JP2015043281A - Magnesium air cell and electronic equipment - Google Patents

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杏子 桶本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnesium air cell, etc. capable of supplying electrolyte to the vicinity of an electrode.SOLUTION: A magnesium air cell 100 comprises: a magnesium fuel body 200; a cell body part 300; electrolyte 400; an electrolyte tank 410; an electrolyte supply tube 420; a supply reel 500; and a takeup reel 510, uses oxygen in the air as a cathode active material, and uses magnesium as an anode active material. When the takeup reel 510 takes up the magnesium fuel body 200, the electrolyte tank 410 is pressed, deform, the electrolyte 400 is pushed out, and supplied to the cell body part 300 where an oxidation reduction reaction occurs.

Description

本発明は、マグネシウム空気電池及び電子機器に関する。   The present invention relates to a magnesium air battery and an electronic device.

空気中の酸素を正極活物質とし、マグネシウムを負極活物質とするマグネシウム空気電池の一例として、特許文献1には、カートリッジタイプのマグネシウム電池が開示されている。具体的には、特許文献1に記載のマグネシウム電池では、マグネシウム薄膜の各端部が一対のリールと接続され、リールを回転させることによりマグネシウム薄膜が巻き取られるとともに、リール間のマグネシウム薄膜と、その近傍に位置する正極とが協働して発電する。   As an example of a magnesium air battery using oxygen in the air as a positive electrode active material and magnesium as a negative electrode active material, Patent Document 1 discloses a cartridge-type magnesium battery. Specifically, in the magnesium battery described in Patent Document 1, each end of the magnesium thin film is connected to a pair of reels, and the magnesium thin film is wound by rotating the reel, and the magnesium thin film between the reels, The positive electrode located in the vicinity cooperates to generate power.

特開2012−15013号公報JP 2012-15013 A

マグネシウム空気電池において、起電力を生じるための酸化還元反応には水が必要であるから、電極付近に水が供給される必要がある。また、正極と負極との間のイオンの交換を効率よく行うためにも、十分な電解液が供給されることが不可欠である。しかし、引用文献1に記載のマグネシウム電池では、電極付近に電解液を供給することができない。このため、酸化還元反応の進行によって電解液が消耗していったとしても、電解液を追加することができないという問題がある。   In the magnesium-air battery, water is necessary for the oxidation-reduction reaction for generating an electromotive force, so it is necessary to supply water near the electrode. Also, in order to efficiently exchange ions between the positive electrode and the negative electrode, it is essential to supply a sufficient electrolyte. However, in the magnesium battery described in Cited Document 1, the electrolyte cannot be supplied near the electrodes. For this reason, even if the electrolytic solution is consumed due to the progress of the oxidation-reduction reaction, there is a problem that the electrolytic solution cannot be added.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、電極付近に電解液を供給することが可能なマグネシウム空気電池、及びそのマグネシウム空気電池を備える電子機器を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of this problem, Comprising: It aims at providing the magnesium air battery which can supply electrolyte solution to an electrode vicinity, and an electronic device provided with the magnesium air battery.

上記目的を達成するため、本発明の第1の観点に係るマグネシウム空気電池は、
マグネシウムを含むマグネシウム燃料体と、
前記マグネシウム燃料体の一端が接続され、反応前の前記マグネシウム燃料体が巻き付けられる、回転可能な供給リールと、
前記マグネシウム燃料体の他端が接続され、反応後の前記マグネシウム燃料体を巻き取る、回転可能な巻き取りリールと、
導電性を有し、酸素に電子を供給する正極と、
前記正極と前記マグネシウム燃料体との間でイオンを交換する電解液と、
前記電解液を含浸させられて保持する電解液保持材と、
前記電解液が封入された電解液漕と、
前記電解液保持材と前記電解液漕とに連通する電解液供給管と、を備え、
前記マグネシウム燃料体は前記供給リールと前記巻き取りリールとの間に張られた部分を有し、
前記電解液保持材は前記正極と前記マグネシウム燃料体の張られた部分とに挟まれて配置され、
前記巻き取りリールが反応後の前記マグネシウム燃料体を巻き取ると、前記電解液供給管を通じて前記電解液漕から前記電解液保持材に前記電解液が供給される、
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a magnesium air battery according to the first aspect of the present invention provides:
A magnesium fuel body containing magnesium;
A rotatable supply reel to which one end of the magnesium fuel body is connected and to which the magnesium fuel body before reaction is wound;
A rotatable take-up reel connected to the other end of the magnesium fuel body and winding up the magnesium fuel body after reaction;
A positive electrode having conductivity and supplying electrons to oxygen;
An electrolyte for exchanging ions between the positive electrode and the magnesium fuel body;
An electrolyte holding material that is impregnated and held with the electrolyte; and
An electrolyte bath containing the electrolyte solution;
An electrolyte solution supply pipe communicating with the electrolyte solution holding material and the electrolyte solution tank;
The magnesium fuel body has a portion stretched between the supply reel and the take-up reel,
The electrolyte solution holding material is disposed between the positive electrode and the stretched portion of the magnesium fuel body,
When the take-up reel winds up the magnesium fuel body after the reaction, the electrolytic solution is supplied from the electrolytic solution tank to the electrolytic solution holding material through the electrolytic solution supply pipe.
It is characterized by that.

前記電解液漕は巻き取られた反応後の前記マグネシウム燃料体に接し、
前記巻き取りリールが反応後の前記マグネシウム燃料体を巻き取ると、巻き取られた反応後の前記マグネシウム燃料体が前記電解液漕を押圧し、前記電解液漕が変形し、前記電解液が押し出されて前記電解液保持材に供給されてもよい。
The electrolyte tank comes into contact with the magnesium fuel body after the wound reaction,
When the take-up reel winds up the reacted magnesium fuel body, the wound-up reacted magnesium fuel body presses the electrolyte soot, deforms the electrolyte soot, and pushes out the electrolyte. And may be supplied to the electrolyte solution holding material.

前記電解液漕から前記電解液を前記電解液保持材に供給する供給装置をさらに備え、
前記巻き取りリールが反応後の前記マグネシウム燃料体を巻き取ると、前記供給装置によって前記電解液漕から前記電解液が前記電解液保持材に供給されてもよい。
A supply device for supplying the electrolytic solution from the electrolytic solution tank to the electrolytic solution holding material;
When the take-up reel winds up the reacted magnesium fuel body, the electrolyte solution may be supplied from the electrolyte tank to the electrolyte holding material by the supply device.

前記マグネシウム燃料体は、
導電性を有する導電性フィルムと、
前記導電性フィルムに付着するマグネシウム薄膜と、
前記マグネシウム薄膜を覆い、イオンを透過する透過フィルムと、から形成されてもよい。
The magnesium fuel body is:
A conductive film having conductivity;
A magnesium thin film attached to the conductive film;
And a permeable film that covers the magnesium thin film and transmits ions.

前記マグネシウム燃料体は薄いリボン状に形成されてもよい。   The magnesium fuel body may be formed in a thin ribbon shape.

前記マグネシウム燃料体はワイヤ状に形成されてもよい。   The magnesium fuel body may be formed in a wire shape.

前記正極は炭素、金属、マンガン酸化物のうち少なくとも一つから形成されてもよい。   The positive electrode may be formed of at least one of carbon, metal, and manganese oxide.

前記マグネシウム燃料体、前記正極、前記電解液保持材はそれぞれ第1のマグネシウム燃料体、第1の正極、第1の電解液保持材であり、
マグネシウムを含み、前記供給リールに一端が接続されて巻き付けられ、前記巻き取りリールに他端が接続されて巻き取られ、前記供給リールと前記巻き取りリールとの間に張られた部分を有する第2のマグネシウム燃料体と、前記第1のマグネシウム燃料体に電気的に接続され、導電性を有し、酸素に電子を供給する第2の正極と、前記電解液を含浸させられて保持する第2の電解液保持材と、をさらに備え、
前記電解液は前記第2の正極と前記第2のマグネシウム燃料体との間でイオンを交換し、
前記電解液供給管は前記第2の電解液保持材と前記電解液漕とに連通し、
前記第2の電解液保持材は前記第2の正極と前記第2のマグネシウム燃料体の張られた部分とに挟まれて配置され、
前記巻き取りリールが反応後の前記第2のマグネシウム燃料体を巻き取ると、前記電解液供給管を通じて前記電解液漕から前記電解液保持材に前記電解液が供給されてもよい。
The magnesium fuel body, the positive electrode, and the electrolyte holding material are a first magnesium fuel body, a first positive electrode, and a first electrolyte holding material, respectively.
A first portion including magnesium, wound at one end connected to the supply reel, wound at the other end connected to the take-up reel, and stretched between the supply reel and the take-up reel. Second magnesium fuel body, a second positive electrode electrically connected to the first magnesium fuel body, having conductivity and supplying electrons to oxygen, and a first impregnated and held in the electrolyte. 2 electrolyte solution holding material,
The electrolyte exchanges ions between the second positive electrode and the second magnesium fuel body;
The electrolytic solution supply pipe communicates with the second electrolytic solution holding material and the electrolytic solution bowl,
The second electrolyte holding material is disposed between the second positive electrode and the stretched portion of the second magnesium fuel body,
When the take-up reel takes up the second magnesium fuel body after the reaction, the electrolytic solution may be supplied from the electrolytic solution tank to the electrolytic solution holding material through the electrolytic solution supply pipe.

前記第1の正極及び前記第1の電解液保持材と、前記第2の電気正極及び前記第2の前記電解液保持材とは、前記第1のマグネシウム燃料体が張られた方向においてずれて配置されてもよい。   The first positive electrode and the first electrolytic solution holding material, and the second electric positive electrode and the second electrolytic solution holding material are shifted in the direction in which the first magnesium fuel body is stretched. It may be arranged.

全体を収めるケースをさらに備えてもよい。   You may further provide the case which accommodates the whole.

本発明の第2の観点に係る電子機器は、
本発明の第1の観点に係るマグネシウム空気電池を備える、
ことを特徴とする。
An electronic device according to a second aspect of the present invention is:
Comprising a magnesium-air battery according to the first aspect of the present invention;
It is characterized by that.

前記巻き取りリールを回転させる駆動装置と、
充電可能な二次電池と、をさらに備え、
前記二次電池の残存容量が閾値以下の場合に、前記巻き取りリールを回転させて前記マグネシウム空気電池から電力を取り出し、前記二次電池を充電してもよい。
A driving device for rotating the take-up reel;
A rechargeable secondary battery,
When the remaining capacity of the secondary battery is equal to or less than a threshold value, the secondary battery may be charged by rotating the take-up reel to extract electric power from the magnesium-air battery.

本発明によれば、電極付近に電解液を供給することが可能なマグネシウム空気電池、及びそのマグネシウム空気電池を備える電子機器を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the magnesium air battery which can supply electrolyte solution to an electrode vicinity, and an electronic device provided with the magnesium air battery can be provided.

実施形態1に係るマグネシウム空気電池の概略構成を示す平面図である。1 is a plan view showing a schematic configuration of a magnesium air battery according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1において、マグネシウム燃料体が電解液漕を押圧する様子を示す概略平面図である。In Embodiment 1, it is a schematic plan view which shows a mode that a magnesium fuel body presses an electrolytic solution soot. 実施形態1に係るマグネシウム空気電池を電源とする電子機器の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the electronic device which uses the magnesium air battery which concerns on Embodiment 1 as a power supply. 実施形態2における、マグネシウム燃料体の概略断面図である。5 is a schematic cross-sectional view of a magnesium fuel body in Embodiment 2. FIG. 実施形態3に係るマグネシウム空気電池の概略構成を示す平面図である。6 is a plan view showing a schematic configuration of a magnesium-air battery according to Embodiment 3. FIG. 実施形態4に係るマグネシウム空気電池の概略構成を示す平面図である。6 is a plan view showing a schematic configuration of a magnesium-air battery according to Embodiment 4. FIG. 実施形態4における、リールとマグネシウム燃料体とを示す(a)概略平面図、及び(b)概略側面図である。FIG. 5A is a schematic plan view showing a reel and a magnesium fuel body in Embodiment 4, and FIG. 5B is a schematic side view.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(実施形態1)
実施形態1に係るマグネシウム空気電池100の構成について説明する。マグネシウム空気電池100は、空気中の酸素を正極活物質とし、マグネシウムを負極活物質とするマグネシウム空気電池である。図1は本実施形態に係るマグネシウム空気電池100の概略構成を示す平面図である。図1に示すように、マグネシウム空気電池100は、マグネシウム燃料体200と、電池本体部300と、電解液400と、電解液漕410と、電解液供給管420と、供給リール500と、巻き取りリール510と、を備える。
(Embodiment 1)
A configuration of the magnesium-air battery 100 according to Embodiment 1 will be described. The magnesium-air battery 100 is a magnesium-air battery that uses oxygen in the air as a positive electrode active material and magnesium as a negative electrode active material. FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a magnesium-air battery 100 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the magnesium-air battery 100 includes a magnesium fuel body 200, a battery main body 300, an electrolyte 400, an electrolyte tank 410, an electrolyte supply pipe 420, a supply reel 500, and a winding. And a reel 510.

マグネシウム燃料体200は、薄いリボン状に形成された金属マグネシウムの薄膜である。マグネシウム燃料体200は、一端を供給リール500に、他端を巻き取りリール510に接続され、それぞれのリールに巻き付けられた部分と、二つのリールの間に張られた部分と、を含む。マグネシウム燃料体200は、未使用の状態では大部分が供給リール500に巻き付けられており、反応の進行に従って巻き取りリール510に巻き取られていく。マグネシウム燃料体200は、マグネシウム空気電池100の負極活物質として機能する。   The magnesium fuel body 200 is a thin film of metallic magnesium formed in a thin ribbon shape. The magnesium fuel body 200 has one end connected to the supply reel 500 and the other end connected to the take-up reel 510, and includes a portion wound around each reel and a portion stretched between the two reels. Most of the magnesium fuel body 200 is wound around the supply reel 500 in an unused state, and is wound around the take-up reel 510 as the reaction proceeds. The magnesium fuel body 200 functions as a negative electrode active material of the magnesium air battery 100.

電池本体部300は、酸化還元反応を進行させ起電力を生じさせる。電池本体部300は、正極310と、電解液保持材320と、を含み、マグネシウム燃料体200の供給リール500と巻き取りリール510との間に張られた部分に接するように配置される。電池本体部300は、マグネシウム空気電池100を使用する電子機器の大きさ等に応じて任意の大きさになりうる。マグネシウム空気電池100から取り出す電流の大きさは、電池本体部300のマグネシウム燃料体200の長手方向の大きさによって定まるので、電流を大きくしたい場合はその大きさを大きくすればよい。   The battery body 300 generates an electromotive force by advancing the oxidation-reduction reaction. The battery main body 300 includes a positive electrode 310 and an electrolyte solution holding member 320, and is disposed so as to contact a portion stretched between the supply reel 500 and the take-up reel 510 of the magnesium fuel body 200. The battery body 300 can have any size depending on the size of the electronic device using the magnesium-air battery 100. Since the magnitude of the current taken out from the magnesium-air battery 100 is determined by the magnitude in the longitudinal direction of the magnesium fuel body 200 of the battery main body 300, the magnitude of the current may be increased when it is desired to increase the current.

正極310は、導電性を有する素材で形成され、マグネシウム空気電池100の正極活物質である空気中の酸素に電子を供給する。正極310は、酸素を還元する反応を促進するため、表面積が大きく酸素を吸着しやすいことが望ましい。正極310を形成する素材としては、例えば炭素、金属、マンガン化合物、及びこれらを組み合わせたもの等が挙げられるが、これに限られるものではない。このうち炭素に関しては、活性炭、炭素粉末、炭素繊維、カーボンナノチューブ、カーボンフェルト等の形態を取りうる。   The positive electrode 310 is formed of a conductive material, and supplies electrons to oxygen in the air that is the positive electrode active material of the magnesium-air battery 100. The positive electrode 310 desirably has a large surface area and easily adsorbs oxygen in order to promote a reaction for reducing oxygen. Examples of the material forming the positive electrode 310 include, but are not limited to, carbon, metal, manganese compounds, and combinations thereof. Of these, carbon can take the form of activated carbon, carbon powder, carbon fiber, carbon nanotube, carbon felt, and the like.

電解液保持材320は、電解液400を含浸させられて保持し、マグネシウム燃料体200と正極310との短絡を防止する。電解液保持材320はマグネシウム燃料体200と正極310とに挟まれて設置される。電解液保持材320を形成する素材としては、例えば濾紙、不織布、フェルト、ゲル等が挙げられるが、これに限られるものではない。   The electrolytic solution holding member 320 is impregnated and held with the electrolytic solution 400 to prevent a short circuit between the magnesium fuel body 200 and the positive electrode 310. The electrolyte solution holding member 320 is disposed between the magnesium fuel body 200 and the positive electrode 310. Examples of the material for forming the electrolyte solution holding material 320 include filter paper, non-woven fabric, felt, and gel, but are not limited thereto.

電解液400は、マグネシウム燃料体200と正極310との間のイオンの交換を可能にする電解液である。また、電解液400に含まれる水は、正極310で酸素が還元される反応に使われる。電解液400は、電解液漕410に封入されており、電解液供給管420を介して電解液保持材320に供給される。電解液400は、例えば塩化ナトリウム水溶液であるが、これに限られるものではない。   The electrolytic solution 400 is an electrolytic solution that enables exchange of ions between the magnesium fuel body 200 and the positive electrode 310. Further, water contained in the electrolytic solution 400 is used for a reaction in which oxygen is reduced at the positive electrode 310. The electrolytic solution 400 is sealed in an electrolytic solution container 410 and is supplied to the electrolytic solution holding material 320 via the electrolytic solution supply pipe 420. The electrolyte 400 is, for example, a sodium chloride aqueous solution, but is not limited thereto.

電解液漕410は、電解液400が封入される容器である。電解液漕410は、マグネシウム空気電池100が組み込まれる例えば電子機器等に固定され、巻き取りリール510に巻き取られたマグネシウム燃料体200に一部が接するように配置されている。電解液漕410は、可撓性を有し、巻き取られたマグネシウム燃料体200に伴って変形する部分と、可撓性を有さない、又は図示しない覆い等によって覆われて変形しない部分と、を含む。この構成により、巻き取りリール510にマグネシウム燃料体200が巻き取られると、巻き取られたマグネシウム燃料体200に押しのけられて電解液漕410の容積が減少する。電解液漕410を形成する素材としては、例えば合成樹脂が挙げられるが、これに限られるものではない。   The electrolytic solution bowl 410 is a container in which the electrolytic solution 400 is enclosed. The electrolyte tank 410 is fixed to, for example, an electronic device or the like in which the magnesium-air battery 100 is incorporated, and is disposed so that a part thereof is in contact with the magnesium fuel body 200 wound on the winding reel 510. The electrolyte tank 410 has flexibility, a part that deforms with the wound magnesium fuel body 200, a part that does not have flexibility, or a part that is not deformed by being covered by a cover (not shown) or the like. ,including. With this configuration, when the magnesium fuel body 200 is wound around the take-up reel 510, the volume of the electrolyte tank 410 is reduced by being pushed away by the wound magnesium fuel body 200. As a material for forming the electrolytic solution cup 410, for example, synthetic resin may be mentioned, but the material is not limited thereto.

電解液供給管420は、電解液400を輸送する管である。電解液供給管420は、電解液保持材320及び電解液漕410と連通している。電解液供給管420を形成する素材としては、例えば合成樹脂が挙げられるが、これに限られるものではない。   The electrolytic solution supply pipe 420 is a pipe that transports the electrolytic solution 400. The electrolyte supply pipe 420 communicates with the electrolyte holding material 320 and the electrolyte tank 410. As a material for forming the electrolyte solution supply pipe 420, for example, synthetic resin can be used, but the material is not limited to this.

供給リール500と、巻き取りリール510とは、一対のリールであり、回転可能に形成されている。供給リール500と、巻き取りリール510とは、マグネシウム空気電池100が組み込まれる例えば電子機器等に、回転可能に固定される。供給リール500には反応前のマグネシウム燃料体200が巻き付けられており、巻き取りリール510は反応後のマグネシウム燃料体200を巻き取る。巻き取りリール510が反応後のマグネシウム燃料体200を巻き取ると、供給リール500から反応前のマグネシウム燃料体200が電池本体部300に供給される。   The supply reel 500 and the take-up reel 510 are a pair of reels and are formed to be rotatable. Supply reel 500 and take-up reel 510 are rotatably fixed to, for example, an electronic device in which magnesium-air battery 100 is incorporated. The supply reel 500 is wound with the magnesium fuel body 200 before the reaction, and the take-up reel 510 takes up the magnesium fuel body 200 after the reaction. When the take-up reel 510 takes up the reacted magnesium fuel body 200, the unreacted magnesium fuel body 200 is supplied from the supply reel 500 to the battery main body 300.

次に、マグネシウム空気電池100が連続して起電力を生じる原理について説明する。   Next, the principle that the magnesium air battery 100 continuously generates an electromotive force will be described.

電池本体部300において、酸化還元反応が起こって起電力が生じる。反応の進行に伴い、マグネシウム燃料体200と電解液400とが消耗していく。   In the battery main body 300, an oxidation-reduction reaction occurs and an electromotive force is generated. As the reaction proceeds, the magnesium fuel body 200 and the electrolyte 400 are consumed.

巻き取りリール510を、マグネシウム燃料体200を巻き取る方向に回転させると、消耗したマグネシウム燃料体200が巻き取られ、供給リール500からマグネシウム燃料体200の未反応の部分が電池本体部300に供給される。   When the take-up reel 510 is rotated in the direction in which the magnesium fuel body 200 is taken up, the consumed magnesium fuel body 200 is taken up, and an unreacted portion of the magnesium fuel body 200 is supplied from the supply reel 500 to the battery body 300. Is done.

巻き取りリール510にマグネシウム燃料体200が巻き取られると、図2に示すように、巻き取られたマグネシウム燃料体200が電解液漕410を矢印Aの方向に押圧し、電解液漕410のマグネシウム燃料体200と接する部分が変形する。それによって、電解液漕410の中の電解液400が矢印Bの方向に押し出され、電解液供給管420を通って電池本体部300に供給される。   When the magnesium fuel body 200 is wound on the take-up reel 510, the wound magnesium fuel body 200 presses the electrolyte tank 410 in the direction of arrow A as shown in FIG. A portion in contact with the fuel body 200 is deformed. As a result, the electrolyte 400 in the electrolyte bath 410 is pushed out in the direction of arrow B and supplied to the battery body 300 through the electrolyte supply pipe 420.

即ち、巻き取りリール510を回転させることで、電池本体部300に新しいマグネシウム燃料体200と電解液400とが供給される。その結果、電池本体部300で連続的に酸化還元反応が起こり、起電力が生じ続ける。   That is, by rotating the take-up reel 510, the new magnesium fuel body 200 and the electrolytic solution 400 are supplied to the battery body 300. As a result, an oxidation-reduction reaction occurs continuously in the battery main body 300, and an electromotive force continues to be generated.

このように、実施形態1に係るマグネシウム空気電池100は、酸化還元反応が起こる部分に新しいマグネシウムと電解液とを供給することができ、効率よく反応を進め、連続して起電力を生じることが可能である。   As described above, the magnesium-air battery 100 according to Embodiment 1 can supply new magnesium and an electrolytic solution to a portion where the oxidation-reduction reaction occurs, and can efficiently proceed the reaction and continuously generate an electromotive force. Is possible.

電解液漕410の、マグネシウム燃料体200と接する部分の面積、及びマグネシウム燃料体200に押圧されて変形する部分の体積を増減することにより、供給される電解液400の量を増減することができる。   The amount of the electrolyte 400 supplied can be increased or decreased by increasing or decreasing the area of the portion in contact with the magnesium fuel body 200 and the volume of the portion that is deformed by being pressed by the magnesium fuel body 200. .

巻き取りリール510は、マグネシウム燃料体200が十分に反応する速さで回転する。マグネシウム燃料体200が反応する速さは、例えばマグネシウム燃料体200の厚さ等のマグネシウム燃料体200の構成によって一意的に定まるので、巻き取りリール510の回転する速さを一定とすることもできる。   The take-up reel 510 rotates at a speed at which the magnesium fuel body 200 reacts sufficiently. The speed at which the magnesium fuel body 200 reacts is uniquely determined by the configuration of the magnesium fuel body 200, for example, the thickness of the magnesium fuel body 200, so that the speed at which the take-up reel 510 rotates can be made constant. .

次に、電子機器の電源として、マグネシウム空気電池100を使用する方法について説明する。   Next, a method of using the magnesium air battery 100 as a power source for the electronic device will be described.

図3は、マグネシウム空気電池100を電源とする電子機器700の概略構成を示す斜視図である。図3に示すように、電子機器700は、二次電池710を備えている。電子機器700には駆動装置720が取り付けられ、駆動装置720にはマグネシウム空気電池100が取り付けられている。   FIG. 3 is a perspective view illustrating a schematic configuration of an electronic device 700 that uses the magnesium-air battery 100 as a power source. As shown in FIG. 3, the electronic device 700 includes a secondary battery 710. A driving device 720 is attached to the electronic device 700, and the magnesium air battery 100 is attached to the driving device 720.

電子機器700は、電池から供給される電力によって動作する電子機器であり、例えば携帯電話、スマートフォン、パーソナルコンピュータ等である。電子機器700は、例えばケーブルや接続アダプタ等(図示しない)によってマグネシウム空気電池100と駆動装置720とに電気的に接続されている。   The electronic device 700 is an electronic device that operates with power supplied from a battery, such as a mobile phone, a smartphone, or a personal computer. The electronic device 700 is electrically connected to the magnesium-air battery 100 and the driving device 720 by, for example, a cable, a connection adapter, or the like (not shown).

二次電池710は、充電可能な二次電池であり、例えばリチウムイオン二次電池等である。二次電池710は、電子機器700を動作させる直接の電源となる。   The secondary battery 710 is a rechargeable secondary battery, such as a lithium ion secondary battery. The secondary battery 710 serves as a direct power source for operating the electronic device 700.

駆動装置720は、マグネシウム空気電池100の巻き取りリール510を回転させる装置である。駆動装置720は、巻き取りリール510に接続された回転軸と、回転軸を回転させる動力源とを含む。動力源は、例えばバネ、モータ等である。   The drive device 720 is a device that rotates the take-up reel 510 of the magnesium-air battery 100. Drive device 720 includes a rotating shaft connected to take-up reel 510 and a power source that rotates the rotating shaft. The power source is, for example, a spring or a motor.

電子機器700は、二次電池710から供給される電力によって動作する。電子機器700は、二次電池710の残存容量を監視し、二次電池710の残存容量が閾値以下になると、駆動装置720を動作させる。これは、電子機器700に導入されたアプリケーションによって実行されてもよい。このアプリケーションソフトウェアを導入することで、どのような電子機器であってもマグネシウム空気電池100によって動作させることができるようになる。   The electronic device 700 operates with power supplied from the secondary battery 710. The electronic device 700 monitors the remaining capacity of the secondary battery 710, and operates the driving device 720 when the remaining capacity of the secondary battery 710 is equal to or less than a threshold value. This may be performed by an application installed in the electronic device 700. By introducing this application software, any electronic device can be operated by the magnesium-air battery 100.

駆動装置720は、マグネシウム空気電池100の巻き取りリール510を回転させることにより、マグネシウム空気電池100に起電力を生じさせる。起電力が生じたマグネシウム空気電池100は、電子機器700を介して二次電池710を充電する。   The driving device 720 generates an electromotive force in the magnesium air battery 100 by rotating the take-up reel 510 of the magnesium air battery 100. The magnesium-air battery 100 in which the electromotive force is generated charges the secondary battery 710 via the electronic device 700.

このようにマグネシウム空気電池100を使用することにより、電子機器700の電源としてマグネシウム空気電池100を使用することができる。   By using the magnesium air battery 100 in this way, the magnesium air battery 100 can be used as a power source for the electronic device 700.

マグネシウム空気電池100を電子機器700の外部に取り付ける構成により、二次電池710を電源として備えているものであっても、マグネシウム空気電池100を電源として用いることができる。また、マグネシウム空気電池100の外観は自由に構成できるので、電子機器700を装飾するように構成することもできる。   The magnesium air battery 100 can be used as a power source even when the secondary battery 710 is provided as a power source by the configuration in which the magnesium air battery 100 is attached to the outside of the electronic device 700. Moreover, since the external appearance of the magnesium-air battery 100 can be freely configured, the electronic device 700 can be configured to be decorated.

使用後のマグネシウム空気電池100は、例えばコンビニエンスストア等で回収し、マグネシウム燃料体200や電解液400を入れ替えることで再利用できる。このとき回収した反応後のマグネシウム燃料体200や電解液400は、新しいマグネシウム燃料体200や電解液400を作る際の原料として用いることができる。   The used magnesium-air battery 100 can be collected by, for example, a convenience store and can be reused by replacing the magnesium fuel body 200 and the electrolyte 400. The recovered magnesium fuel body 200 and electrolytic solution 400 recovered at this time can be used as a raw material for making a new magnesium fuel body 200 and electrolytic solution 400.

マグネシウム空気電池の容量は、同程度の大きさのリチウムイオン二次電池に比べて大きくすることができるため、上記のようにマグネシウム空気電池を使用すれば、長時間に渡って交流電源からの充電をすることなく電子機器を利用することができる。   Since the capacity of the magnesium-air battery can be increased compared to a lithium-ion secondary battery of the same size, if the magnesium-air battery is used as described above, it can be charged from an AC power source for a long time. Electronic devices can be used without having to

スマートフォンを例にとると、現状のスマートフォンに搭載されるリチウムイオン二次電池の容量は1000−2000mAh程度が主流である。スマートフォンはほぼ毎日充電する必要があると言われ、1000−2000mAhを1日で消費していることになる。発明者は、厚さ40μmのマグネシウム薄膜を用いて実験を行い、マグネシウム1gあたりの容量が1300mAh/gのマグネシウム空気電池を実現している。即ち、1gのマグネシウムで、スマートフォン1日分の電力を供給するマグネシウム空気電池を実現することができる。30gのマグネシウムを用いたマグネシウム空気電池を使用すれば、スマートフォンを1か月間充電することなく使用できることになる。30gのマグネシウムを、幅1cmのリボン状マグネシウム薄膜をリールに巻き取ったものに換算すると、リールの直径は4.6cmとなる。これはスマートフォン等の電子機器に収容可能な大きさである。   Taking a smartphone as an example, the capacity of a lithium ion secondary battery mounted on a current smartphone is about 1000 to 2000 mAh. It is said that smartphones need to be charged almost every day, and 1000-2000 mAh is consumed in one day. The inventor conducted an experiment using a magnesium thin film having a thickness of 40 μm to realize a magnesium air battery having a capacity per 1 g of magnesium of 1300 mAh / g. That is, a magnesium-air battery that supplies power for one day of a smartphone with 1 g of magnesium can be realized. If a magnesium air battery using 30 g of magnesium is used, the smartphone can be used without being charged for one month. When 30 g of magnesium is converted into a 1 cm wide ribbon-shaped magnesium thin film wound on a reel, the diameter of the reel is 4.6 cm. This is a size that can be accommodated in an electronic device such as a smartphone.

(実施形態2)
実施形態2に係るマグネシウム空気電池110は、実施形態1に係るマグネシウム空気電池100において、薄いリボン状に形成された金属マグネシウムの薄膜であるマグネシウム燃料体200を、フィルムと金属マグネシウムとから形成されたマグネシウム燃料体210で置き換えたものである。共通する構成要素については、同一の番号で示し、説明は省略する。
(Embodiment 2)
The magnesium-air battery 110 according to the second embodiment is the same as the magnesium-air battery 100 according to the first embodiment, except that the magnesium fuel body 200, which is a thin film of metallic magnesium formed in a thin ribbon shape, is formed of a film and metallic magnesium. The magnesium fuel body 210 is replaced. Common components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図4は、マグネシウム燃料体210の概略断面図である。マグネシウム燃料体210は、導電性フィルム220と、導電性フィルム220上に付着したマグネシウム薄膜230と、マグネシウム薄膜230を覆う透過フィルム240と、を備える。導電性フィルム220は、導電性及び可撓性を有するフィルムであり、例えば導電性プラスチックから形成されている。マグネシウム薄膜230は、マグネシウム空気電池110の負極活物質として機能する、マグネシウムの薄膜である。透過フィルム240は、酸化還元反応に必要なイオンを透過するフィルムであり、例えば不織布、イオン交換樹脂等から形成されている。   FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the magnesium fuel body 210. The magnesium fuel body 210 includes a conductive film 220, a magnesium thin film 230 attached on the conductive film 220, and a transmission film 240 that covers the magnesium thin film 230. The conductive film 220 is a film having conductivity and flexibility, and is made of, for example, a conductive plastic. The magnesium thin film 230 is a magnesium thin film that functions as a negative electrode active material of the magnesium air battery 110. The transmission film 240 is a film that transmits ions necessary for the oxidation-reduction reaction, and is formed of, for example, a nonwoven fabric or an ion exchange resin.

マグネシウム燃料体210は、透過フィルム240が配置されている側が電解液保持材320に接するように配置され、酸化還元反応に必要なイオンを正極310と交換する。また、マグネシウム燃料体210の導電性フィルム220が配置されている側が、マグネシウム空気電池110の負極として機能する。   The magnesium fuel body 210 is disposed so that the side on which the permeable film 240 is disposed is in contact with the electrolyte solution holding member 320, and exchanges ions necessary for the oxidation-reduction reaction with the positive electrode 310. Further, the side of the magnesium fuel body 210 where the conductive film 220 is disposed functions as the negative electrode of the magnesium-air battery 110.

マグネシウム燃料体210を用いると、反応が進んで内部のマグネシウム薄膜230が全て溶解しきっても、フィルムが断裂することがない。また、反応の結果生成された水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム等の生成物がフィルムの間に保持されるため、これらの生成物が電解液400に混ざり込んで電解液400を汚染することがなく、生成物の回収も容易になる。結果として、マグネシウムの利用効率を上げることができ、重量に対する電力を大きくすることができる。   When the magnesium fuel body 210 is used, even if the reaction proceeds and the entire magnesium thin film 230 is completely dissolved, the film does not tear. In addition, since products such as magnesium hydroxide and magnesium oxide generated as a result of the reaction are held between the films, these products are not mixed into the electrolyte 400 and contaminate the electrolyte 400. Product recovery is also facilitated. As a result, the utilization efficiency of magnesium can be increased and the electric power with respect to the weight can be increased.

(実施形態3)
実施形態3に係るマグネシウム空気電池120は、実施形態2に係るマグネシウム空気電池110をケースに収めたものである。共通する構成要素は同一の番号で示し、説明は省略する。
(Embodiment 3)
A magnesium air battery 120 according to the third embodiment is obtained by housing the magnesium air battery 110 according to the second embodiment in a case. Common components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図5は本実施形態に係るマグネシウム空気電池120の概略構成を示す平面図である。マグネシウム空気電池120は、マグネシウム燃料体210と、電池本体部300と、電解液400と、電解液漕410と、電解液供給管420と、供給リール500と、巻き取りリール510と、ケース600と、ガイド610,620と、を備える。   FIG. 5 is a plan view showing a schematic configuration of the magnesium-air battery 120 according to the present embodiment. The magnesium-air battery 120 includes a magnesium fuel body 210, a battery body 300, an electrolyte 400, an electrolyte tank 410, an electrolyte supply pipe 420, a supply reel 500, a take-up reel 510, and a case 600. , Guides 610 and 620.

ケース600は、マグネシウム燃料体210と、電池本体部300と、電解液400と、電解液漕410と、電解液供給管420と、供給リール500と、巻き取りリール510と、ガイド610,620と、を収容する。ケース600は、例えば合成樹脂から形成されている。   The case 600 includes a magnesium fuel body 210, a battery main body 300, an electrolyte 400, an electrolyte tank 410, an electrolyte supply pipe 420, a supply reel 500, a take-up reel 510, guides 610 and 620. , To accommodate. Case 600 is made of, for example, a synthetic resin.

ガイド610は供給リール500と電池本体部300との間に位置し、ガイド620は電池本体部300と巻き取りリール510との間に位置する。ガイド610,620はマグネシウム燃料体210と接し、マグネシウム燃料体210の位置を規定する。ガイド610,620は摺動性を有し、例えば合成樹脂から形成されている。   The guide 610 is positioned between the supply reel 500 and the battery main body 300, and the guide 620 is positioned between the battery main body 300 and the take-up reel 510. The guides 610 and 620 are in contact with the magnesium fuel body 210 and define the position of the magnesium fuel body 210. The guides 610 and 620 have slidability and are made of, for example, a synthetic resin.

(実施形態4)
実施形態4に係るマグネシウム空気電池130は、実施形態2に係るマグネシウム空気電池110を二つ備え、それらを直列に接続して一つのケースに収めたものである。共通する構成要素は同一の番号で示し、説明は省略する。
(Embodiment 4)
The magnesium air battery 130 according to the fourth embodiment includes two magnesium air batteries 110 according to the second embodiment, which are connected in series and housed in one case. Common components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図6は本実施形態に係るマグネシウム空気電池130の概略構成を示す平面図である。マグネシウム空気電池130は、第1のマグネシウム燃料体250と、第2のマグネシウム燃料体260と、第1の電池本体部330と、第2の電池本体部340と、電解液400と、電解液漕410と、電解液供給管420と、供給リール520と、巻き取りリール530と、ケース600と、ガイド630,640,650,660と、導線670と、を備える。   FIG. 6 is a plan view showing a schematic configuration of the magnesium-air battery 130 according to the present embodiment. The magnesium-air battery 130 includes a first magnesium fuel body 250, a second magnesium fuel body 260, a first battery body 330, a second battery body 340, an electrolyte 400, an electrolyte tank 410, an electrolytic solution supply pipe 420, a supply reel 520, a take-up reel 530, a case 600, guides 630, 640, 650, and 660, and a conducting wire 670.

第1のマグネシウム燃料体250と、第2のマグネシウム燃料体260とは、実施形態2のマグネシウム燃料体210と同様に形成されている。   The first magnesium fuel body 250 and the second magnesium fuel body 260 are formed in the same manner as the magnesium fuel body 210 of the second embodiment.

第1の電池本体部330と、第2の電池本体部340とは、実施形態1の電池本体部300と同様に形成されている。即ち、第1の電池本体部330は第1の正極と第1の電解液保持材を含み、第2の電池本体部340は第2の正極と第2の電解液保持材を含む。第1の電池本体部330と第2の電池本体部340とは、第1のマグネシウム燃料体250が供給リール520と巻き取りリール530との間に張られた方向においてずれて配置されている。   The first battery body 330 and the second battery body 340 are formed in the same manner as the battery body 300 of the first embodiment. That is, the first battery main body 330 includes a first positive electrode and a first electrolyte solution holding material, and the second battery main body 340 includes a second positive electrode and a second electrolyte solution holding material. The first battery main body 330 and the second battery main body 340 are arranged so as to be shifted in the direction in which the first magnesium fuel body 250 is stretched between the supply reel 520 and the take-up reel 530.

供給リール520と、巻き取りリール530とは、実施形態1の供給リール500、巻き取りリール510とそれぞれ同様に形成されている。供給リール520には、第1のマグネシウム燃料体250と第2のマグネシウム燃料体260とが、それぞれ一端を接続されて巻き付けられている。同様に、巻き取りリール530には、第1のマグネシウム燃料体250と第2のマグネシウム燃料体260とが、それぞれ他端を接続されている。   The supply reel 520 and the take-up reel 530 are formed in the same manner as the supply reel 500 and the take-up reel 510 of the first embodiment, respectively. The supply reel 520 is wound with a first magnesium fuel body 250 and a second magnesium fuel body 260 with one ends connected to each other. Similarly, a first magnesium fuel body 250 and a second magnesium fuel body 260 are connected to the take-up reel 530 at the other ends.

図7(a)は、供給リール520に巻かれた第1のマグネシウム燃料体250と、第2のマグネシウム燃料体260との概略平面図であり、図7(b)はその概略側面図である。図7(a)に示すように、供給リール520に、第1のマグネシウム燃料体250と第2のマグネシウム燃料体260とが巻き付けられている。図7(b)に示すように、第1のマグネシウム燃料体250と第2のマグネシウム燃料体260とは、供給リール520の回転軸に垂直な方向に平行に巻き付けられている。   FIG. 7A is a schematic plan view of the first magnesium fuel body 250 and the second magnesium fuel body 260 wound around the supply reel 520, and FIG. 7B is a schematic side view thereof. . As shown in FIG. 7A, the first magnesium fuel body 250 and the second magnesium fuel body 260 are wound around the supply reel 520. As shown in FIG. 7B, the first magnesium fuel body 250 and the second magnesium fuel body 260 are wound in parallel to a direction perpendicular to the rotation axis of the supply reel 520.

ガイド630,640,650,660は、実施形態3のガイド610,620と同様に形成されている。ガイド630は供給リール520と第1の電池本体部330との間に位置し、ガイド640は第1の電池本体部330と巻き取りリール530との間に位置する。ガイド630,640は第1のマグネシウム燃料体250と接し、第1のマグネシウム燃料体250の位置を規定する。ガイド650は供給リール520と第2の電池本体部340との間に位置し、ガイド660は第2の電池本体部340と巻き取りリール530との間に位置する。ガイド650,660は第2のマグネシウム燃料体260と接し、第2のマグネシウム燃料体260の位置を規定する。   The guides 630, 640, 650, and 660 are formed in the same manner as the guides 610 and 620 of the third embodiment. The guide 630 is located between the supply reel 520 and the first battery body 330, and the guide 640 is located between the first battery body 330 and the take-up reel 530. The guides 630 and 640 are in contact with the first magnesium fuel body 250 and define the position of the first magnesium fuel body 250. The guide 650 is positioned between the supply reel 520 and the second battery main body 340, and the guide 660 is positioned between the second battery main body 340 and the take-up reel 530. The guides 650 and 660 are in contact with the second magnesium fuel body 260 and define the position of the second magnesium fuel body 260.

第1のマグネシウム燃料体250と、第1の電池本体部330と、電解液400と、電解液漕410と、電解液供給管420と、供給リール520と、巻き取りリール530とが、一つのマグネシウム空気電池を構成する。同様に、第2のマグネシウム燃料体260と、第2の電池本体部340と、電解液400と、電解液漕410と、電解液供給管420と、供給リール520と、巻き取りリール530とが、もう一つのマグネシウム空気電池を構成する。電解液400と、電解液漕410と、電解液供給管420と、供給リール520と、巻き取りリール530とは、二つのマグネシウム空気電池に共通して用いられている。   The first magnesium fuel body 250, the first battery body 330, the electrolyte 400, the electrolyte tank 410, the electrolyte supply pipe 420, the supply reel 520, and the take-up reel 530 are one. Construct a magnesium-air battery. Similarly, the second magnesium fuel body 260, the second battery body 340, the electrolyte 400, the electrolyte tank 410, the electrolyte supply pipe 420, the supply reel 520, and the take-up reel 530 are provided. Constitute another magnesium-air battery. The electrolytic solution 400, the electrolytic solution container 410, the electrolytic solution supply pipe 420, the supply reel 520, and the take-up reel 530 are commonly used for two magnesium-air batteries.

導線670は、二つのマグネシウム空気電池を直列に接続する導線である。導線670の一端は、第1のマグネシウム燃料体250の導電性フィルムに接し、他端は第2の電池本体部340の正極に電気的に接続されている。   The conducting wire 670 is a conducting wire that connects two magnesium-air batteries in series. One end of the conducting wire 670 is in contact with the conductive film of the first magnesium fuel body 250, and the other end is electrically connected to the positive electrode of the second battery main body 340.

以上のように構成することにより、マグネシウム空気電池130は、第1の電池本体部330の正極を正極端子とし、第2のマグネシウム燃料体260の導電性フィルムを負極端子とする、一つのマグネシウム空気電池として機能する。マグネシウム空気電池130の起電力は、実施形態3に係るマグネシウム空気電池120の起電力の約2倍となる。   By configuring as described above, the magnesium-air battery 130 has one magnesium air in which the positive electrode of the first battery body 330 is used as a positive electrode terminal and the conductive film of the second magnesium fuel body 260 is used as a negative electrode terminal. Functions as a battery. The electromotive force of the magnesium air battery 130 is approximately twice that of the magnesium air battery 120 according to the third embodiment.

第1の電池本体部330と第2の電池本体部340とがずれるように配置されていることにより、大きな電流を得るためにそれぞれの電池本体部を大きく形成しても、全体の体積の増加を抑えることができる。結果として、小さな体積で大電圧・大電流を得ることができるマグネシウム空気電池を実現することができる。   Since the first battery main body 330 and the second battery main body 340 are arranged so as to be shifted from each other, the overall volume increases even if each battery main body is formed large in order to obtain a large current. Can be suppressed. As a result, a magnesium air battery capable of obtaining a large voltage and a large current with a small volume can be realized.

なお、マグネシウム空気電池の電子機器700の電源としての使用に関しては実施形態1のみで説明したが、実施形態2−4に係るマグネシウム空気電池も、同様に電子機器700の電源として使用することが可能である。   Note that the use of the magnesium-air battery as the power source of the electronic device 700 has been described only in the first embodiment, but the magnesium-air battery according to the embodiment 2-4 can also be used as the power source of the electronic device 700. It is.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to said embodiment.

例えば、実施形態1において、電解液漕410のマグネシウム燃料体200と接する部分は可撓性を有していているとしたが、これに限られるものではない。即ち、巻き取りリール510に巻き取られたマグネシウム燃料体200に押圧されて変形するものであればよく、例えばシリンダ状に形成され、マグネシウム燃料体200によってピストンが押し込まれるもの等であってもよい。実施形態2−4においても同様である。   For example, in Embodiment 1, although the part which contact | connects the magnesium fuel body 200 of the electrolyte tank 410 has flexibility, it is not restricted to this. That is, it may be anything that is deformed by being pressed by the magnesium fuel body 200 taken up by the take-up reel 510, and may be, for example, a cylinder that is pushed into the piston by the magnesium fuel body 200. . The same applies to Embodiment 2-4.

また、実施形態1において、電解液漕410は巻き取りリール510に巻き取られたマグネシウム燃料体200に一部が接するように配置され、巻き取られたマグネシウム燃料体200に押しのけられるとしたが、これに限られるものではない。即ち、電解液漕410は、電解液400を電解液漕410から押し出して又は吸い出して電池本体部300に供給する供給装置、例えばポンプ等に接していてもよい。このとき、供給装置は巻き取りリール510の回転運動を、電解液を供給するための運動に直接変換するものであってもよいし、巻き取りリール510以外の動力源を有し、巻き取りリール510の回転に伴って動作するものであってもよい。供給装置が電解液400を供給する方法としては、例えば電解液漕410を押圧する、又は電解液漕410と電解液供給管420との間に配置されて電解液を吸い出す、等の方法が挙げられるが、これに限られるものではない。電解液漕410が巻き取られたマグネシウム燃料体200に押圧される構成では、供給される電解液400の体積は巻き取られたマグネシウム燃料体200の体積を超えることはないが、供給装置を介する構成では、巻き取られたマグネシウム燃料体200の体積以上の電解液400を供給することが可能となる。実施形態2−4においても同様である。   In the first embodiment, the electrolyte tank 410 is disposed so as to partially contact the magnesium fuel body 200 wound on the take-up reel 510, and is pushed away from the wound magnesium fuel body 200. It is not limited to this. That is, the electrolyte bath 410 may be in contact with a supply device, such as a pump, that pushes or sucks the electrolyte 400 from the electrolyte bath 410 and supplies it to the battery main body 300. At this time, the supply device may directly convert the rotational motion of the take-up reel 510 into a motion for supplying the electrolytic solution, or may have a power source other than the take-up reel 510, and take-up reel. It may operate along with the rotation of 510. As a method for supplying the electrolytic solution 400 by the supply device, for example, a method of pressing the electrolytic solution cup 410 or a method of sucking out the electrolytic solution disposed between the electrolytic solution cup 410 and the electrolytic solution supply pipe 420 is cited. However, it is not limited to this. In the configuration in which the electrolyte tank 410 is pressed against the wound-up magnesium fuel body 200, the volume of the supplied electrolyte solution 400 does not exceed the volume of the wound-up magnesium fuel body 200, but via the supply device. In the configuration, it is possible to supply the electrolyte 400 having a volume equal to or larger than the volume of the wound magnesium fuel body 200. The same applies to Embodiment 2-4.

また、マグネシウム燃料体200は薄いリボン状に形成されるとしたが、これに限られるものではない。即ち、マグネシウム燃料体200はリールに巻き取り可能な形状であればよく、例えばワイヤ状に形成されてもよい。マグネシウム燃料体210中のマグネシウム薄膜230についても同様である。   Further, although the magnesium fuel body 200 is formed in a thin ribbon shape, the present invention is not limited to this. That is, the magnesium fuel body 200 may be formed into a shape that can be wound around a reel, and may be formed in a wire shape, for example. The same applies to the magnesium thin film 230 in the magnesium fuel body 210.

また、マグネシウム燃料体200は金属マグネシウムから形成されるとしたが、これに限られるものではない。即ち、マグネシウム燃料体200はマグネシウムイオンを溶出するものであればよく、マグネシウムを含む合金や、マグネシウム化合物から形成されていてもよい。マグネシウム燃料体210中のマグネシウム薄膜230についても同様である。   Further, although the magnesium fuel body 200 is formed of metallic magnesium, the present invention is not limited to this. That is, the magnesium fuel body 200 only needs to elute magnesium ions, and may be formed of an alloy containing magnesium or a magnesium compound. The same applies to the magnesium thin film 230 in the magnesium fuel body 210.

また、第1のマグネシウム燃料体250と、第2のマグネシウム燃料体260とは同一のリールに接続され、回転軸に垂直な方向に平行に巻き付けられるとしたが、これに限られるものではない。即ち、第1のマグネシウム燃料体250と、第2のマグネシウム燃料体260とが、それぞれ別のリールに接続され、巻き付けられてもよい。若しくは、第1のマグネシウム燃料体250と、第2のマグネシウム燃料体260とが、同じリールに接続され、重ねて巻き付けられてもよい。   Moreover, although the 1st magnesium fuel body 250 and the 2nd magnesium fuel body 260 were connected to the same reel and were wound in parallel with the direction perpendicular | vertical to a rotating shaft, it is not restricted to this. That is, the first magnesium fuel body 250 and the second magnesium fuel body 260 may be connected to different reels and wound. Alternatively, the first magnesium fuel body 250 and the second magnesium fuel body 260 may be connected to the same reel and wound around one another.

また、実施形態4に係るマグネシウム空気電池130は、マグネシウム空気電池を二つ備え、それらを直列に接続したものだとしたが、これに限られるものではない。即ち、3つ以上のマグネシウム空気電池を備え、それらを直列に接続したものであってもよい。   Moreover, although the magnesium air battery 130 which concerns on Embodiment 4 was provided with two magnesium air batteries and connected them in series, it is not restricted to this. That is, three or more magnesium-air batteries may be provided and connected in series.

また、一つのマグネシウム燃料体200につき一つの正極を備えるものとしたが、これに限られるものではない。即ち、一つのマグネシウム燃料体につき二つ以上の正極を備え、複数の正極がマグネシウム燃料体を挟んでいてもよい。このとき、マグネシウム燃料体210は導電性フィルム220の両面にマグネシウム薄膜230と透過フィルム240とを備えていてもよい。複数の正極同士を接続すれば、マグネシウム空気電池は並列に接続されていることになり、取り出す電流を増やすことができる。   Further, although one positive electrode is provided for each magnesium fuel body 200, the present invention is not limited to this. That is, two or more positive electrodes may be provided for each magnesium fuel body, and a plurality of positive electrodes may sandwich the magnesium fuel body. At this time, the magnesium fuel body 210 may include the magnesium thin film 230 and the transmission film 240 on both surfaces of the conductive film 220. If a plurality of positive electrodes are connected to each other, the magnesium-air batteries are connected in parallel, and the current to be extracted can be increased.

また、実施形態3は実施形態2に係るマグネシウム空気電池110を備えるとしたが、これに限られるものではない。即ち、実施形態1に係るマグネシウム空気電池100を備えるものであり、フィルムと金属マグネシウムから形成されたマグネシウム燃料体210ではなく、マグネシウムの薄膜であるマグネシウム燃料体200を備えるものであってもよい。実施形態4についても同様である。   Moreover, although Embodiment 3 was provided with the magnesium air battery 110 which concerns on Embodiment 2, it is not restricted to this. That is, the apparatus includes the magnesium-air battery 100 according to the first embodiment, and may include the magnesium fuel body 200 that is a magnesium thin film instead of the magnesium fuel body 210 formed of a film and metal magnesium. The same applies to the fourth embodiment.

また、電子機器700は、二次電池710の残存容量が閾値以下になると駆動装置720を動作させるとしたが、これに限られるものではない。即ち、電子機器700の電力消費量、例えばアプリケーションの使用状態等に応じて、駆動装置720を動作させ、二次電池710を充電してもよい。   In addition, although the electronic apparatus 700 operates the driving device 720 when the remaining capacity of the secondary battery 710 is equal to or less than the threshold value, the present invention is not limited to this. In other words, the driving device 720 may be operated to charge the secondary battery 710 in accordance with the power consumption of the electronic device 700, for example, the usage state of the application.

また、電子機器700には駆動装置720が取り付けられ、駆動装置720にはマグネシウム空気電池100が取り付けられているとしたが、これに限られるものではない。即ち、駆動装置720とマグネシウム空気電池100の一方又は両方が、電子機器700の内部に配置されていてもよい。   Moreover, although the drive device 720 was attached to the electronic device 700 and the magnesium air battery 100 was attached to the drive device 720, it is not restricted to this. That is, one or both of the driving device 720 and the magnesium air battery 100 may be disposed inside the electronic device 700.

また、電子機器700は二次電池710を備え、マグネシウム空気電池100は二次電池710を充電するとしたが、これに限られるものではない。即ち、二次電池710を介することなく、マグネシウム空気電池100が供給する電力で直接電子機器700を動作させてもよい。   In addition, although the electronic device 700 includes the secondary battery 710 and the magnesium-air battery 100 charges the secondary battery 710, the invention is not limited thereto. That is, the electronic device 700 may be directly operated with the power supplied from the magnesium-air battery 100 without using the secondary battery 710.

また、実施形態1で説明したマグネシウム空気電池を電子機器700の電源としての使用する方法と、実施形態4で説明した二つのマグネシウム空気電池を直列に接続する方法に関しては、電解液を電池本体部に連続して供給する機構を備えないマグネシウム空気電池にも適用可能である。   Further, regarding the method of using the magnesium-air battery described in the first embodiment as a power source of the electronic device 700 and the method of connecting the two magnesium-air batteries described in the fourth embodiment in series, the electrolytic solution is used as the battery body. The present invention can also be applied to a magnesium-air battery that does not have a mechanism for supplying the battery continuously.

100,110,120,130 マグネシウム空気電池
200,210 マグネシウム燃料体
220 導電性フィルム
230 マグネシウム薄膜
240 透過フィルム
250 第1のマグネシウム燃料体
260 第2のマグネシウム燃料体
300 電池本体部
310 正極
320 電解液保持材
330 第1の電池本体部
340 第2の電池本体部
400 電解液
410 電解液漕
420 電解液供給管
500,520 供給リール
510,530 巻き取りリール
600 ケース
610,620,630,640,650,660 ガイド
670 導線
700 電子機器
710 二次電池
720 駆動装置
100, 110, 120, 130 Magnesium-air battery 200, 210 Magnesium fuel body 220 Conductive film 230 Magnesium thin film 240 Transmission film 250 First magnesium fuel body 260 Second magnesium fuel body 300 Battery body 310 Positive electrode 320 Electrolyte holding Material 330 First battery main body 340 Second battery main body 400 Electrolytic solution 410 Electrolytic solution cup 420 Electrolytic solution supply pipe 500, 520 Supply reel 510, 530 Take-up reel 600 Case 610, 620, 630, 640, 650, 660 Guide 670 Conductor 700 Electronic device 710 Secondary battery 720 Drive device

Claims (12)

マグネシウムを含むマグネシウム燃料体と、
前記マグネシウム燃料体の一端が接続され、反応前の前記マグネシウム燃料体が巻き付けられる、回転可能な供給リールと、
前記マグネシウム燃料体の他端が接続され、反応後の前記マグネシウム燃料体を巻き取る、回転可能な巻き取りリールと、
導電性を有し、酸素に電子を供給する正極と、
前記正極と前記マグネシウム燃料体との間でイオンを交換する電解液と、
前記電解液を含浸させられて保持する電解液保持材と、
前記電解液が封入された電解液漕と、
前記電解液保持材と前記電解液漕とに連通する電解液供給管と、を備え、
前記マグネシウム燃料体は前記供給リールと前記巻き取りリールとの間に張られた部分を有し、
前記電解液保持材は前記正極と前記マグネシウム燃料体の張られた部分とに挟まれて配置され、
前記巻き取りリールが反応後の前記マグネシウム燃料体を巻き取ると、前記電解液供給管を通じて前記電解液漕から前記電解液保持材に前記電解液が供給される、
ことを特徴とするマグネシウム空気電池。
A magnesium fuel body containing magnesium;
A rotatable supply reel to which one end of the magnesium fuel body is connected and to which the magnesium fuel body before reaction is wound;
A rotatable take-up reel connected to the other end of the magnesium fuel body and winding up the magnesium fuel body after reaction;
A positive electrode having conductivity and supplying electrons to oxygen;
An electrolyte for exchanging ions between the positive electrode and the magnesium fuel body;
An electrolyte holding material that is impregnated and held with the electrolyte; and
An electrolyte bath containing the electrolyte solution;
An electrolyte solution supply pipe communicating with the electrolyte solution holding material and the electrolyte solution tank;
The magnesium fuel body has a portion stretched between the supply reel and the take-up reel,
The electrolyte solution holding material is disposed between the positive electrode and the stretched portion of the magnesium fuel body,
When the take-up reel winds up the magnesium fuel body after the reaction, the electrolytic solution is supplied from the electrolytic solution tank to the electrolytic solution holding material through the electrolytic solution supply pipe.
A magnesium-air battery characterized by that.
前記電解液漕は巻き取られた反応後の前記マグネシウム燃料体に接し、
前記巻き取りリールが反応後の前記マグネシウム燃料体を巻き取ると、巻き取られた反応後の前記マグネシウム燃料体が前記電解液漕を押圧し、前記電解液漕が変形し、前記電解液が押し出されて前記電解液保持材に供給される、
ことを特徴とする請求項1に記載のマグネシウム空気電池。
The electrolyte tank comes into contact with the magnesium fuel body after the wound reaction,
When the take-up reel winds up the reacted magnesium fuel body, the wound-up reacted magnesium fuel body presses the electrolyte soot, deforms the electrolyte soot, and pushes out the electrolyte. Is supplied to the electrolyte solution holding material,
The magnesium-air battery according to claim 1.
前記電解液漕から前記電解液を前記電解液保持材に供給する供給装置をさらに備え、
前記巻き取りリールが反応後の前記マグネシウム燃料体を巻き取ると、前記供給装置によって前記電解液漕から前記電解液が前記電解液保持材に供給される、
ことを特徴とする請求項1に記載のマグネシウム空気電池。
A supply device for supplying the electrolytic solution from the electrolytic solution tank to the electrolytic solution holding material;
When the take-up reel winds up the reacted magnesium fuel body, the supply device supplies the electrolyte from the electrolyte tank to the electrolyte holding material.
The magnesium-air battery according to claim 1.
前記マグネシウム燃料体は、
導電性を有する導電性フィルムと、
前記導電性フィルムに付着するマグネシウム薄膜と、
前記マグネシウム薄膜を覆い、イオンを透過する透過フィルムと、から形成される、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のマグネシウム空気電池。
The magnesium fuel body is:
A conductive film having conductivity;
A magnesium thin film attached to the conductive film;
A permeable film that covers the magnesium thin film and transmits ions;
The magnesium-air battery according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記マグネシウム燃料体は薄いリボン状に形成される、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のマグネシウム空気電池。
The magnesium fuel body is formed in a thin ribbon shape,
The magnesium-air battery according to any one of claims 1 to 4, wherein
前記マグネシウム燃料体はワイヤ状に形成される、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のマグネシウム空気電池。
The magnesium fuel body is formed in a wire shape,
The magnesium-air battery according to any one of claims 1 to 4, wherein
前記正極は炭素、金属、マンガン酸化物のうち少なくとも一つから形成される、
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のマグネシウム空気電池。
The positive electrode is formed of at least one of carbon, metal, and manganese oxide.
The magnesium-air battery according to any one of claims 1 to 6, characterized in that
前記マグネシウム燃料体、前記正極、前記電解液保持材はそれぞれ第1のマグネシウム燃料体、第1の正極、第1の電解液保持材であり、
マグネシウムを含み、前記供給リールに一端が接続されて巻き付けられ、前記巻き取りリールに他端が接続されて巻き取られ、前記供給リールと前記巻き取りリールとの間に張られた部分を有する第2のマグネシウム燃料体と、前記第1のマグネシウム燃料体に電気的に接続され、導電性を有し、酸素に電子を供給する第2の正極と、前記電解液を含浸させられて保持する第2の電解液保持材と、をさらに備え、
前記電解液は前記第2の正極と前記第2のマグネシウム燃料体との間でイオンを交換し、
前記電解液供給管は前記第2の電解液保持材と前記電解液漕とに連通し、
前記第2の電解液保持材は前記第2の正極と前記第2のマグネシウム燃料体の張られた部分とに挟まれて配置され、
前記巻き取りリールが反応後の前記第2のマグネシウム燃料体を巻き取ると、前記電解液供給管を通じて前記電解液漕から前記電解液保持材に前記電解液が供給される、
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のマグネシウム空気電池。
The magnesium fuel body, the positive electrode, and the electrolyte holding material are a first magnesium fuel body, a first positive electrode, and a first electrolyte holding material, respectively.
A first portion including magnesium, wound at one end connected to the supply reel, wound at the other end connected to the take-up reel, and stretched between the supply reel and the take-up reel. Second magnesium fuel body, a second positive electrode electrically connected to the first magnesium fuel body, having conductivity and supplying electrons to oxygen, and a first impregnated and held in the electrolyte. 2 electrolyte solution holding material,
The electrolyte exchanges ions between the second positive electrode and the second magnesium fuel body;
The electrolytic solution supply pipe communicates with the second electrolytic solution holding material and the electrolytic solution bowl,
The second electrolyte holding material is disposed between the second positive electrode and the stretched portion of the second magnesium fuel body,
When the take-up reel winds up the second magnesium fuel body after the reaction, the electrolyte is supplied from the electrolyte tank to the electrolyte holder through the electrolyte supply pipe.
The magnesium-air battery according to any one of claims 1 to 7, characterized in that
前記第1の正極及び前記第1の電解液保持材と、前記第2の電気正極及び前記第2の前記電解液保持材とは、前記第1のマグネシウム燃料体が張られた方向においてずれて配置される、
ことを特徴とする請求項8に記載のマグネシウム空気電池。
The first positive electrode and the first electrolytic solution holding material, and the second electric positive electrode and the second electrolytic solution holding material are shifted in the direction in which the first magnesium fuel body is stretched. Arranged,
The magnesium-air battery according to claim 8.
全体を収めるケースをさらに備える、
ことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載のマグネシウム空気電池。
It is further equipped with a case that accommodates the whole,
The magnesium-air battery according to any one of claims 1 to 9, wherein
請求項1から10のいずれか1項に記載のマグネシウム空気電池を備える、
ことを特徴とする電子機器。
A magnesium-air battery according to any one of claims 1 to 10,
An electronic device characterized by that.
前記巻き取りリールを回転させる駆動装置と、
充電可能な二次電池と、をさらに備え、
前記二次電池の残存容量が閾値以下の場合に、前記巻き取りリールを回転させて前記マグネシウム空気電池から電力を取り出し、前記二次電池を充電する、
ことを特徴とする請求項11に記載の電子機器。
A driving device for rotating the take-up reel;
A rechargeable secondary battery,
When the remaining capacity of the secondary battery is less than or equal to a threshold value, the take-up reel is rotated to extract power from the magnesium-air battery, and the secondary battery is charged.
The electronic device according to claim 11, wherein
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