[发明专利]电极单元包及使用了该电极单元包的锌二次电池

说明书

本发明是一种使用于密封型锌二次电池的电极单元包，该电极单元包包括：隔板结构体，其包含具有氢氧化物离子传导性但不具有透水性的隔板；对置部件，其以能够形成出内部空间的方式被液密性地密封接合于隔板结构体，并与隔板结构体一起构成上部开放的不透水性壳体；以及电极，其为负极或正极，该电极被收纳在不透水性壳体的内部空间，并且所述负极包含锌和/或氧化锌。根据本发明，能够以在使密封接合部位较少的同时处理性更加优异、制作更加简便且对层叠电池的组装更加有利的电极单元包的形态，来提供正负极间通过氢氧化物离子传导性隔板而可靠地被分隔开的电极内置零件。

技术领域

本发明涉及电极单元包及使用了该电极单元包的锌二次电池。

背景技术

虽然一直以来都在开发及研究镍锌二次电池等锌二次电池，但是尚未实用化。这是因为存在如下问题：充电时构成负极的锌生成被称为枝晶的树枝状结晶，该枝晶刺破隔板，与正极发生短路。因此，对于镍锌二次电池等锌二次电池，强烈希望开发出防止锌枝晶导致的短路的技术。

为了应对这样的问题和要求，提出了使用氢氧化物离子传导性陶瓷隔板的电池。例如在专利文献1(国际公开第2013/118561号)中，公开了：在镍锌二次电池中，为了防止锌枝晶导致的短路的目的，将包含氢氧化物离子传导性的无机固体电解质体的隔板设置在正极及负极之间的内容，作为无机固体电解质体，使用基本组成为通式：M²⁺_1-xM³⁺_x(OH)₂A^n-_x/n·mH₂O(式中，M²⁺是至少一种以上的2价阳离子，M³⁺是至少一种以上的3价阳离子，A^n-是n价的阴离子，n是1以上的整数，x是0.1～0.4)的层状双氢氧化物(LDH)。另外，专利文献2(国际公开第2015/098610号)公开了：具有多孔质基材、以及包含有层状双氢氧化物的功能层的、含有层状双氢氧化物的复合材料，并记载了功能层不具有透水性。

另一方面，为了得到高电压及大电流，广泛采用将多个单电池组合而制作的层叠电池。层叠电池的构成为：多个单电池串联或并联连接而得到的层叠体被收纳在一个电池容器内。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2013/118561号

专利文献2：国际公开第2015/098610号

发明内容

本申请人率先成功开发出了具有氢氧化物离子传导性、但高度致密化成不具有透水性的程度的陶瓷隔板(无机固体电解质隔板)。另外，还成功地将这样的陶瓷隔板形成在多孔质基材上。在使用这样的隔板(或者附带有多孔质基材的隔板)构成镍锌电池等二次电池的情况下，能够防止锌枝晶所导致的短路等。并且，为了最大限度地发挥该效果，希望通过氢氧化物离子传导性陶瓷隔板而将电池容器内可靠地分隔出正极侧和负极侧。特别是，为了确保该构成，并且，得到高电压及大电流，只要能够将多个单电池组合而容易地组装层叠电池即可。另一方面，为了构成密封型的镍锌电池，希望能够可靠地分隔出正极侧和负极侧，并能确保所期望的密封性。为此，必须可靠地进行粘接部位的密封，电池构成、制造工序容易变得复杂。这种电池构成、制造工序的复杂化在构成层叠电池的情况下会变得比较显著。这是因为：需要针对构成层叠电池的多个单电池的每一个实施用于确保密封性的密封。