图8的右侧所示的将进行了分割的4个电池用电极体贴合而成的阳极8组装到金属空气电池45中。此外，组装到金属空气电池45中的阳极8也可以是将进行了分割的6个、8个、10个电池用电极体贴合而成的阳极。
[0244]4.空气电极、离子交换膜
[0245]空气电极10是由大气中的氧气、水和电子生成氢氧化物离子(OH_)的电极。空气电极10例如由导电性的多孔性载体和被多孔性载体所吸附的空气电极催化剂构成。由此，在空气电极催化剂上，能够使氧气、水和电子共存，能够进行电极反应。用于电极反应的水既可以从大气中供给，也可以从电解液供给。
[0246]在多孔性载体中，例如举出乙炔黑、炉黑、槽法炭黑、科琴黑等炭黑、石墨、活性炭等的导电性碳粒子。此外，还能够使用气相法碳纤维(VGCF)、碳纳米管、碳纳米线等的碳纤维。
[0247]在空气电极催化剂中，例如举出铂、铁、钴、镍、钯、银、钌、铱、钼、锰、这些金属化合物以及由包括这些金属中的2种以上的合金构成的微粒子。该合金优选为含有铂、铁、钴、镍中的至少2种以上的合金，例如举出铂-铁合金、铂-钴合金、铁-钴合金、钴-镍合金、铁-镍合金等、铁-钴-镍合金。
[0248]此外，在空气电极10中包含的多孔性载体也可以进行表面处理，使得在其表面阳离子基作为固定离子而存在。由此，由于氢氧化物离子能够在多孔性载体的表面传导，因此在空气电极催化剂上生成的氢氧化物离子容易移动。
[0249]此外，空气电极10也可以具有被多孔性载体所吸附的阴离子变换树脂。由此，由于氢氧化物离子能够在阴离子变换树脂上传导，因此在空气电极催化剂上生成的氢氧化物离子容易移动。
[0250]空气电极10既可以被设置成与大气直接接触，也可以被设置成与空气流路26接触。由此，能够对空气电极10供给氧气。此外，在设置空气流路26的情况下，通过流出被空气流路26所加湿的空气，还能够与氧气一并对空气电极10供给水。空气流路26能够设置于例如在图9或者图25所示的金属空气电池45中包含的集电部件25。由此，能够形成空气流路26的同时经由集电部件25而连接空气电极10和外部电路，能够将金属空气电池45的电力向外部电路输出。
[0251]空气电极10也可以被设置成与在电解液槽11中蓄积的电解液13接触。由此，在空气电极10中生成的氢氧化物离子能够容易地移动到电解液13。此外，空气电极10中的电极反应所需的水容易从电解液13供给到空气电极10。
[0252]此外，空气电极10也可以被设置成接触到与在电解液槽11中蓄积的电解液13接触的离子交换膜9。离子交换膜9也可以是阴离子交换膜。由此，在空气电极10产生的氢氧化物离子能够在阴离子交换膜上传导，移动到电解液。
[0253]通过设置离子交换膜9，能够限定在空气电极10和电解液13之间移动的离子种类。在离子交换膜9为阴离子交换膜的情况下，由于阴离子交换膜具有作为固定离子的阳离子基，因此电解液中的阳离子不能传导到空气电极10。相对于此，由于在空气电极10生成的氢氧化物离子是阴离子，因此能够传导到电解液。由此，能够进行金属空气电池45的电池反应，并且，能够防止电解液13中的阳离子移动到空气电极10。由此，能够抑制空气电极10中的金属、碳酸化合物的析出。
[0254]此外，通过设置离子交换膜9，能够抑制在电解液中包含的水被过剩地供给到空气电极10。
[0255]作为离子交换膜9，例如举出全氟磺酸类、全氟羧酸类、苯乙烯-乙烯基苯类、季铵类的固体高分子电解质膜(阴离子交换膜)。
[0256]在将空气电极10设置成与离子交换膜9接触的情况下，例如，如图9所示，能够设置成将空气电极10形成在离子交换膜9的上方，并将其由电解液槽11和集电部件25夹住。
[0257]标号说明
[0258]l、la、lb、lc、ld:金属部;
[0259]2:结构部件；
[0260]2a、2c、2e、2g:第一结构部件；
[0261]2b、2d、2f、2h:第二结构部件；
[0262]21:第三结构部件；
[0263]3:电极活性物质部；
[0264]3a、3c、3e、3g:第一电极活性物质部；
[0265]3b、3d、3f、3h:第二电极活性物质部；
[0266]4:膜部；
[0267]5、5a、5b、5c、5d:电池用电极体；
[0268]6:集电部；
[0269]6a:第一集电部；
[0270]6b:第二集电部；
[0271]7:绝缘部；
[0272]7a:第一绝缘部；
[0273]7b:第二绝缘部；
[0274]8:阳极；
[0275]8a:第一阳极；
[0276]8b:第二阳极；
[0277]9:离子交换膜；
[0278]10:空气电极；
[0279]11:电解液槽；
[0280]12:分割面；
[0281]12a:第一分割面；
[0282]12b:第二分割面；
[0283]13:电解液；
[0284]14:连接端子；
[0285]15:金属露出面；
[0286]16:支撑部件；
[0287]17:盖部件；
[0288]18:第一主要面；
[0289]19:第二主要面；
[0290]21:罩部件；
[0291]21a:第一罩部件；
[0292]21b:第二罩部件；
[0293]21c:第三罩部件；
[0294]25:集电部件；
[0295]26:空气流路；
[0296]28:垫片；
[0297]31:螺栓；
[0298]32:螺母；
[0299]45:金属空气电池；
[0300]101:锌电极；
[0301]103:碱性电解液；
[0302]105:空气电极；
[0303]106:阴离子交换膜。
【主权项】
1.一种电池用电极体，其特征在于， 具备:第一金属部，包含作为电极活性物质的金属来作为主成分；第一结构部件，与第一金属部的表面的一部分接触；以及被覆部件，与第一金属部的表面的其他部分接触， 第一金属部、第一结构部件以及所述被覆部件被设置成能够在第一结构部件和所述被覆部件之间分割第一金属部或者使所述被覆部件从第一金属部脱离，使得在第一金属部中包含的金属露出。
2.根据权利要求1所述的电池用电极体，其中， 所述被覆部件是第二结构部件， 第一金属部被设置成能够分割为第一电极活性物质部以及第二电极活性物质部，使得第一金属部的内部的金属露出， 第一结构部件被设置成在第一电极活性物质部上配置， 第二结构部件被设置成在第二电极活性物质部上配置。
3.根据权利要求2所述的电池用电极体，其中， 第一结构部件以及第二结构部件实质上覆盖第一金属部的整个表面。
4.根据权利要求1至3的任一项所述的电池用电极体，其中， 第一金属部包括膜部，该膜部的第一主要面以及第二主要面与所述金属接触，并且，所述第一金属部被设置成通过从所述金属剥离所述膜部，能够分割为第一电极活性物质部以及第二电极活性物质部。
5.根据权利要求1所述的电池用电极体，其中， 所述被覆部件是罩部件， 所述罩部件被设置成能够从第一金属部脱离，使得成为电极表面的第一金属部的表面的金属露出。
6.根据权利要求5所述的电池用电极体，其中， 第一结构部件以及所述罩部件的双方实质上覆盖第一金属部的整个表面。
7.根据权利要求5或6所述的电池用电极体，其中， 还具备第二金属部，该第二金属部包含作为电极活性物质的金属来作为主成分， 第一结构部件具有2个主要面，并且一个主要面与第一金属部的表面的一部分接触，另一个主要面与第二金属部的表面的一部分接触， 所述罩部件与成为电极表面的第二金属部的表面接触，并且被设置成能够从第二金属部脱离，使得第二金属部的表面的金属露出。
8.根据权利要求7所述的电池用电极体，其中， 第一结构部件以及所述罩部件的双方实质上覆盖第二金属部的整个表面。
9.根据权利要求5或6所述的电池用电极体，其中， 还具备第二金属部和第三结构部件，所述第二金属部包含作为电极活性物质的金属来作为主成分，所述第三结构部件与第二金属部的表面的一部分接触， 所述罩部件与成为电极表面的第二金属部的表面接触，并且被设置成能够从第二金属部脱离，使得第二金属部的表面的金属露出。
10.根据权利要求9所述的电池用电极体，其中， 第三结构部件以及所述罩部件的双方实质上覆盖第二金属部的整个表面。
11.根据权利要求5或6所述的电池用电极体，其中， 还具备第二金属部和第三结构部件，所述第二金属部包含作为电极活性物质的金属来作为主成分，所述第三结构部件与第二金属部的表面的一部分接触， 第一结构部件与成为电极表面的第二金属部的表面接触，并且被设置成能够从第二金属部脱离，使得第二金属部的表面的金属露出。
12.根据权利要求11所述的电池用电极体，其中， 第一结构部件以及第三结构部件的双方实质上覆盖第二金属部的整个表面。
13.根据权利要求1至12的任一项所述的电池用电极体，其中， 第一结构部件由导电性材料构成。
14.根据权利要求1至12的任一项所述的电池用电极体，其中， 第一结构部件包括与第一金属部的表面接触的导电性的集电部和绝缘性的绝缘部。
15.根据权利要求14所述的电池用电极体，其中， 所述绝缘部设置在所述集电部的外侧。
16.根据权利要求13至15的任一项所述的电池用电极体，其中， 第一结构部件包括连接端子。
17.根据权利要求1至16的任一项所述的电池用电极体，其中， 所述金属是金属锌、金属钙、金属镁、金属铝、金属铁、金属锂以及金属钠中的任一个。
18.一种阳极，包括通过将权利要求2至4的任一项所述的电池用电极体分割而得的第一电极活性物质部以及第一结构部件。
19.一种阳极，包括通过将权利要求2至4的任一项所述的电池用电极体分割而得的第一电极活性物质部以及第一结构部件、第二电极活性物质部以及第二结构部件， 第一结构部件和第二结构部件接合。
20.一种阳极，由权利要求5至12的任一项所述的电池用电极体制作而成，其特征在于， 所述阳极包括第一金属部和第一结构部件， 第一金属部通过使所述罩部件从第一金属部脱离而使表面的金属露出。
21.一种阳极，由权利要求9至12的任一项所述的电池用电极体制作而成，其特征在于， 所述阳极包括第二金属部和第三结构部件， 第二金属部通过使所述罩部件或者第一结构部件从第二金属部脱离而使表面的金属露出。
22.—种金属空气电池，其特征在于， 包括权利要求18至21的任一项所述的阳极、蓄积电解液的电解液槽及成为阴极的空气电极， 所述阳极被设置成能够插入到所述电解液槽内且能够从所述电解液槽内拔出。
23.根据权利要求22所述的金属空气电池，其中， 所述阳极被配置成使露出所述金属的面成为所述空气电极侧。
24.根据权利要求22或23所述的金属空气电池，其中， 还包括被设置在所述阳极和所述空气电极之间的离子交换膜， 所述离子交换膜的第一主要面与在所述电解液槽中蓄积的电解液接触，第二主要面与所述空气电极接触。
【专利摘要】本发明的电池用电极体的特征在于，具备：第一金属部，包含作为电极活性物质的金属来作为主成分；第一结构部件，与第一金属部的表面的一部分接触；以及被覆部件，与第一金属部的表面的其他部分接触，第一金属部、第一结构部件以及所述被覆部件被设置成能够在第一结构部件和所述被覆部件之间分割第一金属部或者使所述被覆部件从第一金属部脱离，使得在第一金属部中包含的金属露出。
【IPC分类】H01M12-08, H01M12-06
【公开号】CN104756309
【申请号】CN201380054652
【发明人】佐多俊辅, 吉田章人, 吉江智寿, 加贺正树, 竹中忍, 冈伸彦, 坂下和也, 松山贵洋, 内海久幸, 上村雄一
【申请人】夏普株式会社
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年10月7日
【公告号】WO2014061491A1