JP6420129B2 - Cartridge air battery system - Google Patents

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Description

本発明は、空気電池をそれぞれ収容する複数のカートリッジと、複数のカートリッジが装填されるケースとを備えるカートリッジ式空気電池システムに関する。   The present invention relates to a cartridge type air battery system including a plurality of cartridges that respectively store air batteries and a case in which the plurality of cartridges are loaded.

電解液として塩化ナトリウム水溶液などを注液して使用する注液式空気電池を備えた空気電池システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１には、筐体に複数の空気電池カートリッジを着脱自在に設けることが記載されている。この空気電池カートリッジは、注液式空気電池をこれらの間に空気流路を区画するようにして配列するとともに、これらの一端部にバスバーに連結接続するための接続部を設ける構成であることが記載されている。   There is known an air battery system including an injection type air battery in which a sodium chloride aqueous solution or the like is injected as an electrolytic solution (see, for example, Patent Document 1). Patent Document 1 describes that a plurality of air battery cartridges are detachably provided in a housing. The air battery cartridge may be configured such that the liquid-injected air battery is arranged so as to partition an air flow path therebetween, and a connection portion for connecting and connecting to the bus bar is provided at one end portion thereof. Have been described.

特開２０１４−２２３４５号公報JP 2014-22345 A

ところで、特許文献１の構成では、筐体にバスバーを設けて電池同士を接続する構造と、複数の空気電池カートリッジを、間隔を空けて装着する構造とが必要である。このため、構造の複雑化や部品点数の増大が生じ、システム全体の小型化に不利である。
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、電池接続の容易化とシステム全体の小型化とを図り易くしたカートリッジ式空気電池システムを提供することを目的としている。 By the way, in the structure of patent document 1, the structure which provides a bus bar in a housing | casing and connects batteries and the structure which mounts several air battery cartridges at intervals are required. For this reason, the structure is complicated and the number of parts is increased, which is disadvantageous for downsizing the entire system.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a cartridge type air battery system that facilitates battery connection and facilitates downsizing of the entire system.

上述した課題を解決するため、本発明は、空気電池をそれぞれ収容する複数のカートリッジと、前記複数のカートリッジが装填されるケースとを備えるカートリッジ式空気電池システムにおいて、前記カートリッジは、当該カートリッジ内の空気電池と電気的に接続される外部端子を備え、前記ケースに前記複数のカートリッジを装填した場合に、前記カートリッジの外部端子同士が接触して前記空気電池が直列、又は並列に接続され、前記カートリッジ同士で対向する外表面は、前記外表面を有するカートリッジ内側に向けて凹む凹み部を有し、前記凹み部には、前記空気電池の空気極が露出し、前記凹み部は、前記カートリッジ内側に向けて凹む円弧面に形成されることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a cartridge type air battery system including a plurality of cartridges each containing an air battery, and a case in which the plurality of cartridges are loaded. an external terminal to be connected air cell electrically, when loaded with the plurality of cartridges in the casing, the air battery external terminals of the cartridge contacts are connected in series or in parallel, the The outer surfaces of the cartridges facing each other have a recessed portion that is recessed toward the inside of the cartridge having the outer surface, and the air electrode of the air battery is exposed in the recessed portion, and the recessed portion is formed on the inner side of the cartridge. characterized Rukoto is formed in an arc face which is recessed toward the.

上記構成において、前記カートリッジは、いずれかの外表面を他の前記カートリッジの外表面に接触、或いは近接させて前記ケース内に配置され、前記接触、或いは近接する外表面同士のそれぞれに前記外部端子が設けられるようにしても良い。
また、上記構成において、前記複数のカートリッジは、前記ケース内にて一方向に配列され、隣接するカートリッジ同士で対向する外表面に、前記外部端子が設けられるようにしても良い。 In the above configuration, the cartridge is disposed in the case with one of the outer surfaces in contact with or close to the outer surface of the other cartridge, and the external terminals are respectively connected to the contact or adjacent outer surfaces. May be provided.
Further, in the above configuration, the plurality of cartridges may be arranged in one direction in the case, and the external terminals may be provided on outer surfaces facing each other between adjacent cartridges.

また、上記構成において、前記カートリッジ同士で対向する外表面は、互いに当接する当接部と、前記当接部が当接した状態で前記カートリッジ間に隙間を確保する前記凹み部とを備えるようにしても良い。 The outer surface of the structure odor Te, opposite the previous SL cartridge each other, and a said recess to secure a clearance between said cartridge in a state abutting portion, said abutting portion abuts abutting each other You may do it.

また、上記構成において、前記外部端子は、前記当接部に設けられるようにしても良い。 In the above structure, the external terminals, but it may also be so provided in the contact portion.

電池接続の容易化とシステム全体の小型化とを図り易くなる。 Easily achieving the ease and overall system size reduction of the batteries connected.

本実施形態のカートリッジ式空気電池システムを示した斜視図である。It is the perspective view which showed the cartridge type air battery system of this embodiment. 本実施形態のカートリッジ式空気電池システムの上面図である。It is a top view of the cartridge type air battery system of this embodiment. 本実施形態のカートリッジ式空気電池システムの図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は左側面図である。It is a figure of the cartridge type air battery system of this embodiment, (A) is a front view, (B) is a bottom view, (C) is a left view. 図２のＩＶ−ＩＶ断面図である。It is IV-IV sectional drawing of FIG. 空気電池の正面図である。It is a front view of an air battery. 図５のＶ−Ｖ断面図である。It is VV sectional drawing of FIG. 本実施形態のカートリッジの斜視図である。It is a perspective view of the cartridge of this embodiment. 図７とは異なる方向から見たカートリッジの斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of the cartridge viewed from a direction different from that in FIG. 本実施形態のカートリッジの正面図である。It is a front view of the cartridge of this embodiment. 図９のＶＩ−ＶＩ断面図である。It is VI-VI sectional drawing of FIG. 本実施形態の注液装置を上方から見た図である。It is the figure which looked at the pouring device of this embodiment from the upper part. 本実施形態の注液装置をカートリッジ式空気電池システムと共に示した図であり、（Ａ）は図１１のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図、（Ｂ）はカートリッジ式空気電池システムの側面図である。It is the figure which showed the liquid injection apparatus of this embodiment with the cartridge type air battery system, (A) is VII-VII sectional drawing of FIG. 11, (B) is a side view of a cartridge type air battery system. 本実施形態の開状態のときの注液口を栓と共に拡大して示した図である。It is the figure which expanded and showed the pouring mouth at the time of the open state of this embodiment with a stopper. 本実施形態の閉状態のときの注液口を栓と共に拡大して示した図である。It is the figure which expanded and showed the pouring mouth at the time of the closed state of this embodiment with a stopper. 第２実施形態での開状態のときの注液口を栓と共に拡大して示した図である。It is the figure which expanded and showed the injection port at the time of the open state in 2nd Embodiment with a stopper. 第２実施形態での閉状態のときの注液口を栓と共に拡大して示した図である。It is the figure which expanded and showed the injection port at the time of the closed state in 2nd Embodiment with the stopper. 第３実施形態に係る注液装置の注液口を栓と共に拡大して示した図である。It is the figure which expanded and showed the pouring mouth of the pouring device concerning a 3rd embodiment with a stopper.

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
図１は、本実施形態のカートリッジ式空気電池システム（以下、空気電池システムと言う）１を示した斜視図である。
この空気電池システム１は、複数の空気電池１０（後述する図５、図６など）を収容し、これら空気電池１０の発電電力を不図示の電力利用機器に供給する電源として機能し、組電池や電池パックとも称する。本空気電池システム１は、各空気電池１０に注液する液体である電解液を貯留する注液装置８０（後述する図１１、図１２など）を別途備えており、電源を利用したいときに、その電解液を注液装置８０から各空気電池１０に移すことで、停電時でも電源を利用することができる。
つまり、この空気電池システム１は非常用途に好適である。但し、非常用途に限定する必要はなく、様々な用途に用いる簡易電源として広く利用可能である。
なお、本実施形態では、空気電池１０にマグネシウム空気電池を使用するので、注液装置８０には塩化ナトリウム水溶液などが貯留される。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a cartridge type air battery system (hereinafter referred to as an air battery system) 1 of the present embodiment.
The air battery system 1 accommodates a plurality of air batteries 10 (FIGS. 5 and 6 to be described later), functions as a power source for supplying power generated by the air batteries 10 to a power utilization device (not shown), and an assembled battery. Also called battery pack. The present air battery system 1 is separately provided with a liquid injection device 80 (FIGS. 11 and 12 to be described later) for storing an electrolytic solution that is a liquid to be injected into each air battery 10. By transferring the electrolytic solution from the liquid injection device 80 to each air battery 10, the power source can be used even during a power failure.
That is, this air battery system 1 is suitable for emergency use. However, it is not necessary to limit to an emergency use, and it can be widely used as a simple power source used for various uses.
In this embodiment, since a magnesium air battery is used as the air battery 10, a sodium chloride aqueous solution or the like is stored in the liquid injection device 80.

（空気電池システム）
図１に示すように、空気電池システム１は、ケース４１と、ケース４１に装填される複数のカートリッジ式空気電池（以下、カートリッジと言う）５０とを備える。各カートリッジ５０は同一形状であり、不図示の空気電池１０をそれぞれ収容する。
空気電池システム１に収容される空気電池１０の数は、要求される仕様に応じて適宜に変更される。図１の例では、各カートリッジ５０に２個の空気電池１０をそれぞれ収容し、計５個のカートリッジ５０をケース４１に一列に並べて装填することによって、計１０個の空気電池１０を収容している。 (Air battery system)
As shown in FIG. 1, the air battery system 1 includes a case 41 and a plurality of cartridge type air batteries (hereinafter referred to as cartridges) 50 loaded in the case 41. Each cartridge 50 has the same shape and accommodates an air battery 10 (not shown).
The number of air batteries 10 accommodated in the air battery system 1 is appropriately changed according to required specifications. In the example of FIG. 1, two air batteries 10 are accommodated in each cartridge 50, and a total of ten air batteries 10 are accommodated by loading a total of five cartridges 50 in a row in a case 41. Yes.

図２は空気電池システム１の上面図である。また、図３（Ａ）は空気電池システム１の正面図、図３（Ｂ）は底面図、図３（Ｃ）は左側面図である。
図２及び図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示すように、前記ケース４１は、下面視で略長方形の底板４２と、底板４２の対向する一対の長辺部から立ち上がって正面及び背面を構成する一対の幅広側板４３と、底板４２の対向する一対の短辺部から立ち上がって左右側面を構成する一対の幅狭側板４４とを備え、上方に開口する矩形の有底箱形状に形成されている。 FIG. 2 is a top view of the air battery system 1. 3A is a front view of the air battery system 1, FIG. 3B is a bottom view, and FIG. 3C is a left side view.
As shown in FIGS. 2 and 3A to 3C, the case 41 rises from a substantially rectangular bottom plate 42 in a bottom view and a pair of long sides facing the bottom plate 42. A pair of wide side plates 43 and a pair of narrow side plates 44 that rise from the opposing short side portions of the bottom plate 42 to form the left and right sides, and are formed in a rectangular bottomed box shape that opens upward. Has been.

図３（Ｂ）に示すように、前記底板４２には、この空気電池システム１の正極端子と負極端子を構成する一対の外部端子４５、４６が設けられている。
この底板４２には、上方に凹んで長手方向に連続する上げ底部４２Ａが形成されており、この上げ底部４２Ａの下面に長手方向に間隔を空けて上記外部端子４５、４６が配置される。外部端子４５、４６には、公知のコネクタ端子が採用され、外部から電源線を容易にコネクタ接続可能である。
この一対の外部端子４５、４６から空気電池システム１の発電電力が供給され、電源線を介して不図示の電力利用機器に電力を供給することができる。なお、外部端子４５、４６の出力を電力変換器（ＤＣ／ＤＣコンバータやＤＣ／ＡＣコンバータなど）を介して外部に出力するように構成しても良い。 As shown in FIG. 3B, the bottom plate 42 is provided with a pair of external terminals 45 and 46 that constitute a positive terminal and a negative terminal of the air battery system 1.
The bottom plate 42 is formed with a raised bottom portion 42A that is recessed upward and continues in the longitudinal direction. The external terminals 45 and 46 are disposed on the lower surface of the raised bottom portion 42A with a space in the longitudinal direction. As the external terminals 45 and 46, known connector terminals are employed, and the power supply lines can be easily connected to the connectors from the outside.
The generated power of the air battery system 1 is supplied from the pair of external terminals 45 and 46, and power can be supplied to a power utilization device (not shown) through a power line. In addition, you may comprise so that the output of the external terminals 45 and 46 may be output outside via a power converter (DC / DC converter, DC / AC converter, etc.).

一対の幅広側板４３は、カートリッジ５０の並び方向（図中、α方向）に延びる側板であり、正面視又は背面視で長方形の同一形状に形成されている。これら幅広側板４３には、図３（Ａ）に示すように、左右に間隔を空けて比較的大型の貫通孔４３Ａが２個形成されており、ケース４１内外で空気を流通可能にする。
これら貫通孔４３Ａは、カートリッジ５０間に開口する後述する凹み部５７間の隙間Ｓを直接外空間に開放すべく左右方向に延びる長孔に形成されており、凹み部５７間の隙間Ｓに外気を効率良く流通させる。この凹み部５７間には、後述するように空気極１３が露出するため、上記貫通孔４３Ａにより空気極１３に空気を十分に供給することができる。つまり、貫通孔４３Ａは空気極１３に通風する空気極通風口として機能する。 The pair of wide side plates 43 are side plates extending in the arrangement direction (α direction in the drawing) of the cartridges 50 and are formed in the same rectangular shape when viewed from the front or the back. As shown in FIG. 3 (A), these wide side plates 43 are formed with two relatively large through holes 43A spaced apart from each other on the left and right sides so that air can flow inside and outside the case 41.
These through holes 43 </ b> A are formed as long holes extending in the left-right direction so as to directly open a gap S between the recesses 57 described later that open between the cartridges 50 to the outer space. Is distributed efficiently. Since the air electrode 13 is exposed between the recesses 57 as described later, air can be sufficiently supplied to the air electrode 13 through the through hole 43A. That is, the through-hole 43 </ b> A functions as an air electrode vent hole that ventilates the air electrode 13.

また、これら貫通孔４３Ａにより、空気電池システム１内のカートリッジ５０周囲に外気を効率良く流すことができ、カートリッジ５０の空冷効果も向上させることができる。
一対の幅広側板４３の上部は内側に折り曲げられ、この内側に折り曲げられた部分に、カートリッジ５０の蓋部５１から張り出す一対の張り出し部５１Ａ、５１Ｂ（図１、図２）がそれぞれ載置される。これら一対の張り出し部５１Ａ、５１Ｂは不図示の締結部材（例えば締結ボルト）を介して幅広側板４３に固定可能であり、これによってカートリッジ５０をケース４１に固定可能である。 Further, the through holes 43A can efficiently flow outside air around the cartridge 50 in the air battery system 1, and the air cooling effect of the cartridge 50 can be improved.
The upper portions of the pair of wide side plates 43 are folded inward, and a pair of projecting portions 51A and 51B (FIGS. 1 and 2) projecting from the lid portion 51 of the cartridge 50 are placed on the inner folded portions. The The pair of overhanging portions 51A and 51B can be fixed to the wide side plate 43 via a fastening member (not shown) (for example, a fastening bolt), whereby the cartridge 50 can be fixed to the case 41.

図３（Ｃ）に示すように、一対の幅狭側板４４は、カートリッジ５０の並び方向αに直交して両端のカートリッジ５０を覆う側板であり、左右側面視で長方形の同一形状に形成されている。これら幅狭側板４４にも複数の貫通孔４４Ａが形成されている。
ここで、図４は空気電池システム１の側断面図（図２のＩＶ−ＩＶ断面図）を示している。
図４に示すように、幅狭側板４４に設けられた複数の貫通孔４４Ａは、両端のカートリッジ５０の後述する凹み部５７に対向する領域に設けられており、凹み部５７内に露出する空気極１３に外気を流通自在にする。つまり、貫通孔４４Ａは、両端のカートリッジ５０の各幅狭側板５４に対向する凹み部５７側に露出する空気極１３に外気を供給する空気極通風口として機能する。また、これら貫通孔４４Ａにより、両端のカートリッジ５０を効率良く空冷することができる。 As shown in FIG. 3C, the pair of narrow side plates 44 are side plates that cover the cartridges 50 at both ends perpendicular to the arrangement direction α of the cartridges 50, and are formed in the same rectangular shape when viewed from the left and right sides. Yes. These narrow side plates 44 are also formed with a plurality of through holes 44A.
Here, FIG. 4 shows a side sectional view of the air battery system 1 (IV-IV sectional view of FIG. 2).
As shown in FIG. 4, the plurality of through-holes 44 </ b> A provided in the narrow side plate 44 are provided in a region facing a later-described recessed portion 57 of the cartridge 50 at both ends, and air exposed in the recessed portion 57. Allow outside air to flow freely through the pole 13. That is, the through hole 44 </ b> A functions as an air electrode vent hole that supplies outside air to the air electrode 13 exposed on the side of the recessed portion 57 facing each narrow side plate 54 of the cartridge 50 at both ends. Further, the cartridges 50 at both ends can be efficiently air-cooled by the through holes 44A.

このように、ケース４１の全ての側板４３、４４に設けられた貫通孔４３Ａ、４４Ａにより、全てのカートリッジ５０内の空気電池１０の空気極１３に対し、空気を十分に供給することができる。これにより、全ての空気電池１０の電池反応の促進や安定化を図ることができる。さらに、各カートリッジ５０の空冷条件がほぼ同じとなるので、各カートリッジ５０の温度のばらつき、つまり、各空気電池１０の温度のばらつきを抑え易くなる。従って、各空気電池１０の発電電圧などのばらつきを抑え易くなり、電源としての安定化を図ることができる。
なお、各貫通孔４３Ａ、４４Ａの数や形状の変更は容易であるため、設置条件に応じて各貫通孔４３Ａ、４４Ａを調整し、温度のばらつきなどを抑え易い。 As described above, air can be sufficiently supplied to the air electrodes 13 of the air cells 10 in all the cartridges 50 through the through holes 43 </ b> A and 44 </ b> A provided in all the side plates 43 and 44 of the case 41. Thereby, the battery reaction of all the air batteries 10 can be promoted and stabilized. Furthermore, since the air cooling conditions of the cartridges 50 are almost the same, it is easy to suppress the temperature variations of the cartridges 50, that is, the temperature variations of the air batteries 10. Therefore, it is easy to suppress variations in the power generation voltage of each air battery 10 and stabilization as a power source can be achieved.
In addition, since it is easy to change the number and shape of the through holes 43A and 44A, the through holes 43A and 44A can be adjusted according to the installation conditions to easily suppress variations in temperature.

図４に示すように、各幅狭側板４４には、両端のカートリッジ５０に向かって突出してカートリッジ５０に当接する上下一対の当接部４４Ｈ、４４Ｌが設けられている。上側の当接部４４Ｈは、カートリッジ５０の凹み部５７よりも上の領域に面接触し、下側の当接部４４Ｌはカートリッジ５０の凹み部５７よりも下の領域に面接触する。これによって、カートリッジ５０の凹み部５７を避けて両端のカートリッジ５０を押さえて位置決めでき、カートリッジ５０の移動（幅狭側板４４側への移動）や変形（幅狭側板４４側への膨張）を抑制することができる。
また、各当接部４４Ｈ、４４Ｌがカートリッジ５０に面接触するので、カートリッジ５０を出し入れする際に上記当接部４４Ｈ、４４Ｌがガイドとなり、カートリッジ５０を出し入れし易くなる。 As shown in FIG. 4, each narrow side plate 44 is provided with a pair of upper and lower contact portions 44 </ b> H and 44 </ b> L that protrude toward the cartridge 50 at both ends and contact the cartridge 50. The upper contact portion 44H is in surface contact with the region above the recess portion 57 of the cartridge 50, and the lower contact portion 44L is in surface contact with the region below the recess portion 57 of the cartridge 50. Thus, the cartridge 50 can be positioned by pressing the cartridges 50 at both ends while avoiding the recessed portion 57 of the cartridge 50, and the movement (movement toward the narrow side plate 44 side) and deformation (expansion toward the narrow side plate 44 side) are suppressed. can do.
Further, since the contact portions 44H and 44L are in surface contact with the cartridge 50, the contact portions 44H and 44L serve as a guide when the cartridge 50 is taken in and out, and the cartridge 50 is easily taken in and out.

（空気電池）
図５は空気電池１０の正面図（空気極１３側から見た図）であり、図６は図５のＶ−Ｖ断面図を示している。図６中、符号ＵＬは電解液の液面を示している。図５及び図６に示す上下方向は、空気電池システム１設置時の上下方向と一致するが、左右及び前後方向は空気電池１０単体での方向であり、空気電池システム１設置時の状況によって各方向は変わることもある。
この空気電池１０は、折り曲げ自在な１枚のシート材を２つ折りして重ね、その両側縁を接合し、折り曲げ加工して形成された中空箱形状の電池ケース１１を備えている。この電池ケース１１の前壁部２２に空気極１３が装着され、この空気極１３と対向するように内部中央に金属極１５が収容されている。 (Air battery)
FIG. 5 is a front view of the air battery 10 (viewed from the air electrode 13 side), and FIG. 6 shows a VV cross-sectional view of FIG. In FIG. 6, the symbol UL indicates the liquid level of the electrolytic solution. The vertical direction shown in FIGS. 5 and 6 coincides with the vertical direction when the air battery system 1 is installed, but the left and right and front and rear directions are directions of the air battery 10 alone, and each direction depends on the situation when the air battery system 1 is installed. The direction can change.
The air battery 10 includes a battery case 11 having a hollow box shape formed by folding and folding a sheet material that can be bent in half, joining the edges of both sides, and bending the sheet material. An air electrode 13 is attached to the front wall portion 22 of the battery case 11, and a metal electrode 15 is accommodated in the center of the inside so as to face the air electrode 13.

詳述すると、この電池ケース１１は、薄型の直方体形状に形成され、電池ケース１１の底面を構成する底板部２１と、前面を構成する前壁部２２と、後面を構成する後壁部２３と、左右側面を構成する左右の側壁部（左壁部、右壁部）２４と、上面を構成する上板部２５とを一体に有している。前壁部２２、及び後壁部２３は、上下方向よりも左右方向が長い同一形状の面（横長面）であって、互いに平行に配置され、電池ケース１１の中で最も大きい面を構成している。   More specifically, the battery case 11 is formed in a thin rectangular parallelepiped shape, and includes a bottom plate portion 21 constituting the bottom surface of the battery case 11, a front wall portion 22 constituting the front surface, and a rear wall portion 23 constituting the rear surface. The left and right side wall portions (left wall portion and right wall portion) 24 constituting the left and right side surfaces and the upper plate portion 25 constituting the upper surface are integrally provided. The front wall portion 22 and the rear wall portion 23 are identically shaped surfaces (laterally long surfaces) that are longer in the left-right direction than the up-down direction, are arranged in parallel to each other, and constitute the largest surface in the battery case 11. ing.

空気極１３は、空気極１３の基材となる矩形状の銅メッシュ（金属メッシュ、金網とも称する）１３Ａに、カーボンとテフロン（登録商標）を混合した素材を、ローラープレス機などを用い所定厚さのシート状とした後、所定時間、所定温度で乾燥、焼成させ、前記銅メッシュと略同等の大きさに裁断したシートを両面から圧迫（プレス）し狭持したものであり、通気性と非透水性（非透液性に相当）とを有している。この空気極１３は、前壁部２２に設けられた開口部２２Ｋ（図６）を覆うように前壁部２２の外部に露出する面（外面）に熱融着や接着剤により取り付けられる。
すなわち、前記シート状とした素材は、外部の空気は電池ケース１１の内部に通気可能であり、電池ケース１１内部の電解液は外部に透過不能な非透水性を有するものである。なお、空気極１３は、上記の構成に限らず、公知の構成を広く適用可能である。 The air electrode 13 is made of a material obtained by mixing carbon and Teflon (registered trademark) with a rectangular copper mesh (also referred to as a metal mesh or metal mesh) 13A serving as a base material of the air electrode 13, using a roller press or the like. The sheet is then dried and fired at a predetermined temperature for a predetermined time, and the sheet cut into approximately the same size as the copper mesh is pressed (pressed) from both sides and sandwiched. It has non-water permeability (corresponding to non-liquid permeability). The air electrode 13 is attached to a surface (outer surface) exposed to the outside of the front wall portion 22 by heat fusion or an adhesive so as to cover an opening 22K (FIG. 6) provided in the front wall portion 22.
That is, the sheet-like material has a non-water permeability that allows external air to pass through the inside of the battery case 11 and prevents the electrolyte inside the battery case 11 from permeating to the outside. Note that the air electrode 13 is not limited to the above-described configuration, and a known configuration can be widely applied.

また、銅メッシュ１３Ａ（図５）の一部はシート状とした素材の外に露出し、この外部に露出する部分は、空気極１３の端子１３Ｔとして用いられる。図６に示すように、この端子１３Ｔは空気電池１０の下部に設けられ、より具体的には、開口部２２Ｋよりも下方に設けられている。
底板部２１は、図６に示すように、側面視で下方凸のＶ字形状に形成される。金属極１５の下端は、底板部２１の傾斜に案内されて下方凸の部分２１Ｔに嵌り、金属極１５の下端が位置決めされる。 Further, a part of the copper mesh 13A (FIG. 5) is exposed outside the sheet-like material, and the part exposed to the outside is used as the terminal 13T of the air electrode 13. As shown in FIG. 6, this terminal 13T is provided in the lower part of the air battery 10, and more specifically, is provided below the opening 22K.
As shown in FIG. 6, the bottom plate portion 21 is formed in a V-shape that is downwardly convex in a side view. The lower end of the metal electrode 15 is guided by the inclination of the bottom plate portion 21 and fits into the downwardly convex portion 21T, and the lower end of the metal electrode 15 is positioned.

前壁部２２、及び後壁部２３の上端は折り曲げられて上板部２５を形成する。上板部２５は、前壁部２２、及び後壁部２３側から金属極１５の上部を挟持するように交互に金属極１５の手前で或いは金属極１５を超えて下方に折り曲げられた折り曲げ部２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄを有し、これら折り曲げ部２５Ａ〜２５Ｄによって金属極１５の上部を支持する。
なお、折り曲げ部２５Ａ、２５Ｃが前壁部２２側を折り曲げた部分であり、折り曲げ部２５Ｂ、２５Ｄが後壁部２３側を折り曲げた部分である。金属極１５の両側には、同一幅の隙間ＳＦ、ＳＲが設けられ、これら隙間ＳＦ、ＳＲに対応する空間内に電解液が満たされる。 The upper ends of the front wall portion 22 and the rear wall portion 23 are bent to form the upper plate portion 25. The upper plate portion 25 is a bent portion that is alternately bent in front of the metal electrode 15 or below the metal electrode 15 so as to sandwich the upper portion of the metal electrode 15 from the front wall portion 22 and the rear wall portion 23 side. 25A, 25B, 25C, 25D, and the bent portion 25A-25D supports the upper part of the metal electrode 15.
The bent portions 25A and 25C are portions where the front wall portion 22 is bent, and the bent portions 25B and 25D are portions where the rear wall portion 23 is bent. On both sides of the metal electrode 15, gaps SF and SR having the same width are provided, and the space corresponding to the gaps SF and SR is filled with the electrolytic solution.

上記電池ケース１１を形成するシート材は、紙を含有したシート材であり、熱融着性樹脂（例えば、ポリエチレン（ＰＥ））により少なくとも内面がラミネート加工された紙、つまり、ラミネート紙が用いられる。このため、内面側が非透液性に形成され、電解液が外部に染み出す（漏れる）ことがなく、また、金属缶や樹脂製容器を使用する場合に比して、軽量かつ安価である。なお、シート材の表裏両面をラミネート加工した両面ラミネート紙を用いても良い。
また、熱融着性樹脂を用いるため、熱融着により接合して液密な箱形状に形成することができる。シート材中の紙の比率としては、好ましくは５０％を超えるようにする。紙の比率を５０％超過とすることで、例えば紙ゴミとして廃棄可能になる。 The sheet material forming the battery case 11 is a sheet material containing paper, and paper having at least an inner surface laminated with a heat-fusible resin (for example, polyethylene (PE)), that is, laminated paper is used. . For this reason, the inner surface side is formed so as not to be liquid-permeable, the electrolytic solution does not ooze out (leak), and is lighter and cheaper than when a metal can or a resin container is used. In addition, you may use the double-sided laminated paper which laminated the front and back both surfaces of the sheet | seat material.
Further, since the heat-fusible resin is used, it can be joined by heat-sealing to form a liquid-tight box shape. The ratio of the paper in the sheet material is preferably more than 50%. By making the ratio of paper over 50%, it becomes possible to dispose of it as, for example, paper waste.

金属極１５は、前壁部２２と後壁部２３との間であって、各壁部２２、２３から離間した位置にて空気極１３と平行に配置され、電池使用状態では各極板は鉛直方向に配置される。
この金属極１５には、マグネシウム合金が用いられ、電解液には、水系の電解液、例えば、塩化ナトリウム水溶液が使用される。なお、金属極１５に、亜鉛、鉄、アルミニウムなどの金属またはその合金を用いることが可能である。金属極１５に亜鉛を用いた場合は、電解液に水酸化カリウム水溶液を用いるようにすれば良く、金属極１５に鉄を用いた場合は、電解液にアルカリ系水溶液を用いるようにすれば良い。また、金属極１５にアルミニウムを用いた場合は、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを含む電解液を用いるようにすれば良い。
なお、上板部２５には電解液を注液するための孔部と電池反応により発生する反応ガス（水素ガス）を排気する為の孔部が少なくとも１個ずつ形成されている。また、予め空気電池１０内に食塩（塩化ナトリウム）などを入れておくことで、電解液として塩化ナトリウムなどを使用することなく、水を使用することが可能であり、非常用途に好適である。 The metal electrode 15 is disposed between the front wall portion 22 and the rear wall portion 23 and in parallel with the air electrode 13 at a position separated from each wall portion 22, 23. It is arranged in the vertical direction.
A magnesium alloy is used for the metal electrode 15, and an aqueous electrolyte such as a sodium chloride aqueous solution is used for the electrolyte. The metal electrode 15 can be made of a metal such as zinc, iron, or aluminum or an alloy thereof. When zinc is used for the metal electrode 15, an aqueous potassium hydroxide solution may be used as the electrolytic solution. When iron is used for the metal electrode 15, an alkaline aqueous solution may be used as the electrolytic solution. . Further, when aluminum is used for the metal electrode 15, an electrolytic solution containing sodium hydroxide or potassium hydroxide may be used.
The upper plate 25 is formed with at least one hole for injecting an electrolyte and one hole for exhausting a reaction gas (hydrogen gas) generated by a battery reaction. Moreover, by putting salt (sodium chloride) or the like in the air battery 10 in advance, water can be used without using sodium chloride or the like as the electrolytic solution, which is suitable for emergency use.

（カートリッジ）
図７及び図８はカートリッジ５０を異なる方向から見た斜視図である。また、図９はカートリッジ５０の正面図、図１０は側断面図（図９のＶＩ−ＶＩ断面図）である。なお、図７〜図１０の上下方向は、空気電池システム１設置時の上下方向と一致するが、左右前後方向は空気電池システム１設置時の状況によって各方向は変わることもある。また、カートリッジ５０は正面と背面の中心ＬＣ（図１０）を基準にして対称形状に形成されている。 (cartridge)
7 and 8 are perspective views of the cartridge 50 as seen from different directions. 9 is a front view of the cartridge 50, and FIG. 10 is a side sectional view (sectional view taken along line VI-VI in FIG. 9). Although the vertical direction in FIGS. 7 to 10 coincides with the vertical direction when the air battery system 1 is installed, the left and right front and back directions may change depending on the situation when the air battery system 1 is installed. Further, the cartridge 50 is formed in a symmetrical shape with respect to the center LC (FIG. 10) between the front surface and the back surface.

カートリッジ５０は、２個の空気電池１０を前後方向に沿う並び方向αに並べて収容するカートリッジケース５３を備えている。カートリッジケース５３は、樹脂又は金属で形成されて空気電池１０よりも高剛性に形成された部材であり、中心ＬＣを基準にして分割された一対の分割片５４Ｆ、５４Ｒと、分割片５４Ｆ、５４Ｒの上方開口を覆う蓋部５１とを備えている。
一対の分割片５４Ｆ、５４Ｒは、短側面中央部の一方に切欠き（貫通孔）、他方に前記切欠きに勘合する勘合用突起が形成された係止構造５４Ａ（図７、図８）で互いに連結され、上方が開口する略薄型の有底箱形状を形成する。カートリッジ５０に収容される２個の空気電池１０は、互いの空気極１３を各分割片５４Ｆ、５４Ｒの側壁部５５に向けて収容され、空気極１３を、側壁部５５に設けられた矩形の開口部５５Ａを介して外部に露出させる。 The cartridge 50 includes a cartridge case 53 that accommodates the two air batteries 10 in a line-up direction α along the front-rear direction. The cartridge case 53 is a member made of resin or metal and formed with higher rigidity than the air battery 10, and a pair of divided pieces 54F and 54R divided with respect to the center LC and the divided pieces 54F and 54R. And a lid portion 51 that covers the upper opening.
The pair of divided pieces 54F and 54R is a locking structure 54A (FIGS. 7 and 8) in which a notch (through hole) is formed in one of the short side center portions and a fitting protrusion is formed in the other side. They are connected to each other to form a substantially thin bottomed box shape that opens upward. The two air cells 10 housed in the cartridge 50 are housed in such a manner that the air electrode 13 is directed toward the side wall portion 55 of each of the divided pieces 54F and 54R, and the air electrode 13 is formed in a rectangular shape provided on the side wall portion 55. It is exposed to the outside through the opening 55A.

図１０に示すように、各分割片５４Ｆ、５４Ｒには、カートリッジ５０に収容された空気電池１０の前壁部２２に当接する上下の当接部５５Ｈ、５５Ｌ、空気電池１０が載置される底部５５Ｂ、及び、２個の空気電池１０間（後壁部２３間）に介在して空気電池１０間の隙間を規定する隙間規定部材５５Ｃが設けられる。これによって、空気電池１０がカートリッジ５０に位置決めされる。   As shown in FIG. 10, the upper and lower contact portions 55H and 55L that contact the front wall portion 22 of the air battery 10 accommodated in the cartridge 50 and the air battery 10 are placed on the divided pieces 54F and 54R. A gap defining member 55C is provided between the bottom portion 55B and the two air cells 10 (between the rear wall portions 23) to define the gap between the air cells 10. As a result, the air battery 10 is positioned on the cartridge 50.

蓋部５１には、左右に間隔を空けて円形に凹む一対の凹部５１Ｅ、５１Ｆが設けられる。各凹部５１Ｅ、５１Ｆには、各空気電池１０の上板部２５に設けられた孔部にそれぞれ挿通される一対の挿通部５１Ｐ、５１Ｑがそれぞれ形成されており、一方の挿通部５１Ｐは、凹部５１Ｅ、５１Ｆを上下に貫通する貫通管に形成され、他方の挿通部５１Ｑは、各凹部５１Ｅ、５１Ｆの底部裏面に形成された円筒状のもので、その円筒側壁に穴が形成されて蓋部５１と空気電池１０との間の空間内に開口し、凹部５１Ｅ、５１Ｆを上方には貫通しない非貫通管に形成されている。   The lid portion 51 is provided with a pair of concave portions 51E and 51F that are recessed in a circular shape with a space left and right. Each recess 51E, 51F is formed with a pair of insertion portions 51P, 51Q respectively inserted into holes provided in the upper plate portion 25 of each air battery 10, and one insertion portion 51P is a recess. 51E and 51F are formed in through pipes that vertically penetrate, and the other insertion portion 51Q is a cylindrical one formed on the bottom back surface of each recess 51E and 51F, and a hole is formed in the cylindrical side wall so that the lid portion It is formed in a non-through tube that opens into the space between 51 and the air battery 10 and does not penetrate the recesses 51E and 51F upward.

これら凹部５１Ｅ、５１Ｆには、注液装置８０からの電解液が供給され、貫通管に形成された挿通部５１Ｐを通って電解液が空気電池１０内に供給される。この電解液の流入に伴い、空気電池１０内の空気は、非貫通管に形成された挿通部５１Ｑを通って蓋部５１と空気電池１０との間の空間内に排気され、電解液の流入を円滑に行うことができる。   The recess 51E, 51F is supplied with the electrolytic solution from the liquid injection device 80, and is supplied into the air battery 10 through the insertion portion 51P formed in the through pipe. Along with the inflow of the electrolytic solution, the air in the air battery 10 is exhausted into the space between the lid portion 51 and the air battery 10 through the insertion portion 51Q formed in the non-through pipe, and the inflow of the electrolytic solution. Can be performed smoothly.

また、空気電池１０から電池反応によるガス（以下、反応ガスと言う）が排出された際に、この反応ガスを、両挿通部５１Ｐ、５１Ｑを介して空気電池１０外に排出することができる。ここで、非貫通管の挿通部５１Ｑを通った内部ガスや空気は、蓋部５１と空気電池１０との間の空間内に排出され、蓋部５１の凹部５１Ｅ、５１Ｆ以外の領域に設けられた孔部５１Ｋ（図７、図８）を通って上方に排出される。このように空気電池１０からの内部ガス（本実施形態では水素）を上方に排出できるので、空気より軽い内部ガスを効率良く排出し、カートリッジ５０内に残留する事態を抑制することができる。   Further, when a gas due to a battery reaction (hereinafter referred to as a reaction gas) is discharged from the air battery 10, the reaction gas can be discharged out of the air battery 10 through both insertion portions 51P and 51Q. Here, the internal gas or air that has passed through the insertion portion 51Q of the non-through pipe is discharged into the space between the lid portion 51 and the air battery 10, and is provided in a region other than the recesses 51E and 51F of the lid portion 51. It is discharged upward through the hole 51K (FIGS. 7 and 8). Thus, since the internal gas (hydrogen in this embodiment) from the air battery 10 can be discharged upward, the internal gas lighter than air can be efficiently discharged and the situation of remaining in the cartridge 50 can be suppressed.

本実施形態では、図４に示すように、空気電池システム１のケース４１にカートリッジ５０を装填した場合に、各カートリッジ５０の側壁部５５が、隣接するカートリッジ５０の側壁部５５に対向する。このカートリッジ５０同士で対向する側壁部５５の外表面は、図４、図１０などに示すように、カートリッジ５０内側に向けて凹む凹み部５７を有しており、この凹み部５７に、空気極１３を露出する開口部５５Ａが形成されている。
換言すると、空気極１３を外部に露出させる開口部５５Ａを含む領域が、カートリッジ５０内側に向けて凹む凹み部５７に形成されており、これら凹み部５７により、カートリッジ５０同士で対向する側壁部５５が接触、或いは近接しても、空気極１３に空気を供給する隙間Ｓ（図１、図３、図４）を確保することができる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 4, when the cartridge 50 is loaded in the case 41 of the air battery system 1, the side wall portion 55 of each cartridge 50 faces the side wall portion 55 of the adjacent cartridge 50. As shown in FIGS. 4 and 10, the outer surface of the side wall 55 facing each other between the cartridges 50 has a recessed portion 57 that is recessed toward the inside of the cartridge 50, and the recessed portion 57 includes an air electrode. An opening 55 </ b> A that exposes 13 is formed.
In other words, the region including the opening 55 </ b> A that exposes the air electrode 13 to the outside is formed in the recessed portion 57 that is recessed toward the inside of the cartridge 50, and the sidewall portion 55 that faces the cartridges 50 by the recessed portion 57. Even if they contact or approach each other, a gap S (FIGS. 1, 3, and 4) for supplying air to the air electrode 13 can be secured.

また、各カートリッジ５０の側壁部５５の外表面は、凹み部５７がカートリッジ５０内側に向けて凹む円弧面に形成され、凹み部５７よりも上下に位置する面が、対向するカートリッジ５０同士で当接する当接部５８Ｈ、５８Ｌに形成されている。上下の当接部５８Ｈ、５８Ｌは、垂直面に形成され、全体を面接触させることができる。
凹み部５７を円弧面に形成することにより、電池反応による反応ガスで空気電池１０を膨張させる力が生じても円弧面で分散し、凹み部５７に応力集中する事態を避けることができる。従って、凹み部５７の変形を回避することができる。
また、カートリッジ５０同士の上下の当接部５８Ｈ、５８Ｌが互いに当接するので、各カートリッジ５０を位置決めできるとともに複数のカートリッジ５０をコンパクトに配置できる。これによって、各カートリッジ５０の配置に必要なスペースが最小で済み、空気電池システム１の小型化に有利である。 Further, the outer surface of the side wall portion 55 of each cartridge 50 is formed as an arc surface in which the recessed portion 57 is recessed toward the inside of the cartridge 50, and the surface positioned above and below the recessed portion 57 is abutted between the opposing cartridges 50. The contact portions 58H and 58L are in contact with each other. The upper and lower contact portions 58H and 58L are formed on a vertical surface and can be brought into surface contact with each other.
By forming the recessed portion 57 on the arc surface, even if a force for expanding the air battery 10 is generated by the reaction gas due to the battery reaction, it is possible to avoid a situation where the arc surface is dispersed and stress is concentrated on the recessed portion 57. Therefore, deformation of the recess 57 can be avoided.
Further, since the upper and lower contact portions 58H and 58L of the cartridges 50 are in contact with each other, each cartridge 50 can be positioned and a plurality of cartridges 50 can be arranged in a compact manner. As a result, the space required for the arrangement of the cartridges 50 is minimized, which is advantageous for reducing the size of the air battery system 1.

さらに、カートリッジ５０同士で対向する側壁部５５には、図７〜図９に示すように、カートリッジ５０内の空気電池１０と電気的に接続される一対のカートリッジ５０の外部端子６１Ａ，６１Ｂが設けられている。
一方のカートリッジ５０の外部端子６１Ａは、側壁部５５の下部領域である当接部５８Ｌの領域に設けられ、カートリッジ５０内の２個の空気電池１０の一方の空気極１３と電気的に接続される。 Furthermore, as shown in FIGS. 7 to 9, external terminals 61 </ b> A and 61 </ b> B of the pair of cartridges 50 that are electrically connected to the air battery 10 in the cartridge 50 are provided on the side wall portions 55 that face each other between the cartridges 50. It has been.
The external terminal 61A of one cartridge 50 is provided in the region of the contact portion 58L, which is the lower region of the side wall portion 55, and is electrically connected to one air electrode 13 of the two air cells 10 in the cartridge 50. The

また、他方の外部端子６１Ｂは、反対側の側壁部５５の下部領域である当接部５８Ｌの領域に設けられ、カートリッジ５０内の他方の空気電池１０の金属極１５と電気的に接続される。
そして、複数のカートリッジ５０を図１に示すようにケース４１に装填すると、隣接するカートリッジ５０においては、各カートリッジ５０の一方の外部端子６１Ａは一方に隣接するカートリッジ５０の外部端子６１Ｂに接触し、他方の外部端子Ｂは他方に隣接するカートリッジ５０の外部端子６１Ａと接触し、複数のカートリッジ５０が互いに隣接するカートリッジ５０と外部端子６１Ａ，６１Ｂで接触することとなる。
なお、カートリッジ５０内の２個の空気電池１０は不図示の導通部材を介して予め直列に接続されている。これらによって、図１に示す状態では、全ての空気電池１０が直列接続される。
また、直列接続された空気電池１０の正極端子（空気極１３の端子１３Ｔ）と負極端子は、空気電池システム１の正極端子と負極端子を構成する一対の外部端子４５、４６にそれぞれ接続することで、負荷などに電力を供することが可能である。 The other external terminal 61 </ b> B is provided in the region of the contact portion 58 </ b> L, which is the lower region of the opposite side wall 55, and is electrically connected to the metal electrode 15 of the other air battery 10 in the cartridge 50. .
When a plurality of cartridges 50 are loaded in the case 41 as shown in FIG. 1, in the adjacent cartridges 50, one external terminal 61A of each cartridge 50 contacts the external terminal 61B of the cartridge 50 adjacent to the one, The other external terminal B is in contact with the external terminal 61A of the cartridge 50 adjacent to the other, and the plurality of cartridges 50 are in contact with the adjacent cartridge 50 at the external terminals 61A and 61B.
Note that the two air batteries 10 in the cartridge 50 are connected in series in advance via a conductive member (not shown). As a result, all the air batteries 10 are connected in series in the state shown in FIG.
Further, the positive terminal (terminal 13T of the air electrode 13) and the negative terminal of the air battery 10 connected in series are connected to the pair of external terminals 45 and 46 constituting the positive terminal and the negative terminal of the air battery system 1, respectively. Thus, it is possible to supply power to a load or the like.

空気電池１０と一方のカートリッジ５０の外部端子６１Ａの接続構造について具体的に説明する。
図９に示すように、一方のカートリッジ５０の外部端子６１Ａが設けられるカートリッジ５０の側壁部５５の内面には、空気極１３の下部に設けられた端子１３Ｔに対応する領域に板状の導通部材（接触部）６１が設けられる。
この導通部材６１は、一方のカートリッジ５０の外部端子６１Ａに電気的に接続され、空気極１３の端子１３Ｔと押圧接触する。これによって、空気極１３と外部端子６２とを容易に導通させることができ、空気電池１０がカートリッジ５０に挿入されると、空気極１３とカートリッジ５０の外部端子６１Ａとが自動的に導通する。
なお、図９の例では、導通部材６１を端子１３Ｔよりも大型の板形状に形成した場合を示したが、これに限らず、導通を確保できる範囲で導通部材６１の形状を適宜に変更しても良い。 The connection structure between the air battery 10 and the external terminal 61A of one cartridge 50 will be specifically described.
As shown in FIG. 9, on the inner surface of the side wall portion 55 of the cartridge 50 where the external terminal 61A of one cartridge 50 is provided, a plate-like conducting member is provided in a region corresponding to the terminal 13T provided at the lower portion of the air electrode 13. (Contact part) 61 is provided.
The conducting member 61 is electrically connected to the external terminal 61A of one cartridge 50, and is in press contact with the terminal 13T of the air electrode 13. Thus, the air electrode 13 and the external terminal 62 can be easily conducted. When the air battery 10 is inserted into the cartridge 50, the air electrode 13 and the external terminal 61A of the cartridge 50 are automatically conducted.
In the example of FIG. 9, the case where the conductive member 61 is formed in a plate shape larger than the terminal 13 </ b> T is shown. However, the present invention is not limited to this, and the shape of the conductive member 61 is appropriately changed within a range in which conduction can be ensured. May be.

空気電池１０と他方の外部端子６１Ｂの接続については、空気電池１０に、金属極１５から延びる配線を予め設けるとともに、カートリッジ５０に、他方の外部端子６１Ｂから延びる配線を予め設けておき、両配線の端部に公知の接続端子（コネクタ、ギボシなど）を設け、容易に着脱自在にする接続構造が採られる。なお、この接続構造に限らず、公知の他の接続構造を広く適用可能である。
また、カートリッジ５０内の空気電池１０同士の接続、つまり、カートリッジ５０の外部端子６１Ａ、６１Ｂに接続されない空気極１３と金属極１５との接続については、空気極１３の端子１３Ｔに配線を設け、これと金属極１５から延びる配線を接続することにより接続した。 Regarding the connection between the air battery 10 and the other external terminal 61B, the air battery 10 is previously provided with wiring extending from the metal electrode 15, and the cartridge 50 is previously provided with wiring extending from the other external terminal 61B. A known connection terminal (connector, gibboshi, etc.) is provided at the end of the connector so that it can be easily detached. In addition, not only this connection structure but the other well-known connection structure is applicable widely.
For connection between the air cells 10 in the cartridge 50, that is, connection between the air electrode 13 and the metal electrode 15 that are not connected to the external terminals 61A and 61B of the cartridge 50, wiring is provided on the terminal 13T of the air electrode 13, This was connected by connecting wiring extending from the metal electrode 15.

なお、本実施形態では、全ての空気電池１０を直列に接続する場合を説明したが、並列に接続しても良い。例えば、カートリッジ５０内の２個の空気電池１０を並列接続する場合には、両方の空気極１３を一方の外部端子６１Ａに接続し、両方の金属極１５を他方の外部端子６１Ｂに接続するようにすれば良い。このようにして空気電池１０を直列、並列、又は直並列（直列接続と並列接続の組み合わせ）に接続することが可能である。   In addition, although the case where all the air batteries 10 are connected in series was demonstrated in this embodiment, you may connect in parallel. For example, when two air batteries 10 in the cartridge 50 are connected in parallel, both the air electrodes 13 are connected to one external terminal 61A, and both the metal electrodes 15 are connected to the other external terminal 61B. You can do it. In this way, the air batteries 10 can be connected in series, parallel, or series-parallel (combination of series connection and parallel connection).

以上説明したように、本実施形態の空気電池システム１においては、ケース４１に複数のカートリッジ５０を装填した場合に、各カートリッジ５０の外部端子６１Ａ、６１Ｂ同士が接触して空気電池１０が直列に接続されるので、電池接続の容易化とシステム全体の小型化を図り易くなる。
しかも、カートリッジ５０は、いずれかの外表面を他のカートリッジ５０の外表面に接触させてケース４１内に配置され、接触する外表面同士のそれぞれにカートリッジ５０の外部端子６１Ａ、６１Ｂが設けられるので、外部端子６１Ａ、６１Ｂをカートリッジ５０から大きく張り出すことなく外部端子６１Ａ、６１Ｂ同士を接触させ易くなる。これによって、カートリッジ５０の外部端子６１Ａ、６１Ｂをコンパクト化できるとともに、カートリッジ５０の配置に必要なスペースを最小にでき、空気電池システム１の小型化に有利となる。 As described above, in the air battery system 1 of the present embodiment, when a plurality of cartridges 50 are loaded in the case 41, the external terminals 61A and 61B of each cartridge 50 are in contact with each other and the air battery 10 is connected in series. Since they are connected, it is easy to facilitate battery connection and downsize the entire system.
In addition, the cartridge 50 is arranged in the case 41 with one of its outer surfaces in contact with the outer surface of the other cartridge 50, and the external terminals 61A and 61B of the cartridge 50 are provided on each of the contacting outer surfaces. The external terminals 61A and 61B can be easily brought into contact with each other without greatly protruding the external terminals 61A and 61B from the cartridge 50. As a result, the external terminals 61A and 61B of the cartridge 50 can be made compact, and the space necessary for the arrangement of the cartridge 50 can be minimized, which is advantageous for downsizing the air battery system 1.

また、複数のカートリッジ５０は、ケース４１内にて一方向に配列され、隣接するカートリッジ５０同士で対向する外表面に、カートリッジ５０の外部端子６１Ａ、６１Ｂが設けられるので、カートリッジ５０をコンパクトに配置できるとともにカートリッジ５０の外部端子６１Ａ、６１Ｂ同士を接触させ易くなる。
さらに、カートリッジ５０同士で対向する外表面は、外表面を有するカートリッジ５０内側に向けて凹む凹み部５７を有し、凹み部５７には、空気電池１０の空気極１３が露出するので、カートリッジ５０同士を近接配置しても凹み部５７の分だけ隙間Ｓが空き、空気極１３に空気を供給し易くなる。 In addition, the plurality of cartridges 50 are arranged in one direction in the case 41, and the external terminals 61A and 61B of the cartridge 50 are provided on the outer surfaces of the adjacent cartridges 50 facing each other. In addition, the external terminals 61A and 61B of the cartridge 50 can be easily brought into contact with each other.
Further, the outer surfaces of the cartridges 50 facing each other have a recessed portion 57 that is recessed toward the inside of the cartridge 50 having the outer surface, and the air electrode 13 of the air battery 10 is exposed in the recessed portion 57. Even if they are arranged close to each other, the gap S is vacant as much as the recessed portion 57, and air can be easily supplied to the air electrode 13.

また、カートリッジ５０同士で対向する外表面は、互いに当接する当接部５８Ｈ、５８Ｌと、これら当接部５８Ｈ、５８Ｌが当接した状態でカートリッジ５０間に隙間Ｓを確保する凹み部５７とを備えるので、当接部５８Ｈ、５８Ｌにより両カートリッジ５０を位置決めしながら凹み部５７により空気を供給する隙間Ｓを確保できる。
また、カートリッジ５０の外部端子６１Ａ、６１Ｂは当接部５８Ｌに設けられるので、凹み部５７に設ける場合を比べて、各カートリッジ５０の外部端子６１Ａ、６１Ｂ同士の接続を容易に行うことができる。 Further, the outer surfaces facing each other between the cartridges 50 include contact portions 58H and 58L that contact each other, and a recess portion 57 that secures a gap S between the cartridges 50 in a state where the contact portions 58H and 58L are in contact. Thus, the gap S for supplying air by the recessed portion 57 can be secured while positioning the both cartridges 50 by the contact portions 58H and 58L.
Further, since the external terminals 61A and 61B of the cartridge 50 are provided in the contact portion 58L, the external terminals 61A and 61B of each cartridge 50 can be easily connected as compared with the case where the external terminals 61A and 61B are provided in the recessed portion 57.

（注液装置）
次いで、注液装置８０について説明する。
図１１は注液装置８０を上方から見た図であり、図１２は注液装置８０を空気電池システム１と共に示した図であり、図１２（Ａ）は図１１のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図、図１２（Ｂ）は空気電池システム１の側面図である。注液装置８０は、上方が開口する有底箱形状に形成され、空気電池システム１の上に載置される。この注液装置８０は、下面視で略長方形の底板８２と、底板８２の周縁から上方に立ち上がって注液装置８０の正面、左右の側面、及び背面を形成する複数の側板部８４とを備えている。
注液装置８０の上部には、短辺側の側板部間を架橋する取っ手部８６が設けられ、この取っ手部８６をユーザが把持することで、ユーザが注液装置８０を容易に持ち運ぶことができる。この取っ手部８６は、金属材などの剛性を有する材料で形成されており、注液装置８０を補強する補強部材としても機能する。 (Liquid injection device)
Next, the liquid injection device 80 will be described.
11 is a view of the liquid injection device 80 as viewed from above, FIG. 12 is a view showing the liquid injection device 80 together with the air battery system 1, and FIG. 12A is a cross-sectional view taken along the line VII-VII in FIG. FIG. 12B is a side view of the air battery system 1. The liquid injection device 80 is formed in the shape of a bottomed box that opens upward, and is placed on the air battery system 1. The liquid injection device 80 includes a bottom plate 82 that is substantially rectangular in bottom view, and a plurality of side plate portions 84 that rise upward from the periphery of the bottom plate 82 and form the front, left and right side surfaces, and the back of the liquid injection device 80. ing.
A handle portion 86 for bridging the side plates on the short side is provided at the upper portion of the liquid injection device 80, and the user can easily carry the liquid injection device 80 by gripping the handle portion 86 by the user. it can. The handle portion 86 is made of a material having rigidity such as a metal material, and functions as a reinforcing member that reinforces the liquid injection device 80.

また、注液装置８０には、空気電池１０毎の電解液の注液量を一定にするため、図１１、及び図１２（Ａ）に示すように隣接する空気電池１０間の直上に位置する部分に、仕切り板８１を設けている。仕切り板８１は、カートリッジ５０の並び方向αに間隔を空けて上方に立設して注液装置８０内を１０個の空間に仕切り、空気電池システム１が有する１０個の空気電池１０毎の電解液を個別に貯留可能にする。
仕切り板８１の高さは、空気電池１０に注液する電解液量と同等の体積となるように調整することが好ましい。なお、本実施形態では仕切り板８１の高さと面一になるまで電解液を注液することで、空気電池１０に必要量の電解液を注液することが可能であり、その都度、電解液の注液量を測定しなくても良い。 Moreover, in order to make the injection amount of the electrolyte solution for each air battery 10 constant, the liquid injection device 80 is located immediately above the adjacent air batteries 10 as shown in FIGS. 11 and 12A. A partition plate 81 is provided in the part. The partition plate 81 is erected upward with an interval in the arrangement direction α of the cartridges 50 to partition the inside of the liquid injection device 80 into 10 spaces. Electrolysis for each of the 10 air cells 10 included in the air cell system 1 is performed. Allow liquids to be stored individually.
It is preferable to adjust the height of the partition plate 81 so that the volume of the partition plate 81 is equal to the volume of the electrolyte solution injected into the air battery 10. In the present embodiment, it is possible to inject a required amount of electrolyte into the air battery 10 by injecting the electrolyte until the height of the partition plate 81 is flush with the height of the partition plate 81. It is not necessary to measure the amount of liquid injected.

図１２（Ａ）に示すように、底板８２には、カートリッジ５０の並び方向αに間隔を空けて上下に貫通する注液口９１が形成されている。これら注液口９１は、空気電池１０と同じ数（１０個）だけ設けられ、底板８２上の空間内に貯留された電解液（塩化ナトリウム水溶液、又は水など）を下方の空気電池１０に向けて排出する排出口となる。
各注液口９１は、上方から挿入される栓９２によってそれぞれ閉塞自在であり、栓９２で閉塞することによって注液装置８０に貯留された電解液を貯留した状態に保持する。注液口９１と同数（１０個）だけ設けられた栓９２は、カートリッジ５０の並び方向αに延びる棒状の連結部材９３Ｂと栓９２の開閉（上下）方向に延びる棒状の延長部材９３Ｃに支持されている。前記連結部材９３Ｂと延長部材９３Ｃとは、締結部材９３Ａによって固定され、また延長部材９３Ｃと栓９２とは、固定部材９３Ｄで夫々固定されている。前記取っ手部８６と前記連結部材９３Ｂとは不図示の操作部材を介して連結されており、ユーザが上記操作部材を直接操作して上方に移動することによって、全ての注液口９１を同時に開口させることができる。 As shown in FIG. 12A, the bottom plate 82 is formed with a liquid injection port 91 penetrating vertically with a gap in the arrangement direction α of the cartridges 50. These liquid injection ports 91 are provided in the same number (10) as that of the air battery 10, and the electrolytic solution (sodium chloride aqueous solution or water) stored in the space on the bottom plate 82 is directed to the lower air battery 10. It becomes a discharge port to discharge.
Each of the liquid injection ports 91 can be closed by a stopper 92 inserted from above, and the electrolyte solution stored in the liquid injection device 80 is held in a state of being stored by being blocked by the stopper 92. The same number (10) of the stoppers 92 provided as the liquid injection ports 91 are supported by a rod-like connecting member 93B extending in the arrangement direction α of the cartridges 50 and a rod-like extending member 93C extending in the opening / closing (vertical) direction of the stopper 92. ing. The connecting member 93B and the extending member 93C are fixed by a fastening member 93A, and the extending member 93C and the stopper 92 are fixed by a fixing member 93D, respectively. The handle portion 86 and the connecting member 93B are connected via an operating member (not shown), and the user directly operates the operating member to move upward, thereby opening all the liquid injection ports 91 simultaneously. Can be made.

なお、所望の電解液量を空気電池１０に注液できる方法であれば特に限定されること無く、例えば複数個の栓９２を一度に開閉する構造や、一個の栓９２を個別に開閉する構造などに公知の他の構造を適用しても良い。また、前記操作部材は注液が完了するまで把持していても良いし、不図示の固定部材を用いて固定していても良い。要は、注液が完了するまで操作部材が上方で固定されるようにすれば良い。
また、前記注液装置８０は取り外し可能となっており、空気電池１０の使用時に空気電池システム１の上部に載置し、空気電池１０に注液が終了した後、別の空気電池システム１の注液に使用することが可能である。 The method is not particularly limited as long as a desired amount of electrolyte can be injected into the air battery 10. For example, a structure in which a plurality of plugs 92 are opened and closed at once, or a structure in which a single plug 92 is individually opened and closed. For example, other known structures may be applied. Further, the operation member may be held until the liquid injection is completed, or may be fixed using a fixing member (not shown). In short, the operation member may be fixed upward until the liquid injection is completed.
Further, the liquid injection device 80 is removable, and is placed on the upper part of the air battery system 1 when the air battery 10 is used. After the liquid injection is finished in the air battery 10, another air battery system 1 is provided. It can be used for injection.

各注液口９１から排出された電解液は、注液口９１の下端より底板８２の下方にて注液装置８０に装着されたカートリッジ装着部材９５にチューブ９４を介して供給される。カートリッジ装着部材９５は、注液装置８０を空気電池システム１に載置した際に、カートリッジ５０の蓋部５１に連結される部材である。このカートリッジ装着部材９５は、注液口９１からの電解液を、蓋部５１に設けられた一対の凹部５１Ｅ、５１Ｆのそれぞれに供給するよう、前記カートリッジ装着部材９５は前記凹部５１Ｅ、５１Ｆの外径に嵌る円柱状の凸部が形成されている。前記カートリッジ装着部材９５の内周にはパッキン９６が装着される。前記パッキン９６と前記凹部５１Ｅ、５１Ｆの外周面とが嵌合することで、漏液を防止することが可能である。
上述したように、蓋部５１の各凹部５１Ｅ、５１Ｆに電解液を供給することによって、カートリッジ５０内の２個の空気電池１０にそれぞれ独立して電解液を供給することができる。 The electrolyte discharged from each liquid inlet 91 is supplied via a tube 94 to the cartridge mounting member 95 mounted on the liquid injector 80 below the bottom plate 82 from the lower end of the liquid inlet 91. The cartridge mounting member 95 is a member connected to the lid portion 51 of the cartridge 50 when the liquid injection device 80 is placed on the air battery system 1. The cartridge mounting member 95 is configured to supply the electrolytic solution from the liquid injection port 91 to each of the pair of concave portions 51E and 51F provided in the lid portion 51, so that the cartridge mounting member 95 is outside the concave portions 51E and 51F. A cylindrical protrusion that fits in the diameter is formed. A packing 96 is mounted on the inner periphery of the cartridge mounting member 95. By fitting the packing 96 and the outer peripheral surfaces of the recesses 51E and 51F, it is possible to prevent liquid leakage.
As described above, the electrolyte solution can be independently supplied to the two air cells 10 in the cartridge 50 by supplying the electrolyte solution to the recesses 51 </ b> E and 51 </ b> F of the lid portion 51.

（注液装置の栓構造）
図１３及び図１４は注液口９１を栓９２と共に拡大して示した図であり、図１３は開状態を示し、図１４は閉状態を示している。
図１３及び図１４に示すように、注液口９１は、上下方向に延びる環状の筒状部品に形成される。注液口９１は、底板８２に設けられた開口部８２Ａに上端が挿入されて底板８２上方の内部空間と連通する。
底板８２には、開口部８２Ａ間にその周囲から間隔を空けて下方に突出する突出部８２Ｂが設けられており、これら突出部８２Ｂに注液口９１の周囲に一体に形成された鍔部９１Ａが下方から当接することによって、注液口９１の上端が底板８２の上面と面一に位置決めされる。前記注液口９１を構成する筒状部品は、開口部８２Ａに挿入された部分及び、突出部８２Ｂと鍔部９１Ａが当接する部分を接着して固定される。
これら鍔部９１Ａと底板８２との間には、栓９２に設けられたマグネット１０１に引き寄せられる磁性体金属製の環状の金属カラー（磁性体部品）１０３が介挿される。 (Liquid stopper plug structure)
13 and 14 are enlarged views of the liquid injection port 91 together with the stopper 92. FIG. 13 shows an open state, and FIG. 14 shows a closed state.
As shown in FIGS. 13 and 14, the liquid injection port 91 is formed in an annular cylindrical part extending in the vertical direction. The liquid injection port 91 communicates with the internal space above the bottom plate 82 by inserting an upper end into an opening 82 </ b> A provided in the bottom plate 82.
The bottom plate 82 is provided with protrusions 82B protruding downward from the periphery between the openings 82A, and flanges 91A integrally formed around the liquid injection port 91 on the protrusions 82B. , The upper end of the liquid injection port 91 is positioned flush with the upper surface of the bottom plate 82. The cylindrical part constituting the liquid injection port 91 is fixed by adhering the part inserted into the opening 82A and the part where the protruding part 82B and the collar part 91A abut.
An annular metal collar (magnetic body part) 103 made of a magnetic metal that is attracted to the magnet 101 provided on the stopper 92 is inserted between the flange 91A and the bottom plate 82.

栓９２は、連結部材９３Ｂと栓９２の開閉（上下）方向に延びる棒状の延長部材９３Ｃに支持される栓本体部１１０と、栓本体部１１０から下方に突出する突出部１１１（流量調整部材）とを備えている。栓本体部１１０は、上方に開口する環状のカバー１１２と、その下部に孔部（例えば雌ねじ）９３Ｅを有する延長部材９３Ｃとを備え、カバー１１２が延長部材９３Ｃの孔部９３Ｅに、防錆処理されたネジや割りピンなどの固定部材９３Ｄを介して固定される。前記孔部９３Ｅは固定部材９３Ｄの形状によって適宜変更され、特に限定されるものではない。
この環状のカバー１１２内（カバー１１２と延長部材９３Ｃとの間の空間）には、上方から環状のマグネット１０１が配置されるとともに、このマグネット１０１の中央孔に上方から挿入される雄ねじ部品１１３が挿入される。また、カバー１１２の下面（金属カラー１０３側の面）には、突出部１１１の上端部周囲を囲う環状のパッキン１１４が装着される。
本構成では、マグネット１０１の周囲に存在する各部品が、金属カラー１０３を除いて非磁性材料で形成されており、例えば、注液装置８０の底板８２、カバー１１２、雄ねじ部品１１３及び突出部１１１が樹脂やアルミニウム合金で形成されている。 The plug 92 includes a plug main body portion 110 supported by a connecting member 93B and a rod-like extension member 93C extending in the opening / closing (vertical) direction of the plug 92, and a protrusion 111 (flow rate adjusting member) protruding downward from the plug main body portion 110. And. The plug main body 110 includes an annular cover 112 that opens upward, and an extension member 93C having a hole (for example, a female screw) 93E in the lower part thereof. The cover 112 has a rust-proofing treatment in the hole 93E of the extension member 93C. It is fixed via fixing members 93D such as screws and split pins. The hole 93E is appropriately changed depending on the shape of the fixing member 93D, and is not particularly limited.
In the annular cover 112 (a space between the cover 112 and the extension member 93C), an annular magnet 101 is disposed from above, and a male screw component 113 inserted into the central hole of the magnet 101 from above is disposed. Inserted. An annular packing 114 surrounding the upper end portion of the protruding portion 111 is attached to the lower surface of the cover 112 (the surface on the metal collar 103 side).
In this configuration, each component existing around the magnet 101 is made of a nonmagnetic material except for the metal collar 103. For example, the bottom plate 82, the cover 112, the male screw component 113, and the protruding portion 111 of the liquid injection device 80 are used. Is formed of resin or aluminum alloy.

突出部１１１は、注液口９１内に向かって徐々に細くなる先細形状の突起に形成されている。この突出部１１１には、上方から上記雄ねじ部品１１３が締結されることによって、突出部１１１が栓本体部１１０に固定される。マグネット１０１は、雄ねじ部品１１３と突出部１１１との間に挟持されることで、栓９２からの脱落が防止される。   The protrusion 111 is formed as a tapered protrusion that gradually narrows toward the liquid injection port 91. The protrusion 111 is fixed to the plug main body 110 by fastening the male screw part 113 from above to the protrusion 111. The magnet 101 is sandwiched between the male screw component 113 and the protruding portion 111, thereby preventing the magnet 101 from falling off the stopper 92.

突出部１１１の基端部は注液口９１よりも大径に形成され、突出部１１１の先端部は注液口９１よりも小径に形成される。このため、突出部１１１が図１３に示す開位置から下方に移動することによって、突出部１１１の先端が注液口９１に入り、突出部１１１を注液口９１に当接するまで移動することにより、図１４に示すように、注液口９１の上端部を塞ぎ、注液口９１に電解液が流入することを防ぐことができる。
本構成では、図１３に示す開位置から図１４に示す閉位置に移動するに従って、突出部１１１と注液口９１との間に空く開口を狭くすることができるので、栓９２と注液口９１との間に空く開口量を変化させることができる。 The proximal end portion of the protruding portion 111 is formed with a larger diameter than the liquid injection port 91, and the distal end portion of the protruding portion 111 is formed with a smaller diameter than the liquid injection port 91. For this reason, when the protrusion 111 moves downward from the open position shown in FIG. 13, the tip of the protrusion 111 enters the liquid injection port 91 and moves until the protrusion 111 contacts the liquid injection port 91. As shown in FIG. 14, the upper end portion of the liquid injection port 91 can be blocked and the electrolytic solution can be prevented from flowing into the liquid injection port 91.
In this configuration, as the opening moves from the open position shown in FIG. 13 to the closed position shown in FIG. 14, the opening opened between the protruding portion 111 and the liquid injection port 91 can be narrowed. The amount of opening that is vacant with respect to 91 can be changed.

すなわち、突出部１１１は、栓９２と注液口９１との間に空く開口量を調整する調整部材としても機能し、栓９２の移動に応じて注液口９１を通る電解液の流量を可変させることができる。
突出部１１１の突出長さは、予め設定した栓９２の移動範囲において、栓９２を最も上方に移動しても、突出部１１１の一部（下端）が注液口９１内に残る長さとされる。このため、栓９２が注液口９１から完全に抜けないようにし、注液口９１を確実に閉塞できるようにする。また、仮に外部から衝撃や振動が作用しても、栓９２が注液口９１からずれ難くなる。これによって、様々な状況下でも、常に開け閉めできるようにしている。 That is, the protrusion 111 also functions as an adjustment member that adjusts the opening amount that is open between the stopper 92 and the liquid inlet 91, and the flow rate of the electrolyte passing through the liquid inlet 91 is variable according to the movement of the stopper 92. Can be made.
The protruding length of the protruding portion 111 is a length in which a part (lower end) of the protruding portion 111 remains in the liquid injection port 91 even when the plug 92 is moved upwardly in a preset movement range of the plug 92. The For this reason, the stopper 92 is prevented from being completely removed from the liquid injection port 91, and the liquid injection port 91 can be reliably closed. Further, even if an impact or vibration is applied from the outside, the stopper 92 is not easily displaced from the liquid injection port 91. This makes it possible to always open and close even under various circumstances.

また、注液口９１が完全に開口しないので、例え電解液として泥水などを注液し、注液装置８０内に石や砂利などがあったとしても、これらが注液口９１に入ってしまうことを抑制することができる。
また、突出部１１１の移動量、つまり、栓９２の移動量を少なくすることによって、栓９２と注液口９１との間の隙間を小さく保持し、注液時でも石や砂利などが排出されないようにすることが可能である。 Further, since the liquid injection port 91 is not completely opened, even if muddy water or the like is injected as an electrolytic solution, and there are stones or gravel in the liquid injection device 80, these will enter the liquid injection port 91. This can be suppressed.
Further, by reducing the amount of movement of the protrusion 111, that is, the amount of movement of the stopper 92, the gap between the stopper 92 and the liquid inlet 91 is kept small, and stones, gravel, etc. are not discharged even during the liquid injection. It is possible to do so.

パッキン１１４は、突出部１１１の周囲を囲うように配置され、図１４に示す閉位置の場合に、底板８２に当接して底板８２と栓９２との間の隙間を閉塞し、パッキン１１４を設けない場合と比べて、注液口９１からの液漏れをより確実に防ぐことができる。また、このパッキン１１４には、電解液などの液体を含むと膨張する発泡パッキンが使用され、これによっても液漏れを防ぐことができる。なお、発泡パッキンに限らず、公知の他のパッキンを用いても良い。   The packing 114 is disposed so as to surround the periphery of the protruding portion 111, and in the closed position shown in FIG. 14, the packing 114 is provided by contacting the bottom plate 82 and closing the gap between the bottom plate 82 and the stopper 92. Compared with the case where there is no liquid leakage from the liquid injection port 91 can be prevented more reliably. In addition, the packing 114 is a foam packing that expands when it contains a liquid such as an electrolytic solution, which also prevents liquid leakage. In addition, you may use not only foam packing but another well-known packing.

また、本構成では、マグネット１０１が、このマグネット１０１に対峙するように配置された金属カラー１０３を引き寄せるため、重力に依存することなく栓９２を閉塞位置に保持することができる。これにより、液漏れを効果的に防ぐことができ、仮に注液装置８０が傾いたとしても液漏れを効果的に防ぐことができる。
しかも、マグネット１０１の吸引力はパッキン１１４の圧縮力としても作用するので、パッキン１１４による止水性を効率良く向上させることができる。 Moreover, in this structure, since the magnet 101 draws the metal collar 103 arranged so as to face the magnet 101, the stopper 92 can be held at the closed position without depending on gravity. Thereby, a liquid leak can be prevented effectively and even if the liquid injection apparatus 80 tilts, a liquid leak can be prevented effectively.
Moreover, since the attractive force of the magnet 101 also acts as the compressive force of the packing 114, the water stoppage by the packing 114 can be improved efficiently.

なお、マグネット１０１や金属カラー１０３などは樹脂で覆われる構成、又は、ニッケルメッキされた構成とされ、注液装置８０に貯留される電解液（塩化ナトリウム水溶液、又は水など）による腐食を防ぐ構成となっている。なお、樹脂やニッケルに限らず、注液装置８０に貯留される電解液（塩化ナトリウム水溶液、又は水など）に対する耐腐食性を有する材料を広く適用可能である。   The magnet 101, the metal collar 103, etc. are configured to be covered with a resin or plated with nickel, and are configured to prevent corrosion caused by an electrolyte (such as an aqueous sodium chloride solution or water) stored in the liquid injection device 80. It has become. In addition, not only resin and nickel but the material which has corrosion resistance with respect to the electrolyte solution (sodium chloride aqueous solution or water) stored in the liquid injection apparatus 80 is widely applicable.

以上説明したように、本実施の注液装置８０においては、注液口９１を開閉する栓９２が、注液口９１上部を覆う栓本体部１１０と注液口９１内を開閉自在に移動する突出部１１１とを備え、突出部１１０が注液口９１内の移動に応じて注液口９１を通る電解液（塩化ナトリウム水溶液、又は水など）の流量を可変させる流量調整部材として機能するので、非常用途にも好適な簡易な構成で、注液時の流量調整を容易に行うことが可能になる。
しかも、栓本体部１１０と注液口９１周辺とには互いに対峙してそれぞれマグネット１０１と磁性体金属製の金属カラー（磁性体部品）１０３を設けて、栓９２による注液口９１の閉塞状態を磁力により維持するので、非常用途にも好適な簡易な構成で、電解液の重みで密閉栓が開くといった不具合（液漏れ）を防ぐことができる。
従って、非常用途にも好適な簡易な構成で、電解液の重みで密閉栓が開くといった不具合（液漏れ）を防ぎ、且つ、注液時の流量調整を容易に行うことが可能になる。 As described above, in the liquid injection device 80 of the present embodiment, the plug 92 that opens and closes the liquid injection port 91 moves freely in the plug main body 110 covering the liquid injection port 91 and the liquid injection port 91. Since the protrusion 110 functions as a flow rate adjusting member that varies the flow rate of the electrolytic solution (sodium chloride aqueous solution or water) passing through the liquid injection port 91 according to the movement in the liquid injection port 91. In addition, it is possible to easily adjust the flow rate at the time of liquid injection with a simple configuration suitable for emergency use.
In addition, a magnet 101 and a metal collar (magnetic part) made of a magnetic metal are provided in opposition to the stopper body 110 and the vicinity of the liquid inlet 91, respectively, so that the liquid inlet 91 is closed by the stopper 92. Is maintained by a magnetic force, so that it is possible to prevent a problem (liquid leakage) that the sealing plug is opened by the weight of the electrolytic solution with a simple configuration suitable for emergency use.
Therefore, with a simple configuration suitable for emergency use, it is possible to prevent problems (liquid leakage) such that the sealing plug opens due to the weight of the electrolyte, and to easily adjust the flow rate during injection.

また、突出部１１１は、栓９２と注液口９１との間に空く環状の開口を調整する部材であって、栓９２が注液口９１から離間するに従ってその開口の面積を徐々に大きくするので、開け始めの流量を抑え、且つ、栓９２の移動に比例して排出流量を徐々に増大させることができる。
また、突出部１１１は、栓９２から注液口９１内に向かって細くなる先細形状の突起であるため、簡易な構成で流量調整を行うことができるとともに、突出部１１１と注液口９１との間に位置ずれが生じても突出部１１１の噛み込みを防止し易くなる。 The projecting portion 111 is a member that adjusts an annular opening that is vacant between the stopper 92 and the liquid inlet 91, and gradually increases the area of the opening as the stopper 92 moves away from the liquid inlet 91. Therefore, the flow rate at the beginning of opening can be suppressed, and the discharge flow rate can be gradually increased in proportion to the movement of the stopper 92.
Moreover, since the protrusion 111 is a tapered protrusion that narrows from the stopper 92 toward the liquid injection port 91, the flow rate can be adjusted with a simple configuration, and the protrusion 111 and the liquid injection port 91 can be adjusted. It becomes easy to prevent the protrusion 111 from being caught even if a positional deviation occurs between them.

（第２実施形態）
図１５及び図１６は第２実施形態に係る注液装置８０の栓構造を示した図であり、図１５は開状態を示し、図１６は閉状態を示している。なお、第１実施形態と同様の構成は同一の符号を付して示し、重複説明は省略する。
第２実施形態では、栓９２に設けられる突出部１１１が異なる。各突出部１１１は、非磁性材料（例えば樹脂やアルミニウム合金）で形成され、一定の内径及び外径で直線状に延びる筒状の突起（以下、筒状部と言う）１１１Ｇと、筒状部１１１Ｇの周壁に開口する開口部１１１Ｋとを有している。 (Second Embodiment)
FIG.15 and FIG.16 is the figure which showed the stopper structure of the liquid injection apparatus 80 which concerns on 2nd Embodiment, FIG. 15 shows the open state, FIG. 16 has shown the closed state. In addition, the same structure as 1st Embodiment is attached | subjected and shown, and duplication description is abbreviate | omitted.
In 2nd Embodiment, the protrusion part 111 provided in the stopper 92 differs. Each protrusion 111 is formed of a nonmagnetic material (for example, resin or aluminum alloy), and extends in a straight line with a constant inner diameter and outer diameter (hereinafter, referred to as a cylindrical portion) 111G, and a cylindrical portion And an opening 111K that opens to the peripheral wall of 111G.

筒状部１１１Ｇの外径は、注液口９１の内径と略同径に形成されている。このため、筒状部１１１Ｇを、注液口９１の内面をガイドにして円滑に移動することができる。また、筒状部１１１Ｇの突出長さは、第１実施形態と同様に、栓９２を最も上方に移動しても、筒状部１１１Ｇの一部（下端）が注液口９１内に残る長さとされる。これによって、様々な状況下でも、常に開け閉めできるようにしている。   The outer diameter of the cylindrical portion 111 </ b> G is formed to be approximately the same diameter as the inner diameter of the liquid injection port 91. For this reason, the cylindrical part 111G can be smoothly moved using the inner surface of the liquid injection port 91 as a guide. Further, the protruding length of the cylindrical portion 111G is a length in which a part (lower end) of the cylindrical portion 111G remains in the liquid injection port 91 even when the stopper 92 is moved to the uppermost position as in the first embodiment. It is assumed. This makes it possible to always open and close even under various circumstances.

開口部１１１Ｋは、栓９２の移動方向（注液口９１の軸方向）に沿って延びる長孔形状に形成され、栓９０を最も下方に移動した位置（図１６に示す位置）では、注液口９１の上端よりも下方（注液口９１の奥側）に位置し、筒状部１１１Ｇと注液口９１との間に隙間を形成しない。
なお、本構成では、底板８２と栓９２との間の隙間を閉塞するパッキン１１４を有するため、このパッキン１１４が機能する間は液漏れを防止できる。パッキン１１４が劣化しても、図１６に示す位置では栓９２に設けられたマグネット１０１に引き寄せられる磁性体部品である環状の金属カラー１０３により筒状部１１１Ｇと注液口９１との間に隙間を形成しないので、液漏れを防止できる。 The opening 111K is formed in a long hole shape extending along the moving direction of the stopper 92 (the axial direction of the liquid inlet 91), and at the position where the stopper 90 is moved to the lowest position (position shown in FIG. 16), the liquid injection is performed. It is located below the upper end of the port 91 (the back side of the liquid injection port 91), and no gap is formed between the cylindrical portion 111G and the liquid injection port 91.
In addition, in this structure, since it has the packing 114 which obstruct | occludes the clearance gap between the baseplate 82 and the stopper 92, a liquid leak can be prevented while this packing 114 functions. Even if the packing 114 is deteriorated, a gap is formed between the cylindrical portion 111G and the liquid injection port 91 by the annular metal collar 103 which is a magnetic part attracted to the magnet 101 provided in the stopper 92 at the position shown in FIG. Therefore, liquid leakage can be prevented.

一方、図１６に示す位置から栓９２を上方に移動すると、図１５に示すように、開口部１１１Ｋが注液口９１の外に露出するので、筒状部１１１Ｇと注液口９１との間に開口を形成することができる。このため、注液装置８０内に電解液が貯留されていれば、電解液を注液口９１から排出させることができる。
この開口部１１１Ｋは注液口９１の軸方向に延びる長孔に形成されているため、栓９２を注液口９１と反対側（上方）に移動するほど、筒状部１１１Ｇと注液口９１との間に空く開口を広くすることができる。
これによって、第２実施形態の突出部１１１についても、栓９２と注液口９１との間に空く開口量を調整する調整部材としても機能し、栓９２の移動に応じて注液口９１を通る電解液の流量を可変させることができる。 On the other hand, when the stopper 92 is moved upward from the position shown in FIG. 16, the opening 111K is exposed to the outside of the liquid injection port 91 as shown in FIG. An opening can be formed in For this reason, if the electrolytic solution is stored in the liquid injection device 80, the electrolytic solution can be discharged from the liquid injection port 91.
Since the opening 111K is formed as a long hole extending in the axial direction of the liquid injection port 91, the cylindrical portion 111G and the liquid injection port 91 are moved as the stopper 92 moves to the side opposite to the liquid injection port 91 (upward). Can be widened.
Accordingly, the protruding portion 111 of the second embodiment also functions as an adjustment member that adjusts the opening amount that is vacant between the stopper 92 and the liquid injection port 91, and the liquid injection port 91 is changed according to the movement of the plug 92. The flow rate of the electrolytic solution passing therethrough can be varied.

本実施形態では、開口部１１１Ｋが、筒状部１１１Ｇの周方向に間隔を空けて複数（２個）設けられており、各開口部１１１Ｋから電解液を注液口９１に供給するようにしている。この開口部１１１Ｋの数や開口形状、又は開口位置を調整することにより、栓９２の移動に応じた開口の変化特性を容易に調整することができる。
また、開口部１１１Ｋを複数にすることにより、同じ開口面積を一つの開口部で形成する場合と比較して、一個の開口部あたりの開口面積を狭くすることができる。従って、注液装置８０内に石や砂利などが存在しても、これらが開口部１１１Ｋを通過する事態を抑制することができる。つまり、複数の開口部１１１Ｋを、注液装置８０内の石などの通過を遮断させつつ電解液を通過させるフィルタとしても機能させることができる。 In the present embodiment, a plurality (two) of openings 111K are provided at intervals in the circumferential direction of the cylindrical portion 111G, and an electrolyte is supplied to the injection port 91 from each opening 111K. Yes. By adjusting the number, the opening shape, or the opening position of the openings 111K, it is possible to easily adjust the change characteristics of the opening according to the movement of the stopper 92.
In addition, by using a plurality of openings 111K, the opening area per opening can be reduced as compared with the case where the same opening area is formed by one opening. Therefore, even if stones, gravel, or the like is present in the liquid injection device 80, it is possible to suppress the situation where these pass through the opening 111K. That is, the plurality of openings 111K can also function as a filter that allows the electrolytic solution to pass while blocking the passage of stones and the like in the liquid injection device 80.

以上説明したように、本実施形態の注液装置８０においても、注液口９１を開閉する栓９２が、注液口９１上部を覆う栓本体部１１０と注液口９１内を開閉自在に移動する突出部１１１とを備え、突出部１１０が注液口９１内の移動に応じて注液口９１を通る電解液の流量を可変させる流量調整部材として機能し、且つ、栓本体部１１０と注液口９１周辺とには互いに対峙してそれぞれマグネット１０１と磁性体金属製の金属カラー１０３を設けて栓９２による注液口９１の閉塞状態を磁力により維持するので、非常用途にも好適な簡易な構成で、電解液の重みで密閉栓が開くといった不具合（液漏れ）を防ぎ、且つ、注液時の流量調整を容易に行うことが可能になる、などの第１実施形態と同様の効果を得ることができる。   As described above, also in the liquid injection device 80 of the present embodiment, the stopper 92 that opens and closes the liquid injection port 91 moves freely in the plug main body 110 and the liquid injection port 91 that cover the upper part of the liquid injection port 91. And the protrusion 110 functions as a flow rate adjusting member that varies the flow rate of the electrolytic solution passing through the liquid injection port 91 according to the movement in the liquid injection port 91, and the plug main body 110 and the injection A magnet 101 and a metal collar 103 made of a magnetic metal are provided around the liquid port 91 so as to face each other, and the closed state of the liquid injection port 91 by the stopper 92 is maintained by magnetic force. The same effects as in the first embodiment, such as preventing a malfunction (liquid leakage) such that the sealing plug is opened by the weight of the electrolyte, and making it possible to easily adjust the flow rate during injection. Can be obtained.

しかも、突出部１１１は、注液口９１の内面に沿って摺動自在に栓９２から延びる筒状部１１１Ｇと、栓９２の移動に応じて注液口９１に連通する開口を大きくするように筒状部１１１Ｇに設けられた開口部１１１Ｋとを有するので、簡易な構成で流量調整を行うことができるとともに、注液口９１の内面をガイドにして栓９２を円滑に移動することができる。また、開口部１１１Ｋの数や開口面積の調整によって、所望の流量調整を可能にしつつ、注液装置８０内の石などが注液口９１に入ってしまう事態を抑えることができる。   In addition, the protruding portion 111 has a cylindrical portion 111G that extends slidably along the inner surface of the liquid injection port 91 and an opening that communicates with the liquid injection port 91 according to the movement of the plug 92. Since it has the opening part 111K provided in the cylindrical part 111G, while being able to adjust flow volume with a simple structure, the stopper 92 can be smoothly moved by using the inner surface of the liquid injection port 91 as a guide. Further, by adjusting the number of openings 111K and the opening area, it is possible to adjust a desired flow rate, and to suppress a situation where stones or the like in the liquid injection device 80 enter the liquid injection port 91.

（第３実施形態）
図１７は第３実施形態に係る注液装置８０の栓構造を示した図であり、開状態を示している。なお、第１実施形態と同様の構成は同一の符号を付して示している。
第３実施形態では、注液口９１の外周に、栓９２の移動方向に沿って延びる雄ねじ部１００Ｎを設け、金属カラー１０３の内周に、雄ねじ部１００Ｎに螺号する雌ねじ部１０３Ｎを設けている。この構成によれば、金属カラー１０３の位置を栓９２の移動方向に調整することができる。このため、マグネット１０１と金属カラー１０３の間隔（離間距離）を調整することができる。この間隔の調整により、栓９２の移動に要する操作力を容易に調整することができ、例えば、栓９２を手動操作する際に好適な操作力に容易に調整することができる。 (Third embodiment)
FIG. 17 is a view showing a stopper structure of the liquid injection device 80 according to the third embodiment, and shows an open state. In addition, the same structure as 1st Embodiment is attached | subjected and shown with the same code | symbol.
In the third embodiment, a male screw portion 100N extending along the moving direction of the stopper 92 is provided on the outer periphery of the liquid injection port 91, and a female screw portion 103N that is screwed to the male screw portion 100N is provided on the inner periphery of the metal collar 103. . According to this configuration, the position of the metal collar 103 can be adjusted in the moving direction of the stopper 92. For this reason, the interval (separation distance) between the magnet 101 and the metal collar 103 can be adjusted. By adjusting the distance, the operation force required to move the plug 92 can be easily adjusted. For example, the operation force can be easily adjusted to a suitable operation force when the plug 92 is manually operated.

なお、金属カラー１０３のずれを防止するためのずれ防止部材を設けるようにしても良い。一例を挙げると、注液口９１の雄ねじ部１００Ｎに螺号するリング部材を用意し、このリング部材を、金属カラー１０３に重なるように雄ねじ部１００Ｎに螺号することにより、いわゆるダブルナットで緩み止めを行うことができる。   Note that a shift prevention member for preventing the shift of the metal collar 103 may be provided. As an example, a ring member that is screwed to the male screw portion 100N of the liquid injection port 91 is prepared, and this ring member is screwed to the male screw portion 100N so as to overlap the metal collar 103, thereby preventing the loosening with a so-called double nut. It can be carried out.

以上、本発明を実施するための形態について述べたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。
例えば、空気電池システム１の各部材のレイアウトや各部の形状は適宜に変更しても良い。一例を挙げると、マグネット１０１を栓９２側に配置し,マグネット１０１に引き寄せられる金属カラー１０３を底板８２側に配置する場合を説明したが、マグネット１０１と金属カラー１０３の位置を置き換えても良い。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was described, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, A various deformation | transformation and change are possible based on the technical idea of this invention.
For example, you may change suitably the layout of each member of the air battery system 1, and the shape of each part. As an example, the case where the magnet 101 is arranged on the stopper 92 side and the metal collar 103 attracted to the magnet 101 is arranged on the bottom plate 82 side has been described, but the positions of the magnet 101 and the metal collar 103 may be replaced.

また、金属カラー１０３をマグネット製にし、対峙するマグネット１０１と引き合うように磁極の向きを異ならせて配置するようにしても良い。また、空気電池システム１にカートリッジ５０を一列に配列する場合を説明したが、これに限らず、多列で配置する構成にしても良い。   Alternatively, the metal collar 103 may be made of a magnet, and the magnetic poles may be arranged in different directions so as to attract the opposing magnet 101. Moreover, although the case where the cartridges 50 are arranged in a row in the air battery system 1 has been described, the present invention is not limited to this, and a configuration in which the cartridges 50 are arranged in multiple rows may be employed.

また、上述の実施形態では、空気電池システム１のケース４１に複数のカートリッジ５０を装填した場合にカートリッジ５０同士が接触し、この接触部位（当接部５８Ｈ、５８Ｌ）にカートリッジ５０の外部端子６１Ａ、６１Ｂを設けることによって隣接するカートリッジ５０間で空気電池１０を接続する場合を説明したが、要は、ケース４１に複数のカートリッジ５０を装填した場合に、各カートリッジ５０の外部端子６１Ａ、６１Ｂ同士が接触して空気電池１０が接続されるようにすれば良い。
例えば、カートリッジ５０同士が接触する配置でなくても、カートリッジ５０同士が近接する部位にカートリッジ５０の外部端子６１Ａ、６１Ｂを設け、隣接するカートリッジ５０間でカートリッジ５０の外部端子６１Ａ、６１Ｂが接触するようにすれば良い。また、カートリッジ５０同士が近接しなくても、カートリッジ５０同士で互いに接触するようにカートリッジ５０の外部端子６１Ａ、６１Ｂを設けるようにしても良い。 Further, in the above-described embodiment, when a plurality of cartridges 50 are loaded in the case 41 of the air battery system 1, the cartridges 50 come into contact with each other, and the contact portions (contact portions 58H and 58L) contact the external terminals 61A of the cartridge 50. , 61B is provided, and the case where the air battery 10 is connected between the adjacent cartridges 50 has been described. In short, when a plurality of cartridges 50 are loaded in the case 41, the external terminals 61A and 61B of each cartridge 50 are connected to each other. And the air battery 10 may be connected.
For example, even if the arrangement is not such that the cartridges 50 are in contact with each other, the external terminals 61A and 61B of the cartridge 50 are provided in a portion where the cartridges 50 are close to each other, and the external terminals 61A and 61B of the cartridge 50 are in contact between the adjacent cartridges 50. You can do that. Further, the external terminals 61A and 61B of the cartridge 50 may be provided so that the cartridges 50 are in contact with each other even if the cartridges 50 are not close to each other.

また、本発明の注液用の栓構造は、マグネット１０１を用いるため、重力に依存することなく注液口９１を閉じることができる。このため、注液装置８０の底板８２に設ける栓構造に限定されず、例えば、側板部８４に設ける栓構造にしても良い。
さらに、上述の各実施形態では、空気電池システム１の栓構造に本発明を適用する場合を説明したが、空気電池システム１に限定されず、例えば、鉛電池やアルカリ電池、リチウム電池など、様々な栓構造に広く適用可能である。 Moreover, since the stopper structure for liquid injection of the present invention uses the magnet 101, the liquid injection port 91 can be closed without depending on gravity. For this reason, it is not limited to the stopper structure provided in the bottom plate 82 of the liquid injection apparatus 80, For example, you may make it the stopper structure provided in the side-plate part 84. FIG.
Further, in each of the above-described embodiments, the case where the present invention is applied to the plug structure of the air battery system 1 has been described. However, the present invention is not limited to the air battery system 1, and various examples such as a lead battery, an alkaline battery, and a lithium battery are available. It is widely applicable to various plug structures.

１ カートリッジ式空気電池システム
１０ 空気電池
１１ 電池ケース
１３ 空気極
１３Ｔ 空気極の端子
１５ 金属極
４１ ケース
４５、４６ 外部端子
５０ カートリッジ
５７ 凹み部
５８Ｈ、５８Ｌ 当接部
６１Ａ、６１Ｂ カートリッジの外部端子
８０ 注液装置
８１ 仕切り板
８２ 底板
９１ 注液口
９２ 栓
１００Ｎ 雄ねじ部
１０１ マグネット
１０３ 金属カラー（磁性体部品）
１０３Ｎ 雌ねじ部
１１１ 突出部（流量調整部材）
１１１Ｇ筒状部
１１１Ｋ 突出部の開口部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cartridge type air battery system 10 Air battery 11 Battery case 13 Air electrode 13T Terminal of air electrode 15 Metal electrode 41 Case 45, 46 External terminal 50 Cartridge 57 Recessed part 58H, 58L Contact part 61A, 61B External terminal of cartridge 80 Note Liquid device 81 Partition plate 82 Bottom plate 91 Injection port 92 Plug 100N Male thread part 101 Magnet 103 Metal collar (magnetic body part)
103N Female thread part 111 Protruding part (flow rate adjusting member)
111G cylindrical part 111K Opening part of protrusion part

Claims (5)

空気電池をそれぞれ収容する複数のカートリッジと、前記複数のカートリッジが装填されるケースとを備えるカートリッジ式空気電池システムにおいて、
前記カートリッジは、当該カートリッジ内の空気電池と電気的に接続される外部端子を備え、
前記ケースに前記複数のカートリッジを装填した場合に、前記カートリッジの外部端子同士が接触して前記空気電池が直列、又は並列に接続され、
前記カートリッジ同士で対向する外表面は、前記外表面を有するカートリッジ内側に向けて凹む凹み部を有し、前記凹み部には、前記空気電池の空気極が露出し、前記凹み部は、前記カートリッジ内側に向けて凹む円弧面に形成されることを特徴とするカートリッジ式空気電池システム。 In a cartridge type air battery system comprising a plurality of cartridges each containing an air battery, and a case loaded with the plurality of cartridges,
The cartridge includes an external terminal electrically connected to an air battery in the cartridge,
When the plurality of cartridges are loaded in the case, the external terminals of the cartridges are in contact with each other and the air cells are connected in series or in parallel,
The outer surfaces of the cartridges facing each other have a recessed portion that is recessed toward the inside of the cartridge having the outer surface, and the air electrode of the air battery is exposed in the recessed portion, and the recessed portion includes the cartridge. cartridge type air battery system characterized Rukoto is formed in an arc surface recessed inward. 前記カートリッジは、いずれかの外表面を他の前記カートリッジの外表面に接触、或いは近接させて前記ケース内に配置され、
前記接触、或いは近接する外表面同士のそれぞれに前記外部端子が設けられることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ式空気電池システム。 The cartridge is disposed in the case with one of its outer surfaces in contact with or close to the outer surface of the other cartridge,
The cartridge type air battery system according to claim 1, wherein the external terminals are provided on the contact or adjacent outer surfaces. 前記複数のカートリッジは、前記ケース内にて一方向に配列され、
隣接するカートリッジ同士で対向する外表面に、前記外部端子が設けられることを特徴とする請求項２に記載のカートリッジ式空気電池システム。 The plurality of cartridges are arranged in one direction in the case,
The cartridge type air battery system according to claim 2, wherein the external terminals are provided on outer surfaces facing each other between adjacent cartridges. 前記カートリッジ同士で対向する外表面は、互いに当接する当接部と、前記当接部が当接した状態で前記カートリッジ間に隙間を確保する前記凹み部とを備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のカートリッジ式空気電池システム。2. The outer surfaces of the cartridges that are opposed to each other include a contact portion that contacts each other and a recess portion that secures a gap between the cartridges in a state where the contact portions are in contact. The cartridge type air battery system as described in any one of thru | or 3. 前記外部端子は、前記当接部に設けられることを特徴とする請求項４に記載のカートリッジ式空気電池システム。The cartridge type air battery system according to claim 4, wherein the external terminal is provided in the contact portion.
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