WO2013161552A1 - 金属空気電池、使用済み金属空気電池からの金属回収方法 - Google Patents

金属空気電池、使用済み金属空気電池からの金属回収方法 Download PDF

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air battery
separation mechanism
battery according
ions
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長山　森
宮澤　篤史
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日産自動車株式会社
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    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells

Definitions

  • the present invention relates to a metal-air battery and a method for recovering metal from a used metal-air battery. More particularly, the present invention relates to a metal-air battery that can facilitate metal recycling and a method for recovering metal from a used metal-air battery.
  • the metal-air battery is economical because it uses oxygen in the air as an active material, and is a power source that can be used without maintenance for a long time.
  • a button type air battery is known.
  • the button type air battery uses a case fitting body in which a metal negative electrode case and a metal positive electrode case having air holes are fitted through a gasket. And it has the structure where the negative electrode, electrolyte solution, a separator, an air electrode (positive electrode), a water repellent film, etc. are arrange
  • Metal-air batteries have been improved in performance by applying metal.
  • metal recycling is important from the viewpoint of effective use of resources.
  • the following methods have been proposed as methods for recovering metals such as nickel and cobalt from used nickel-hydrogen secondary batteries.
  • the electrode active material separated from the used nickel metal hydride secondary battery is dissolved with sulfuric acid, and carbonate is added to the solution.
  • the solution containing a highly purified metal is obtained by selectively precipitating and removing rare earth elements as carbonates (see, for example, Patent Document 1).
  • An object of the present invention is to provide a metal air battery that can facilitate metal recycling and a method for recovering metal from a used metal air battery.
  • the gist of the metal-air battery according to the first aspect of the present invention includes a separation mechanism for separating metal ions in the electrolyte.
  • the summary of the method for recovering metal from a used metal-air battery according to the second aspect of the present invention includes a step of recovering the metal by taking out the separation mechanism from the used metal-air battery.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a metal-air battery according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the metal-air battery according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the metal-air battery according to the third embodiment of the present invention.
  • the metal-air battery of this embodiment is a battery in which oxygen in the air comes into contact with the positive electrode and the oxygen is used as the positive electrode active material. And the said metal air battery is equipped with the separation mechanism which isolate
  • the separation mechanism which isolate
  • the separation mechanism has an adsorption separation mechanism that adsorbs and separates metal ions in the electrolytic solution.
  • a configuration in which the separation mechanism has an adsorption / separation mechanism should be interpreted to include “a configuration in which the separation mechanism is an adsorption / separation mechanism”.
  • the adsorption / separation mechanism preferably has at least one ion exchange resin.
  • the adsorption / separation mechanism includes an ion exchange resin
  • “a configuration in which the adsorption / separation mechanism includes an ion exchange resin” should be interpreted to include a “configuration in which the adsorption / separation mechanism is an ion exchange resin”.
  • the ion exchange resin preferably has a chelate resin.
  • the “configuration in which the ion exchange resin has a chelate resin” should be interpreted to include the “configuration in which the ion exchange resin is a chelate resin”.
  • a chelate resin having at least one functional group selected from the group consisting of an iminodiacetic acid group, a polyamine group, and an N-methylglucamine group since the chelate resin having an iminodiacetic acid group selectively takes in indium (In), gallium (Ga), lead (Pb), etc., these metals can be recovered by taking out the chelate resin. Moreover, since the chelate resin which has a polyamine group selectively takes in zinc (Zn), cadmium (Cd), etc., these metals can be collect
  • the separation mechanism has an immobilized chelate resin having a structure that can be easily detached from the metal-air battery.
  • an immobilized chelate resin having a structure that can be easily detached from the metal-air battery.
  • the immobilized chelate resin is a polymer in which a molecular structure that functions as a chelating agent (for example, the iminodiacetic acid group, polyamine group, N-methylglucamine group, etc.) is introduced into the polymer.
  • the immobilized chelate resin is one in which at least one functional group selected from the group consisting of an iminodiacetic acid group, a polyamine group, and an N-methylglucamine group is bonded to a polymer that is a base material of the chelate resin.
  • the separation mechanism is included in the separator of the metal-air battery.
  • the separation mechanism is included in the separator of the metal-air battery.
  • the separation mechanism is included in the resin outer package of the metal-air battery.
  • the separation mechanism has a precipitation formation separation mechanism that separates by precipitation formation of metal ions by addition of salt.
  • a configuration in which the separation mechanism has a precipitation formation separation mechanism should be interpreted to include “a configuration in which the separation mechanism is a precipitation formation separation mechanism”.
  • a precipitation formation separation mechanism what has a site
  • what is necessary is just to provide beforehand the site
  • the separation mechanism preferably has a precipitation formation separation mechanism that separates by precipitation formation of metal ions by addition of a salt containing multivalent ions.
  • a precipitation formation separation mechanism that separates by precipitation formation of metal ions by addition of a salt containing multivalent ions.
  • the salt containing polyvalent ions salts containing polyvalent ions such as sulfate ions (SO 4 2 ⁇ ), carbonate ions (CO 3 2 ⁇ ), and oxalate ions ((COO) 2 2 ⁇ ) are preferable. is there.
  • a salt using an alkali metal such as sodium (Na) or potassium (K) having high solubility is preferable.
  • the separation mechanism may be arranged so as to come into contact with the electrolytic solution before starting the discharge of the metal-air battery. Further, the separation mechanism may be arranged so as to come into contact with the electrolytic solution after the start of discharge of the metal-air battery.
  • an aluminum air battery can be mentioned as a suitable example, but it is not limited to this and can also be applied to other conventionally known metal air batteries.
  • a metal-air battery is preferably a large metal-air battery mounted on an automobile, a train, a ship, or the like. In this case, the effect of facilitating metal recycling is more exhibited.
  • the metal recovery method from the used metal-air battery of the present embodiment is a method of recovering the metal by taking out the separation mechanism from the used metal-air battery.
  • the types of metals added to the negative electrode together with aluminum are limited.
  • gallium (Ga), indium (In), zinc (Zn), tin (Sn), germanium ( Ge) or the like is added.
  • Such a metal can be selectively recovered by using a predetermined chelate resin.
  • aluminum can also be easily recovered as high-purity aluminum hydroxide.
  • the method using such a separation mechanism has an advantage that it is less time-consuming than a method of recovering gallium from aluminum hydroxide obtained in an aluminum smelting process (Buyer method) from a general bauxite.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the metal-air battery according to the first embodiment.
  • this embodiment is an example in which the separation mechanism is immersed and disposed in the electrolytic solution before the start of discharge of the metal-air battery.
  • the metal-air battery 1 of the present embodiment includes a negative electrode 11, a positive electrode 12 that is provided separately from the negative electrode 11, and an electrolyte solution 13 that is interposed between the negative electrode 11 and the positive electrode 12.
  • the separation mechanism 14 immersed in the electrolytic solution 13 and the exterior body 15 that houses them are provided.
  • the edge part of the side wall of the exterior body 15 is integrally joined to the circumference
  • one end of the negative electrode 11 is joined to the side wall of the exterior body 15.
  • One surface of the positive electrode 12 is in contact with air, and the other surface facing the positive electrode 12 is in contact with the electrolytic solution 13. Further, the portion other than the portion of the negative electrode 11 that is joined to the outer package 15 is immersed in the electrolytic solution 13.
  • the separation mechanism 14 is separated from the positive electrode 12 and the negative electrode 11 with a predetermined interval, and the entire separation mechanism 14 is immersed in the electrolytic solution 13. Although not shown, only a part of the separation mechanism 14 may be disposed so as to be in contact with the electrolytic solution, or a part of the separation mechanism 14 may be joined to the exterior body 15.
  • the negative electrode 11 includes, for example, a negative electrode active material made of a single metal or an alloy whose standard electrode potential is lower than that of hydrogen, and a metal added to improve performance.
  • the metal added for performance improvement may be alloyed and may function as a negative electrode active material, and may exhibit other functions and may contribute to performance improvement, without alloying.
  • the negative electrode may be formed of a porous material.
  • Examples of simple metals whose standard electrode potential is lower than that of hydrogen include lithium (Li), zinc (Zn), iron (Fe), aluminum (Al), magnesium (Mg), manganese (Mn), silicon (Si), and titanium. (Ti), chromium (Cr), vanadium (V), and the like. An alloy can also be applied. Such negative electrode active materials may be used alone or in combination of two or more.
  • an alloy is a general term for a metal element having one or more metal elements or non-metal elements added and having metallic properties. Specifically, a material obtained by adding one or more metal elements or non-metal elements to the above metal element can be given.
  • the alloy structure includes eutectic alloys in which the component elements become separate crystals, that is, a mixture; the component elements are completely melted into a solid solution; the component elements are intermetallic compounds or metals and nonmetals And the like that form a compound of In this embodiment, any alloy structure may be used.
  • the material is not limited to these, and a conventionally known material applied to an air battery can be used.
  • examples of the metal added include indium (In), gallium (Ga), zinc (Zn), tin (Sn), and germanium (Ge).
  • Such metals may be used alone or in combination of two or more. However, it is not limited to these, and conventionally known materials that are applied to metal-air batteries can be applied.
  • the positive electrode 12 includes, for example, a catalyst component, and if necessary, a conductive catalyst carrier that supports the catalyst component and a binder that binds the catalyst component to form a porous structure.
  • a composite in which a catalyst component is supported on a catalyst carrier is also referred to as an “electrode catalyst”.
  • the positive electrode has a water repellent film (not shown) on the side to which an oxygen-containing gas such as air is supplied.
  • a water repellent film for example, a porous film made of a polymer having water repellency such as polytetrafluoroethylene (PTFE) is used, and the electrolytic solution is prevented from leaking out of the air electrode through the electrode catalyst.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the water repellent film has pores for supplying air to the electrode catalyst.
  • the catalyst component include platinum (Pt), ruthenium (Ru), iridium (Ir), rhodium (Rh), palladium (Pd), osmium (Os), tungsten (W), lead (Pb), Metals such as iron (Fe), chromium (Cr), cobalt (Co), nickel (Ni), manganese (Mn), vanadium (V), molybdenum (Mo), gallium (Ga), aluminum (Al) and the like An alloy can be selected.
  • Such catalyst components may be used alone or in combination of two or more.
  • the alloy structure forms a eutectic alloy in which the component elements become separate crystals, the component elements are completely melted into a solid solution, and the component elements form an intermetallic compound or a compound of a metal and a nonmetal. It is as described above that there are some.
  • the shape and size of the catalyst component are not particularly limited, and the same shape and size as those of conventionally known catalyst components can be employed. However, the shape of the catalyst component is preferably granular.
  • the average particle diameter of the catalyst particles as the catalyst component is preferably 30 nm to 10 ⁇ m. When the average particle diameter of the catalyst particles is within such a range, the balance between the catalyst utilization rate related to the effective electrode surface where the electrochemical reaction proceeds and the simplicity of catalyst loading can be appropriately controlled.
  • the average particle diameter of the catalyst particles can be measured as the crystallite diameter determined from the half width of the diffraction peak of the catalyst component in X-ray diffraction.
  • the catalyst carrier functions as a carrier for supporting the above-described catalyst component and an electron conduction path involved in the transfer of electrons between the catalyst component and another member.
  • Any catalyst carrier may be used as long as it has a specific surface area for supporting the catalyst component in a desired dispersion state and sufficient electron conductivity, and the main component is preferably carbon.
  • the catalyst carrier include carbon particles made of carbon black, activated carbon, coke, natural graphite, artificial graphite and the like.
  • the main component is carbon means that the main component contains carbon atoms, and is a concept that includes both carbon atoms and substantially carbon atoms. Note that “substantially consisting of carbon atoms” means that contamination of about 2 to 3% by mass or less of impurities can be allowed.
  • the BET specific surface area of the catalyst carrier may be a specific surface area sufficient to carry the catalyst component in a highly dispersed state, but is preferably 20 to 1600 m 2 / g, more preferably 80 to 1200 m 2 / g. When the specific surface area of the catalyst carrier is within such a range, the balance between the dispersibility of the catalyst component on the catalyst carrier and the effective utilization factor of the catalyst component can be appropriately controlled.
  • the size of the catalyst carrier is not particularly limited. However, from the viewpoints of easy loading, catalyst utilization, and control of the thickness of the catalyst layer made of the electrode catalyst within an appropriate range, the average particle size of the catalyst carrier is about 5 to 200 nm, preferably about 10 to 100 nm. It is good to do. In addition, the average particle diameter (median diameter, D50) of the catalyst carrier can be obtained by a dynamic light scattering method.
  • the amount of the catalyst component supported is preferably 10 to 80% by mass, more preferably 30 to 70% by mass, based on the total amount of the electrode catalyst.
  • the supported amount of the catalyst component is within such a range, the balance between the degree of dispersion of the catalyst component on the catalyst support and the catalyst performance can be appropriately controlled.
  • the amount of the catalyst component supported on the electrode catalyst can be measured by inductively coupled plasma emission spectroscopy (ICP).
  • the material is not limited to these, and a conventionally known material applied to the metal-air battery can be applied.
  • the binder is not particularly limited, and examples thereof include the following materials.
  • binders polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polyether nitrile (PEN), polyacrylonitrile (PAN), polyimide (PI), polyamide (PA), cellulose, carboxymethyl cellulose (CMC) , Ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl chloride (PVC), styrene / butadiene rubber (SBR), isoprene rubber, butadiene rubber, ethylene / propylene rubber, ethylene / propylene / diene copolymer, styrene / butadiene / styrene block Thermoplastic polymers such as copolymers and hydrogenated products thereof, styrene / isoprene / styrene block copolymers and hydrogenated products thereof; polyvinylidene fluoride (PV
  • polyvinylidene fluoride polyimide, styrene / butadiene rubber, carboxymethyl cellulose, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polyacrylonitrile, and polyamide
  • a binder may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • an aqueous solution or non-aqueous solution of potassium chloride, sodium chloride, potassium hydroxide, or the like can be applied.
  • Such an aqueous solution or non-aqueous solution may be used alone or in combination of two or more.
  • the conventionally well-known electrolyte solution applied to a metal air battery can be applied.
  • the separation mechanism 14 is not particularly limited as long as it separates metal ions in the electrolytic solution, but preferably has an adsorption separation mechanism that adsorbs and separates metal ions.
  • an adsorption separation mechanism what has chelate resin which is an example of various ion exchange resin and ion exchange resin can be mentioned, for example.
  • the chelating resin include those having a functional group related to an iminodiacetic acid group, a polyamine group, an N-methylglucamine group, or any combination thereof.
  • a chelate resin having an iminodiacetic acid group In the case of an aluminum metal air battery containing indium (In) or gallium (Ga), it is preferable to use a chelate resin having an iminodiacetic acid group, but the present invention is not limited to this. That is, a chelate resin can be appropriately selected and used depending on the added metal. For example, in the case of containing tin (Sn) in addition to indium (In), both a chelate resin having an iminodiacetic acid group and a chelate resin having an N-methylglucamine group may be provided.
  • a separation mechanism having an immobilized chelate resin having a shape or structure that is easily detached such as a rod shape, a plate shape, or a sheet shape.
  • the present invention is not limited to these, and the shape and structure can be appropriately selected and applied according to the space shape provided.
  • the exterior body 15 can accommodate a separator described above and specifically described later, and a conventionally known material applied to a metal-air battery can be applied. For example, what consists of resin, a metal, and these composite materials is applicable.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the metal-air battery according to the second embodiment.
  • this embodiment is an example in which the separation mechanism is immersed and disposed in the electrolytic solution before the start of discharge of the metal-air battery.
  • symbol same as them is attached
  • subjected and description is abbreviate
  • the metal-air battery of this embodiment is different from the metal-air battery of the first embodiment in that the separator is included in the separator. That is, in the metal-air battery 1 ⁇ / b> A of the present embodiment, the separator 16 is installed between the negative electrode 11 and the positive electrode 12, and the separator 16 includes the separation mechanism 14.
  • the separator 16 is in contact with both the negative electrode 11 and the positive electrode 12.
  • the separator 16 need only be disposed between the negative electrode 11 and the positive electrode 12, and need not be in contact with the negative electrode 11 and the positive electrode 12.
  • the separator 16 is preferably in contact with the negative electrode 11. Thereby, the metal eluted from the negative electrode is easily brought into contact with the separator 16. As a result, the metal can be easily captured by the separation mechanism 14 in the separator 16, so that the metal can be more reliably separated.
  • the separator 16 is preferably sandwiched between the positive electrode 12 and the negative electrode 11. By sandwiching both surfaces of the separator 16 between the opposing surfaces of the positive electrode 12 and the negative electrode 11, the separator is stably held even when vibration is applied to the metal-air battery, thereby improving the durability of the battery itself. Can do. Further, the separator 16 is in contact with not only the negative electrode 11 but also the positive electrode 12. Therefore, when a metal is used for the positive electrode 12, the metal eluted from the positive electrode 12 can easily come into contact with the separator 16, so that the metal recovery efficiency can be improved.
  • ⁇ Separator> As the separator 16, when the electrolytic solution is an aqueous solution, for example, glass paper that has not been subjected to water repellent treatment, or a microporous film made of polyolefin such as polyethylene or polypropylene can be suitably used.
  • a separation mechanism included in the separator for example, one in which a microporous membrane made of an immobilized chelate resin is laminated on the separator can be exemplified.
  • An example of the separation mechanism that functions as a separator is a microporous membrane made of polyolefin into which a molecular structure that functions as a chelating agent is introduced.
  • the material of the separator is not limited to these, and a conventionally known material applied to the metal-air battery can be appropriately selected and used.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the metal-air battery according to the third embodiment.
  • this embodiment is an example arrange
  • symbol same as them is attached
  • subjected and description is abbreviate
  • the metal-air battery of this embodiment is different from the metal-air battery of the first embodiment described above in that the separation mechanism is included in the resin-made exterior body. That is, the metal-air battery 1 ⁇ / b> B of the present embodiment has a precipitation formation separation mechanism in which the resin-made exterior body 15 is separated by precipitation formation by addition of salt, which is another example of the separation mechanism 14.
  • the precipitation formation separation mechanism includes a salt 14a, a portion 14b where the addition of the salt is performed, and a portion 14c where the formed precipitate is accumulated.
  • the salt is introduced into the electrolytic solution by the portion where the addition of the salt is performed, and is accommodated in the portion where the formed precipitate is accumulated.
  • metal ions are separated before recycling such as decomposition and disassembly of the metal-air battery. Therefore, it is possible to facilitate the recycling of the metal from the used metal-air battery by taking out the portion for storing the precipitate containing the separated metal.
  • the configuration described in each embodiment described above is not limited to each embodiment, and for example, the configuration details of the separation mechanism can be changed or the configurations of the embodiments can be combined.
  • the separation mechanism to be included in the exterior body the one having a precipitation formation separation mechanism that separates by precipitation formation due to the addition of salt is exemplified, but for example, the chelate resin may be disposed on the inner surface of the exterior body Good.
  • the chelate resin may be put into a predetermined position after the start of discharge.
  • the metal-air battery of the present invention includes a separation mechanism that separates metal ions in the electrolytic solution. Therefore, it is possible to easily recycle the metal from the used metal-air battery by taking out the separation mechanism including the previously separated metal.

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Abstract

　本発明の金属空気電池（１）は、電解液（１３）中の金属イオンを分離する分離機構（１４）を備えている。そして、予め分離された金属を含む分離機構（１４）を取り出すことにより、使用済みの金属空気電池（１）からの金属のリサイクルを容易にすることができる。また、本発明の使用済み金属空気電池（１）からの金属回収方法は、使用済みの金属空気電池（１）から分離機構（１４）を取り出すことにより金属を回収する工程を有する。

Description

金属空気電池、使用済み金属空気電池からの金属回収方法
　本発明は、金属空気電池、及び使用済み金属空気電池からの金属回収方法に関する。更に詳細には、本発明は、金属のリサイクルを容易にし得る金属空気電池、及び使用済み金属空気電池からの金属回収方法に関する。
　金属空気電池は、空気中の酸素を活物質として利用するものであるため経済的であり、さらに長期無保守で使用できる電源である。従来の金属空気電池としては、ボタン型空気電池が知られている。ボタン型空気電池は、金属製負極ケースと空気孔を有する金属製正極ケースとをガスケットを介して嵌め合せたケース嵌合体を使用する。そして、このケース嵌合体の内部に、負極、電解液、セパレータ、空気極（正極）及び撥水膜などが配置された構造を有する。また、金属空気電池は、金属を適用して性能向上が図られている。
　ここで、金属のリサイクルは、資源の有効活用の観点から重要である。従来、使用済みニッケル水素二次電池からニッケルやコバルト等の金属を回収する方法として、次のような方法が提案されている。まず、使用済みニッケル水素二次電池から分離した電極活物質を硫酸で溶解し、その溶解液に炭酸塩を添加する。そして、希土類元素を炭酸塩として選択的に沈殿させて除去することにより、高純度の金属を含む溶液を得ている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２－２４９８２８号公報
　しかしながら、特許文献１に記載された使用済みニッケル水素二次電池からの金属回収方法を、回収対象である金属の使用量が少ない金属空気電池に適用した場合には、非常に手間がかかるという問題があった。
　本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、金属のリサイクルを容易にし得る金属空気電池及び使用済み金属空気電池からの金属回収方法を提供することにある。
　本発明の第一の態様に係る金属空気電池は、電解液中の金属イオンを分離する分離機構を備えることを要旨とする。
　本発明の第二の態様に係る、使用済み金属空気電池からの金属回収方法は、使用済みの金属空気電池から上記分離機構を取り出すことにより金属を回収する工程を有することを要旨とする。
図１は、本発明の第一実施形態に係る金属空気電池の概略的な構成を示す断面図である。 図２は、本発明の第二実施形態に係る金属空気電池の概略的な構成を示す断面図である。 図３は、本発明の第三実施形態に係る金属空気電池の概略的な構成を示す断面図である。
　以下、本発明の実施形態に係る金属空気電池について、図面に基づき詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
　本実施形態の金属空気電池は、空気中の酸素が正極と接触し、当該酸素を正極活物質として使用する電池である。そして、当該金属空気電池は、電解液中の金属イオンを分離する分離機構を備えたものである。このような構成とすることで、予め分離された金属を含む分離機構を取り出すことにより、使用済みの金属空気電池からの金属のリサイクルを容易にし得る。具体的には、例えば負極に含有される金属が金属イオンとして電解液中に溶解した場合、その金属イオンを分離機構によって分離し、金属空気電池から取り出すことにより、金属を容易に回収することができる。
　また、本実施形態の金属空気電池は、分離機構が、電解液中の金属イオンを吸着して分離する吸着分離機構を有するものであることが好ましい。このような構成とすることにより、予め分離された金属を含む吸着分離機構を取り出すことにより、使用済みの金属空気電池からの金属のリサイクルを容易にし得る。なお、本発明において、「分離機構が吸着分離機構を有する構成」には、「分離機構が吸着分離機構である構成」も含む意味に解釈しなければならない。
　さらに、本実施形態の金属空気電池は、吸着分離機構が少なくとも一種類以上のイオン交換樹脂を有するものであることが好ましい。このような構成とすることにより、イオン交換樹脂によって予め分離された金属を含む吸着分離機構を取り出すことにより、使用済みの金属空気電池からの金属のリサイクルを容易にし得る。なお、本発明において、「吸着分離機構がイオン交換樹脂を有する構成」には、「吸着分離機構がイオン交換樹脂である構成」も含む意味に解釈しなければならない。
　また、本実施形態の金属空気電池は、イオン交換樹脂がキレート樹脂を有するものであることが好ましい。このような構成とすることにより、キレート樹脂によって予め分離された金属を含む吸着分離機構を取り出すことにより、使用済みの金属空気電池からの金属のリサイクルを容易にし得る。なお、本発明において、「イオン交換樹脂がキレート樹脂を有する構成」には、「イオン交換樹脂がキレート樹脂である構成」も含む意味に解釈しなければならない。
　さらに、本実施形態の金属空気電池においては、キレート樹脂として、イミノジ酢酸基、ポリアミン基及びＮ－メチルグルカミン基からなる群より選ばれる少なくとも一種の官能基を有するものを適用することが好ましい。イミノジ酢酸基を有するキレート樹脂は、インジウム（Ｉｎ）やガリウム（Ｇａ）、鉛（Ｐｂ）などを選択的に取り込むため、このキレート樹脂を取り出すことにより、これらの金属を回収することができる。また、ポリアミン基を有するキレート樹脂は、亜鉛（Ｚｎ）やカドミウム（Ｃｄ）などを選択的に取り込むため、このキレート樹脂を取り出すことにより、これらの金属を回収することができる。さらに、Ｎ－メチルグルカミン基を有するキレート樹脂は、錫（Ｓｎ）やゲルマニウム（Ｇｅ）などを選択的に取り込むため、このキレート樹脂を取り出すことにより、これらの金属を回収することができる。
　また、本実施形態の金属空気電池においては、分離機構が、金属空気電池から脱離容易な構造である固定化キレート樹脂を有するものであることが好ましい。このような構成とすることにより、予め分離された金属を含む固定化キレート樹脂を取り出すことにより、使用済みの金属空気電池からの金属のリサイクルを容易にし得る。なお、脱離容易な構造としては、例えば、棒状、板状、シート状などの構造であるものを挙げることができる。また、固定化キレート樹脂とは、キレート化剤として機能する分子構造（例えば、上記イミノジ酢酸基、ポリアミン基、Ｎ－メチルグルカミン基など）がポリマーに導入されたものである。つまり、固定化キレート樹脂とは、イミノジ酢酸基、ポリアミン基及びＮ－メチルグルカミン基からなる群より選ばれる少なくとも一種の官能基が、キレート樹脂の基材となるポリマーに結合されたものである。
　さらに、本実施形態の金属空気電池においては、分離機構が、当該金属空気電池のセパレータに含まれていることが好ましい。このような構成とすることにより、予め分離された金属を含む分離機構を備えたセパレータを取り出すことにより、使用済みの金属空気電池からの金属のリサイクルを容易にし得る。なお、本発明において、「分離機構がセパレータに含まれる構成」には、「分離機構がセパレータである構成」も含む意味に解釈しなければならない。
　本実施形態の金属空気電池においては、分離機構が、当該金属空気電池の樹脂外装体に含まれていることが好ましい。このような構成とすることにより、予め分離された金属を含む分離機構を備えた外装体を取り出すことにより、使用済みの金属空気電池からの金属のリサイクルを容易にし得る。
　一方、本実施形態の金属空気電池においては、分離機構が、塩の添加による金属イオンの沈殿形成によって分離する沈殿形成分離機構を有するものであることが好ましい。このような構成とすることにより、予め分離された金属を含む沈殿形成分離機構を取り出すことにより、使用済みの金属空気電池からの金属のリサイクルを容易にし得る。なお、本発明において、「分離機構が沈殿形成分離機構を有する構成」には、「分離機構が沈殿形成分離機構である構成」も含む意味に解釈しなければならない。また、このような沈殿形成分離機構としては、例えば、塩の添加を実行する部位と、形成された沈殿物を溜める部位とを有するものを挙げることができる。なお、沈殿を溜める部位は、沈殿物が回収し易い位置に予め設けておけばよい。
　また、本実施形態の金属空気電池においては、分離機構が、多価イオンを含む塩の添加による金属イオンの沈殿形成によって分離する沈殿形成分離機構を有するものであることが好ましい。このような構成とすることにより、予め分離された金属を含む沈殿形成分離機構を取り出すことにより、使用済みの金属空気電池からの金属のリサイクルを容易にし得る。なお、多価イオンを含む塩としては、硫酸イオン（ＳＯ４ ２－）、炭酸イオン（ＣＯ３ ２－）、シュウ酸イオン（（ＣＯＯ）２ ２－）など多価イオンを含む塩が好適である。なお、これらの多価陰イオンの対となる陽イオンとしては、溶解性の高いナトリウム（Ｎａ）やカリウム（Ｋ）などのアルカリ金属を用いた塩が好ましい。
　さらに、本実施形態の金属空気電池においては、分離機構が、金属空気電池の放電開始前に電解液に接するように配置されたものであってもよい。また、分離機構が、金属空気電池の放電開始以後に電解液に接するように配置されたものであってもよい。このような構成とすることによって、予め分離された金属を含む分離機構を取り出すことにより、使用済みの金属空気電池からの金属のリサイクルを容易にし得る。
　また、本実施形態の金属空気電池としては、アルミニウム空気電池を好適例として挙げることができるが、これに限定されるものではなく、他の従来公知の金属空気電池に適用することもできる。また、このような金属空気電池は、自動車や列車、船舶などに搭載される大型の金属空気電池とすることが好ましい。この場合、金属のリサイクルを容易にした効果がより発揮されることとなる。
　次に、本発明の一実施形態に係る使用済み金属空気電池から金属回収方法について詳細に説明する。本実施形態の使用済み金属空気電池から金属回収方法は、使用済みの金属空気電池から分離機構を取り出すことにより金属を回収する方法である。上述したような構成の金属空気電池とすることによって、予め分離された金属を含む分離機構を取り出すことにより、使用済みの金属空気電池からの金属のリサイクルを容易にし得る。
　ここで、例えばアルミニウム空気電池の場合、アルミニウムと共に負極に添加される金属の種類は限られており、例えば、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）などが添加される。このような金属は、所定のキレート樹脂を用いることにより選択的に回収することができる。さらに、アルミニウム空気電池は強アルカリ電解液を用いているため、アルミニウムについても高純度の水酸化アルミニウムとして容易に回収することができる。このような分離機構を用いた方法は、一般的なボーキサイトからのアルミ製錬工程（バイヤー法）で得られた水酸化アルミニウムからガリウムを回収する方法よりも、手間がかからないという利点がある。さらに、金属を選択的に回収したキレート樹脂を酸性液体に浸漬することによって、キレート樹脂から金属だけを取り出すことが可能である。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら更に詳細に説明する。
［第一実施形態］
　図１は、第一実施形態に係る金属空気電池の概略的な構成を示す断面図である。なお、本実施形態は、分離機構が金属空気電池の放電開始前に電解液に浸漬されて配置された例である。
　図１に示すように、本実施形態の金属空気電池１は、負極１１と、負極１１と離隔されて設けられている正極１２と、負極１１と正極１２との間に介在する電解液１３と、電解液１３に浸漬されている分離機構１４と、これらを収容する外装体１５とを備える。そして、正極１２の周囲には外装体１５の側壁の端部が一体的に接合されており、正極１２と外装体１５との境界からの電解液の漏出が抑制されている。さらに、負極１１の一端は外装体１５の側壁と接合されている。そして、正極１２の一方の面は空気と接触し、対向する他方の面は電解液１３と接触している。また、負極１１における外装体１５と接合している部分以外は電解液１３中に浸漬されている。
　そして、分離機構１４は、正極１２及び負極１１と所定間隔を有して隔離されており、さらに分離機構１４の全体が電解液１３に浸漬した状態となっている。なお、図示しないが、分離機構１４の一部のみが電解液に接するように配置されていてもよく、分離機構１４の一部が外装体１５と接合されていてもよい。
　本実施形態においては、予め分離された金属を含む分離機構を取り出すことにより、使用済みの金属空気電池からの金属のリサイクルを容易にし得る。以下、各構成について更に詳細に説明する。
　＜負極＞
　負極１１は、例えば、標準電極電位が水素より卑な金属単体又は合金からなる負極活物質と、性能向上のために添加される金属とを含む。なお、性能向上のために添加される金属は合金化して負極活物質として機能していてもよく、合金化せずに、他の機能を発揮して性能向上に寄与していてもよい。場合によっては、負極は多孔質の材料で形成されていてもよい。
　標準電極電位が水素より卑な金属単体としては、例えばリチウム（Ｌｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、鉄（Ｆｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ケイ素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、バナジウム（Ｖ）などを挙げることができる。また、合金を適用することもできる。このような負極活物質は、一種のみを単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
　なお、合金とは、一般に金属元素に一種以上の金属元素又は非金属元素を加えたものであって、金属的性質を持っているものの総称である。具体的には、上述の金属元素に一種以上の金属元素又は非金属元素を加えたものを挙げることができる。なお、合金の組織には、成分元素が別個の結晶となる、いわば混合物である共晶合金；成分元素が完全に溶け合い固溶体となっているもの；成分元素が金属間化合物又は金属と非金属との化合物を形成しているものなどがある。本実施形態ではいずれの合金組織であってもよい。しかしながら、これらに限定されるものではなく、空気電池に適用される従来公知の材料を用いることができる。
　アルミニウム金属空気電池の場合には、添加される金属として、インジウム（Ｉｎ）やガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）などを挙げることができる。このような金属は、一種のみを単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。しかしながら、これらに限定されるものではなく、金属空気電池に適用される従来公知の材料を適用することができる。
　＜正極＞
　正極１２は、例えば触媒成分、必要に応じて、触媒成分を担持する導電性の触媒担体や触媒成分を結合するバインダを含み、多孔質構造が形成されている。以下、触媒担体に触媒成分が担持されてなる複合体を「電極触媒」とも称する。
　正極は、空気などの酸素含有ガスが供給される側に図示しない撥水膜を有する。撥水膜は、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）など撥水性を有する高分子からなる多孔膜が用いられ、電解液が電極触媒を通過して空気極の外へ漏出することを防止する。また、撥水膜は、電極触媒へ空気を供給するための細孔を有する。
　触媒成分としては、具体的には、白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、タングステン（Ｗ）、鉛（Ｐｂ）、鉄（Ｆｅ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、バナジウム（Ｖ）、モリブデン（Ｍｏ）、ガリウム（Ｇａ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属及びこれらの合金などから選択することができる。このような触媒成分は、一種のみを単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
　また、合金の組織には、成分元素が別個の結晶となる共晶合金、成分元素が完全に溶け合い固溶体となっているもの、成分元素が金属間化合物又は金属と非金属との化合物を形成しているものなどがあることは、上述した通りである。
　触媒成分の形状や大きさは、特に限定されるものではなく、従来公知の触媒成分と同様の形状及び大きさを採用することができる。ただ、触媒成分の形状は粒状であることが好ましい。また、触媒成分としての触媒粒子の平均粒子径は３０ｎｍ～１０μｍであることが好ましい。触媒粒子の平均粒子径がこのような範囲内にあると、電気化学反応が進行する有効電極面に関連する触媒利用率と触媒担持の簡便さとのバランスを適切に制御することができる。なお、触媒粒子の平均粒子径は、Ｘ線回折における触媒成分の回折ピークの半値幅から求められる結晶子径として測定することができる。
　また、触媒担体は、上述した触媒成分を担持するための担体、及び触媒成分と他の部材との間での電子の授受に関与する電子伝導パスとして機能する。触媒担体としては、触媒成分を所望の分散状態で担持させるための比表面積を有し、充分な電子伝導性を有しているものであればよく、主成分がカーボンであることが好ましい。
　触媒担体としては、具体的には、カーボンブラック、活性炭、コークス、天然黒鉛、人造黒鉛などからなるカーボン粒子が挙げられる。なお、「主成分がカーボンである」とは、主成分として炭素原子を含むことをいい、炭素原子のみからなる、実質的に炭素原子からなる、の双方を含む概念である。なお、「実質的に炭素原子からなる」とは、２～３質量％程度以下の不純物の混入が許容され得ることを意味する。
　触媒担体のＢＥＴ比表面積は、触媒成分を高分散担持させるのに充分な比表面積であればよいが、好ましくは２０～１６００ｍ２／ｇ、より好ましくは８０～１２００ｍ２／ｇである。触媒担体の比表面積がこのような範囲内であると、触媒担体上での触媒成分の分散性と触媒成分の有効利用率とのバランスを適切に制御することができる。
　触媒担体のサイズについても特に限定されない。ただ、担持の簡便さ、触媒利用率、電極触媒からなる触媒層の厚みを適切な範囲で制御するなどの観点からは、触媒担体の平均粒子径を５～２００ｎｍ程度、好ましくは１０～１００ｎｍ程度とするとよい。なお、触媒担体の平均粒子径（メディアン径、Ｄ５０）は、動的光散乱法により求めることができる。
　触媒担体に触媒成分が担持されてなる電極触媒において、触媒成分の担持量は、電極触媒の全量に対して、好ましくは１０～８０質量％、より好ましくは３０～７０質量％である。触媒成分の担持量がこのような範囲内の値であると、触媒担体上での触媒成分の分散度と触媒性能とのバランスが適切に制御され得る。なお、電極触媒における触媒成分の担持量は、誘導結合プラズマ発光分光法（ＩＣＰ）によって測定することができる。
　しかしながら、これらに限定されるものではなく、金属空気電池に適用される従来公知の材料を適用することができる。
　さらに、バインダとしては、特に限定されるものではないが、例えば、以下の材料が挙げられる。バインダとしては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、セルロース、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、エチレン－酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体及びその水素添加物、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体及びその水素添加物などの熱可塑性高分子；ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）等のフッ素樹脂；ビニリデンフルオライド－ヘキサフルオロプロピレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ－ＨＦＰ系フッ素ゴム）、ビニリデンフルオライド－ヘキサフルオロプロピレン－テトラフルオロエチレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ－ＨＦＰ－ＴＦＥ系フッ素ゴム）、ビニリデンフルオライド－ペンタフルオロプロピレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ－ＰＦＰ系フッ素ゴム）、ビニリデンフルオライド－ペンタフルオロプロピレン－テトラフルオロエチレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ－ＰＦＰ－ＴＦＥ系フッ素ゴム）、ビニリデンフルオライド－パーフルオロメチルビニルエーテル－テトラフルオロエチレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ－ＰＦＭＶＥ－ＴＦＥ系フッ素ゴム）、ビニリデンフルオライド－クロロトリフルオロエチレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ－ＣＴＦＥ系フッ素ゴム）等のビニリデンフルオライド系フッ素ゴム；エポキシ樹脂等が挙げられる。なかでも、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、スチレン・ブタジエンゴム、カルボキシメチルセルロース、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミドを挙げることができる。このようなバインダは、一種のみを単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
　＜電解液＞
　電解液１３は、例えば、塩化カリウム、塩化ナトリウム、水酸化カリウムなどの水溶液や非水溶液を適用することができる。このような水溶液や非水溶液は、一種のみを単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。しかしながら、これらに限定されるものではなく、金属空気電池に適用される従来公知の電解液を適用することができる。
　＜分離機構＞
　分離機構１４は、例えば、電解液中の金属イオンを分離するものであれば、特に限定されるものではないが、金属イオンを吸着して分離する吸着分離機構を有するものであることが好ましい。吸着分離機構としては、例えば、種々のイオン交換樹脂やイオン交換樹脂の一例であるキレート樹脂を有するものを挙げることができる。キレート樹脂として、例えば、イミノジ酢酸基、ポリアミン基若しくはＮ－メチルグルカミン基又はこれらの任意の組み合わせに係る官能基を有するものを挙げることができる。
　インジウム（Ｉｎ）やガリウム（Ｇａ）を含んだアルミニウム金属空気電池の場合には、イミノジ酢酸基を有するキレート樹脂を適用することが好ましいが、これに限定されるものではない。つまり、添加される金属に応じてキレート樹脂を適宜選択して用いることができる。例えば、インジウム（Ｉｎ）に加えて錫（Ｓｎ）を含むものの場合、イミノジ酢酸基を有するキレート樹脂と、Ｎ－メチルグルカミン基を有するキレート樹脂とを両方備えていてもよい。
　また、分離機構は、棒状、板状、シート状などの脱離容易な形状や構造である固定化キレート樹脂を有するものを適用することが好ましい。ただ、これらに限定されるものではなく、設けられる空間形状などに応じて、形状や構造を適宜選択して適用することができる。
　＜外装体＞
　外装体１５は、上記構成や詳しくは後述するセパレータを収容し得るものであって、金属空気電池に適用される従来公知の材料を適用することができる。例えば樹脂や金属、これらの複合材からなるものを適用することができる。
［第二実施形態］
　図２は、第二実施形態に係る金属空気電池の概略的な構成を示す断面図である。なお、本実施形態は、分離機構が金属空気電池の放電開始前に電解液に浸漬されて配置された例である。また、第一実施形態において説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略する。
　図２に示すように、本実施形態の金属空気電池は、分離機構がセパレータに含まれている構成が第一実施形態の金属空気電池と相違している。すなわち、本実施形態の金属空気電池１Ａにおいては、負極１１と正極１２との間にセパレータ１６が設置されており、セパレータ１６が分離機構１４を含んでいる。
　本実施形態においては、予め分離された金属を含む分離機構を備えたセパレータを取り出すことにより、使用済みの金属空気電池からの金属のリサイクルを容易にし得る。
　なお、図２では、セパレータ１６は、負極１１と正極１２のいずれにも接触している。しかし、セパレータ１６は、負極１１と正極１２の間に配置されていればよく、負極１１及び正極１２に接触している必要はない。ただ、金属は負極１１に含まれているため、セパレータ１６は負極１１に当接していることが好ましい。これにより、負極から溶出した金属がセパレータ１６に接触しやすくなる。その結果、セパレータ１６中の分離機構１４により金属を捕捉しやすくなるため、金属をより確実に分離することが可能となる。
　また、セパレータ１６は、正極１２と負極１１とにより挟持されていることが好ましい。正極１２及び負極１１の対向する面同士でセパレータ１６の両面を挟持することにより、金属空気電池に振動が付加されてもセパレータが安定的に保持されるため、電池自体の耐久性を向上させることができる。また、セパレータ１６は、負極１１だけでなく正極１２にも接触している。そのため、正極１２に金属を使用した場合、正極１２から溶出した金属がセパレータ１６に接触しやすくなることから、金属の回収効率を向上させることが可能となる。
　＜セパレータ＞
　セパレータ１６は、電解液が水溶液である場合、例えば撥水処理を行っていないグラスペーパー、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンからなる微多孔膜を好適に用いることができる。セパレータに含まれる分離機構としては、例えば、固定化キレート樹脂からなる微多孔膜をセパレータに積層されるものを挙げることができる。また、セパレータとして機能する分離機構としては、キレート化剤として機能する分子構造を導入したポリオレフィンからなる微多孔膜を挙げることができる。しかしながら、セパレータの材料は、これらに限定されるものではなく、金属空気電池に適用される従来公知の材料を適宜選択して用いることができる。
［第三実施形態］
　図３は、第三実施形態に係る金属空気電池の概略的な構成を示す断面図である。なお、本実施形態は、分離機構の一部である塩が金属空気電池の放電開始以後に電解液に投入されるように配置された例である。また、第一実施形態において説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略する。
　図３に示すように、本実施形態の金属空気電池は、分離機構が樹脂製の外装体に含まれている構成が上述した第一実施形態の金属空気電池と相違している。すなわち、本実施形態の金属空気電池１Ｂにおいては、樹脂製の外装体１５が分離機構１４の他の例である塩の添加による沈殿形成によって分離する沈殿形成分離機構を有する。沈殿形成分離機構は、塩１４ａと、塩の添加を実行する部位１４ｂと、形成された沈殿物を溜める部位１４ｃとを有する。
　本実施形態においては、塩の添加を実行する部位により、塩が電解液中に投入され、形成された沈殿物が溜める部位に収容される。このように、本実施形態では、金属空気電池の分解及び解体等のリサイクル前に、金属イオンが分離される。そのため、分離された金属を含有する沈殿物を溜める部位を取り出すことにより、使用済み金属空気電池からの金属のリサイクルを容易にし得る。
　以上、実施形態に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。
　すなわち、上述した各実施形態に記載した構成は、各実施形態に限定されるものではなく、例えば、分離機構の構成の細部を変更したり、各実施形態の構成を組み合わせたりすることができる。具体的には、外装体に含ませる分離機構として、塩の添加による沈殿形成によって分離する沈殿形成分離機構を有するものを例示したが、例えば上記キレート樹脂を外装体の内部表面に配置してもよい。また、キレート樹脂は金属空気電池の放電開始前に所定の位置に配置されている場合を例示したが、放電開始以後に所定の位置に投入してもよい。
　特願２０１２－１０１０５５号（出願日：２０１２年４月２６日）および特願２０１３－０６００１４号（出願日：２０１３年３月２２日）の全内容は、ここに援用される。
　本発明の金属空気電池は、電解液中の金属イオンを分離する分離機構を備えている。そのため、予め分離された金属を含む分離機構を取り出すことにより、使用済みの金属空気電池からの金属のリサイクルを容易にし得る。
　１　金属空気電池
　１１　負極
　１２　正極
　１３　電解液
　１４　分離機構
　１４ａ　塩
　１５　外装体
　１６　セパレータ

Claims (16)

  1. 　電解液中の金属イオンを分離する分離機構を備えたことを特徴とする金属空気電池。
  2. 　前記分離機構が、金属イオンを吸着して分離する吸着分離機構を有することを特徴とする請求項１に記載の金属空気電池。
  3. 　前記分離機構が、負極に当接した状態で設置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属空気電池。
  4. 　前記分離機構が、正極と負極とにより挟持されてい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金属空気電池。
  5. 　前記吸着分離機構が、少なくとも一種類以上のイオン交換樹脂を有することを特徴とする請求項２に記載の金属空気電池。
  6. 　前記イオン交換樹脂が、キレート樹脂を有することを特徴とする請求項５に記載の金属空気電池。
  7. 　前記キレート樹脂が、イミノジ酢酸基、ポリアミン基及びＮ－メチルグルカミン基からなる群より選ばれる少なくとも一種の官能基を有することを特徴とする請求項６に記載の金属空気電池。
  8. 　前記分離機構が、当該金属空気電池から脱離される構造を有し、かつ、キレート化剤として機能する分子構造がポリマーに導入された固定化キレート樹脂を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の金属空気電池。
  9. 　前記分離機構が、当該金属空気電池のセパレータに含まれていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の金属空気電池。
  10. 　前記分離機構が、当該金属空気電池の樹脂外装体に含まれていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の金属空気電池。
  11. 　前記分離機構が、塩の添加による金属イオンの沈殿形成によって分離する沈殿形成分離機構を有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の金属空気電池。
  12. 　前記分離機構が、多価イオンを含む塩の添加による、金属イオンの沈殿形成によって分離する沈殿形成分離機構を有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の金属空気電池。
  13. 　前記分離機構が、硫酸イオン、炭酸イオン及びシュウ酸イオンからなる群より選ばれた少なくとも一種の多価イオンを含む塩の添加による、金属イオンの沈殿形成によって分離する沈殿形成分離機構を有することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の金属空気電池。
  14. 　前記分離機構が当該金属空気電池の放電開始前に前記電解液に接するように配置された、又は前記分離機構が当該金属空気電池の放電開始以後に前記電解液に接するように配置されたことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の金属空気電池。
  15. 　前記金属空気電池がアルミニウム空気電池であることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の金属空気電池。
  16. 　請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の金属空気電池から金属を回収する方法であって、
    　使用済みの金属空気電池から前記分離機構を取り出すことにより金属を回収する工程を有することを特徴とする使用済み金属空気電池からの金属回収方法。
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