电极构造体、空气电池及空气电池组

摘要

本发明提供一种电极构造体，其具备第一电极单元、第二电极单元及第一绝缘性框体，各电极单元具有相邻的构造。第一电极单元在内部具有通气空间且具有通气面的导电性基体的通气面的外表面具备空气电池用正极。第二电极单元在导电性基体的外表面具备空气电池用负极。第一绝缘性框体以相邻的电极单元的空气电池用正极和空气电池用负极相对的方式将相邻的电极单元隔开而接合，且与相邻的电极单元一同形成电解液收纳部。

权利要求

1.一种电极构造体，其特征在于，具备：

第一电极单元，其在内部具有通气空间且具有通气面的箱形的导电性基体的该通气面的外表面具备空气电池用正极；

第二电极单元，其在导电性基体的外表面具备空气电池用负极；

第一绝缘性框体，

上述各电极单元具有相邻的构造，

上述第一绝缘性框体以相邻的电极单元的空气电池用正极和空气电池用负极相对的方式将该相邻的电极单元隔开而接合，且与该相邻的电极单元一同形成电解液收纳部。

2.如权利要求1所述的电极构造体，其特征在于，上述第一电极单元在内部具有通气空间且具有通气面的箱形的导电性基体的该通气面的外表面的局部具备空气电池用正极，上述第二电极单元在导电性基体的外表面的局部具备空气电池用负极，上述第一绝缘性框体具有面积比上述空气电池用正极及上述空气电池用负极中的电极面积大的一方的电极面积还大的开口部。

3.一种电极构造体，其特征在于，具备：

第一电极单元，其在内部具有通气空间且具有通气面的导电性基体的该通气面的外表面具备空气电池用正极；

第二电极单元，其在导电性基体的外表面具备空气电池用负极；

至少一个第三电极单元，其配设在上述第一电极单元与上述第二电极单元之间，在内部具有通气空间且具有通气面的导电性基体的该通气面的外表面具备空气电池用正极，并且在与该通气面相反侧的面的外表面具备空气电池用负极；

第一绝缘性框体，其个数比上述第三电极单元的个数多一个，上述各电极单元具有相邻的构造，

上述第一绝缘性框体以相邻的电极单元的空气电池用正极和空气电池用负极相对的方式将该相邻的电极单元隔开而接合，且与该相邻的电极单元一同形成电解液收纳部。

4.如权利要求3所述的电极构造体，其特征在于，上述第一电极单元在内部具有通气空间且具有通气面的导电性基体的该通气面的外表面的局部具备空气电池用正极，上述第二电极单元在导电性基体的外表面的局部具备空气电池用负极，上述第三电极单元在内部具有通气空间且具有通气面的导电性基体的该通气面的外表面的局部具备空气电池用正极，并且在与该通气面相反侧的面的外表面的局部具备空气电池用负极，上述第一绝缘性框体具有面积比上述空气电池用正极及上述空气电池用负极中的电极面积大的一方的电极面积还大的开口部。

5.如权利要求3所述的电极构造体，其特征在于，上述第一电极单元仅配设在上述空气电池用正极和上述空气电池用负极相对的方向上的一端部，上述第二电极单元仅配设在上述空气电池用正极和上述空气电池用负极相对的方向上的另一端部。

6.如权利要求4所述的电极构造体，其特征在于，上述第一电极单元仅配设在上述空气电池用正极和上述空气电池用负极相对的方向上的一端部，上述第二电极单元仅配设在上述空气电池用正极和上述空气电池用负极相对的方向上的另一端部。

7.一种电极构造体，其特征在于，具备：

两个第一电极单元，其在内部具有通气空间且具有通气面的导电性基体的该通气面的外表面具备空气电池用正极；

第二绝缘性框体，其具备空气电池用负极，

上述空气电池用负极具有配设在上述两个第一电极单元之间的构造，上述第二绝缘性框体在其框内具备上述空气电池用负极，且以相邻的上述两个第一电极单元的上述空气电池用正极和该空气电池用负极相对的方式将相邻的该两个第一电极单元的该空气电池用正极及该空气电池用负极隔开而接合，且与相邻的该两个第一电极单元一同形成电解液收纳部。

8.如权利要求7所述的电极构造体，其特征在于，上述第一电极单元在内部具有通气空间且具有通气面的导电性基体的该通气面的外表面的局部具备空气电池用正极，上述第二绝缘性框体在其框内的局部具备上述空气电池用负极，且具有面积比上述空气电池用正极及上述空气电池用负极中的电极面积大的一方的电极面积还大的开口部。

9.一种电极构造体，其特征在于，具备：

两个第一电极单元，其在内部具有通气空间且具有通气面的导电性基体的该通气面的外表面具备空气电池用正极；

至少一个第四电极单元，其配设在上述两个第一电极单元之间，在内部具有通气空间且在相对的位置具有通气面的基体的该各通气面的外表面具备空气电池用正极，配设于该各通气面的外表面的该空气电池用正极彼此电绝缘；

第二绝缘性框体，其具备空气电池用负极，个数比上述第四电极单元的个数多一个，上述空气电池用负极具有配设在上述各电极单元之间的构造，上述第二绝缘性框体在其框内具备上述空气电池用负极，且以相邻的上述各电极单元的上述空气电池用正极和该空气电池用负极相对的方式将相邻的该各电极单元的该空气电池用正极及该空气电池用负极隔开而接合，且与相邻的该各电极单元一同形成电解液收纳部。

10.如权利要求9所述的电极构造体，其特征在于，上述第一电极单元在内部具有通气空间且具有通气面的导电性基体的该通气面的外表面的局部具备空气电池用正极，上述第四电极单元在内部具有通气空间且在相对的位置具有通气面的基体的该各通气面的外表面的局部具备空气电池用正极，配设于该各通气面的外表面的该空气电池用正极彼此电绝缘，上述第二绝缘性框体在其框内的局部具备上述空气电池用负极，且具有面积比上述空气电池用正极及上述空气电池用负极中的电极面积大的一方的电极面积还大的开口部。

11.如权利要求1～10中任一项所述的电极构造体，其特征在于，上述空气电池用正极的电极面积比该空气电池用正极相对的上述空气电池用负极的电极面积大。

12.如权利要求3～6中任一项所述的电极构造体，其特征在于，上述第一绝缘性框体具有上述第一电极单元、上述第二电极单元或上述第三电极单元嵌合的台阶部。

13.如权利要求9或10所述的电极构造体，其特征在于，上述第二绝缘性框体具有上述第一电极单元或上述第四电极单元嵌合的台阶部。

14.如权利要求1或2所述的电极构造体，其特征在于，上述第一绝缘性框体具有上述第一电极单元或上述第二电极单元嵌合的台阶部。

15.如权利要求7或8所述的电极构造体，其特征在于，上述第二绝缘性框体具有上述第一电极单元嵌合的台阶部。

16.一种空气电池组，其特征在于，

具备权利要求1～15中任一项所述的电极构造体。

17.如权利要求16所述的空气电池组，其特征在于，为通过向上述电解液收纳部注入电解液而开始发电的注液式。

18.一种空气电池，其特征在于，

具备权利要求1、2、7及8中任一项所述的电极构造体。

19.如权利要求18所述的空气电池，其特征在于，为通过向上述电解液收纳部注入电解液而开始发电的注液式。

说明书

电极构造体、空气电池及空气电池组

技术领域

[0001] 本发明涉及电极构造体、空气电池及空气电池组。更详细而言，本发明涉及可降低集电电阻而提高输出的空气电池用电极构造体、具备该电极构造体的空气电池及空气电池组。

背景技术

[0002] 空气电池是使用空气中的氧作为正极活性物质，且使用铝(Al)或铁(Fe)、锌(Zn)等金属作为负极活性物质的电池。而且，因为空气电池不需要在电池容器内具备正极活性物质，所以能量密度高，还能够实现小型化或轻量化。因此，空气电池期待用作便携设备用电源，进而用作电动车辆等的驱动用电源。另外，由于通过将电解液与电池主体分开保管，在空气电池的保管中不会发生电池反应，故而几乎没有活性物质或电解液的消耗或变质，能够实现空气电池的半永久性的保存。因此，特别是利用空气电池作为非常用、紧急用的备用电源而备受注目。

[0003] 作为这种空气电池的构造，提案有如下的电池(预备电池)，即，在大致框状部件的一方设置正极，并且以与该正极相对的方式在另一方设置负极，向由这些正极、负极及框状部件形成的空间注入电解液而发电(参照专利文献1)。

[0004] 专利文献1：日本特表2005－527069号公报

[0005] 在实际使用这种空气电池时，需要将多个单电池串联层叠而堆栈化，得到与使用目的相应的输出电压。但是，在专利文献1记载的空气电池中，为了单电池间的导通而按压电极端子使其接触，故而接触电阻变大，并且发电电流流向电阻小的电极端子，存在欧姆损耗增大之类的问题。

发明内容

[0006] 本发明是鉴于这种现有技术存在的课题而完成的。本发明的目的在于提供一种可降低集电电阻而提高输出的电极构造体、具备该电极构造体的空气 电池及空气电池组。

[0007] 本发明人员为了实现上述目的而进行了锐意研究。其结果发现，通过形成为下述(1)～(4)中任一项所述的构成，能够实现上述目的，直至完成本发明。

[0008] (1)电极构造体具备规定的第一电极单元、规定的第二电极单元、第一绝缘性框体，各电极单元具有相邻的构造，第一绝缘性框体以相邻的电极单元的空气电池用正极和空气电池用负极相对的方式将相邻的电极单元隔开而接合，且与相邻的电极单元一同形成电解液收纳部。

[0009] (2)电极构造体具备规定的第一电极单元、规定的第二电极单元、规定的第三电极单元、第一绝缘性框体，各电极单元具有相邻的构造，第一绝缘性框体以相邻的电极单元的空气电池用正极和空气电池用负极相对的方式将相邻的电极单元隔开而接合，且与相邻的电极单元一同形成电解液收纳部。

[0010] (3)电极构造体具备：两个规定的第一电极单元、具备空气电池用负极的第二绝缘性框体，空气电池用负极具有配设在两个第一电极单元之间的构造，第二绝缘性框体在其框内具备空气电池用负极，以相邻的两个第一电极单元的空气电池用正极和空气电池用负极相对的方式将相邻的两个第一电极单元的空气电池用正极及空气电池用负极隔开而接合，且与相邻的两个第一电极单元一同形成电解液收纳部。

[0011] (4)电极构造体具备两个规定的第一电极单元、规定的第四电极单元、具备空气电池用负极的第二绝缘性框体，空气电池用负极具有配设于各电极单元之间的构造，第二绝缘性框体在其框内具备空气电池用负极，以相邻的各电极单元的空气电池用正极和空气电池用负极相对的方式将相邻的各电极单元的空气电池用正极及空气电池用负极隔开而接合，且与相邻的各电极单元一同形成电解液收纳部。

[0012] 即，本发明第一方面的电极构造体具备第一电极单元、第二电极单元、第一绝缘性框体，各电极单元具有相邻的构造。而且，第一电极单元在内部具有通气空间且具有通气面的导电性基体的通气面的外表面具备空气电池用正极。另外，第二电极单元在导电性基体的外表面具备空气电池用负极。进而，第一绝缘性框体以相邻的电极单元的空气电池用正极和空气电池用负极相对的方式将相邻的电极单元隔开而接合，且与相邻的电极单元一同形成电解液收纳部。

[0013] 另外，本发明第二方面的电极构造体具备第一电极单元、第二电极单元、配设在第一电极单元与第二电极单元之间的至少一个第三电极单元、个数比第三电极单元的个数多一个的第一绝缘性框体，各电极单元具有相邻的构造。而且，第一电极单元在内部具有通气空间且具有通气面的导电性基体的通气面的外表面具备空气电池用正极。另外，第二电极单元在导电性基体的外表面具备空气电池用负极。进而，第三电极单元在内部具有通气空间且具有通气面的导电性基体的通气面的外表面具备空气电池用正极，并且在与通气面相反侧的面的外表面具备空气电池用负极。另外，第一绝缘性框体以相邻的电极单元的空气电池用正极和空气电池用负极相对的方式将相邻的电极单元隔开而接合，且与相邻的电极单元一同形成电解液收纳部。

[0014] 进而，本发明第三方面的电极构造体具备两个第一电极单元、具备空气电池用负极的第二绝缘性框体，空气电池用负极具有配设在两个第一电极单元之间的构造。而且，第一电极单元在内部具有通气空间且具有通气面的导电性基体的通气面的外表面具备空气电池用正极。另外，第二绝缘性框体在其框内具备空气电池用负极，且以相邻的两个第一电极单元的空气电池用正极和空气电池用负极相对的方式将相邻的两个第一电极单元的空气电池用正极及空气电池用负极隔开而接合，且与相邻的两个第一电极单元一同形成电解液收纳部。

[0015] 另外，本发明第四方面的电极构造体具备两个第一电极单元、配设在两个第一电极单元之间的至少一个第四电极单元、具备空气电池用负极且个数比第四电极单元的个数多一个的第二绝缘性框体，空气电池用负极具有配设于各电极单元之间的构造。而且，第一电极单元在内部具有通气空间且具有通气面的导电性基体的通气面的外表面具备空气电池用正极。另外，第四电极单元在内部具有通气空间且在相对的位置具有通气面的基体的各通气面的外表面具备空气电池用正极，配设于各通气面的外表面的空气电池用正极彼此电绝缘。进而，第二绝缘性框体在其框内具备空气电池用负极，且以相邻的各电极单元的空气电池用正极和空气电池用负极相对的方式将相邻的各电极单元的空气电池用正极及空气电池用负极隔开而接合，且与相邻的各电极单元一同形成电解液收纳部。

[0016] 进而，本发明的空气电池组具备上述本发明第一～第四方面中任一方面所述的电极构造体。

[0017] 另外，本发明的空气电池具备上述本发明第一或第三方面的电极构造体。

[0018] 根据本发明，由于构成为下述(1)～(4)中任一项所述的构成，故而能够提供可降低集电电阻而提高输出的电极构造体、具备该电极构造体的空气电池及空气电池组。

[0019] (1)具备规定的第一电极单元、规定的第二电极单元、第一绝缘性框体，各电极单元具有相邻的构造，第一绝缘性框体以相邻的电极单元的空气电池用正极和空气电池用负极相对的方式将相邻的电极单元隔开而接合，且与相邻的电极单元一同形成电解液收纳部。

[0020] (2)具备规定的第一电极单元、规定的第二电极单元、规定的第三电极单元、第一绝缘性框体，各电极单元具有相邻的构造，第一绝缘性框体以相邻的电极单元的空气电池用正极和空气电池用负极相对的方式将相邻的电极单元隔开而接合，且与相邻的电极单元一同形成电解液收纳部。

[0021] (3)具备两个规定的第一电极单元、具备空气电池用负极的第二绝缘性框体，空气电池用负极具有配设在两个第一电极单元之间的构造，第二绝缘性框体在其框内具备空气电池用负极，以相邻的两个第一电极单元的空气电池用正极和空气电池用负极相对的方式将相邻的两个第一电极单元的空气电池用正极及空气电池用负极隔开而接合，且与相邻的两个第一电极单元一同形成电解液收纳部。

[0022] (4)具备两个规定的第一电极单元、规定的第四电极单元、具备空气电池用负极的第二绝缘性框体，空气电池用负极具有配设在各电极单元之间的构造，第二绝缘性框体在其框内具备空气电池用负极，以相邻的各电极单元的空气电池用正极和空气电池用负极相对的方式将相邻的各电极单元的空气电池用正极及空气电池用负极隔开而接合，且与相邻的各电极单元一同形成电解液收纳部。

附图说明

[0023] 图1(A)是表示第一实施方式的电极构造体之一例的立体图，图1(B)是图1(A)所示的电极构造体的分解立体图，图1(C)是图1(A)所示的电极构造体的沿着C－C线的示意剖面图；

[0024] 图2(A)是表示第一实施方式的电极构造体的另一例的立体图，图2(B)是图2(A)所示的电极构造体的分解立体图，图2(C)是图2(A)所示的 电极构造体的沿着C－C线的示意剖面图；

[0025] 图3(A)是表示第一实施方式的电极构造体的再一例的立体图，图3(B)是图3(A)所示的电极构造体的分解立体图，图3(C)是图3(A)所示的电极构造体的沿着C－C线的示意剖面图；

[0026] 图4是表示第二实施方式的电极构造体之一例的立体图；

[0027] 图5是图4所示的电极构造体的分解立体图；

[0028] 图6是图4所示的电极构造体的沿着VI－VI线的示意剖面图；

[0029] 图7是表示第二实施方式的电极构造体的另一例的立体图；

[0030] 图8是图7所示的电极构造体的分解立体图；

[0031] 图9是图7所示的电极构造体的沿着IX－IX线的示意剖面图；

[0032] 图10(A)是表示第三实施方式的电极构造体之一例的立体图，图10(B)是图10(A)所示的电极构造体的分解立体图，图10(C)是图10(A)所示的电极构造体的沿着C－C线的示意剖面图；

[0033] 图11(A)是表示第三实施方式的电极构造体的另一例的立体图，图11(B)是图11(A)所示的电极构造体的分解立体图，图11(C)是图11(A)所示的电极构造体的沿着C－C线的示意剖面图；

[0034] 图12是表示第四实施方式的电极构造体之一例的立体图；

[0035] 图13是图12所示的电极构造体的分解立体图；

[0036] 图14是图12所示的电极构造体的沿着XIV－XIV线的示意剖面图；

[0037] 图15是表示第四实施方式的电极构造体的另一例的立体图；

[0038] 图16是图15所示的电极构造体的分解立体图；

[0039] 图17是图15所示的沿着电极构造体的XVII－XVII线的示意剖面图；

[0040] 图18是表示实施例1及比较例1的空气电池组的发电性能的曲线图；

[0041] 图19是表示比较例1的空气电池组的局部的示意剖面图；

[0042] 图20是表示实施例2－1及实施例2－2的空气电池的放电时间的延长效果的曲线图。

[0043] 标记说明

[0044] 1、2、3、4、5：电极构造体(空气电池)

[0045] 10：第一电极单元

[0046] 10A：第一A电极单元

[0047] 10B：第一B电极单元

[0048] 12、22、23、32：导电性基体

[0049] 12a、22a、32a、52a：通气空间

[0050] 12b、32b、52b：通气面

[0051] 32c：面

[0052] 14、34、54：空气电池用正极层

[0053] 26、36、46：空气电池用负极层

[0054] 20：第二电极单元

[0055] 20A：第二A电极单元

[0056] 20B：第二B电极单元

[0057] 20C：第二C电极单元

[0058] 30：第三电极单元

[0059] 30A：第三A电极单元

[0060] 30B：第三B电极单元

[0061] 40：第一绝缘性框体

[0062] 40a、42a：台阶部

[0063] 40b、42b：供给口

[0064] 40c、42c：排出口

[0065] 42：第二绝缘性框体

[0066] 50：第四电极单元

[0067] 50A：第四A电极单元

[0068] 50B：第四B电极单元

[0069] 52：基体

[0070] 60：集电体

[0071] 100、101、102、103：电极构造体(空气电池组)

[0072] 121、221、321：非通气性板材

[0073] 122、222、322、522：通气性板材

[0074] 123、223、323、523：肋

[0075] E、E’：电解液收纳部

具体实施方式

[0076] 以下，参照附图对本发明一实施方式的电极构造体、空气电池及空气电 池组进行详细说明。此外，以下的实施方式中引用的附图的尺寸比率为了便于说明而进行了夸大，有时与实际的比率不同。另外，在本发明中，如“导电性基体的外表面”、“导电性基体的一外表面”及“导电性基体的另一外表面”那样记载时的外表面的意思不是与单元层叠方向平行的导电性基体的外表面，而是与单元层叠方向正交的导电性基体的外表面。此外，与单元层叠方向正交的导电性基体的外表面的意思是不限于与单元层叠方向正交的导电性基体的外表面，也包含与单元层叠方向大致正交的导电性基体的外表面。

[0077] (第一实施方式)

[0078] 首先，参照附图对第一实施方式的电极构造体及空气电池的若干例进行详细说明。

[0079] 图1(A)是表示第一实施方式的电极构造体之一例的立体图。另外，图1(B)是图1(A)所示的电极构造体的分解立体图。进而，图1(C)是图1(A)所示的电极构造体的沿着C－C线的示意剖面图。

[0080] 如图1所示，本例的电极构造体1具备：第一电极单元10、第二电极单元20、第一绝缘性框体40，各电极单元(10、20)具有相邻的构造。而且，第一电极单元10在内部具有通气空间12a且在一方具有包含通气部的通气面12b的箱形导电性基体12的通气面12b的外表面的局部具备空气电池用正极层14(以下，记述为“第一A电极单元10A”)。另外，第二电极单元20在内部具有通气空间22a的箱形导电性基体22的外表面的局部具备空气电池用负极层26(以下，记述为“第二A电极单元20A”)。进而，第一绝缘性框体40按照相邻的电极单元(10、
20)的空气电池用正极层14和空气电池用负极层26以电解液收纳部E侧的整个面相对的方式将相邻的电极单元(10、20)隔开而接合，且与相邻的电极单元(10、20)一同形成电解液收纳部E。此外，在本例中，第一绝缘性框体40具有第一A电极单元10A及第二A电极单元20A嵌合的台阶部(40a、40a)。在本例中，还具有用于将电解液(未图示)供给到电解液收纳部E的供给口40b、和用于在电解液(未图示)的供给时将电解液收纳部E内的空气等气体排出的排出口40c。而且，本例的电极构造体1通过向电解液收纳部E填充未图示的电解液，成为可发电的空气电池。

[0081] 通过形成为这样的构成，可降低集电电阻而提高输出。另外，在具备该电极构造体的空气电池中，能够降低集电电阻而提高输出。

[0082] 另外，通过向空气电池用负极侧的通气空间供给空气，能够抑制电解液温度随着放电而上升。换句话说，能够提高空气电池的散热性。由此，能够抑制来自电解液的水分的蒸发，故而能够抑制空气电池用负极金属随着放电而溶出在电解液中所产生的大量腐蚀生成物堵塞在空气电池用正负极间。

[0083] 而且，由于能够抑制电解液中的腐蚀生成物的浓度上升，故而能够延长空气电池的放电时间。

[0084] 在此，对各构成进行详细说明。

[0085] 作为上述导电性基体12，只要具有空气电池用正极层支承功能、和通过可向空气电池用正极层14供给空气等含氧气体的通气空间12a及通气面12b而发挥的空气流道功能，就没有特别限定。例如，导电性基体12的外形形状不限于矩形板状，也可以为圆形板状，还可以为板状以外的形状。另外，通气空间12a可通过例如经由相同的金属制肋123将金属制的非通气性板材121和通气性板材122接合，且形成箱形导电性基体而设置。进而，通气面12b优选例如使用具有成为通气部的多个微细孔的发泡金属板或蚀刻金属板、冲孔金属板等作为金属制通气性板材122而设置。

[0086] 另外，作为上述空气电池用正极层14，可使用以氧为正极活性物质的层，例如可使用含有导电性载体的层，该导电性载体承载含有氧的氧化还原催化剂且根据需要添加的催化剂。此外，虽未作图示，但空气电池用正极层在通气空间侧具有抑制或防止填充于电解液收纳部的电解液漏液的液密通气层。在本例中，在通气面的外表面经由导电性防水层等液密通气层(未图示)而配设有空气电池用正极层。导电性防水层具备对电解液的液密性(例如，水密性)和对氧的通气性，且具有抑制或防止电解液向外部漏出，另一方面能够向空气电池用正极层供给氧的功能。例如可优选使用由聚丙烯或聚乙烯等聚烯烃树脂或聚四氟乙烯等氟树脂等防水性多孔质树脂和石墨等导电性材料构成的层。

[0087] 作为催化剂，例如可从二氧化锰或四氧化三钴等金属氧化物、或铂(Pt)、钌(Ru)、铱(Ir)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、钨(W)、铅(Pb)、铁(Fe)、铬(Cr)、钴(Co)、镍(Ni)、锰(Mn)、钒(V)、钼(Mo)、镓(Ga)、铝(Al)等金属及它们的合金或氧化物等中选择。

[0088] 催化剂的形状及大小没有特别限制，可采用与目前公知的催化剂同样的形状及大小。其中，催化剂的形状优选为粒状，催化剂粒子的平均粒径优选为1～30nm。当催化剂粒子的平均粒径为这种范围内的值时，能够适当控制与进行电化学反应的有效电极面积相关的催化剂利用率和承载的便捷度之间的平衡。

[0089] 载体作为用于承载上述催化剂的载体发挥作用，另外，作为与催化剂和其他部件之间的电子交换相关的电子传导路径发挥作用。作为载体，只要具有用于以所期望的分散状态承载催化剂成分的比表面积，且具有充分的电子传导性即可，优选主要成分为碳。作为载体，具体地可举出由炭黑、活性炭、焦炭、天然石墨、人造石墨等构成的碳粒子。

[0090] 关于载体的尺寸，也没有特别限定，从在适当的范围内控制承载的便捷度、催化剂利用率、催化剂层的厚度等观点出发，将平均粒径设为5～200nm程度即可，优选设为10～100nm程度。

[0091] 关于催化剂相对于载体的承载量，相对于催化剂和承载该催化剂的载体的总量，优选为10～80质量％，更优选为30～70质量％。当催化剂的担载量为这种范围内的值时，载体上的催化剂的分散度和催化剂性能之间的平衡变得适当。

[0092] 此外，关于上述的催化剂及承载该催化剂的载体的种类，不限于上述的种类，显然可适当使用应用于空气电池的现有公知的材料。

[0093] 另一方面，作为上述导电性基体22，只要具有空气电池用负极支承功能，就没有特别限定。例如，导电性基体22的外形形状不限于矩形板状，也可以为圆形板状，还可以为板状以外的形状。另外，通气空间22a例如可通过经由相同的金属制的肋223将金属制的非通气性板材221和非通气性板材221接合，且形成箱形导电性基体而设置。

[0094] 另外，作为上述空气电池用负极层26，例如可适当使用标准电极电位比氢低的金属单体、或含有这些金属的合金。作为这种金属单体，例如可举出：锌(Zn)、铁(Fe)、铝(Al)、镁(Mg)等。另外，作为合金，例如可举出在这些金属元素中添加有一种以上的金属元素或非金属元素的合金。但是，不限于此，可使用应用于空气电池的现有公知的材料。

[0095] 另外，上述第一绝缘性框体40是由例如树脂那样的电绝缘性材料构成的框体，且是以第一A电极单元10A的空气电池用正极层14和第二A电极单元20A的空气电池用负极层26相对的方式将第一A电极单元10A和第二A电极单元20A隔开而接合，在空气电池用正极层
14与空气电池用负极层26 之间形成电解液收纳部E的框体。而且，第一绝缘性框体40在其外侧面具有用于将电解液(未图示)供给到电解液收纳部E的供给口40b、和用于在电解液(未图示)的供给时将电解液收纳部E内空气等气体排出的排出口40c。另外，第一绝缘性框体40在其内侧面具有第一A电极单元10A嵌合的台阶部40a和第二A电极单元20A嵌合的台阶部40a。这些台阶部(40a、40a)可通过在第一绝缘性框体的内侧面形成凸部而设置。另外，通过第一A电极单元10A及第二A电极单元20A与这些台阶部(40a、40a)嵌合，能够比未设置台阶部时更牢固地接合。

[0096] 另外，作为上述电解液，例如可使用氯化钾(KCl)、氯化钠(NaCl)、氢氧化钾(KOH)、氢氧化钠(NaOH)等水溶液，但不限于这些，能够使用应用于空气电池的现有公知的电解液。

[0097] 而且，本例的电极构造体1通过向电解液收纳部E填充电解液，而成为可发电的空气电池。

[0098] 另外，图2(A)是表示第一实施方式的电极构造体的另一例的立体图。另外，图2(B)是图2(A)所示的电极构造体的分解立体图。进而，图2(C)是图2(A)所示的电极构造体的沿着C－C线的示意剖面图。此外，关于与在上述的例子中已说明的元件同等的元件，标注相同的标记并省略说明。

[0099] 如图2所示，本例的电极构造体2具备：第一电极单元10、第二电极单元20、第一绝缘性框体40，各电极单元(10、20)具有相邻的构造。而且，第一电极单元10在内部具有通气空间12a且在一方具有包含通气部的通气面12b的箱形导电性基体12的通气面12b的外表面的局部具备空气电池用正极层14(以下，记为“第一B电极单元10B”)。另外，第二电极单元20在内部具有通气空间22a的箱形导电性基体22的外表面的局部具备空气电池用负极层26(以下，记为“第二B电极单元20B”)。进而，第一绝缘性框体40按照相邻的电极单元(10、20)的空气电池用正极层14和空气电池用负极层26以电解液收纳部E侧的局部相对的方式将相邻的电极单元(10、20)隔开而接合，且与相邻的电极单元(10、20)一同形成电解液收纳部E。此外，图中，用E’表示电解液收纳部E中的未由空气电池用正极层14和空气电池用负极层26夹着的部位。另外，在本例中，第一绝缘性框体40也具有第一B电极单元10B及第二B电极单元20B嵌合的台阶部(40a、40a)。进而，在 本例中，也具有用于将未图示的电解液供给到电解液收纳部E的供给口40b和用于在电解液的供给时将电解液收纳部E内的空气等气体排出的排出口40c。而且，本例的电极构造体2通过向电解液收纳部E填充未图示的电解液，而成为可发电的空气电池。

[0100] 通过形成为这样的构成，可降低集电电阻而提高输出。另外，在具备该电极构造体的空气电池中，能够降低集电电阻而提高输出。

[0101] 另外，通过空气电池用正极层和空气电池用负极层局部相对，且在电解液收纳部设置未由空气电池用正极层和空气电池用负极层夹着的部位，能够抑制空气电池用负极金属随着放电而溶出于电解液中所产生的大量腐蚀生成物堵塞在空气电池用正负极间。

[0102] 进而，通过空气电池用正极层和空气电池用负极层局部相对，且在电解液收纳部设置未由空气电池用正极层和空气电池用负极层夹着的部位，能够在这样的部位通过向空气电池用正极侧的通气空间供给空气来冷却电解液，故而能够抑制随着放电导致的电解液温度的上升。显然，通过向空气电池用负极侧的通气空间供给空气，也能够抑制电解液温度随着放电而上升。换句话说，能够提高空气电池的散热性。由此，能够抑制来自电解液的水分的蒸发，故而能够抑制空气电池用负极金属随着放电而溶出于电解液中所产生的大量腐蚀生成物堵塞在空气电池用正负极间。

[0103] 而且，由于能够抑制电解液中的腐蚀生成物的浓度上升，故而能够延长空气电池的放电时间。

[0104] 进而，图3(A)是表示第一实施方式的电极构造体的再一例的立体图。另外，图3(B)是图3(A)所示的电极构造体的分解立体图。进而，图3(C)是图3(A)所示的电极构造体的沿着C－C线的示意剖面图。此外，关于与在上述的例子中已说明的元件同等的元件，标注相同的标记并省略说明。

[0105] 如图3所示，本例的电极构造体3具备：第一电极单元10、第二电极单元20、第一绝缘性框体40，各电极单元(10、20)具有相邻的构造。而且，第一电极单元10由第一A电极单元10A构成。另外，第二电极单元20在内部没有通气空间的导电性基体23的外表面的局部具备空气电池用负极层26(以下，记为“第二C电极单元20C”)。进而，第一绝缘性框体40按照相邻的电极单元(10、20)的空气电池用正极层14和空气电池用负极层26以电 解液收纳部E侧的整个面相对的方式将相邻的电极单元(10、20)隔开而接合，且与相邻的电极单元(10、20)一同形成电解液收纳部E。此外，在本例中，第一绝缘性框体40也具有第一A电极单元10A及第二C电极单元20C嵌合的台阶部(40a、40a)。进而，具有用于将未图示的电解液供给到电解液收纳部E的供给口40b和用于在电解液的供给时将电解液收纳部E内的空气等气体排出的排出口40c。而且，本例的电极构造体3通过向电解液收纳部E填充未图示的电解液而成为可发电的空气电池。

[0106] 通过形成为这样的构成，也可降低集电电阻而提高输出。另外，在具备该电极构造体的空气电池中，能够降低集电电阻而提高输出。

[0107] 在此，对各构成进行详细说明。

[0108] 作为上述导电性基体23，只要具有空气电池用负极支承功能，就没有特别限定。例如，导电性基体23的外形形状不限于矩形板状，也可以为圆形板状，还可以为板状以外的形状。此外，作为导电性基体23，例如只要使用上述的金属制非通气性板材221自身即可。

[0109] 此外，虽未作图示，但在上述的第一实施方式中，也可以在第一电极单元的导电性基体的通气面的外表面的整个面上具备空气电池用正极层，另外，也可以在第二电极单元的导电性基体的外表面的整个面上具备空气电池用负极层。但是，在使这些电极单元与第一绝缘性框体嵌合的情况下，嵌合部位难以有助于电池反应，另外，在使嵌合部位有助于电池反应的情况下，接合强度往往会降低。因此，优选在第一电极单元的导电性基体的通气面的外表面的局部具备空气电池用正极层，另外，优选在第二电极单元的导电性基体的外表面的局部具备空气电池用负极层。

[0110] 另外，虽未作图示，但在上述的第一实施方式中，第一绝缘性框体不必具有第一电极单元嵌合的台阶部和第二电极单元嵌合的台阶部。但是，通过将两者嵌合，能够牢固地接合，故而优选具有第一电极单元嵌合的台阶部和第二电极单元嵌合的台阶部。另外，虽未作图示，但也可以为仅具有第一电极单元嵌合的台阶部或第二电极单元嵌合的台阶部中的任一个的结构。

[0111] 进而，虽未作图示，但在上述的第一实施方式中，也可以在第一电极单元的导电性基体的与通气面相反侧的面的外表面的整个面或局部具备空气电池用负极层。另外，虽未作图示，但在上述的第一实施方式中，第二电极单元的导电性基体的具备空气电池用负极层的面相反侧的面是含有通气部的通 气面，也可以在其通气面的外表面的整个面或局部具备空气电池用正极层。

[0112] 另外，关于上述的第一实施方式的电解液的供给时期，优选设为如下的注液式：直到需要使该空气电池动作为止，都将电解液收纳部以空的状态进行保管，在使用空气电池时再注入电解液。通过形成为这样的注液式空气电池，能够避免保管中的电解液及活性物质的消耗或变质、劣化，能够实现半永久性的保管，故而可有效用作紧急用的备用电源。另外，此时，也能够将电解液以分成溶剂和电解质的状态进行保管，由此，能够缓和电解液罐的材质性的制约。

[0113] 进而，在上述第一实施方式中，第一电极单元不必在导电性基体的通气面的外表面的局部具备空气电池用正极，第二电极单元不必在导电性基体的外表面的局部具备空气电池用负极，第一绝缘性框体不必具有比空气电池用正极及空气电池用负极中的电极面积大的一方的电极面积还大的面积的开口部。但是，在用第一绝缘性框体将上述规定的第一电极单元及第二电极单元接合的情况下，第一绝缘性框体优选具有比空气电池用正极及空气电池用负极中的电极面积大的一方的电极面积还大的面积的开口部。由此，能够将各电极单元牢固地接合。

[0114] 另外，在上述第一实施方式中，空气电池用正极的电极面积优选比其空气电池用正极相对的空气电池用负极的电极面积大。这是因为，空气电池用正极的反应活性具有比空气电池用负极的反应低的倾向。而且，通过设为这种结构，各电极反应的活性之差不易成为电池性能的限制。

[0115] 此外，在本发明中，各电极的电极面积是指各电极层的厚度方向上的投影面积，且是在电解液收纳部露出的部分的面积。另外，虽然后面进行详述，但相对于各电极单元等形成的电解液收纳部和电极单元的界面的面积而言，将形成于该电极单元的电极层所占的面积的比例定义为Q值。例如，意思是Q值越高，相对于电极的电解液量越少。另外，例如在电解液收纳部和电极单元的界面，以其一半的面积形成电极层的情况下，Q值成为0.5。

[0116] (第二实施方式)

[0117] 接着，参照附图对第二实施方式的电极构造体及空气电池组的若干例进行详细说明。

[0118] 图4是表示第二实施方式的电极构造体之一例的立体图。另外，图5是图4所示的电极构造体的分解立体图。进而，图6是图4所示的电极构造体 的沿着VI－VI线的示意剖面图。此外，关于与在上述的方式中已说明的元件同等的元件标注同一标记并省略说明。

[0119] 如图4～图6所示，本例的电极构造体100具备：第一电极单元10、第二电极单元20、配设在第一电极单元10和第二电极单元20之间的两个第三电极单元30和三个第一绝缘性框体40，各电极单元(10、20、30)具有相邻的构造。而且，第一电极单元10由第一A电极单元10A构成。另外，第二电极单元20由第二A电极单元20A构成。进而，第三电极单元30在内部具有通气空间32a且在一方具有包含通气部的通气面32b的箱形导电性基体32的通气面32b的外表面的局部具备空气电池用正极层34，并且在与通气面32b相反侧的面32c的外表面的局部具备空气电池用负极层36(以下，记为“第三A电极单元30A”)。另外，第一绝缘性框体40按照相邻的电极单元(10、20、30)的空气电池用正极层14和空气电池用负极层36、空气电池用正极层34和空气电池用负极层36、以及空气电池用正极层34和空气电池用负极层26以电解液收纳部E侧的整个面相对的方式将相邻的电极单元(10、20、30)隔开而接合，且与相邻的电极单元(10、20、30)一同形成电解液收纳部E。此外，在本例中，第一绝缘性框体40也具有第一A电极单元10A、第二A电极单元20A及第三A电极单元30A嵌合的台阶部(40a、40a、40a)。
进而，在本例中，也具有用于将未图示的电解液供给到电解液收纳部E的供给口40b和用于在电解液的供给时将电解液收纳部E内的空气等气体排出的排出口40c。而且，本例的电极构造体100通过向电解液收纳部E填充未图示的电解液而成为可发电的空气电池组。

[0120] 通过形成为这样的构成，可降低集电电阻而提高输出。另外，在具备该电极构造体的空气电池组中，能够降低集电电阻而提高输出。

[0121] 另外，在图4～图6中，表示的是使用四个电极单元，且由三个单电池构成的堆栈，但显然通过在上述电极单元间配设第三电极单元和第一绝缘性框体，能够构成由更多的单电池构成的堆栈。通过这样地追加插入第三电极单元和第一绝缘性框体，能够调节到与使用目的相应的输出性能。另外，通过使用第三电极单元，能够大幅度地降低集电损耗。

[0122] 进而，通过向通气空间供给空气，不仅向空气电池用正极侧各个空气，也向空气电池用负极侧供给空气，故而能够抑制随着电解液温度放电而上升。换句话说，能够提高空气电池组的散热性。由此，能够抑制来自电解液的水 分的蒸发，故而能够抑制空气电池用负极金属随着放电而溶出于电解液中所产生的大量腐蚀生成物堵塞在空气电池用正负极间。

[0123] 而且，由于能够抑制电解液中的腐蚀生成物的浓度上升，故而能够延长空气电池的放电时间。

[0124] 在此，对各构成进行详细说明。

[0125] 作为上述导电性基体32，只要具有空气电池用正极及空气电池用负极支承功能、和通过可向空气电池用正极层34供给空气等含氧气体的通气空间32a和通气面32b而发挥的空气流道功能，就没有特别限定。例如，导电性基体32的外形形状不限于矩形板状，也可以为圆形板状，还可以为板状以外的形状。另外，通气空间32a可通过例如经由相同的金属制的肋323将金属制非通气性板材321和通气性板材322接合，且形成箱形导电性基体而设置。进而，通气面32b优选例如使用具有成为通气部的多个微细孔的发泡金属板或蚀刻金属板、冲孔金属板等作为金属制通气性板材322而设置。

[0126] 另外，作为上述空气电池用正极层34及空气电池用负极层36，例如只要形成为与上述空气电池用层14及空气电池用负极层26同样的构成即可。

[0127] 另外，图7是表示第二实施方式的电极构造体的另一例的立体图。另外，图8是图7所示的电极构造体的分解立体图。进而，图9是图7所示的电极构造体的沿着IX－IX线的示意剖面图。此外，关于与在上述的方式中已说明的元件同等的元件标注同一标记并省略说明。

[0128] 如图7～图9所示，本例的电极构造体101具备：第一电极单元10、第二电极单元20、配设在第一电极单元10与第二电极单元20之间的两个第三电极单元30、三个第一绝缘性框体40，各电极单元(10、20、30)具有相邻的构造。而且，第一电极单元10由第一B电极单元10B构成。另外，第二电极单元20由第二B电极单元20B构成。进而，第三电极单元30在内部具有通气空间32a且在一方具有包含通气部的通气面32b的箱形导电性基体32的通气面32b的外表面的局部具备空气电池用正极层34，并且在与通气面32b相反侧的面32c的外表面的局部具备空气电池用负极层36(以下，记为“第三B电极单元30B”)。另外，第一绝缘性框体40按照相邻的电极单元(10、20、30)的空气电池用正极层14和空气电池用负极层36、空气电池用正极层34和空气电池用负极层36、及空气电池用正极层34和空气电池用负极层26以电解液收纳部E侧的局部相对的方式将相邻的电极单元(10、20、30)隔 开而接合，且与相邻的电极单元(10、20、30)一同形成电解液收纳部E。此外，图中，用E’表示电解液收纳部E中的未由空气电池用正极层(14、34)和空气电池用负极层(26、36)夹着的部位。另外，在本例中，第一绝缘性框体40也具有第一B电极单元10B、第二B电极单元20B及第三B电极单元30B嵌合的台阶部(40a、40a、40a)。进而，在本例中，也具有用于将未图示的电解液供给到电解液收纳部E的供给口40b和用于在电解液的供给时将电解液收纳部E内的空气等气体排出的排出口40c。而且，本例的电极构造体101通过向电解液收纳部E填充未图示的电解液而成为可发电的空气电池组。

[0129] 通过形成为这样的构成，可降低集电电阻而提高输出。另外，在具备该电极构造体的空气电池组中，能够降低集电电阻而提高输出。

[0130] 另外，在图7～图9中也表示了使用四个电极单元且由三个单电池构成的堆栈，但是，显然，通过在上述电极单元间配设第三电极单元和第一绝缘性框体，能够构成由更多的单电池构成的堆栈。通过这样地追加夹入第三电极单元和第一绝缘性框体，能够调节到与使用目的相应的输出性能。另外，通过使用第三电极单元，能够大幅度降低集电损耗。

[0131] 进而，通过向通气空间供给空气，不仅向空气电池用正极侧，而且也向空气电池用负极侧供给空气，故而能够抑制电解液温度伴随放电而上升。换句话说，能够提高空气电池组的散热性。由此，能够抑制来自电解液的水分的蒸发，故而能够抑制空气电池用负极金属随着放电而溶出于电解液中所产生的大量腐蚀生成物堵塞在空气电池用正负极间。

[0132] 另外，空气电池用正极层和空气电池用负极层以局部相对，且在电解液收纳部设置未被空气电池用正极层和空气电池用负极层夹着的部位，从而能够抑制空气电池用负极金属随着放电而溶出于电解液中所产生的大量腐蚀生成物堵塞在空气电池用正负极间。

[0133] 进而，空气电池用正极层和空气电池用负极层以局部相对，且在电解液收纳部设置未被空气电池用正极层和空气电池用负极层夹着的部位，从而能够在这样的部位通过向通气空间供给空气来冷却电解液，故而能够抑制电解液温度随着放电而上升。换句话说，能够提高空气电池组的散热性。由此，能够抑制来自电解液的水分的蒸发，故而能够抑制空气电池用负极金属随着放电而溶出于电解液中所产生的大量腐蚀生成物堵塞在空气电池用正负极 间。

[0134] 而且，由于能够抑制电解液中的腐蚀生成物的浓度上升，故而能够延长空气电池的放电时间。

[0135] 此外，虽未作图示，但在上述的第二实施方式中，也可以在第一电极单元的导电性基体的通气面的外表面的整个面上具备空气电池用正极层，另外，也可以在第三电极单元的导电性基体的一个外表面的整个面上具备空气电池用正极层，且在另一个外表面的整个面上具备空气电池用负极层，还可以在第二电极单元的导电性基体的外表面的整个面上具备空气电池用负极层。但是，在使这些电极单元与第一绝缘性框体嵌合的情况下，嵌合部位难以有助于电池反应，另外，在使嵌合部位有助于电池反应的情况下，往往接合强度会下降。因此，优选在第一电极单元的导电性基体的通气面的外表面的局部具备空气电池用正极层，另外，优选在第三电极单元的导电性基体的一个外表面的局部具备空气电池用正极层，且在另一个外表面的局部具备空气电池用负极层，进一步优选在第二电极单元的导电性基体的外表面的局部具备空气电池用负极层。

[0136] 另外，虽未作图示，但在上述的第二实施方式中，第一绝缘性框体不必具有第一电极单元或第二电极单元、第三电极单元嵌合的台阶部。但是，通过将它们嵌合而能够牢固地接合，故而优选具有第一电极单元嵌合的台阶部、第二电极单元嵌合的台阶部、第三电极单元嵌合的台阶部。另外，虽未作图示，但也可以为仅具有第一电极单元嵌合的台阶部、第二电极单元嵌合的台阶部或第三电极单元嵌合的台阶部中的任一个的构成。

[0137] 进而，关于上述的第二实施方式的电解液的供给时期，优选设为下述的注液式，即，直到需要使该该空气电池组动作为止，都将电解液收纳部E以空的状态进行保管，然后在使用空气电池组时，再注入电解液。通过形成为这样的注液式空气电池组，能够避免保管中的电解液或活性物质的消耗或变质、劣化，能够实现半永久性的保管，故而能够有效活用作紧急用的备用电源。另外，此时，也能够将电解液以分成溶剂和电解质的状态进行保管，由此，能够缓和电解液罐的材质性的制约。

[0138] 另外，在上述的第二实施方式中，第一电极单元不必在导电性基体的通气面的外表面的局部具备空气电池用正极，第二电极单元不必在导电性基体的外表面的局部具备空气电池用负极，第一绝缘性框体不必具有比空气电池 用正极及空气电池用负极中的电极面积大的一方的电极面积还大的面积的开口部。但是，在用第一绝缘性框体将上述规定的第一电极单元及第二电极单元接合的情况下，优选第一绝缘性框体具有比空气电池用正极及空气电池用负极中的电极面积大的一方的电极面积还大的面积的开口部。由此，能够将各电极单元牢固地接合。

[0139] 进而，在上述的第二本实施方式中，从电极构造体的对称性或部件通用化的观点出发，优选第一电极单元仅配设在上述空气电池用正极层和空气电池用负极层相对的方向、换句话说层厚方向(或单元层叠方向)上的一端部，且第二电极单元仅配设在上述空气电池用正极层和空气电池用负极层相对的方向上的另一端部。

[0140] 另外，在上述的第二实施方式中，也优选空气电池用正极的电极面积比其空气电池用正极相对的空气电池用负极的电极面积大。这是因为，空气电池用正极的反应活性具有比空气电池用负极的反应低的倾向。而且，通过形成为这样的构成，不易使各电极反应的活性之差成为电池性能的限制。

[0141] (第三实施方式)

[0142] 接着，参照附图对第三实施方式的电极构造体及空气电池的若干例进行详细说明。

[0143] 图10(A)是表示第三实施方式的电极构造体之一例的立体图。另外，图10(B)是图10(A)所示的电极构造体的分解立体图。进而，图10(C)是图10(A)所示的电极构造体的沿着C－C线的示意剖面图。此外，关于与在上述方式中已说明的元件同等的元件，标注同一标记并省略说明。

[0144] 如图10所示，本例的电极构造体4具备：两个第一电极单元10、具备空气电池用负极层46的第二绝缘性框体42，且空气电池用负极层46具有配设于两个第一电极单元10之间的构造。而且，第一电极单元10由第一A电极单元10A构成。另外，第二绝缘性框体42在其框内具备空气电池用负极层46，且按照相邻的两个第一电极单元10的空气电池用正极层14和空气电池用负极层46以电解液收纳部E侧的整个面相对的方式将相邻的两个第一电极单元10的空气电池用正极层14和空气电池用负极层46隔开而接合，且与相邻的两个第一A电极单元10A一同形成电解液收纳部E。此外，在本例中，第二绝缘性框体42具有第一A电极单元
10A嵌合的台阶部(42a、42a)。进而，在本例中，具有用于将电解液(未图示)供给到电解液收纳部E的供给 口42b和用于在电解液(未图示)的供给时将电解液收纳部E内的空气等气体排出的排出口42c。而且，本例的电极构造体4通过向电解液收纳部E填充未图示的电解液，成为可发电的空气电池。

[0145] 通过形成为这样的构成，成为可利用空气电池用负极层的两面作为反应面的双电池构造，可降低集电电阻而提高输出。另外，在具备该电极构造体的空气电池中，能够降低集电电阻而提高输出。此外，在具有双电池构造的情况下，例如只要将未图示的端子引到外部进行连接即可。

[0146] 在此，对各构成进行详细说明。

[0147] 上述第二绝缘性框体42是例如由如树脂那样的电绝缘性材料构成的框体，以第一A电极单元10A的空气电池用正极层14和装设于其框内的空气电池用负极层46相对的方式将第一A电极单元10A和空气电池用正极层14和空气电池用负极层46隔开而接合，且在空气电池用正极层14和空气电池用负极层46之间形成电解液收纳部E。而且，第一绝缘性框体42在其外侧面具有用于将电解液(未图示)供给到电解液收纳部E的供给口42b、和用于在电解液(未图示)的供给时将电解液收纳部E内的空气等气体排出的排出口42c。另外，第二绝缘性框体42在其内侧面具有第一A电极单元10A嵌合的台阶部42a。这些台阶部(42a、42a)可通过在第一绝缘性框体的内侧面形成凸部而设置。另外，通过将第一A电极单元10A与这些台阶部(42a、42a)嵌合，能够比未设置台阶部时更牢固地接合。

[0148] 另外，作为上述空气电池用负极层46，例如只要采用与上述空气电池用负极层26同样的构成即可。

[0149] 另外，图11(A)是表示第三实施方式的电极构造体的另一例的立体图。另外，图11(B)是图11(A)所示的电极构造体的分解立体图。进而，图11(C)是图11(A)所示的电极构造体的沿着C－C线的示意剖面图。此外，关于与在上述的方式中已说明的元件同等的元件，标注同一标记并省略说明。

[0150] 如图11所示，本例的电极构造体5具备：两个第一电极单元10、具备空气电池用负极层46的第二绝缘性框体42，空气电池用负极层46具有配设于两个第一电极单元10之间的构造。而且，第一电极单元10由第一B电极单元10B构成。另外，第二绝缘性框体42在其框内的局部具备空气电池用负极层46，且按照相邻的两个第一电极单元10的空气电池用正极层14和空气电池用负极层46以电解液收纳部E侧的局部相对的方式将相邻的两个第一电极 单元10的空气电池用正极层14和空气电池用负极层46隔开而接合，且与相邻的两个第一B电极单元10B一同形成电解液收纳部E。此外，图中，用E’表示电解液收纳部E中的未被空气电池用正极层14和空气电池用负极层46夹着的部位。另外，在本例中，第二绝缘性框体42也具有第一B电极单元10B嵌合的台阶部(42a、42a)。进而，在本例中，也具有用于将电解液(未图示)供给到电解液收纳部E的供给口42b和用于在电解液(未图示)的供给时将电解液收纳部E内的空气等气体排出的排出口42c。而且，本例的电极构造体5通过向电解液收纳部E填充未图示的电解液而成为可发电的空气电池。

[0151] 通过形成为这样的构成，成为可利用空气电池用负极层的两面作为反应面的双电池构造，可降低集电电阻而提高输出。另外，在具备该电极构造体的空气电池中，能够降低集电电阻而提高输出。此外，在具有双电池构造的情况下，例如只要将未图示的端子引到外部进行连接即可。

[0152] 另外，空气电池用正极层和空气电池用负极层以局部相对，且在电解液收纳部设置未被空气电池用正极层和空气电池用负极层夹着的部位，从而能够抑制空气电池用负极金属随着放电而溶出于电解液中所产生的大量腐蚀生成物堵塞在空气电池用正负极间。

[0153] 进而，由于空气电池用正极层和空气电池用负极层以局部相对，且在电解液收纳部设置未被空气电池用正极层和空气电池用负极层夹着的部位，从而能够在这样的部位利用向通气空间供给的空气来冷却电解液，故而能够抑制电解液温度随着放电而上升。换句话说，能够提高空气电池的散热性。由此，能够抑制来自电解液的水分的蒸发，故而能够抑制空气电池用负极金属随着放电而溶出于电解液中所产生的大量腐蚀生成物堵塞在空气电池用正负极间。

[0154] 而且，因为能够抑制电解液中的腐蚀生成物的浓度上升，故而能够延长空气电池的放电时间。

[0155] 此外，虽未作图示，但在上述的第三实施方式中，也可以在第一电极单元的导电性基体的通气面的外表面的整个面上具备空气电池用正极层。但是，在使这些电极单元与第二绝缘性框体嵌合的情况下，嵌合部位难以有助于电池反应，另外，在使嵌合部位有助于电池反应的情况下，往往接合强度会下降。因此，优选在第一电极单元的导电性基体的通气面的外表面的局部具备 空气电池用正极层。

[0156] 另外，虽未作图示，但在上述的第三实施方式中，第二绝缘性框体不必具有第一电极单元嵌合的台阶部。但是，因为通过将它们嵌合，能够牢固地接合，故而优选具有第一电极单元嵌合的台阶部。

[0157] 进而，虽未作图示，但在上述的第三实施方式中，第一电极单元的导电性基体的通气面的相反侧的面是包含通气部的通气面，也可以在其通气面的外表面的整个面或局部具备空气电池用正极层。

[0158] 另外，关于上述的第三实施方式的电解液的供给时期，优选设为下述的注液式，即，直到需要使该空气电池动作为止，都将电解液收纳部以空的状态进行保管，然后在使用空气电池时，再注入电解液。通过形成为这样的注液式空气电池，能够避免保管中的电解液及活性物质的消耗或变质、劣化，能够实现半永久性的保管，故而可有效活用作紧急用的备用电源。另外，此时，也能够将电解液以分成溶剂和电解质的状态进行保管，由此，能够缓和电解液罐的材质性的制约。

[0159] 进而，在上述的第三实施方式中，第一电极单元不必在导电性基体的通气面的外表面的局部具备空气电池用正极，第二绝缘性框体不必在其框内的局部具备空气电池用负极，不必具有比空气电池用正极及空气电池用负极中的电极面积大的一方的电极面积还大的面积的开口部。但是，在用第二绝缘性框体将上述规定的第一电极单元接合的情况下，优选第二绝缘性框体具有比空气电池用正极及空气电池用负极中的电极面积大的一方的电极面积还大的面积的开口部。由此，能够将各电极单元牢固地接合。

[0160] 另外，在上述的第三实施方式中，优选空气电池用正极的电极面积比其空气电池用正极相对的空气电池用负极的电极面积大。这是因为，空气电池用正极的反应活性具有比空气电池用负极的反应低的倾向，通过形成为这种构成，不易使各电极反应的活性之差成为电池性能的限制。

[0161] (第四实施方式)

[0162] 接着，参照附图对第四实施方式的电极构造体及空气电池组的若干例进行详细说明。

[0163] 图12是表示第四实施方式的电极构造体之一例的立体图。另外，图13是图12所示的电极构造体的分解立体图。进而，图14是图12所示的电极构造体的沿着XIV－XIV线的示意剖面图。此外，关于与在上述方式中已说明 的元件同等的元件，标注同一标记并省略说明。

[0164] 如图12～图14所示，本例的电极构造体102具备：两个第一电极单元10、配设在两个第一电极单元10之间的两个第四电极单元50、具备空气电池用负极层46的三个第二绝缘性框体42，空气电池用负极层46具有配设在各电极单元(10、50)之间的构造。而且，第一电极单元10由第一A电极单元10A构成。另外，第四电极单元50在内部具有通气空间52a且在相对的位置具有通气面52b的基体52的各通气面52b的外表面上具备空气电池用正极层54(以下，记为“第四A电极单元50A”)。进而，第二绝缘性框体42在其框内具备空气电池用负极层46，且按照相邻的电极单元(10、50)的空气电池用正极层(14、54)和空气电池用负极层46以电解液收纳部E侧的整个面相对的方式将相邻的电极单元(10、50)的空气电池用正极层(14、54)及空气电池用负极层46隔开而接合，且与相邻的电极单元(10、50)一同形成电解液收纳部E。此外，在本例中，第二绝缘性框体42也具有第一A电极单元10A及第四A电极单元
50A嵌合的台阶部(42a、42a)。进而，在本例中，也具有用于将未图示的电解液供给到电解液收纳部E的供给口42b和用于在电解液的供给时将电解液收纳部E内的空气等气体排出的排出口42c。而且，本例的电极构造体102通过向电解液收纳部E填充未图示的电解液而成为可发电的空气电池组。

[0165] 通过形成为这样的构成，成为可利用空气电池用负极层的两面作为反应面的双电池构造，可降低集电电阻而提高输出。另外，在具备该电极构造体的空气电池组中，能够降低集电电阻而提高输出。此外，在具有双电池构造的情况下，例如只要将未图示的端子引到外部进行连接即可。

[0166] 另外，在图12～图14中，表示的是使用四个电极单元且由六个单电池构成的堆栈，但显然，通过在上述电极单元间配设第四电极单元和具备空气电池用负极层的第二绝缘性框体，能够构成由更多的单电池构成的堆栈。通过这样追加夹入第四电极单元和具备空气电池用负极的第二绝缘性框体，能够调节到与使用目的相应的输出性能。

[0167] 在此，对各构成进行详细说明。

[0168] 作为上述基体52，只要具有将配设于各通气面的外表面的空气电池用正极彼此电绝缘，并且支承空气电池用正极的功能、和通过可向空气电池用正极层54供给空气等含氧气体的通气空间52a和通气面52b而发挥的空气流道 功能，就没有特别限定。例如，基体52的外形形状不限于矩形板状，也可以为圆形板状，还可以为板状以外的形状。另外，通气空间52a例如可通过经由例如与绝缘性框体相同的树脂制的肋523而将金属制的通气性板材522接合，且形成箱形基体而设置。进而，通气面52b优选例如使用具有成为通气部的多个微细孔的发泡金属板或蚀刻金属板、冲孔金属板等作为金属制的通气性板材522而设置。

[0169] 另外，作为上述空气电池用正极层54，例如只要形成为与上述空气电池用正极层14同样的构成即可。

[0170] 另外，图15是表示第四实施方式的电极构造体的另一例的立体图。另外，图16是图15所示的电极构造体的分解立体图。进而，图17是图15所示的电极构造体的沿着XVII－XVII线的示意剖面图。此外，关于与在上述方式中已说明的元件同等的元件，标注同一标记并省略说明。

[0171] 如图15～图17所示，本例的电极构造体103具备：两个第一电极单元10、配设于两个第一电极单元10之间的两个第四电极单元50、具备空气电池用负极层46的三个第二绝缘性框体42，空气电池用负极层46具有配设于各电极单元(10、50)之间的构造。而且，第一电极单元10由第一B电极单元10B构成。另外，第四电极单元50在内部具有通气空间52a且在相对的位置具有通气面52b的非导电性基体52的各通气面52b的外表面的局部具备空气电池用正极层54(以下，记为“第四B电极单元50B”)。进而，第二绝缘性框体42在其框内的局部具有空气电池用负极层46，且按照相邻的电极单元(10、50)的空气电池用正极层(14、54)和空气电池用负极层46以电解液收纳部E侧的局部相对的方式将相邻的电极单元(10、50)的空气电池用正极层(14、54)及空气电池用负极层46隔开而接合，且与相邻的电极单元(10、50)一同形成电解液收纳部E。此外，图中，用E’表示电解液收纳部E中的未被空气电池用正极层14和空气电池用负极层46夹着的部位。另外，在本例中，第二绝缘性框体42也具有第一B电极单元10B及第四B电极单元50B嵌合的台阶部(42a、42a)。进而，在本例中，也具有用于将未图示的电解液供给到电解液收纳部E的供给口42b和用于在电解液的供给时将电解液收纳部E内的空气等气体排出的排出口42c。而且，本例的电极构造体103通过向电解液收纳部E填充未图示的电解液而成为可发电的空气电池组。

[0172] 通过形成为这样的构成，成为可利用空气电池用负极层的两面作为反应 面的双电池构造，可降低集电电阻而提高输出。另外，在具备该电极构造体的空气电池组中，能够降低集电电阻而提高输出。此外，在具有双电池构造的情况下，例如只要将未图示的端子引到外部进行连接即可。

[0173] 另外，在图15～图17中，表示的是使用四个电极单元且由六个单电池构成的堆栈，但是，显然，通过在上述电极单元间配设第四电极单元和具备空气电池用负极层的第二绝缘性框体，能够构成由更多的单电池构成的堆栈。通过这样追加夹入第四电极单元和具备空气电池用负极的第二绝缘性框体，能够调节到与使用目的相应的输出性能。

[0174] 另外，空气电池用正极层和空气电池用负极层以局部相对，且在电解液收纳部设置未被空气电池用正极层和空气电池用负极层夹着的部位，从而能够抑制空气电池用负极金属随着放电而溶出于电解液中所产生的大量腐蚀生成物堵塞在空气电池用正负极间。

[0175] 进而，因为空气电池用正极层和空气电池用负极层以局部相对，且在电解液收纳部设置未被空气电池用正极层和空气电池用负极层夹着的部位，从而能够在这样的部位利用向通气空间供给的空气来冷却电解液，故而能够抑制电解液温度随着放电而上升。换句话说，能够提高空气电池组的散热性。由此，能够抑制来自电解液的水分的蒸发，故而能够抑制空气电池用负极金属随着放电而溶出于电解液中所产生的大量腐蚀生成物堵塞在空气电池用正负极间。

[0176] 而且，由于能够抑制电解液中的腐蚀生成物的浓度上升，故而能够延长空气电池的放电时间。

[0177] 此外，虽未作图示，但在上述的第四实施方式中，也可以在第一电极单元的导电性基体的通气面的外表面的整个面上具备空气电池用正极层，另外，也可以在第四电极单元的基体的通气面的外表面的整个面上具备空气电池用负极层。但是，在使这些电极单元与第二绝缘性框体嵌合的情况下，嵌合部位难以有助于电池反应，另外，在使嵌合部位有助于电池反应的情况下，往往接合强度会下降。因此，优选在第一电极单元的导电性基体的通气面的外表面的局部具备空气电池用正极层，另外，优选在第四电极单元的基体的通气面的外表面的局部具备空气电池用正极层。

[0178] 另外，虽未作图示，但在上述的第四实施方式中，第二绝缘性框体也不必具有第一电极单元及第四电极单元嵌合的台阶部。但是，通过将它们嵌合 而能够牢固地接合，故而优选具有第一电极单元嵌合的台阶部和第四电极单元嵌合的台阶部。另外，虽未作图示，但也可以为仅具有第一电极单元嵌合的台阶部或第四电极单元嵌合的台阶部中的任一个的构成。

[0179] 进而，关于上述的第四实施方式的电解液的供给时期，优选设为下述的注液式，即，直到需要使该该空气电池组动作为止，都将电解液收纳部E以空的状态进行保管，在使用空气电池组时再注入电解液。通过形成为这样的注液式空气电池组，能够避免保管中的电解液或活性物质的消耗或变质、劣化，能够实现半永久性的保管，故而能够有效活用作紧急用的备用电源。另外，此时，也能够将电解液以分成溶剂和电解质的状态进行保管，由此能够缓和电解液罐的材质性的制约。

[0180] 另外，在上述的第四实施方式中，第一电极单元不必在导电性基体的通气面的外表面的局部具备空气电池用正极，第四电极单元不必在上述规定的基体的各通气面的外表面的局部具备空气电池用负极，第二绝缘性框体不必在其框内的局部具备空气电池用负极，不必具有比空气电池用正极及空气电池用负极中的电极面积大的一方的电极面积还大的面积的开口部。但是，在用第二绝缘性框体将上述规定的第一电极单元或第四电极单元接合的情况下，优选第二绝缘性框体具有比空气电池用正极及空气电池用负极中的电极面积大的一方的电极面积还大的面积的开口部。由此，能够将各电极单元牢固地接合。

[0181] 进而，在上述的第四实施方式中，优选空气电池用正极的电极面积比其空气电池用正极相对的空气电池用负极的电极面积大。这是因为空气电池用正极的反应活性具有比空气电池用负极的反应低的倾向，通过形成为这样的构成，不易使各电极反应的活性之差成为电池性能的限制。

[0182] 实施例

[0183] 以下，利用实施例及比较例进一步对本发明进行详细地说明。

[0184] (实施例1)

[0185] ＜1＞电极单元的制作

[0186] 为了制作导电性基体32(12、22)，准备厚度0.1mm×长100mm×宽100mm的镍制板材(相当于非通气性板材321(121、221))、和具有同样尺寸且在其中央部的长90mm×宽90mm的范围内通过化学蚀刻而锯齿形图案地形成有0.2mm直径的微细孔的镍制板材(相当于通气性板材322(122、 222))，然后将这两板材通过高度1.2mm的肋(相当于肋323(223、123))而接合，制成导电性基体32(12、22)。

[0187] 在通过上述而得到的导电性基体32、22的镍制非通气性板材侧(图6的下面侧)的表面，利用导电性粘接剂粘贴厚度0.1mm×长94mm×宽94mm的尺寸的锌板作为空气电池用负极层36、26。此时，使用在最下段的电极单元12上未设置空气电池用负极层的构造体(参照图6)。

[0188] 另一方面，在导电性基体32、12的镍制通气性板材侧(图6的上面侧)的表面且在蚀刻实现的微细孔形成区域上烧结有导电性防水层和设于其上的空气电池用正极层34、14。此外，上述导电性防水层由乙炔黑(电化学工业株式会社制造，HS100)1.5重量份、石墨(日本石墨工业株式会社制造，SP20)3.5重量份、PTFE(聚四氟乙烯)5重量份构成。另外，空气电池用正极层34、14由乙炔黑(电化学工业株式会社制造，HS100)2.5重量份、石墨(日本石墨工业株式会社制造，SP20)2.5重量份、科琴黑1.0重量份、MnO2(二氧化锰：日本重化学工业株式会社制造)2重量份、胶体二氧化硅1重量份、PTFE1重量份构成。此时，使用在最上段的电极单元22未设置空气电池用正极层的构造体(参照图6)。

[0189] ＜2＞绝缘性框体的制作

[0190] 以聚丙烯为材料，制作上述尺寸的电极单元进行嵌合的绝缘性框体40，如图5及图6所示，该绝缘性框体40由具备凸状截面的框体构成，在外侧面具备电解液的供给口40b和排出口40c，在上下两面具备台阶部40a。

[0191] ＜3＞空气电池组的组装

[0192] 准备11个具备上述构造的电极单元，具体而言，1个第一B电极单元10B，9个第三A电极单元30A，1个第二B电极单元20B，10个绝缘性框体40，将它们交替地层叠，形成各电极单元的空气电池用正极层和空气电池用负极层相对的状态，由此得到由10个单电池构成的本例的空气电池组。此外，在层叠时，通过在绝缘性框体40的台阶部40a涂敷底漆，然后利用分配器涂敷改性丙烯酸硅类粘接剂(セメダイン株式会社制造，スーパーX)，分别将各电极单元(10B、20B、30A)和绝缘性框体40接合。

[0193] (比较例1)

[0194] 将10个具备由上述同样的材料构成且同一尺寸的空气电池用负极层36、由上述同样的材料构成且同一尺寸的空气电池用正极层34的单电池层叠在一 起，如图19(为了简化，表示的是由两个单电池构成的层叠构造)所示，通过由波纹形的金属薄板构成的集电体60将各单电池间连接，得到本例的空气电池组。

[0195] 〔性能评价〕

[0196] (1)单电池间的集电电阻

[0197] 如箭头A所示，在对由10个单电池构成且具有图19所示那样的层叠构造的本发明外的比较例1的空气电池组施加有0.5MPa的联接压力的情况下，测定单电池间的集电电阻，2
测定结果为500mΩ·cm。与此相对，在属于本发明范围的实施例1的空气电池组中，确认单电池间的集电电阻低于150mΩ·cm2(联接压力：0)。

[0198] (2)发电性能

[0199] 比较调查实施例1的空气电池组和比较例1的空气电池组的发电性能。此时，使用KOH的8M水溶液作为电解液，将温度设为室温，将空气的供给量设为每分钟60L。将所得到的结果表示在图18中。如图18所示，在实线所示的属于本发明范围的实施例1的空气电池组中，例如，在100mA/cm2的电流密度时，电压约为8V，与此相对，在虚线所示的本发明外的比较例1的空气电池组中，在上述电流密度中，只能到3V的电压。

[0200] (实施例2－1)

[0201] ＜1＞电极单元的制作

[0202] 为了制作导电性基体12，准备在厚度0.1mm×长100mm×宽100mm的镍制板材的局部通过化学蚀刻而锯齿形图案地形成有用于向空气电池用正极层供给空气的0.2mm直径的微细孔的板材(相当于通气性板材122)、厚度1mm×长100mm×宽100mm的铝制板材(相当于非通气性板材121)、1.2mm的高度的铝制的肋(相当于肋123)。通过高度1.2mm的肋将镍制板材和铝制板材这两个板材接合，制成导电性基体12。

[0203] 在通过上述而得到的导电性基体12的镍制通气性板材侧(图2的上面侧)的表面且在蚀刻实现的微细孔形成区域上烧结导电性防水层和设于其上的空气电池用正极层14，得到本例要使用的第一B电极单元10B(但是，电极面积不同)。此外，上述导电性防水层由乙炔黑(电化学工业株式会社制造，HS100)1.5重量份、石墨(日本石墨工业株式会社制造，SP20)3.5重量份、PTFE(聚四氟乙烯)5重量份构成。另外，空气电池用正极层14由乙炔黑(电 化学工业株式会社制造，HS100)2.5重量份、石墨(日本石墨工业株式会社制造，SP20)2.5重量份、科琴黑1.0重量份、MnO2(二氧化锰：日本重化学工业制造)2重量份、胶体二氧化硅1重量份、PTFE1重量份构成。

[0204] 为了制作导电性基体22，准备厚度0.1mm×长100mm×宽100mm的镍制板材(相当于非通气性板材221)、厚度1mm×长100mm×宽100mm的铝制板材(相当于非通气性板材221)、1.2mm的高度的铝制肋(相当于肋223)。通过高度1.2mm的肋将镍制板材和铝制板材这两个板材接合而制成导电性基体22。

[0205] 在通过上述而得到的导电性基体22的镍制非通气性板材侧(图2的下面侧)的表面，用导电性粘接剂粘贴厚度1mm的镁合金板作为空气电池用负极层26，得到本例要使用的第二B电极单元20B(但是，电极面积不同)。此外，相对于第二B电极单元20B形成的电解液收纳部E和第二B电极单元20B的界面的面积而言，形成于第二B电极单元20B的电极层26所占的面积的比例即Q值设为0.8。

[0206] ＜2＞绝缘性框体的制作

[0207] 以聚丙烯为材料，制作上述尺寸的电极单元进行嵌合的绝缘性框体40，如图2所示，该绝缘性框体40由具备凸状截面的框体构成，在外侧面具备电解液的供给口40b和排出口40c，在上下两面具备台阶部40a。

[0208] ＜3＞空气电池的组装

[0209] 准备1个第一A电极单元10A、1个第二A电极单元20A、1个绝缘性框体40，将它们层叠在一起，且设为各电极单元的空气电池用正极层和空气电池用负极层相对的状态，由此可得到本例的空气电池。此外，在层叠时，通过在绝缘性框体40的台阶部40a涂敷底漆后，利用分配器涂敷改性丙烯酸硅类粘接剂(セメダイン株式会社制，スーパーX)，分别将各电极单元(10A、20A)和绝缘性框体40接合。

[0210] (实施例2－2)

[0211] 在制作实施例2－1的电极单元时，除了相对于第二B电极单元20B形成的电解液收纳部E和第二B电极单元20B的界面的面积而将形成于第二B电极单元20B的电极层26所占的面积的比例即Q值设为0.6以外，重复进行与实施例2－1同样的操作，得到本例的空气电池。

[0212] 〔性能评价〕

[0213] (1)放电性能

[0214] 比较调查实施例2－1及实施例2－2的空气电池的放电时间的延长效果。此时，使用NaCl的4M水溶液作为电解液，将温度设为室温，将空气的供给量设为每分钟60L。将所得到的结果表示在图20中。

[0215] 如图20所示，当将实线所示的各例的空气电池的单电池电压成为0.4V为止的放电时间进行比较时，可知Q值相对低至0.6的实施例2－2的放电时间比Q值相对高达0.8的实施例2－1长。

[0216] 以上，通过若干实施方式及例子对本发明进行了说明，但本发明不限于这些，在本发明宗旨的范围内可进行各种变形。

[0217] 例如，虽未作图示，但也可适当组合第一实施方式的电极构造体而制成具有多个电解液收纳部的电极构造体(空气电池组)。