[發明專利]鋰空氣電池的負極復合體構造

有效

• 申請號: 201780025429.8
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN109075413B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: K·拉赫曼;泉博章;野村雅也;南浩成
• 申請（專利權）人: 鈴木株式會社
• 主分類號: H01M12/08
• 分類號: H01M12/08;H01M50/46;H01M4/66;H01M4/70
• 代理公司: 北京格羅巴爾知識產權代理事務所(普通合伙) 11406
• 代理人: 孫德崇

本發明提供一種充電和放電性能不易降低的、能用于鋰空氣電池的負極復合體構造。提供一種鋰空氣電池的負極復合體構造，其具有：負極集電體；負極層，其為金屬鋰，或為以鋰為主要成分的合金，或為以鋰為主要成分的化合物，該負極層層疊于所述負極集電體；及隔膜，其層疊于所述負極層，該鋰空氣電池的負極復合體構造是利用所述隔膜和所述負極集電體將所述負極層密封而成的。

技術領域

本發明涉及一種用于鋰空氣電池的負極復合體構造。

背景技術

近年來，作為能獲得高于現有的鋰離子電池的能量密度的下一代電池，提出有金屬空氣電池。金屬空氣電池是以金屬為負極活性物質且以空氣中的氧為正極活性物質的電池。而且，據說，在該金屬空氣電池的負極活性物質使用了金屬鋰的情況下，理論上的每單位重量所產生的能量更大，因此特別受關注。于是，將金屬中的金屬鋰用作負極活性物質的金屬空氣電池被稱為鋰空氣電池。

鋰空氣電池大致分為下述兩種：內部使用水溶液系電解質的電池和內部使用非水溶液系電解質的電池。與使用非水溶液系電解質的電池相比，使用水溶液系電解質的鋰空氣電池具有不易受到空氣中的水分的影響這樣的優點。但是，被用作負極活性物質的金屬鋰與氧或水接觸會發生化學反應，因此，需要將金屬鋰與大氣和水溶液之間隔離開。為了進行該隔離，提出有設置具有鋰離子傳導性的固體電解質等作為隔離層這樣的方法。

例如，專利文獻1中公開了一種鋰空氣電池，其采用了水溶液系電解質，該鋰空氣電池在呈板狀的金屬鋰的一個面形成有聚合物電解質緩沖層，具有被具有鋰離子傳導性的玻璃陶瓷所覆蓋的負極復合體。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2010－192313號公報

發明內容

發明要解決的問題

另外，在將專利文獻1所公開的那樣的鋰空氣電池應用于實際的情況下，被用作負極活性物質的金屬鋰被設置于作為負極端子的金屬(負極集電體)。當對上述這樣的構造的鋰空氣電池進行多次充電和放電時，有時，在充電時，會在負極端子的局部(例如背面)析出金屬鋰的枝晶。而且，有時，該枝晶的頂端會折斷，從而產生微小的鋰粉(死鋰)，該鋰粉會分散在電解液中。該分散開的鋰粉會漂浮離開負極端子，因此，對充電和放電沒有貢獻。其結果，隨著死鋰的增加，鋰空氣電池的充電和放電性能會逐漸降低。

針對上面這樣的情況，本發明的目的在于，提供一種充電和放電性能不易降低的、用于鋰空氣電池的負極復合體構造。

用于解決問題的方案

為了達到上述目的，本發明的鋰空氣電池的負極復合體構造的一技術方案具有：負極集電體；負極層，其為金屬鋰，或為以鋰為主要成分的合金，或為以鋰為主要成分的化合物，該負極層層疊于所述負極集電體；及隔膜，其層疊于所述負極層，該鋰空氣電池的負極復合體構造是利用所述隔膜和所述負極集電體將所述負極層密封而成的。

發明的效果

采用本發明，能夠提供一種充電和放電性能不易降低的、能用于鋰空氣電池的負極復合體構造。

附圖說明

圖1是表示第一實施方式的鋰空氣電池的負極復合體的剖視圖。

圖2是表示第一實施方式的鋰空氣電池的負極的剖面的放大圖。

圖3是表示第一實施方式的鋰空氣電池的負極的俯視圖。

圖4是表示第一實施方式的鋰空氣電池的負極的仰視圖。

圖5是表示第二實施方式的鋰空氣電池的負極復合體的剖視圖。