[发明专利]空气电池、空气电池系统和搭载空气电池系统的交通工具

说明书

本公开提供一种新的空气二次电池、空气二次电池系统、以及搭载有空气二次电池系统的交通工具。本公开的空气二次电池，含有能够使氧原子局部规整地插入和脱离的氧化物作为负极活性物质。另外，本公开的空气二次电池系统具有空气二次电池、以及向空气二次电池供给热的热源。另外，本公开的车辆搭载有空气二次电池系统，使用从空气二次电池供给的电力作为至少一部分驱动力。

技术领域

本公开涉及空气电池、空气电池系统和搭载空气电池系统的交通工具。

背景技术

空气电池能够利用空气中的氧作为正极活性物质，因此具有体积能量密度高、比较容易小型化和轻量化等之类的优点。为了进一步活用空气电池的这些优点，对可充电的空气电池、即空气二次电池展开了研究。

作为空气二次电池中所利用的负极活性物质，已知碱金属、碱土金属、铝、锌等。

利用这些负极活性物质的空气二次电池中，具有放电时在负极活性物质的表面形成钝化膜之类的问题、充电时从负极活性物质层的表面生长出枝晶之类的问题等。

关于这一点，专利文献1公开了利用钴作为负极活性物质的空气二次电池。根据该文献可知，作为负极活性物质的钴，即使没有添加剂等也难以发生溶解和形态变化。

另外，专利文献2公开了使用碱金属、碱土金属或铝等作为负极活性物质的空气二次电池中，作为与这些负极活性物质的反应性低的电解液，使用有机电解液。

再者，空气二次电池在充放电中，氢氧根离子在正负极之间移动。除了空气电池以外，作为在充放电中氢氧根离子在正负极之间移动的电池，例如可举出非专利文献1公开的电池。

非专利文献1公开了作为正极活性物质和负极活性物质分别利用铁基钙钛矿型氧化物的二次电池。

在先技术文献

专利文献1：日本特开平5-121105号公报

专利文献2：日本特开平5-258782号公报

非专利文献1：Hibino et al,SCIENTIFIC REPORTS，2012年8月24日

发明内容

如专利文献1和2公开的那样，已知利用金属、例如碱金属、碱土金属、铝、锌或钴等作为负极活性物质的空气二次电池。

对这样的空气二次电池进行了充电的情况下，根据负极活性物质的种类，会在负极活性物质的表面形成钝化膜。这是由于负极活性物质会伴随一次相变而氧化。

另外，对这样的空气二次电池进行了充电的情况下，根据负极活性物质的种类，会从负极活性物质层的表面生长出枝晶。这是由于在空气二次电池的充放电反应中，负极活性物质发生溶解和析出。

关于这一点，本公开人对能够抑制这些问题的空气二次电池进行了研究。

再者，使用金属氧化物作为正极活性物质和负极活性物质的电池，能量密度容易减小。另外，这样的电池由于正极活性物质与负极活性物质的氧化还原电位差小，因此电池的电压也容易减小。

本公开的目的是提供一种新的空气二次电池、空气二次电池系统、以及搭载有空气二次电池系统的交通工具。

本公开人发现通过以下手段能够达成上述课题。

《技术方案1》

一种空气二次电池，依次具有负极活性物质层、电解液层和空气极层，所述负极活性物质层含有能够使氧原子局部规整地插入和脱离的氧化物作为负极活性物质。

《技术方案2》

根据技术方案1所述的空气二次电池，所述氧化物是钙钛矿型、钙铁石型、笼目晶格型或铜铁矿型的金属氧化物。