(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向、周方向及び径方向を有し、内部にアノード体とカソード体とが配置された枠体を含む空気マグネシウム電池において、
前記枠体の内部には、複数の分離壁によって区分された内部空間である複数のセルが位置し、各前記セルにおいて、前記周方向へ延びる前記アノード体と前記カソード体とが、前記径方向において互いに離間対向して位置することを特徴とする空気マグネシウム電池。
【請求項２】
各前記セルにおいて、前記アノード体と前記カソード体とが、前記径方向において等間隔に互いに離間するように同心円状に配置される請求項１に記載の空気マグネシウム電池。
【請求項３】
前記アノード体と前記カソード体とは、前記枠体の底面から上方へ離間して位置している請求項１又は２に記載の空気マグネシウム電池。
【請求項４】
複数の前記アノード体が配置された内蓋と、前記セルの外周面に複数の前記カソード体が配置された内枠体と、前記内枠体を被覆する外枠体とを有し、前記内蓋が前記内枠体に取り付けられた状態において、前記内蓋の上面から上方へ鉤状に延びる第１端子と、前記内枠体の外周面に位置する第２端子とが互いに当接される請求項１〜３のいずれかに記載の空気マグネシウム電池。
【請求項５】
前記アノード体は、前記内蓋に着脱可能に取り付けられている請求項４に記載の空気マグネシウム電池。
【請求項６】
前記外枠体の外周面には、前記内枠体に配置された前記カソード体に空気を供給するための複数の通気口が配置される請求項４又は５に記載の空気マグネシウム電池。
【請求項７】
前記外枠体の外周面には、電気機器の本体との分離を防止するためのストッパー手段が配置されている請求項４〜６のいずれかに記載の空気マグネシウム電池。
【請求項８】
前記周方向へ延び、かつ、前記径方向において互いに離間対向する内側アノード体と内側カソード体とが配置された複数の内周セルと、前記周方向へ延び、かつ、前記径方向において互いに離間対向する外側アノード体と外側カソード体とが配置された複数の外周セルとから形成された２重の内部構造を有する請求項４〜７のいずれかに記載の空気マグネシウム電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気や水等の自然燃料を利用して発電する空気マグネシウム電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気や水等の自然燃料を利用して発電する空気マグネシウム電池は、公知である。例えば、特許文献１には、外枠体に固定されたカソード体と、外枠体の内部に位置するアノード体とを有する空気マグネシウム電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１２５８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示の空気マグネシウム電池は、水を外枠体の内部に注入すると、水が酸化触媒として作用してカソード体とアノード体との間にイオン化反応が生じ、両電極間に起電力が生じる。
【０００５】
しかし、かかる空気マグネシウム電池においては、１つのカソード体と１つのアノード体との組み合わせからなる電極によって起電力を発生させるものであるから、得られる起電力が比較的に小さくなる。そのために、比較的に大きな起電力を得るためには、両電極及び外枠体自体の外形寸法を大きくする必要があり、電気機器の電源として使用する場合等において、スペースの限られた状態では、所要の大きさの起電力を発生させることができなかった。
【０００６】
本発明は、従来の空気マグネシウム電池の改良であって、枠体内の限られたスペースにおいて、効率良く起電力を発生させることのできる空気マグネシウム電池の提供に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上下方向、周方向及び径方向を有し、アノード体とカソード体とが配置された枠体を含む空気マグネシウム電池に関する。
【０００８】
本発明に係る空気マグネシウム電池は、前記枠体の内部には、複数の分離壁によって区分された内部空間である複数のセルが位置し、各前記セルにおいて、前記周方向へ延びる前記アノード体と前記カソード体とが、前記径方向において互いに離間対向して位置する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の実施の形態に係る空気マグネシウム電池においては、枠体内の複数のセルにおいて、周方向へ延びるアノード体とカソード体とが径方向において離間して配置されているので、セルごとに一定の起電力を発生させることができ、発電効率性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図面は、本発明の特定の実施の形態を示し、発明の不可欠な構成ばかりでなく、選択的及び好ましい実施の形態を含む。
【図１】本発明に係る空気マグネシウム電池を使用した照明装置の斜視図。
【図２】照明装置の分解図。
【図３】空気マグネシウム電池の正面側から視た斜視図。
【図４】空気マグネシウム電池の背面図。
【図５】空気マグネシウム電池の分解斜視図。
【図６】図３のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図。
【図７】空気マグネシウム電池の内部の様子を示す断面図。
【図８】変形例の一例の空気マグネシウム電池における、図７と同様の断面図。
【図９】変形例における内枠体の内部の様子を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
下記の各実施の形態は、図１〜９に示す空気マグネシウム電池１０に関し、発明の不可欠な構成ばかりではなく、選択的及び好ましい構成を含む。
【００１２】
図１及び図２を参照すると、可搬用の照明装置（電気機器）１は、円筒形状であって、上下方向Ｙと、周方向Ｘ及び径方向Ｚと、環状の把持部２ａが取り付けられた照明本体（電気機器の本体）２と、照明本体２に電源を供給する空気マグネシウム電池（電源供給装置）１０とを有する。照明本体２と空気マグネシウム電池１０とは、照明装置１と同様に円筒状であって、上下方向Ｙ，周方向Ｘ及び径方向Ｚを有する。なお、空気マグネシウム電池１０は、照明装置以外に、小型、大型を問わずに、様々な電気機器の電源供給装置として利用可能である。
【００１３】
照明本体２は、環状の把持部２ａが取り付けられ、かつ、内部に光源（ＬＥＤ発光体等）３が配置された外蓋体４と、外蓋体４の下方に位置する透明又は半透明のガラス材又はプラスチック材料から形成された筒状体６と、筒状体６の下方に位置する中空の台座部７とを有する。筒状体６の内部には、光源３に向かって先鋭状を有する反射体５と、光源３から下方へ延びる金属材料から形成された中空状のシース８が上下方向Ｙへ延びて台座部７の内部まで延在している。シース８内には、光源３と空気マグネシウム電池１０とを電気的に接続するためのリード線（図示せず）が収容されており、リード線の端部に位置する第１端子（一方が陰極、他方が陽極）９ａ，９ｂがシース８の下端から外部に露出している。シース８は、両端に螺子部を有する、外蓋体４の光源３と電気的に接続されるように螺着された細棒状の金属材から形成してもよい。図示していないが、外蓋体４には、光源３の照度を調整するための調節ツマミを設けていてもよい。
【００１４】
照明本体２と空気マグネシウム電池１０とは、互いに着脱可能に連結されている。具体的には、台座部７の下端開口から空気マグネシウム電池１０の上端部を嵌挿させて回転操作をして、台座部７の内周面に形成された、周方向Ｘに互いに対向する一方の端部から他方の端部に向かって次第にテーパ状に延びる第１嵌合突起７ａと、空気マグネシウム電池１０の外周面に位置する、第１嵌合突起７ａと係合可能なテーパ状を有する第２嵌合突起１２とを互いに嵌合させることによって、照明本体２と空気マグネシウム電池１０とが互いに連結されている。空気マグネシウム電池１０の外周面には、周方向Ｘにおいて第２嵌合突起１２に隣接する第２端子１１ａ，１１ｂが配置されており、照明本体２と空気マグネシウム電池１０とが互いに連結された状態において、照明本体２の台座部７内に位置する第１端子９ａ，９ｂが、第２端子１１ａ，１１ｂと互いに当接して電気的に接続される。
【００１５】
このように、照明本体２と空気マグネシウム電池１０との連結状態において、第１端子９ａ，９ｂと第２端子１１ａ，１１ｂとが互いに接触することによって、空気マグネシウム電池１０の起電力が光源３に供給されて、点灯させることができる。照明本体２と空気マグネシウム電池１０との連結と光源３への電力供給の切替とをリンクさせることによって、照明本体２と空気マグネシウム電池１０との連結が完全に行われない限りは（第１嵌合突起７ａと第２嵌合突起１２とが非係合の状態）、光源３に電力が供給されないので、空気マグネシウム電池１０を照明本体２に安全に取り付けることができる。また、台座部７の外面には、オプションとして、別体のＵＳＢ機器に電源を供給するための挿入口（ＵＳＢポート）が配置してもよい。なお、照明本体２を構成する外蓋体４は筒状体６に対して取外し可能に連結されており、筒状体６と台座部７とが一体に成形されているが、筒状体６と台座部７とが別体に成形されていてもよい。
【００１６】
図３〜図５を参照すると、空気マグネシウム電池１０は、略円筒状であって、上下方向Ｙにおいて互いに離間する上端１０ａ及び下端１０ｂと、外枠体２０と、外枠体２０内に配置された内枠体３０と、内枠体３０に着脱可能に取り付けられる内蓋４０及び外蓋５０と、外蓋５０に着脱可能に取り付けられる最外蓋６０とを含む。本実施形態において、外枠体２０と内枠体３０は、それぞれ別体に形成されているが、後記の本発明効果を奏する限りにおいて、別体ではなく、同一の部材から形成されていてもよい。また、各蓋においても、同様に、別体ではなく、同一の部材から形成されていてよい。空気マグネシウム電池１０は、円筒状の他に、三角形状、四角形等の各種公知の断面形状を有する立体形状であってもよいが、円筒状を有することによって、各蓋体を連結するときに、回転操作することによって内部の反応液が漏れないように容易に封止することができる。
【００１７】
外枠体２０は、外周面と、上下方向Ｙにおいて対向する開口端部２０ａ及び閉鎖端部（底面）２０ｂと、中空の円筒部２０ｃとを有する。外枠体２０の開口端部２０ａと円筒部２０ｃとの間には段差２１が位置し、開口端部２０ａの外周には、周方向Ｘに並ぶ複数の第２嵌合突起１２が配置されている。また、円筒部２０ｃの外周面には、空気マグネシウム電池１０の内部に空気流入するための通気スイッチ２３が配置されている。
【００１８】
内枠体３０は、外周面と、上下方向において対向する開口端部３０ａ及び閉止端部（底面）３０ｂと、中空の円筒部２０ｃとを有する。円筒部２０ｃの内部には、その中心に位置する円柱部３１から円筒部２０ｃの内周面へ放射状に延びる複数の分離壁３２が位置し、分離壁３２によって円筒部２０ｃの内部空間は、複数のセル３３に区分されている。具体的には、３つの分離壁３２によって、円筒部２０ｃの内部空間は、均等の大きさを有する、断面略扇形状の３つのセル３３に区分されている。円筒部２０ｃには、各セル３３の外周面を形成する部分において窓枠３４が配置されており、窓枠３４の内側には、薄板状のカソード体３５が配置されている。
【００１９】
内枠体３０の開口端部３０ａの下方には、外枠体２０の内周面に当接される環状のフランジ３６が位置している。また、開口端部３０ａの内周面には、周方向Ｘにおいて互いに離間し、かつ、径方向Ｚの内側へ突出する複数のリブ３８が配置されている。
【００２０】
図６を参照すると、円柱部３１の上端には、注水口１５から注入された反応液が収容される上方へ開口した凹部３９が位置し、凹部３９の下端には、各セル３３に反応液を均等に分配するための排出口（分水口）３９ａが設けられている。
【００２１】
内蓋４０は、中央に位置する透孔４０ａと、下面において周方向Ｘへ互いに離間して並ぶ、下方へ突設された複数の配置部４１とを有する。配置部４１は、下方へ突出し、かつ、径方向Ｚにおいて並行する２つの壁とそれらの壁の間に位置する円棒状の挿入部４１ａとを有する。配置部４１には、薄板かつ曲状のアノード体４５の一方端部が挟持された状態で配置されており、アノード体４５の一方端部に形成された挿入口に挿入部（ピン）４１ａが嵌挿されている。配置部４１により安定的にアノード体４５を固定するために、例えば、アノード体４５の一方端部を配置部４１に接着してもよいし、螺子孔を設けて螺着してもよい。また、内蓋４０は、周方向Ｘにおいて互いに離間して配置された、その上面から上方へ延びる鉤状のアノード端子４６を有する。各アノード端子４６は、アノード体４５のそれぞれにリード線（図示せず）を介して接続されている。また、内蓋４０の外周には、その位置決めのために、内枠体３０のリブ３８に係合される凹部が複数設けられている。
【００２２】
外蓋５０は、上端開口部（小径部）５０ａ及び上端開口部（大径部）５０ｂと、中心に位置する透孔５１と、上端開口部５０ａから透孔５１に向かって次第に傾斜して延びる漏斗状の内底面５２とを有する。上端開口部５０ａの外周には、最外蓋６０の内周面に形成された係合突起（図示せず）に係合可能な係合突起５３が配置されている。図６を参照すると、上下方向Ｙにおいて、外蓋５０の透孔５１、内蓋４０の透孔４０ａ及び内枠体３０の凹部３９とが連通することによって、注水口１５が形成される。図示していないが、外蓋５０から内枠体３０内へ移動した反応液が外部の漏れるのを防止するために、最外蓋６０と外蓋５０との間、外蓋５０と内蓋４０との間にそれぞれ、パッキンを配置してもよい。
【００２３】
図１〜図６を参照すると、外枠体２０の外面には、空気マグネシウム電池１０の起電力のオン、オフを切替するための切替スイッチ２３が配置されている。アノード体４５のすべてのアノード端子４６は切替スイッチ２３の第１接点２３ａに接続され、カソード体３５のすべてのカソード端子（図示せず）は、切替スイッチ２３の第２接点２３ｂに接続されている。切替スイッチ２３の押圧操作を繰り返すことによって、空気マグネシウム電池の回路が開閉を繰り返し、起電力の発生をコントロールすることができる。また、アノード端子４６は内枠体３０の外面に位置する第２端子１１ａ、カソード端子は第２端子１１ｂに接続されている。
【００２４】
外枠体２０と内枠体３０とは、切替スイッチ２３の第１及び第２接点２３ａ，２３ｂに各端子を接続しなければならないので分離することはできないが、各蓋については、組立可能に分離されたものであって、内蓋４０を内枠体３０の上端開口を塞ぐように位置合わせしながら配置した後に、内蓋４０を内枠体３０に螺着し、最外蓋６０を外蓋５０の上端開口を塞ぐように螺着する。空気マグネシウム電池１０を使用するときには、最外蓋６０を外して、外蓋５０の透孔５１と内蓋４０の透孔４０ａとが連通して形成された注水口１５から反応液を内部に注入する。
【００２５】
また、切替スイッチ２３の下方には、外枠体２０内に空気を流入させるための複数の通気口２４が配置されている。通気口２４から外部の空気を外枠体２０の内部に流入させることによって、内枠体３０の窓枠３４の内側に配置されたカソード体３５に酸素を供給することができる。なお、図示していないが、通気口２４を開閉するためのシャッターと、シャッターを開閉操作するための操作部とを有するシャッター手段を配置してもよい。
【００２６】
また、図５を参照すると、空気マグネシウム電池１０の背面（切替スイッチ２３の配置された面と径方向Ｚにおいて対向する面）には、ストッパー手段６５が配置される。ストッパー手段６５は、第２嵌合突起１２の下方に位置しており、外部に露出した、露出窓６６を上下方向Ｙへ移動可能な操作部６５ａと、外枠体２０の内部において弾装した状態で配置されている弾性部６５ｂとを有する。弾性部６５ｂは、断面波状の可撓性を有するプラスチック部材から形成されている。弾性部６５ｂには、可撓性を有するプラスチック部材のほかに、操作部６５ａと別体のそれを上方を付勢するゴムやコイルばね等を用いることができる。操作部６５ａの先端６５ｃは、弾性部６５ｂの付勢によって第２嵌合突起１２に当接又はそれに近接している。
【００２７】
照明本体２と空気マグネシウム電池１０とを連結する場合には、操作者が、外枠体２０の段差２１に照明本体２の下端を当接させた状態で回転操作をすると同時に、ストッパー手段６５の操作部６５ａを弾性部６５ｂの付勢に抗して下方へ押し下げる。それによって、操作部６５ａの先端６５ｃが第２嵌合突起１２の下方スペースから離脱して外枠体２０の内部へ移動する。そのまま回転操作を続けると、第１嵌合突起７ａと周方向Ｘへ離間して位置する突起部７ｂが第２嵌合突起１２の下方スペース内に入り込む。かかる状態において、操作部６５ａから指を離してそれを下方へ押し下げる力から解放すると、弾性部６５ｂの付勢によって先端６５ｃが下方スペース内に入り込み、突起部７ｂの周方向Ｘへの移動が阻止される。押し下げられた操作部６５ａの先端６５ｃが、下方スペース内に移動したときに、先端６５ｃが露出窓６６の上端に当接してカチッという操作音を発生させ、連結が完全に行われたことを知らせるクリック感を付与することができる。また、操作者が、操作部６５ａを押し下げなくても、回転操作しながら突起部７ｂを操作部６５ａの先端に当接させることによって操作部６５ａを押し下げるようにしてもよい。
【００２８】
アノード体４５は、イオン化傾向の比較的に大きな電極活物質、例えば、金属マグネシウム、アルミニウム、亜鉛等を用いることができる。カソード体３５は、薄板状であって、電気伝導率の良好な金属、例えば、金、銀、銅合金や活性炭、塩化銀、ステンレス等を用いることができる。本実施形態において、カソード体３５は、単層から形成されているが、起電力及び集電性能を向上させるために、例えば、カーボン材等の導電性材料から形成された第１層（電極層）と、第１層の一方面に取り付けられた活性炭等の正極活物質から形成された第２層（活性層）と、第１層の他方面に取り付けられた、導電性金属から形成された板状の第３層（集電層）とから構成された複数層から形成することもできる。カソード体３５を複層から形成する場合には、導電性を有する接着剤を介して各層を接合することが好ましい。反応液は、水のほかに塩水等の各種の反応液を用いることができる。
【００２９】
図６を参照すると、かかる構成を有する空気マグネシウム電池１０においては、最外蓋６０を取外した状態において、外蓋５０の内底面５２に供給された所要量の反応液は、注水口１５から下方に位置する円柱部３１の凹部３９に流入する。凹部３９に流入した反応液は、傾斜状の底面側に位置する排出口３９ａから各セル３３の内部に移動して注液域１８を形成する。各排出口３９ａの大きさや形状は同じであって、凹部３９に注入された反応液は、各セル３３にほぼ均等に分配される。ただし、各セル３３における発電効率等を考慮して、排出口３９ａの形状や大きさを相違させることによって、各セル３３に注入される液体の量を相違させてもよい。
【００３０】
図７を参照すると、空気マグネシウム電池１０において、内蓋４０の配置部４１に配置された複数のアノード体４５が、それぞれ、各セル３３内の注液域１８に位置しており、各セル３３の外周面に配置されたカソード体３５と径方向Ｚにおいて、同心円状に対向して位置している。また、複数の通気口２４から外気（空気）が外枠体２０の内部に流入する。このように、外枠体２０内に空気が流入した状態において、注液域１８にアノード体４５とカソード体３５とが配置されていることによって、カソード体３５に空気が供給されるとともに、反応液が酸化触媒として作用してカソード体３５とアノード体４５との間にイオン化反応が生じる。すなわち、イオン化したアノード体４５から発生した電子がカソード体３５で酸素と反応液中の水と反応して放電反応が生じて、カソード体３５とアノード体４５との間に電位差が生じて所定の起電力が発生する。
【００３１】
かかる電気化学反応によって、内枠体３０には、水酸化マグネシウム等の析出物６８と反応ガス（水素ガス）とが生成される。生成された反応ガスが空気マグネシウム電池１０の内部に充満した場合には、内圧によって内枠体３０又は外枠体２０の一部にひび割れ等が生じるおそれがあるが、発電中には、通気口２４から反応ガスが外部に排出されるので、内圧が高くなりすぎるおそれはない。このように、通気口２４は、カソード体３５に空気を供給するための機能を有するとともに、反応ガスを排出する機能を有する。また、通気口２４を開閉操作するシャッター手段を設けた場合には、一定の起電力を発生した後に、シャッターを閉じてカソード体３５への酸素の供給を停止して次第に起電力を低下させることによって、空気マグネシウム電池１０の起電力を調整することもできる。
【００３２】
また、アノード体４５とカソード体３５とは、内枠体３０の底面から所与寸法離間している。具体的には、アノード体４５の下端と内枠体３０の底面との上下方向Ｙにおける離間寸法Ｒ５（カソード体３５の下端と内枠体３０の底面との上下方向Ｙにおける離間寸法とほぼ同じ）は、約１０〜１５ｍｍである。生成された析出物６８が内枠体３０の内部に堆積されてアノード体４５及びカソード体３５の表面に付着した場合には、イオン化反応が低減されて、起電力が低下するおそれがあるが、このように、アノード体４５とカソード体３５とが内枠体３０の底面から所与寸法離間して位置していることによって、内枠体３０内に所要量の析出物が堆積しても、それらの表面が析出物に覆われるのを防止することができる。
【００３３】
また、アノード体４５とカソード体３５とは、それぞれ、周方向Ｘへ延びて同心円状に位置し、周方向Ｘの全域において、ほぼ等間隔を空けて径方向Ｚに離間対向している。アノード体４５とカソード体３５とによる電気化学反応の進行度合いは互いの離間距離に依るものであるから、各セル３３が異なる離間寸法を有する場合には、各セル３３内において発生される起電力にばらつきがあり、全体的な起電力を予測し難く、また、アノード体４５の交換時期等を各セル３３ごとに把握し難くなる。本実施形態のように、アノード体４５とカソード体３５との離間距離を各セル３３において一定となるように同心円状に配置することによって、電気化学反応の進行速度及び発生する起電力の大きさを予測してコントロールすることができる。また、全体として、離間寸法Ｒ２が等間隔であることから、アノード体４５とカソード体３５とにおいて部分的な反応度合いの相違が生じることなく、万遍なく全域をほぼ均等な度合いで反応させることによって、イオン化効率を向上させることができる。
【００３４】
具体的には、アノード体４５とカソード体３５との径方向Ｚにおける離間寸法Ｒ１は、５〜２０ｍｍであって、さらに、１０〜１４ｍｍであることが好ましい。離間寸法Ｒ１が、２０ｍｍ以上の場合には、イオン化効率が悪くなるおそれがあり、一方、離間寸法Ｒ１が、５ｍｍ以下の場合には、アノード体４５とカソード体３５とが接近しすぎて、アノード体４５の酸化反応によって生成される析出物６８がカソード体３５の表面に直接付着するおそれがある。
【００３５】
空気マグネシウム電池１０の発電開始から一定時間経過した後、アノード体４５及び反応液中における電気化学反応に寄与する構成要素が消費されることによって電流値が低下したときには、内枠体３０から内蓋４０を取り外して、アノード体４５と各セル３３内に注入されている反応液とを交換することによって再びピーク時の電流値を得ることができる。例えば、アノード体とカソード体とが、セパレータを介して幾重にも積層された配置態様を有する場合には、アノード体のみを取出して交換することはできず、空気マグネシウム電池自体が使い捨てのものになってしまうおそれがある。本実施形態においては、アノード体４５は、着脱可能に内蓋４０の配置部４１に交換可能に嵌挿されて固定されているのみであるから、取外し及び取付け操作が容易であって、空気マグネシウム電池１０自体を廃棄せずに、再利用することができる。また、反応液は内蓋４０を取外さなくても、注水口１５から直接排出することができる。
【００３６】
＜変形例＞
図８は、本実施形態に係る空気マグネシウム電池１０の変形例の一例における、図７と同様の空気マグネシウム電池１０の断面図、図９は、変形例の空気マグネシウム電池１０の内部の様子を示す断面図である。
【００３７】
本変形例に係る空気マグネシウム電池１０においては、内枠体３０の内部が径方向Ｚにおいて区分された２重構造を有しており、径方向Ｚの内側において周方向Ｘへ並ぶ複数の内周セル７０とその径方向の外側において周方向へ並ぶ複数の外周セル７１とを有する。また、内枠体３０の中心に位置する円柱部３１の外周面に複数の内側カソード体７２が周方向Ｘにおいて互いに離間するように配置されるとともに、各外周セル７１の外壁に外側カソード体７３が配置されている。また、内蓋４０は、小径配置部とその径方向Ｚの外側において、それよりも径寸法の大きな大径配置部とを有し、それら配置部には、それぞれ、複数の内側アノード体７４と外側アノード体７５とが周方向Ｘにおいて互いに離間して配置されている。
【００３８】
空気マグネシウム電池１０がかかる内部構造を有することによって、内周セル７０の注液域１８内においては、円柱部３１の外周に配置された内側カソード体７２と小径配置部に配置された内側アノード体７４とが径方向Ｚにおいて互いに対向して位置している。一方、外周セル７１の注液域１８内においては、それらの外周面に配置された外側カソード体７３と大径配置部に配置された外側アノード体７５とが径方向Ｚにおいて離間対向して位置している。このように、空気マグネシウム電池１０が、２重の内部構造を有することによって、限られたスペース内においてより多くの起電力を発生させることができ、発電効率に優れる。また、内外周セル７０，７１のそれぞれにおいて、内側カソード体７２と内側アノード体７４とが径方向Ｚにおいて等間隔の離間寸法Ｒ３で対向して位置し、また、外側カソード体７３と外側アノード体７５とが、径方向Ｚにおいて等間隔の離間寸法Ｒ４で対向して位置することによって、すなわち、内外周セル７０，７１において、それぞれ、同心円状に配置することによって、内周セル７０と外周セル７１とにおいて同等の起電力を発生させることができ、発生する起電力をコントロールすることができる。具体的には、内周セル７０における内側カソード体７２と内側アノード体７４との径方向Ｚにおける離間寸法Ｒ３は、１２〜１８ｍｍ、外周セル７１における外側カソード体７３と外側アノード体７５との径方向Ｚにおける離間寸法Ｒ４は、１２〜１８ｍｍである。
【００３９】
図９を参照すると、本変形例においては、注水口１５から空気マグネシウム電池１０の内部に注入された反応液は、円柱部３１の凹部３９から各内周セル７０の内部に注入されて、内周セル７０の内部に十分に反応液が注入された後に、内周セル７０と外周セル７１との間に位置する分離壁７９の開口７９ａから外周セル７１の内部に反応液が流入される。このように、注水口１５から反応液を注入することによって、複数の内外周セル７０，７１に反応液が流入して注液域１８が形成されるので、反応液の注入操作が比較的に容易である。また、外周セル７１が内周セル７０よりも下方へ延在することによって、内周セル７０の径方向Ｚにおける寸法が外周セル７１のそれよりも大きい場合であっても、内周セル７０全体の容積と外周セル７１全体の容積とをほぼ同じになるように調整し、発生する起電力量をコントロールすることができる。
【００４０】
図示していないが、内周セル７０に配置した内側カソード体７２／内側アノード体７４の大きさと外周セル７１に配置した外側カソード体７３／外側アノード体７５の形状、大きさを変えることによって、内周セル７０と外周セル７１とにおいて生じる起電力の大きさを変えることができる。かかる場合には、例えば、内周セル７０から生じる電力を光源３に供給する一方、外周セル７１から生じる電力をＵＳＢポートに供給することができる。
【００４１】
空気マグネシウム電池１０の各構成部材としては、前記材料のほかに、この種の物品に用いられる材料を制限なく用いることができる。また、各構成部材の形状、大きさは、用途、必要な起電力に応じて適宜変更することができる。本明細書においては、円筒形状の空気マグネシウム電池１０を用いて説明したが、前記の特徴ある内部構造を有する限りにおいて、角柱状、三角柱状等の各種公知の立体形状を有するものであってもよい。かかる場合には、円筒形状の外形寸法を有することを前提として用いた周方向Ｘ及び径方向Ｚは、適宜必要に応じて、周囲方向や幅寸法等の用語に置き換えて使用される。
【００４２】
以上に記載した本発明に関する開示は、少なくとも下記事項に整理することができる。
【００４３】
上下方向、周方向及び径方向を有し、内部にアノード体とカソード体とが配置された枠体を含む空気マグネシウム電池において、前記枠体の内部には、複数の分離壁によって区分された内部空間である複数のセルが位置し、各前記セルにおいて、前記周方向へ延びる前記アノード体と前記カソード体とが、前記径方向において互いに離間対向して位置する。
【００４４】
上記段落００４３に開示した本発明は、少なくとも下記の実施の形態を含むことができる。該実施の形態は、分離して又は互いに組み合わせて採択することができる。
（１）各セルにおいて、前記アノード体と前記カソード体とが、前記径方向において等間隔で互いに離間するように同心円状に配置される。
（２）前記アノード体と前記カソード体とは、前記枠体の底面から上方へ離間して位置している。
（３）複数の前記アノード体が配置された内蓋と、前記セルの外周面に複数の前記カソード体が配置された内枠体と、前記内枠体を被覆する外枠体とを有し、前記内蓋が内枠体に取り付けられた状態において、前記内蓋の上面から上方へ鉤状に延びる第１端子と、前記内枠体の外周面に位置する第２端子とが互いに当接される。
（４）前記アノード体は、前記内蓋に着脱可能に取り付けられている。
（５）前記外枠体の外周面には、前記内枠体に配置された前記カソード体に空気を供給するための複数の通気口が配置される。
（６）前記外枠体の外周面には、電気機器の本体との分離を防止するためのストッパー手段が配置されている。
（７）前記周方向へ延び、かつ、前記径方向において互いに離間対向する内側アノード体と内側カソード体とが配置された複数の内周セルと、前記周方向へ延び、かつ、前記径方向において互いに離間対向する外側アノード体と外側カソード体とが配置された複数の外周セルとから形成された２重の内部構造を有する。
【符号の説明】
【００４５】
１  照明装置（電気機器）
２  照明本体
１０  空気マグネシウム電池
２０  外枠体
２４  通気口
３０  内枠体（枠体）
３３  セル
３５  カソード体（空気極）
４０  内蓋
４５  アノード体
６５  ストッパー手段
６５ａ  操作部
６５ｂ  弾性部
７０  内周セル
７１  外周セル
７２  内側カソード体
７３  外側カソード体
７４  内側アノード体
７５  外側アノード体
Ｘ  周方向
Ｙ  上下方向
Ｚ  径方向
【要約】
【課題】枠体内の限られたスペースにおいて、効率良く起電力を発生させることのできる空気マグネシウム電池の提供。
【解決手段】枠体３０の内部は、複数のセル３３に区分されており、各セル３３において、周方向Ｘへ延びるアノード体４５とカソード体３５とが、径方向Ｚにおいて互いに離間対向して位置する。
【選択図】図５【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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