JP6187748B2 - 空気電池システム - Google Patents
空気電池システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6187748B2 JP6187748B2 JP2013118541A JP2013118541A JP6187748B2 JP 6187748 B2 JP6187748 B2 JP 6187748B2 JP 2013118541 A JP2013118541 A JP 2013118541A JP 2013118541 A JP2013118541 A JP 2013118541A JP 6187748 B2 JP6187748 B2 JP 6187748B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air battery
- electrode layer
- negative electrode
- stack
- positive electrode
- 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
Links
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 74
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 68
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 58
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 34
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 13
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 claims description 6
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims 1
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 claims 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 110
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 102
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 100
- 239000000463 material Substances 0.000 description 58
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 52
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 50
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 45
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 35
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 description 32
- 230000008569 process Effects 0.000 description 32
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 31
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 29
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 28
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 description 24
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 22
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 21
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 20
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 19
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 16
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 16
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 16
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 15
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 15
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 15
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 15
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 14
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 13
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 13
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 11
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 11
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 11
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 10
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 9
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 9
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 9
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 9
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 8
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 8
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 8
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 8
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 8
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 8
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 8
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 8
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 8
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 8
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 8
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 8
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 8
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 7
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 7
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 7
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 description 6
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 6
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 6
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 6
- 125000002573 ethenylidene group Chemical group [*]=C=C([H])[H] 0.000 description 6
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 6
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 6
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 6
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 6
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 6
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 6
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 5
- 239000011245 gel electrolyte Substances 0.000 description 5
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 5
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 5
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 4
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 4
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920002493 poly(chlorotrifluoroethylene) Polymers 0.000 description 4
- 239000005023 polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) polymer Substances 0.000 description 4
- 229920002620 polyvinyl fluoride Polymers 0.000 description 4
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 4
- 229920006132 styrene block copolymer Polymers 0.000 description 4
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011231 conductive filler Substances 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 3
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 3
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 3
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 3
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 3
- BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 1,1-Difluoroethene Chemical compound FC(F)=C BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OQMIRQSWHKCKNJ-UHFFFAOYSA-N 1,1-difluoroethene;1,1,2,3,3,3-hexafluoroprop-1-ene Chemical group FC(F)=C.FC(F)=C(F)C(F)(F)F OQMIRQSWHKCKNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RXACTIULCNJUNO-UHFFFAOYSA-N 1,1-difluoroethene;1,1,2,3,3-pentafluoroprop-1-ene Chemical group FC(F)=C.FC(F)C(F)=C(F)F RXACTIULCNJUNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- COVXBJIKNGVTNV-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-1,2,2-trifluoroethene;1,1-difluoroethene Chemical group FC(F)=C.FC(F)=C(F)Cl COVXBJIKNGVTNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VSKJLJHPAFKHBX-UHFFFAOYSA-N 2-methylbuta-1,3-diene;styrene Chemical compound CC(=C)C=C.C=CC1=CC=CC=C1.C=CC1=CC=CC=C1 VSKJLJHPAFKHBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000570 Cupronickel Inorganic materials 0.000 description 2
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002319 Poly(methyl acrylate) Polymers 0.000 description 2
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004993 emission spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 2
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002843 nonmetals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 2
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 2
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 2
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 2
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 2
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical compound C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910002064 alloy oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 239000002134 carbon nanofiber Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012982 microporous membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002116 nanohorn Substances 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000011049 pearl Substances 0.000 description 1
- 229920000553 poly(phenylenevinylene) Polymers 0.000 description 1
- 229920001197 polyacetylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 1
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 1
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 1
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Description
図6は、本発明の一実施形態に係る空気電池システムに適用される空気電池の第1の形態を説明する断面図(A)、平面図(B)及び外枠部材の部分を拡大した断面図(C)である。
図16は、本発明の一実施形態に係る空気電池システムに適用される空気電池の第2の形態を説明する断面図(A)、平面図(B)及び外枠部材の部分を拡大した断面図(C)である。
上述した第2の形態においては、空気電池として平面視円形のものを例として説明したが、図30に示すような形状にしてもよい。図30(A)は、さらに他の形態に係る空気電池の平面図、(B)は、別の形態に係る空気電池の平面図である。なお、上述した形態において説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略する。
図31は、本発明の一実施形態に係る空気電池システムに適用される空気電池の一例を示す断面図である。また、図32は、(A)が図31に示す空気電池の正極層の平面図であり、(B)が図32(A)中のA−A線断面図であり、(C)が負極層の平面図である。図31及び図32に示すように、空気電池A31は、矩形板状を成すものである。さらに、空気電池A31は、正負の電極である正極層31及び負極層32と、正極層31及び負極層32の外周部に配置した外枠部材(331,332)を備えている。また、正極層31は正極層タブ31Aを有する。更に、負極層32は負極層タブ32Aを有する。なお、図31では、図32(A)に示す正極層31のB−B線に基づく断面と、図32(C)に示す負極層32のC−C線に基づく断面とを示している。
C、C1〜C3 空気電池スタック
A、A11〜14、A21〜26、A31 空気電池
A1、12、22、31 正極層
A2、31A、122A、222A 正極層タブ
A3、13、23、32 負極層
A4、32A、132A、232A 負極層タブ
A5、11、21 電解質層
2A 正極側出力端子
2B 負極側出力端子
3 セル電圧計
4 スタック電圧計
5 バイパス回路
6 開閉器
7 制御装置
8 スタック電流計
9 不能化手段
14、24、171、271、281 外枠部材
15、15A、15B 導電性多孔体
16、26 空気流路
24A 段差部
25、260、270、280 接点部材
25A 凹部
25B フランジ部
34 収容部
35 補強層
121、221 正極部材
122、222 正極集電部材
123 導電性液密通気部材
123A カーボン繊維
123B カーボン粒子
131、231 負極部材
132、232、323A、326B、326C、326D、326E 負極集電部材
140、240 防護部材
223 液密通気部材
260b 挟持片
311 触媒層
312 撥水層
321 負極金属層
322 負極集電層
326c 本体部
326d 突部
327 支持層
331 第1外枠部材
332 第2外枠部材
Claims (5)
- 正極層と、正極層に接続された正極層タブと、負極層と、負極層に接続された負極層タブとを備えた複数の空気電池が積層され、かつ、電気的に直列接続された構造を有する空気電池スタックと、
空気電池スタックの正極側に接続された正極側出力端子と、
空気電池スタックの負極側に接続された負極側出力端子と、
各空気電池の正極層タブと負極層タブとの間の電圧を測定するセル電圧計と、
空気電池スタックの正極側出力端子と負極側出力端子との間の電圧を測定するスタック電圧計と、
空気電池スタックの出力電流を測定するスタック電流計と、
各空気電池の正極層タブ及び正極側出力端子と他の各空気電池の負極層タブ及び負極側出力端子とを接続可能なバイパス回路と、
バイパス回路の電気的な接続を切替可能な開閉器と、
予め取得してある各空気電池の規定セル電圧データ、空気電池スタックの規定スタック電圧データ及び空気電池スタックの規定放電容量データと、セル電圧計から入力されるセル電圧データ、スタック電圧計から入力されるスタック電圧データ及びスタック電流計から入力されるスタック電流データから算出される積算放電容量データとをそれぞれ対比して得られた結果に応じて、開閉器を制御する制御装置と、
を具備し、
制御装置が、少なくとも1つの空気電池のセル電圧データが当該空気電池の規定セル電圧データ未満であり、かつ、空気電池スタックのスタック電圧データが当該空気電池スタックの規定スタック電圧データ以上であると判断したとき、開閉器を制御して、空気電池のセル電圧データが当該空気電池の規定セル電圧データ未満である異常空気電池に隣接する他の空気電池同士、又は空気電池のセル電圧データが当該空気電池の規定セル電圧データ未満である異常空気電池に隣接する他の空気電池と正極側出力端子又は負極側出力端子との電気的な接続をバイパス回路により直列接続とする所定制御をして、空気電池スタックの放電を継続させて、車両の駆動用電動機への給電、車両の主電池の充電及び車両の補助電池の充電からなる群より選ばれる少なくとも1つを空気電池スタックに実行させ、
制御装置が、少なくとも1つの空気電池のセル電圧データが当該空気電池の規定セル電圧データ未満であり、かつ、空気電池スタックのスタック電圧データが当該空気電池スタックの規定スタック電圧データ未満であり、かつ、空気電池スタックの積算放電容量データが当該空気電池スタックの規定放電容量データ未満であると判断したとき、上記所定制御をして、空気電池スタックの放電を継続させて、車両の補助電池の充電を空気電池スタックに実行させる
ことを特徴とする空気電池システム。 - 請求項1に記載の空気電池システムにおいて、
空気電池スタックが、電解質層と、電解質層の一方の面に配置した正極層と、正極層に接続された正極層タブと、電解質層の他方の面に配置した負極層と、負極層に接続された負極層タブと、正極層の電解質層を配置した面と反対側の面に配置した導電性液密通気部材とを備えた複数の空気電池が積層され、かつ、電気的に直列接続された構造を有し、
一の空気電池における導電性液密通気部材と一の空気電池に隣接する他の空気電池における負極層との間に、酸素含有ガスを流通させる流路を有する構造を有し、かつ、
一の空気電池が、一の空気電池における導電性液密通気部材を介して、一の空気電池に隣接する他の空気電池における負極層と電気的に接続されている構造を有する
ことを特徴とする空気電池システム。 - 請求項1に記載の空気電池システムにおいて、
空気電池スタックが、電解質層と、電解質層の一方の面に配置した、正極部材及び正極集電部材を有する正極層と、正極層に接続された正極層タブと、電解質層の他方の面に配置した、負極部材及び負極集電部材を有する負極層と、負極層に接続された負極層タブと、正極層の電解質層を配置した面と反対側の面に配置した液密通気部材と、電気絶縁性を有し、かつ、少なくとも電解質層及び正極層の外周を包囲する外枠部材とを備え、正極層が外枠部材との間に内端部が正極集電部材の周縁部に接触し、かつ、外端部が液密通気部材側に露出する接点部材を有し、接点部材の外端部が、液密通気部材の表面よりも突出し、かつ、少なくとも外枠部材の端面と同一面位置に達する突出量である複数の空気電池が積層され、かつ、電気的に直列接続された構造を有し、
一の空気電池における液密通気部材と一の空気電池に隣接する他の空気電池における負極集電部材との間に、酸素含有ガスを流通させる流路を有する構造を有し、かつ、
一の空気電池における接点部材の外端部と一の空気電池に隣接する他の空気電池の負極集電部材とが接触している構造を有する
ことを特徴とする空気電池システム。 - 請求項1に記載の空気電池システムにおいて、
空気電池スタックが、正極層と、正極層に接続された正極層タブと、負極層と、負極層に接続された負極層タブと、正極層及び負極層の外周部に配置した外枠部材とを備え、外枠部材が、正極層と一体的に接合する第1外枠部材と、負極層と一体的に接合する第2外枠部材とを有する複数の空気電池が積層され、かつ、電気的に直列接続された構造を有する
ことを特徴とする空気電池システム。 - 請求項1〜4のいずれか1つの項に記載の空気電池システムにおいて、
各空気電池の負極層又は電解質層の機能を不能にするために負極層又は電解質層の全部又は一部を除去又は不活性な状態にする不能化手段を具備し、
制御装置が、予め取得してある各空気電池の規定セル電圧データ、空気電池スタックの規定スタック電圧データ及び空気電池スタックの規定放電容量データと、セル電圧計から入力されるセル電圧データ、スタック電圧計から入力されるスタック電圧データ及びスタック電流計から入力されるスタック電流データから算出される積算放電容量データとをそれぞれ対比して得られた結果に応じて、開閉器及び不能化手段を制御する制御装置であり、
制御装置が、少なくとも1つの空気電池のセル電圧データが当該空気電池の規定セル電圧データ未満であり、かつ、空気電池スタックのスタック電圧データが当該空気電池スタックの規定スタック電圧データ以上であると判断したとき、上記所定制御をして、かつ、不能化手段を制御して、空気電池のセル電圧データが当該空気電池の規定セル電圧データ未満である異常空気電池の負極層又は電解質層の機能を不能にするために負極層又は電解質層の全部又は一部を除去又は不活性な状態にして、空気電池スタックの放電を継続させる
ことを特徴とする空気電池システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013118541A JP6187748B2 (ja) | 2013-06-05 | 2013-06-05 | 空気電池システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013118541A JP6187748B2 (ja) | 2013-06-05 | 2013-06-05 | 空気電池システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014235957A JP2014235957A (ja) | 2014-12-15 |
JP6187748B2 true JP6187748B2 (ja) | 2017-08-30 |
Family
ID=52138498
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013118541A Active JP6187748B2 (ja) | 2013-06-05 | 2013-06-05 | 空気電池システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6187748B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113745730B (zh) * | 2021-08-03 | 2022-07-12 | 西安交通大学 | 一种纽扣式金属空气燃料电池电堆 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4626482A (en) * | 1985-11-18 | 1986-12-02 | Alupower, Inc. | Metal/air batteries |
US4911993A (en) * | 1988-02-01 | 1990-03-27 | Eltech Systems Corporation | Bipolar, filter-press, consumable metal anode battery |
WO2010050028A1 (ja) * | 2008-10-30 | 2010-05-06 | トヨタ自動車株式会社 | 金属空気電池、及び金属空気電池の製造方法 |
WO2011035176A1 (en) * | 2009-09-18 | 2011-03-24 | Fluidic, Inc. | Rechargeable electrochemical cell system with a charging electrode charge/discharge mode switching in the cells |
JP2011188570A (ja) * | 2010-03-05 | 2011-09-22 | Toyota Motor Corp | 電源制御装置及び方法 |
JP6020896B2 (ja) * | 2011-09-15 | 2016-11-02 | 日産自動車株式会社 | 組電池 |
-
2013
- 2013-06-05 JP JP2013118541A patent/JP6187748B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014235957A (ja) | 2014-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI478419B (zh) | Air battery | |
US10700312B2 (en) | Battery encasement for implantable devices | |
US9577299B2 (en) | Air cell | |
JP6020896B2 (ja) | 組電池 | |
US20110311862A1 (en) | Secondary battery | |
JP4894129B2 (ja) | 薄型電池及び組電池 | |
CN111937187B (zh) | 圆筒形电池 | |
US20160293915A1 (en) | Electric storage module | |
JP6750390B2 (ja) | バイポーラ電池 | |
US9887397B2 (en) | Battery case and battery | |
EP2808937B1 (en) | Air battery and battery pack using same | |
JP6156637B2 (ja) | 空気電池及びその製造方法 | |
US10164237B2 (en) | Air battery cell with electrically conductive members and battery pack | |
KR20210041503A (ko) | 전기 화학 셀 | |
KR102285642B1 (ko) | 전극리드가 면에 위치한 전지셀 | |
US9608302B2 (en) | Air battery | |
CN110970223A (zh) | 电化学器件和电化学器件的制造方法 | |
JP6299247B2 (ja) | 空気電池用ユニット及び空気電池 | |
JP2018147572A (ja) | リチウム空気電池の負極複合体構造 | |
JP6187748B2 (ja) | 空気電池システム | |
JP6022559B2 (ja) | 高容量ガス拡散電極 | |
KR101787636B1 (ko) | 전지 셀 및 이를 포함하는 디바이스 | |
CN106921008B (zh) | 金属空气电池和金属空气电池装置 | |
JP7033436B2 (ja) | 双極型二次電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160325 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161227 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170203 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170322 |
|
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: 20170705 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170718 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6187748 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |