとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等の多孔膜;及びポリプロピレン等の樹脂製の不織布、ガラス繊維不織布等の不織布等を挙げることができる。
セパレータに使用できるこれらの材料は、上述した電解液を含浸させることにより、電解液の支持材として使用することもできる。
(外装体)
本発明の空気電池は、空気極、負極、電解液層等を収納する外装体を備える。外装体の形状としては、具体的にはコイン型、平板型、円筒型、ラミネート型等を挙げることができる。本発明には、外装体としてラミネートフィルムを用いることもできる。
外装体は、大気開放型の電池ケースであっても良く、密閉型の電池ケースであっても良い。大気開放型の電池ケースは、少なくとも空気極層が十分に大気と接触可能な構造を有する電池ケースである。一方、外装体が密閉型電池ケースである場合は、密閉型電池ケースに、気体(空気)の導入管及び排気管が設けられることが好ましい。この場合、導入・排気する気体は、酸素濃度が高いことが好ましく、乾燥空気や純酸素であることがより好ましい。また、放電時には酸素濃度を高くし、充電時には酸素濃度を低くすることが好ましい。
外装体内には、外装体の構造に応じて、酸素透過膜や、撥水膜を設けてもよい。
(筐体)
本発明の空気電池は、上記外装体を1又は2以上収納する筐体を備えていてもよい。筐体の形状は、外装体と同様であってもよい。
2.移動体
本発明の移動体は、上記空気電池を備えることを特徴とする。
本発明の移動体に空気電池を設置する際には、負極活物質層及び負極集電体は、いずれも、電解液層よりも常に鉛直方向上側に位置するように空気電池を設置し、負極活物質層、負極集電体、及び電解液層の位置を固定してもよい。また、本発明においては、空気電池の一部又は全体を可動式にし、空気電池を使用する度、又は空気電池を停止する度に、負極活物質層及び負極集電体がいずれも、電解液層よりも鉛直方向上側に位置するように空気電池の一部又は全体の傾きを調整してもよい。
本発明の移動体内に、空気電池の傾きを制御する傾き制御装置等を設けることができる。傾き制御装置の例としては、例えば、バラスト等の重りを配置することにより空気電池の傾きを制御する装置や、水準器等の傾斜を確認できる機器と連動して自動で空気電池の傾きを制御する装置等を挙げることができる。
本発明に係る移動体は、この他にも用途に応じて様々な装置を追加することができる。例えば、本発明に係る移動体を自動車等の車両として利用する場合は、内燃機関や、車両の駆動輪に動力を出力するための出力部材、電動機の回転を減速する減速機構等の装置をさらに追加することができる。
以下に、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。
1.空気電池の作製
[実施例1]
まず、カーボンブラック(ケッチェンブラックインターナショナル製、ECP600JD)、及びPTFEバインダー(ダイキン製)を、カーボンブラック:PTFE=90質量%:10質量%の割合で混合した。次に、当該混合物をロールプレスにより圧延し、適宜切断し、空気極層を作製した。続いて、空気極集電体として、SUSメッシュ(ニラコ製、SUS304製100メッシュ)を、当該空気極層の片面に貼付け、空気極を得た。
電解液として、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ホニル)イミド(関東化学製、PP13TFSI)に、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(キシダ化学製)を0.32mol/kgの濃度となるように溶解させ、アルゴン雰囲気下で一晩攪拌混合したものを用意した。また、セパレータとしてポリプロピレン製不織布を用意した。
負極集電体としてSUS箔(ニラコ製、SUS304)を用意し、当該SUS箔の一面側に金属リチウム(本城金属製)を貼り合わせて、負極を作製した。
外装体として、図3に示したような、空気極側に酸素取り込み孔を有し、且つ、負極側にLiのマークが印字された外装体を用意した。
酸素取り込み孔を有する外装体の面を底にして、底から、空気極集電体−空気極層−電解液を含浸させたセパレータ−金属リチウム−負極集電体の順に積層するように、外装体内に各部材を収納し、実施例1の空気電池を得た。すなわち、実施例1の空気電池においては、鉛直方向上側から、負極集電体−金属リチウム−電解液を含浸させたセパレータ−空気極層−空気極集電体の順に積層させた。
以上の工程は、全て窒素雰囲気下のグローブボックス内で行った。
[比較例1]
比較例1の空気電池には、外装体の他は、実施例1と同様の部材を用いた。比較例1の空気電池の外装体としては、空気極側に酸素取り込み孔を有するのみの外装体を用いた。
酸素取り込み孔を有する外装体の面を上にして、底から、負極集電体−金属リチウム−電解液を含浸させたセパレータ−空気極層−空気極集電体の順に積層するように、外装体内に各部材を収納し、比較例1の空気電池を得た。すなわち、比較例1の空気電池においては、鉛直方向上側から、空気極集電体−空気極層−電解液を含浸させたセパレータ−金属リチウム−負極集電体の順に積層させた。
2.1週間放置後の空気電池の電圧の測定
実施例1及び比較例1の空気電池について、不活性雰囲気下で1週間放置した後に、電圧計でセル電圧を測定した。下記表1は、実施例1及び比較例1の空気電池について、1週間放置後の電圧を比較した表である。
Figure 0005884828
表1に示すように、比較例1の空気電池は、1週間放置後のセル電圧が2.2Vである。これは、電解液を含浸させたセパレータから電解液由来の液体が染み出し、金属リチウム及び負極集電体の側面及び/又は界面に浸入することによって、金属リチウム、負極集電体、及び電解液由来の液体からなる内部電池が形成されたことによるものと考えられる。
一方、表1に示すように、実施例1の空気電池は、1週間放置後のセル電圧が2.7Vである。これは、負極集電体及び金属リチウムが、いずれも、電解液を含浸させたセパレータよりも鉛直方向上側に位置することにより、電解液由来の液体が負極集電体の側面及び/又は界面に浸入することなく、負極の腐食が防止されたことによるものと考えられる。
1 電解液層
1a,1b 電解液層由来の液体
2 空気極層
3 負極活物質層
4 空気極集電体
5 負極集電体
6 空気極
7 負極
8 積層体
9 外装体
9a 酸素取り込み孔
10 空気極集電タブ
11 負極集電タブ
11a 負極集電タブの切り欠き
12 集電体
13 筐体
13a 酸素取り込み孔
20 鉛直方向
100 本発明の空気電池の第1の典型例
200 本発明の空気電池の第2の典型例
300 本発明の空気電池の第3の典型例
400 本発明の空気電池の第4の典型例
500 本発明の空気電池の第5の典型例
600 本発明の空気電池の第6の典型例
700 従来の空気電池
,A,A,A,A 視点

Claims (12)

  1. 空気極、負極、及び、当該空気極及び当該負極の間に介在する電解液層、並びに、当該空気極、当該負極、及び当該電解液層を備える積層体を1又は2以上収納する外装体を備える空気電池であって、
    前記負極は、少なくとも、前記電解液層に面する側から順に、負極活物質層及び負極集電体を備え、
    前記負極活物質層及び前記負極集電体は、いずれも、前記電解液層よりも鉛直方向上側に位置し、
    前記空気極が前記積層体中の鉛直方向下側に配置されていること、及び、前記負極が前記積層体中の鉛直方向上側に配置されていること、の少なくともいずれか一方を示す目印を備え
    前記外装体が1又は2以上積み重なり収納される筐体を備え、
    前記目印は、前記外装体の積み重なる方向に平行な、前記筐体の側面に設けられていることを特徴とする、空気電池。
  2. 前記負極活物質層はリチウム金属を含有する、請求項1に記載の空気電池。
  3. 前記負極集電体は金属又は合金を含有する、請求項1又は2に記載の空気電池。
  4. 前記電解液層はイオン液体を含有する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の空気電池。
  5. 前記外装体はラミネートフィルム製である、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の空気電池。
  6. 前記請求項1乃至5のいずれか一項に記載の空気電池を備えることを特徴とする、移動体。
  7. 前記負極活物質層及び前記負極集電体は、いずれも、常に前記電解液層よりも鉛直方向上側に位置する、請求項6に記載の移動体。
  8. 空気極、負極、及び、当該空気極及び当該負極の間に介在する電解液層、並びに、当該空気極、当該負極、及び当該電解液層を備える積層体を1又は2以上収納する外装体を備える空気電池の使用方法であって、
    前記負極は、少なくとも、前記電解液層に面する側から順に、負極活物質層及び負極集電体を備え、
    前記空気電池は、前記外装体が1又は2以上積み重なり収納される筐体を備え、
    少なくとも使用時に、前記負極活物質層及び前記負極集電体が、いずれも、前記電解液層よりも鉛直方向上側に配置されるように、前記空気極が前記積層体中の鉛直方向下側に配置されていること、及び、前記負極が前記積層体中の鉛直方向上側に配置されていること、の少なくともいずれか一方を示し、且つ前記外装体の積み重なる方向に平行な、前記筐体の側面に設けられている目印に基づき、空気電池の鉛直方向の向きを決めることを特徴とする、空気電池の使用方法。
  9. 前記負極活物質層はリチウム金属を含有する、請求項8に記載の空気電池の使用方法。
  10. 前記負極集電体は金属又は合金を含有する、請求項8又は9に記載の空気電池の使用方法。
  11. 前記電解液層はイオン液体を含有する、請求項8乃至10のいずれか一項に記載の空気電池の使用方法。
  12. 前記外装体はラミネートフィルム製である、請求項8乃至11のいずれか一項に記載の空気電池の使用方法。
JP2013538373A 2011-10-13 2011-10-13 空気電池、当該空気電池を備える移動体、及び空気電池の使用方法 Active JP5884828B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2011/073571 WO2013054418A1 (ja) 2011-10-13 2011-10-13 空気電池、当該空気電池を備える移動体、及び空気電池の使用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2013054418A1 JPWO2013054418A1 (ja) 2015-03-30
JP5884828B2 true JP5884828B2 (ja) 2016-03-15

Family

ID=48081495

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013538373A Active JP5884828B2 (ja) 2011-10-13 2011-10-13 空気電池、当該空気電池を備える移動体、及び空気電池の使用方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20140220461A1 (ja)
JP (1) JP5884828B2 (ja)
CN (1) CN103843192A (ja)
WO (1) WO2013054418A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6249346B2 (ja) * 2013-10-15 2017-12-20 日産自動車株式会社 電極構造体及びその製造方法
JP2015138581A (ja) * 2014-01-20 2015-07-30 株式会社豊田中央研究所 非水電解液空気二次電池

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04366547A (ja) * 1991-06-12 1992-12-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd ガス減極式構成電池
BR9206939A (pt) * 1991-12-16 1995-11-28 Matsi Inc Célula de metal-ar e processo para acomodar uma variação na dimensão de um elétrodo
JPH09134734A (ja) * 1995-11-10 1997-05-20 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk 燃料電池の組立方法
JP3049037U (ja) * 1997-11-19 1998-05-29 正儀 阪田 レーザ付き水平器
US6461763B1 (en) * 2000-01-13 2002-10-08 The Gillette Company Battery cartridge
US20020164441A1 (en) * 2001-03-01 2002-11-07 The University Of Chicago Packaging for primary and secondary batteries
JP4296114B2 (ja) * 2003-03-28 2009-07-15 株式会社東芝 空気電池
JP4575212B2 (ja) * 2005-03-31 2010-11-04 株式会社東芝 非水電解質空気電池
JP5385570B2 (ja) * 2008-09-05 2014-01-08 有限会社環境科学研究所 酸性電解質を用いた電池
US8895197B2 (en) * 2009-05-11 2014-11-25 Arizona Board Of Regents For And On Behalf Of Arizona State University Metal-air low temperature ionic liquid cell
US8802302B2 (en) * 2009-05-19 2014-08-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Air battery including oxygen-containing solvent
US20110003213A1 (en) * 2009-06-30 2011-01-06 Revolt Technology Ltd. Metal-air battery with siloxane material
JP2011086502A (ja) * 2009-10-15 2011-04-28 Toyota Motor Corp リチウム二次電池

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2013054418A1 (ja) 2015-03-30
US20140220461A1 (en) 2014-08-07
WO2013054418A1 (ja) 2013-04-18
CN103843192A (zh) 2014-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9225018B2 (en) Air cathode for air batteries and air battery
JP5729481B2 (ja) リチウム空気電池用の電解液
JP5163709B2 (ja) 金属空気電池用液状空気極、及び当該液状空気極を備える金属空気電池
JP5742865B2 (ja) リチウム金属電池用の電解液
JP2013037999A (ja) 金属空気電池
CN105576325A (zh) 用于金属-空气蓄电池的两相电解质
JP2012084379A (ja) 金属空気電池システム、及び金属空気電池の充電方法
JP2014072079A (ja) 金属空気電池用の空気極
JP5621745B2 (ja) 空気電池用電解液
JP2011134595A (ja) 金属空気電池
JP2013161608A (ja) 電解液および当該電解液を用いた金属空気電池
JP5298610B2 (ja) 空気電池
JP2014075269A (ja) 金属空気電池
JP5884828B2 (ja) 空気電池、当該空気電池を備える移動体、及び空気電池の使用方法
JP2012113929A (ja) リチウム二次電池用電解液、並びに当該電解液を備えるリチウム二次電池及びリチウム空気電池
JP5716782B2 (ja) リチウム空気電池用の電解液
JP2014093227A (ja) 空気電池用空気極、及び当該空気極を備える空気電池
JP5987792B2 (ja) 空気電池及びその製造方法
JP5223425B2 (ja) 空気電池
JP5601289B2 (ja) 空気電池
US10629970B2 (en) Lithium air battery including negative electrode, positive electrode, nonaqueous lithium ion conductor, and copper ion
JP6491258B2 (ja) 金属空気電池
JP5783150B2 (ja) 金属空気電池
JP5223461B2 (ja) 空気電池
Manshadi et al. Aqueous Na‐Air Batteries

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150310

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151104

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151113

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160112

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160125

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5884828

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151