注液式空气电池制造技术

在现有的空气电池中，由于循环利用电解液，存在电解液的组成逐渐变化而输出功率变得不稳定的问题点。通过具备包括空气极（1）和金属负极（2）的电极构造体（A）、可保持电极构造体（A）及电解液（4）的电池容器（8），且具备供给至电池容器（8）的电解液（4）的供给用罐（5）、从电池容器（8）排出的电解液（4）的排出用罐（6）、作为使电解液（4）在从供给用罐（5）经电池容器（8）至排出用罐（6）的路径流通的电解液流通机构的泵（11A、11B）的注液式空气电池（C1），能够使供给至电池容器（8）的电解液（4）的组成一定，而得到稳定的输出功率。

Liquid injected air battery

In the existing air battery, the problem of unstable output power due to the gradual change of the composition of the electrolyte due to the cyclic utilization of the electrolyte. The air electrode comprises (1) and (2) of the metal electrode and the electrode structure (A), keeping the electrode structure (A) and the electrolyte (4) battery container (8), and have supplied to the battery container (8) of the electrolyte (4) supply tank (5), from the battery container (8) discharged electrolyte (4) discharge tank (6), (4) as the electrolyte in the tank from the supply (5) and the battery container (8) to the discharge tank (6) electrolyte circulation mechanism path circulation pump (11A, 11B) of the liquid injection air battery (C1), can be supplied to the battery container (8) of the electrolyte (4) composition, and obtain stable output power.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】注液式空气电池
本专利技术涉及一种利用氧气作为正极活性物质的空气电池，特别涉及一种在放电时使电解液流通的注液式空气电池。
技术介绍
作为现有的空气电池，例如有专利文献1中记载的空气电池。专利文献1中记载的空气电池具备由多个单元电池构成的电池，在充电时，将储液罐的电解液循环供给至电池，并且，在放电时，切断储液罐以将附设在电池的排液接收槽内的电解液循环供给至电池。另外，空气电池在储液罐和向电池供给电解液的压送泵之间具备使电解液通过的过滤器。专利文献1：（日本）特公昭58－32750号公报但是，在这种空气电池中，由于伴随放电从电解液析出金属盐，因此，因该析出物引起传导度的下降，输出功率会下降。对于此，在上述现有的空气电池中，虽然可以通过过滤器除去析出物，但由于循环利用电解液，因此存在电解液的组成逐渐变化而输出功率变得不稳定等问题点，解决这样的问题点成为课题。
技术实现思路
本专利技术正是鉴于上述现有的状况而设立的，其目的在于，提供一种能够使供给至电池的电解液的组成一定，以得到稳定的输出功率的注液式空气电池。本专利技术的注液式空气电池具备：电极构造体，其具备空气极和金属负极；电池容器，其可保持电极构造体及电解液。而且，注液式空气电池具备：供给到电池容器的电解液的供给用罐、从电池容器排出的电解液的排出用罐、使电解液在从供给用罐经电池容器至排出用罐的路径单向流通的电解液流通机构，供给用罐及排出用罐可变形为膨胀收缩的状态，以上述的结构作为用于解决现有的课题的手段。而且，注液式空气电池作为更优选的实施方式，其特征在于，电解液流通机构具备将供给用罐的电解液压送供给至电池容器的加压装置和将供给用罐的电解液吸入供给至电池容器的减压装置中的至少一个装置。本专利技术的注液式空气电池由于采用上述结构，因此，能够使供给至电池的电解液的组成一定，得到稳定的输出功率。另外，与使电解液循环的情况相比，可以实现装置的小型轻量化。附图说明图1是表示在本专利技术的注液式空气电池的一实施方式中，具备电解液流通机构的加压装置的例子的剖面图（A）及具备减压装置的例子的剖面图（B）；图2是表示在本专利技术的注液式空气电池的其它实施方式中，具备电解液流通机构的加压装置的例子的剖面图（A）及具备减压装置的例子的剖面图（B）；图3是表示在本专利技术的注液式空气电池的另一其它实施方式中，具备电解液流通机构的加压装置的例子的剖面图（A）及具备减压装置的例子的剖面图（B）；图4是说明本专利技术的注液式空气电池的另一其它实施方式的剖面图；图5是说明本专利技术的注液式空气电池的另一其它实施方式的剖面图；图6是说明本专利技术的注液式空气电池的另一其它实施方式的剖面图；图7是说明本专利技术的注液式空气电池的另一其它实施方式的剖面图；图8是说明本专利技术的注液式空气电池的另一其它实施方式的剖面说明图；图9是说明本专利技术的注液式空气电池的另一其它实施方式的剖面说明图；图10是说明图7及图8所示的注液式空气电池中的控制器的控制过程的流程图；图11是表示在本专利技术的注液式空气电池的另一其它实施方式中，使盒分离状态的剖面图（A）及使盒结合的状态的剖面图（B）。符号说明A电极构造体C1～C10注液式空气电池1空气极2金属负极3隔板4电解液5供给用罐6排出用罐7止回阀8电池容器11A压送泵（电解液流通机构的加压装置）11B吸入泵（电解液流通机构的减压装置）12A活塞（电解液流通机构的加压装置）12B活塞（电解液流通机构的减压装置）13A14A促动器（电解液流通机构的加压装置）13B14B促动器（电解液流通机构的减压装置）15气体供给管（电解液流通机构的加压装置）16电解液罐16A第一压力室（供给用罐）16B第二压力室（排出用罐）17活塞（电解液流通机构）18螺杆轴（电解液流通机构的驱动装置）19开闭阀20控制器（判定装置S5）具体实施方式图1所示的注液式空气电池C1具备在空气极（正极）1和金属负极2之间介装隔板3的电极构造体A、可保持电极构造体A及电解液4的电池容器8、供给到电池容器8的电解液4的供给用罐5、从电池容器8排出的电解液4的排出用罐6。图示例的电极构造体A为具有矩形或圆形等适当平面形状的层叠体，在图1中，在左侧的一端侧配置供给用罐5，在另一端侧配置排出用罐6。另外，注液式空气电池C1在供给用罐5和电池容器8之间、及电池容器8和排出用罐6之间分别设有可向从供给用罐5至排出用罐6的路径方向流通的止回阀7、7。在图示例中，止回阀7、7设于供给用罐5的出口和排出用罐6的入口，但该止回阀7也可以设在使电解液4流通的配管类上。上述注液式空气电池C1具备使电解液4在从供给用罐5经电池容器8至排出用罐6的路径单向流通的电解液流通机构。该电解液流通机构具备将供给用罐5的电解液4压送供给至电池容器8的加压装置和将供给用罐5的电解液4吸入供给至电池容器8的减压装置中的至少一个装置。即，如图1（A）所示，注液式空气电池C1具备配置在供给用罐5和电池容器8之间的压送泵11A作为加压装置。或者，如图1（B）所示，注液式空气电池C1具备配置在电池容器8和排出用罐6之间的吸入泵11B作为减压装置。另外，也可以设为具备压送泵11A（加压装置）和吸入泵11B（减压装置）双方的结构。在此，虽然省略图示，但空气极1由正极部件和配置在最外层的液密通气部件构成。正极部件例如包含催化剂成分及担载催化剂成分的导电性的催化剂载体。作为催化剂成分，具体而言能够从铂（Pt）、钌（Ru）、铱（Ir）、铑（Rh）、钯（Pd）、锇（Os）、钨（W）、铅（Pb）、铁（Fe）、铬（Cr）、钴（Co）、镍（Ni）、锰（Mn）、钒（V）、钼（Mo）、镓（Ga）、铝（Al）等金属及它们的合金等中选择。催化剂成分的形状及大小不作特别限定，能够采用和现有公知的催化剂成分相同的形状及大小。但是，催化剂成分的形状优选为粒状。催化剂粒子的平均粒径优选为1～30nm。若催化剂粒子的平均粒径为在该范围内的值，则能够适当地控制与电化学反应进行的有效电极面积相关的催化剂利用率和担载的简便性的平衡。催化剂载体作为用于担载上述的催化剂成分的载体及参与催化剂成分和其它部件之间的电子的授受的电子传导路径而起作用。作为催化剂载体，只要具有用于以期望的分散状态担载催化剂成分的比表面积，且具有充分的电子传导性即可，主成分优选为碳。作为催化剂载体，具体而言可举出由碳黑、活性炭、焦炭、天然石墨、人造石墨等构成的碳粒子。关于催化剂载体的尺寸也不作特别限定，但从将担载的简便性、催化剂利用率、催化剂层的厚度控制在适当的范围等的观点来看，可以将平均粒径设为5～200nm左右，优选为10～100nm左右。在正极部件中，催化剂成分的担载量相对电极催化剂的总量，优选为10～80质量%，更优选为30～70质量%，但并未限定于此，能够应用适用于空气电池的现有公知的材料。液密通气部件为对电解液4具有液密性（水密性），且对氧气具有通气性的部件。该液密通气部件为了可防止电解液4向外部泄漏出，而使用聚烯烃或氟树脂等防水膜，另一方面，为了可向正极部件供给氧气而具有多个微小孔。金属负极2包含由标准电极电位比氢低的金属单体或合金构成的负极活性物质。作为标准电极电位比氢低的金属单体，例如可举出锌（Zn）、铁（Fe）、铝（Al）、镁（Mg）、锰（Mn）本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种注液式空气电池，其特征在于，具备：电极构造体，其具备空气极和金属负极；电池容器，其可保持电极构造体及电解液，并具备：供给到电池容器的电解液的供给用罐；从电池容器排出的电解液的排出用罐；使电解液在从供给用罐经电池容器至排出用罐的路径单向流通的电解液流通机构，供给用罐及排出用罐形成波纹状且可变形为膨胀收缩的状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.21 JP 2011-2314321.一种注液式空气电池，其特征在于，具备：电极构造体，其具备空气极和金属负极；电池容器，其可保持电极构造体及电解液，并具备：供给到电池容器的电解液的供给用罐；从电池容器排出的电解液的排出用罐；使电解液在从供给用罐经电池容器至排出用罐的路径单向流通的电解液流通机构，供给用罐及排出用罐形成波纹状且可变形为膨胀收缩的状态。2.如权利要求1所述的注液式空气电池，其特征在于，电解液流通机构具备将电解液从供给用罐压送至电池容器的加压装置和将电解液从电池容器吸入至排出用罐的减压装置中的至少一个装置。3.如权利要求2所述的注液式空气电池，其特征在于，加压装置具备配置于供给用罐与电池容器之间的压送泵，减压装置具备配置于电池容器与排出用罐之间的吸入泵。4.如权利要求2所述的注液式空气电池，其特征在于，加压装置具备配置于供给用罐的内部的活塞和活塞驱动用的促动器，减压装置具备配置于排出用罐的内部的活塞和活塞驱动用的促动器。5.如权利要求2所述的注液式空气电池，其特征在于，加压装置具备将供给用罐向收缩方向驱动的促动器，减压装置具备将排出用罐向膨胀方向驱动的促动器。6.如权利要求2所述的注液式空气电池，其特征在于，加压装置为向供给用罐供给加压用气体的装置。7.一种注液式空气电池，其特征在于，具备：电极构造体，其具备空气极和金属负极；电池容器，其可保持电极构造体及电解液，并具备：供给到电池容器的电解液的供给用罐；从电池容器排出的电解液的排出用罐；使电解液在从供给用罐经电池容器至排出用罐的路径单向流通的电解液流通机构，该电解液流通机构具备...

【专利技术属性】
技术研发人员：长山森，塚田佳子，千叶启贵，宫泽笃史，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP