电池组制造技术

本发明专利技术提供一种电池组，层叠多个空气电池(A1)而成。各空气电池(A1)以电解质层(1)为界具备正极层(2)及负极层(3)，并且具备具有电绝缘性且至少包围电解质层(1)及正极层(2)的外周的外框部件(4)。正极层(2)在正极表面具备平面看在比电解质层(1)的外周靠外侧具有周缘部分的液密透气部件(23)，并且外框部件(4)在正极侧具备承受液密透气部件(23)的周缘部分的保持部(4A)。另外，液密透气部件(23)的周缘部分为赋予厚度方向的压缩负荷的被压缩部(23A)。由此，实现薄型化和电解液的高密封性能的兼得。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池组
本专利技术涉及将以氧为正极活物质利用的空气电池作为电池元件使用的电池组，特别是，涉及通过层叠多个空气电池进行串联连接而构成的电池组。
技术介绍
近年来，开展了作为汽车等车辆的电源或辅助电源使用的空气电池的研究开发。该车载用的空气电池因被要求车辆所需的输出及容量，故而需要串联连接多个而构成电池组，而且，因搭载空间被限制得很窄，故而薄型(小型)化至为重要。另外，在实现薄型化的情况下，由于电解液的收容部分和外部的间隔也变短，故而充分确保电解液的密封性能也非常重要。作为现有的空气电池，除了专利文献1记载的所谓的钮扣式空气电池之外，例如专利文献2所记载地，具有可充放电的二次电池。该专利文献2记载的空气电池为在具有通气口的上侧盖和下侧的圆形容器之间从上侧起将多孔质膜、集电体金属网、正极、包含电解液的隔板、锌负极及集电体以层叠状态收纳的构造。该空气电池具备包围正极、隔板及锌负极的外周的绝缘密封，通过绝缘密封，确保盖及正极侧的集电金属网和圆形容器及负极侧的集电体之间的绝缘性。但是，在上述的现有的空气电池中，因为是在圆形容器与盖之间层叠收容电池的各要素的构造，故而具有难以充分确保电解液的密封性能并实现薄型化的问题，具有解决这样的问题点的课题。专利文献1：(日本)特开平03-297074号公报专利文献2：(日本)特开2009-093983号公报
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述现有的状况而设立的，其目的在于提供将能够实现薄型化和电解液的高密封性能这两方面的空气电池作为电池元件的电池组。本专利技术的电池组，层叠多个空气电池而构成，其中，各空气电池夹着电解质层而具备正极层及负极层，并且具备具有电绝缘性且至少包围电解质层及正极层的外周的外框部件。另外，各空气电池的正极层在正极表面具备俯视观察下在比电解质层的外周的更外侧具有周缘部分的液密透气部件，并且，外框部件在正极侧具备支承液密透气部件的周缘部分的保持部。而且，液密透气部件的周缘部分是被赋予厚度方向的压缩负荷的被压缩部。本专利技术的电池组通过在电池元件即各空气电池中采用上述构成，能够实现薄型化和电解液的高密封性这两方面。由此，能够容易地构成层叠多个并串联连接而成的电池组，故而作为车载用的电源也非常适合。附图说明图1是表示本专利技术的电池组的一实施方式的剖面图；图2是表示作为构成图1的电池组的电池元件的空气电池的详细的图，(A)是剖面图，(B)是平面图；图3是说明本专利技术的电池组的空气电池的其它实施方式的剖面图；图4是表示本专利技术的电池组的另一实施方式的剖面图；图5是表示本专利技术的电池组的又一实施方式的剖面图；图6是表示本专利技术的电池组的空气电池的再一实施方式的剖面图；图7是表示本专利技术的电池组的空气电池的其他实施方式的剖面图；图8是将图7所示的空气电池作为电池元件而层叠的电池组的剖面图；图9是表示本专利技术的电池组的空气电池的又一实施方式的剖面图；图10是图9所示的空气电池的气体流路形成部件的说明图，(A)是气体流路形成部件的剖面图，(B)是表示按压部的一例的剖面图，(C)是表示按压部的其它例的剖面图；图11是将图9所示的空气电池作为电池元件而层叠的电池组的剖面图；图12(A)是图9所示的空气电池的平面图，(B)是沿着该图12(A)的A－A线的剖面图，(C)是沿着该图12(A)的B－B线的剖面图；图13(A)、(B)一起表示气体流路形成部件的其它例的剖面图；图14是表示本专利技术的电池组的空气电池的又一实施方式的剖面图；图15是表示本专利技术的电池组的空气电池的又一实施方式的图，(A)是平面图，(B)是沿着该图15(A)的A－A线的剖面图，(C)是沿着该图15(A)的B－B线的剖面图；图16(A)是说明用于电解液的泄漏试验的试验装置的剖面图，(B)是说明泄漏的电解液成分之比和被压缩部的压缩负荷的关系的图表。具体实施方式以下，基于附图详细说明本专利技术的电池组的一实施方式。图1所示的电池组C是通过以平坦且薄型的空气电池A1为电池元件(单电池)，层叠这多个空气电池A1并串联连接而构成。另外，在图1中为了避免附图的错综化，在层叠的两个空气电池A1彼此之间具有间隙，但在将这些空气电池A1彼此层叠的情况下，显然，双方的空气电池A1彼此直接接触。图2表示图1的各空气电池A1的详情，该图所示的空气电池A1构成矩形板状，夹着电解质层1而具备图中上侧的正极层2和图中下侧的负极层3，并且具备具有电绝缘性且至少包围正极层2及电解质层1的外周的外框部件4。正极层2具备正极集电部件21及正极部件22，并且在正极表面具备在图2(B)所示的俯视观察下在电解质层1的外周的更外侧具有周缘部分的液密透气部件23。另一方面，负极层3以层叠状态具备负极部件31和配置于负极表面的负极集电部件32。另外，液密透气部件23保持其自身的液密性或水密性，阻止液体的通流，另一方面，具有容许空气等的气体通流的透气性。另外，外框部件4在正极侧具备支承液密透气部件23的周缘部分的保持部4A。该实施方式的保持部4A形成高度比液密透气部件23的自由状态下的厚度稍小的台阶形状。而且，液密透气部件23成为其周缘部分在图1的空气电池A1彼此层叠时被赋予厚度方向的压缩负荷的被压缩部23A。因此，在图2(B)的状态下，与外框部件4的上面相比，靠液密透气部件23的上面的一方稍向上方突出。电解质层1是使以氢氧化钾(KOH)及氯化物为主要成分的水溶液(电解液)或非水溶液含浸于隔板内的层，为了贮存该水溶液及非水溶液，在隔板内以规定的比例形成有微细的孔。另外，也可以将电解质层1其本身作为固体或凝胶状的电解质。在上述正极层2中，正极集电部件21良好地确保正极层2的面内方向(沿面的方向)的导电性，是由不锈钢、铜(Cu)、镍(Ni)及碳等材料形成的具有透气性的导电部件。该正极集电部件21根据正极部件22的导电性选择透气部分的开口率，在为金属网的部件的情况下，例如可以从相当于50～600网眼的规格中选择使用。在正极集电部件21中，除了金属网部件之外，还可以使用多孔金属网、抗挠振金属、金属纤维的无纺布以及复写纸。正极部件22由包含催化剂的导性多孔质材料形成，例如，在由碳材料和粘合剂树脂形成的导电性多孔体的内部承载二氧化锰等催化剂。液密透气部件23是对于电解质层1的电解液具有液密性(水密性)，并且以向正极部件22供氧的方式具有氧的透气性的导电性部件。该液密透气部件23特别如图2(A)中的放大图所示，具有在厚度方向上连通的多个微细孔，在不需要导电性的情况下，例如使用以戈尔特斯(注册商标)为代表的氟树脂等防水膜，如本实施方式那样在需要导电性的情况下，液密透气部件23例如由如复写纸那样具有导电性的多孔质材料形成。在上述负极层3中，负极部件31由锂(Li)、铝(Al)、铁(Fe)、锌(Zn)及镁(Mg)等纯金属、或合金等材料构成。负极集电部件32是由可阻止电解质层1的电解液向外部泄漏的材料构成的导电性部件，例如，是不锈钢及铜(合金)、及在金属材料的表面镀敷了具有耐腐蚀性的金属的部件等。外框部件4具有电绝缘性，并且形成矩形框状，不仅包围电解质层1及正极层2的外周，而且也包围负极层3的负极部件31的外周。因此，负极层3的负极集电部件32形成与外框部件4相同的矩形，以闭塞外框部件4的负极侧的开口部分的方式设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池组，其层叠多个空气电池而构成，其中，各空气电池夹着电解质层而具备正极层及负极层，并且具备具有电绝缘性且至少包围电解质层及正极层的外周的外框部件，正极层在正极表面具备俯视观察下在比电解质层的外周的更外侧具有周缘部分的液密透气部件，并且，外框部件在正极侧具备支承液密透气部件的周缘部分的保持部，液密透气部件的周缘部分是被赋予厚度方向的压缩负荷的被压缩部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.27 JP 2012-015355;2013.01.18 JP 2013-007481.一种电池组，其层叠多个空气电池而构成，其中，各空气电池夹着电解质层而具备正极层及负极层，并且具备具有电绝缘性且至少包围电解质层及正极层的外周的外框部件，正极层在正极表面具备俯视观察下在比电解质层的外周的更外侧具有周缘部分的液密透气部件，并且，外框部件在正极侧具备支承液密透气部件的周缘部分的保持部，保持部形成比液密透气部件在自由状态下的厚度稍小的高度的台阶形状，在将多个空气电池层叠时，液密透气部件的周缘部分是被赋予厚度方向的压缩负荷的被压缩部。2.如权利要求1所述的电池组，其中，在外框部件的保持部及负极侧的保持部的相反...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫泽笃史，姬野友克，入月桂太，长山森，
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