(57)【要約】【課題】  可撓性を有する電池の陽極と、可撓性を有する電池の陽極の製造方法と、を提供すること。【解決手段】  ラテックスと硫黄とを混合した混合体Ｍを、１００〜１２０℃の温度で加熱処理して可撓性を有する基板Ａをつくり、基板Ａに銅板を押圧し、銅板を押圧した基板Ａを、１２１〜１８０℃の温度で加熱処理して、硫化銅の層１２を形成した基板１１をつくり、硫化銅の層１２の上に、活性炭の粒Ｃを乗せ、硫化銅の層１２と活性炭の粒Ｃを、１１６〜４４４℃の温度で加熱処理を施し、硫化銅の層１２の上に活性炭の層１３を形成すことによって、基板１１と、硫化銅の層１２と、活性炭の層１３と、からなる電池１の陽極１０を製造する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラテックス又は生ゴムに硫黄を加えて加硫処理を施すことにより得られる可撓性を有する基板と、
前記基板の上に形成された硫化銅の層と、
前記硫化銅の層の上に形成された活性炭の層と、を有することを特徴とする可撓性を有する電池の陽極。
【請求項２】
ラテックス又は生ゴムに硫黄を加え混合して、混合体をつくり、
前記混合体を、水の沸点以上の温度であり、且つ、加硫開始温度未満の温度で加熱して、可撓性を有する基板をつくり、
前記基板に銅板を接触させ、銅板が接触している前記基板を、加硫温度で加熱して、前記基板の上に硫化銅の層を形成し、
前記硫化銅の層の上に、活性炭の粒を乗せ、前記硫化銅の層と当該活性炭の粒とを、硫黄の融点以上の温度であり、且つ、硫黄の沸点未満の温度で加熱して、前記硫化銅の層の上に活性炭の層を形成することを特徴とする可撓性を有する電池の陽極の製造方法。
【請求項３】
ラテックス又は生ゴムに硫黄を加えて加硫処理を施すことにより得られる可撓性を有する基板と、前記基板の上に形成された硫化銅の層と、前記硫化銅の層の上に形成された活性炭の層と、を有する陽極と、
可撓性と絶縁性とを有する吸水性素材からなるセパレータと、
イオン化傾向が水素よりも大きな金属部材からなる陰極と、を有しており、
前記陽極と、前記セパレータと、前記陰極と、が、順番に積層しており、
前記陽極と前記陰極とは、前記セパレータによって隔てられており、
前記陽極の前記活性炭の層は、前記セパレータに接しており、
前記陰極は、複数個の前記金属部材の小片体を有しており、
前記小片体どうしの間には、隙間が形成されており、
可撓性を有する導電性部材が、前記小片体どうしを互いに接続しており、
前記小片体は、前記セパレータに接していることを特徴とする可撓性を有する電池。
【請求項４】
ラテックス又は生ゴムに硫黄を加えて加硫処理を施すことにより得られる可撓性を有する基板と、前記基板の上に形成された硫化銅の層と、前記硫化銅の層の上に形成された活性炭の層と、を有する陽極と、
可撓性と絶縁性とを有する吸水性素材からなるセパレータと、
イオン化傾向が水素よりも大きな金属部材からなる陰極と、を有しており、
前記陽極と、前記セパレータと、前記陰極と、が、順番に積層しており、
前記陽極と前記陰極とは、前記セパレータによって隔てられており、
前記陽極の前記活性炭の層は、前記セパレータに接しており、
前記陰極は、複数本の前記金属部材の棒状体を有しており、
前記棒状体どうしの間には、隙間が形成されており、
可撓性を有する導電性部材が、前記棒状体どうしを互いに接続しており、
前記棒状体は、前記セパレータに接していることを特徴とする可撓性を有する電池。
【請求項５】
ラテックス又は生ゴムに硫黄を加えて加硫処理を施すことにより得られる可撓性を有する基板と、前記基板の上に形成された硫化銅の層と、前記硫化銅の層の上に形成された活性炭の層と、を有する陽極と、
可撓性と絶縁性とを有する吸水性素材からなるセパレータと、
イオン化傾向が水素よりも大きな金属部材からなる陰極と、を有しており、
前記陽極と、前記セパレータと、前記陰極と、が、順番に積層しており、
前記陽極と前記陰極とは、前記セパレータによって隔てられており、
前記陽極の前記活性炭の層は、前記セパレータに接しており、
前記陰極は、複数個の前記金属部材の小片体と、複数本の前記金属部材の棒状体と、を有しており、
前記小片体どうしの間と、前記棒状体どうしの間と、前記小片体と前記棒状体との間と、には、それぞれ隙間が形成されており、
可撓性を有する導電性部材が、前記小片体どうし間と、前記棒状体どうし間と、前記小片体と前記棒状体との間と、を、互いに接続しており、
前記小片体と前記棒状体は、前記セパレータに接していることを特徴とする可撓性を有する電池。
【請求項６】
前記セパレータには、酸が浸透していることを特徴とする請求項３から請求項５のうちのいずれかの請求項に記載の可撓性を有する電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性を有する電池の陽極と、可撓性を有する電池の陽極の製造方法と、可撓性を有する電池と、に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、乾電池をはじめとする様々なタイプの電池が開発され用いられている。これらの電池は、固い金属製や樹脂製の外側容器を有し、電池の中の充填物等が外に漏れ出ることを防止している。これらの電池は、使わなくても、時間が経過するにつれて自然に放電し、その起電力が低下してしまう。
【０００３】
近年、水を電解液として用いるいわゆる水電池が提唱されている（例えば、特許文献１を参照）。
この水電池は、外側容器としての金属製の外筒体と、外筒体の内側に当接して設けられた陰極内筒体と、陰極内筒体に充填された酸化物質からなる粉末充填材と、粉末充填材中に差し込まれた炭素棒の陽極集電体と、を有している。そして、陰極内筒体内部において、セパレータが、陰極内筒体と粉末充填材との間に入っている。また、外筒体の一端には、注水口が形成されており、注水口を介して外部から粉末充填材へ給水可能に構成されている。
【０００４】
この水電池を使用する際は、注水口から水を粉末充填材へ給水する。給水された水によって、陰極内筒体が酸化し、イオンが陰極内筒体から発生する。そして、電導域が陰極内筒体と陽極集電体との間に発生し、起電力が生じる。
この水電池は、水を注水口から給水しない限り、放電しない。このため、長期間にわたり電池の起電力を維持することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実登３１５２９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、水電池を含めて従来ある電池は、以下の問題点を有している。
すなわち、従来ある電池は、固い金属製や樹脂製の外側容器を有するために、電池は変形不可能であり、固定化された形状を有している。また、従来ある電池に使われている電極も、変形不可能な形状であることが多く、このことも電池が変形不可能であることの一因となっている。このため、電池を設置する場所等は、電池の固定化された形状にあわせて設計しなければならない。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するものであり、その目的とするところは、変形可能な電池の製造を可能とする可撓性を有する電池の陽極を提供することと、変形可能な電池の製造を可能とする可撓性を有する電池の陽極の製造方法を提供することと、変形可能な可撓性を有する電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、その課題を解決するために以下のような構成をとる。請求項１の発明に係る可撓性を有する電池の陽極は、ラテックス又は生ゴムに硫黄を加えて加硫処理を施すことにより得られる可撓性を有する基板と、前記基板の上に形成された硫化銅の層と、前記硫化銅の層の上に形成された活性炭の層と、を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明に係る可撓性を有する電池の陽極の製造方法は、ラテックス又は生ゴムに硫黄を加え混合して、混合体をつくり、前記混合体を、水の沸点以上の温度であり、且つ、加硫開始温度未満の温度で加熱して、可撓性を有する基板をつくり、前記基板に銅板を接触させ、銅板が接触している前記基板を、加硫温度で加熱して、前記基板の上に硫化銅の層を形成し、前記硫化銅の層の上に、活性炭の粒を乗せ、前記硫化銅の層と当該活性炭の粒とを、硫黄の融点以上の温度であり、且つ、硫黄の沸点未満の温度で加熱して、前記硫化銅の層の上に活性炭の層を形成することを特徴とする。
【００１０】
ラテックス又は生ゴムと、硫黄と、を混合して得られる混合体は、ラテックス又は生ゴムに由来する水分を含んでいる。混合体を加熱することによって、ラテックス又は生ゴムに由来する水分が、混合体から蒸発する。混合体を加熱する温度は、水の沸点以上の温度であり、且つ、加硫開始温度未満の温度である。混合体を加熱する温度は、例えば、１００〜１２０℃である。このような温度で混合体を加熱することにより、可撓性を有する基板が得られる。
【００１１】
次いで、混合体を加熱して得られた基板に、銅板を押し当てる等して接触させる。銅板を押し当てた状態の基板を、加硫温度で加熱する。この時の加熱温度（すなわち、加硫温度）は、例えば、１２１〜１８０℃である。
本願発明者が試行錯誤して得た知見によれば、銅板を押し当てた状態の基板を、加硫温度で加熱することにより、基板の上に硫化銅の層が形成される。
【００１２】
次いで、基板の上に形成された硫化銅の層の上に、活性炭の粒を乗せる。そして、硫化銅の層と活性炭の粒とを、硫黄の融点以上の温度であり、且つ、硫黄の沸点未満の温度で加熱する。基板の上に形成された硫化銅の層の中には、硫化銅となっていない硫黄が存在している。この硫黄が溶解し、溶解した硫黄によって、活性炭の粒が硫化銅の層の上に固定され、硫化銅の層の上に活性炭の層が形成される。このようにして形成した活性炭の層は、硫化銅の層によく密着している。
【００１３】
このような方法によって、ラテックス又は生ゴムに加硫処理を施した可撓性を有する基板と、この基板の上に形成された硫化銅の層と、この硫化銅の層の上に形成された活性炭の層と、を有する電池の陽極を製造することができる。
この陽極は、可撓性を有し、変形可能である。このため、この陽極を有する電池においては、陽極によって、電池の可撓性が損なわれることはない。
【００１４】
この陽極を有する電池においては、硫化銅の層が、集電体の層となり、活性炭の層が、陽極活物質の層となる。活性炭の層は、活性物質である空気を大気中から取り込み、陽極に集電性を付与する。
また、この陽極は、白金等の希少金属を原料として使う必要が無いので、安価に製造可能である。
【００１５】
請求項３の発明に係る可撓性を有する電池は、ラテックス又は生ゴムに硫黄を加えて加硫処理を施すことにより得られる可撓性を有する基板と、前記基板の上に形成された硫化銅の層と、前記硫化銅の層の上に形成された活性炭の層と、を有する陽極と、可撓性と絶縁性とを有する吸水性素材からなるセパレータと、イオン化傾向が水素よりも大きな金属部材からなる陰極と、を有しており、前記陽極と、前記セパレータと、前記陰極と、が、順番に積層しており、前記陽極と前記陰極とは、前記セパレータによって隔てられており、前記陽極の前記活性炭の層は、前記セパレータに接しており、前記陰極は、複数個の前記金属部材の小片体を有しており、前記小片体どうしの間には、隙間が形成されており、可撓性を有する導電性部材が、前記小片体どうしを互いに接続しており、前記小片体は、前記セパレータに接していることを特徴とする。
【００１６】
この電池の陽極は、上記したように、可撓性を有し、変形可能である。
セパレータは、可撓性と絶縁性とを有する吸水性素材によって形成されている。かかる吸水性素材として、例えば、紙、織布、不織布、スポンジ等を挙げることができる。また、セパレータによって、陽極と陰極との短絡が防止されている。
【００１７】
陰極を構成する金属部材は、イオン化傾向が水素よりも大きな金属部材であれば良い。なお、取扱いの容易性や電池の起電力の観点から、陰極を構成する金属部材は、マグネシウムであることが好ましい。
陰極を構成する金属部材の小片体の形状は、特に限定されない。また、金属部材の小片体の縦方向、横方向及び高さ方向の大きさは、特に限定されない。ただし、金属部材の小片体の縦方向、横方向及び高さ方向の大きさは、小さい方が好ましい。特に、金属部材の小片体の高さ方向の大きさは、小さい方が好ましい。
【００１８】
金属部材の小片体どうし間を接続する可撓性を有する導電性部材は、例えば、銅の電線であっても良いし、アルミニウムや銅の金属箔であっても良い。
また、導電性部材と、金属部材の小片体と、のうちのいずれか一方又は両方が、可撓性を有する樹脂、ゴム、布等によって支承されていても良い。
【００１９】
金属部材の小片体は、ランダムに配置されていても良いし、一定の規則性をもって配置されていても良い。ただし、互いに接続された金属部材の小片体どうしの間には、隙間が設けられている。導電性部材が屈曲することにより、隙間の形状が変化し、金属部材の小片体どうし間の相対的位置が変化する。金属部材の小片体どうし間の相対的位置が変化することにより、陰極に可撓性が与えられる。
【００２０】
したがって、上述した陽極と、上述したセパレータと、上述した陰極と、を有する電池は、可撓性を有し、変形可能となる。そして、電池を設置する場所の形状や状態にあわせて、電池を変形させて使用することができる。
電池を使用する際は、セパレータに水を含ませればよい。セパレータに含ませる水は、例えば、水道水、雨水、湖の水、河川の水等の塩分を含まない水であっても良いし、海水等の塩分を含む水であっても良い。また、電池を使用する際は、セパレータに水を注水しても良いし、電池をそのまま水に浸しても良い。
【００２１】
セパレータが水を含んだ状態になると、セパレータに接する陰極において、陰極活物質の金属部材がイオン化し、自由電子が金属部材から放出される。そして、セパレータに接する陽極において、活性炭の層に含まれる空気中の酸素と、セパレータの水と、が、陰極において金属部材から放出された自由電子を受けとる。そして、陽極から水酸化物イオンがセパレータの水の中に放出される。
【００２２】
電池全体として、陰極の金属部材と、陽極から得られる酸素と、セパレータの水と、が、反応し、金属部材を構成する金属の水酸化物が生成して、電池に起電力が生じる。
このような構成の電池であれば、セパレータを乾燥した状態に維持しておきさえすれば、長期間にわたって電池の自然放電を防止しつつ保存しておくことが可能であり、いつでも簡単に使用可能である。
【００２３】
請求項４の発明に係る可撓性を有する電池は、ラテックス又は生ゴムに硫黄を加えて加硫処理を施すことにより得られる可撓性を有する基板と、前記基板の上に形成された硫化銅の層と、前記硫化銅の層の上に形成された活性炭の層と、を有する陽極と、可撓性と絶縁性とを有する吸水性素材からなるセパレータと、イオン化傾向が水素よりも大きな金属部材からなる陰極と、を有しており、前記陽極と、前記セパレータと、前記陰極と、が、順番に積層しており、前記陽極と前記陰極とは、前記セパレータによって隔てられており、前記陽極の前記活性炭の層は、前記セパレータに接しており、前記陰極は、複数本の前記金属部材の棒状体を有しており、前記棒状体どうしの間には、隙間が形成されており、可撓性を有する導電性部材が、前記棒状体どうしを互いに接続しており、前記棒状体は、前記セパレータに接していることを特徴とする。
【００２４】
陰極を構成する金属部材は、イオン化傾向が水素よりも大きな金属部材であれば良い。なお、取扱いの容易性や電池の起電力の観点から、陰極を構成する金属部材は、マグネシウムであることが好ましい。
陰極を構成する金属部材の棒状体の径や長さは、特に限定されない。また、金属部材の棒状体の長手方向に直交する断面の形状は、特に限定されない。この断面の形状は、例えば、三角形や四角形等の多角形であっても良いし、円形や楕円形であっても良い。ただし、この断面の縦方向及び横方向の大きさは、小さい方が好ましい。
【００２５】
本願発明者が試行錯誤して得た知見によれば、マグネシウムの塊を圧延して扁平な棒状体を形成すると、この形成された棒状体は、その長手方向に撓むことができる。
複数個の金属部材の棒状体どうし間を接続する可撓性を有する導電性部材は、例えば、銅の電線であっても良いし、アルミニウムや銅の金属箔であっても良い。
【００２６】
また、導電性部材と、金属部材の棒状体と、のうちのいずれか一方又は両方が、可撓性を有する樹脂、ゴム、布等によって支承されていても良い。
そして、金属部材の棒状体どうしは、例えば、以下に述べるようにして配置されていれば良い。すなわち、金属部材の棒状体どうしが、互いの長手方向の向きを平行にして配置される。そして、金属部材の棒状体どうしが、長手方向と直交する方向に並ぶ。そして、隣接する棒状体の集合体どうしの間には、隙間が形成されている。
【００２７】
また、金属部材の棒状体どうしは、例えば、以下に述べるようにして配置されていても良い。すなわち、複数本の金属部材の棒状体どうしが、長手方向に一列に配置され、一列の棒状体の集合体が形成される。
一列の棒状体の集合体において、隣接する金属部材の棒状体どうしの間には、隙間が形成されている。さらに、複数列の棒状体の集合体が、互いの長手方向の向きを平行にして配置される。そして、棒状体の集合体どうしは、長手方向と直交する方向に並ぶ。さらに、隣接する棒状体の集合体どうしの間には、隙間が形成されている。
【００２８】
互いに接続された金属部材の棒状体どうしの間には、隙間が設けられている。このため、導電性部材が屈曲することにより、金属部材の棒状体どうし間の相対的位置は、変化可能である。金属部材の棒状体どうし間の相対的位置が変化することと、棒状体がその長手方向に撓むことができることとによって、陰極に可撓性が与えられる。
【００２９】
したがって、上述した陽極と、上述したセパレータと、上述した陰極と、を有する電池は、可撓性を有し、変形可能となる。そして、電池を設置する場所の形状や状態にあわせて、電池を変形させて使用することができる。
電池を使用する際は、セパレータに水を含ませればよい。この水は塩分を含まない水であっても良いし、塩分を含む水であっても良い。また、電池を使用する際は、セパレータに水を注水しても良いし、電池をそのまま水に浸しても良い。陰極の金属部材と、陽極から得られる酸素と、セパレータの水と、が、反応して水酸化マグネシウムが生成し、電池に起電力が生じる。
【００３０】
このような構成の電池であれば、セパレータを乾燥した状態に維持しておきさえすれば、長期間にわたって電池の自然放電を防止しつつ保存しておくことが可能であり、いつでも簡単に使用可能である。
【００３１】
請求項５の発明に係る可撓性を有する電池は、ラテックス又は生ゴムに硫黄を加えて加硫処理を施すことにより得られる可撓性を有する基板と、前記基板の上に形成された硫化銅の層と、前記硫化銅の層の上に形成された活性炭の層と、を有する陽極と、可撓性と絶縁性とを有する吸水性素材からなるセパレータと、イオン化傾向が水素よりも大きな金属部材からなる陰極と、を有しており、前記陽極と、前記セパレータと、前記陰極と、が、順番に積層しており、前記陽極と前記陰極とは、前記セパレータによって隔てられており、前記陽極の前記活性炭の層は、前記セパレータに接しており、前記陰極は、複数個の前記金属部材の小片体と、複数本の前記金属部材の棒状体と、を有しており、前記小片体どうしの間と、前記棒状体どうしの間と、前記小片体と前記棒状体との間と、には、それぞれ隙間が形成されており、可撓性を有する導電性部材が、前記小片体どうし間と、前記棒状体どうし間と、前記小片体と前記棒状体との間と、を、互いに接続しており、前記小片体と前記棒状体は、前記セパレータに接していることを特徴とする。
【００３２】
かかる構成の電池は、可撓性を有し、変形可能である。そして、電池を設置する場所の形状や状態にあわせて、電池を変形させて使用することができる。
また、セパレータを乾燥した状態に維持しておきさえすれば、長期間にわたって電池の自然放電を防止しつつ保存しておくことが可能であり、いつでも簡単に使用可能である。
【００３３】
請求項６の発明に係る可撓性を有する電池は、請求項３から請求項５のうちのいずれかの請求項に記載の可撓性を有する電池であって、前記セパレータには、酸が浸透していることを特徴とする。
【００３４】
陰極を構成する金属部材の表面に、その金属の酸化被膜が形成されると、陰極において、その金属のイオン化が阻害され、金属部材からの自由電子の放出も阻害される。
また、陰極を構成する金属部材から水酸化物が生成すると、この生成した水酸化物は、セパレータにおける目詰まりの原因となる。
【００３５】
セパレータに浸透している酸が、陰極を構成する金属部材の表面において、その金属の酸化被膜が形成されることを防止するとともに、陰極を構成する金属部材から生成する水酸化物を溶かす。
セパレータに浸透している酸は、特にその種類を問わない。しかし、電池の取扱いの容易性を高める観点や、電池に触れる人や物への影響を小さくする観点から、セパレータに浸透している酸は、クエン酸や酢酸等の弱酸であることが好ましい。
【発明の効果】
【００３６】
上記のような可撓性を有する電池の陰極と、可撓性を有する電池の陰極の製造方法と、可撓性を有する電池であるので、変形可能な電池の製造を可能とする可撓性を有する電池の陽極を提供することができ、変形可能な電池の製造を可能とする可撓性を有する電池の陽極の製造方法を提供することができ、変形可能な可撓性を有する電池を提供することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】電池の構成図である。
【図２】電池の陰極の構成図である。
【図３】撓んでいる電池の状態説明図である。
【図４】変形例１に係る電池の陽極の構成図である。
【図５】変形例２に係る電池の陽極の構成図である。
【図６】変形例３に係る電池の陽極の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本発明の実施の形態を図１から図３を参照しつつ以下に説明する。
電池１は、陽極１０と、陰極２０Ａと、セパレータ３０と、を有している。
陽極１０は、基板１１と、硫化銅の層１２と、活性炭の層１３と、を有している。硫化銅の層１２は、基板１１の上に形成されており、さらに、活性炭の層１３は、硫化銅の層１２の上に形成されている。
【００３９】
陽極１０は、以下の手順で製造される。
先ず、ラテックスと、硫黄と、を混合することによって、混合体Ｍ（図示せず）が得られる。この混合体Ｍに第１の加熱処理を施す。第１の加熱処理の温度は１００〜１２０℃である。なお、第１の加熱処理の温度は、大気圧下における水の沸点以上の温度であり、且つ、加硫開始温度未満の温度である。
【００４０】
混合体Ｍに第１の加熱処理が施されると、水分が混合体Ｍから蒸発し、混合体Ｍは可撓性を有する基板Ａ（図示せず）になる。
次いで、基板Ａに銅板を押圧し接触させる。銅板を押圧した状態の基板Ａに、第２の加熱処理を施す。第２の加熱処理の温度は１２１〜１８０℃である。なお、第２の加熱処理の温度は、加硫温度である。また、第２の加熱処理の温度が１８０℃を超えることは、基板Ａの中の硫黄が酸化物となってしまう原因となるので好ましくない。
【００４１】
銅板を押圧した基板Ａに第２の加熱処理が施されると、基板Ａは加硫処理されて基板１１になるとともに、基板１１の上に硫化銅の層１２が形成される。
次いで、基板１１の上の硫化銅の層１２の上に、活性炭の粒Ｃ（図示せず）を乗せる。そして、硫化銅の層１２と活性炭の粒Ｃとに、第３の加熱処理を施す。第３の加熱処理の温度は、１１６〜４４４℃である。なお、第３の加熱処理の温度は、硫黄の融点以上の温度であり、且つ、硫黄の沸点未満の温度である。
【００４２】
硫化銅の層１２と活性炭の粒Ｃとに、第３の加熱処理が施されると、硫化銅の層１２の中において、硫化銅となっていない硫黄が溶解する。この溶解した硫黄によって、活性炭の粒Ｃが硫化銅の層１２の上に密着して固定され、結果として、硫化銅の層１２の上に活性炭の層１３が形成される。
【００４３】
陰極２０Ａは、複数本のマグネシウムの棒状体２１Ａと、アルミニウム箔である導電性部材２４と、を有している。
棒状体２１Ａは、マグネシウムの塊を扁平な細長い棒状に圧延することによって形成されており、扁平な四角形の断面が長手方向に連続している。そして、棒状体２１Ａは、その圧延方向である長手方向に撓むことができる。
【００４４】
複数本の棒状体２１Ａどうしは、互いの長手方向の向きを平行にそろえて、導電性部材２４の上に配置されている。また、導電性部材２４の上において、棒状体２１Ａどうしは、棒状体２１Ａの長手方向と直交する方向に並んでいる。さらに、導電性部材２４の上において、隣接する棒状体２１Ａどうしの間には、隙間が形成されている。
【００４５】
そして、棒状体２１Ａどうし間は、導電性部材２４によって接続された状態となっている。
セパレータ３０は、屈曲自在な不織布によって形成されており、可撓性と絶縁性とを有している。セパレータ３０が、陽極１０の活性炭の層１３の上にのっており、さらに、陰極２０Ａが、セパレータ３０の上にのっている。すなわち、陽極１０と陰極２０Ａとが互いに直接接触することは、セパレータ３０によって防止されている。また、セパレータ３０には、クエン酸が浸透している。
【００４６】
以上が、電池１の構成である。次に、この電池１の作用効果について説明する。
電池１を使用する際は、電池１の陽極１０と陰極２０Ａに導電線４０を介して外部の負荷４１を接続し、セパレータ３０に海水を含ませる。
セパレータ３０が海水を含むと、陰極２０Ａの棒状体２１Ａにおいて、マグネシウムがイオン化してセパレータ３０の海水の中に放出されるとともに、マグネシウムから放出される自由電子が、陰極２０Ａから負荷４１を介して陽極１０に流れる。
【００４７】
また、陽極１０において、活性炭の層１３に含まれる空気中の酸素と、セパレータ３０に含まれる海水と、が、陰極２０Ａから流れる自由電子を受けとる。そして、水酸化物イオンが陽極１０からセパレータ３０の海水の中に放出される。
電池１全体として、陰極２０Ａのマグネシウムと、陽極１０から得られる酸素と、セパレータ３０の海水と、が、反応して水酸化マグネシウムが生成し、電池１に起電力が生じる。
【００４８】
セパレータ３０に浸透しているクエン酸は、陰極２０Ａの表面にマグネシウムの酸化被膜が形成されることを防止する。また、セパレータ３０に浸透しているクエン酸は、生成した水酸化マグネシウムを溶かし、セパレータ３０が水酸化マグネシウムによって目詰まりすることを防止している。したがって、電池１の起電力が、マグネシウムの酸化被膜やセパレータ３０の水酸化マグネシウムによる目詰まりによって低下することが、防止されている。
【００４９】
陽極１０の基板１１は、可撓性を有する。そして、基板１１に形成された硫化銅の層１２と活性炭の層１３とは、基板１１に撓みが生じると、基板１１とともに撓み、基板１１から剥離したり破損したりしないことを、本願発明者は確認している。したがって、陽極１０は、可撓性を有している。
【００５０】
また、陰極２０Ａにおいては、複数本の棒状体２１Ａどうしが、互いに隙間をあけて導電性部材２４の上に並んで配置されている。そして、各棒状体２１Ａは、その長手方向に撓むことができる。さらに、導電性部材２４が屈曲すると、棒状体２１Ａどうし間の相対的位置が変化する。このため、陰極２０Ａは、可撓性を有している。
【００５１】
セパレータ３０は、屈曲自在な不織布によって形成されているので、セパレータ３０は、可撓性を有している。
したがって、可撓性を有する陽極１０と、可撓性を有する陰極２０Ａと、可撓性を有するセパレータ３０と、によって形成されている電池１も、可撓性を有している（図３を参照）。
【００５２】
電池１が可撓性を有しているので、電池１を撓みが生じる場所において、電池１を使用することが可能である。例えば、この電池１を衣類に縫い込む等すれば、電池１が衣類の生地とともに撓むことができ、衣類を着る者が電池１の存在によって異物感を感じることが防止される。
【００５３】
電池１が放電するのは、セパレータ３０に海水等の水が含まれているときだけである。したがって、少なくともセパレータ３０が乾燥した状態であれば、電池１が自然に放電してしまうことはなく、電池１を長期間にわたっていつでも使用可能な状態に維持しておくことができる。
【００５４】
陰極２０Ａの構成に代えて、図４の変形例１に示す陰極２０Ｂの構成とすることも可能である。
陰極２０Ｂは、複数本のマグネシウムの棒状体２１Ｂと、アルミニウム箔である導電性部材２４と、を有している。
【００５５】
棒状体２１Ａと同様に、棒状体２１Ｂは、マグネシウムの塊を扁平な細長い棒状に圧延することによって形成されており、扁平な四角形の断面が長手方向に連続している。そして、棒状体２１Ｂは、その圧延方向である長手方向に撓むことができる。
複数本の棒状体２１Ｂが、互いの長手方向の向きをそろえて、一直線上に並んでいる。この一直線上に並んでいる複数本の棒状体２１Ｂが、一本の集合体２２Ｂを形成している。一つの集合体２２Ｂにおいて、長手方向に隣接する棒状体２１Ｂの端部どうしの間には、隙間が形成されている。
【００５６】
さらに、複数本の集合体２２Ｂが、導電性部材２４の上に配置されている。また、導電性部材２４の上において、集合体２２Ｂどうしは、集合体２２Ｂの長手方向と直交する方向に並んでいる。さらに、導電性部材２４の上において、隣接する集合体２２Ｂどうしの間には、隙間が形成されている。
【００５７】
そして、棒状体２１Ｂどうし間は、導電性部材２４によって接続された状態となっている。
かかる構成の陰極２０Ｂにおいて、棒状体２１Ｂの長手方向の可撓性は、陰極２０Ａにおける棒状体２１Ａの長手方向の可撓性よりも大きい。
【００５８】
陰極２０Ａの構成に代えて、図５の変形例２に示す陰極２０Ｃの構成とすることも可能である。
陰極２０Ｃは、複数個のマグネシウムの小片体２３Ｃと、アルミニウム箔である導電性部材２４と、を有している。
【００５９】
複数個の小片体２３Ｃが、導電性部材２４の上に配置されている。導電性部材２４の上において、隣接する小片体２３Ｃどうしの間には、隙間が形成されている。
そして、小片体２３Ｃどうし間は、導電性部材２４によって接続された状態となっている。
かかる構成の陰極２０Ｃは、いずれの方向にも撓むことができる。
【００６０】
陰極２０Ａの構成に代えて、図６の変形例３に示す陰極２０Ｄの構成とすることも可能である。
陰極２０Ｄは、複数本のマグネシウムの棒状体２１Ｄと、複数個のマグネシウムの小片体２３Ｄと、アルミニウム箔である導電性部材２４と、を有している。
【００６１】
棒状体２１Ｂと同様に、棒状体２１Ｄは、マグネシウムの塊を扁平な細長い棒状に圧延することによって形成されており、扁平な四角形の断面が長手方向に連続している。そして、棒状体２１Ｄは、その圧延方向である長手方向に撓むことができる。
棒状体２１Ｂと同様に、複数本の棒状体２１Ｄが、互いの長手方向の向きをそろえて、一直線上に並んでいる。この一直線上に並んでいる複数本の棒状体２１Ｄが、一本の集合体２２Ｄを形成している。一つの集合体２２Ｄにおいて、長手方向に隣接する棒状体２１Ｄの端部どうしの間には、隙間が形成されている。
【００６２】
さらに、複数本の集合体２２Ｄが、導電性部材２４の上の一部に配置されている。また、導電性部材２４の上において、集合体２２Ｄどうしは、集合体２２Ｄの長手方向と直交する方向に並んでいる。さらに、導電性部材２４の上において、隣接する集合体２２Ｄどうしの間には、隙間が形成されている。
【００６３】
また、小片体２３Ｃと同様に、複数個の小片体２３Ｄが、導電性部材２４の上の他の一部に配置されている。導電性部材２４の上において、隣接する小片体２３Ｃどうしの間には、隙間が形成されている。また、隣接する棒状体２１Ｄと小片体２３Ｄとの間にも、隙間が形成されている。
【００６４】
そして、棒状体２１Ｄどうし間、小片体２３Ｄどうし間、棒状体２１Ｄと小片体２３Ｄとの間は、導電性部材２４によって接続された状態となっている。
かかる構成の陰極２０Ｄは、棒状体２１Ｄが配置されている部分において、陰極２０Ｂと同様の可撓性を有し、小片体２３Ｄが配置されている部分において、陰極２０Ｃと同様の可撓性を有する。
【００６５】
陰極２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄの構成を適宜選択することにより、陰極の可撓性の程度や電池の可撓性の程度を調節することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１    電池
１０    陽極
１１    基板
１２    硫化銅の層
１３    活性炭の層
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ    陰極
２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｄ    棒状体
２２Ｂ、２２Ｄ    集合体
２３Ｃ、２３Ｄ    小片体
２４    導電性部材
３０    セパレータ
４０    導電線
４１    負荷
Ｉ    電流
【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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