(57)【要約】  互いに所定の間隔をおいて対向させた負極３０と正極３１とを有する発電部Ｂと、この発電部Ｂに送給するための電解液Ｗを貯留する電解液貯留容器２０とを有し、その電解液貯留容器２０から送給された電解液Ｗを発電部Ｂの全域に拡散浸透させるための電解液拡散溝Ｃ１を、負極３０又は正極３１の互いの対向面若しくはそれら双方の互いの対向面に形成している。
2013084806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに所定の間隔をおいて対向させた負極と正極とを有する発電部と、この発電部に送給するための電解液を貯留する電解液貯留容器とを有し、
その電解液貯留容器から送給された電解液を発電部の全域に拡散浸透させるための電解液拡散溝を、負極又は正極の互いの対向面若しくはそれら双方の互いの対向面に形成していることを特徴とする空気電池。
【請求項２】
互いに所定の間隔をおいて対向させた負極と正極との間にセパレータを配設した発電部と、この発電部に送給するための電解液を貯留する電解液貯留容器とを有し、
その電解液貯留容器から送給された電解液を発電部の全域に拡散浸透させるための電解液拡散溝を、セパレータ、負極又は正極の少なくともいずれかの対向面に形成していることを特徴とする空気電池。
【請求項３】
負極及び正極に対向しないセパレータの側面に電解液拡散溝を形成している請求項２に記載の空気電池。
【請求項４】
電解液拡散用溝が、セパレータの正極との対向面又は正極のセパレータとの対向面若しくはそれら双方の互いの対向面に形成されている請求項２又は３に記載の空気電池。
【請求項５】
電解液拡散用溝が、セパレータの負極との対向面又は負極のセパレータとの対向面若しくはそれら双方の互いの対向面に形成されている請求項２又は３に記載の空気電池。
【請求項６】
電解液貯留容器から送給された電解液を、セパレータ，負極及び正極の対向方向と交差する方向に拡散させるための液拡散部が形成されている請求項２〜５のいずれか１項に記載の空気電池。
【請求項７】
底壁の外縁に側壁を起立形成した筐体に発電部が収容されているとともに、電解液貯留容器から送給された電解液を、上記筐体内に導入するための複数の液導入孔が側壁に形成されている請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気電池。
【請求項８】
正極と負極との間隔を保持し、かつ、電解液貯留容器から送給された電解液を発電部の全域に拡散浸透させるための電解液拡散溝を形成した保持部材を介挿している請求項１に記載の空気電池。
【請求項９】
電解液拡散用溝が、保持部材の正極との対向面又はその保持部材の負極との対向面若しくはそれら双方の対向面に形成されている請求項８に記載の空気電池。
【請求項１０】
負極及び正極に対向しない保持部材の側面に電解液拡散溝を形成している請求項８又は９に記載の空気電池。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の空気電池を直並列接続させていることを特徴とする組電池。
【請求項１２】
請求項１１に記載の組電池を、複数の空気電池を一体化してなる二以上のモジュールから構成している組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負極と正極との間に電解質層を形成した空気電池とこれを用いた組電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の空気電池として、「アルミニウム−空気電池」とした名称において特許文献１に開示されたものがある。
特許文献１に開示されたアルミニウム−空気電池は、正極に空気極を、また、負極にアルミニウム又はアルミニウム合金を採用しているとともに、それら正極と負極との間に介在させる電解質としてアニオン交換膜又はアニオン交換樹脂を用いたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２‐１８４４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたアルミニウム−空気電池では、正極、負極及び電解質に供給した電解液が、それら正極、負極及び電解質に拡散浸透して良好な発電状態になるまでに時間を要するという課題が未解決のままである。【０００５】
そこで本発明は、電解液貯留容器から発電部に送給された電解液を、発電部全域に速やかに行き渡らせて、迅速に発電させることができる空気電池とこれを用いた組電池の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明に係る空気電池は、互いに対向させた負極と正極とを有する発電部と、この発電部に送給するための電解液を貯留する電解液貯留容器とを有し、その電解液貯留容器から送給された電解液を発電部の全域に拡散浸透させるための電解液拡散溝を、負極又は正極の互いの対向面若しくはそれら双方に形成している。
この構成によれば、電解液貯留容器から送給した電解液は、負極又は正極若しくはそれら双方の対向面に形成されている電解液拡散用溝を介して、発電部の全域に速やかに拡散浸透する。【０００７】
同上の課題を解決するための本発明に係る組電池は、上記した空気電池を直並列接続させたものである。これにより、任意の出力電圧，電流値を得るようにしている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電解液貯留容器から発電部に送給された電解液を、発電部全域に速やかに拡散浸透させられ、迅速に発電させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る空気電池の平面図である。
【図２】図１に示すＩ‐Ｉ線に沿う断面図である。
【図３】図２に示すＩＩ‐ＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】セパレータの下面に形成した他例に係る電解液拡散用溝を示す下面図である。
【図５】（Ａ）は、上記した電解液拡散用溝を負極に形成した例を示す部分断面図、（Ｂ）は、上記した電解液拡散用溝をセパレータの上面に形成した例を示す部分断面図である。
【図６】（Ａ）は、上記した電解液拡散用溝をセパレータの上下両面に形成した例を示す部分断面図、（Ｂ）は、上記した電解液拡散用溝を正極の下面に形成した例を示す部分断面図である。
【図７】第二の実施形態に係る空気電池の概略平面図である。
【図８】（Ａ）は、電解液拡散用溝を負極に形成したときの液拡散部の構成を示す概略断面図、（Ｂ）は、電解液拡散用溝をセパレータに形成したときの液拡散部の構成を示す概略断面図、（Ｃ）は、電解液拡散用溝を正極に形成したときの液拡散部の構成を示す概略断面図である。
【図９】（Ａ）は、上記した電解液拡散用溝を負極に形成した例を示す部分断面図、（Ｂ）は、電解液拡散用溝を負極と正極双方の互いの対向面にそれぞれ形成した例を示す部分断面図、（Ｃ）は、電解液拡散用溝を正極極に形成した例を示す部分断面図である。
【図１０】図９に示す空気電池の正極と負極との間に保持部材を配設した構成を示すものであり、（Ａ）は、一例に係る保持部材の正極と負極に対向する両面に電解液拡散用溝を形成した形態を示す部分断面図、（Ｂ）は、保持部材の正極に対向する面に電解液拡散用溝を形成した形態を示す部分断面図、（Ｃ）は、保持部材の負極に対向する面に電解液拡散用溝を形成した形態を示す部分断面図、（Ｄ）は、他例に係る保持部材の側面に電解液拡散用溝を形成した例を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第一の実施形態に係る空気電池の平面図、図２は、図１に示すＩ‐Ｉ線に沿う断面図、図３は、図２に示すＩＩ‐ＩＩ線に沿う断面図である。
【００１１】
本発明の第一の実施形態に係る空気電池Ａ１は、筐体１０内に収容した発電部Ｂと、この発電部Ｂに送給する電解液Ｗを貯留するための電解液貯留容器２０とを有している。
【００１２】
筐体１０は、平面視方形の底壁１１の外縁に沿って側壁１２〜１５を一体にして起立形成したものである。
側壁１２には、電解液貯留容器２０から送給される電解液Ｗを筐体１０内に導入するための３つの液導入孔１２ａ〜１２ｃが穿設されている。
【００１３】
本実施形態において示す液導入孔１２ａ〜１２ｃは、側壁１２を平面視において三分する位置であって、上記発電部Ｂの一部をなすセパレータ３２の下面３２ａに一致する高さ位置に配設されている。このように複数の液導入孔１２ａ〜１２ｃを設けることにより、電解液Ｗを発電部Ｂ全域に容易に拡散させられる。
なお、本実施形態においては、３つの液導入孔１２ａ〜１２ｃを配設した例について示しているが、２つ又は４つ以上の液導入孔を適宜配設してもよいことは勿論である。
【００１４】
発電部Ｂは、負極３０と正極３１との間にセパレータ３２を配設したものであり、そのセパレータ３２と負極３０との間には、電解液Ｗを毛細管現象によって流動させるための電解液流路３３が区画形成されている。
なお、正極３１の図示上面には、集電材４０が積層されている。
【００１５】
電解液貯留容器２０は、筐体１０の上記側壁１２の外壁面に固定されており、それは、その側壁１２とほぼ同じ幅にし、かつ、所要量の電解液Ｗを貯留する容積にした横長直方体形にして形成されている。
【００１６】
この電解液貯留容器２０には、上記側壁１２に形成した液導入孔１２ａ〜１２ｃに対向する位置に、これの内部に貯留する電解液Ｗを筐体１０内に送給するための３つの送給孔（図示しない）が形成されている。
【００１７】
図３に示すように、セパレータ３２の下面３２ａには、互いに対向する上記側壁１２側の辺縁３２ｂから辺縁３２ｃにわたり、上記電解液貯留容器２０から送給された電解液Ｗを、発電部Ｂの全域に拡散浸透させるための電解液拡散用溝Ｃ１が形成されている。
【００１８】
本実施形態において示す電解液拡散用溝Ｃ１は、上記した辺縁３２ｂと辺縁３２ｃとの間にわたり、かつ、互いに一定の間隔にして平行にし、かつ、連続して形成された断面凹凸形のものである。
なお、凹凸の間隔や高さ（深さ）については、使用する電解液等に従って、適宜設定すればよいものである。
【００１９】
上記した負極３０の表面への電解液拡散溝の形成は、機械加工（研磨）、エッチング、表面処理により行なうことができる。
機械加工の場合、既に知られているヘアライン加工は、素材の製造工程で仕上げることができるために容易である。
エッチングや表面処理については、凹凸形状に合わせたマスキングにより形成することができる。
なお、負極３０の下面と底壁１１との間には集電材４１が配設されている。
【００２０】
上記セパレータ３２の表面への電解液拡散溝の形成は、多孔質で非導電性の樹脂製の場合は、シート状のセパレータを成形する際に、あらかじめ型表面に凹凸を形成することで、凹凸形状のついたものを形成できる。
【００２１】
上記正極３１の表面への電解液拡散溝の形成は、その正極３１が多孔質で導電性である場合、例えば、スラリーから成膜する工程を経るときには、セパレータと同様な工程により形成できる。また、導電／非導電な材料を印刷等の技術を用いて当該表面に形成することもできる。
【００２２】
以上の構成からなる空気電池Ａ１によれば、電解液貯留容器２０から送給された電解液Ｗは、図示しない送給孔及び液導入孔１２ａ〜１２ｃを通じ、セパレータ３２の下面３２ａに導入される。
【００２３】
セパレータ３２の下面３２ａに導入された電解液Ｗは、その下面３２ａに形成された電解液拡散用溝Ｃ１を介して、発電部Ｂの全域に速やかに拡散浸透する。これにより、電解液Ｗを供給した後、速やかに発電させることができる。
【００２４】
ところで、本実施形態においては、電解液貯留容器２０から筐体１０内に電解液Ｗを送給するとき、電解液貯留容器２０を上部側に位置するように筐体１０を保持することにより、セパレータ３２の辺縁３２ｂを上側にし、かつ、辺縁３２ｅを下側にしている。
【００２５】
これにより、当該辺縁３２ｂに送給された電解液Ｗに重力を作用させ、その電解液Ｗを辺縁３２ｂから辺縁３２ｂに向けてより速やか流下させているが、毛細管現象を利用することにより上記した浸透拡散を図ってもよい。
【００２６】
図４は、セパレータの下面に形成した他例に係る電解液拡散用溝を示す下面図である。なお、上述した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。
【００２７】
同図に示す他例に係る電解液拡散用溝Ｃ２は、セパレータ３２の辺縁３２ｂに対し、所要の角度に傾斜させた溝を格子状にして形成したものである。このような格子状のものであっても、上記した空気電池Ａ１と同様の効果を得ることができる。
【００２８】
図５（Ａ）は、上記した電解液拡散用溝を負極に形成した例を示す部分断面図、（Ｂ）は、上記した電解液拡散用溝をセパレータの上面に形成した例を示す部分断面図、図６（Ａ）は、上記した電解液拡散用溝をセパレータの上下両面に形成した例を示す部分断面図、（Ｂ）は、上記した電解液拡散用溝を正極の下面に形成した例を示す部分断面図である。
【００２９】
図５（Ａ）に示す電解液拡散用溝Ｃ１（Ｃ２）は、負極３０の上面３０ａ、従ってまた、その負極３０のセパレータ３０との対向面３０ａに、この負極３０の側壁１２側の辺縁から側壁１４側の辺縁にかけて形成されている。
【００３０】
図５（Ｂ）に示す電解液拡散用溝Ｃ１（Ｃ２）は、セパレータ３２の上面３２ｂ、従ってまた、そのセパレータ３２の正極３１との対向面３２ｂに、このセパレータ３２の側壁１４側の辺縁から側壁１４側の辺縁にかけて形成されている。
【００３１】
図６（Ａ）に示す電解液拡散用溝Ｃ１（Ｃ２）は、セパレータ３２の上下両面３２ｂ，３２ａ、従ってまた、そのセパレータ３２の正極３１，負極３２との対向面３２ｂ，３２ａに、このセパレータ３２の側壁１４側の辺縁から側壁１４側の辺縁にかけて形成されている。
【００３２】
図６（Ｂ）に示す電解液拡散用溝Ｃ１（Ｃ２）は、正極３１の下面３１ａ、従ってまた、その正極３１のセパレータ３２との対向面３１ａに、この正極３１の側壁１４側の辺縁から側壁１４側の辺縁にかけて形成されている。
【００３３】
上記したように、電解液拡散用溝を、セパレータと正極の互いの対向面の少なくともいずれか一方、若しくはセパレータと負極の互いの対向面の少なくともいずれか一方に形成した場合にも、上記した空気電池Ａ１と同様の効果を得ることができる。
【００３４】
図７は、第二の実施形態に係る空気電池の概略平面図、図８（Ａ）は、電解液拡散用溝を負極に形成したときの液拡散部の構成を示す概略断面図、（Ｂ）は、電解液拡散用溝をセパレータに形成したときの液拡散部の構成を示す概略断面図、（Ｃ）は、電解液拡散用溝を正極に形成したときの液拡散部の構成を示す概略断面図である。なお、上述した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。
【００３５】
第二の実施形態に係る空気電池Ａ２は、筐体１０の側壁１２とセパレータ３２との間に、側壁１３，１５間にわたる空間αを設けているとともに、その空間αに液拡散部４０を配設している点で、上記空気電池Ａ１と相違している。
【００３６】
本実施形態において示す電解液貯留容器２０には、これの内部に貯留する電解液Ｗを筐体１０内に送給するための２つの送給孔（図示しない）が互いに所要の間隔をおいて形成されている。
【００３７】
側壁１２には、図示しない上記送給孔に対向する位置に、電解液貯留容器Ｂから送給される電解液Ｗを筐体１０内に導入するための２つの液導入孔１２ｄ，１２ｅが穿設されている。
【００３８】
液拡散部４０は、上記液導入孔１２ｄ，１２ｅから導入された電解液Ｗをセパレータ３２、負極３０及び正極３１の対向方向βと交差する幅方向に拡散させるためのものであり、セパレータ３２の辺縁３２ａから液導入孔１２ｄ，１２ｅに向けて高くなる平面視三角形に形成したものである。
液拡散部４０は、液導入孔１２ｄ，１２ｅから導入された電解液Ｗを、上記幅方向に拡散させるのに伴って、セパレータ３２の電解液拡散用溝Ｃ１（Ｃ２）に向けて流下させるように凹凸４０ｂが形成されている。
【００３９】
ところで、上記液拡散部４０は、電解液拡散用溝Ｃ１（Ｃ２）を形成する部位に応じて異なる構成としている。
図８（Ａ）に示すように、負極３０の上面３０ａに電解液拡散用溝Ｃ１（Ｃ２）を形成する場合には、その電解液拡散用溝Ｃ１（Ｃ２）と同じ高さ位置に配設するとよい。
図８（Ｂ）に示すように、セパレータ３２の上面３２ａに電解液拡散用溝Ｃ１（Ｃ２）を形成する場合には、その電解液拡散用溝Ｃ１（Ｃ２）と同じ高さ位置に配設するとよい。
図８（Ｃ）に示すように、正極３１の下面３１ａに電解液拡散用溝Ｃ１（Ｃ２）を形成する場合には、セパレータ３２と同じ高さ位置に配設してもよい。
【００４０】
上記した各液拡散部４０によれば、液導入孔１２ｄ，１２ｅから導入した電解液Ｗは、その液拡散部４０の斜辺縁４０ａ，４０ａによって負極３０及び正極３１の対向方向βと交差する幅方向に拡散させられて流下する。
これにより、電解液Ｗをより速やかに発電部Ｂの全域に拡散浸透させることができる。
【００４１】
ところで、上述した空気電池Ａ１，Ａ２を直並列接続させることにより組電池を構成することにより、所望の電圧，電流値を得ることができる。
また、その組電池を、複数の空気電池を一体化してなる二以上のモジュールから構成することにより、例えば組電池をなす一部の空気電池に故障等が生じたときにも、その空気電池のみを含むモジュールのみを交換することができるようになり、メンテナンスを容易に行なうことができる。
【００４２】
上述した実施形態においては、互いに所定の間隔をおいて対向させた負極と正極との間にセパレータを配設した発電部を例として説明したが、負極金属の種類の違いによって生成する酸化物が絶縁性の場合、電解液を循環させる場合、また、限られた電池体積中に少しでも大きく電解液を収容させる場合等には、セパレータを必ずしも設ける必要がない。
上記図１，７に示す構成の空気電池において、セパレータを設けない場合、電解液拡散用溝を、図９に示すように形成することができる。
【００４３】
図９（Ａ）は、上記した電解液拡散用溝を負極の正極に対向する面に形成した例を示す部分断面図、（Ｂ）は、電解液拡散用溝を負極の正極に対向する面及び正極の負極に対向する面に形成した例を示す部分断面図、（Ｃ）は、電解液拡散用溝を正極の負極に対向する面に形成した例を示す部分断面図である。なお、上述した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。
【００４４】
図９（Ａ）に示す電解液拡散用溝Ｃ１（Ｃ２）は、負極３０の上面３０ａ、従ってまた、その負極３０の正極３１との対向面３０ａに、この負極３０の上記した側壁１２側の辺縁から側壁１４側の辺縁にかけて形成されたものである。
【００４５】
図９（Ｂ）に示す電解液拡散用溝Ｃ１（Ｃ２）は、負極３０の上面３０ａ及び正極３１の下面３１ａ、従ってまた、その負極３０と正極３１の互いの対向面３０ａ，３１ａに、それの負極３０，正極３１の上記した側壁１２側の辺縁から側壁１４側の辺縁にかけて形成されたものである。
【００４６】
図９（Ｃ）に示す電解液拡散用溝Ｃ１（Ｃ２）は、正極３１の下面３１ａ、従ってまた、その正極３１の負極３０との対向面３１ａに、その正極３１の上記した側壁１２側の辺縁から側壁１４側の辺縁にかけて形成されている。
【００４７】
正極３１又は負極３０に電解液拡散用溝Ｃ１（Ｃ２）を形成することにより、表面積を増加させることができ、見かけ面積に対する発電性能を向上させることができる。
【００４８】
図１０は、図９に示す空気電池の正極と負極との間に保持部材を配設した構成を示すものであり、（Ａ）は、一例に係る保持部材の正極と負極に対向する両面に電解液拡散用溝を形成した形態を示す部分断面図、（Ｂ）は、保持部材の正極に対向する面に電解液拡散用溝を形成した形態を示す部分断面図、（Ｃ）は、保持部材の負極に対向する面に電解液拡散用溝を形成した形態を示す部分断面図、（Ｄ）は、他例に係る保持部材の側面に電解液拡散用溝を形成した例を示す部分断面図である。
なお、上述した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。
【００４９】
一例に係る保持部材５０…は、図示しない長方形枠の互いに対抗する二つの枠部材間に、互いに所定の間隔にして配列されているものである。
これらの保持部材５０…は、図９に示す正極３１と負極３０との間隔を保持し、かつ、電解液貯留容器２０から送給された電解液Ｗを発電部Ｂの全域に拡散浸透させるための電解液拡散溝Ｃ１（Ｃ２）を形成したものである。
【００５０】
なお、本実施形態においては、すべての保持部材５０…に、電解液拡散溝Ｃ１（Ｃ２）を形成しているが、例えば上記した液導入孔１２ａ等に対向して配列されたもののみに形成するようにしてもよい。換言すると、すべての保持部材５０…に電解液拡散溝Ｃ１（Ｃ２）を形成しなくともい。
【００５１】
すなわち、互いに所定の間隔をおいて配設された正極３１と負極３０との間に、保持部材５０を互いに所定の間隔にして複数配設することにより、それら正極３１と負極３０との間隔を保持する機能を有するものであり、例えば不織布等を採用することができる。
これにより、例えば上記した組電池としたときに、対向方向αに圧力が作用するときにも、その圧力によって正極３１と負極３０が変形して互いに接触することを防止できるようにしたものである。
【００５２】
図１０（Ａ）に示す電解液拡散用溝Ｃ１（Ｃ２）は、保持部材５０の図示上下両面５０ａ，５０ｂに、従ってまた、その保持部材５０の正極３１及び負極３０の各対向面５０ａ，５０ｂに、その保持部材５０の上記した側壁１２側の辺縁から側壁１４側の辺縁にかけて形成されている。
【００５３】
図１０（Ｂ）に示す電解液拡散用溝Ｃ１（Ｃ２）は、保持部材５０の図示上面５０ａに、従ってまた、その保持部材５０の正極３１の対向面５０ａに、上記した側壁１２側の辺縁から側壁１４側の辺縁にかけて形成されている。
【００５４】
図１０（Ｃ）に示す電解液拡散用溝Ｃ１（Ｃ２）は、保持部材５０の図示下面５０ｂに、従ってまた、その保持部材５０の負極３０との対向面５０ｂに、上記した側壁１２側の辺縁から側壁１４側の辺縁にかけて形成されている。
【００５５】
図１０（Ｄ）に示す他例に係る保持部材５１は、上記（Ａ）〜（Ｃ）に示すものと相違しており、例えば断面が略円形の撚線である。
このような形態の保持部材５１においては、電解液拡散用溝Ｃ１´（Ｃ２´）を側面（側部）５１ａ，５１ａにも形成することができる。
電解液拡散用溝Ｃ１´（Ｃ２´）は、上記した電解液拡散用溝Ｃ１（Ｃ２）とは異なり、保持部材５１をなす繊維の凹凸が「溝」として機能する。
【００５６】
図１０に示す保持部材５０や保持部材５１…を配設した場合、隣り合う保持部材５０，５０（５１，５１）間に区画形成される空間には、電解液が満たされるまでに時間を要するので、その空間が、注液時に押し出された空気の逃げ場所としての機能を有する。
【００５７】
なお、本発明は上述した実施形態に限るものではなく、次のような変形実施が可能である。
・上述した実施形態においては、セパレータの正極との対向面又は正極のセパレータとの対向面若しくはそれら双方の互いの対向面、セパレータの負極との対向面又は負極のセパレータとの対向面若しくはそれら双方の互いの対向面に電解液拡散用溝を形成した例について説明したが、負極及び正極に対向しないセパレータの側面に電解液拡散溝を形成してもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１２ａ〜１２ｅ  液導入孔
２０            電解液貯留容器
３０            負極
３１            正極
３２            セパレータ
４０            液拡散部
５０，５１      保持部材
Ａ１，Ａ２      空気電池
Ｃ１，Ｃ２      電解液拡散用溝
【図１】
2013084806.tif 000003
【図２】
2013084806.tif 000004
【図３】
2013084806.tif 000005
【図４】
2013084806.tif 000006
【図５】
2013084806.tif 000007
【図６】
2013084806.tif 000008
【図７】
2013084806.tif 000009
【図８】
2013084806.tif 000010
【図９】
2013084806.tif 000011
【図１０】
2013084806.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成25年4月22日(2013.4.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに所定の間隔をおいて対向させた負極と正極とを有する発電部と、この発電部に送給するための電解液を貯留する電解液貯留容器とを有し、
その電解液貯留容器から送給された電解液を発電部の全域に拡散浸透させるための電解液拡散溝を、負極又は正極の互いの対向面若しくはそれら双方の互いの対向面に形成しているとともに、
上記負極又は正極の互いの対向面若しくはそれら双方の互いの対向面に形成した電解液拡散溝に一致する高さ位置に、電解液貯留容器から送給される電解液を電解液拡散溝に導入するための液導入孔を配設していることを特徴とする空気電池。
【請求項２】
互いに所定の間隔をおいて対向させた負極と正極との間にセパレータを配設した発電部と、この発電部に送給するための電解液を貯留する電解液貯留容器とを有し、
その電解液貯留容器から送給された電解液を発電部の全域に拡散浸透させるための電解液拡散溝を、セパレータ、負極又は正極の少なくともいずれかの対向面に形成しているとともに、
上記セパレータ、負極又は正極の少なくともいずれかの対向面に形成した電解液拡散溝に一致する高さ位置に、電解液貯留容器から送給される電解液を電解液拡散溝に導入するための液導入孔を配設していることを特徴とする空気電池。
【請求項３】
負極及び正極に対向しないセパレータの側面に電解液拡散溝を形成している請求項２に記載の空気電池。
【請求項４】
電解液拡散用溝が、セパレータの正極との対向面又は正極のセパレータとの対向面若しくはそれら双方の互いの対向面に形成されている請求項２又は３に記載の空気電池。
【請求項５】
電解液拡散用溝が、セパレータの負極との対向面又は負極のセパレータとの対向面若しくはそれら双方の互いの対向面に形成されている請求項２又は３に記載の空気電池。
【請求項６】
電解液貯留容器から送給された電解液を、セパレータ，負極及び正極の対向方向と交差する幅方向に拡散させるための液拡散部が形成されている請求項２〜５のいずれか１項に記載の空気電池。
【請求項７】
底壁の外縁に側壁を起立形成した筐体に発電部が収容されているとともに、その側壁に上記液導入孔を複数形成している請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気電池。
【請求項８】
電解液貯留容器から送給された電解液を発電部の全域に拡散浸透させるための電解液拡散溝を形成し、かつ、正極と負極との間隔を保持するための複数の保持部材を、これらの間に空間が区画形成されるように介挿している請求項１に記載の空気電池。
【請求項９】
電解液拡散用溝が、保持部材の正極との対向面又はその保持部材の負極との対向面若しくはそれら双方の対向面に形成されている請求項８に記載の空気電池。
【請求項１０】
負極及び正極に対向しない保持部材の側面に電解液拡散溝を形成している請求項８又は９に記載の空気電池。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の空気電池を直並列接続させていることを特徴とする組電池。
【請求項１２】
請求項１１に記載の組電池を、複数の空気電池を一体化してなる二以上のモジュールから構成している組電池。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
技術分野
［０００１］
本発明は、負極と正極との間に電解質層を形成した空気電池とこれを用いた組電池に関する。
背景技術
［０００２］
この種の空気電池として、「アルミニウム−空気電池」とした名称において特許文献１に開示されたものがある。
特許文献１に開示されたアルミニウム−空気電池は、正極に空気極を、また、負極にアルミニウム又はアルミニウム合金を採用しているとともに、それら正極と負極との間に介在させる電解質としてアニオン交換膜又はアニオン交換樹脂を用いたものである。
先行技術文献
特許文献
［０００３］
特許文献１：特開２００２‐１８４４７２号公報
発明の概要
発明が解決しようとする課題
［０００４］
しかしながら、上記特許文献１に記載されたアルミニウム−空気電池では、正極、負極及び電解質に供給した電解液が、それら正極、負極及び電解質に拡散浸透して良好な発電状態になるまでに時間を要するという課題が未解決のままである。
［０００５］
そこで本発明は、電解液貯留容器から発電部に送給された電解液を、発電部全域に速やかに行き渡らせて、迅速に発電させることができる空気電池とこれを用いた組電池の提供を目的としている。
課題を解決するための手段
［０００６］
上記課題を解決するための本発明に係る空気電池は、互いに所定の間隔をおいて対向させた負極と正極とを有する発電部と、この発電部に送給するた
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
めの電解液を貯留する電解液貯留容器とを有し、その電解液貯留容器から送給された電解液を発電部の全域に拡散浸透させるための電解液拡散溝を、負極又は正極の互いの対向面若しくはそれら双方の互いの対向面に形成しているとともに、上記負極又は正極の互いの対向面若しくはそれら双方の互いの対向面に形成した電解液拡散溝に一致する高さ位置に、電解液貯留容器から送給される電解液を電解液拡散溝に導入するための液導入孔を配設している。
この構成によれば、電解液貯留容器から送給した電解液は液導入孔を通じて電解液拡散溝に導入される。電解液拡散溝に導入された電解液は、負極又は正極若しくはそれら双方の対向面に形成されている電解液拡散用溝を介して、発電部の全域に速やかに拡散浸透する。
［０００７］
同上の課題を解決するための本発明に係る組電池は、上記した空気電池を直並列接続させたものである。これにより、任意の出力電圧，電流値を得るようにしている。
発明の効果
［０００８］
本発明によれば、電解液貯留容器から発電部に送給された電解液を、発電部全域に速やかに拡散浸透させられ、迅速に発電させることができる。
負極又は正極の互いの対向面若しくはそれら双方の互いの対向面に形成した電解液拡散溝に一致する高さ位置に複数の液導入孔を設けることにより、電解液を発電部全域に容易に拡散させることができる。
図面の簡単な説明
［０００９］
［図１］本発明の第一の実施形態に係る空気電池の平面図である。
［図２］図１に示すＩ‐Ｉ線に沿う断面図である。
［図３］図２に示すＩＩ‐ＩＩ線に沿う断面図である。
［図４］セパレータの下面に形成した他例に係る電解液拡散用溝を示す下面図である。
［図５］（Ａ）は、上記した電解液拡散用溝を負極に形成した例を示す部分断面図、（Ｂ）は、上記した電解液拡散用溝をセパレータの上面に形成した例を示す部分断面図である。
［図６］（Ａ）は、上記した電解液拡散用溝をセパレータの上下両面に形成した例を示す部分断面図、（Ｂ）は、上記した電解液拡散用溝を正極の下面に形成した例を示す部分断面図である。
［図７］第二の実施形態に係る空気電池の概略平面図である。
［図８］（Ａ）は、電解液拡散用溝を負極に形成したときの液拡散部の構成を示す概略断面図、（Ｂ）は、電解液拡散用溝をセパレータに形成したときの液拡散部の構成を示す概略断面図、（Ｃ）は、電解液拡散用溝を正極に形成し
【国際調査報告】
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