[發明專利]金屬空氣電池

有效

• 申請號: 201680014062.5
• 申請日: 2016-02-18
• 公開（公告）號: CN107408745B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 西浦崇介;相澤正信;清水岳弘;龜山和也
• 申請（專利權）人: 日立造船株式會社
• 主分類號: H01M12/08
• 分類號: H01M12/08;H01M2/20;H01M4/86;H01M4/90;H01M12/06
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 鹿屹;李雪春

本發明提供一種金屬空氣電池(1)，其包括：以規定的中心軸(J1)為中心的筒狀的正極(2)；與正極的內側面相對的負極(3)；以及配置在負極與正極之間的電解質層(4)。正極具備正極導電層(21)、正極催化劑層(22)和正極集電體(24)。正極催化劑層形成在以中心軸為中心的筒狀的正極導電層的外側面上，導電率低于正極導電層。正極集電體形成在正極導電層的外側面中的不存在正極催化劑層的不存在區域，并與該外側面直接接觸。由此，能夠降低正極導電層與正極集電體之間的電阻，可以提高電池性能。通過使徑向上的正極集電體的厚度大于正極催化劑層的厚度，可以容易地進行正極集電體與連接端子的連接。

技術領域

本發明涉及金屬空氣電池。

背景技術

以往，已公知將金屬作為負極活性物質并將空氣中的氧作為正極活性物質的金屬空氣電池。例如，在日本專利公開公報特開2014-194892號(文獻1)和國際公開第2014/156763號(文獻2)中，公開了負極層、電解質層和正極層從中心軸朝向徑向的外側依次同心圓狀配置的金屬空氣電池。在所述金屬空氣電池的正極層中，正極催化劑承載于正極導電層的外側面，形成正極催化劑層。在文獻1中，通過在正極催化劑層的周圍卷繞鎳等金屬的網狀薄片體而形成集電層。此外，文獻1中還記載了將互連器(interconnector)設置為集電層的情形。此時，互連器與承載正極催化劑的正極導電層的外側面的一部分抵接。即，互連器實質上形成在正極催化劑層上。文獻2中，在正極催化劑層的外側面的一部分設置由陶瓷形成的互連器，進而形成有將正極催化劑層的外側面與互連器一起覆蓋的疏液層。

可是，在文獻1、2的金屬空氣電池中，由于在正極催化劑層上形成正極集電體，所以正極催化劑層的導電率較低時，正極集電體與正極導電層之間的電阻增大。此時，金屬空氣電池的電池性能降低。此外，還期望能容易地進行正極集電體與外部的電路等上連接的連接端子之間的連接。

發明內容

本發明涉及金屬空氣電池，其目的在于容易地進行正極集電體與連接端子的連接，并且降低正極集電體與正極導電層之間的電阻來提高電池性能。

本發明的金屬空氣電池包括：筒狀的正極，以規定的中心軸為中心；負極，與所述正極的內側面相對；以及電解質層，配置在所述負極與所述正極之間，所述正極包括：筒狀的正極導電層，以所述中心軸為中心；正極催化劑層，形成在所述正極導電層的外側面上，并且導電率低于所述正極導電層；以及正極集電體，以在沿著所述中心軸的軸向上延伸的方式，形成在所述正極導電層的所述外側面中的不存在所述正極催化劑層的不存在區域，與所述正極導電層的所述外側面直接接觸，徑向上的所述正極集電體的厚度大于所述正極催化劑層的厚度，所述正極集電體的一部分登上所述正極催化劑層的外側面，并且所述正極催化劑層的外側面的其他部分未形成所述正極集電體。

按照本發明，能夠容易地進行正極集電體與連接端子的連接，并且可以降低正極集電體與正極導電層之間的電阻來提高電池性能。

本發明的一個優選方式中，所述正極導電層由導電性陶瓷形成，所述正極集電體由能與陶瓷接合的焊料形成。

本發明的另一優選方式中，所述正極導電層、所述正極催化劑層和所述正極集電體由鈣鈦礦型氧化物形成。

本發明的一個方式中，金屬空氣電池還包括導電板，所述導電板為至少在所述軸向上延伸的板狀，并且導電率高于所述正極集電體，所述導電板與所述軸向上的所述正極集電體的大致整體接合。

此時，優選具有與所述金屬空氣電池相同的結構的其他金屬空氣電池的正極集電體接合于所述導電板。

參照附圖并根據以下的本發明的詳細說明，可以清楚地了解上述的目的和其他目的、特征、方式以及優點。

附圖說明

圖1是表示金屬空氣電池的結構的圖。

圖2是表示金屬空氣電池的另一例的圖。