空气电池及电池组制造技术

一种空气电池，具备：收纳电解液(4)和负极(3)的由绝缘材料构成的有底框状的单电池框架(5)、经由单电池框架5内的电解液(4)与所述负极(3)相对配置的正极(2)、与所述负极(2)电连接的集电部件(6)，其中，通过贯通单电池框架(5)的底部的多个导通部件(7)，将所述负极(3)和集电部件(6)电连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将空气中的氧用作活性物质的空气电池的特别是集电技术，涉及可在低电阻的基础上连接邻接的单电池的电极间的空气电池的构造和由这样的空气电池构成的电池组。
技术介绍
空气电池是将空气中的氧作为正极活性物质、将铝(A1)、铁(Fe)、锌(Zn)等金属作为负极活性物质的电池。在这样的电池中，因为使用空气中的氧作为正极活性物质，因此，不需要电池容器内具备正极活性物质，所以能量密度高，可实现小型化、轻量化，作为便携式设备用电源，进而用作电动车等驱动用电源的用途备受期待。在实际使用这样的空气电池时，例如，作为汽车的驱动用电源使用时，要求大的输出电压和容量，因此，需要串联多个大型电池。例如，专利文献1中记载有:为了使邻接的单电池的端子之间的电接触性稳定，并抑制输出电压的变动，将与各单电池的第一电极导通的第一端子和与各单电池的第二电极导通并与邻接的单电池的第一端子接触的第二端子中的一个设为平坦端子面，将另一个设为压接于所述平坦端子面的具有弹簧特性的分割端子板。现有技术文献专利文献专利文献1:日本国特开平07 — 085899号公报专利技术所要解决的课题上述文献所记载的集电构造中，与下一级的空气极(正极)的电连接从铝电极(负极)表面经由集电线、阳极集电架、第二端子、第一端子而进行，两端子间的连接通过弹簧按压而完成。S卩，单电池间的电连接构造为迂回正极、负极以及单电池的外周部的路径，因此，存在集电路径长，集电损失极大的问题。此外，这样的问题在越大型的大功率用电池中越显著、越严重。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有空气电池的连接构造中的所述问题而完成的，其目的在于，提供过可减少单电池间的集电损失、适于串联层积的空气电池和由这样的电池构成的电池组。用于解决课题的技术方案本专利技术者为了实现所述目的而进行了锐意地研究，其结果发现，通过在收纳电解液的单电池框架的底部形成多个通孔，并经由该通孔实现与单电池框架内的负极的电导通，可实现所述目的，从而完成了本专利技术。S卩，本专利技术是基于上述认识而完成的，本专利技术的空气电池具备:收纳电解液和负极的由绝缘材料构成的有底框状的单电池框架、经由该单电池框架内的电解液与所述负极相对配置的正极、与所述负极电连接的集电部件，其特征在于，所述负极和集电部件经由贯通所述单电池框架的底部的多个导通部件连接。另外，本专利技术的电池组的特征在于，层积多个上述空气电池而构成。专利技术效果根据本专利技术，负极经由贯通单电池框架的底部的多个导通部件与集电部件连接，因此，能够通过最短的导电通路取出电流，能够大幅降低集电损失，并能够提高输出性能。【附图说明】图1(a)及(b)是分别表示本专利技术的空气电池的第一及第二实施方式的剖面图；图2是表示由图1(a)所示的空气电池构成的电池组的层积构造的剖面图；图3(a)?(d)是作为图2所示的电池组的制造方法说明共用零件的制作步骤的工序图；图4是表示图3所示的工序中电池组的完成状态的剖面图；图5(a)及(b)是表示作为本专利技术的空气电池的第三及第四实施方式，在单电池框架和集电部件之间介设有密封材料的例子的剖面图；图6是表示作为本专利技术的空气电池的第五实施方式，利用导电性双面胶带连接负极和导通部件的构造例(a)及制造要领(b)的剖面图；图7是表示作为本专利技术的空气电池的第六实施方式，将一体化的集电部件和导通部件一体成形于单电池框架的例子的剖面图；图8是说明图7所示的一体化单电池框架的制作要领的工序图；图9(a)及(b)是说明使用了图7所示的一体化单电池框架的电池组用共用零件的制作要领的工序图；图10是表示作为本专利技术的空气电池的第七实施方式，在负极和导通部件之间介设有金属箔的构造例的剖面图；图11是表示作为本专利技术的空气电池的第八实施方式，在集电部件和导通部件之间介设有金属箔的构造例的剖面图；图12(a)?(c)是说明由图10(a)所示方式的空气电池构成的电池组中所使用的共用零件的制作步骤的工序图；图13是表示使用了由图12所示工序制作的共用零件的电池组的完成状态的剖面图；图14(a)及(b)是表示为了贯通导通部件而形成于单电池框架的贯通孔的形状例的单电池框架的平面图及剖面图。【具体实施方式】下面，对本专利技术的空气电池、使用该空气电池的电池组进行详细而具体的说明。图1(a)是用于说明本专利技术的空气电池的第一实施方式的剖面图，图示的空气电池1主要由正极2及负极3、使该负极3位于其底部附近位置并收纳电解液4的单电池框架5、多个(图中为四个)集电部件6构成。而且，上述负极3经由贯通单电池框架5的导通部件7与各个集电部件6电连接。上述正极2具备经由未图示的导电性防水层形成于具备透气性的蚀刻板8的图中下侧的面上的正极催化剂层，经由电解液4与配设于单电池框架5的底部的负极3相对。正极2将氧作为正极活性物质，含有氧的氧化还原催化剂和担载该氧化还原催化剂导电性的催化剂担载体。作为催化剂成分，可从现有公知的空气电池正极用的电极催化剂、例如，二氧化锰或四氧化三钴等金属氧化物、铂(Pt)、钌(Ru)、铱(Ir)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(0s)、钨(W)、铅(卩13)、铁$幻、铬(0)、钴(0))、镍(附)、锰(111)、钒(￥)、钼(10)、镓(6&)、铝(41)等金属及其化合物、以及他们的合金等中选择。催化剂成分的形状及大小没有特别限定，可以采用与现有公知的催化剂成分相同的形状及大小。其中，优选催化剂成分的形状为粒状，优选催化剂粒子的平均粒径为30nm?ΙΟμπ?ο若催化剂粒子的平均粒径为这个范围内的值，则能够适当控制与进行电化学反应的有效电极面积有关的催化剂利用率和担载的简便性的平衡。此外，“催化剂粒子的平均粒径”可作为由X射线衍射中的催化剂成分的衍射峰值的半幅值求得的结晶粒径、或通过透过型电子显微镜像观察而得知的催化剂成分的粒径的平均值进行测量。催化剂担载体作为用于担载上述催化剂成分的担载体、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通路发挥功能。作为催化剂担载体具有用于以希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，优选主要成分为碳。作为催化剂担载体，具体地说，可举出石墨、活性炭、焦炭、天然石墨、或人造石墨等构成的碳粒子。此外，在用催化剂成分和催化剂担载体形成催化剂层的情况下，从其功能上来看，上述碳粒子大致分为形成层构造(多孔层构造)的主骨架的骨料碳和用于在层中形成导电通路的导电通路材料。作为骨料碳，优选活性炭、石墨及鳞片状石墨，这些均具有在多孔层中在某种程度上保持独立的粒子形状的性质。尤其是，如果使用石墨或鳞片状石墨，则多孔层中易形成较多空隙，因此，适于用作液密性透气层的骨料碳。另外，作为导电通路材料，可例示石墨或乙炔黑，但是，尤其是，乙炔黑容易得到上述的链状构造，且表面具有防水性，因此，适于用作液密性透气层的导电通路材料。上述的骨料碳和导电通路材料的粒径受到所使用的空气电池及目的电动势等的影响，通常情况下，优选骨料碳的平均粒径为5?300μπι，导电通路材料的平均粒径为50?500nmo通过使骨料碳的平均粒径为上述范围内，能够提高骨料碳的面方向的导电性及正极的强度。另外，通过使导电通路材料的平均粒径在上述范围内，能够提高当前第1页1 2 3&n本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气电池，具备：收纳电解液和负极的由绝缘材料构成的有底框状的单电池框架、经由该单电池框架内的电解液与所述负极相对配置的正极、与所述负极电连接的集电部件，其特征在于，所述负极和集电部件经由贯通所述单电池框架的底部的多个导通部件连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤文纪，
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