用本實施方式的鋰空氣電池1A和鋰空氣電池1A的正極結(jié)構(gòu)體3,能獲得與第一 實施方式同樣的效果，并且2個正極結(jié)構(gòu)體3配置在將負極復合體4A的有助于電池反應的 面積增加到2倍的位置，因此，能夠提高輸入輸出密度。此外，能夠減少鋰空氣電池1A的部 件件數(shù)，使鋰空氣電池1A和鋰空氣電池單元電池10A的結(jié)構(gòu)更加緊湊，能夠減少它們的重 量。
[0073]此外，采用本實施方式的鋰空氣電池1A及其正極結(jié)構(gòu)體3,與將水溶液系電解質(zhì) 內(nèi)包在每個鋰空氣電池單元電池中的以往的鋰空氣電池相比較，將多個鋰空氣電池單元電 池10A并列連接而收容在1個殼體2內(nèi)。由此，鋰空氣電池1A不必針對每個鋰空氣電池單 元電池10A都配置隔板（相當于以往的鋰空氣電池的外殼），由多個空氣電池單元電池10A 共有電解質(zhì)7,從而能夠使鋰空氣電池1A整體的電解質(zhì)7的儲存量理想化而降低重量、體 積。
[0074]實施例
[0075] 以下，利用實施例具體說明本發(fā)明，但本發(fā)明的鋰空氣電池和鋰電池的正極結(jié)構(gòu) 體并未被下述實施例所限制。
[0076]試駘例1
[0077] |H極的制作
[0078] 按照以下的步驟制作正極。
[0079] (1)量取碳負載鉑（Pt :45. 8% )80mg作為正極的氧還原的催化劑，量取聚偏氟乙 烯（PVDF) 20mg作為粘結(jié)劑（日文：結(jié)著剤），添加N-甲基吡咯烷酮（NMP) 3. 0ml調(diào)制成混 合溶劑。
[0080] ⑵利用攪拌機（新基制AR - 100)將混合溶劑攪拌和分散15分鐘，利用超聲波 將混合溶劑攪拌和分散60分鐘，使用涂布機（松尾產(chǎn)業(yè)制K202控制涂布機）將混合溶劑涂 敷在碳纖維布上，之后放置在熱板上以ll〇°C加熱干燥1個小時，制作鉑負載量約0. 25mg/ cm2的正極。
[0081] (3)在⑵的正極上，對于負載有鉑的碳纖維布的尺寸（面積），以負極復合體 的金屬鋰的尺寸（2. 0cm2)為基準地將兩個面的總面積分配為2. 0cm2、3. 0cm2、3. 2cm2以及 4. 0cm2,從而制作正極的樣品1、2、3及4。
[0082] (4)將⑴的碳負載鉑（Pt :45. 8% )的量設為160mg，制作鉑負載量約0? 45mg/cm2 的正極。
[0083] (5)制作以負極復合體的金屬鋰的尺寸（2. 0cm2)為基準將在⑷中負載有鉑的碳 纖維布的尺寸（面積）做成2. 0cm2而成的樣品5。
[0084] 負極復合體的制作
[0085] 使用表1所示的規(guī)格、尺寸等的構(gòu)成構(gòu)件按照以下的步驟制作負極復合體。
[0086] (1)利用SBR系合成橡膠系粘接劑在固體電解質(zhì)的一個面上粘接窗材料用的鋁層 壓片包覆構(gòu)件。在固體電解質(zhì)的另一個面上配置作為緩沖層的纖維素隔膜，將有機電解質(zhì) (EC:EMC = 1: 1，1M的LiPF6) 70. 0ml滴到纖維素隔膜上使其滲入。
[0087] (2)將粘貼在銅箔上的金屬鋰配置在纖維素隔膜上。
[0088] (3)為了將這些構(gòu)件放入到作為外周密封構(gòu)件的鋁層壓片包覆構(gòu)件之間進行捆 包，將外側(cè)用和窗材料用的鋁層壓片包覆構(gòu)件的四個邊的端部以重合的狀態(tài)熱熔接而進行 密閉。
[0089] 水系電解質(zhì)的調(diào)制
[0090] 使4. 24g的LiCl溶解于純化水500ml，調(diào)制2M(mol/L)的LiCl水溶液。為了保持 水系電解質(zhì)，將500 y 1左右水系電解質(zhì)滴到纖維素片上，配置在正極結(jié)構(gòu)體和負極復合體 之間。
[0091] 轟1
[0092] 表1.負極復合體的構(gòu)成構(gòu)件
【主權項】
1. 一種裡空氣電池，其具備負極、固體電解質(zhì)、電解質(zhì)、正極， 上述正極的表面積大于上述負極的表面積。
2. 根據(jù)權利要求1所述的裡空氣電池，其特征在于， 上述正極是由2個W上的上述正極層疊而形成的正極結(jié)構(gòu)體。
3. 根據(jù)權利要求2所述的裡空氣電池，其特征在于， 上述正極結(jié)構(gòu)體的投影面積與上述負極中的面積較大的面的投影面積大致相等。
4. 根據(jù)權利要求2或3所述的裡空氣電池，其特征在于， 上述正極結(jié)構(gòu)體還包括： 空氣極層，其含有導電性材料，作為上述正極的至少一個面；W及 板狀或線狀的正極集電體，其與上述空氣極層電連接， 上述負極還包括： 板狀或線狀的負極集電體； 板形狀的負極層，其由金屬裡、W裡為主要成分的合金或者W裡為主要成分的化合物 形成，與上述負極集電體的一部分電連接； 固體電解質(zhì)，其在上述負極層和上述電解質(zhì)之間傳導裡離子；W及 負極復合體，該負極復合體包括： 板形狀的緩沖層，其由具有裡離子傳導性的玻璃陶瓷材料形成，將上述負極層和上述 固體電解質(zhì)之間隔開；W及 接合部，其使上述負極集電體的與上述負極層電連接的部分之外的其余部露出到其外 偵U，并且將上述負極層、上述緩沖層W及上述固體電解質(zhì)包在內(nèi)部而進行封閉。
5. 根據(jù)權利要求4所述的裡空氣電池，其特征在于， 上述正極結(jié)構(gòu)體和上述負極復合體并聯(lián)地電連接。
6. 根據(jù)權利要求4或5所述的裡空氣電池，其特征在于， 2個W上的上述正極結(jié)構(gòu)體和1個W上的上述負極復合體交替并聯(lián)地電連接。
7. 根據(jù)權利要求4~6中任一項所述的裡空氣電池，其特征在于， 上述正極集電體是W不誘鋼、鑲、侶、金、銷或者碳材料為材料形成的。
8. 根據(jù)權利要求4~7中任一項所述的裡空氣電池，其特征在于， 上述空氣極層是多孔質(zhì)結(jié)構(gòu)、有規(guī)則地排列構(gòu)成纖維而形成的網(wǎng)結(jié)構(gòu)、隨機排列構(gòu)成 纖維而形成的無紡布結(jié)構(gòu)或者S維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。
9. 根據(jù)權利要求4~8中任一項所述的裡空氣電池，其特征在于， 上述負極集電體W銅或鑲為材料。
10. 根據(jù)權利要求4~9中任一項所述的裡空氣電池，其特征在于， 該裡空氣電池還包括用于收容上述正極結(jié)構(gòu)體和上述負極復合體的殼體， 上述電解質(zhì)儲存在上述殼體內(nèi)，至少與上述正極結(jié)構(gòu)體接觸，在上述正極結(jié)構(gòu)體和上 述負極復合體之間傳導裡離子。
11. 根據(jù)權利要求4~10中任一項所述的裡空氣電池，其特征在于， 上述殼體是氣樹脂成形品或氣樹脂的多孔質(zhì)體，該氣樹脂成形品由具有聚己締、偏氣 己締單元W及四氣己締單元的氣聚合物形成，該氣樹脂的多孔質(zhì)體由具有偏氣己締單元和 四氣己締單元的氣聚合物形成。
12. 根據(jù)權利要求1~11中任一項所述的裡空氣電池，其特征在于， 僅有上述正極集電體和上述負極集電體露出到上述殼體的外側(cè)。
13. 根據(jù)權利要求1~12中任一項所述的裡空氣電池，其特征在于， 上述電解質(zhì)是水溶液系的電解液。
14. 一種裡空氣電池的正極結(jié)構(gòu)體，其包括正極，該正極具有：線狀或板狀的正極集電 體，其W不誘鋼、鑲、侶、金、銷或者碳材料為材料形成的；W及空氣極層，其負載有催化劑且 是多孔質(zhì)結(jié)構(gòu)、有規(guī)則地排列構(gòu)成纖維而形成的網(wǎng)結(jié)構(gòu)、隨機排列構(gòu)成纖維而形成的無紡 布結(jié)構(gòu)或者=維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)， 上述正極含有導電性材料，與上述正極集電體電連接，上述空氣極層作為上述正極的 至少一個面， 上述正極結(jié)構(gòu)體是由2個W上的上述正極層疊形成的， 通過改變上述正極的層疊張數(shù)、大小或者層疊方向，使其投影面積發(fā)生變化。
【專利摘要】本發(fā)明提供鋰空氣電池和鋰空氣電池的正極結(jié)構(gòu)體。該鋰空氣電池與以往的空氣電池相比，能提高鋰空氣電池正極的氧化還原能力而防止產(chǎn)生氫。鋰空氣電池(1、1A)具備負極(4、11)、固體電解質(zhì)(13)、電解質(zhì)(7)、正極(3、8)。此外，正極(3、8)的表面積大于負極(4、11)的表面積。
【IPC分類】H01M12-06, H01M4-86
【公開號】CN104681895
【申請?zhí)枴緾N201410708917
【發(fā)明人】K·拉赫曼, 泉博章
【申請人】鈴木株式會社
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2014年11月28日
【公告號】DE102014222623A1