JP2018107058A - マグネシウム空気電池 - Google Patents

Abstract

【課題】位置変動時の電解液の漏出を抑えつつ、気体の吸入および排出を適切に行うことのできるマグネシウム空気電池を提供する。【解決手段】マグネシウム空気電池１は、金属を含む正極１４ａと、マグネシウムまたはマグネシウム合金を含む負極１４ｂと、正極１４ａと負極１４ｂとの間に配置されたセパレータ１５と、正極１４ａ、負極１４ｂ、およびセパレータ１５を収容するケース１１とを備えている。ケース１１には、電極端子１３が配置されている。ケース１１に取り付けられた電極端子１３内には、ケース１１内に電解液を注入するための開口部と、開口部を開閉可能にする逆止弁１７とが設けられている。ケース１１の表面には、ケース１１内の電解液を通過させることなく、ケース１１の内側と外側との間で気体を通過させる気体透過膜１２が、部分的に設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、マグネシウム空気電池に関する。

近年、地震や風水害などによる停電発生時に、水または食塩水などの電解液を注入することで容易に発電可能な携帯用のマグネシウム空気電池が提案されている。マグネシウム空気電池は、負極（陰極）側にマグネシウムまたはマグネシウム合金を用い、正極（陽極）側に空気中の酸素を用いている。

例えば、特許文献１には、空気口を有する電池の外装ケースと、その外装ケースに収納され、表面に３次元に凹凸を有する３次元集電体に形成された陽極を構成するＭｎＯ_２空気電極と、その電極に対向され金属Ｍｇ或はＭｇ合金の陰極と、その陽極と陰極との間に介装され、多孔質空気誘導路を包含したセパレータと、外装ケースと陰極との間に介装され、空気誘導路を包含した空気導入多孔質シートと、水溶性紙に内蔵された電解質を有する電解質袋と、から構成される携帯用マグネシウム・空気電池が開示されている。

特許文献１に開示されている携帯用マグネシウム・空気電池は、上下逆に配置したときに電池から電解液が漏出するのを抑えるために、電解液の注入口１３の上部に、着脱自在の注入口シール板１４および水逆流防止弁１６を設けている。

特開２０１２−２５６５４７号公報

しかしながら、特許文献１などに開示されている従来のマグネシウム空気電池の構造では、空気や水素ガスなどの気体の吸入および排出を行うための通気口が、例えば、電池セル（外装ケース）の上部（すなわち、電極端子が配置されている側）などに局所的に配置されている。そのため、電池セルへの気体の吸入および電池セルからの気体の排出が不十分となる可能性がある。

そこで、本発明では、位置変動時の電解液の漏出を抑えつつ、気体の吸入および排出を適切に行うことのできるマグネシウム空気電池を提供することを目的とする。

本発明の一局面にかかるマグネシウム空気電池は、金属を含む正極と、マグネシウムまたはマグネシウム合金を含む負極と、前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータと、前記正極、前記負極、および前記セパレータを収容する収容部とを備えている。前記収容部には、前記正極と接続されている正極側端子と、前記負極と接続されている負極側端子とが配置されている。また、前記収容部には、前記収容部内に電解液を注入するための開口部と、前記開口部を開閉可能にするバルブとが設けられているとともに、前記収容部の表面には、前記収容部内の電解液を通過させることなく、前記収容部の内側と前記収容部の外側との間で気体を通過させる気体透過膜が、少なくとも部分的に設けられている。

本発明の一局面にかかるマグネシウム空気電池において、前記開口部および前記バルブは、前記正極側端子および前記負極側端子の少なくとも何れか一方に配置されていることが好ましい。

本発明の一局面にかかるマグネシウム空気電池において、前記気体透過膜は、フッ素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタアクリレート、およびポリスチレンからなる群から選択される少なくとも一つを含んで形成されていることが好ましい。また、前記フッ素樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）であることがより好ましい。

本発明の一局面にかかるマグネシウム空気電池において、前記収容部には、複数の孔が形成されており、前記気体透過膜は、前記孔を覆うように配置されていることが好ましい。あるいは、本発明の一局面にかかるマグネシウム空気電池において、前記収容部は、前記気体透過膜の袋状体で形成されていてもよい。またあるいは、本発明の一局面にかかるマグネシウム空気電池において、前記収容部は、筐体で形成されており、前記筐体の少なくとも一つの面に、前記気体透過膜が配置されていてもよい。

本発明の一局面にかかるマグネシウム空気電池において、前記バルブは、逆止弁であることが好ましい。

以上のように、本発明の一局面のマグネシウム空気電池は、収容部に形成された開口部にバルブが設けられている。これにより、バルブを閉状態とすることで、収容部を密閉状態（収容部から液体が漏出しない状態）とすることができる。また、収容部の表面には、気体透過膜が少なくとも部分的に配置されている。気体透過膜は、収容部内の電解液を通過させることなく、収容部の内側と外側との間で気体を通過させることができる。

このような構成により、収容部内を密閉状態（液体は漏出することなく、気体は通過可能な状態）として維持することができる。そのため、マグネシウム空気電池をどのような位置関係で配置した場合にも、電解液の漏出を抑えることができる。そのため、本発明の一局面のマグネシウム空気電池は、天災発生時、停電発生時などの非常時に携行できる電源として、好適に利用することができる。

（ａ）は、本発明の第１の実施形態にかかるマグネシウム空気電池の上面図である。（ｂ）および（ｃ）は、本発明の第１の実施形態にかかるマグネシウム空気電池の側面図である。 図１（ａ）に示すマグネシウム空気電池のＸ−Ｘ線における構成を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態にかかるマグネシウム空気電池の上面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

〔第１の実施形態〕
図１（ａ）から（ｃ）には、本発明の第１の実施形態にかかるマグネシウム空気電池１の外観構成を示す。図１（ａ）は、マグネシウム空気電池１の上面図である。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）の矢印Ａ側からマグネシウム空気電池１を見た場合の側面図である。また、図１（ｃ）は、図１（ａ）の矢印Ｂ側からマグネシウム空気電池１を見た場合の側面図である。

なお、本明細書中では、説明の便宜上、図１（ａ）に示す側をマグネシウム空気電池１の上面と呼び、図１（ｂ）および（ｃ）に示す側をマグネシウム空気電池１の側面と呼ぶ。しかし、これは、マグネシウム空気電池１の配置位置を限定するものではない。マグネシウム空気電池１の配置位置は、その用途に応じて適宜変更可能である。

図２には、マグネシウム空気電池１の内部の構成を示す。図２は、図１（ａ）に示すマグネシウム空気電池１のＸ−Ｘ線における断面図である。

図１に示すように、マグネシウム空気電池１の外形は、主として、ケース（収容部）１１と、電極端子１３とで構成されている。なお、電極端子１３は、正極側の電極端子１３ａと、負極側の電極端子１３ｂとで構成されている。本明細書中では、正極側および負極側の各電極端子を総称して説明する場合には、電極端子１３と称する。一方、正極側および負極側の各電極端子を区別して説明する場合には、正極側電極端子１３ａ、あるいは負極側電極端子１３ｂと称する。

ケース１１は、略直方体の形状を有している。ケース１１は、絶縁性の樹脂で形成されている。本実施形態では、ケース１１は、ある程度の剛性を有するアクリル樹脂などのプラスチック材料で形成されている。ケース１１内には、後述する電池の構成部材が収容されている。後述するように、ケース１１には、複数個の孔１１ａが形成されている（図２参照）。

電極端子１３は、電力の供給対象となる電気製品（例えば、ＬＥＤランプ、携帯電話、スマートフォンなど）に、直接または間接的に接続される。正極側電極端子１３ａは、ケース１１内に収容されている正極１４ａと電気的に接続されている。負極側電極端子１３ｂは、ケース１１内に収容されている負極１４ｂと電気的に接続されている。

図２に示すように、ケース１１内には、主な構成部材として、正極１４ａ、負極１４ｂ、セパレータ１５、および気体透過膜１２などが備えられている。

正極１４ａは、金属を含んでいる。より具体的には、正極１４ａは、銅、銀、ニッケル、クロム、鉄、およびチタンのうちの少なくとも１種以上を含んでいる。正極１４ａは、銅またはステンレスを含んでいることが好ましい。ステンレスは、クロムとその他の金属（例えば、ニッケルなど）との合金である。

正極１４ａは、例えば、銅線またはステンレス線を薄い網状に成形した網状体で構成される。あるいは、正極１４ａは、上述の何れかの金属を含有する薄板の形態であってもよい。正極１４ａは、正極側電極端子１３ａと電気的に接続されている。

なお、銅を含有する正極１４ａとセパレータ１５との間には、活性炭層１６が配置されている。活性炭は、空気中の酸素を吸着させる作用がある。活性炭層１６に吸着された酸素は、後述する負極１４ｂから放出された電子を受け取る。すなわち、活性炭層１６内の活性炭は、導電材料としての機能を果たす。

本実施形態にかかるマグネシウム空気電池１においては、導電材料として、活性炭以外のものを用いることも可能である。他の導電材料としては、例えば、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブなどの炭素材料、銅やアルミニウムなどの金属材料、ポリフェニレン誘導体などの有機導電性材料などが挙げられる。

また、正極１４ａには、酸素の還元酸化反応を効率よく行うための触媒成分が含まれていてもよい。触媒成分としては、白金、コバルト、ニッケル、パラジウム、およびマンガンなどの金属、これらの金属の合金、およびこれらの金属の酸化物などが挙げられる。

負極１４ｂは、マグネシウムまたはマグネシウム合金を含む。図示はしていないが、より具体的には、負極１４ｂは、マグネシウムまたはマグネシウム合金で形成される負極活物質層と、導体層とで構成される。負極活物質層は、セパレータ１５と隣接して配置されている。負極活物質層にマグネシウム合金を用いる場合、マグネシウムと、アルミニウム、亜鉛、およびマンガンなどの他の金属とを含む合金を用いることができる。

導体層は、酸化還元電位がマグネシウムよりも貴な金属を含んでいる。このような金属としては、例えば、金、白金、銀、水銀、銅、鉛、スズ、ニッケル、および鉄などが挙げられる。なお、本発明にかかるマグネシウム空気電池において、導体層は必ずしも設けられていなくてもよい。

負極１４ｂ（具体的には、負極活物質層または導体層）は、負極側電極端子１３ｂと電気的に接続されている。

セパレータ１５は、例えば、絶縁性の多孔質シートで形成される。セパレータ１５が多孔質シートで形成されていることで、セパレータ１５の層の内部に電解液を保持することができる。セパレータ１５の材料としては、紙製のシート、不織布、パルプと不織布の混成素材などが挙げられる。

気体透過膜１２は、ケース１１内に注入された電解液を通過させることなく、ケース１１内側と外側との間で、気体を交換させることのできる材料で形成されている。すなわち、気体透過膜１２は、気体を透過させるが、液体を透過させない材料で形成されている。

このような材料としては、例えば、フッ素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタアクリレート、およびポリスチレンからなる群から選択される材料が挙げられる。気体透過膜１２は、これらの材料のうちの１種類のみで形成されていてもよいし、２種類以上の材料を組み合わせて形成されていてもよい。また、気体透過膜１２は、これらの材料の中でも特に、フッ素樹脂で形成されることが好ましい。フッ素樹脂として具体的には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が挙げられる。ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は、耐熱性および耐薬品性が高いため、好ましい。

気体透過膜１２には、気体が通過する多数の孔（気孔）が設けられている。気体透過膜１２における平均気孔径は、０．１μｍ以上２０μｍ以下とすることができる。気体透過膜１２における平均気孔径は、０．１μｍ以上２μｍ以下とすることが好ましい。平均気孔径をこのような数値範囲内にすることで、液体は通過させることなく、気体をより効率的に通過させることができる。

気体透過膜１２は、ケース１１に形成された複数個の孔１１ａを覆うように設けられている。すなわち、ケース１１の孔１１ａは、気体透過膜１２で塞がれている。図２に示すように、本実施形態では、ケース１１の孔１１ａを、ケース１１の内側から覆うように、ケース１１の内周面に気体透過膜１２を貼り付けている。これにより、マグネシウム空気電池１（具体的には、ケース１１）の外周面に、気体透過膜１２が部分的に露出している。なお、ケース１１の表面に、ＰＴＦＥからなる気体透過膜１２を貼り付ける際には、超音波溶着を用いることが好ましい。これにより、ケース１１から気体透過膜１２が剥がれることを抑制することができる。

気体透過膜１２が、上述のような材料で形成されていることにより、ケース１１内に注入された電解液をケース１１外に漏出させることなく、電流の発生に必要となる空気（酸素）の十分量をケース１１内に取り込むことができる。また、電池内での化学反応時に発生した水素を、効率よくケース１１の外へ排出させることができる。

また、図２に示すように、電極端子１３は、その一部がケース１１内に入り込むとともに、その残りの部分がケース１１の側面から突出するように、配置されている。電極端子１３は、導電性を有する円筒形部材（開口部）１８と、円筒形部材１８の内部に配置された逆止弁（バルブ）１７とで構成されている。逆止弁１７は、ケース１１の外側からは開放状態とすることができる一方、ケース１１の内側から開放状態とすることができない（すなわち、密閉状態が維持される）という構成を有している。

上記の構成により、電極端子１３における円筒形部材１８は、ケース１１内に電解液を注入することのできる開口部として機能する。また、円筒形部材１８内に配置された逆止弁１７は、開口部を開閉可能とするバルブの役割を果たす。

そのため、マグネシウム空気電池１を使用する際には、電極端子１３を介して、ケース１１内に電解液を注入することができる。また、電解液の注入作業が終了した後には、ケース１１内を密閉状態とし、ケース１１内からの液漏れを抑えることができる。

なお、本実施形態にかかるマグネシウム空気電池１に用いられる電解液としては、水、食塩水（塩化ナトリウム水溶液）、酢酸ナトリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液、塩酸、アンモニア水（例えば、１０％アンモニア水）、エタノール水溶液、クエン酸水溶液などが挙げられる。水または食塩水は、災害時などに、海や河川などから比較的容易に入手できるため、電解液として好ましい。

続いて、マグネシウム空気電池１の使用方法について説明する。マグネシウム空気電池は、負極側にマグネシウムまたはマグネシウム合金を用い、正極側に空気中の酸素を用い、電解液として水または食塩水などを用いることで、化学反応を発生させて電子の流れを発生させるという原理に基づくものである。

マグネシウム空気電池における反応式は、以下の通りである。
正極側：Ｏ_２＋２Ｈ_２Ｏ＋４ｅ⁻→４ＯＨ⁻ （Ｅ０＝０．４Ｖ）
負極側：２Ｍｇ＋３ＯＨ⁻→２Ｍｇ^２＋＋４ｅ⁻（Ｅ０＝−２．３６Ｖ）

なお、本実施形態にかかるマグネシウム空気電池１は、使用前の状態では、ケース１１内に電解液は注入されていない。使用時に、電極端子１３の逆止弁１７から電解液が注入される。ケース１１内に電解液（例えば、食塩水）が注入されると、ケース１１内の正極１４ａおよび負極１４ｂでは、上記の化学反応がそれぞれ起こる。

すなわち、マグネシウム空気電池１の負極１４ｂ側では、電極中に含まれるマグネシウムが電解液中の水酸化物イオン（ＯＨ⁻）と反応して、電子を発生させる。また、マグネシウム空気電池１の正極１４ａ側では、正極１４ａとセパレータ１５との間に配置された活性炭層１６が空気中の酸素を吸着させる。そして、空気中に含まれる酸素が、負極１４ｂから放出された電子を受け取る正極活物質となる。

これにより、電流を発生させることができる。そして、各電極端子１３ａおよび１３ｂに接続された電気製品（例えば、ＬＥＤランプなど）へ電流を供給することができる。

なお、上述の化学反応に必要とされる空気中の酸素は、ケース１１の表面に設けられた気体透過膜１２を介して、外部から取り込むことができる。なお、上述の化学反応の結果として発生する水素ガス（Ｈ_２）については、ケース１１の表面に設けられた気体透過膜１２を介して、外部へ排出することができる。

以上のようにして、本実施形態のマグネシウム空気電池１を使用することができる。マグネシウム空気電池１は、上述したように、比較的に容易に入手することのできる水または食塩水を電解液として使用することができる。そのため、天災発生時、停電発生時などの非常時の電源として好適に使用することができる。

例えば、本実施形態のマグネシウム空気電池１は、携帯型照明装置、携帯型ラジオ、時計などの電源として利用することができる。また、マグネシウム空気電池１は、リチウムイオン電池などの二次電池を充電するための一次電池として利用することもできる。

なお、本実施形態では、正極と負極とをそれぞれ１個ずつ備えた単層のモジュールで構成されたマグネシウム空気電池の構造を例に挙げて説明した。しかし、本発明にかかるマグネシウム空気電池の構造はこれに限定はされない。すなわち、本発明にかかるマグネシウム空気電池は、正極と負極とを複数層有している多層構造のモジュールで構成することもできる。多層構造のモジュールとすることで、所望とする起電力をより長時間継続させることができる。

本実施形態にかかるマグネシウム空気電池１によれば、電極端子１３に設けられた開口部から電解液を注入することができる。また、電極端子１３に設けられた開口部には、逆止弁１７が設けられているため、ケース１１の外側から電解液を注入することは可能であるが、一旦ケース１１内に入った電解液が開口部から漏れ出すことを防止することができる。なお、開口部は、正極側電極端子１３ａおよび負極側電極端子１３ｂの両方に形成されていてもよいし、何れか一方のみに形成されていてもよい。正極側電極端子１３ａおよび負極側電極端子１３ｂの何れか一方のみに開口部が形成されている場合には、他方の電極端子は、円柱状、角柱状などの金属体（導電体）で形成することができる。

さらに、マグネシウム空気電池１には、ケース１１の表面全体に複数の気体透過膜１２が設けられている。この気体透過膜１２を通して、ケース１１内に効率的に空気を取り込むことができる。また、この気体透過膜１２を通して、ケース１１の外へ水素ガスを効率的に排出することができる。

また、ケース１１に設けられた孔１１ａは、気体透過膜１２で覆われることによって液体が漏れ出すことが抑えられ、電極端子１３の開口部は、逆止弁１７が配置されることによって液体が漏れ出すことが抑えられる。すなわち、ケース１１内に電解液を封止した状態で維持することができる。そのため、マグネシウム空気電池１をどのような位置で配置したとしても、電解液の漏出を抑えることができる。このように、マグネシウム空気電池１は、携行する際に非常に便利な構成となっている。

なお、上述の第１の実施形態では、略直方体の形状を有しているケース（筐体）１１の各面に孔１１ａが形成され、各孔１１ａを覆うように気体透過膜１２が配置されている構成について説明したが、本発明はこのような構成に限定はされない。収容部および気体透過膜の他の構成例として、収容部が、筐体で形成されており、当該筐体の少なくとも一つの面に、気体透過膜が部分的あるいは面全体に配置されている構成を挙げることができる。筐体の形状は、例えば、直方体状、立方体状、および円筒形状などである。

収容部を構成する筐体は、第１の実施形態のケース１１と同様の材料で形成することができる。また、気体透過膜は、第１の実施形態の気体透過膜１２と同様の材料で形成することができる。なお、筐体内に配置される電池構造中で、水素ガスがより多く発生する場所に近い筐体面に、気体透過膜が配置されていることが好ましい。

なお、上述の実施形態では、電解液を注入するための開口部、および開口部を開閉するバルブが、電極端子１３（正極側電極端子１３ａおよび負極側電極端子１３ｂ）内に配置されている構成例について説明した。しかし、本発明はこの構成に限定はされない。本発明にかかるマグネシウム空気電池においては、収容部の任意の位置に、開口部およびバルブが設けられていればよい。

なお、本実施形態にかかるマグネシウム空気電池１を市場に流通させる場合には、電解液を含まない形態で流通させてもよいし、電解液を注入していないマグネシウム空気電池１とそれとは別に包装された電解液とを組み合わせた形態で流通させてもよい。

〔第２の実施形態〕
続いて、本発明の第２の実施形態について、図３を参照しながら説明する。図３には、本発明の第２の実施形態にかかるマグネシウム空気電池１００の外観構成を示す。図３は、マグネシウム空気電池１００の上面図である。

なお、本明細書中では、説明の便宜上、図３に示す側をマグネシウム空気電池１００の上面と呼ぶ。しかし、これは、マグネシウム空気電池１００の配置位置を限定するものではない。マグネシウム空気電池１００の配置位置は、その用途に応じて適宜変更可能である。

図３に示すように、マグネシウム空気電池１００の外形は、主として、収容部１１２と、電極端子１１３とで構成されている。なお、電極端子１１３は、正極側の電極端子１１３ａと、負極側の電極端子１１３ｂとで構成されている。本明細書中では、正極側および負極側の各電極端子を総称して説明する場合には、電極端子１１３と称する。一方、正極側および負極側の各電極端子を区別して説明する場合には、正極側電極端子１１３ａ、あるいは負極側電極端子１１３ｂと称する。

収容部１１２は、気体透過膜の袋状体で形成されている。気体透過膜は、収容部１１２内に注入された電解液を通過させることなく、収容部１１２の内側と外側との間で、気体を交換させることのできる材料で形成されている。すなわち、気体透過膜は、気体は透過させるが、液体は透過させない材料で形成されている。より具体的な気体透過膜の種類については、第１の実施形態で説明したものを同様に挙げることができる。

例えば、収容部１１２は、フッ素樹脂製のバッグで形成することができる。用いられるフッ素樹脂材料としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、変性ＰＴＦＥ、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、パーフルオロエチレンプロピレンコポリマー（ＦＥＰ）、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマー（ＥＣＴＦＥ）、パーフルオロアルケニルビニルエーテルポリマー、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロペン−ビニリデンフルオライドコポリマーなどが挙げられる。

このように、本発明にかかるマグネシウム空気電池においては、正極、負極、およびセパレータなどを収容する収容部の全体が、気体透過膜で形成されていてもよい。この構成により、収容部の表面全体から空気を取り込むことができるとともに、水素を排出することができる。

また、図示はしいてないが、収容部１１２の内部には、主な構成部材として、正極１４ａ、負極１４ｂ、セパレータ１５、および気体透過膜１２などが備えられている。これらの構成部材については、第１の実施形態のマグネシウム空気電池１と同様の構成が適用できるため、詳しい説明を省略する。

電極端子１１３は、電力の供給対象となる電気製品（例えば、ＬＥＤランプ、携帯電話、スマートフォンなど）に、直接または間接的に接続される。正極側電極端子１１３ａは、収容部１１２内に収容されている正極１４ａ（図示せず）と電気的に接続されている。負極側電極端子１１３ｂは、収容部１１２内に収容されている負極１４ｂ（図示せず）と電気的に接続されている。

また、図３に示すように、電極端子１１３は、その一部が収容部１１２内に入り込むとともに、その残りの部分が収容部１１２の側面から突出するように、配置されている。電極端子１１３は、導電性材料で形成されたチューブ状の部材である。つまり、電極端子１１３の内部は、収容部１１２内に電解液を注入するための開口部の機能を果たす。

そして、電極端子１１３において、収容部１１２との連結部には、バルブ１１７が配置されている。マグネシウム空気電池１００を使用する際には、バルブ１１７を開状態とすることで、電極端子１１３内の開口部から電解液を注入することができる。また、電解液の注入が終わった後には、バルブ１１７を閉状態とすることで、収容部１１２内を密閉状態とすることができる。これにより、収容部１１２内からの液漏れを抑えることができる。

なお、マグネシウム空気電池１００に用いられる電解液としては、第１の実施形態と同様のものを使用することができる。

以上のように、本発明にかかるマグネシウム空気電池においては、開口部に設けられるバルブは、逆止弁でなくてもよい。すなわち、本発明にかかるマグネシウム空気電池においては、逆止弁の代わりに、第２の実施形態で説明したような手動のバルブで、電極端子に設けられた開口部を開閉してもよい。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ：マグネシウム空気電池
１１ ：ケース（収容部）
１１ａ ：孔
１２ ：気体透過膜
１３ ：電極端子
１４ａ ：正極
１４ｂ ：負極
１５ ：セパレータ
１６ ：活性炭層
１７ ：逆止弁（バルブ）
１８ ：円筒形部材（開口部）
１００ ：マグネシウム空気電池
１１２ ：収容部
１１３ ：電極端子
１１７ ：バルブ

Claims (8)

1. 金属を含む正極と、
   マグネシウムまたはマグネシウム合金を含む負極と、
   前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータと、
   前記正極、前記負極、および前記セパレータを収容する収容部と
   を備えているマグネシウム空気電池であって、
   前記収容部には、
   前記正極と接続されている正極側端子と、
   前記負極と接続されている負極側端子と
   が配置されているとともに、
   前記収容部には、前記収容部内に電解液を注入するための開口部と、前記開口部を開閉可能にするバルブとが設けられており、
   前記収容部の表面には、前記収容部内の電解液を通過させることなく、前記収容部の内側と前記収容部の外側との間で気体を通過させる気体透過膜が、少なくとも部分的に設けられている、マグネシウム空気電池。
2. 前記開口部および前記バルブは、前記正極側端子および前記負極側端子の少なくとも何れか一方に配置されている、請求項１に記載のマグネシウム空気電池。
3. 前記気体透過膜は、フッ素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタアクリレート、およびポリスチレンからなる群から選択される少なくとも一つを含んで形成されている、請求項１または２に記載のマグネシウム空気電池。
4. 前記フッ素樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）である、請求項３に記載のマグネシウム空気電池。
5. 前記収容部には、複数の孔が形成されており、
   前記気体透過膜は、前記孔を覆うように配置されている、請求項１から４の何れか１項に記載のマグネシウム空気電池。
6. 前記収容部は、前記気体透過膜の袋状体で形成されている、請求項１から４の何れか１項に記載のマグネシウム空気電池。
7. 前記収容部は、筐体で形成されており、
   前記筐体の少なくとも一つの面に、前記気体透過膜が配置されている、請求項１から４の何れか１項に記載のマグネシウム空気電池。
8. 前記バルブは、逆止弁である、請求項１から７の何れか１項に記載のマグネシウム空気電池。
   

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