WO2019202997A1 - 金属空気電池、及び金属空気電池の極間距離設定方法 - Google Patents

金属空気電池、及び金属空気電池の極間距離設定方法 Download PDF

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air
metal
distance
metal electrode
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彩乃 小出
龍次 松山
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古河電池株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
    • H01M12/04—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type
    • H01M12/06—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type with one metallic and one gaseous electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
    • H01M12/08—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of a fuel-cell type and a half-cell of the secondary-cell type

Definitions

  • the present invention relates to a metal-air battery and a method for setting a distance between electrodes of the metal-air battery.
  • an air electrode as a positive electrode and a metal electrode as a negative electrode exist in pairs.
  • a configuration in which air electrodes are arranged at equal distances on both sides of a metal electrode (fuel electrode) has been proposed (for example, see Patent Document 1).
  • an object of the present invention is to efficiently obtain a high-performance metal-air battery.
  • the present invention provides a metal-air battery including a metal electrode and an air electrode facing the metal electrode, wherein the air electrode is disposed on each side of the metal electrode, and the metal electrode Is arranged at a position close to either one of the air electrodes on both sides, a first distance that is a distance between the metal electrode and one of the air electrodes, and a pole of the metal electrode and the other air electrode.
  • the second distance which is an inter-distance, includes the following conditions: a voltage obtained from a first battery in which the metal electrode and the one air electrode are arranged at the first distance, and the metal electrode and the other air. Satisfying that the average value of the voltage obtained from the second battery in which the electrode is disposed at the second distance is higher than the voltage obtained when the metal electrode is disposed at the center position of the air electrode on both sides. It is characterized by being.
  • the value (LB / LA) may be 2 or more when the shorter distance between the poles is the value LA and the longer distance between the poles is the value LB.
  • the metal electrode may include a support member that supports the metal electrode by floating from the bottom plate portion of the battery case that accommodates the metal electrode.
  • a metal electrode and an air electrode facing the metal electrode are provided, the air electrode is disposed on both sides of the metal electrode, and the metal electrode is brought to one of the air electrodes on both sides.
  • the average value of the voltage obtained from the second battery in which the metal electrode and the other air electrode are arranged at the second distance is obtained when the metal electrode is arranged at the center position of the air electrodes on both sides. It is characterized in that it is set to be higher than the applied voltage.
  • FIG. 1 is a perspective view of a metal-air battery according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a vertical sectional view taken along the line AA in FIG. 3A shows Example 1,
  • FIG. 3B shows Comparative Example 1, and
  • FIG. 3C shows Comparative Example 2.
  • FIG. 4 is a diagram showing the results of capacity tests of Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2.
  • FIG. 5 is a diagram showing a polarization test for each combination of the interelectrode distances LA and LB.
  • FIG. 6 is a diagram showing the results of a constant current discharge test for each combination of the interelectrode distances LA and LB.
  • FIG. 7 is a non-linear characteristic diagram showing the relationship between the distance [mm] between electrodes and the voltage [V].
  • FIG. 8 is a diagram showing a polarization test result for each combination of other inter-electrode distances LA and LB.
  • FIG. 9 is a diagram showing the results of the constant current discharge test
  • FIG. 1 is a perspective view of a metal-air battery 10 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view taken along line AA of FIG.
  • the metal-air battery 10 includes a battery case 11 (also referred to as a cell). Two air electrodes 13A and 13B and one metal electrode 15 are arranged in the battery case 11, and an electrolytic solution is contained in the battery case 11. It is a primary battery that starts power generation when injected. During power generation, the air electrodes 13A and 13B function as positive electrodes, and the metal electrode 15 functions as a negative electrode.
  • the symbol UL indicates the upper surface position of the electrolytic solution injected into the battery case 11.
  • the material of the battery case 11 is not particularly limited, and for example, paper or resin can be used.
  • a sheet material provided with a film on the surface of the paper constituting the base material is used.
  • a heat-fusible resin for example, polyethylene (PE)
  • PE polyethylene
  • directions such as up, down, left, and right correspond to directions when the metal-air battery 10 is used
  • a symbol X shown in FIG. 1 and the like indicates a forward direction
  • a symbol Y indicates a right direction
  • Z indicates the upward direction.
  • the X direction coincides with the arrangement direction of the air electrode 13A, the metal electrode 15, and the air electrode 13B.
  • the installation direction may be changed depending on the usage situation.
  • the battery case 11 has a thin rectangular parallelepiped shape, and by folding a sheet containing paper, a bottom plate portion 21 constituting the bottom surface of the battery case 11, a front wall portion 22 constituting the front surface, and a rear surface constituting the rear surface.
  • the wall portion 23, left and right side wall portions (left wall portion, right wall portion) 24 constituting the left and right side surfaces, and an upper plate portion 25 constituting the upper surface are integrally provided.
  • the front wall portion 22 and the rear wall portion 23 are surfaces having the same shape, are arranged in parallel to each other, form the largest surface in the battery case 11, and are rectangular openings 22K having the same shape and size. have.
  • the opening 22K of the front wall 22 is covered with a rectangular air electrode 13A
  • the opening 22K of the rear wall 23 is covered with a rectangular air electrode 13B.
  • the air electrodes 13 ⁇ / b> A and 13 ⁇ / b> B are formed in the same shape and the same size, and are disposed on both sides of the metal electrode 15, respectively.
  • Each of the air electrodes 13A and 13B is a member having air permeability that allows external air to pass through the battery case 11 and non-liquid permeability that does not leak the electrolyte, and is, for example, a rectangular shape that constitutes a current collector.
  • the catalyst sheet constituting the catalyst layer is integrally formed on both sides of the copper mesh (also called a current collector) by pressing (pressing) or the like.
  • Each air electrode 13A, 13B is exposed in the battery case 11 through an opening 22K provided in the battery case 11, and a region in each opening 22K substantially functions as the air electrode 13A, 13B.
  • a region in each opening 22K substantially functions as the air electrode 13A, 13B.
  • the air electrodes 13A and 13B are not limited to the above-described configuration, and widely known configurations can be applied.
  • the current collector is a porous current collector, and has good air permeability when formed into a rectangular copper mesh (copper net-like body).
  • the current collector is not limited to copper, and may be other metals such as iron, nickel, and brass.
  • it is not limited to the porous structure which consists of a mesh (network body),
  • the porous structure which has air permeability other than a mesh is widely applicable.
  • a copper mesh is preferable in terms of both battery characteristics and cost.
  • the catalyst sheet is obtained by sandwiching a paste obtained by kneading a conductive agent and an organic binder with water between films made of polyethylene terephthalate (PET) (hereinafter referred to as PET film), pressing the sheet with a roller press, and drying the sheet. It is produced through a process.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the conductive agent may be carbon powder, a metal material such as copper or aluminum, or an organic conductive material such as a polyphenylene derivative.
  • the carbon powder is preferably carbon black such as ketjen black, graphite, activated carbon, carbon nanotube, or carbon nanohorn.
  • the organic binder is a polymer dispersion, specifically, a fluororesin such as polytetrafluoroethylene (PTFE, Teflon (registered trademark), or a polyolefin resin such as polypropylene (PP). Is preferred.
  • a fluororesin such as polytetrafluoroethylene (PTFE, Teflon (registered trademark)
  • PP polypropylene
  • the metal electrode 15 is supported in the battery case 11 by a pair of left and right support members 30 and faces the air electrodes 13A and 13B.
  • the metal electrode 15 is formed of a metal plate made of a magnesium alloy and is arranged in parallel with the air electrodes 13A and 13B.
  • a sodium chloride aqueous solution is used as the electrolytic solution of the metal-air battery 10. That is, the metal air battery 10 of this embodiment is a magnesium air battery.
  • the magnesium-air battery can easily procure the electrolyte because seawater can be used as the electrolyte or a liquid in which salt is mixed with tap water can be used.
  • the mass of sodium chloride in the electrolytic solution is preferably 4% to 18% with respect to the mass of the solvent. If it is less than 4%, the electrolyte resistance is insufficient and the performance as a battery cannot be expected. If it exceeds 18%, the electrolyte gradually evaporates with the discharge and salt is deposited, resulting in resistance. This is because it cannot be expected.
  • the metal electrode 15 has a pair of left and right tab portions 15A1 that extend upward and are exposed above the electrolytic solution, and one of the tab portions 15A1 is used as a wiring connection portion that connects the electric wiring 52 (FIG. 3).
  • the notch part 15A2 notched upward is formed in the right-and-left lower end part of the metal pole 15, and the outer shape of each notch part 15A2 corresponds with the outer shape of tab part 15A1. To do. Thereby, the upper surface and the lower surface of the metal electrode 15 are formed in the same shape, and when the metal electrode 15 is cut out from a single metal plate (a magnesium alloy plate in this configuration), the metal electrode 15 is continuously cut out without leaving a gap. Is possible.
  • the metal electrode 15 when the metal electrode 15 is inserted into the battery case 11 together with the pair of left and right support members 30, the metal electrode 15 is positioned in the battery case 11 by the support member 30. As a result, the metal electrode 15 is opposed to the air electrodes 13A and 13B exposed to the inside through the opening 22K, and the distance LA between the air electrodes 13A and 13B and the metal electrode 15 is the distance between the electrodes. , LB are kept constant.
  • the support member 30 may be inserted into the battery case 11 in advance, and then the metal electrode 15 may be inserted.
  • the pair of left and right support members 30 are formed of the same component. More specifically, the support member 30 is detachably mounted on the metal electrode 15 and extends in the vertical direction (Y direction).
  • a plurality of (four) contact portions 41 projecting from the support member main body 31 and contacting the inner surface of the battery case 11 are provided.
  • Each contact portion 41 includes a pair of upper and lower front projecting portions 42 projecting forward (+ X direction) from the support member main body 31, and a pair of upper and lower rear sides projecting rearward ( ⁇ X direction) from the support member main body 31. And an overhang portion 43.
  • the projecting surface of the front projecting portion 42 of the support member 30 contacts the front wall portion 22, and the projecting surface of the rear projecting portion 43 contacts the rear wall portion 23.
  • the front and rear positions of the metal electrode 15 supported by the support member 30 are positioned.
  • the front projecting portion 42 projects to the left and right outer sides and contacts the side wall portion 24 of the battery case 11 to position the left and right positions of the metal electrode 15.
  • the metal electrode 15 can be positioned in the battery case 11, and the distances LA and LB between the electrodes can be kept constant.
  • the pair of left and right support members 30 support the metal electrode 15 by floating from the bottom plate portion 21 of the battery case 11.
  • the metal electrode 15 as the negative electrode active material when the metal electrode 15 as the negative electrode active material is in a sufficient amount, the battery capacity depends on the amount of water as the solvent of the electrolytic solution.
  • the inventors have made various studies in order to obtain a high power generation voltage while ensuring capacity in air batteries having the same battery volume.
  • the metal electrode 15 is arranged at a position close to either one of the air electrodes 13A and 13B on both sides, thereby obtaining a high power generation voltage while securing the capacity.
  • examples and comparative examples will be described.
  • an Example is not limited to the following.
  • FIG. 3 (A) shows Example 1
  • FIG. 3 (B) shows Comparative Example 1
  • FIG. 3 (C) shows Comparative Example 2.
  • 3A to 3C show the cross-sectional structure at the left and right center of the metal-air battery 10 according to Example 1 and Comparative Examples 1 and 2.
  • Example 1 is a configuration in which the metal electrode 15 is arranged close to one air electrode 13A, and can be described as an offset type.
  • the comparative example 1 has a configuration in which the metal electrode 15 is arranged at the center of the air electrodes 13A and 13B on both sides, and hereinafter appropriately described as a center arrangement type.
  • Comparative Example 2 has a configuration in which the right air electrode 13B is removed from Example 1, that is, a one-sided type in which the air electrode 13A is disposed only on one side of the metal electrode 15.
  • FIG. 4 is a graph showing the results (capacitance-voltage characteristics) of a constant current discharge test of the above three types of metal-air batteries 10 under the following conditions.
  • the characteristic diagrams shown in FIG. 4 and each of the figures to be described later are a battery electrode 11 having an inner volume of 650 cm 3 and a separation distance between the air electrode 13A and the air electrode 13B of 26 mm, and a metal electrode having four sides of 150 mm and a thickness of 3 mm. 15 is a result of conducting a constant current discharge test.
  • about 600 cm 3 of saline was injected into the battery case as an electrolytic solution.
  • the constant current discharge test is a constant current discharge that continues to flow at a constant current equivalent to 2 A in a normal temperature (25 ° C.) environment until the battery voltage reaches 0 V (until the metal electrode 15 is consumed and the battery life is reached). It is a test.
  • the horizontal axis represents battery capacity [Ah]
  • the vertical axis represents battery voltage [V].
  • the polarization is smaller than those in Comparative Examples 1 and 2, and it can be seen that the polarization is maintained until the end of discharge while the polarization is small.
  • the voltage of Comparative Example 1 was higher than that of Comparative Example 2, the voltage was lower than that of Example 1.
  • Example 2 a test was performed using the same battery as in Example 1 except that a plurality of types of inter-electrode distances LA and LB were used.
  • the test results are shown in FIG. 5 (polarization test) and FIG. 6 (constant current discharge test).
  • the battery condition is set to the same condition and the reaction is activated for 3 minutes, and then connected to a discharge device for 10 minutes corresponding to ⁇ 2A. A current was passed and then a 3 minute rest was performed.
  • FIG. 5 is a diagram showing a current-voltage relationship for each combination of the interelectrode distances LA and LB, where the horizontal axis represents the battery current [A] and the vertical axis represents the average battery voltage [V].
  • the value LA when the distance between the electrodes is shorter, the value LA can be improved efficiently when the value (LB / LA) is 2 or more.
  • the distance between the electrodes is 0.5 mm and 22.5 mm, and the distance between the electrodes is 5.5 mm and 17.5 mm.
  • FIG. 6 is a diagram showing the results of a constant current discharge test for each combination of the interelectrode distances LA and LB, the horizontal axis is the battery capacity [Ah], and the vertical axis is the battery voltage [V].
  • the constant current discharge test was performed in the same manner as in Example 1.
  • the capacitance was not substantially changed by all combinations of the inter-electrode distances LA and LB shown in FIG. This indicates that the influence on the capacity is small even if the inter-electrode distance is changed as in the combinations of the above-mentioned inter-electrode distances LA and LB. However, if the inter-electrode distance LA or LB is too narrow, reaction products are deposited between the air electrodes 13A and 13B and the metal electrode 15 and the discharge capacity is reduced.
  • At least the distance between the electrodes is preferably 0.5 mm or more, and by setting the distance to 0.5 mm or more, almost no reaction product is generated between the air electrodes 13 ⁇ / b> A and 13 ⁇ / b> B and the metal electrode 15. The effect on power generation can be suppressed without accumulating.
  • FIG. 7 is a graph of nonlinear characteristics (hereinafter referred to as a characteristic curve f1) showing the relationship between the distance [mm] between electrodes and the voltage [V].
  • This characteristic curve f1 is a curve that is uniquely determined when the air electrodes 13A, 13B, the metal electrode 15 and the like are determined.
  • the voltage VA of the first battery composed of a pair of electrode plates (the metal electrode 15 and the air electrode 13A) opposed to each other with a distance between the electrodes LA is obtained.
  • the voltage VB of the second battery composed of a pair of electrode plates (metal electrode 15 and air electrode 13B) arranged opposite to each other with a distance LB between the electrodes can be calculated.
  • the sum of the calculated values VA and VB can be regarded as the voltage of the metal-air battery 10 shown in FIG. 2 set to the interelectrode distance LA and LB.
  • the voltage VC of a battery composed of a pair of electrode plates (metal electrode 15 and air electrode 13A) arranged opposite each other with a center arrangement type inter-electrode distance LC is obtained. calculate. A value obtained by doubling the calculated voltage VC can be regarded as a voltage of the centrally arranged metal-air battery 10. Then, the inter-pole distances LA and LB are set so that the following formula (1) is established.
  • the above equation (1) indicates that the average value of the voltage VA and the voltage VB is larger than the voltage VC of the central arrangement type.
  • the interelectrode distances LA and LB are voltages obtained from the first battery in which the metal electrode 15 and the air electrode 13A are arranged with an interelectrode distance LA based on the characteristic curve f1 indicating the interelectrode distance-voltage relationship.
  • the average value of VA and the voltage VB obtained from the second battery in which the metal electrode 15 and the air electrode 13B are arranged with a distance LB between them is the metal electrode 15 at the center of the air electrodes 13A and 13B on both sides. It is set so as to be higher than the voltage VC obtained when it is arranged.
  • 10 shows the results of 10 polarization tests and constant current discharge tests.
  • about 330 cm 3 of saline was injected into the battery case 11 as an electrolytic solution.
  • FIG. 8 is a diagram showing a polarization test result for each combination of other inter-electrode distances LA and LB, and shows a relationship between current value and voltage.
  • a current corresponding to ⁇ 2 A was applied for 10 minutes, and then a rest for 3 minutes was performed. Next, the average voltage at each current value when a current of 1.0 A, 2.0 A, 3.0 A, 4.0 A, 5.0 A, 6.0 A was passed for 5 minutes each was measured.
  • FIG. 9 is a diagram showing the results of the constant current discharge test for each combination shown in FIG. 8, where the horizontal axis is the battery capacity [Ah] and the vertical axis is the battery voltage [V]. The constant current discharge test was performed in the same manner as in Example 1.
  • FIG. 8 shows that a high voltage can be obtained while securing the capacity by bringing the metal electrode 15 to one of the air electrodes 13A and 13B on both sides.
  • the air electrodes 13A and 13B are arranged on both sides of the metal electrode 15, and the metal electrode 15 is brought to one of the air electrodes 13A and 13B on both sides. Since it is arranged at the position, it is easy to obtain a high voltage while securing the capacity. Therefore, a high performance metal-air battery can be obtained efficiently.
  • the distance LA between the metal electrode 15 and the one air electrode 13A (corresponding to the first distance) and the distance LB between the metal electrode 15 and the other air electrode 13B (corresponding to the second distance) are as follows: Meet the conditions.
  • the condition is that the voltage VA obtained from the first battery in which the metal electrode 15 and one air electrode 13A are arranged at an interelectrode distance LA, and the metal electrode 15 and the other air electrode 13B are arranged at an interelectrode distance LB.
  • the average value with the voltage VB obtained from the second battery is higher than the voltage VC obtained when the metal electrode 15 is disposed at the center position between the air electrodes 13A and 13B on both sides. This makes it possible to obtain a voltage higher than that of the central arrangement type.
  • the inter-electrode distances LA and LB are arranged on the basis of the characteristic curve f1 indicating the inter-electrode distance-voltage relationship, and the metal electrode 15 and the air electrode 13A are arranged with the inter-electrode distance LA therebetween.
  • the average value of the voltage VA obtained from the first battery and the voltage VB obtained from the second battery in which the metal electrode 15 and the air electrode 13B are arranged with a distance LB between them is determined so that the metal electrode 15 is disposed on the air electrodes on both sides. Since it is set to be higher than the voltage VC obtained when it is arranged at the center position of 13A and 13B, it is possible to easily set the distances LA and LB between which the high voltage can be obtained.
  • the distance (LA / LB) between which the high voltage is obtained by setting the value (LB / LA) to 2 or more. can be set more easily. Further, by setting the distance LA between the electrodes to 0.5 mm or more, the reaction product generated along with the discharge hardly accumulates between the air electrodes 13A and 13B and the metal electrode 15, and generates electricity. It becomes easy to suppress the influence of.
  • the metal-air battery 10 of the present embodiment includes a pair of left and right support members 30 that support the metal electrode 15 by floating from the bottom plate portion 21 of the battery case 11.
  • the convection of electrolyte solution can be accelerated
  • each part of the metal air battery 10 including the air electrodes 13A and 13B and the metal electrode 15 may be appropriately changed.
  • the metal electrode 15 is not limited to a magnesium alloy, and other materials may be used. Examples of the other material include metals such as zinc, iron, and aluminum, or alloys containing any of these.
  • zinc is used for the metal electrode 15, an aqueous potassium hydroxide solution may be used as the electrolytic solution.
  • an alkaline aqueous solution may be used as the electrolytic solution.
  • an electrolytic solution containing sodium hydroxide or potassium hydroxide may be used.

Abstract

高性能な金属空気電池を効率良く得ること。　金属極１５と、金属極１５に対向する空気極１３Ａ、１３Ｂとを備える金属空気電池１０において、空気極１３Ａ、１３Ｂは金属極１５の両側にそれぞれ配置され、金属極１５は両側の空気極１３Ａ、１３Ｂのいずれか一方に寄せた位置に配置され、金属極１５と一方の空気極１３Ａとを極間距離ＬＡで配置した第１電池から得られる電圧と、金属極１５と他方の空気極１３Ｂとを極間距離ＬＢで配置した第２電池から得られる電圧との平均値が、金属極１５を両側の空気極１３Ａ、１３Ｂの中央位置に配置する場合に得られる電圧よりも高くなっている。

Description

金属空気電池、及び金属空気電池の極間距離設定方法
　本発明は、金属空気電池、及び金属空気電池の極間距離設定方法に関するものである。
　一般的に、金属空気電池は、正極である空気極と負極である金属極とが対に存在している。また、金属空気電池には、金属極（燃料極）の両側に空気極を等距離で配置した構成も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１５－９９７４０号公報
　ところで、金属空気電池は主に空気極と金属極が対向した面で反応が起こるため、空気極が金属極の片面にしか対向していない構成の場合、一セルあたりの反応面積が制約され、電池性能の向上に制約がある。例えば、電流が流れたときの電流密度が大きくなるため、結果として分極が大きくなり易い。
　一方、特許文献１の構成は、一セルあたりの空気極面積を広くすることで電流密度が小さくなるため、結果として分極が小さくなる。しかし、市場からはより高性能の電池が望まれ、特に、災害用の金属空気電池には、高電流充電が可能なスマートフォン等の充電用途が望まれる。すなわち、金属空気電池は更に分極を小さくする必要がある。
　そこで、本発明は、高性能な金属空気電池を効率良く得ることを目的とする。
　この明細書には、２０１８年４月１６日に出願された日本国特許出願・特願２０１８－０７８５１７号の全ての内容が含まれる。
　上述した課題を解決するため、本発明は、金属極と、前記金属極に対向する空気極とを備える金属空気電池において、前記空気極は、前記金属極の両側にそれぞれ配置され、前記金属極は、両側の前記空気極のいずれか一方に寄せた位置に配置され、前記金属極と一方の前記空気極の極間距離である第１距離と、前記金属極と他方の前記空気極の極間距離である第２距離は、次の条件、即ち、前記金属極と前記一方の空気極とを前記第１距離で配置した第１電池から得られる電圧と、前記金属極と他方の前記空気極とを前記第２距離で配置した第２電池から得られる電圧との平均値が、前記金属極を両側の前記空気極の中央位置に配置する場合に得られる電圧よりも高いことを満たしていることを特徴とする。
　また、上記構成において、前記極間距離の短い方を値ＬＡ、極間距離の長い方を値ＬＢとした場合に、値（ＬＢ／ＬＡ）を２以上にしてもよい。
　また、上記構成において、前記金属極を、この金属極を収容する電槽の底板部から浮かして支持する支持部材を有するようにしてもよい。
　また、金属極と、前記金属極に対向する空気極とを備え、前記空気極を、前記金属極の両側にそれぞれ配置し、前記金属極を、両側の前記空気極のいずれか一方に寄せた位置に配置した金属空気電池の極間距離設定方法であって、前記金属極と一方の前記空気極の極間距離である第１距離と、前記金属極と他方の前記空気極の極間距離である第２距離とを、極間距離と電圧との関係を示す非直線特性に基づき、前記金属極と前記一方の空気極とを前記第１距離で配置した第１電池から得られる電圧と、前記金属極と他方の前記空気極とを前記第２距離で配置した第２電池から得られる電圧との平均値が、前記金属極を両側の前記空気極の中央位置に配置する場合に得られる電圧よりも高くなるように設定していることを特徴とする。
　本発明によれば、容量を確保しつつ高い電圧を得やすくなり、高性能な金属空気電池を効率良く得ることができる。
図１は、本発明の実施形態に係る金属空気電池の斜視図である。 図２は、図１のＡ－Ａ縦断面図である。 図３（Ａ）は実施例１を示し、図３（Ｂ）は比較例１を示し、図３（Ｃ）は比較例２を示す図である。 図４は、実施例１、比較例１及び比較例２の容量試験の結果を示した図である。 図５は、極間距離ＬＡ、ＬＢの組み合わせ毎の分極試験を示した図である。 図６は、極間距離ＬＡ、ＬＢの組み合わせ毎の定電流放電試験の結果を示した図である。 図７は、極間距離［ｍｍ］－電圧［Ｖ］の関係を示す非直線特性の図である。 図８は、他の極間距離ＬＡ、ＬＢの組み合わせ毎の分極試験結果を示した図である。 図９は、図８に示す組み合わせ毎の定電流放電試験の結果を示した図である。
　以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
　図１は本発明の実施形態に係る金属空気電池１０の斜視図であり、図２は図１のＡ－Ａ縦断面図である。
　金属空気電池１０は、電槽１１（セルとも称する）を備え、この電槽１１に二枚の空気極１３Ａ、１３Ｂと一枚の金属極１５とを配置し、電槽１１内に電解液が注液されることによって発電を開始する一次電池である。発電時には、空気極１３Ａ、１３Ｂが正極として機能し、金属極１５が負極として機能する。なお、図２中、符号ＵＬは、電槽１１に注入される電解液の上面位置を示している。
　なお、前記電槽１１の素材は、特に限定されるものではないが、例えば、紙、又は樹脂を用いることが可能である。前記電槽１１を紙にする場合には、基材を構成する紙の表面にフィルムを設けたシート材が用いられ、具体例を挙げると、熱融着性樹脂（例えば、ポリエチレン（ＰＥ））で少なくとも内面がラミネート加工されたラミネート紙を用いることが可能である。前記ラミネート加工を施すことで、電解液の漏出等を防止することが可能である。
　本説明において、上下左右等の各方向は、金属空気電池１０を使用するときの方向に対応しており、図１等に示す符号Ｘは前方向を示し、符号Ｙは右方向を示し、符号Ｚは上方向を示している。Ｘ方向は空気極１３Ａ、金属極１５及び空気極１３Ｂの並び方向と一致している。なお、使用状況等によって設置方向は変更される場合もある。
　電槽１１は、薄型の直方体形状であり、紙を含有するシートを折り曲げることによって、電槽１１の底面を構成する底板部２１と、前面を構成する前壁部２２と、後面を構成する後壁部２３と、左右側面を構成する左右の側壁部（左壁部、右壁部）２４と、上面を構成する上板部２５とを一体に有している。
　前壁部２２及び後壁部２３は、同一形状の面であって、互いに平行に配置され、電槽１１の中で最も大きい面を形成しており、形状及びサイズが同じ矩形の開口部２２Ｋを有している。前壁部２２の開口部２２Ｋは、矩形の空気極１３Ａで覆われ、後壁部２３の開口部２２Ｋは、矩形の空気極１３Ｂで覆われる。
　空気極１３Ａ、１３Ｂは、同一の形状及び同一サイズで形成され、金属極１５の両側にそれぞれ配置されている。各空気極１３Ａ、１３Ｂは、外部の空気を電槽１１内に通気可能にする通気性、及び電解液を漏らさない非透液性を有する部材であり、例えば、集電体を構成する矩形状の銅メッシュ（集電体とも言う）の両面に、触媒層を構成する触媒シートを圧迫（プレス）等により一体化して形成される。
　各空気極１３Ａ、１３Ｂは、電槽１１に設けられた開口部２２Ｋを介して電槽１１内に露出し、各開口部２２Ｋ内の領域が実質的に空気極１３Ａ、１３Ｂとして機能する。なお、非透液性については、非透液性を有するシートを別途設けて確保してもよい。また、空気極１３Ａ、１３Ｂは上記構成に限らず、公知の構成を広く適用可能である。
　前記集電体は、多孔質集電体であり、矩形状の銅メッシュ（銅の網状体）にすることで、良好な通気性を有する。なお、前記集電体は銅に限定されず、鉄、ニッケル及び真鍮などの他の金属でも良い。また、メッシュ（網状体）からなる多孔構造に限定されず、メッシュ以外の通気性を有する多孔構造を広く適用可能である。特に銅メッシュが電池特性とコストの両面において好適である。
　前記触媒シートは、導電剤と有機物バインダとを水で混練したペーストを、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製のフィルム（以下、ＰＥＴフィルムと言う）で挟み、ローラープレス機でプレスしてシート状にし、乾燥工程を経て作製される。
　前記導電剤は、カーボンパウダー、銅又はアルミニウムなどの金属材料、又はポリフェニレン誘導体などの有機導電性材料などを用いることができる。なお、カーボンパウダーは、ケッチェンブラックなどのカーボンブラック、グラファイト、活性炭、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーンの粉末が好ましい。
　前記有機物バインダは、高分子ディスパージョンであり、具体的には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、テフロン（登録商標）などのフッ素系樹脂、又はポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフィン系樹脂等の熱可塑性樹脂が好適である。
　金属極１５は、左右一対の支持部材３０によって電槽１１内に支持され、各空気極１３Ａ、１３Ｂと対向する。金属極１５には、マグネシウム合金からなる金属板で形成され、各空気極１３Ａ、１３Ｂと平行に配置されている。この金属空気電池１０の電解液には、塩化ナトリウム水溶液が使用される。つまり、本実施形態の金属空気電池１０はマグネシウム空気電池である。マグネシウム空気電池は、電解液に海水を用いたり、水道水に塩を混合した液体を用いることができるので、電解液の調達が容易である。なお、電槽１１の内部に、電解質である塩化ナトリウムを収容した袋体を予め配置し、水道水等の水を注液するだけで発電するように構成してもよい。電解液中の塩化ナトリウムの質量は、溶媒の質量に対し４％～１８％が好ましい。４％未満では電解質不足により、液抵抗が大きく電池としての性能が見込めず、１８％を超えると、放電に伴い電解液が徐々に蒸発し食塩が析出してしまい抵抗となり、電池としての性能が見込めないためである。
　金属極１５は、上方に延びて電解液の上方に露出する左右一対のタブ部１５Ａ１を有し、いずれか一方のタブ部１５Ａ１が電気配線５２（図３）を接続する配線接続部として利用される。
　なお、図１に示すように、金属極１５の左右下端部には、上方に切り欠かれた切り欠き部１５Ａ２が形成され、各切り欠き部１５Ａ２の外形状はタブ部１５Ａ１の外形状と一致する。これにより、金属極１５の上面と下面とが同一形状に形成され、一枚の金属板（本構成ではマグネシウム合金の板）から金属極１５を切り抜く際に、隙間を空けずに連続で切り抜くことが可能になる。
　本構成では、左右一対の支持部材３０とともに金属極１５を電槽１１内に挿入した場合に、支持部材３０によって金属極１５が電槽１１に位置決めされる。これにより、金属極１５が、開口部２２Ｋを介して内部に露出する空気極１３Ａ、１３Ｂに対向し、且つ、空気極１３Ａ、１３Ｂと金属極１５との間の離間距離である極間距離ＬＡ、ＬＢがそれぞれ一定に保たれる。なお、支持部材３０を予め電槽１１内に挿入しておき、その後、金属極１５を挿入してもよい。
　左右一対の支持部材３０が同一部品で形成されており、より具体的には、支持部材３０は、金属極１５に着脱自在に装着されて上下方向（Ｙ方向）に延びる支持部材本体３１と、支持部材本体３１から張り出して電槽１１の内面に当接する複数（４個）の当接部４１とを備えている。各当接部４１は、支持部材本体３１から前方（＋Ｘ方向）に向けて張り出す上下一対の前側張り出し部４２と、支持部材本体３１から後方（－Ｘ方向）に張り出す上下一対の後側張り出し部４３とを備えている。
　支持部材３０を電槽１１内に挿入した際に、支持部材３０の前側張り出し部４２の突出面が前壁部２２に当接し、後側張り出し部４３の突出面が後壁部２３に当接することで、支持部材３０に支持された金属極１５の前後位置が位置決めされる。また、前側張り出し部４２は、左右外側にも張り出して電槽１１の側壁部２４に当接し、金属極１５の左右位置を位置決めする。これによって、金属極１５を電槽１１に位置決めし、極間距離ＬＡ、ＬＢ等を一定に保持することができる。
　また、左右一対の支持部材３０は、金属極１５を電槽１１の底板部２１から浮かして支持している。
　ところで、負極活物質である金属極１５が充分な量である場合、電池容量は電解液の溶媒である水の量に依存する。そこで、発明者らは同一の電池容積を有する空気電池において、容量を確保しつつ高い発電電圧を得るために、種々検討を行った。本構成では、図２に示すように、金属極１５を両側の空気極１３Ａ、１３Ｂのいずれか一方に寄せた位置に配置することによって、容量を確保しつつ高い発電電圧を得ている。以下、実施例及び比較例について説明する。なお、実施例は以下のものに限定されるものではない。
　図３（Ａ）は実施例１を示し、図３（Ｂ）は比較例１を示し、図３（Ｃ）は比較例２を示している。なお、図３（Ａ）～図３（Ｃ）は実施例１、比較例１及び２に係る金属空気電池１０の左右中央の断面構造を示している。各図において、符号５１は空気極１３Ａ、１３Ｂに接続された電気配線を示し、符号５２は金属極１５に接続された電気配線を示している。
　実施例１は、金属極１５を一方の空気極１３Ａに寄せて配置した構成であり、オフセットタイプと表記することができる。これに対し、比較例１は、金属極１５を両側の空気極１３Ａ、１３Ｂの中央に配置した構成であり、以下、中央配置タイプと適宜に表記する。また、比較例２は、実施例１から右側の空気極１３Ｂを除いた構成であり、つまり、金属極１５の片側にだけ空気極１３Ａを配置した片側タイプである。
　図４は上記３タイプの金属空気電池１０の定電流放電試験を下記条件下で行った結果（容量－電圧特性）を示した図である。図４及び後述する各図に示す特性図は、内容積が６５０ｃｍ3であり、空気極１３Ａと空気極１３Ｂとの離間距離が２６ｍｍの電槽１１に、四辺が１５０ｍｍで厚さ３ｍｍの金属極１５を利用し、定電流放電試験を行った結果である。なお、前記電槽には電解液として食塩水を６００ｃｍ3程度注液した。
　前記定電流放電試験は、常温（２５℃とする）環境下で２Ａ相当の一定電流を、電池電圧が０Ｖに達するまで（金属極１５が消耗して電池寿命となるまで）流し続ける定電流放電試験である。なお、図４中の横軸は電池容量［Ａｈ］であり、縦軸は電池電圧［Ｖ］である。
　図４に示すように、実施例１は、比較例１、２よりも分極が小さくなっており、さらに分極が小さいまま放電末期まで維持されていることが判る。比較例１は、比較例２と比べると電圧は上昇したものの、実施例１と比較すると電圧は低かった。
　次に、極間距離の影響を確認するため、複数種類の極間距離ＬＡ、ＬＢとした以外は実施例１と同様の電池を用いて試験を行った。試験結果を図５（分極試験）及び図６（定電流放電試験）に示す。
　前記分極試験は、電解液を注液した状態で、電池状態を同一条件に揃えると共に反応を活性化させることを目的として、３分間放置した後、放電装置に接続して１０分間－２Ａ相当の電流を流し、その後、３分間の休止を行った。次に、１．０Ａ、１．５Ａ、２．０Ａ、２．５Ａ、３．０Ａ、４．０Ａ、５．０Ａ、６．０Ａの電流を、５分間ずつ流した時の夫々の電流値における平均放電電圧を測定したものである。
　図５は極間距離ＬＡ、ＬＢの組み合わせ毎の電流－電圧の関係を示した図であり、横軸は電池電流［Ａ］、縦軸は平均電池電圧［Ｖ］である。
　図５に示すように、極間距離０．５ｍｍ、２２．５ｍｍの組み合わせがいずれの電流値でも相対的に高い電圧値が得られた。この組み合わせ以外では、極間距離５．５ｍｍ、１７．５ｍｍの組み合わせ、極間距離９．５ｍｍ、１３．５ｍｍの組み合わせの順で良好な結果が得られた。一方、比較例２に相当する極間距離１１．５ｍｍ、１１．５ｍｍの組み合わせは、いずれの電流値でも最も電圧が低かった。
　発明者等の検討によれば、極間距離の短い方を値ＬＡとした場合に、値（ＬＢ／ＬＡ）が２以上のときに電圧を効率良く向上させることが可能であった。なお、値（ＬＢ／ＬＡ）が２以上の場合は、図５の例では、極間距離０．５ｍｍ、２２．５ｍｍの組み合わせ、及び極間距離５．５ｍｍ、１７．５ｍｍの組み合わせである。
　図６は極間距離ＬＡ、ＬＢの組み合わせ毎の定電流放電試験の結果を示した図であり、横軸は電池容量［Ａｈ］であり、縦軸は電池電圧［Ｖ］である。なお、定電流放電試験は実施例１と同様の方法で行った。
　図６に示すように、図５に示した極間距離ＬＡ、ＬＢの全ての組み合わせで、略容量が変わらなかった。このことは、上記極間距離ＬＡ、ＬＢの各組み合わせのように極間距離を変更しても、容量への影響が小さいことを示している。
　但し、極間距離ＬＡ又はＬＢを狭くし過ぎると、空気極１３Ａ、１３Ｂと金属極１５との間に反応生成物が堆積し、放電容量の低下を招いてしまう。このことから、少なくとも極間距離は０．５ｍｍ以上が好ましく、０．５ｍｍ以上にすることで、放電に伴って生成される反応生成物が空気極１３Ａ、１３Ｂと金属極１５との間にほとんど堆積することなく、発電への影響を抑えることができる。
　さらに、極間距離ＬＡ、ＬＢの値については、極間距離［ｍｍ］－電圧［Ｖ］の関係を示す非直線特性に基づき設定することが好ましい。以下、極間距離設定方法について説明する。
　図７は極間距離［ｍｍ］－電圧［Ｖ］の関係を示す非直線特性（以下、特性曲線ｆ１と言う）の図である。この特性曲線ｆ１は、空気極１３Ａ、１３Ｂ、金属極１５等が決定すると一意に決まる曲線である。
　この特性曲線ｆ１を利用することによって、図７に示すように、極間距離ＬＡを空けて対向配置される一対の極板（金属極１５と空気極１３Ａ）からなる第１電池の電圧ＶＡと、極間距離ＬＢを空けて対向配置される一対の極板（金属極１５と空気極１３Ｂ）からなる第２電池の電圧ＶＢとを算出可能である。
　算出した値ＶＡ、ＶＢの和は、極間距離ＬＡ、ＬＢに設定した図２に示す金属空気電池１０の電圧とみなすことができる。
　また、図７に示すように、特性曲線ｆ１に基づき、中央配置タイプの極間距離ＬＣを空けて対向配置される一対の極板（金属極１５と空気極１３Ａ）からなる電池の電圧ＶＣを算出する。算出した電圧ＶＣを２倍にした値は、中央配置タイプの金属空気電池１０の電圧とみなすことができる。
　そして、次の式（１）が成立するように極間距離ＬＡ、ＬＢを設定する。
　（ＶＡ＋ＶＢ）＞２×ＶＣ
　＝（ＶＡ＋ＶＢ）／２＞ＶＣ・・・・（１）
　上記式（１）は、電圧ＶＡと電圧ＶＢとの平均値が、中央配置タイプの電圧ＶＣよりも大きいことを示している。
　この式（１）を満足するように極間距離ＬＡ、ＬＢを設定することによって、中央配置タイプよりも高い電圧を得ることが可能である。
　要するに、極間距離ＬＡ、ＬＢは、極間距離－電圧の関係を示す特性曲線ｆ１に基づき、金属極１５と空気極１３Ａとを極間距離ＬＡを空けて配置した第１電池から得られる電圧ＶＡと、金属極１５と空気極１３Ｂとを極間距離ＬＢを空けて配置した第２電池から得られる電圧ＶＢとの平均値が、金属極１５を両側の空気極１３Ａ、１３Ｂの中央位置に配置する場合に得られる電圧ＶＣよりも高くなるように設定する。これによって、金属極１５を両側の空気極１３Ａ、１３Ｂのいずれか一方に寄せた金属空気電池１０に対し、高い電圧が得られる極間距離ＬＡ、ＬＢを容易に設定することが可能である。
　図８及び図９に、内容積が３５０ｃｍ3であり、空気極１３Ａと空気極１３Ｂとの離間距離が１４ｍｍの電槽１１に四辺が１５０ｍｍで厚さ３ｍｍの金属極１５を利用した金属空気電池１０の分極試験および定電流放電試験を行った結果を示す。なお、前記電槽１１には電解液として食塩水を３３０ｃｍ3程度注液した。
　図８は他の極間距離ＬＡ、ＬＢの組み合わせ毎の分極試験結果を示した図であり、電流値－電圧の関係を示している。分極試験は、前記同様、３分間放置した後、放電装置に接続して１０分間－２Ａ相当の電流を流し、その後、３分間の休止を行った。次に、１．０Ａ、２．０Ａ、３．０Ａ、４．０Ａ、５．０Ａ、６．０Ａの電流を、５分間ずつ流した時の夫々の電流値における平均電圧を測定したものである。
　図９は、図８に示す組み合わせ毎の定電流放電試験の結果を示した図であり、横軸は電池容量［Ａｈ］、縦軸は電池電圧［Ｖ］である。なお、定電流放電試験は実施例１と同様の方法で行った。
　図８に示すように、極間距離ＬＡ、ＬＢの組み合わせを極間距離０．５ｍｍ、１０．５ｍｍの組み合わせ、及び極間距離４．５ｍｍ、６．５ｍｍの組み合わせとした場合には、極間距離０．５ｍｍ、１０．５ｍｍの組み合わせ、極間距離４．５ｍｍ、６．５ｍｍの組み合わせの順で高い電圧が得られた。一方、中央配置タイプに相当する極間距離５．５ｍｍ、５．５ｍｍの組み合わせは最も電圧が低かった。
　図９に示すように、図８に示した極間距離ＬＡ、ＬＢの全ての組み合わせで略容量が変わらないことを確認している。したがって、図８からも、金属極１５を両側の空気極１３Ａ、１３Ｂのいずれか一方に寄せることによって、容量を確保しつつ高い電圧が得られることが判る。
　以上説明したように、本実施形態の金属空気電池１０は、金属極１５の両側に空気極１３Ａ、１３Ｂを配置し、金属極１５は、両側の空気極１３Ａ、１３Ｂのいずれか一方に寄せた位置に配置されているので、容量を確保しつつ高い電圧を得やすくなる。したがって、高性能な金属空気電池を効率良く得ることができる。
　また、金属極１５と一方の空気極１３Ａの極間距離ＬＡ（第１距離に相当）と、金属極１５と他方の空気極１３Ｂの極間距離ＬＢ（第２距離に相当）とは、次の条件を満たしている。その条件は、金属極１５と一方の空気極１３Ａとを極間距離ＬＡで配置した第１電池から得られる電圧ＶＡと、金属極１５と他方の空気極１３Ｂとを極間距離ＬＢで配置した第２電池から得られる電圧ＶＢとの平均値が、金属極１５を両側の空気極１３Ａ、１３Ｂの中央位置に配置する場合に得られる電圧ＶＣよりも高いことである。これにより、中央配置タイプよりも高い電圧を得ることが可能になる。
　しかも、極間距離設定方法として、極間距離ＬＡ、ＬＢを、極間距離－電圧の関係を示す特性曲線ｆ１に基づき、金属極１５と空気極１３Ａとを極間距離ＬＡを空けて配置した第１電池から得られる電圧ＶＡと、金属極１５と空気極１３Ｂとを極間距離ＬＢを空けて配置した第２電池から得られる電圧ＶＢとの平均値が、金属極１５を両側の空気極１３Ａ、１３Ｂの中央位置に配置する場合に得られる電圧ＶＣよりも高くなるように設定するので、高い電圧が得られる極間距離ＬＡ、ＬＢを容易に設定することが可能である。
　さらに、極間距離の短い方を値ＬＡ、極間距離の長い方を値ＬＢとした場合に、値（ＬＢ／ＬＡ）を２以上にすることによって、高い電圧を得る極間距離ＬＡ、ＬＢをより容易に設定することができる。
　さらに、極間距離の値ＬＡを０．５ｍｍ以上にすることにより、放電に伴って生成される反応生成物が空気極１３Ａ、１３Ｂと金属極１５との間にほとんど堆積することなく、発電への影響を十分に抑えやすくなる。
　また、本実施形態の金属空気電池１０は、金属極１５を電槽１１の底板部２１から浮かして支持する左右一対の支持部材３０を備えている。これにより、放電に伴って生成される反応生成物の堆積を抑制できるとともに、電解液の対流を促進することができ、電池反応への反応生成物の影響を効果的に抑制することが可能である。
　本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形、及び変更が可能である。例えば、空気極１３Ａ、１３Ｂ、金属極１５を含む金属空気電池１０の各部は適宜に変更してもよい。
　また、金属極１５はマグネシウム合金に限らず、他の素材を用いてもよい。他の素材としては、例えば、亜鉛、鉄、アルミニウム等の金属、又はこれらのいずれかを含む合金を挙げることができる。金属極１５に亜鉛を用いる場合には、電解液に水酸化カリウム水溶液を用いるようにすれば良く、金属極１５に鉄を用いる場合には、電解液にアルカリ系水溶液を用いるようにすればよい。また、金属極１５にアルミニウムを用いる場合には、水酸化ナトリウム、又は水酸化カリウムを含む電解液を用いるようにすればよい。
　１０　金属空気電池
　１１　電槽
　１３Ａ、１３Ｂ　空気極
　１５　金属極
　２１　底板部）
　２２　前壁部
　２２Ｋ　開口部
　２３　後壁部
　２４　側壁部
　３０　支持部材
　ＬＡ、ＬＢ、ＬＣ　極間距離
　ＶＡ、ＶＢ、ＶＣ　電圧
　ｆ１　特性曲線（極間距離－電圧の関係を示す非直線特性）

Claims (4)

  1. 　金属極と、前記金属極に対向する空気極とを備える金属空気電池において、
    　前記空気極は、前記金属極の両側にそれぞれ配置され、
    　前記金属極は、両側の前記空気極のいずれか一方に寄せた位置に配置され、
    　前記金属極と一方の前記空気極の極間距離である第１距離と、前記金属極と他方の前記空気極の極間距離である第２距離は、次の条件、
    　即ち、前記金属極と前記一方の空気極とを前記第１距離で配置した第１電池から得られる電圧と、前記金属極と他方の前記空気極とを前記第２距離で配置した第２電池から得られる電圧との平均値が、前記金属極を両側の前記空気極の中央位置に配置する場合に得られる電圧よりも高いこと
    　を満たすことを特徴とする金属空気電池。
  2. 　前記極間距離の短い方を値ＬＡ、極間距離の長い方を値ＬＢとした場合に、値（ＬＢ／ＬＡ）が２以上であることを特徴とする請求項１に記載の金属空気電池。
  3. 　前記金属極を、この金属極を収容する電槽の底板部から浮かして支持する支持部材を有することを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の金属空気電池。
  4. 　金属極と、前記金属極に対向する空気極とを備え、
    　前記空気極を、前記金属極の両側にそれぞれ配置し、
    　前記金属極を、両側の前記空気極のいずれか一方に寄せた位置に配置した金属空気電池の極間距離設定方法であって、
    　前記金属極と一方の前記空気極の極間距離である第１距離と、前記金属極と他方の前記空気極の極間距離である第２距離とを、
    　極間距離と電圧との関係を示す非直線特性に基づき、前記金属極と前記一方の空気極とを前記第１距離で配置した第１電池から得られる電圧と、前記金属極と他方の前記空気極とを前記第２距離で配置した第２電池から得られる電圧との平均値が、前記金属極を両側の前記空気極の中央位置に配置する場合に得られる電圧よりも高くなるように設定していることを特徴とする金属空気電池の極間距離設定方法。
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