JPH0745270A

JPH0745270A - 亜鉛電池アノード及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0745270A
Application number: JP5190285A
Authority: JP
Inventors: Pekerel Eugene; ペケレルユージーン; Biramu Joseph; ビラムジョセフ; Menachem Korall; コラールメナケム; Goldstein Jonathan; ゴールドステインジョナサン
Original assignee: ELECTRIC fur II F L Ltd; Electric Fuel EFL Ltd
Current assignee: ELECTRIC fur II F L Ltd; Electric Fuel EFL Ltd
Priority date: 1993-07-30
Filing date: 1993-07-30
Publication date: 1995-02-14

Abstract

(57)【要約】【目的】機械式に再充電可能な亜鉛−空気電池で使用
するのに特に適した亜鉛電池アノードとその製造方法を
提供する。【構成】本発明の亜鉛電池アノード２０は、導電性金
属を含みそしてその表面領域の一部が開放区域として形
成されている実質的に平らな骨格構造体２２を含み、且
つ更に、この骨格構造体２２を取囲むアノード部材であ
って、電解液で含浸されてこれに懸濁された、亜鉛を含
む多孔質粒子のスラリーから形成され、そして加圧下に
上記骨格構造体に対して圧縮されている活性亜鉛アノー
ド部材２６を含んでなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電池セルで使用するた
めの電極、詳しく言うと電気車両の電源として使用する
タイプの亜鉛−空気電池セルで使用するための電極に関
し、またそれを製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】金属−
空気電池系、特に亜鉛−空気電池系は、当該技術分野に
おいて知られており、そしてエネルギー密度が高く、操
作が比較的安全であり、またたやすく機械式に再充電す
るのが可能であることから、そのような系は電気推進自
動車のための動力源として提案されている。今日までの
ところ、様々な理由から、そのような系はまだ有意の商
業的成功を経験してはいない。

【０００３】自動車推進用動力源としての電池系、特に
亜鉛−空気電池系の根本的な欠点は、長時間の登坂ドラ
イブのために必要であるようなたくさんの電流を連続に
供給することと、素早い加速のために必要であるような
短時間の大きなピーク出力との両方の組み合わせを、同
時に高エネルギー密度を維持し且つ急速な再充電を容易
にしながら、達成することが困難なことにある。

【０００４】一方では、たくさんの電流を連続的に供給
するために活性電極材料をたくさん保有することが必要
とされる。空間的な問題とその外の考慮すべき事柄のた
めに、これは一般に、大きな表面の活性アノード材料を
有する非常に多孔質の活性アノードエレメントを組み込
むことによって最もよく達成される。

【０００５】対照してみると、大きなピーク出力を達成
するため、すなわち短期間に非常に大量の電力を供給す
る能力を達成するためには、活性アノード材料のぎっし
り詰まった粒子間構造が有利であるということが研究か
ら分かっている。これは、知られている粉末アノードの
多孔性を犠牲にして得られるものであって、電池の電流
容量を激しく低下させかねない。

【０００６】今日までのところ、当該技術分野で知られ
ている電池系では、高容量を達成することが大いに重要
視されてきた。種々の電池系における亜鉛アノードは、
一般に、二つの大きな群に分けられる方法のうちの一方
でもって作製される。一次アルカリ電池に特に応用可能
な一方の群によれば、アノードは、典型的に熱微粒化法
によって製造された細かい粉末にした亜鉛から作製され
る。得られた亜鉛粉末は典型的に、粒度分布が０．００
７５〜０．８mm、表面積が０．２〜０．４m²/gであっ
て、そして一般に、アノードの形にたやすく押出成形さ
れるゲル化した固まりにするため水銀、ナトリウムカル
ボキシメチルセルロース及びＫＯＨ溶液と一緒にされ
る。あるいはまた、粉末化した亜鉛は焼結し、あるいは
水銀で濡らしてプレスして、プレートにしてもよい。ア
ノードの多孔性は、例えばＮＨ₄Ｃｌといったような、
取去ることのできる細孔形成材料を使って制御すること
ができる。このような方法によって製造した亜鉛アノー
ドの密度は典型的に２．５〜３．５g/ccの範囲内であ
る。

【０００７】製造方法の二番目の群によると、電気的に
再充電可能な亜鉛−空気電池に特に適していると主張さ
れているＲｏｓｓの米国特許第４８４２９６３号明細書
で提案されたアノードを例とすれば、電極は亜鉛イオン
の溶液から集電体（currentcollector ）上へ金属亜鉛
を直接電気めっきして作製される。電気めっきプロセス
は、電池セルの外部で、あるいは二次電池の用途ではセ
ル自体の内部で、行うことができる。集電体は、金属プ
レート、金網、金属発泡体、又は導電性炭素発泡体の形
態であることができる。あるいはまた、亜鉛電極は、酸
化亜鉛とプラスチック結合剤、典型的にはテフロン（商
標）、との混合物をペーストにして集電体にくっつけて
作製され、酸化亜鉛は次いでセル内において集電体の上
で直接電気的に亜鉛にされる。

【０００８】電気車両で用いるのに適当な典型的な電流
密度では、アノードが上述の方法によって製作される亜
鉛−空気電池は、急速に再充電を行うこと、電流容量が
大きいこと、そしてピーク出力が大きいことを兼ね備え
ることができない、ということが分かった。それゆえ
に、これらの特性の全てを、すなわち高電流密度、急速
再充電性、高電流容量、そして高ピーク出力を備えた電
池を提供することができるアノードを開発することは望
ましいことであろう。

【０００９】電気自動車の推進用に亜鉛−空気電池系を
利用することの利点を更に増大させようと努めて、素早
く取出して、そのために特別に装備されたサービスステ
ーションで定期的に交換されるように設計された剛性ア
ノードを含んでなる、機械式に再充電可能な電池系を使
用することが更に提案されている。使用後には酸化され
ている使用済みアノード材料は、他の電池で後に再利用
するため電池の外部でリサイクルすることができる。活
性アノード材料のリサイクルを促進するためには、使用
済みアノード材料をその外のアノード構成部品から分離
することが必要である。

【００１０】従って、電池セルから容易に取出すことが
でき、アノード材料をセルの外部へリサイクルするのを
容易にするよう活性アノード材料を支持用のアノード構
造体からたやすく分離可能なアノードを提供するという
ことも望ましいことであろう。

【００１１】よって、機械式に再充電可能な亜鉛−空気
電池で使用するのに特に適した、性能特性の向上した亜
鉛アノードを提供することが、本発明の主目的である。

【００１２】本発明の別の目的は、そのアノードに高エ
ネルギー密度、高連続電流容量、及び高ピーク出力を兼
ね備えさせることである。

【００１３】本発明のもう一つの目的は、アノードをア
ノードの他の構成エレメントから活性アノードエレメン
トを簡単に分離するのを容易にするような構成のものと
することである。

【００１４】本発明の更に別の目的は、上述の目的を達
成するアノードを作製する方法を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】これらの目的を念頭に置
いて、本発明によれば、実質的に平らな骨格構造体を含
んでなる複合亜鉛電極が提供される。この骨格構造体は
導電性金属材料をを含み、そしてその表面領域のうちの
一部は開放区域（open spaces ）として形成される。こ
の構造体を活性亜鉛アノード部材が取囲む。たくさんの
電流を連続に引出すこととピーク電力が大きいこととい
う目的の組み合わせを達成するために、上記の活性アノ
ード部材は、電解液で含浸されてこれに懸濁された、亜
鉛を含む多孔質粒子のスラリーから形成される。このス
ラリーに圧力をかけて上記の構造体に対して圧縮して、
取外すことのできるアノードユニットを作製する。

【００１６】もっと詳しく言うと、本発明の一つの側面
によれば、導電性金属を含みそして表面領域のうちの開
放区域として形成された部分を有する実質的に平らな骨
格構造体を含み、且つ更に、この骨格構造体を取囲む活
性亜鉛アノード部材であって、電解液で含浸されてこれ
に懸濁された、亜鉛を含む多孔質粒子のスラリーから形
成され、そして圧力をかけて上記の骨格構造体に対して
圧縮されている活性亜鉛アノード部材を含んでなる亜鉛
電池アノードが提供される。

【００１７】本発明の殊に好ましい態様では、再充電可
能な亜鉛電池アノード、特に、内部空間を画定するハウ
ジングを有しその中に交換可能な金属電極が入っている
タイプの機械式に再充電可能な亜鉛−空気電池のための
再充電可能な亜鉛電池アノードが提供される。このアノ
ードは、導電性金属を含みそして表面領域のうちの開放
区域として形成された部分を有する実質的に平らな骨格
構造体を含み、且つ更に、この骨格構造体を取囲む活性
亜鉛アノード部材であって、電解液で含浸されてこれに
懸濁された、亜鉛を含む多孔質粒子のスラリーから形成
され、そして圧力をかけて上記の骨格構造体に対して圧
縮されている活性亜鉛アノード部材を含んでおり、また
この亜鉛アノードはその機械式の交換を可能にするため
上記の内部空間から取出すのに適合した形にされてい
る。

【００１８】多孔質の亜鉛粒子は、電気めっき法により
製造することができ、高エネルギー密度と高連続電流容
量をもたらす。加圧下での粒子の圧縮は、スラリーをそ
れ自体で結合させ且つ骨格構造体に結合させるととも
に、高ピーク電力を達成するのに必要な緊密な粒子間結
合を確立する。

【００１９】本発明のもう一つの側面によれば、亜鉛−
空気電池のためのそのような改良されたアノードを製造
するための方法が提供される。この方法は、（ｉ）導電
性金属から、開放区域を有する骨格構造体を形成する工
程、（ｉｉ）電解液で含浸されてこれに懸濁された、亜
鉛を含む多孔質粒子のスラリーを作る工程、（ｉｉｉ）
このスラリーと上記骨格構造体とを、例えばダイプレス
といったようなスラリー圧縮装置に入れる工程、（ｉ
ｖ）スラリーを加圧下に圧縮して、過剰の電解液を流出
させながら剛性プレートを形成する工程、を含む。この
側面の別の態様によれば、プラスチック及び／又は導電
性金属から作られた硬い棒もしくはワイヤが連なる櫛様
のものからなる骨格構造体を使用する。スラリーは圧縮
されてプレートの形にされ、そして骨格構造体は圧縮す
る前に、圧縮中に、或いは圧縮後に、スラリー床に挿入
される。

【００２０】本発明の更に別の側面では、複数回の放電
・再充電サイクルに適合した亜鉛−空気電池セルが提供
され、この電池セルは、先に明らかにした交換可能な亜
鉛電池アノードを、第一の様式の操作において電流の流
れの逆転により活性亜鉛の還元及び再生を果たすのに適
合した充電用電極を構成するのに適合した複機能性の空
気電極と一緒に入れるための内部空間を画定するハウジ
ングを含み、そして上記の亜鉛アノードは、機械式の交
換を可能にするとともに、また酸化された活性亜鉛を還
元するため上記の複機能性空気電極に電流を流すことに
よってその場で再充電可能であるためにも、内部空間か
ら取出すのに適合した形にされている。

【００２１】

【実施例及び作用効果】本発明の更にこの外の構成上の
特徴及び利点は、以下に掲げるアノード及びその製造方
法の詳しい説明に照らして明らかになろう。

【００２２】本発明は、機械式に再充電可能な亜鉛−空
気電池セルで使用するのに特に適した改良アノードを含
むものである。

【００２３】図１を参照すれば、本発明により提案され
たアノードが特に適しているであろうタイプの、当該技
術分野で知られている典型的な機械式再充電可能な単極
（monopolar ）亜鉛−空気電池セル１０が例示されてい
る。セル１０は一般に、耐蝕性材料、好適にはポリプロ
ピレンプラスチックで作製されたハウジング１２を含
む。ハウジング１２の側面の一部は取除かれる。ハウジ
ング１２の側面のうちの少なくともひとつには、金属の
支持スクリーン、空気透過性であるが液は不浸透性であ
る防水層、そして、典型的には炭素を基礎材料とする酸
素還元触媒を有する空気カソード１４が取付けられて、
液漏れのない区画室を形成する。正の電気接点端子１６
が設けられる。

【００２４】セル１０はこの外に、２０で一般的に示さ
れた、交換可能な平らな金属アノードを含み、このアノ
ードは、下記においてもっと詳しく説明されるように、
骨格構造体２２、シールクラウン２４、活性亜鉛アノー
ドエレメント２６、及び負の電気接点２８を含んでな
る。物理的セパレーターと任意的なイオン選択膜とを含
んでなる一組の保護スクリーン（図示せず）が、取外し
可能なカセットユニットを形成するためセルに固定され
るか、あるいはアノードの側面に取付けられる。クラウ
ン２４は、アノード２０をハウジング１０へ挿入すると
液漏れのない区画室が形成されるように作製される。図
２は図１の電池セルに入れられるアノードを斜視図で示
し、また図３はこのアノードの側面図である。

【００２５】操作時には、アノード２０と適当な電解液
をハウジング１０内に入れる。電気負荷が課されると、
電解液は空気電極１４と亜鉛アノード２０との間の電流
発生回路を完全なものにする。活性亜鉛が部分的にある
いは完全に消費されたら、アノード２０をたやすく取出
して、新しい活性材料を含む新しいアノードと交換す
る。

【００２６】本発明の更に別の側面によれば、セル１０
は、大体においては図１を参照して先に説明したもので
あるが、非常に耐酸化性且つ耐蝕性の複合触媒、典型的
には遷移金属酸化物の混合物から作られたものを取入れ
てなる、複機能性空気電極１４を備えてなる。そのよう
な複機能性空気電極は、単独で電気的に再充電可能な電
池セルに関して当該技術分野において知られており、従
ってより以上に説明する必要はない。

【００２７】図４に一番よく見られるように、骨格構造
体２２は好適には、導電性金属、例えば銅、ニッケル、
チタン、もしくは鋼の、任意的にスズ、鉛、カドミウ
ム、ニッケル、銀、もしくはそれらの合金で被覆され
た、一般に平らな板であって、複数の開放区域又は孔３
０を備えて作製される。孔３０は、骨格構造体２２の面
の表面積の少なくとも５０％を構成する。骨格構造体２
２は、必ずしも平らな板には限定されない様々な形状
を、例えばフィラメント織物、延伸（expanded）メッシ
ュ、あるいはハニカムの如き多孔質構造体から得られる
もののような形状を有してもよい、ということを理解す
べきである。孔３０は、構造体２２が作製される材料を
打抜き、切抜き、孔あけし、製織し、溶接し、はんだ付
けし、ろう付けし、あるいは鋳造することを含めて、任
意の知られている方法によって設けることができる。

【００２８】あるいはまた、図５に例示したように、図
示の如くクラウン２４′から突出た硬い棒又はワイヤ３
２の連なったものから骨格構造体２２′を構成してもよ
い。棒あるいはワイヤ３２は、上述の導電性金属のうち
のいずれから適当に作製してもよい。重量を節約する特
徴として、棒３２は別に不活性のプラスチック類、好適
にはポリプロピレン、ナイロン、フルオロポリマー又は
ポリ塩化ビニルから、任意的にその全部あるいは一部を
上記の導電性金属で被覆して、作製してもよい。金属棒
とプラスチック棒とを組み合わせたものを取入れること
もできる。

【００２９】活性アノードエレメント２６（又は２
６′）は、任意の適当な電解質で含浸されてこれに懸濁
された多孔質亜鉛粒子のスラリーから形成される。この
スラリーは、活性アノード材料の硬い静止床への粒子の
付着が達成されるまで、室温で加圧下に常温圧縮され
る。本願出願人の同時係属欧州特許出願第９１３１２０
７７号明細書（参照によりここに組み込まれる）の教示
に従って製造される、Ｉａ族金属の水酸化物の水溶液を
含み、任意的に無機の腐食防止剤（例えばＰｂＯ、Ｃｄ
Ｏ、ＺｎＯ、ＨｇＯ、Ｉｎ₂Ｏ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃、Ｓｎ
Ｏ、又はそれらの組み合わせ）、有機の腐食防止剤（例
えばリン酸エステル又はテトラメチルアンモニウムヒド
ロキシド）、ゲル化剤（例えばカルボキシメチルセルロ
ース）、電解質エキステンダー（例えばケイ酸ナトリウ
ム）、充填剤（例えばグラファイト）、及びラベル剤
（例えばクレゾールレッド）を含む電解液で含浸されそ
してこれに懸濁された亜鉛を含んでなる多孔質粒子から
調製されたスラリーが、特に適当であることが分かって
いる。圧縮のために好ましい態様のスラリーは、このス
ラリーをブレンダー型の機械で均質化して作られる。

【００３０】ぎっしり詰まった粒子間構造であるが当該
技術分野で知られている亜鉛アノード前駆物質よりもな
お多孔質である状態に圧縮された非常に多孔性のアノー
ド材料を使用するということが、同時に高電流容量と高
ピーク出力とを提供しながら高エネルギー密度の組み合
わされた特性をもたらすのである。

【００３１】アノード２６（又は２６′）を圧縮するた
めのダイプレス４０を図６に例示する。このダイは、く
ぼみ４４を有する下方の雌型部分４２と、これに合わさ
る上方の雄型部分４６とを含む。スラリーを圧縮する際
に過剰の電解液を逃がすのを可能にするために流路４８
が設けられる。多くの形態のスラリー圧縮装置を使用す
ることができ、図示されたダイプレスは単に例示である
に過ぎないということを、当業者は理解するはずであ
る。

【００３２】骨格構造体２２に設けられた開放区域、す
なわち集合器２６における孔３０、及び集合器２６′の
棒又はワイヤ間の間隙は、非常に重要であって、三重の
目的の役に立つ。第一に、骨格構造体におけるこれらの
開放区域は骨格構造体の両側にスラリー床が付着し、こ
うして単一プレートを形成するのを促進する。第二に、
孔に近い領域では、スラリー床はカソードに関してより
深くて、それゆえにセルの電流発生能力を増大させ、開
放区域が大きくなればなるほど活性アノードエレメント
２６の有効深さが深くなり、従って理論出力が大きくな
る。最後に、開放区域は、後の再使用のためにアノード
エレメント２６のアノード材料をリサイクルするため活
性アノードエレメント２６をそれから切離すのを容易に
する。図５に例示された態様は、アノード床が骨格構造
体２２′を形成する真っ直ぐのワイヤ３２を容易に引き
抜くことができるので、これに関して特に有望であるこ
とが分かっている。

【００３３】理解されるように、電気が発生する結果、
アノードエレメント２６の活性アノード材料が酸化して
導電性のより少ない酸化物の状態になる。しかしなが
ら、非常に多孔質の導電性アノード材料を使用する場
合、例えば出願人らの前述の欧州特許出願に従って製造
された亜鉛を使用する場合には、活性アノードエレメン
トに少なくとも１０％の亜鉛が残っている（酸化物は９
０％以下）限りは、孔３０に由来する、ワイヤ３２間の
開放区域に由来する、あるいは非導電性ワイヤを部分的
に組み込むことに由来する骨格構造体２２（又は２
２′）の減少した表面積がセルの電流発生性能を損なう
ことは認められていない。

【００３４】アノード２０（又は２０′）の作製は次の
ようにして行われる。すなわち、初めに骨格構造体２２
（２２′）を作り、そして活性アノード材料２６のスラ
リーを調製する。先に説明した亜鉛と任意の添加剤との
適当なスラリーの粒子は、亜鉛の初期密度が０．２〜
２．０g/cc、亜鉛の活性表面積が０．５〜６．０m²/gで
あり、電解液、好適にはＩａ族金属の水酸化物、例えば
ＫＯＨ、の水溶液を含んでなるもので含浸されてこれに
懸濁される。先に言及した任意的な添加剤をスラリーに
含めてもよく、圧縮を行う前にスラリーをブレンダーで
均質化してもよい。

【００３５】活性アノード材料２６のスラリーの第一の
層２６ａをダイプレスの雌型部分４２のくぼみ４４に作
る。骨格構造体２２（２２′）をこの第一の層の上に配
置し、その上に活性アノード材料の第二の層２６ｂを作
る。それとは別に、最初にくぼみ内にスラリーの層を作
り、それから構造体２２（２２′）を圧縮前に導入して
もよい。

【００３６】活性アノード材料のスラリー層と骨格構造
体は、雄型部分４６の下で室温で圧縮される。適用され
る圧力は１．０〜１５．０kg/cm²の範囲内であり、過剰
の電解液は流路４８を通して逃がされる。圧縮は活性ア
ノードが剛性のプレートになるまで行われ、スラリーは
それ自体に対して付着性があり且つ骨格構造体２２に対
して付着性があって、典型的に密度が０．５〜３．０g/
ccの範囲にある。

【００３７】別の方法により、アノード２０′を次のよ
うに作製してもよい。すなわち、スラリーの厚い層を雌
型部分４２のくぼみ４４に入れ、そして次にこのスラリ
ー床を先に説明したように、スラリー２６′の静止床が
できるまで圧縮する。棒又はワイヤ３２で形成された骨
格構造体２２′をこの静止床２６′の中央に、圧縮して
アノードを作製する前か、あるいは図７に例示したよう
にその後で、挿入する。

【００３８】上述の説明から、本発明は、高電流容量の
ための非常に多孔質のアノードエレメントを、同時に加
圧下での圧縮の結果として、高ピーク電力のための粒子
間構造と組み合わせてなる改良複合アノードを提供す
る、ということが明らかであろう。機械式に再充電可能
な亜鉛−空気電池セルのためのアノードに関して特に説
明してはいるが、亜鉛−アルカリ電池セル又は他の一次
電池セルの用途で使用するためにもたやすく適合させる
ことができる、ということを認識すべきである。

【００３９】更に、当業者は、特許請求の範囲に明らか
とされる本発明の範囲から逸脱することなしに大幅な変
更を行うことができるということを認識しよう。

【図面の簡単な説明】

【図１】機械的に再充電可能な知られている典型的な単
極亜鉛−空気電池セルの斜視図である。

【図２】図１のセルに入れられるアノードの斜視図であ
る。

【図３】図２のアノードの側面図である。

【図４】本発明の一態様による図２のアノードの分解図
である。

【図５】図２のアノードの第二の態様の分解図である。

【図６】図４又は図５のアノードの製造で使用されるダ
イプレスの模式断面図である。

【図７】図５のアノードを製造するための別法の模式説
明図である。

【符号の説明】

１０…セル１２…ハウジング１４…空気電極２０、２０′…アノード２２、２２′…骨格構造体２４、２４′…クラウン２６、２６′…活性アノードエレメント２６ａ、２６ｂ…スラリー層３０…孔３２…ワイヤ４０…ダイプレス４２…雌型部分４４…くぼみ４６…雄型部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ジョセフビラムイスラエル国，ラアナーナ，ソコロブストリート 16 (72)発明者メナケムコラールイスラエル国，エルサレム，ポラットイスラエルストリート 14 (72)発明者ジョナサンゴールドステインイスラエル国，エルサレム，ハイムビタルストリート 33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性金属を含みそしてその表面領域の
一部が開放区域として形成されている実質的に平らな骨
格構造体を含み、且つ更に、この骨格構造体を取囲むア
ノード部材であって、電解液で含浸されてこれに懸濁さ
れた、亜鉛を含む多孔質粒子のスラリーから形成され、
そして加圧下に上記骨格構造体に対して圧縮されている
活性亜鉛アノード部材を含んでなる亜鉛電池アノード。
【請求項２】特に内部空間を画定するハウジングを有
しその中に交換可能な金属電極が入っているタイプの機
械式に再充電可能な亜鉛−空気電池のためのアノードで
あって、導電性金属を含みそしてその表面領域のうちに
開放区域として形成された部分を有する実質的に平らな
骨格構造体を含み、且つ更に、この骨格構造体を取囲む
アノード部材であって、電解液で含浸されてこれに懸濁
された、亜鉛を含む多孔質粒子のスラリーから形成さ
れ、そして加圧下に上記骨格構造体に対して圧縮されて
いる活性亜鉛アノード部材を含んでいて、この亜鉛アノ
ードがそれの機械式の交換を可能にするため上記の内部
空間から取出すのに適合した形にされている再充電可能
な亜鉛電池アノード。
【請求項３】前記骨格構造体が、銅、ニッケル、チタ
ン及び鋼からなる金属の群より選ばれた平らな金属板で
あって、鉛、スズ、カドミウム、ニッケル、銀及びそれ
らの合金からなる群より選ばれた金属で任意的に被覆さ
れたものを含む、請求項１記載のアノード。
【請求項４】前記骨格構造体の開放区域が当該骨格構
造体の面の５０％以上に達する、請求項３記載のアノー
ド。
【請求項５】前記開放区域が骨格構造体材料の打抜
き、切抜き、孔あけ、製織、溶接、はんだ付け、ろう付
けあるいは鋳造により得られている、請求項４記載のア
ノード。
【請求項６】前記骨格構造体が間隔をあけた一連のワ
イヤを一般に平らな面の形にしたものを含んでなる、請
求項１記載のアノード。
【請求項７】前記ワイヤが、銅、ニッケル、チタン、
鋼、ポリプロピレン、ナイロン、フルオロポリマー及び
ポリ塩化ビニルからなる群より選ばれた材料で作製さ
れ、鉛、スズ、カドミウム、ニッケル、銀及びそれらの
合金からなる群より選ばれた金属で任意的に被覆されて
いる、請求項６記載のアノード。
【請求項８】前記ワイヤの間の開放区域が当該プレー
トの面の５０％以上に達する、請求項７記載のアノー
ド。
【請求項９】前記多孔質粒子が電気めっき法により製
造され、そしてブレンダーで任意的に均質化されてい
る、請求項２記載のアノード。
【請求項１０】前記電解液が１又は２種以上のＩａ族
金属水酸化物の水溶液を含む、請求項９記載のアノー
ド。
【請求項１１】前記スラリーが更に、有機の腐食防止
剤、無機の腐食防止剤、ゲル化剤、電解液エキステンダ
ー、充填剤及びラベル剤からなる群より選ばれた１又は
２種以上の添加剤を含む、請求項１０記載のアノード。
【請求項１２】圧縮後の前記活性亜鉛アノードエレメ
ントの密度が０．５〜３．０g/ccの範囲内である、請求
項１０記載のアノード。
【請求項１３】前記活性亜鉛アノードエレメントに近
く且つこれを覆い、そして取外し可能なカセットとして
形成された物理的セパレーターと任意的なイオン選択膜
とを更に含む、請求項２記載のアノード。
【請求項１４】次に掲げる工程（ｉ）〜（ｉｖ）を含
む亜鉛電池アノードの製造方法。（ｉ）導電性の金属から開放区域を有する骨格構造体を
形成する工程（ｉｉ）電解液で含浸されてこれに懸濁された、亜鉛を
含む多孔質粒子のスラリーを調製し、任意的にブレンダ
ーで均質化する工程（ｉｉｉ）このスラリーと上記骨格構造体とをスラリー
圧縮装置に入れる工程（ｉｖ）当該スラリー圧縮装置でもってスラリーを加圧
下に圧縮して、過剰の電解液を流出させながら剛性のプ
レートを形成する工程
【請求項１５】前記骨格構造体を、銅、ニッケル、チ
タン及び鋼からなる金属の群より選ばれた一般に平らな
金属板であって、鉛、スズ、カドミウム、ニッケル、銀
及びそれらの合金からなる群より選ばれた金属で任意的
に被覆したものから作製する、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】前記骨格構造体のプレートが当該プレ
ートの面の５０％以上に達する領域を除去して作製され
る、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】前記除去される領域が骨格構造体材料
の打抜き、切抜き、孔あけ、製織、溶接、はんだ付け、
ろう付けあるいは鋳造により得られる、請求項１６記載
の方法。
【請求項１８】前記骨格構造体を、間隔をあけた一連
のワイヤから一般に平らな且つ長方形の形状に作製す
る、請求項１４記載の方法。
【請求項１９】前記ワイヤが、銅、ニッケル、チタ
ン、鋼、ポリプロピレン、ナイロン及びポリ塩化ビニル
からなる群より選ばれた材料で作製され、鉛、スズ、カ
ドミウム、ニッケル、銀及びそれらの合金からなる群よ
り選ばれた金属で任意的に被覆される、請求項１７記載
の方法。
【請求項２０】前記骨格構造体を面の５０％以上を開
放区域として作製する、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】前記多孔質粒子を電気めっき法により
調製する、請求項１４記載の方法。
【請求項２２】前記電解液を水とＩａ族金属の水酸化
物とから作る、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】前記スラリーを、有機の腐食防止剤、
無機の腐食防止剤、ゲル化剤、電解液エキステンダー、
充填剤及びラベル剤からなる群より選ばれた添加剤を用
いて調製する、請求項請求項２２記載の方法。
【請求項２４】前記粒子の初期密度が０．２〜２．０
g/cc、そしてその活性表面積が０．５〜６．０m²/gであ
る、請求項２２記載の方法。
【請求項２５】前記スラリーと骨格構造体が、スラリ
ー圧縮装置内にスラリーの第一の層を作り、次に骨格構
造体を入れ、次いでスラリーの第二の層を作るようにし
て層にされる、請求項２４記載の方法。
【請求項２６】全部のスラリーをスラリー圧縮装置内
で層にし、それから骨格構造体を導入する、請求項２４
記載の方法。
【請求項２７】スラリーに適用される圧力が前記粒子
がそれら自身に及び骨格構造体に付着して剛性のプレー
トを形成するまで１〜１５kg/cm²の範囲内にあり、活性
アノードエレメントが密度が０．５〜３．０g/ccの範囲
内にあるという特徴を有する、請求項２５記載の方法。
【請求項２８】前記圧力の適用下における温度が１５
〜３５℃の範囲内にある、請求項２７記載の方法。
【請求項２９】次に掲げる工程（ｉ）〜（ｖ）を含
む、亜鉛電池アノードの製造方法。（ｉ）導電性金属から開放区域を有する骨格構造体を形
成する工程（ｉｉ）電解液で含浸されてこれに懸濁された、亜鉛を
含む多孔質粒子のスラリーを調製する工程（ｉｉｉ）このスラリーをスラリー圧縮装置に入れる工
程（ｉｖ）スラリーを加圧下に圧縮して、過剰の電解液を
流出させながら剛性プレートの形をした活性亜鉛アノー
ド部材を形成する工程（ｖ）この活性亜鉛アノードエレメントへ上記骨格構造
体の少なくとも一部を挿入する工程
【請求項３０】複数回の放電・再充電サイクルに適合
している電池セルであって、請求項２に記載された交換
可能な亜鉛電池アノードを、第一の様式の操作において
電流の流れの逆転により活性亜鉛の還元及び再生を果た
すのに適合した充電用電極を構成するのに適合した複機
能性の空気電極と一緒に入れるための内部空間を画定す
るハウジングを含み、そして上記の亜鉛アノードは、機
械式の交換を可能にするため当該内部空間から取出すの
にも、また酸化された活性亜鉛を還元するため上記の複
機能性空気電極に電流を流すことによるその場での再充
電を可能にするのにも適合した形にされている亜鉛−空
気電池セル。
【請求項３１】自動車の推進に用いられる、請求項１
から１３までのいずれか一つに記載の亜鉛電池アノード
又は請求項３０記載の亜鉛−空気電池セル。