[0032]l/202+H20+2e_ — 20?！?2)
[0033]這里，空氣中含有二氧化碳。因此，當(dāng)成為氧能夠到達(dá)正極12的狀態(tài)時(shí)，二氧化碳會(huì)混入電解液13。其結(jié)果，可發(fā)生由下述式(3)表示的反應(yīng)。
[0034]2K0H+C02 — K2C03+H20...式(3)
[0035]如果通過發(fā)生由上述式(3)表示的反應(yīng)而生成的碳酸鉀在正極12析出，則有可能阻塞向正極12擴(kuò)散的氧的流通路徑。如果因氧的流通路徑被阻塞而阻礙氧的供給，則難以發(fā)生由上述式(2)表示的反應(yīng)，因此電池10的性能降低。在本發(fā)明中，為了防止這種情況，使負(fù)極11中含有二氧化碳吸收劑(以下，有時(shí)稱為“C02吸收劑”)。
[0036]圖2是說明負(fù)極11的圖。為了使負(fù)極活性物質(zhì)I Ia和CO2吸收劑I Ib的配置容易理解，在圖2中簡(jiǎn)化地表示導(dǎo)電性保持體Ilc的形狀。如圖2所示，負(fù)極11具有負(fù)極活性物質(zhì)11a、CO2吸收劑Ilb和保持它們的導(dǎo)電性保持體11c。負(fù)極活性物質(zhì)Ila為鐵粉，CO2吸收劑Ilb為MgO粒子。導(dǎo)電性保持體Ilc是具有使存在于電解液13中的0H—到達(dá)負(fù)極活性物質(zhì)Ila的細(xì)孔且保持負(fù)極活性物質(zhì)Ila和CO2吸收劑Ilb的導(dǎo)電性的部件。
[0037]如圖1所示，負(fù)極11與電解液13接觸。因此，在電池10中，CO2吸收劑Ilb與混入電解液13中的二氧化碳接觸。其結(jié)果，發(fā)生由下述式(4)和(5)表示的反應(yīng)。
[0038]MgCHH2O — Mg (OH) 2 …式(4)
[0039]Mg (OH) 2+C02 — MgCO3…式(5)
[0040]這樣，根據(jù)電池10，利用負(fù)極11中含有的CO2吸收劑11b，能夠吸收(減少)混入電解液13中的二氧化碳。通過吸收混入電解液13中的二氧化碳，能夠抑制由上述式(3)表示的反應(yīng)，因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可抑制電池性能降低的電池10。
[0041]如式(4)和(5)所示，CO2吸收劑Ilb通過吸收二氧化碳而從最初形態(tài)(MgO)轉(zhuǎn)化為碳酸鎂。因此，隨著吸收二氧化碳，負(fù)極11所具備的未吸收二氧化碳的CO2吸收劑Ilb的余量減少。這樣，認(rèn)為由于負(fù)極11所具備的CO2吸收劑Ilb帶來的二氧化碳的吸收性能有限，所以隨著吸收二氧化碳，負(fù)極11所具備的CO2吸收劑Ilb帶來的二氧化碳吸收性能降低。
[0042]另一方面，如式(I)所示，當(dāng)發(fā)生放電反應(yīng)時(shí)，負(fù)極活性物質(zhì)Ila變?yōu)槠渌镔|(zhì)。因此，為了將電池10的性能保持在一定程度以上，優(yōu)選在由式(I)表示的反應(yīng)變得難以發(fā)生之前更換從初始狀態(tài)發(fā)生了變化的負(fù)極活性物質(zhì)(以下，有時(shí)將該負(fù)極活性物質(zhì)稱為“負(fù)極活性物質(zhì)11a’ ”)。從上述觀點(diǎn)出發(fā)，電池10中以能夠?qū)⒕邆湄?fù)極活性物質(zhì)11a’和從初始狀態(tài)發(fā)生了變化的CO2吸收劑(以下，有時(shí)將該CO2吸收劑稱為“C02吸收劑lib’ ”)的負(fù)極(以下，有時(shí)將該負(fù)極稱為“負(fù)極11’”)從外裝體17中取出的方式構(gòu)成。根據(jù)電池10，能夠在為了更換負(fù)極活性物質(zhì)11a’而將負(fù)極11’從外裝體17中取出時(shí)，同時(shí)也將CO2吸收劑lib’從外裝體17中取出。這樣，將負(fù)極11’從外裝體17中取出，其后，將具備負(fù)極活性物質(zhì)11a、CO2吸收劑Ilb和導(dǎo)電性保持體Ilc的負(fù)極11代替負(fù)極11’收容于外裝體17中。通過將負(fù)極11’更換為負(fù)極11，從而成為上述式(I)、(4)和(5)容易發(fā)生的狀態(tài)，因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠抑制電池10的性能降低。
[0043]與此相對(duì)，與本發(fā)明不同，在正極側(cè)配置CO2吸收劑的現(xiàn)有技術(shù)中，為了將二氧化碳的吸收性能維持在一定程度以上，考慮更換正極。如上所述，在鐵空氣一次電池中，為了更換負(fù)極活性物質(zhì)而更換負(fù)極，因此在更換正極的現(xiàn)有技術(shù)中，需要更換正極和負(fù)極。在更換正極和負(fù)極的方式中，更換操作所需的時(shí)間容易變長(zhǎng)，用于更換的成本容易增加。為了解決這樣的問題，在本發(fā)明中，形成在負(fù)極具備二氧化碳吸收劑的構(gòu)成。通過在負(fù)極具備二氧化碳吸收劑，從而不需要更換正極，因此能夠縮短更換操作所需的時(shí)間，還能夠減少用于更換的成本。
[0044]此外，作為防止二氧化碳混入電解液的技術(shù)，有使用具有填充有堿性物質(zhì)的槽的二氧化碳吸收裝置(CO2洗滌器)的方式、使用氧透過膜的方式等。如果是使用二氧化碳吸收裝置的方式，則認(rèn)為能夠抑制由上述式(3)表示的反應(yīng)。然而，在該方式中，由于與電池一起使用二氧化碳吸收裝置，所以電池的體積能量密度容易降低。與此相對(duì)，在本發(fā)明中，由于采用在作為電池10的構(gòu)成要素的負(fù)極11中具備CO2吸收劑Ilb的方式，所以與使用二氧化碳吸收裝置的方式相比，能夠提高電池10的體積能量密度。另外，在現(xiàn)有的使用氧透過膜的方式中，由于氧透過性低，所以電池的性能容易降低。并且，事實(shí)上不可能通過該方式完全防止二氧化碳的透過，因此認(rèn)為難以抑制由上述式(3)表示的反應(yīng)。
[0045]在本發(fā)明中，將負(fù)極11’從外裝體17中取出的方法沒有特別限定，可采用公知的方法取出。例如，可以在使用電池10的設(shè)備中安裝有電池10的狀態(tài)下取出負(fù)極11’，也可以在從該設(shè)備中取出電池10后再?gòu)碾姵?0中取出負(fù)極11’。作為具體的取出方法，可采用如下方式，即，將負(fù)極11’從外裝體17中抽出，將負(fù)極集電體15和負(fù)極11’從外裝體17中取出后將負(fù)極11’從負(fù)極集電體剝離等。
[0046]在本發(fā)明中，將負(fù)極11’更換成負(fù)極11的方法沒有特別限定。可綜合考慮對(duì)環(huán)境的影響、成本等而適當(dāng)?shù)剡x擇適宜的方式。例如可以是如下方式，即，將負(fù)極11’更換成負(fù)極11后，從負(fù)極11’中分離回收負(fù)極活性物質(zhì)11a’和CO2吸收劑11b’，接著，將負(fù)極活性物質(zhì)11a’再生為負(fù)極活性物質(zhì)Ila且將CO2吸收劑lib’再生為CO2吸收劑Ilb后，對(duì)再生的負(fù)極活性物質(zhì)Ila和CO2吸收劑Ilb進(jìn)行再利用。此外，例如也可以是如下方式，即，從負(fù)極11’中分離回收負(fù)極活性物質(zhì)11a’和CO2吸收劑11b’，接著，將負(fù)極活性物質(zhì)11a’再生為負(fù)極活性物質(zhì)11a，另一方面，對(duì)于CO2吸收劑lib’不進(jìn)行用于再利用的再生，而將新的CO2吸收劑Ilb填充于導(dǎo)電性保持體11c。
[0047]從負(fù)極11’中分離回收負(fù)極活性物質(zhì)11a’和CO2吸收劑lib’的方法沒有特別限定，可適當(dāng)?shù)厥褂霉姆椒āＴ诒景l(fā)明中，例如可根據(jù)電位-PH線圖利用各金屬(負(fù)極活性物質(zhì)11a’的Fe和CO2吸收劑lib’的Mg)的溶解性的不同，選擇性地使一方溶解而提取另一方。此外，也可以通過將負(fù)極11’浸潰于由乙醇等代表的低級(jí)醇中，使CO2吸收劑lib’沉淀來進(jìn)行分離。
[0048]另外，將負(fù)極活性物質(zhì)11a’再生為負(fù)極活性物質(zhì)Ila的方法、將CO2吸收劑lib’再生為CO2吸收劑Ilb的方法沒有特別限定。作為將負(fù)極活性物質(zhì)11a’再生為負(fù)極活性物質(zhì)Ila的方法，可例示如下方式，即，通過使用使內(nèi)部成為還原氣氛的熱處理爐來進(jìn)行熱處理(還原熱處理)，由此將負(fù)極活性物質(zhì)11a’再生為負(fù)極活性物質(zhì)Ila的方式等。另外，作為將CO2吸收劑lib’再生為CO2吸收劑Ilb的方法，可例示如下方式，即，將CO2吸收劑lib’浸潰在水中而使由下述式(6)表示的反應(yīng)發(fā)生后，使用使內(nèi)部成為還原氣氛的熱處理爐對(duì)由該反應(yīng)生成的氫氧化鎂進(jìn)行熱處理(還原熱處理)，由此將CO2吸收劑lib’再生為CO2吸收劑Ilb的方式等。
[0049]MgC03+H20 — Mg (OH) 2+。02—式(6)
[0050]在與本發(fā)明相關(guān)的上述說明中例示了片狀的負(fù)極11，但本發(fā)明中可使用的負(fù)極的形態(tài)并不限定于此。因此，將其他形態(tài)的負(fù)極21示于圖3。
[0051]圖3是說明本發(fā)明中可使用的負(fù)極21的形態(tài)的上表面圖。在圖3中，對(duì)與圖2示所示的構(gòu)成要素同樣構(gòu)成的要素標(biāo)記與圖2中使用的符號(hào)相同的符號(hào)并適當(dāng)?shù)厥÷云湔f明。為了使負(fù)極活性物質(zhì)Ila和CO2吸收劑Ilb的配置容易理解，在圖3中簡(jiǎn)化地表示導(dǎo)電性保持體21c的形狀。
[0052]如圖3所示，負(fù)極21形成為從上面看時(shí)的形狀為圓形的大致筒狀的形態(tài)。負(fù)極21具有負(fù)極活性物質(zhì)lla、C02吸收劑Ilb和保持它們的導(dǎo)電性保持體21c。導(dǎo)電性保持體21c是具有使在使用負(fù)極21的金屬空氣電池的電解質(zhì)中存在的0H—到達(dá)負(fù)極活性物質(zhì)Ila的細(xì)孔且保持負(fù)極活性物質(zhì)Ila和CO2吸收劑Ilb的導(dǎo)電性的部件。這種形態(tài)的負(fù)極21也能夠在取出負(fù)極21時(shí)同時(shí)將負(fù)極活性物質(zhì)Ila和CO2吸收劑Ilb取出，因此能夠起到與具備負(fù)極11的電池10同樣的效果。
[0053]