[发明专利]LDH隔板及锌二次电池

说明书

本发明提供能够更进一步有效地抑制由锌枝晶引起的短路的LDH隔板。该LDH隔板包括：高分子材料制的多孔质基材、以及将多孔质基材的孔封堵的层状双氢氧化物(LDH)。LDH隔板具有多个扁平形状的残留气孔，残留气孔的长度方向与LDH隔板的厚度方向不平行。

技术领域

本发明涉及LDH隔板及锌二次电池。

背景技术

已知：镍锌二次电池、空气锌二次电池等锌二次电池中，在充电时金属锌呈枝晶状地从负极析出，贯穿无纺布等隔板的空隙而到达正极，结果，引起短路。反复发生上述由锌枝晶引起的短路会导致充放电寿命缩短。

为了应对上述问题，提出了具备层状双氢氧化物(LDH)隔板的电池，其选择性地透过氢氧化物离子，并且，阻止锌枝晶贯穿。例如，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将LDH隔板设置于正极与负极之间。另外，专利文献2(国际公开第2016/076047号)中公开了具备与树脂制外框嵌合或接合的LDH隔板的隔板结构体，并公开了LDH隔板具备具有不透气性和/或不透水性的程度的高致密性。另外，该文献中还公开了LDH隔板能够与多孔质基材复合化。此外，专利文献3(国际公开第2016/067884号)中公开了用于在多孔质基材的表面形成LDH致密膜而得到复合材料(LDH隔板)的各种方法。该方法包括如下工序，即，使能够提供LDH的结晶生长起点的起点物质均匀地附着于多孔质基材，在原料水溶液中对多孔质基材实施水热处理，使LDH致密膜形成于多孔质基材的表面。

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2016/076047号

专利文献3：国际公开第2016/067884号

发明内容

在使用如上所述的LDH隔板来构成镍锌电池等锌二次电池的情况下，能够以某种程度阻止由锌枝晶引起的短路等。但是，期望防止枝晶短路的效果进一步改善。

本发明的发明人最近发现，通过将高分子多孔质基材的孔用LDH封堵，并使残留气孔变形为扁平形状，能够提供可以更进一步有效地抑制由锌枝晶引起的短路的LDH隔板。

因此，本发明的目的在于，提供能够更进一步有效地抑制由锌枝晶引起的短路的LDH隔板。

根据本发明的一个方案，提供一种LDH隔板，其包括：高分子材料制的多孔质基材、以及将所述多孔质基材的孔封堵的层状双氢氧化物(LDH)，所述LDH隔板的特征在于，

所述LDH隔板具有多个扁平形状的残留气孔，所述残留气孔的长度方向与所述LDH隔板的厚度方向不平行。

根据本发明的另一方案，提供一种锌二次电池，其特征在于，具备所述LDH隔板。

根据本发明的又一方案，提供一种固体碱性燃料电池，其特征在于，具备所述LDH隔板。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的LDH隔板的截面示意图。

图2是例1～5的连续充电试验中使用的测定装置的截面示意图。

图3A是表示例1～5中使用的He透过率测定系统的一个例子的示意图。

图3B是图3A所示的测定系统中使用的试样保持件及其周边构成的截面示意图。

图4是表示例1～5中使用的电化学测定系统的截面示意图。

图5是例2中制作的LDH隔板的截面FE－SEM图像。图中，灰色区域相当于高分子多孔质基材，白色区域相当于LDH，黑色区域相当于残留气孔。