JPH04154054A - 金属空気電池の構造 - Google Patents
金属空気電池の構造Info
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- JPH04154054A JPH04154054A JP27814390A JP27814390A JPH04154054A JP H04154054 A JPH04154054 A JP H04154054A JP 27814390 A JP27814390 A JP 27814390A JP 27814390 A JP27814390 A JP 27814390A JP H04154054 A JPH04154054 A JP H04154054A
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Classifications
-
- Y02E60/128—
Landscapes
- Hybrid Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は金属を燃料として使用し、大気中の酸素を酸化
材として使用する金属空気電池の構造に関する。
材として使用する金属空気電池の構造に関する。
［従来技術］
金属空気電池は、負極に亜鉛、アルミニウム、鉄、等の
金属を用い、正極活物質として空気中の酸素を使用して
いるため理論上非常に高いエネルギー密度が得られる。
金属を用い、正極活物質として空気中の酸素を使用して
いるため理論上非常に高いエネルギー密度が得られる。
このような金属空気電池の構造は、第３図に示すように
負極に金属３０２、正極に触媒を含ませた空気極３０１
を配し、その中間に電解液を満たした電解液槽３０３を
配する。
負極に金属３０２、正極に触媒を含ませた空気極３０１
を配し、その中間に電解液を満たした電解液槽３０３を
配する。
空気極は空気室３１０中の酸素を取り込んで電池反応す
る。空気室中の酸素分圧は反応が進むにつれ下がるため
自然循環あるいは空気ポンプ３０４を使用し酸素分圧の
高い空気を供給する。当然ポンプを使用した方が反応は
速く進み電流密度は増大する。また第４図に示す如く電
解液を循環させるタイプもある。
る。空気室中の酸素分圧は反応が進むにつれ下がるため
自然循環あるいは空気ポンプ３０４を使用し酸素分圧の
高い空気を供給する。当然ポンプを使用した方が反応は
速く進み電流密度は増大する。また第４図に示す如く電
解液を循環させるタイプもある。
［発明が解決しようとする課題］
しかし従来の金属空気電池においては、空気と電解液が
空気極を挟み２次元的に接触しているためにａカを一定
に保ったまま小型化するのは難しく体積が増大し体積エ
ネルギー密度が低かった。
空気極を挟み２次元的に接触しているためにａカを一定
に保ったまま小型化するのは難しく体積が増大し体積エ
ネルギー密度が低かった。
また空気極を外部の接触から保護する空気室の壁、つま
り空気室が必要なため重量が重くなり重量エネルギー密
度が小さくなるという問題があった。
り空気室が必要なため重量が重くなり重量エネルギー密
度が小さくなるという問題があった。
そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは、簡略でエネルギー密度の高い金
属空気電池を提供することにある。
の目的とするところは、簡略でエネルギー密度の高い金
属空気電池を提供することにある。
［課題を解法するための手段］
そこで本発明の、金属空気電池は、空気極を電解液中に
浸漬し空気ポンプより供給する気泡を前言己空気極と接
触させることにより電池反応を進行させることを特徴と
する。
浸漬し空気ポンプより供給する気泡を前言己空気極と接
触させることにより電池反応を進行させることを特徴と
する。
［作用コ
本発明の上記構成によれば、空気極全体に電解液と空気
が接触し空気極の有効使用率が増大する。
が接触し空気極の有効使用率が増大する。
また気泡の上昇運動に伴い電解液が移動するため反応生
成物が触媒近傍から速やかに除去され、反応生成物の濃
度の低い電解液が供給されるので、高効率な空気極とな
る。
成物が触媒近傍から速やかに除去され、反応生成物の濃
度の低い電解液が供給されるので、高効率な空気極とな
る。
また空気極を保護する空気室の壁の代わりに電解液相の
壁を空気極の保護壁とするため電池の重Ｉは軽減される
。
壁を空気極の保護壁とするため電池の重Ｉは軽減される
。
［実施例１コ
以下に実施例に基づき本発明を説明する。
実施例１としてアルミニウム空気電池を構成し第１図に
本実施例におけるアルミ空気電池の構成を示し図に従っ
て動作を説明する。１０１はカソードとしての空気極で
ある。空気極は３次元状に発泡した発泡ニッケルに弗素
樹脂粉末と触媒を部分的に付加しである。この空気極は
電解液の満たされた電解液槽１０３中に浸漬されている
。酸素分圧が高い空気は空気ポンプ１０４により加圧さ
れ電解液槽中の空気ノズル１０５より気泡状態となり放
出される。気泡１０６は空気極の表面と接触して表面に
酸素を供給する。アルミニウム製のカソード１０２より
溶出したイオンは空気極表面にて反応し反応生成物を生
成する。酸素を消費された気泡中の空気は排気口１０７
より排ａされる。
本実施例におけるアルミ空気電池の構成を示し図に従っ
て動作を説明する。１０１はカソードとしての空気極で
ある。空気極は３次元状に発泡した発泡ニッケルに弗素
樹脂粉末と触媒を部分的に付加しである。この空気極は
電解液の満たされた電解液槽１０３中に浸漬されている
。酸素分圧が高い空気は空気ポンプ１０４により加圧さ
れ電解液槽中の空気ノズル１０５より気泡状態となり放
出される。気泡１０６は空気極の表面と接触して表面に
酸素を供給する。アルミニウム製のカソード１０２より
溶出したイオンは空気極表面にて反応し反応生成物を生
成する。酸素を消費された気泡中の空気は排気口１０７
より排ａされる。
このようにして作られた金属空気電池の容量と重量より
実験的に得られた容量エネルギー密度は、エネルギー密
度は３１０Ｗｈ／ｌ、重量エネルギー密度は３００Ｗｈ
／ｋｇであった。
実験的に得られた容量エネルギー密度は、エネルギー密
度は３１０Ｗｈ／ｌ、重量エネルギー密度は３００Ｗｈ
／ｋｇであった。
［実施例２］
実施例２としてアルミニウム空気電池を作成した。実施
例２は実施例１に反応生成物の結晶化槽２０９を付加し
たものである。空気ポンプ２０４より加圧されノズル２
０５から生成した気泡２０６は液送パイプ２０８に取り
込まれ空気極２０１と接触しながら空気排出口２０７よ
り抜けていく。
例２は実施例１に反応生成物の結晶化槽２０９を付加し
たものである。空気ポンプ２０４より加圧されノズル２
０５から生成した気泡２０６は液送パイプ２０８に取り
込まれ空気極２０１と接触しながら空気排出口２０７よ
り抜けていく。
この時液送パイプ内と外の間に発生した圧力差により電
解液はパイプ中を上昇し結晶化槽へと循環する。結晶化
槽中で再生された電解液は電解液槽へと再循環される。
解液はパイプ中を上昇し結晶化槽へと循環する。結晶化
槽中で再生された電解液は電解液槽へと再循環される。
このようにして作られた金属空気電池の容量と重ｔ、に
り実験的に得られた容量エネルギー密度は、エネルギー
密度は３００Ｗｈ／１、重量エネルギー密度は２９０Ｗ
ｈ／ｋｇであった。
り実験的に得られた容量エネルギー密度は、エネルギー
密度は３００Ｗｈ／１、重量エネルギー密度は２９０Ｗ
ｈ／ｋｇであった。
［比較例１］
比較例１として従来の構成によるアルミニウム空気電池
を構成した。第３図に構成を示す、３０支は空気極、、
３０２はじアルミニウムでできたア／−・−ド、空気ポ
ンプ３０４に送られた空気はガス室３１０のみに送られ
排気口３０７から排気される。３０３は電解液槽、空気
極は触媒としての白金を担持させた炭素と弗素樹脂を高
温下で加圧成形した。
を構成した。第３図に構成を示す、３０支は空気極、、
３０２はじアルミニウムでできたア／−・−ド、空気ポ
ンプ３０４に送られた空気はガス室３１０のみに送られ
排気口３０７から排気される。３０３は電解液槽、空気
極は触媒としての白金を担持させた炭素と弗素樹脂を高
温下で加圧成形した。
このようにして作られた金属−空気電池の容量と重量よ
り実験的に得られた容量エネルギー密度は、エネルギー
密度は２６０Ｗｈ、／ｌ、重１エネルギー密度は２５５
Ｗｈ／ｋｇであった。
り実験的に得られた容量エネルギー密度は、エネルギー
密度は２６０Ｗｈ、／ｌ、重１エネルギー密度は２５５
Ｗｈ／ｋｇであった。
［比較例２コ
比較例２として従来の構成による結晶化槽を持つアルミ
ニウムー空気電池を構成した。この型の電池は実施例２
に対応１．７ている。第４図に構成を示す、４０１は空
気極、４ｏ２はじアルミニウムでできたアノード。空気
ポンプ４０４に送られた空気はガス室４１０のみに送ら
れ排気口４０７から排気される。４０３は電解液槽。電
解液は液送ポンプ４１１により電解液槽４０３と結晶化
槽４０９に循環される。
ニウムー空気電池を構成した。この型の電池は実施例２
に対応１．７ている。第４図に構成を示す、４０１は空
気極、４ｏ２はじアルミニウムでできたアノード。空気
ポンプ４０４に送られた空気はガス室４１０のみに送ら
れ排気口４０７から排気される。４０３は電解液槽。電
解液は液送ポンプ４１１により電解液槽４０３と結晶化
槽４０９に循環される。
このようにして作られた金属−空気電池の容量と重量よ
り実験的に得られた容量エネルギー密度は、エネルギー
密度は２４０Ｗｈ／１、重量エネルギー密度は２３０Ｗ
ｈ／ｋｇであった。
り実験的に得られた容量エネルギー密度は、エネルギー
密度は２４０Ｗｈ／１、重量エネルギー密度は２３０Ｗ
ｈ／ｋｇであった。
以上の結果を比較すると本実施例は比較例と比較して、
いずれも容量、重量エネルギー密度が増大している。
いずれも容量、重量エネルギー密度が増大している。
［発明の効果］
本発明の金属空気電池の構造を使用すると容量、重量エ
ネルギー密度の高い金属空気電池が得られる。
ネルギー密度の高い金属空気電池が得られる。
第１図は本実施例１における金属空気電池の構成図。
第２図は本実施例２における反応生成物の結晶化槽のあ
る金属空気電池の構成図。 第３図は比較例１における金属空気電池の構成図。 第４図は比較例２における反応生成物の結晶化槽のある
金属空気電池の構成図。 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 鈴木喜三部 他−名 菓１図 第２図
る金属空気電池の構成図。 第３図は比較例１における金属空気電池の構成図。 第４図は比較例２における反応生成物の結晶化槽のある
金属空気電池の構成図。 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 鈴木喜三部 他−名 菓１図 第２図
Claims (1)
- 金属空気電池において、空気極を電解液中に浸漬し空気
ポンプより供給する気泡を前記空気極と接触させること
により電池反応を進行させることを特徴とする金属空気
電池の構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27814390A JPH04154054A (ja) | 1990-10-17 | 1990-10-17 | 金属空気電池の構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27814390A JPH04154054A (ja) | 1990-10-17 | 1990-10-17 | 金属空気電池の構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04154054A true JPH04154054A (ja) | 1992-05-27 |
Family
ID=17593187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27814390A Pending JPH04154054A (ja) | 1990-10-17 | 1990-10-17 | 金属空気電池の構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04154054A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008136296A1 (ja) * | 2007-05-01 | 2008-11-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 空気電池システム |
| US20130344403A1 (en) * | 2012-06-25 | 2013-12-26 | Robert Bosch Gmbh | Metal/Air Battery with Gas Driven Mixing |
| US20130344401A1 (en) * | 2012-06-25 | 2013-12-26 | Robert Bosch Gmbh | Metal/Air Battery with Electrochemical Oxygen Compression |
-
1990
- 1990-10-17 JP JP27814390A patent/JPH04154054A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008136296A1 (ja) * | 2007-05-01 | 2008-11-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 空気電池システム |
| US8871395B2 (en) | 2007-05-01 | 2014-10-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Air battery system |
| US20130344403A1 (en) * | 2012-06-25 | 2013-12-26 | Robert Bosch Gmbh | Metal/Air Battery with Gas Driven Mixing |
| US20130344401A1 (en) * | 2012-06-25 | 2013-12-26 | Robert Bosch Gmbh | Metal/Air Battery with Electrochemical Oxygen Compression |
| WO2014004528A3 (en) * | 2012-06-25 | 2014-03-13 | Robert Bosch Gmbh | Metal/air battery with gas driven mixing |
| US9172123B2 (en) | 2012-06-25 | 2015-10-27 | Robert Bosch Gmbh | Metal/air battery with gas driven mixing |
| US9478836B2 (en) * | 2012-06-25 | 2016-10-25 | Robert Bosch Gmbh | Metal/air battery with electrochemical oxygen compression |
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