JP2020166961A

JP2020166961A - Kit for assembling magnesium air battery pack and magnesium air battery pack

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Publication number: JP2020166961A
Application number: JP2019064233A
Authority: JP
Inventors: 和孝玉置; Kazutaka Tamaoki; 武浦野; Takeshi Urano; 雅雄一; Masao Hajime
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2019-03-28
Publication date: 2020-10-08

Abstract

To provide a kit for assembling a magnesium air battery pack in which an output voltage value and an output current value are easily adjusted and which is small in size when not used, and a magnesium air battery pack.SOLUTION: There is provided a kit for assembling a magnesium air battery pack 1 in which two or more magnesium air battery cells 30 and a cell holding case 20a holding two or more of the magnesium air battery cells are each independently housed in a kit case 10. The cell holding case can be reduced in volume, as compared with a volume when the cell holding case holds the magnesium air battery cells, and is housed in the kit case in a volume reduced state.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、マグネシウム空気電池パックの組立用キットおよびマグネシウム空気電池パックに関する。 The present invention relates to a magnesium-air battery pack assembly kit and a magnesium-air battery pack.

マグネシウム空気電池は、負極活物質としてマグネシウムを使用し、正極活物質として空気中の酸素を使用する一次電池である。マグネシウム空気電池は、電解液として、水や食塩水といった一般に入手が容易なものを用いることができる。このため、水や食塩水を注入することによって作動するように構成されたマグネシウム空気電池は、停電時や災害時などの非常時用の電池として注目されている。 A magnesium air battery is a primary battery that uses magnesium as a negative electrode active material and oxygen in the air as a positive electrode active material. As the magnesium-air battery, an easily available electrolyte such as water or saline can be used as the electrolytic solution. For this reason, magnesium-air batteries configured to operate by injecting water or saline solution are attracting attention as batteries for emergencies such as during a power outage or disaster.

マグネシウム空気電池は、一般に、空気導入口を有するケースに、正極と負極（マグネシウム含有負極）とが収容された構成とされている。正極はケースの空気導入口を閉塞するように配置されていて、負極は正極に対向するように配置されている。 A magnesium-air battery generally has a configuration in which a positive electrode and a negative electrode (magnesium-containing negative electrode) are housed in a case having an air inlet. The positive electrode is arranged so as to block the air inlet of the case, and the negative electrode is arranged so as to face the positive electrode.

非常時用の電池は、携帯電話の充電用電源やＤＣグリッドの電源として用いることができれば好ましい。そこで、複数個のマグネシウム空気電池を直列に接続して一つの電池パックとして利用することが検討されている。
特許文献１には、複数の金属空気電池が、空気が滞留する間隙をあけて外箱内に収納され、前記外箱の側面部に、前記間隙内に突出して前記外装体を支える突片を備えたことを特徴とするマグネシウム空気電池パックが開示されている。 It is preferable that the emergency battery can be used as a power source for charging a mobile phone or a power source for a DC grid. Therefore, it is being studied to connect a plurality of magnesium-air batteries in series and use them as one battery pack.
In Patent Document 1, a plurality of metal-air batteries are housed in an outer box with a gap in which air stays, and a protrusion projecting into the gap to support the exterior body is provided on a side surface of the outer box. A magnesium-air battery pack characterized by being provided is disclosed.

特開２０１５−１６４１２０号公報JP-A-2015-164120

例えば、携帯電話の充電用電源として用いる場合とＤＣグリッドの電源として用いる場合では、電池に要求される電圧値や電流値が異なる。このため、目的に応じて出力電圧値や出力電流値を調整することができれば好ましい。しかしながら、従来のマグネシウム空気電池パックでは、外箱に収容できる電池マグネシウ空気電池の個数には制限があるため、所望の出力電圧値を得るのが難しい場合があった。また、出力電流値を大きくするためには外箱に取り込める空気の量を多くすること、すなわち空気を取り込むための空間を大きくすることが必要となるという問題があった。非常時に用いるマグネシウム空気電池は、未使用時の保管場所は小さい方が好ましい。従って、マグネシウム空気電池パックにおいて、体積が大きくなることは保管場所の観点では不利となる。 For example, when used as a power source for charging a mobile phone and when used as a power source for a DC grid, the voltage value and current value required for the battery are different. Therefore, it is preferable that the output voltage value and the output current value can be adjusted according to the purpose. However, in the conventional magnesium-air battery pack, since the number of battery-magnesium-air batteries that can be accommodated in the outer box is limited, it may be difficult to obtain a desired output voltage value. Further, in order to increase the output current value, there is a problem that it is necessary to increase the amount of air that can be taken into the outer box, that is, to increase the space for taking in air. The magnesium-air battery used in an emergency preferably has a small storage place when not in use. Therefore, in the magnesium-air battery pack, the large volume is disadvantageous from the viewpoint of the storage location.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、出力電圧値や出力電流値の調整が容易で、かつ未使用時のサイズが小さいマグネシウム空気電池パックの組立用キットおよびマグネシウム空気電池パックを提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is for assembling a magnesium-air battery pack in which the output voltage value and the output current value can be easily adjusted and the size is small when not in use. To provide kits and magnesium-air battery packs.

本発明者らは、複数個のマグネシウム空気電池セルと、その複数個のマグネシウム空気電池セルをそれぞれ保持することができ、かつマグネシウム空気電池セルを保持しているときよりも減容可能とされているセル保持用ケースとを用意し、マグネシウム空気電池セルとともに、セル保持用ケースを減容した状態でキットケースに収容したマグネシウム空気電池の組立用キットを作製し、使用時にセル保持用ケースを拡げて、セル保持用ケースにマグネシウム空気電池セルを保持させることによって、従来のマグネシウム空気電池パックと比較して、保存時のサイズを小さくでき、かつ放電電圧を使用するマグネシウム空気電池セルの個数によって容易に調整できることを見して、本発明を完成させた。
従って、本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。 The present inventors are able to hold a plurality of magnesium air battery cells and the plurality of magnesium air battery cells, respectively, and the volume can be reduced as compared with the case where the magnesium air battery cells are held. Prepare a case for holding the cell, and create a kit for assembling the magnesium air battery housed in the kit case with the volume of the cell holding case reduced together with the magnesium air battery cell, and expand the cell holding case at the time of use. By holding the magnesium air battery cells in the cell holding case, the size at the time of storage can be reduced as compared with the conventional magnesium air battery pack, and it is easy depending on the number of magnesium air battery cells that use the discharge voltage. The present invention was completed after seeing that it could be adjusted to.
Therefore, the present invention provides the following means for solving the above problems.

（１）本発明の一態様に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットは、２個以上のマグネシウム空気電池セルと、前記マグネシウム空気電池セルを２個以上保持するセル保持用ケースとがそれぞれ独立してキットケースに収容されていて、前記セル保持用ケースは、前記マグネシウム空気電池セルを保持しているときよりも減容可能とされていて、減容された状態で前記キットケースに収容されている。 (1) In the magnesium-air battery pack assembly kit according to one aspect of the present invention, two or more magnesium-air battery cells and a cell holding case for holding two or more magnesium-air battery cells are independent of each other. The cell holding case is contained in the kit case so that the volume can be reduced as compared with the case where the magnesium-air battery cell is held, and the cell holding case is housed in the kit case in a reduced volume state. There is.

（２）上記（１）に記載のマグネシウム空気電池の組立用キットにおいて、前記セル保持用ケースは折り畳み可能とされていて、折り畳まれた状態で前記キットケースに収容されている構成としてもよい。
（３）上記（１）または（２）に記載のマグネシウム空気電池パックの組立用キットにおいて、前記マグネシウム空気電池セルが、１個以上の空気導入口を有する外装ケースと、前記外装ケースに収容され、前記空気導入口を閉塞する位置に配置された正極と、前記外装ケースに収容されたマグネシウム含有負極と、一方の端部が前記正極に接続し、他方の端部が前記外装ケースから外部に引き出された正極端子と、一方の端部が前記マグネシウム含有負極に接続し、他方の端部が前記外装ケースから外部に引き出された負極端子と、を備える構成としてもよい。 (2) In the magnesium-air battery assembly kit according to (1) above, the cell holding case may be foldable and may be housed in the kit case in a folded state.
(3) In the assembly kit for the magnesium air battery pack according to (1) or (2) above, the magnesium air cell is housed in an outer case having one or more air inlets and the outer case. , A positive electrode arranged at a position that closes the air inlet, a magnesium-containing negative electrode housed in the outer case, one end is connected to the positive electrode, and the other end is outward from the outer case. The configuration may include a drawn positive electrode terminal and a negative electrode terminal having one end connected to the magnesium-containing negative electrode and the other end being drawn out from the outer case.

（４）本発明の一態様に係るマグネシウム空気電池パックは、２個以上のマグネシウム空気電池セルが、セル保持用ケースに保持されてなり、前記セル保持用ケースは、前記マグネシウム空気電池セルを保持しているときよりも減容可能とされている。 (4) In the magnesium-air battery pack according to one aspect of the present invention, two or more magnesium-air battery cells are held in a cell holding case, and the cell holding case holds the magnesium-air battery cell. It is said that the volume can be reduced compared to when it is being used.

本発明によれば、出力電圧値や出力電流値の調整が容易で、かつ未使用時のサイズが小さいマグネシウム空気電池パックの組立用キットおよびマグネシウム空気電池パックを提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide an assembly kit for a magnesium-air battery pack and a magnesium-air battery pack, which can easily adjust the output voltage value and the output current value and have a small size when not in use.

本発明の第１実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the assembly kit of the magnesium-air battery pack which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットを用いてマグネシウム空気電池パックを組み立てる作業を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the work of assembling the magnesium-air battery pack using the assembly kit of the magnesium-air battery pack which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットを用いて組み立てたマグネシウム空気電池パックの断面図である。It is sectional drawing of the magnesium-air battery pack assembled by using the assembly kit of the magnesium-air battery pack which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットで用いられるマグネシウム空気電池セルの一例を説明する図面であり、（ａ）は斜視図であって、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ’線断面図である。It is a drawing explaining an example of the magnesium-air battery cell used in the assembly kit of the magnesium-air battery pack which concerns on this invention, (a) is a perspective view, (b) is bb'of (a). It is a line sectional view. 図４に示すマグネシウム空気電池の外装ケースとして用いられているシート状ケースを展開した展開図である。It is a developed view which developed the sheet-like case used as the outer case of the magnesium-air battery shown in FIG. 本発明に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットで用いられるマグネシウム空気電池セルの別の一例を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining another example of the magnesium-air battery cell used in the assembly kit of the magnesium-air battery pack which concerns on this invention. 本発明の第２実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットを説明する図面であり、（ａ）はセル保持用ケースを減容した状態を示す斜視図であり、（ｂ）はマグネシウム空気電池パックを組み立てる作業を説明する斜視図である。It is a drawing explaining the assembly kit of the magnesium-air battery pack which concerns on 2nd Embodiment of this invention, (a) is the perspective view which shows the state which the volume of the cell holding case is reduced, and (b) is magnesium air. It is a perspective view explaining the work of assembling a battery pack. 本発明の第３実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットを説明する図面であり、（ａ）はセル保持用ケースを減容した状態を示す斜視図であり、（ｂ）はマグネシウム空気電池パックを組み立てる作業を説明する斜視図である。It is a drawing explaining the assembly kit of the magnesium-air battery pack which concerns on 3rd Embodiment of this invention, (a) is the perspective view which shows the state which the volume of the cell holding case is reduced, and (b) is magnesium air. It is a perspective view explaining the work of assembling a battery pack. 本発明の第４実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットを説明する図面であり、（ａ）はセル保持用ケースを減容した状態を示す斜視図であり、（ｂ）はマグネシウム空気電池パックを組み立てる作業を説明する斜視図である。It is a drawing explaining the assembly kit of the magnesium-air battery pack which concerns on 4th Embodiment of this invention, (a) is the perspective view which shows the state which the volume of the cell holding case is reduced, and (b) is magnesium air. It is a perspective view explaining the work of assembling a battery pack.

以下、本発明について、図面を適宜参照しながら詳細に説明する。以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際とは異なっていることがある。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. The drawings used in the following description may be enlarged for convenience in order to make the features of the present invention easy to understand, and the dimensional ratios of the respective components may differ from the actual ones. is there.

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットの分解斜視図である。図２は、本発明の第１実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットを用いてマグネシウム空気電池パックを組み立てる作業を説明する斜視図である。図３は、本発明の第１実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットを用いて組み立てたマグネシウム空気電池パックの断面図である。 <First Embodiment>
FIG. 1 is an exploded perspective view of an assembly kit for a magnesium-air battery pack according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view illustrating an operation of assembling a magnesium-air battery pack using the magnesium-air battery pack assembly kit according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of a magnesium-air battery pack assembled using the magnesium-air battery pack assembly kit according to the first embodiment of the present invention.

図１に示すように、本発明の第１実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キット１は、キットケース１０に、セル保持用ケース２０ａと、複数個のマグネシウム空気電池セル３０とがそれぞれ独立して収容されている。なお、図１においては、マグネシウム空気電池セル３０の個数は３個であるが、マグネシウム空気電池セル３０の個数は2個以上であれば特に制限はない。キットケース１０に収容されるマグネシウム空気電池セル３０の個数は、通常、２個以上１０個以下の範囲内である。 As shown in FIG. 1, in the magnesium-air battery pack assembly kit 1 according to the first embodiment of the present invention, a cell holding case 20a and a plurality of magnesium-air battery cells 30 are provided in a kit case 10, respectively. It is housed independently. In FIG. 1, the number of magnesium-air battery cells 30 is 3, but there is no particular limitation as long as the number of magnesium-air battery cells 30 is 2 or more. The number of magnesium-air battery cells 30 housed in the kit case 10 is usually in the range of 2 or more and 10 or less.

セル保持用ケース２０ａは、側面２１が長手方向に折り畳み可能な蛇腹状とされていて、折り畳まれて減容された状態で、キットケース１０に収容されている。セル保持用ケース２０ａの内側には、長手方向に間隔を持って配置された仕切板２２が設けられており、仕切板２２によって仕切られた空間（セル保持部２３）にマグネシウム空気電池セル３０が収容されて保持される。仕切板２２には、マグネシウム空気電池セル３０の空気導入口４３に対向する位置に、空気孔２４が設けられている。 The cell holding case 20a has a side surface 21 having a bellows shape that can be folded in the longitudinal direction, and is housed in the kit case 10 in a folded and reduced volume state. Inside the cell holding case 20a, partition plates 22 arranged at intervals in the longitudinal direction are provided, and the magnesium-air battery cell 30 is placed in the space (cell holding portion 23) partitioned by the partition plates 22. Contained and retained. The partition plate 22 is provided with an air hole 24 at a position facing the air introduction port 43 of the magnesium-air battery cell 30.

セル保持用ケース２０ａは、蛇腹状の側面２１を拡げた状態で使用される。拡げられたセル保持用ケース２０ａのセル保持部２３に、複数個のマグネシウム空気電池セル３０が保持されることによってマグネシウム空気電池パック２が形成される。セル保持用ケース２０ａのセル保持部２３には、図２に示すように、一つおきにマグネシウム空気電池セル３０を収容することが好ましい。こうすることによって、マグネシウム空気電池セル３０の空気導入口４３に空気を安定して供給しやすくなる。 The cell holding case 20a is used with the bellows-shaped side surface 21 expanded. The magnesium-air battery pack 2 is formed by holding a plurality of magnesium-air battery cells 30 in the cell holding portion 23 of the expanded cell holding case 20a. As shown in FIG. 2, it is preferable that every other magnesium-air battery cell 30 is housed in the cell holding portion 23 of the cell holding case 20a. By doing so, it becomes easy to stably supply air to the air introduction port 43 of the magnesium-air battery cell 30.

図３に示すように、マグネシウム空気電池パック２のセル保持用ケース２０ａに保持されている複数個のマグネシウム空気電池セル３０は、それぞれ正極端子６５と負極端子７５とがリード線３を介して直列に接続されている。マグネシウム空気電池パック２の端部に保持されたマグネシウム空気電池パック２の正極端子６５と負極端子７５は、引出線４を介してＤＣ／ＤＣコンバータ５に接続されている。マグネシウム空気電池パック２の出力電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５によって所定の電圧値に変換されて、例えば、携帯電話の充電用電源やＤＣグリッドの電源として利用される。リード線３、引出線４及びＤＣ／ＤＣコンバータ５は、マグネシウム空気電池パックの組立用キット１の構成物品として、キットケース１０に収容されていてもよい。 As shown in FIG. 3, in each of the plurality of magnesium-air battery cells 30 held in the cell holding case 20a of the magnesium-air battery pack 2, the positive electrode terminal 65 and the negative electrode terminal 75 are connected in series via the lead wire 3. It is connected to the. The positive electrode terminal 65 and the negative electrode terminal 75 of the magnesium-air battery pack 2 held at the end of the magnesium-air battery pack 2 are connected to the DC / DC converter 5 via a leader wire 4. The output voltage of the magnesium-air battery pack 2 is converted into a predetermined voltage value by the DC / DC converter 5, and is used, for example, as a power source for charging a mobile phone or a power source for a DC grid. The lead wire 3, the leader wire 4, and the DC / DC converter 5 may be housed in the kit case 10 as constituent articles of the assembly kit 1 of the magnesium-air battery pack.

次に、マグネシウム空気電池セル３０について、説明する。
図４は、本発明の第１実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットで用いられているマグネシウム空気電池セルを説明する図面である。図４の（ａ）は、マグネシウム空気電池セルの斜視図であって、（ｂ）は、（ａ）のｂ−ｂ’線断面図である。図５は、そのマグネシウム空気電池の外装ケースとして用いられているシート状ケースを展開した展開図である。 Next, the magnesium-air battery cell 30 will be described.
FIG. 4 is a drawing illustrating a magnesium-air battery cell used in the magnesium-air battery pack assembly kit according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4A is a perspective view of a magnesium-air battery cell, and FIG. 4B is a sectional view taken along line bb'of FIG. 4A. FIG. 5 is a developed view of a sheet-shaped case used as an outer case of the magnesium-air battery.

図４に示すように、マグネシウム空気電池セル３０は、シート状ケース４０と、シート状ケース４０に収容されている、一対の正極６０と、負極７０と、セパレータ８０と、電解液９０と、正極端子６５と、負極端子７５を備える。負極７０は、マグネシウム含有負極７１とされている。マグネシウム空気電池セル３０は、下記の反応によって放電する。 As shown in FIG. 4, the magnesium-air battery cell 30 includes a sheet-shaped case 40, a pair of positive electrodes 60, a negative electrode 70, a separator 80, an electrolytic solution 90, and a positive electrode housed in the sheet-shaped case 40. A terminal 65 and a negative electrode terminal 75 are provided. The negative electrode 70 is a magnesium-containing negative electrode 71. The magnesium-air battery cell 30 is discharged by the following reaction.

正極６０では、下記の式（１）で示されるように、酸素が電子を受け取って還元されて、電解液９０中の水と反応することによって水酸化物イオンが生成する。
Ｏ_２＋２Ｈ_２Ｏ＋４ｅ⁻→４ＯＨ⁻・・・（１） At the positive electrode 60, as represented by the following formula (1), oxygen receives electrons and is reduced, and reacts with water in the electrolytic solution 90 to generate hydroxide ions.
_{_{O 2 + 2H 2 O + 4e}} - → 4OH - ··· (1)

一方のマグネシウム含有負極７１では、下記の式（２）で示されるように、マグネシウムが電子を放出して電解液９０中に溶出することによってマグネシウムイオンが生成する。
２Ｍｇ→２Ｍｇ^２＋＋４ｅ⁻・・・（２） On the other hand, in the magnesium-containing negative electrode 71, as shown by the following formula (2), magnesium ions are generated by emitting electrons and eluting them into the electrolytic solution 90.
^{^{2Mg → 2Mg 2+ + 4e - ···}} (2)

そして、電池全体としては、下記の式（３）で示されるように、電解液９０中に水酸化マグネシウムが生成する。生成した水酸化マグネシウムは、電解液９０中に溶解もしくは析出する。
Ｏ_２＋２Ｈ_２Ｏ＋２Ｍｇ→２Ｍｇ(ＯＨ)_２・・・（３） Then, as a whole battery, magnesium hydroxide is generated in the electrolytic solution 90 as shown by the following formula (3). The produced magnesium hydroxide dissolves or precipitates in the electrolytic solution 90.
O ₂ + 2H ₂ O + 2Mg → 2Mg (OH) ₂ ... (3)

シート状ケース４０は、図５に示すような一枚のシート４１から構成されている。シート状ケース４０は、互いに対向する一組の第１側面４２ａと第２側面４２ｂを有する。第１側面４２ａ及び第２側面４２ｂは、それぞれ空気導入口４３ａ、４３ｂと正極端子取出口４４ａ、４４ｂを有する。空気導入口４３ａ、４３ｂは、正極６０ａ、６０ｂによって閉塞している。正極端子取出口４４ａ、４４ｂは、正極６０ａ、６０ｂにそれぞれ接続する正極端子６５を外部に引き出すための引出口である。 The sheet-shaped case 40 is composed of a single sheet 41 as shown in FIG. The sheet-shaped case 40 has a set of a first side surface 42a and a second side surface 42b facing each other. The first side surface 42a and the second side surface 42b have air introduction ports 43a and 43b and positive electrode terminal outlets 44a and 44b, respectively. The air introduction ports 43a and 43b are closed by the positive electrodes 60a and 60b. The positive electrode terminal outlets 44a and 44b are outlets for pulling out the positive electrode terminals 65 connected to the positive electrodes 60a and 60b, respectively.

シート状ケース４０の底面４５は、一方の端部が第１側面４２ａの下端に一体的に接続する第１底面４５ａと、一方の端部が第２側面４２ｂに一体的に接続する第２底面４５ｂとが一体的に接続した構成とされている。第１底面４５ａは、一方の端部（図５において左側）に折り目５４を有する底部延長面５２ａＬと接続し、他方の端部（図５において右側）に折り目５４を有する底部延長面５２ａＲと接続している。底部延長面５２ａＬは、第１底面４５ａ側とは反対側の端部が接着面５３ａＬに接続し、底部延長面５２ａＲは、第１底面４５ａ側とは反対側の端部が接着面５３ａＲに接続している（図５参照）。第２底面４５ｂは、一方の端部（図５において左側）に折り目５４を有する底部延長面５２ｂＬと接続し、他方の端部（図５において右側）に折り目５４を有する底部延長面５２ｂＲと接続している。底部延長面５２ｂＬは、第２底面４５ｂ側とは反対側の端部が接着面５３ｂＬに接続し、底部延長面５２ｂＲは、第２底面４５ｂ側とは反対側の端部が接着面５３ｂＲに接続している（図５参照）。 The bottom surface 45 of the sheet-shaped case 40 has a first bottom surface 45a whose one end is integrally connected to the lower end of the first side surface 42a and a second bottom surface whose one end is integrally connected to the second side surface 42b. It is configured to be integrally connected to 45b. The first bottom surface 45a is connected to a bottom extension surface 52aL having a crease 54 at one end (left side in FIG. 5) and is connected to a bottom extension surface 52aR having a crease 54 at the other end (right side in FIG. 5). are doing. The end of the bottom extension surface 52aL opposite to the first bottom surface 45a side is connected to the adhesive surface 53aL, and the end of the bottom extension surface 52aR is connected to the adhesive surface 53aR on the side opposite to the first bottom surface 45a side. (See Fig. 5). The second bottom surface 45b is connected to a bottom extension surface 52bL having a crease 54 at one end (left side in FIG. 5) and a bottom extension surface 52bR having a crease 54 at the other end (right side in FIG. 5). are doing. The end of the bottom extension surface 52bL opposite to the second bottom surface 45b side is connected to the adhesive surface 53bL, and the end of the bottom extension surface 52bR is connected to the adhesive surface 53bR on the side opposite to the second bottom surface 45b side. (See Fig. 5).

シート状ケース４０の頂部は、一方の端部が第１側面４２ａの上端に一体的に接続する第１頂面４６ａと、一方の端部が第２側面４２ｂの上端に一体的に接続する第２頂面４６ｂとによって閉じられている頂面４６を有する。第１頂面４６ａは、第１側面４２ａ側とは反対側の端部が差込片４７ａに接続し、第２頂面４６ｂは、第２側面４２ｂ側とは反対側の端部が差込片４７ｂに接続している（図５参照）。第１頂面４６ａと第２頂面４６ｂは、それぞれ差込片４７ａ、４７ｂをシート状ケース４０の内側に差し込むことによって閉じられている。頂面４６の一方の端部は負極端子取出口４８とされていて、他方の端部は電解液注入口４９とされている。負極端子取出口４８は、負極７０（マグネシウム含有負極７１）に接続する負極端子７５を外部に引き出すための引出口である。電解液注入口４９は、シート状ケース４０内に電解液９０を注入するための注入口である。電解液注入口４９からシート状ケース４０内に電解液９０を注入することによって、マグネシウム空気電池セル３０は作動して放電を開始する。 The top of the sheet-shaped case 40 has a first top surface 46a whose one end is integrally connected to the upper end of the first side surface 42a and a first end surface which is integrally connected to the upper end of the second side surface 42b. It has a top surface 46 that is closed by two top surfaces 46b. The end of the first top surface 46a opposite to the side of the first side surface 42a is connected to the insertion piece 47a, and the end of the second top surface 46b is connected to the end of the side opposite to the side of the second side surface 42b. It is connected to piece 47b (see FIG. 5). The first top surface 46a and the second top surface 46b are closed by inserting the insertion pieces 47a and 47b into the sheet-shaped case 40, respectively. One end of the top surface 46 is a negative electrode terminal outlet 48, and the other end is an electrolyte injection port 49. The negative electrode terminal outlet 48 is an outlet for drawing out the negative electrode terminal 75 connected to the negative electrode 70 (magnesium-containing negative electrode 71) to the outside. The electrolytic solution injection port 49 is an injection port for injecting the electrolytic solution 90 into the sheet-shaped case 40. By injecting the electrolytic solution 90 into the sheet-shaped case 40 from the electrolytic solution injection port 49, the magnesium-air battery cell 30 operates and starts discharging.

シート状ケース４０の第１側面４２ａに向かって左側の第３側面４２ｃは、一方の端部が第１側面４２ａの側端部（図５において左側端部）に接続された第３側面片５０ａＬと、一方の端部が第２側面４２ｂの側端部（図５において左側端部）に接続された第３側面片５０ｂＬとによって構成されている。第３側面片５０ａＬは、第１側面４２ａ側とは反対側の端部が接着面５１ａＬに接続し、第３側面片５０ｂＬは、第２側面４２ｂ側とは反対側の端部が接着面５１ｂＬに接続している（図５参照）。そして、接着面５１ａＬと接着面５１ｂＬとを接着することによって、第３側面４２ｃが形成されている。 The third side surface 42c on the left side of the sheet-shaped case 40 facing the first side surface 42a has a third side surface piece 50aL whose one end is connected to the side end portion (left end portion in FIG. 5) of the first side surface 42a. And a third side surface piece 50bL whose one end is connected to the side end portion (left end portion in FIG. 5) of the second side surface 42b. The end of the third side surface piece 50aL opposite to the first side surface 42a side is connected to the adhesive surface 51aL, and the end portion of the third side surface piece 50bL opposite to the second side surface 42b side is the adhesive surface 51bL. It is connected to (see FIG. 5). Then, the third side surface 42c is formed by adhering the adhesive surface 51aL and the adhesive surface 51bL.

シート状ケース４０の第１側面４２ａに向かって右側の第４側面４２ｄは、一方の端部が第１側面４２ａの側端部（図５において右側端部）に接続された第４側面片５０ａＲと、一方の端部が第２側面４２ｂの側端部（図５において右側端部）に接続された第４側面片５０ｂＲによって構成されている。第４側面片５０ａＲは、第１側面４２ａ側とは反対側の端部が接着面５１ａＲに接続し、第４側面片５０ｂＲは、第２側面４２ｂ側とは反対側の端部が接着面５１ｂＲに接続している（図５参照）。そして、接着面５１ａＲと接着面５１ｂＲとを接着することによって、第４側面４２ｄが形成されている。 The fourth side surface 42d on the right side of the sheet-shaped case 40 toward the first side surface 42a has a fourth side surface piece 50aR whose one end is connected to the side end portion (right end portion in FIG. 5) of the first side surface 42a. And a fourth side surface piece 50bR whose one end is connected to the side end portion (right end portion in FIG. 5) of the second side surface 42b. The end of the fourth side surface piece 50aR opposite to the first side surface 42a side is connected to the adhesive surface 51aR, and the end portion of the fourth side surface piece 50bR opposite to the second side surface 42b side is the adhesive surface 51bR. It is connected to (see FIG. 5). Then, the fourth side surface 42d is formed by adhering the adhesive surface 51aR and the adhesive surface 51bR.

シート状ケース４０は、シート４１の接着面５１ａＬと接着面５１ｂＬ、接着面５１ａＲと接着面５１ｂＲ、接着面５３ａＬと接着面５３ｂＬ、接着面５３ａＲと接着面５３ｂＲとをそれぞれ接着し、底部延長面５２ａＬ、５２ｂＬ、５２ａＲ、５２ｂＲをそれぞれ折り目５４に沿って折り曲げることによって形成することができる。接着面５１ａＬ、５１ｂＬ、５１ａＲ、５１ｂＲ、５３ａＬ、５３ｂＬ、５３ａＲ、５３ｂＲを接着する方法としては、接着剤を用いる方法、加熱によって接着面同士を熱融着させる方法を用いることができる。シート状ケース４０の材料としては特に制限はないが、例えば、片面もしくは両面に熱可塑性樹脂フィルムを張り合わせたラミネート加工紙を用いることができる。熱可塑性樹脂フィルムの例としては、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルム、ポリウレタンフィルムが挙げられる。 The sheet-shaped case 40 adheres the adhesive surface 51aL and the adhesive surface 51bL, the adhesive surface 51aR and the adhesive surface 51bR, the adhesive surface 53aL and the adhesive surface 53bL, and the adhesive surface 53aR and the adhesive surface 53bR, respectively, and the bottom extension surface 52aL. , 52bL, 52aR, 52bR can be formed by bending along the crease 54, respectively. As a method of adhering the adhesive surfaces 51aL, 51bL, 51aR, 51bR, 53aL, 53bL, 53aR, 53bR, a method using an adhesive or a method of heat-sealing the adhesive surfaces by heating can be used. The material of the sheet-shaped case 40 is not particularly limited, and for example, laminated paper in which a thermoplastic resin film is laminated on one side or both sides can be used. Examples of the thermoplastic resin film include a polyethylene film, a polypropylene film, a polyester film, and a polyurethane film.

正極６０は、それぞれ正極反応層６１と撥水層６２とを有する。正極６０は、一対の正極６０ａ、６０ｂからなる。正極６０ａは空気導入口４３ａを閉塞する位置に、撥水層６２がシート状ケース４０の内面と接するように配置されている。また、正極６０ｂは空気導入口４３ｂを閉塞する位置に、撥水層６２がシート状ケース４０の内面と接するように配置されている。 The positive electrode 60 has a positive electrode reaction layer 61 and a water repellent layer 62, respectively. The positive electrode 60 is composed of a pair of positive electrodes 60a and 60b. The positive electrode 60a is arranged so that the water-repellent layer 62 is in contact with the inner surface of the sheet-shaped case 40 at a position where the air introduction port 43a is closed. Further, the positive electrode 60b is arranged so that the water-repellent layer 62 is in contact with the inner surface of the sheet-shaped case 40 at a position where the air introduction port 43b is closed.

正極反応層６１は、集電体と、集電体の表面に形成された触媒層とを含む。触媒層は、酸素を還元させて、水酸化物イオンを生成させる層である。集電体は、正極端子６５と触媒層とを電気的に接続する層である。 The positive electrode reaction layer 61 includes a current collector and a catalyst layer formed on the surface of the current collector. The catalyst layer is a layer that reduces oxygen to generate hydroxide ions. The current collector is a layer that electrically connects the positive electrode terminal 65 and the catalyst layer.

集電体としては、発泡金属、金属メッシュ、金属穴開け箔を用いることができる。集電体は、強度及びコストの観点からすると、金属メッシュであることが好ましい。また、集電体は、触媒層との接触面積の観点からすると、表面積の高い発泡金属が好適である。集電体の材料の例としては、銅、ニッケル、ステンレススチール、アルミニウム等を挙げることができる。また、集電体の耐食性及び導電性を向上させるために、集電体にめっき処理を行ってもよい。 As the current collector, foamed metal, metal mesh, or metal perforated foil can be used. The current collector is preferably a metal mesh from the viewpoint of strength and cost. Further, the current collector is preferably a foamed metal having a high surface area from the viewpoint of the contact area with the catalyst layer. Examples of the material of the current collector include copper, nickel, stainless steel, aluminum and the like. Further, in order to improve the corrosion resistance and conductivity of the current collector, the current collector may be plated.

触媒層は、酸素還元触媒と導電性カーボンとバインダー樹脂とを含むことが好ましい。
触媒層に含まれる酸素還元触媒としては、活性炭を用いることができる。活性炭は、酸素との接触面積が高い方が好ましく、比表面積が４００ｍ２／ｇ以上３０００ｍ２／ｇ以下の範囲内にあることが好ましい。なお、比表面積は、窒素吸着法により測定した値である。また、活性炭の平均粒子径は、１μｍ以上２０μｍ以下の範囲内にあることが好ましい。なお、平均粒子径はレーザ回折散乱法により測定した値である。 The catalyst layer preferably contains an oxygen reduction catalyst, conductive carbon, and a binder resin.
Activated carbon can be used as the oxygen reduction catalyst contained in the catalyst layer. The activated carbon preferably has a high contact area with oxygen, and preferably has a specific surface area in the range of 400 m2 / g or more and 3000 m2 / g or less. The specific surface area is a value measured by the nitrogen adsorption method. The average particle size of the activated carbon is preferably in the range of 1 μm or more and 20 μm or less. The average particle size is a value measured by the laser diffraction / scattering method.

触媒層の酸素還元触媒の含有量は、５０質量％以上９０質量％以下の範囲内にあることが好ましい。酸素還元触媒の含有率が少なくなりすぎると、触媒層の酸素還元能力が不十分となるおそれがある。一方、酸素還元触媒の含有率が多くなりすぎると、バインダー樹脂の含有量が相対的に減少することによって触媒層が脱落して、酸素還元触媒の酸素還元能力を十分に発揮できなくなるおそれがある。 The content of the oxygen reduction catalyst in the catalyst layer is preferably in the range of 50% by mass or more and 90% by mass or less. If the content of the oxygen reduction catalyst is too low, the oxygen reduction capacity of the catalyst layer may be insufficient. On the other hand, if the content of the oxygen reduction catalyst is too high, the content of the binder resin is relatively reduced, so that the catalyst layer may fall off and the oxygen reduction capacity of the oxygen reduction catalyst may not be fully exhibited. ..

触媒層に含まれる導電性カーボンとしては、カーボンブラック及びグラファイトを用いることができる。カーボンブラックの例としては、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、ランプブラックが挙げられる。導電性カーボンは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。導電性カーボンとしては、粒子径が小さく、酸素還元触媒との接触面積が広いカーボンブラックを用いることが好ましい。触媒層の導電性カーボンの含有率は５質量％以上３０質量％以下の範囲内にあることが好ましい。導電性カーボンの含有率が少なくなりすぎると、触媒層の導電性が低下して、酸素還元触媒の酸素還元能力が低下するおそれがある。一方、導電性カーボンの含有率が多くなりすぎると、触媒層の酸素還元触媒の含有量が相対的に減少して酸素還元能力が低下するおそれがある。 As the conductive carbon contained in the catalyst layer, carbon black and graphite can be used. Examples of carbon black include channel black, furnace black, ketjen black, acetylene black, and lamp black. As the conductive carbon, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination. As the conductive carbon, it is preferable to use carbon black having a small particle size and a large contact area with the oxygen reduction catalyst. The content of conductive carbon in the catalyst layer is preferably in the range of 5% by mass or more and 30% by mass or less. If the content of the conductive carbon is too low, the conductivity of the catalyst layer may decrease, and the oxygen reduction capacity of the oxygen reduction catalyst may decrease. On the other hand, if the content of the conductive carbon is too high, the content of the oxygen reduction catalyst in the catalyst layer may be relatively reduced and the oxygen reduction capacity may be lowered.

触媒層に含まれるバインダー樹脂としては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリトリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂を用いることができる。触媒層のバインダー樹脂の含有率は５質量％以上２０質量％以下の範囲内にあることが好ましい。バインダー樹脂の含有率が少なくなりすぎると、酸素還元触媒と導電性カーボンとの結着が不十分となり、酸素還元触媒の酸素還元能力が低下するおそれがある。一方、バインダー樹脂の含有率が多くなりすぎると、酸素還元触媒と導電性カーボンとが強固に結着されて、触媒層内に電解液９０が浸透しにくくなり、酸素還元触媒の酸素還元能力が低減するおそれがある。 As the binder resin contained in the catalyst layer, a fluororesin such as polyvinylidene fluoride (PVDF), polytrifluoroethylene, or polytetrafluoroethylene (PTFE) can be used. The content of the binder resin in the catalyst layer is preferably in the range of 5% by mass or more and 20% by mass or less. If the content of the binder resin is too low, the binding between the oxygen reduction catalyst and the conductive carbon becomes insufficient, and the oxygen reduction capacity of the oxygen reduction catalyst may decrease. On the other hand, if the content of the binder resin becomes too high, the oxygen reduction catalyst and the conductive carbon are firmly bound to each other, making it difficult for the electrolytic solution 90 to permeate into the catalyst layer, and the oxygen reduction capacity of the oxygen reduction catalyst becomes high. It may be reduced.

集電体と触媒層との抵抗を低減させるために、集電体と触媒層との間に導電性密着層を設けてもよい。
導電性密着層は、導電性カーボンとバインダー樹脂とを含むことが好ましい。
導電性密着層に含まれる導電性カーボンとしては、前述の触媒層に含まれる導電性カーボンとして例示したものを用いることができる。導電性密着層に含まれるバインダー樹脂としては、前述の触媒層に含まれるバインダー樹脂として例示したものを用いることができる。 In order to reduce the resistance between the current collector and the catalyst layer, a conductive adhesion layer may be provided between the current collector and the catalyst layer.
The conductive adhesive layer preferably contains conductive carbon and a binder resin.
As the conductive carbon contained in the conductive adhesive layer, those exemplified as the conductive carbon contained in the catalyst layer described above can be used. As the binder resin contained in the conductive adhesive layer, those exemplified as the binder resin contained in the catalyst layer described above can be used.

導電性密着層の導電性カーボンとバインダー樹脂との割合は、質量比で５０：５０〜９０：１０の範囲内にあることが好ましい。導電性カーボンの割合が少なくなりすぎると、導電性密着層の導電性が不十分となるおそれがある。一方、バインダー樹脂の割合が少なくなりすぎると、導電性密着層と集電体との密着性が低くなり、導電性密着層と集電体との間に隙間が生じやすくなるおそれがある。 The ratio of the conductive carbon to the binder resin in the conductive adhesive layer is preferably in the range of 50:50 to 90:10 in terms of mass ratio. If the proportion of conductive carbon is too small, the conductivity of the conductive adhesive layer may be insufficient. On the other hand, if the proportion of the binder resin is too small, the adhesiveness between the conductive adhesive layer and the current collector becomes low, and there is a possibility that a gap is likely to occur between the conductive adhesive layer and the current collector.

撥水層６２は、電解液９０が外部に漏液することを防止する機能を有する。撥水層６２を形成する方法としては、疎水性樹脂粒子とバインダー樹脂とを含む撥水層形成用塗布液を正極反応層６１に塗布して、乾燥する方法、微細な気孔を有する撥水性多孔質樹脂フィルムを正極反応層６１に張り付ける方法などを用いることができる。 The water-repellent layer 62 has a function of preventing the electrolytic solution 90 from leaking to the outside. As a method for forming the water-repellent layer 62, a method of applying a coating liquid for forming a water-repellent layer containing hydrophobic resin particles and a binder resin to the positive electrode reaction layer 61 and drying the film, and a water-repellent porous having fine pores. A method of attaching the quality resin film to the positive electrode reaction layer 61 or the like can be used.

撥水層形成用塗布液に含まれる疎水性樹脂粒子としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系粒子、フェノール樹脂等の熱硬化樹脂系粒子、シリコン系樹脂粒子、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）やポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等のフッ素系樹脂粒子、シリカ等の無機粒子、撥水剤での表面処理を施した粒子等を用いることができる。これらの疎水性樹脂粒子は１種を単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。また、バインダー樹脂としては、前述の触媒層に含まれるバインダー樹脂として例示したものを用いることができる。 Examples of the hydrophobic resin particles contained in the coating liquid for forming a water-repellent layer include polyolefin particles such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP), thermosetting resin particles such as phenol resin, silicon resin particles, and poly. Fluorine-based resin particles such as tetrafluoroethylene (PTFE) and polyvinylidene fluoride (PVDF), inorganic particles such as silica, and particles surface-treated with a water repellent can be used. One type of these hydrophobic resin particles may be used alone, or two or more types may be used in combination. Further, as the binder resin, those exemplified as the binder resin contained in the catalyst layer described above can be used.

撥水層形成用塗布液の疎水性樹脂粒子とバインダー樹脂との割合は、質量比で２：１〜９：１の範囲内にあることが好ましい。疎水性樹脂粒子の割合が少なくなりすぎると、電解液９０がマグネシウム空気電池セル３０の外部に漏出しやすくなるおそれがある。一方、バインダー樹脂の割合が少なくなりすぎると、撥水層６２と正極反応層６１との密着性が低くなり、正極反応層６１と撥水層６２との間に隙間が生じやすくなり、その隙間に電解液９０が蓄積するおそれがある。 The ratio of the hydrophobic resin particles to the binder resin in the coating liquid for forming the water-repellent layer is preferably in the range of 2: 1 to 9: 1 in terms of mass ratio. If the proportion of the hydrophobic resin particles is too small, the electrolytic solution 90 may easily leak to the outside of the magnesium-air battery cell 30. On the other hand, if the proportion of the binder resin is too small, the adhesion between the water-repellent layer 62 and the positive electrode reaction layer 61 becomes low, and a gap is likely to be formed between the positive electrode reaction layer 61 and the water-repellent layer 62. The electrolytic solution 90 may accumulate in the water.

正極反応層６１に張り付ける撥水性多孔質樹脂フィルムとしては、例えば、多孔質フッ素樹脂フィルム、多孔質ポリエチレンフィルム、多孔質ポリプロピレンフィルムを用いることができる。 As the water-repellent porous resin film to be attached to the positive electrode reaction layer 61, for example, a porous fluororesin film, a porous polyethylene film, or a porous polypropylene film can be used.

正極端子６５ａ、６５ｂは、一方の端部が正極６０ａ、６０ｂのそれぞれに接続し、他方の端部が正極端子取出口４４ａ、４４ｂを通ってシート状ケース４０から外部に引き出されている。正極端子６５の材料としては、銅、ニッケル、ステンレススチール、アルミニウム等の金属を用いることができる。 One end of the positive electrode terminals 65a and 65b is connected to each of the positive electrodes 60a and 60b, and the other end is pulled out from the sheet-shaped case 40 through the positive electrode terminal outlets 44a and 44b. As the material of the positive electrode terminal 65, a metal such as copper, nickel, stainless steel, or aluminum can be used.

セパレータ８０は、正極６０と負極７０とを隔離し、かつ電解液９０を保持して正極６０と負極７０との間のイオン伝導性を確保する機能を有する。セパレータ８０は、一対のセパレータ８０ａ、８０ｂからなる。セパレータ８０ａは正極６０ａと負極７０との間に配置され、セパレータ８０ｂは正極６０ｂと負極７０との間に配置されている。 The separator 80 has a function of isolating the positive electrode 60 and the negative electrode 70 and holding the electrolytic solution 90 to ensure ionic conductivity between the positive electrode 60 and the negative electrode 70. The separator 80 is composed of a pair of separators 80a and 80b. The separator 80a is arranged between the positive electrode 60a and the negative electrode 70, and the separator 80b is arranged between the positive electrode 60b and the negative electrode 70.

セパレータ８０は、目付が１２０ｇ／ｍ^２以上２５０ｇ／ｍ^２以下の範囲にある不織布またはフェルトであることが好ましい。セパレータ８０の目付が１２０ｇ／ｍ^２未満であると、セパレータ８０の電解液９０の保持力が低下し、電解液９０の蒸発速度が速くなり、結果としてセパレータ８０が乾燥して電池として機能しなくなり易くなるおそれがある。一方、セパレータ８０の目付が２５０ｇ／ｍ^２を超えると、電解液９０がセパレータ８０内に浸透しにくくなり、電池として機能しなくなるおそれがある。セパレータ８０の材料としては、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹枝、ポリアミド樹脂、ポリビニルアルコール樹脂（ビニロン）、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂などの樹脂を用いることができる。 The separator 80 is preferably a non-woven fabric or felt having a basis weight in the range of 120 g / m ² or more and 250 g / m ² or less. If the basis weight of the separator 80 is less than 120 g / m ² , the holding power of the electrolytic solution 90 of the separator 80 decreases, the evaporation rate of the electrolytic solution 90 increases, and as a result, the separator 80 dries and does not function as a battery. It may be easier. On the other hand, if the basis weight of the separator 80 exceeds 250 g / m ² , the electrolytic solution 90 may not easily penetrate into the separator 80 and may not function as a battery. As the material of the separator 80, resins such as polyester resin, polyethylene resin, polypropylene tree branch, polyamide resin, polyvinyl alcohol resin (vinylon), acrylic resin, and polyurethane resin can be used.

負極７０（マグネシウム含有負極７１）としては、マグネシウム板及びマグネシウム合金板を用いることができる。マグネシウム板及びマグネシウム合金板としては、一般的なマグネシウム空気電池に通常使用されているものを用いることができる。 As the negative electrode 70 (magnesium-containing negative electrode 71), a magnesium plate and a magnesium alloy plate can be used. As the magnesium plate and the magnesium alloy plate, those usually used in a general magnesium-air battery can be used.

負極端子７５は、一方の端部がマグネシウム含有負極７１に接続し、他方の端部が負極端子取出口４８を通ってシート状ケース４０から外部に引き出されている。負極端子７５の材料としては、正極端子６５の材料として例示したものを用いることができる。 One end of the negative electrode terminal 75 is connected to the magnesium-containing negative electrode 71, and the other end is pulled out from the sheet-shaped case 40 through the negative electrode terminal outlet 48. As the material of the negative electrode terminal 75, those exemplified as the material of the positive electrode terminal 65 can be used.

電解液９０として、水及び塩化ナトリウム水溶液を用いることができる。電解液９０は、塩化ナトリウム水溶液であることが好ましい。塩化ナトリウム水溶液の濃度は５質量％以上２０質量％以下の範囲内にあることが好ましい。電解液９０として用いる塩化ナトリウム水溶液を調製するための塩化ナトリウムは、マグネシウム空気電池パックの組立用キット１の構成物品として、キットケース１０に収容されていてもよい。 Water and an aqueous sodium chloride solution can be used as the electrolytic solution 90. The electrolytic solution 90 is preferably an aqueous sodium chloride solution. The concentration of the sodium chloride aqueous solution is preferably in the range of 5% by mass or more and 20% by mass or less. The sodium chloride for preparing the sodium chloride aqueous solution used as the electrolytic solution 90 may be contained in the kit case 10 as a constituent article of the assembly kit 1 of the magnesium-air battery pack.

以上のような構成とされた本実施形態のマグネシウム空気電池パックの組立用キット１によれば、使用時にキットケース１０からセル保持用ケース２０ａとマグネシウム空気電池セルとを取り出して、キットケース１０の外部でマグネシウム空気電池パック２を組み立てるので、キットケース１０内に空気を取り込むための空間を設ける必要がない。このため、未使用時のサイズを小さくすることができる。また、未使用時においては、セル保持用ケース２０ａを、蛇腹状の側面２１を折り畳んで減容した状態でキットケース１０に収容できるので、未使用時のサイズをより小さくすることができる。さらに、本実施形態のマグネシウム空気電池パックの組立用キット１を用いて組み立てたマグネシウム空気電池パック２は、セル保持用ケース２０ａで保持するマグネシウム空気電池セル３０の個数を調整することができ、またマグネシウム空気電池セル３０の空気導入口４３に空気を安定して供給することができるので出力電圧値や出力電流値の調整が容易となる。 According to the assembly kit 1 of the magnesium-air battery pack of the present embodiment having the above configuration, the cell holding case 20a and the magnesium-air battery cell are taken out from the kit case 10 at the time of use, and the kit case 10 is used. Since the magnesium-air battery pack 2 is assembled externally, it is not necessary to provide a space for taking in air in the kit case 10. Therefore, the size when not in use can be reduced. Further, when not in use, the cell holding case 20a can be housed in the kit case 10 in a state where the bellows-shaped side surface 21 is folded to reduce the volume, so that the size when not in use can be further reduced. Further, in the magnesium air battery pack 2 assembled by using the magnesium air battery pack assembly kit 1 of the present embodiment, the number of magnesium air battery cells 30 held in the cell holding case 20a can be adjusted, and the number of magnesium air battery cells 30 can be adjusted. Since air can be stably supplied to the air inlet 43 of the magnesium air battery cell 30, the output voltage value and the output current value can be easily adjusted.

以上に述べた第１実施形態のマグネシウム空気電池パックの組立用キット１では、マグネシウム空気電池セル３０の正極６０と負極７０との間にセパレータ８０が配置されているが、マグネシウム空気電池セル３０は正極６０と負極７０とが接触しないようにされていれば、セパレータ８０を配置しなくてもよい。セパレータが配置されていないマグネシウム空気電池セルの例を図６に示す。 In the magnesium-air battery pack assembly kit 1 of the first embodiment described above, the separator 80 is arranged between the positive electrode 60 and the negative electrode 70 of the magnesium-air battery cell 30, but the magnesium-air battery cell 30 is If the positive electrode 60 and the negative electrode 70 are not in contact with each other, the separator 80 may not be arranged. An example of a magnesium-air battery cell in which a separator is not arranged is shown in FIG.

図６は、本発明の実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットで用いられるマグネシウム空気電池セルの別の一例を説明する断面図である。
図６に示すマグネシウム空気電池セル３１は、正極６０と負極７０とが電極固定具８５で固定されていて、正極６０と負極７０との間にセパレータが配置されていない点で、上述のマグネシウム空気電池セル３０と相違する。このため、図６に示すマグネシウム空気電池セル３１においては、上述のマグネシウム空気電池セル３０における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付して、その説明を省略する。 FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating another example of the magnesium-air battery cell used in the assembly kit of the magnesium-air battery pack according to the embodiment of the present invention.
In the magnesium-air battery cell 31 shown in FIG. 6, the positive electrode 60 and the negative electrode 70 are fixed by the electrode fixture 85, and the separator is not arranged between the positive electrode 60 and the negative electrode 70. It is different from the battery cell 30. Therefore, in the magnesium-air battery cell 31 shown in FIG. 6, the same parts as the constituent elements in the magnesium-air battery cell 30 described above are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

電極固定具８５は、正極６０とシート状ケース４０とを密着させ、かつ正極６０と負極７０とが接触しないように、正６２０と負極７０とを固定する。電極固定具８５の材料としては、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂などの樹脂を用いることができる。 The electrode fixture 85 fixes the positive electrode 60 and the negative electrode 70 so that the positive electrode 60 and the sheet-shaped case 40 are brought into close contact with each other and the positive electrode 60 and the negative electrode 70 do not come into contact with each other. As the material of the electrode fixture 85, for example, a resin such as a silicone resin or an acrylic resin can be used.

以上のような構成とされたマグネシウム空気電池セル３１によれば、正極６０と負極７０との間にセパレータを配置しないので、正極６０と負極７０との間の抵抗が低減する。よって、このマグネシウム空気電池セル３１は高レート特性が向上する。 According to the magnesium-air battery cell 31 having the above configuration, since the separator is not arranged between the positive electrode 60 and the negative electrode 70, the resistance between the positive electrode 60 and the negative electrode 70 is reduced. Therefore, the magnesium-air battery cell 31 has improved high rate characteristics.

また、第１実施形態のマグネシウム空気電池パックの組立用キット１では、セル保持用ケース２０ａが、蛇腹状の側面２１を折り畳んで減容する構成とされているが、セル保持用ケース２０ａの構成はこれに限定されるものではない。セル保持用ケースは、マグネシウム空気電池セル３０を保持しているときよりもキットケース１０に収容されているときの方が体積を小さくできるように減容可能とされていればよく、例えば、次に述べるような構成のセル保持用ケースを用いることができる。 Further, in the assembly kit 1 of the magnesium-air battery pack of the first embodiment, the cell holding case 20a is configured to fold the bellows-shaped side surface 21 to reduce the volume, but the cell holding case 20a is configured. Is not limited to this. The volume of the cell holding case may be reduced so that the volume can be reduced when the magnesium-air battery cell 30 is housed in the kit case 10 as compared with the case where the magnesium-air battery cell 30 is held. A cell holding case having a configuration as described in the above can be used.

［第２実施形態］
図７は、本発明の第２実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットを説明する図面である。図７の（ａ）は、セル保持用ケースを減容した状態を示す斜視図であり、（ｂ）は、そのセル保持用ケースを用いてマグネシウム空気電池パックを組み立てる作業を説明する斜視図である。
図７に示すセル保持用ケース２０ｂは、可撓性長尺シート１００とされている。可撓性長尺シート１００は所定の間隔で空気孔１０１が設けられている。未使用時は、図６（ａ）に示すように、可撓性長尺シート１００はロール状に巻かれて減容された状態で、キットケース（不図示）に収容される。可撓性長尺シート１００は、マグネシウム空気電池パックとした状態で自立できるものであればよい。可撓性長尺シート１００としては、例えば、厚紙、段ボールシート、樹脂シートを用いることができる。 [Second Embodiment]
FIG. 7 is a drawing illustrating an assembly kit for a magnesium-air battery pack according to a second embodiment of the present invention. FIG. 7A is a perspective view showing a state in which the volume of the cell holding case is reduced, and FIG. 7B is a perspective view illustrating an operation of assembling a magnesium-air battery pack using the cell holding case. is there.
The cell holding case 20b shown in FIG. 7 is a flexible long sheet 100. The flexible long sheet 100 is provided with air holes 101 at predetermined intervals. When not in use, as shown in FIG. 6A, the flexible long sheet 100 is housed in a kit case (not shown) in a state of being rolled into a roll and reduced in volume. The flexible long sheet 100 may be any as long as it can stand on its own in a magnesium-air battery pack. As the flexible long sheet 100, for example, thick paper, corrugated cardboard sheet, and resin sheet can be used.

使用時は、図７（ｂ）に示すように、可撓性長尺シート１００は、複数の山折り部１０２と谷折り部１０３が交互に並ぶようにつづら折り状に折られ、これによって、セル保持部１０４が形成される。このセル保持部１０４に、マグネシウム空気電池セル３０が収容されて保持される。可撓性長尺シート１００は、マグネシウム空気電池セル３０の空気導入口４３と、空気孔１０１とが対向するように折られる。 At the time of use, as shown in FIG. 7B, the flexible long sheet 100 is folded into a zigzag shape so that a plurality of mountain folds 102 and valley folds 103 are alternately arranged, whereby the cell is folded. The holding portion 104 is formed. The magnesium-air battery cell 30 is housed and held in the cell holding portion 104. The flexible long sheet 100 is folded so that the air inlet 43 of the magnesium-air battery cell 30 and the air hole 101 face each other.

［第３実施形態］
図８は、本発明の第３実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットを説明する図面である。図８の（ａ）は、セル保持用ケースを減容した状態を示す斜視図であり、（ｂ）は、そのセル保持用ケースを用いてマグネシウム空気電池パックを組み立てる作業を説明する斜視図である。
図８に示すセル保持用ケース２０ｃは、二つのコの字状ケース１１１ａ、１１１ｂを組み合わせることによって形成された、複数個の筒状ケース１１０から構成されている。二つのコの字状ケースのうちの一方は、開口サイズが相対的に大きい大型のコの字状ケース１１１ａとされ、他方は、相対的に開口サイズが小さい小型のコの字状ケース１１１ｂとされている。コの字状ケース１１１ａ、１１１ｂには、使用時に空気孔１１２を形成するように、それぞれ空気孔片１１２ａ、１１２ｂが設けられている。未使用時は、図８（ａ）に示すように、大型のコの字状ケース１１１ａに小型のコの字状ケース１１１ｂが収容されることによって、筒状ケース１１０が減容された状態でキットケース（不図示）に収容される。コの字状ケース１１１ａ、１１１ｂの材料は特に制限はないが、例えば、ポリ乳酸樹脂、（メタ）アクリル樹脂、スチレン系樹脂、オレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂及びフッ素樹脂を用いることができる。 [Third Embodiment]
FIG. 8 is a drawing illustrating an assembly kit for a magnesium-air battery pack according to a third embodiment of the present invention. FIG. 8A is a perspective view showing a state in which the volume of the cell holding case is reduced, and FIG. 8B is a perspective view illustrating an operation of assembling a magnesium-air battery pack using the cell holding case. is there.
The cell holding case 20c shown in FIG. 8 is composed of a plurality of tubular cases 110 formed by combining two U-shaped cases 111a and 111b. One of the two U-shaped cases is a large U-shaped case 111a having a relatively large opening size, and the other is a small U-shaped case 111b having a relatively small opening size. Has been done. The U-shaped cases 111a and 111b are provided with air hole pieces 112a and 112b, respectively, so as to form air holes 112 during use. When not in use, as shown in FIG. 8A, the volume of the tubular case 110 is reduced by accommodating the small U-shaped case 111b in the large U-shaped case 111a. It is housed in a kit case (not shown). The materials of the U-shaped cases 111a and 111b are not particularly limited, but for example, polylactic acid resin, (meth) acrylic resin, styrene resin, olefin resin, ABS resin, AES resin, AS resin, and polyvinyl chloride resin. Resin, polyvinylidene chloride resin, polyester resin, polycarbonate resin, polyacetal resin, polyphenylene ether resin, polyethylene terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin, polyarylate resin, polyphenylene sulfide resin, polyether sulfone resin, polyetherimide resin, poly Ether ether ketone resin, polyether ketone resin, polyamide resin, polyurethane resin and fluorine resin can be used.

使用時は、図８（ｂ）に示すように、大型のコの字状ケース１１１ａから小型のコの字状ケース１１１ｂが引き出されて、筒状ケース１１０の開口サイズが拡げられて、空気孔１１２とセル保持部１１３とが形成される。このセル保持部１１３に、マグネシウム空気電池セル３０が、空気導入口４３と空気孔１１２とが対向するよう収容されて保持される。 At the time of use, as shown in FIG. 8B, the small U-shaped case 111b is pulled out from the large U-shaped case 111a, the opening size of the tubular case 110 is expanded, and the air holes are opened. The 112 and the cell holding portion 113 are formed. The magnesium-air battery cell 30 is housed and held in the cell holding portion 113 so that the air introduction port 43 and the air hole 112 face each other.

［第４実施形態］
図９は、本発明の第４実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットを説明する図面である。図９の（ａ）は、セル保持用ケースを減容した状態を示す斜視図であり、（ｂ）は、そのセル保持用ケースを用いてマグネシウム空気電池パックを組み立てる作業を説明する斜視図である。
図９に示すセル保持用ケース２０ｄは、複数個の開口サイズが異なる筒状ケース１２０から構成されている。筒状ケース１２０には、空気孔１２１が設けられている。未使用時は、図９（ａ）に示すように、筒状ケース１２０は開口径が大きなものから小さなものに順次組み入れた入れ子状とされて減容された状態でキットケース（不図示）に収容されている。筒状ケース１２０の材料としては、例えば、上記のコの字状ケースの材料と同じものを用いることができる。 [Fourth Embodiment]
FIG. 9 is a drawing illustrating an assembly kit for a magnesium-air battery pack according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 9A is a perspective view showing a state in which the volume of the cell holding case is reduced, and FIG. 9B is a perspective view illustrating an operation of assembling a magnesium-air battery pack using the cell holding case. is there.
The cell holding case 20d shown in FIG. 9 is composed of a plurality of tubular cases 120 having different opening sizes. The tubular case 120 is provided with an air hole 121. When not in use, as shown in FIG. 9A, the tubular case 120 is placed in a kit case (not shown) in a state of being nested and reduced in volume by sequentially incorporating the one having a large opening diameter into the one having a small opening diameter. It is contained. As the material of the tubular case 120, for example, the same material as the above-mentioned U-shaped case can be used.

使用時は、図９（ｂ）に示すように、小さなものから順次取り出され、複数の筒状ケース１２０が配列されて、セル保持部１２２が形成される。このセル保持部１２２に、マグネシウム空気電池セル３０が、空気導入口４３と空気孔１２１とが対向するよう収容されて保持される。 At the time of use, as shown in FIG. 9B, the smallest ones are sequentially taken out, and a plurality of tubular cases 120 are arranged to form the cell holding portion 122. The magnesium-air battery cell 30 is housed and held in the cell holding portion 122 so that the air introduction port 43 and the air hole 121 face each other.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。
例えば、本実施形態では、マグネシウム空気電池セル３０として、外装ケースがシート状ケース４０とされた構成のものを用いているが、マグネシウム空気電池セル３０の外装ケースはこれに限定されるものではない。マグネシウム空気電池セル３０の外装ケースとして、例えば、樹脂製の成形品を用いてもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, the configurations and combinations thereof in the present embodiment are examples, and the configurations may be added or omitted without departing from the spirit of the present invention. Replacements and other changes are possible.
For example, in the present embodiment, the magnesium-air battery cell 30 has a configuration in which the outer case is a sheet-shaped case 40, but the outer case of the magnesium-air battery cell 30 is not limited to this. .. As the outer case of the magnesium-air battery cell 30, for example, a molded product made of resin may be used.

また、本実施形態では、マグネシウム空気電池セル３０、３１を構成するシート状ケース４０（外装ケース）と、正極６０と、負極７０（マグネシウム含有負極７１）と、正極端子６５と、負極端子７５が一体とされ、シート状ケース４０に電解液９０を注入することによって作動するように構成されているが、マグネシウム空気電池セル３０の構成はこれに限定されるものではない。例えば、シート状ケース４０と、正極６０と、負極７０と、正極端子６５と、負極端子７５をそれぞれ分離した状態でキットケース１０に収容して、使用時にマグネシウム空気電池セル３０を作製するようにしてもよい。 Further, in the present embodiment, the sheet-shaped case 40 (exterior case) constituting the magnesium-air battery cells 30 and 31, the positive electrode 60, the negative electrode 70 (magnesium-containing negative electrode 71), the positive electrode terminal 65, and the negative electrode terminal 75 are provided. It is integrated and is configured to operate by injecting the electrolytic solution 90 into the sheet-shaped case 40, but the configuration of the magnesium-air battery cell 30 is not limited to this. For example, the sheet-shaped case 40, the positive electrode 60, the negative electrode 70, the positive electrode terminal 65, and the negative electrode terminal 75 are housed in the kit case 10 in a separated state, and a magnesium-air battery cell 30 is manufactured at the time of use. You may.

１…マグネシウム空気電池パックの組立用キット、２…マグネシウム空気電池パック、３
…リード線、４…引出線、５…ＤＣ／ＤＣコンバータ、１０…キットケース、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ…セル保持用ケース、２１…側面、２２…仕切板、２３…セル保持部、２４…空気孔、３０、３１…マグネシウム空気電池セル、４０…シート状ケース、４１…シート、４２ａ…第１側面、４２ｂ…第２側面、４２ｃ…第３側面、４２ｄ…第４側面、４３、４３ａ、４３ｂ…空気導入口、４４、４４ａ、４４ｂ…正極端子取出口、４５…底面、４５ａ…第１底面、４５ｂ…第２底面、４６…頂面、４６ａ…第１頂面、４６ｂ…第２頂面、４７ａ、４７ｂ…差込片、４８…負極端子取出口、４９…電解液注入口、５０ａＬ、５０ｂＬ…第３側面片、５０ａＲ、５０ｂＲ…第４側面片、５１ａＬ、５１ｂＬ、５１ａＲ、５１ｂＲ…接着面、６０、６０ａ、６０ｂ…正極、６１…正極反応層、６２…撥水層、６５…正極端子、７０…負極、７１…マグネシウム含有負極、７５…負極端子、８０、８０ａ、８０ｂ…セパレータ、８５…電極固定具、９０…電解液、１００…可撓性長尺シート、１０１…空気孔、１０２…山折り部、１０３…谷折り部、１０４…セル保持部、１１０…筒状ケース、１１１ａ、１１１ｂ…コの字状ケース、１１２ａ、１１２ｂ…空気孔片、１１２…空気孔、１１３…セル保持部、１２０…筒状ケース、１２１…空気孔、１２２…セル保持部 1 ... Magnesium-air battery pack assembly kit, 2 ... Magnesium-air battery pack, 3
... Lead wire, 4 ... Lead wire, 5 ... DC / DC converter, 10 ... Kit case, 20a, 20b, 20c, 20d ... Cell holding case, 21 ... Side surface, 22 ... Partition plate, 23 ... Cell holding part, 24 ... Air holes, 30, 31 ... Magnesium air cell, 40 ... Sheet case, 41 ... Sheet, 42a ... First side surface, 42b ... Second side surface, 42c ... Third side surface, 42d ... Fourth side surface, 43, 43a , 43b ... Air inlet, 44, 44a, 44b ... Positive electrode terminal outlet, 45 ... Bottom surface, 45a ... First bottom surface, 45b ... Second bottom surface, 46 ... Top surface, 46a ... First top surface, 46b ... Second Top surface, 47a, 47b ... Insert piece, 48 ... Negative electrode terminal outlet, 49 ... Electrolyte inlet, 50aL, 50bL ... Third side piece, 50aR, 50bR ... Fourth side piece, 51aL, 51bL, 51aR, 51bR ... Adhesive surface, 60, 60a, 60b ... Positive electrode, 61 ... Positive electrode reaction layer, 62 ... Water repellent layer, 65 ... Positive electrode terminal, 70 ... Negative electrode, 71 ... Magnesium-containing negative electrode, 75 ... Negative electrode terminal, 80, 80a, 80b ... Separator, 85 ... Electrode fixture, 90 ... Electrode solution, 100 ... Flexible long sheet, 101 ... Air hole, 102 ... Mountain fold part, 103 ... Valley fold part, 104 ... Cell holding part, 110 ... Cylindrical case , 111a, 111b ... U-shaped case, 112a, 112b ... Air hole piece, 112 ... Air hole, 113 ... Cell holding part, 120 ... Cylindrical case, 121 ... Air hole, 122 ... Cell holding part

Claims

Two or more magnesium-air battery cells and
The cell holding case for holding two or more magnesium-air battery cells is housed in the kit case independently.
The cell holding case can be reduced in volume as compared with the case where the magnesium air battery cell is held, and the assembly kit for the magnesium air battery pack housed in the kit case in the reduced volume state. ..

The magnesium-air battery pack assembly kit according to claim 1, wherein the cell holding case is foldable and is housed in the kit case in a folded state.

An outer case in which the magnesium-air battery cell has one or more air inlets, a positive electrode housed in the outer case and arranged at a position to close the air inlet, and magnesium housed in the outer case. The containing negative electrode, one end connected to the positive electrode, the other end connected to the positive electrode terminal pulled out from the exterior case, and one end connected to the magnesium-containing negative electrode, the other end. The magnesium-air battery pack assembly kit according to claim 1, further comprising a negative electrode terminal drawn out from the outer case.

Two or more magnesium-air battery cells are held in the cell holding case,
The cell holding case is a magnesium-air battery pack whose volume can be reduced as compared with the case where the magnesium-air battery cell is held.