(57)【要約】      （修正有）【課題】出力電圧値や出力電流値の調整が容易で、かつ未使用時のサイズが小さいマグネシウム空気電池パックの組立用キットおよびマグネシウム空気電池パックを提供する。【解決手段】２個以上のマグネシウム空気電池セル３０と、前記マグネシウム空気電池セルを２個以上保持するセル保持用ケース２０ａとがそれぞれ独立してキットケース１０に収容されていて、前記セル保持用ケースは、前記マグネシウム空気電池セルを保持しているときよりも減容可能とされていて、減容された状態で前記キットケースに収容されているマグネシウム空気電池パックの組立用キット１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２個以上のマグネシウム空気電池セルと、
前記マグネシウム空気電池セルを２個以上保持するセル保持用ケースとがそれぞれ独立してキットケースに収容されていて、
前記セル保持用ケースは、前記マグネシウム空気電池セルを保持しているときよりも減容可能とされていて、減容された状態で前記キットケースに収容されているマグネシウム空気電池パックの組立用キット。
【請求項２】
前記セル保持用ケースは折り畳み可能とされていて、折り畳まれた状態で前記キットケースに収容されている請求項１に記載のマグネシウム空気電池パックの組立用キット。
【請求項３】
前記マグネシウム空気電池セルが、１個以上の空気導入口を有する外装ケースと、前記外装ケースに収容され、前記空気導入口を閉塞する位置に配置された正極と、前記外装ケースに収容されたマグネシウム含有負極と、一方の端部が前記正極に接続し、他方の端部が前記外装ケースから外部に引き出された正極端子と、一方の端部が前記マグネシウム含有負極に接続し、他方の端部が前記外装ケースから外部に引き出された負極端子と、を備える請求項１に記載のマグネシウム空気電池パックの組立用キット。
【請求項４】
２個以上のマグネシウム空気電池セルが、セル保持用ケースに保持されてなり、
前記セル保持用ケースは、前記マグネシウム空気電池セルを保持しているときよりも減容可能とされているマグネシウム空気電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マグネシウム空気電池パックの組立用キットおよびマグネシウム空気電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
マグネシウム空気電池は、負極活物質としてマグネシウムを使用し、正極活物質として空気中の酸素を使用する一次電池である。マグネシウム空気電池は、電解液として、水や食塩水といった一般に入手が容易なものを用いることができる。このため、水や食塩水を注入することによって作動するように構成されたマグネシウム空気電池は、停電時や災害時などの非常時用の電池として注目されている。
【０００３】
マグネシウム空気電池は、一般に、空気導入口を有するケースに、正極と負極（マグネシウム含有負極）とが収容された構成とされている。正極はケースの空気導入口を閉塞するように配置されていて、負極は正極に対向するように配置されている。
【０００４】
非常時用の電池は、携帯電話の充電用電源やＤＣグリッドの電源として用いることができれば好ましい。そこで、複数個のマグネシウム空気電池を直列に接続して一つの電池パックとして利用することが検討されている。
特許文献１には、複数の金属空気電池が、空気が滞留する間隙をあけて外箱内に収納され、前記外箱の側面部に、前記間隙内に突出して前記外装体を支える突片を備えたことを特徴とするマグネシウム空気電池パックが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１６４１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、携帯電話の充電用電源として用いる場合とＤＣグリッドの電源として用いる場合では、電池に要求される電圧値や電流値が異なる。このため、目的に応じて出力電圧値や出力電流値を調整することができれば好ましい。しかしながら、従来のマグネシウム空気電池パックでは、外箱に収容できる電池マグネシウ空気電池の個数には制限があるため、所望の出力電圧値を得るのが難しい場合があった。また、出力電流値を大きくするためには外箱に取り込める空気の量を多くすること、すなわち空気を取り込むための空間を大きくすることが必要となるという問題があった。非常時に用いるマグネシウム空気電池は、未使用時の保管場所は小さい方が好ましい。従って、マグネシウム空気電池パックにおいて、体積が大きくなることは保管場所の観点では不利となる。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、出力電圧値や出力電流値の調整が容易で、かつ未使用時のサイズが小さいマグネシウム空気電池パックの組立用キットおよびマグネシウム空気電池パックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、複数個のマグネシウム空気電池セルと、その複数個のマグネシウム空気電池セルをそれぞれ保持することができ、かつマグネシウム空気電池セルを保持しているときよりも減容可能とされているセル保持用ケースとを用意し、マグネシウム空気電池セルとともに、セル保持用ケースを減容した状態でキットケースに収容したマグネシウム空気電池の組立用キットを作製し、使用時にセル保持用ケースを拡げて、セル保持用ケースにマグネシウム空気電池セルを保持させることによって、従来のマグネシウム空気電池パックと比較して、保存時のサイズを小さくでき、かつ放電電圧を使用するマグネシウム空気電池セルの個数によって容易に調整できることを見して、本発明を完成させた。
従って、本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
【０００９】
（１）本発明の一態様に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットは、２個以上のマグネシウム空気電池セルと、前記マグネシウム空気電池セルを２個以上保持するセル保持用ケースとがそれぞれ独立してキットケースに収容されていて、前記セル保持用ケースは、前記マグネシウム空気電池セルを保持しているときよりも減容可能とされていて、減容された状態で前記キットケースに収容されている。
【００１０】
（２）上記（１）に記載のマグネシウム空気電池の組立用キットにおいて、前記セル保持用ケースは折り畳み可能とされていて、折り畳まれた状態で前記キットケースに収容されている構成としてもよい。
（３）上記（１）または（２）に記載のマグネシウム空気電池パックの組立用キットにおいて、前記マグネシウム空気電池セルが、１個以上の空気導入口を有する外装ケースと、前記外装ケースに収容され、前記空気導入口を閉塞する位置に配置された正極と、前記外装ケースに収容されたマグネシウム含有負極と、一方の端部が前記正極に接続し、他方の端部が前記外装ケースから外部に引き出された正極端子と、一方の端部が前記マグネシウム含有負極に接続し、他方の端部が前記外装ケースから外部に引き出された負極端子と、を備える構成としてもよい。
【００１１】
（４）本発明の一態様に係るマグネシウム空気電池パックは、２個以上のマグネシウム空気電池セルが、セル保持用ケースに保持されてなり、前記セル保持用ケースは、前記マグネシウム空気電池セルを保持しているときよりも減容可能とされている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、出力電圧値や出力電流値の調整が容易で、かつ未使用時のサイズが小さいマグネシウム空気電池パックの組立用キットおよびマグネシウム空気電池パックを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットの分解斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットを用いてマグネシウム空気電池パックを組み立てる作業を説明する斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットを用いて組み立てたマグネシウム空気電池パックの断面図である。
【図４】本発明に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットで用いられるマグネシウム空気電池セルの一例を説明する図面であり、（ａ）は斜視図であって、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ’線断面図である。
【図５】図４に示すマグネシウム空気電池の外装ケースとして用いられているシート状ケースを展開した展開図である。
【図６】本発明に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットで用いられるマグネシウム空気電池セルの別の一例を説明する断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットを説明する図面であり、（ａ）はセル保持用ケースを減容した状態を示す斜視図であり、（ｂ）はマグネシウム空気電池パックを組み立てる作業を説明する斜視図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットを説明する図面であり、（ａ）はセル保持用ケースを減容した状態を示す斜視図であり、（ｂ）はマグネシウム空気電池パックを組み立てる作業を説明する斜視図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットを説明する図面であり、（ａ）はセル保持用ケースを減容した状態を示す斜視図であり、（ｂ）はマグネシウム空気電池パックを組み立てる作業を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明について、図面を適宜参照しながら詳細に説明する。以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際とは異なっていることがある。
【００１５】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットの分解斜視図である。図２は、本発明の第１実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットを用いてマグネシウム空気電池パックを組み立てる作業を説明する斜視図である。図３は、本発明の第１実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットを用いて組み立てたマグネシウム空気電池パックの断面図である。
【００１６】
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キット１は、キットケース１０に、セル保持用ケース２０ａと、複数個のマグネシウム空気電池セル３０とがそれぞれ独立して収容されている。なお、図１においては、マグネシウム空気電池セル３０の個数は３個であるが、マグネシウム空気電池セル３０の個数は2個以上であれば特に制限はない。キットケース１０に収容されるマグネシウム空気電池セル３０の個数は、通常、２個以上１０個以下の範囲内である。
【００１７】
セル保持用ケース２０ａは、側面２１が長手方向に折り畳み可能な蛇腹状とされていて、折り畳まれて減容された状態で、キットケース１０に収容されている。セル保持用ケース２０ａの内側には、長手方向に間隔を持って配置された仕切板２２が設けられており、仕切板２２によって仕切られた空間（セル保持部２３）にマグネシウム空気電池セル３０が収容されて保持される。仕切板２２には、マグネシウム空気電池セル３０の空気導入口４３に対向する位置に、空気孔２４が設けられている。
【００１８】
セル保持用ケース２０ａは、蛇腹状の側面２１を拡げた状態で使用される。拡げられたセル保持用ケース２０ａのセル保持部２３に、複数個のマグネシウム空気電池セル３０が保持されることによってマグネシウム空気電池パック２が形成される。セル保持用ケース２０ａのセル保持部２３には、図２に示すように、一つおきにマグネシウム空気電池セル３０を収容することが好ましい。こうすることによって、マグネシウム空気電池セル３０の空気導入口４３に空気を安定して供給しやすくなる。
【００１９】
図３に示すように、マグネシウム空気電池パック２のセル保持用ケース２０ａに保持されている複数個のマグネシウム空気電池セル３０は、それぞれ正極端子６５と負極端子７５とがリード線３を介して直列に接続されている。マグネシウム空気電池パック２の端部に保持されたマグネシウム空気電池パック２の正極端子６５と負極端子７５は、引出線４を介してＤＣ／ＤＣコンバータ５に接続されている。マグネシウム空気電池パック２の出力電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５によって所定の電圧値に変換されて、例えば、携帯電話の充電用電源やＤＣグリッドの電源として利用される。リード線３、引出線４及びＤＣ／ＤＣコンバータ５は、マグネシウム空気電池パックの組立用キット１の構成物品として、キットケース１０に収容されていてもよい。
【００２０】
次に、マグネシウム空気電池セル３０について、説明する。
図４は、本発明の第１実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットで用いられているマグネシウム空気電池セルを説明する図面である。図４の（ａ）は、マグネシウム空気電池セルの斜視図であって、（ｂ）は、（ａ）のｂ−ｂ’線断面図である。図５は、そのマグネシウム空気電池の外装ケースとして用いられているシート状ケースを展開した展開図である。
【００２１】
図４に示すように、マグネシウム空気電池セル３０は、シート状ケース４０と、シート状ケース４０に収容されている、一対の正極６０と、負極７０と、セパレータ８０と、電解液９０と、正極端子６５と、負極端子７５を備える。負極７０は、マグネシウム含有負極７１とされている。マグネシウム空気電池セル３０は、下記の反応によって放電する。
【００２２】
正極６０では、下記の式（１）で示されるように、酸素が電子を受け取って還元されて、電解液９０中の水と反応することによって水酸化物イオンが生成する。
Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ−→４ＯＨ−・・・（１）
【００２３】
一方のマグネシウム含有負極７１では、下記の式（２）で示されるように、マグネシウムが電子を放出して電解液９０中に溶出することによってマグネシウムイオンが生成する。
２Ｍｇ→２Ｍｇ２＋＋４ｅ−・・・（２）
【００２４】
そして、電池全体としては、下記の式（３）で示されるように、電解液９０中に水酸化マグネシウムが生成する。生成した水酸化マグネシウムは、電解液９０中に溶解もしくは析出する。
Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋２Ｍｇ→２Ｍｇ(ＯＨ)２・・・（３）
【００２５】
シート状ケース４０は、図５に示すような一枚のシート４１から構成されている。シート状ケース４０は、互いに対向する一組の第１側面４２ａと第２側面４２ｂを有する。第１側面４２ａ及び第２側面４２ｂは、それぞれ空気導入口４３ａ、４３ｂと正極端子取出口４４ａ、４４ｂを有する。空気導入口４３ａ、４３ｂは、正極６０ａ、６０ｂによって閉塞している。正極端子取出口４４ａ、４４ｂは、正極６０ａ、６０ｂにそれぞれ接続する正極端子６５を外部に引き出すための引出口である。
【００２６】
シート状ケース４０の底面４５は、一方の端部が第１側面４２ａの下端に一体的に接続する第１底面４５ａと、一方の端部が第２側面４２ｂに一体的に接続する第２底面４５ｂとが一体的に接続した構成とされている。第１底面４５ａは、一方の端部（図５において左側）に折り目５４を有する底部延長面５２ａＬと接続し、他方の端部（図５において右側）に折り目５４を有する底部延長面５２ａＲと接続している。底部延長面５２ａＬは、第１底面４５ａ側とは反対側の端部が接着面５３ａＬに接続し、底部延長面５２ａＲは、第１底面４５ａ側とは反対側の端部が接着面５３ａＲに接続している（図５参照）。第２底面４５ｂは、一方の端部（図５において左側）に折り目５４を有する底部延長面５２ｂＬと接続し、他方の端部（図５において右側）に折り目５４を有する底部延長面５２ｂＲと接続している。底部延長面５２ｂＬは、第２底面４５ｂ側とは反対側の端部が接着面５３ｂＬに接続し、底部延長面５２ｂＲは、第２底面４５ｂ側とは反対側の端部が接着面５３ｂＲに接続している（図５参照）。
【００２７】
シート状ケース４０の頂部は、一方の端部が第１側面４２ａの上端に一体的に接続する第１頂面４６ａと、一方の端部が第２側面４２ｂの上端に一体的に接続する第２頂面４６ｂとによって閉じられている頂面４６を有する。第１頂面４６ａは、第１側面４２ａ側とは反対側の端部が差込片４７ａに接続し、第２頂面４６ｂは、第２側面４２ｂ側とは反対側の端部が差込片４７ｂに接続している（図５参照）。第１頂面４６ａと第２頂面４６ｂは、それぞれ差込片４７ａ、４７ｂをシート状ケース４０の内側に差し込むことによって閉じられている。頂面４６の一方の端部は負極端子取出口４８とされていて、他方の端部は電解液注入口４９とされている。負極端子取出口４８は、負極７０（マグネシウム含有負極７１）に接続する負極端子７５を外部に引き出すための引出口である。電解液注入口４９は、シート状ケース４０内に電解液９０を注入するための注入口である。電解液注入口４９からシート状ケース４０内に電解液９０を注入することによって、マグネシウム空気電池セル３０は作動して放電を開始する。
【００２８】
シート状ケース４０の第１側面４２ａに向かって左側の第３側面４２ｃは、一方の端部が第１側面４２ａの側端部（図５において左側端部）に接続された第３側面片５０ａＬと、一方の端部が第２側面４２ｂの側端部（図５において左側端部）に接続された第３側面片５０ｂＬとによって構成されている。第３側面片５０ａＬは、第１側面４２ａ側とは反対側の端部が接着面５１ａＬに接続し、第３側面片５０ｂＬは、第２側面４２ｂ側とは反対側の端部が接着面５１ｂＬに接続している（図５参照）。そして、接着面５１ａＬと接着面５１ｂＬとを接着することによって、第３側面４２ｃが形成されている。
【００２９】
シート状ケース４０の第１側面４２ａに向かって右側の第４側面４２ｄは、一方の端部が第１側面４２ａの側端部（図５において右側端部）に接続された第４側面片５０ａＲと、一方の端部が第２側面４２ｂの側端部（図５において右側端部）に接続された第４側面片５０ｂＲによって構成されている。第４側面片５０ａＲは、第１側面４２ａ側とは反対側の端部が接着面５１ａＲに接続し、第４側面片５０ｂＲは、第２側面４２ｂ側とは反対側の端部が接着面５１ｂＲに接続している（図５参照）。そして、接着面５１ａＲと接着面５１ｂＲとを接着することによって、第４側面４２ｄが形成されている。
【００３０】
シート状ケース４０は、シート４１の接着面５１ａＬと接着面５１ｂＬ、接着面５１ａＲと接着面５１ｂＲ、接着面５３ａＬと接着面５３ｂＬ、接着面５３ａＲと接着面５３ｂＲとをそれぞれ接着し、底部延長面５２ａＬ、５２ｂＬ、５２ａＲ、５２ｂＲをそれぞれ折り目５４に沿って折り曲げることによって形成することができる。接着面５１ａＬ、５１ｂＬ、５１ａＲ、５１ｂＲ、５３ａＬ、５３ｂＬ、５３ａＲ、５３ｂＲを接着する方法としては、接着剤を用いる方法、加熱によって接着面同士を熱融着させる方法を用いることができる。シート状ケース４０の材料としては特に制限はないが、例えば、片面もしくは両面に熱可塑性樹脂フィルムを張り合わせたラミネート加工紙を用いることができる。熱可塑性樹脂フィルムの例としては、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルム、ポリウレタンフィルムが挙げられる。
【００３１】
正極６０は、それぞれ正極反応層６１と撥水層６２とを有する。正極６０は、一対の正極６０ａ、６０ｂからなる。正極６０ａは空気導入口４３ａを閉塞する位置に、撥水層６２がシート状ケース４０の内面と接するように配置されている。また、正極６０ｂは空気導入口４３ｂを閉塞する位置に、撥水層６２がシート状ケース４０の内面と接するように配置されている。
【００３２】
正極反応層６１は、集電体と、集電体の表面に形成された触媒層とを含む。触媒層は、酸素を還元させて、水酸化物イオンを生成させる層である。集電体は、正極端子６５と触媒層とを電気的に接続する層である。
【００３３】
集電体としては、発泡金属、金属メッシュ、金属穴開け箔を用いることができる。集電体は、強度及びコストの観点からすると、金属メッシュであることが好ましい。また、集電体は、触媒層との接触面積の観点からすると、表面積の高い発泡金属が好適である。集電体の材料の例としては、銅、ニッケル、ステンレススチール、アルミニウム等を挙げることができる。また、集電体の耐食性及び導電性を向上させるために、集電体にめっき処理を行ってもよい。
【００３４】
触媒層は、酸素還元触媒と導電性カーボンとバインダー樹脂とを含むことが好ましい。
触媒層に含まれる酸素還元触媒としては、活性炭を用いることができる。活性炭は、酸素との接触面積が高い方が好ましく、比表面積が４００ｍ２／ｇ以上３０００ｍ２／ｇ以下の範囲内にあることが好ましい。なお、比表面積は、窒素吸着法により測定した値である。また、活性炭の平均粒子径は、１μｍ以上２０μｍ以下の範囲内にあることが好ましい。なお、平均粒子径はレーザ回折散乱法により測定した値である。
【００３５】
触媒層の酸素還元触媒の含有量は、５０質量％以上９０質量％以下の範囲内にあることが好ましい。酸素還元触媒の含有率が少なくなりすぎると、触媒層の酸素還元能力が不十分となるおそれがある。一方、酸素還元触媒の含有率が多くなりすぎると、バインダー樹脂の含有量が相対的に減少することによって触媒層が脱落して、酸素還元触媒の酸素還元能力を十分に発揮できなくなるおそれがある。
【００３６】
触媒層に含まれる導電性カーボンとしては、カーボンブラック及びグラファイトを用いることができる。カーボンブラックの例としては、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、ランプブラックが挙げられる。導電性カーボンは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。導電性カーボンとしては、粒子径が小さく、酸素還元触媒との接触面積が広いカーボンブラックを用いることが好ましい。触媒層の導電性カーボンの含有率は５質量％以上３０質量％以下の範囲内にあることが好ましい。導電性カーボンの含有率が少なくなりすぎると、触媒層の導電性が低下して、酸素還元触媒の酸素還元能力が低下するおそれがある。一方、導電性カーボンの含有率が多くなりすぎると、触媒層の酸素還元触媒の含有量が相対的に減少して酸素還元能力が低下するおそれがある。
【００３７】
触媒層に含まれるバインダー樹脂としては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリトリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂を用いることができる。触媒層のバインダー樹脂の含有率は５質量％以上２０質量％以下の範囲内にあることが好ましい。バインダー樹脂の含有率が少なくなりすぎると、酸素還元触媒と導電性カーボンとの結着が不十分となり、酸素還元触媒の酸素還元能力が低下するおそれがある。一方、バインダー樹脂の含有率が多くなりすぎると、酸素還元触媒と導電性カーボンとが強固に結着されて、触媒層内に電解液９０が浸透しにくくなり、酸素還元触媒の酸素還元能力が低減するおそれがある。
【００３８】
集電体と触媒層との抵抗を低減させるために、集電体と触媒層との間に導電性密着層を設けてもよい。
導電性密着層は、導電性カーボンとバインダー樹脂とを含むことが好ましい。
導電性密着層に含まれる導電性カーボンとしては、前述の触媒層に含まれる導電性カーボンとして例示したものを用いることができる。導電性密着層に含まれるバインダー樹脂としては、前述の触媒層に含まれるバインダー樹脂として例示したものを用いることができる。
【００３９】
導電性密着層の導電性カーボンとバインダー樹脂との割合は、質量比で５０：５０〜９０：１０の範囲内にあることが好ましい。導電性カーボンの割合が少なくなりすぎると、導電性密着層の導電性が不十分となるおそれがある。一方、バインダー樹脂の割合が少なくなりすぎると、導電性密着層と集電体との密着性が低くなり、導電性密着層と集電体との間に隙間が生じやすくなるおそれがある。
【００４０】
撥水層６２は、電解液９０が外部に漏液することを防止する機能を有する。撥水層６２を形成する方法としては、疎水性樹脂粒子とバインダー樹脂とを含む撥水層形成用塗布液を正極反応層６１に塗布して、乾燥する方法、微細な気孔を有する撥水性多孔質樹脂フィルムを正極反応層６１に張り付ける方法などを用いることができる。
【００４１】
撥水層形成用塗布液に含まれる疎水性樹脂粒子としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系粒子、フェノール樹脂等の熱硬化樹脂系粒子、シリコン系樹脂粒子、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）やポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等のフッ素系樹脂粒子、シリカ等の無機粒子、撥水剤での表面処理を施した粒子等を用いることができる。これらの疎水性樹脂粒子は１種を単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。また、バインダー樹脂としては、前述の触媒層に含まれるバインダー樹脂として例示したものを用いることができる。
【００４２】
撥水層形成用塗布液の疎水性樹脂粒子とバインダー樹脂との割合は、質量比で２：１〜９：１の範囲内にあることが好ましい。疎水性樹脂粒子の割合が少なくなりすぎると、電解液９０がマグネシウム空気電池セル３０の外部に漏出しやすくなるおそれがある。一方、バインダー樹脂の割合が少なくなりすぎると、撥水層６２と正極反応層６１との密着性が低くなり、正極反応層６１と撥水層６２との間に隙間が生じやすくなり、その隙間に電解液９０が蓄積するおそれがある。
【００４３】
正極反応層６１に張り付ける撥水性多孔質樹脂フィルムとしては、例えば、多孔質フッ素樹脂フィルム、多孔質ポリエチレンフィルム、多孔質ポリプロピレンフィルムを用いることができる。
【００４４】
正極端子６５ａ、６５ｂは、一方の端部が正極６０ａ、６０ｂのそれぞれに接続し、他方の端部が正極端子取出口４４ａ、４４ｂを通ってシート状ケース４０から外部に引き出されている。正極端子６５の材料としては、銅、ニッケル、ステンレススチール、アルミニウム等の金属を用いることができる。
【００４５】
セパレータ８０は、正極６０と負極７０とを隔離し、かつ電解液９０を保持して正極６０と負極７０との間のイオン伝導性を確保する機能を有する。セパレータ８０は、一対のセパレータ８０ａ、８０ｂからなる。セパレータ８０ａは正極６０ａと負極７０との間に配置され、セパレータ８０ｂは正極６０ｂと負極７０との間に配置されている。
【００４６】
セパレータ８０は、目付が１２０ｇ／ｍ２以上２５０ｇ／ｍ２以下の範囲にある不織布またはフェルトであることが好ましい。セパレータ８０の目付が１２０ｇ／ｍ２未満であると、セパレータ８０の電解液９０の保持力が低下し、電解液９０の蒸発速度が速くなり、結果としてセパレータ８０が乾燥して電池として機能しなくなり易くなるおそれがある。一方、セパレータ８０の目付が２５０ｇ／ｍ２を超えると、電解液９０がセパレータ８０内に浸透しにくくなり、電池として機能しなくなるおそれがある。セパレータ８０の材料としては、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹枝、ポリアミド樹脂、ポリビニルアルコール樹脂（ビニロン）、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂などの樹脂を用いることができる。
【００４７】
負極７０（マグネシウム含有負極７１）としては、マグネシウム板及びマグネシウム合金板を用いることができる。マグネシウム板及びマグネシウム合金板としては、一般的なマグネシウム空気電池に通常使用されているものを用いることができる。
【００４８】
負極端子７５は、一方の端部がマグネシウム含有負極７１に接続し、他方の端部が負極端子取出口４８を通ってシート状ケース４０から外部に引き出されている。負極端子７５の材料としては、正極端子６５の材料として例示したものを用いることができる。
【００４９】
電解液９０として、水及び塩化ナトリウム水溶液を用いることができる。電解液９０は、塩化ナトリウム水溶液であることが好ましい。塩化ナトリウム水溶液の濃度は５質量％以上２０質量％以下の範囲内にあることが好ましい。電解液９０として用いる塩化ナトリウム水溶液を調製するための塩化ナトリウムは、マグネシウム空気電池パックの組立用キット１の構成物品として、キットケース１０に収容されていてもよい。
【００５０】
以上のような構成とされた本実施形態のマグネシウム空気電池パックの組立用キット１によれば、使用時にキットケース１０からセル保持用ケース２０ａとマグネシウム空気電池セルとを取り出して、キットケース１０の外部でマグネシウム空気電池パック２を組み立てるので、キットケース１０内に空気を取り込むための空間を設ける必要がない。このため、未使用時のサイズを小さくすることができる。また、未使用時においては、セル保持用ケース２０ａを、蛇腹状の側面２１を折り畳んで減容した状態でキットケース１０に収容できるので、未使用時のサイズをより小さくすることができる。さらに、本実施形態のマグネシウム空気電池パックの組立用キット１を用いて組み立てたマグネシウム空気電池パック２は、セル保持用ケース２０ａで保持するマグネシウム空気電池セル３０の個数を調整することができ、またマグネシウム空気電池セル３０の空気導入口４３に空気を安定して供給することができるので出力電圧値や出力電流値の調整が容易となる。
【００５１】
以上に述べた第１実施形態のマグネシウム空気電池パックの組立用キット１では、マグネシウム空気電池セル３０の正極６０と負極７０との間にセパレータ８０が配置されているが、マグネシウム空気電池セル３０は正極６０と負極７０とが接触しないようにされていれば、セパレータ８０を配置しなくてもよい。セパレータが配置されていないマグネシウム空気電池セルの例を図６に示す。
【００５２】
図６は、本発明の実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットで用いられるマグネシウム空気電池セルの別の一例を説明する断面図である。
図６に示すマグネシウム空気電池セル３１は、正極６０と負極７０とが電極固定具８５で固定されていて、正極６０と負極７０との間にセパレータが配置されていない点で、上述のマグネシウム空気電池セル３０と相違する。このため、図６に示すマグネシウム空気電池セル３１においては、上述のマグネシウム空気電池セル３０における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００５３】
電極固定具８５は、正極６０とシート状ケース４０とを密着させ、かつ正極６０と負極７０とが接触しないように、正６２０と負極７０とを固定する。電極固定具８５の材料としては、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂などの樹脂を用いることができる。
【００５４】
以上のような構成とされたマグネシウム空気電池セル３１によれば、正極６０と負極７０との間にセパレータを配置しないので、正極６０と負極７０との間の抵抗が低減する。よって、このマグネシウム空気電池セル３１は高レート特性が向上する。
【００５５】
また、第１実施形態のマグネシウム空気電池パックの組立用キット１では、セル保持用ケース２０ａが、蛇腹状の側面２１を折り畳んで減容する構成とされているが、セル保持用ケース２０ａの構成はこれに限定されるものではない。セル保持用ケースは、マグネシウム空気電池セル３０を保持しているときよりもキットケース１０に収容されているときの方が体積を小さくできるように減容可能とされていればよく、例えば、次に述べるような構成のセル保持用ケースを用いることができる。
【００５６】
［第２実施形態］
図７は、本発明の第２実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットを説明する図面である。図７の（ａ）は、セル保持用ケースを減容した状態を示す斜視図であり、（ｂ）は、そのセル保持用ケースを用いてマグネシウム空気電池パックを組み立てる作業を説明する斜視図である。
図７に示すセル保持用ケース２０ｂは、可撓性長尺シート１００とされている。可撓性長尺シート１００は所定の間隔で空気孔１０１が設けられている。未使用時は、図６（ａ）に示すように、可撓性長尺シート１００はロール状に巻かれて減容された状態で、キットケース（不図示）に収容される。可撓性長尺シート１００は、マグネシウム空気電池パックとした状態で自立できるものであればよい。可撓性長尺シート１００としては、例えば、厚紙、段ボールシート、樹脂シートを用いることができる。
【００５７】
使用時は、図７（ｂ）に示すように、可撓性長尺シート１００は、複数の山折り部１０２と谷折り部１０３が交互に並ぶようにつづら折り状に折られ、これによって、セル保持部１０４が形成される。このセル保持部１０４に、マグネシウム空気電池セル３０が収容されて保持される。可撓性長尺シート１００は、マグネシウム空気電池セル３０の空気導入口４３と、空気孔１０１とが対向するように折られる。
【００５８】
［第３実施形態］
図８は、本発明の第３実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットを説明する図面である。図８の（ａ）は、セル保持用ケースを減容した状態を示す斜視図であり、（ｂ）は、そのセル保持用ケースを用いてマグネシウム空気電池パックを組み立てる作業を説明する斜視図である。
図８に示すセル保持用ケース２０ｃは、二つのコの字状ケース１１１ａ、１１１ｂを組み合わせることによって形成された、複数個の筒状ケース１１０から構成されている。二つのコの字状ケースのうちの一方は、開口サイズが相対的に大きい大型のコの字状ケース１１１ａとされ、他方は、相対的に開口サイズが小さい小型のコの字状ケース１１１ｂとされている。コの字状ケース１１１ａ、１１１ｂには、使用時に空気孔１１２を形成するように、それぞれ空気孔片１１２ａ、１１２ｂが設けられている。未使用時は、図８（ａ）に示すように、大型のコの字状ケース１１１ａに小型のコの字状ケース１１１ｂが収容されることによって、筒状ケース１１０が減容された状態でキットケース（不図示）に収容される。コの字状ケース１１１ａ、１１１ｂの材料は特に制限はないが、例えば、ポリ乳酸樹脂、（メタ）アクリル樹脂、スチレン系樹脂、オレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂及びフッ素樹脂を用いることができる。
【００５９】
使用時は、図８（ｂ）に示すように、大型のコの字状ケース１１１ａから小型のコの字状ケース１１１ｂが引き出されて、筒状ケース１１０の開口サイズが拡げられて、空気孔１１２とセル保持部１１３とが形成される。このセル保持部１１３に、マグネシウム空気電池セル３０が、空気導入口４３と空気孔１１２とが対向するよう収容されて保持される。
【００６０】
［第４実施形態］
図９は、本発明の第４実施形態に係るマグネシウム空気電池パックの組立用キットを説明する図面である。図９の（ａ）は、セル保持用ケースを減容した状態を示す斜視図であり、（ｂ）は、そのセル保持用ケースを用いてマグネシウム空気電池パックを組み立てる作業を説明する斜視図である。
図９に示すセル保持用ケース２０ｄは、複数個の開口サイズが異なる筒状ケース１２０から構成されている。筒状ケース１２０には、空気孔１２１が設けられている。未使用時は、図９（ａ）に示すように、筒状ケース１２０は開口径が大きなものから小さなものに順次組み入れた入れ子状とされて減容された状態でキットケース（不図示）に収容されている。筒状ケース１２０の材料としては、例えば、上記のコの字状ケースの材料と同じものを用いることができる。
【００６１】
使用時は、図９（ｂ）に示すように、小さなものから順次取り出され、複数の筒状ケース１２０が配列されて、セル保持部１２２が形成される。このセル保持部１２２に、マグネシウム空気電池セル３０が、空気導入口４３と空気孔１２１とが対向するよう収容されて保持される。
【００６２】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。
例えば、本実施形態では、マグネシウム空気電池セル３０として、外装ケースがシート状ケース４０とされた構成のものを用いているが、マグネシウム空気電池セル３０の外装ケースはこれに限定されるものではない。マグネシウム空気電池セル３０の外装ケースとして、例えば、樹脂製の成形品を用いてもよい。
【００６３】
また、本実施形態では、マグネシウム空気電池セル３０、３１を構成するシート状ケース４０（外装ケース）と、正極６０と、負極７０（マグネシウム含有負極７１）と、正極端子６５と、負極端子７５が一体とされ、シート状ケース４０に電解液９０を注入することによって作動するように構成されているが、マグネシウム空気電池セル３０の構成はこれに限定されるものではない。例えば、シート状ケース４０と、正極６０と、負極７０と、正極端子６５と、負極端子７５をそれぞれ分離した状態でキットケース１０に収容して、使用時にマグネシウム空気電池セル３０を作製するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１…マグネシウム空気電池パックの組立用キット、２…マグネシウム空気電池パック、３
…リード線、４…引出線、５…ＤＣ／ＤＣコンバータ、１０…キットケース、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ…セル保持用ケース、２１…側面、２２…仕切板、２３…セル保持部、２４…空気孔、３０、３１…マグネシウム空気電池セル、４０…シート状ケース、４１…シート、４２ａ…第１側面、４２ｂ…第２側面、４２ｃ…第３側面、４２ｄ…第４側面、４３、４３ａ、４３ｂ…空気導入口、４４、４４ａ、４４ｂ…正極端子取出口、４５…底面、４５ａ…第１底面、４５ｂ…第２底面、４６…頂面、４６ａ…第１頂面、４６ｂ…第２頂面、４７ａ、４７ｂ…差込片、４８…負極端子取出口、４９…電解液注入口、５０ａＬ、５０ｂＬ…第３側面片、５０ａＲ、５０ｂＲ…第４側面片、５１ａＬ、５１ｂＬ、５１ａＲ、５１ｂＲ…接着面、６０、６０ａ、６０ｂ…正極、６１…正極反応層、６２…撥水層、６５…正極端子、７０…負極、７１…マグネシウム含有負極、７５…負極端子、８０、８０ａ、８０ｂ…セパレータ、８５…電極固定具、９０…電解液、１００…可撓性長尺シート、１０１…空気孔、１０２…山折り部、１０３…谷折り部、１０４…セル保持部、１１０…筒状ケース、１１１ａ、１１１ｂ…コの字状ケース、１１２ａ、１１２ｂ…空気孔片、１１２…空気孔、１１３…セル保持部、１２０…筒状ケース、１２１…空気孔、１２２…セル保持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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