(57)【要約】【課題】放電特性及び長期信頼性を有する空気電池を提供する。【解決手段】空気電池１は、外装缶（正極缶）１０と、外装缶１０の開口を覆う封止体（負極缶）２０と、外装缶１０と封止体２０との間に形成される空間Ｓ内に配置された負極４２及び空気極４１とを備え、外装缶１０の底部１１には、空気極４１に酸素を供給するための複数の空気孔１１ｂが形成され、空気孔１１ｂは、それぞれ、開口面積が１６×１０-3ｍｍ2以下であり、全ての空気孔１１ｂの開口面積の総和の割合が、外装缶１０の底部１１の面積に対して０．３％以下であり、外装缶１０の底部１１の中心から４５％の範囲Ｒに形成された空気孔１１ｂの開口面積の総和の割合が、全ての空気孔１１ｂの開口面積の総和に対して３５〜６０％である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外装缶と、前記外装缶の開口を覆う封止体と、前記外装缶と前記封止体との間に形成される空間内に配置された負極及び空気極とを含む空気電池であって、
前記外装缶の底部には、前記空気極に酸素を供給するための複数の空気孔が形成され、
前記空気孔は、それぞれ、開口面積が１６×１０-3ｍｍ2以下であり、
全ての前記空気孔の開口面積の総和の割合が、前記外装缶の底部の面積に対して０．３％以下であり、
前記外装缶の底部の中心から４５％の範囲に形成された前記空気孔の開口面積の総和の割合が、全ての前記空気孔の開口面積の総和に対して３５〜６０％であることを特徴とする空気電池。
【請求項２】
前記空気孔は、それぞれ、開口面積が８×１０-3ｍｍ2以下である請求項１に記載の空気電池。
【請求項３】
全ての前記空気孔の開口面積の総和の割合が、前記外装缶の底部の面積に対して０．１％以上である請求項１又は２に記載の空気電池。
【請求項４】
全ての前記空気孔の開口面積の総和の割合が、前記外装缶の底部の面積に対して０．２％以下である請求項３に記載の空気電池。
【請求項５】
前記複数の空気孔は、それぞれ、隣接する空気孔との間隔が１．８ｍｍ以下となるように配置されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気電池。
【請求項６】
前記複数の空気孔は、前記外装缶の底部における外面の中心を回転中心とした回転対称になるように、前記底部に形成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気極を有する空気電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、たとえば補聴器用の電源に用いられる扁平形電池として、空気中の酸素を正極活物質として用いた空気電池が知られている。この空気電池では、正極として、酸素を還元するための触媒（マンガン酸化物、カーボンブラックなど）を有する空気極を備えており、前記触媒の表面で空気中の酸素を還元する反応を生じる。一方、前記空気電池の負極には、活物質として亜鉛などの金属材料が用いられている。前記空気電池では、前記負極の金属材料を酸化させることにより電子を放出する反応と、前記正極である空気極で酸素を還元させる反応とによって、発電が行われる。
【０００３】
このような構成を有する空気電池では、一般に、前記金属材料を含む負極、セパレータ、前記触媒を有する空気極及び空気拡散膜が、電解液とともに、正極缶（外装缶）及び負極缶（封止体）によって形成される空間内に封止されている。前記空気電池は、ボタン形（扁平形）の形状を有する。
【０００４】
また、前記正極缶の底面には、前記空気極に空気（酸素）を供給するために、１個又は複数個の空気孔が形成されている。
【０００５】
ところが、前記空気孔から前記空気極に酸素が供給されるだけでなく、空気中に含まれる二酸化炭素も前記空気孔を介して前記空気極に供給される。そのため、前記空気電池を電源として使用した場合、前記空気電池内に流入した二酸化炭素が電解液と反応して炭酸カリウムなどの反応物を生成する。また、前記空気孔を介して、前記電解液中の水分が徐々に電池外に放出される。これにより、前記電解液の組成が時間の経過とともに変化する。よって、前記電解液中の水分が前記空気孔から電池外に放出されることは、前記空気電池の特性を低下させる要因になっている。
【０００６】
上述のような問題を解決するために、今までに、空気孔の個数や面積、空気孔間の距離などを最適化することにより、空気電池の特性劣化を抑制する検討が行われている。例えば、正極缶に設けられた０．３〜１．０ｍｍの直径を有する空気孔の数を、有効空気極面積当たり０．７個／ｃｍ2とすること（特許文献１）や、０．０２５〜０．１７０ｍｍの直径を有する空気孔を少なくとも１個、正極缶に設けること（特許文献２）などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平４−１７４９７７号公報
【特許文献２】特開平９−１０６８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、本発明者らの検討によれば、空気極での反応効率を考慮した場合、電池の性能をより向上させるためには、上述のような従来の構成では不十分であることが判明した。
【０００９】
本発明は上記問題を解決したものであり、放電特性及び長期信頼性を両立させた空気電池を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の空気電池は、外装缶と、前記外装缶の開口を覆う封止体と、前記外装缶と前記封止体との間に形成される空間内に配置された負極及び空気極とを含む空気電池であって、前記外装缶の底部には、前記空気極に酸素を供給するための複数の空気孔が形成され、前記空気孔は、それぞれ、開口面積が１６×１０-3ｍｍ2以下であり、全ての前記空気孔の開口面積の総和の割合が、前記外装缶の底部の面積に対して０．３％以下であり、前記外装缶の底部の中心から４５％の範囲に形成された前記空気孔の開口面積の総和の割合が、全ての前記空気孔の開口面積の総和に対して３５〜６０％であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の空気電池は、外装缶に形成された空気孔における二酸化炭素などの流入や水分の流出を抑制できるとともに、前記空気極との反応に必要な酸素を十分に確保することができるため、優れた放電特性及び長期信頼性を有する空気電池を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る空気電池の断面図である。
【図２】図２は、外装缶の底部の中心から４５％の範囲を説明する模式図である。
【図３】図３は、図１の空気電池の正極缶の底部の平面図である。
【図４】図４は、実施例２の空気電池の正極缶の底部の平面図である。
【図５】図５は、実施例４の空気電池の正極缶の底部の平面図である。
【図６】図６は、比較例１の空気電池の正極缶の底部の平面図である。
【図７】図７は、比較例２の空気電池の正極缶の底部の平面図である。
【図８】図８は、比較例３の空気電池の正極缶の底部の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の空気電池の実施形態について説明する。本実施形態の空気電池は、外装缶と、前記外装缶の開口を覆う封止体と、前記外装缶と前記封止体との間に形成される空間内に配置された負極及び空気極とを備えている。前記外装缶の底部には、前記空気極に酸素を供給するための複数の空気孔が形成され、前記空気孔は、それぞれ、開口面積が１６×１０-3ｍｍ2以下であり、全ての前記空気孔の開口面積の総和の割合が、前記外装缶の底部の面積に対して０．３％以下であり、前記外装缶の底部の中心から４５％の範囲に形成された前記空気孔の開口面積の総和の割合が、全ての前記空気孔の開口面積の総和に対して３５〜６０％である。
【００１４】
この構成により、外装缶の底部に、微細な空気孔が複数、形成されるため、空気極との反応に必要な酸素を確保しつつ、二酸化炭素などの酸素以外の余分な物質が電池内に流入しにくくなり、また、電池内の水分が電池外に流出するのを抑制することもできる。
【００１５】
したがって、電池の反応効率の低下による放電特性の低下を抑制できるとともに、電解液の組成変化に伴う電池の長期信頼性の低下を抑制することが可能となる。よって、優れた放電特性と長期信頼性とを両立可能な電池が得られる。
【００１６】
ここで、本発明において、空気孔の開口面積は、外装缶の外面における空気孔の面積を意味する。
【００１７】
前記空気孔は、それぞれ、開口面積が８×１０-3ｍｍ2以下であることが好ましい。これにより、電池の長期信頼性を一層向上させることができる。
【００１８】
全ての前記空気孔の開口面積の総和の割合は、前記外装缶の底部の面積に対して０．１％以上であることが好ましい。これにより、空気極との反応に必要な酸素を確実に確保できる。
【００１９】
全ての前記空気孔の開口面積の総和の割合は、前記外装缶の底部の面積に対して０．２％以下であることが好ましい。これにより、電池の作動電圧を高くすることができるとともに、電池の長期信頼性をより一層向上させることができる。
【００２０】
前記複数の空気孔は、それぞれ、隣接する空気孔との間隔が１．８ｍｍ以下となるように配置されていることが好ましい。これにより、空気電池の空気極における反応効率をより向上させることができ、電池の放電特性をより一層向上させることができる。
【００２１】
前記複数の空気孔は、前記外装缶の底部における外面の中心を回転中心とした回転対称になるように、前記底部に形成されていることが好ましい。これにより、外装缶の底部に、複数の空気孔を均等に形成することができる。よって、電池内に均等に酸素を取り込むことが可能になり、空気電池の空気極における反応のばらつきを抑制することができ、全体として電池の放電特性を向上させることができる。
【００２２】
以下、本発明の空気電池の実施形態について図面に基づき説明する。
【００２３】
（全体構成）
図１は、本実施形態の空気電池の断面図である。空気電池１は、負極に亜鉛粒子が用いられる一方、正極に空気中の酸素を還元する触媒が用いられている。空気電池１は、例えば補聴器などの小型機器の電源として用いられる。
【００２４】
空気電池１は、有底円筒状（有底筒状）の正極缶（外装缶）１０と、正極缶１０の開口を覆う負極缶（封止体）２０と、正極缶１０の内面と負極缶２０の外面との間に配置されるガスケット３０と、正極缶１０及び負極缶２０の間に形成される空間Ｓ内に収納される発電要素４０とを備えている。空気電池１は、正極缶１０と負極缶２０とを合わせることによって、全体が扁平なコイン状に形成されている。空気電池１の正極缶１０及び負極缶２０の間に形成される空間Ｓ内には、発電要素４０以外に、電解液（図示省略）も封入されている。
【００２５】
正極缶１０は、鋼材などの金属材料からなり、プレス成形によって有底円筒状に形成されている。正極缶１０は、円形状の底部１１と、その外周に底部１１と連続して形成される円筒状の周壁部１２とを備えている。すなわち、正極缶１０は、厚み方向の一方に底部１１を有するとともに、厚み方向の他方に開口を有する。周壁部１２は、縦断面視で、底部１１に対して垂直に延びるように設けられている。正極缶１０は、後述するように、負極缶２０との間にガスケット３０を挟んだ状態で、周壁部１２の開口端側が内側に折り曲げられて、負極缶２０の外周部に対してかしめられている。
【００２６】
図１に示すように、正極缶１０の底部１１における中央部分に、正極缶１０の外方に向かって膨出する膨出部１３が設けられている。膨出部１３によって、底部１１における正極缶１０の内方に、後述する空気拡散膜４４を配置するための凹部１１ａが形成される。凹部１１ａは、正極缶１０の底部１１において、正極缶１０及び負極缶２０がかしめられた嵌合部分よりも内側に形成されている。すなわち、前記嵌合部分は、凹部１１ａよりも底部１１の外側に位置する。ここで、嵌合部分とは、正極缶１０と負極缶２０とのかしめ（嵌合）によって、正極缶１０の底部１１にガスケット３０が押し付けられる力が作用している部分をいう。正極缶１０の底部１１は、平坦面を有する平板状であってもよい。
【００２７】
正極缶１０の底部１１のうち、凹部１１ａが設けられている部分には、図１に示すように、底部１１を厚み方向に貫通する複数の空気孔１１ｂが形成されている。空気孔１１ｂは、空気電池１の外部と、正極缶１０の底部１１の凹部１１ａによって形成される後述の空間Ｓ１とを連通する。すなわち、空気孔１１ｂは、酸素などの気体が通過する流路として機能する。
【００２８】
空気孔１１ｂの詳しい構成については後述する。
【００２９】
図示しないが、空気電池１が未使用の場合には、正極缶１０の底部１１の外面１１ｃには、複数の空気孔１１ｂを塞ぐためのシールなどが貼られている。これにより、空気電池１が未使用の状態で、空気電池１内に空気孔１１ｂを介して空気が侵入するのを防止できる。
【００３０】
負極缶２０は、例えば、銅、ステンレス鋼及びニッケルの板材からなるクラッド材によって構成されていて、プレス成形によって有底円筒状に形成されている。負極缶２０は、図１に示すように、円形状の平面部２１と、その外周に平面部２１と連続して形成される円筒状の周壁部２２とを備えている。図１に示すように、この周壁部２２に対して、正極缶１０の周壁部１２の開口端側が折り曲げられてかしめられている。これにより、空気電池１が封止される。
【００３１】
ガスケット３０は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ＰＰＳにオレフィン系エラストマーを含有させた樹脂、ポリアミド樹脂（ナイロン６６など）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）などのフッ素樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＥＥ）、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などが用いられる。
【００３２】
ガスケット３０は、図１に示すように、リング状のベース部３１を備えている。ガスケット３０は、ベース部３１が後述のセパレータ４３及び空気極４１とともに、正極缶１０の底部１１の周縁部と負極缶２０の周壁部２２の開口端との間に挟みこまれるように、正極缶１０と負極缶２０との間に配置されている。
【００３３】
更に、正極缶１０の周壁部１２と負極缶２０の周壁部２２との間にガスケット３０を挟みこんだ状態で、正極缶１０の周壁部１２の開口端側を折り曲げて負極缶２０の周壁部２２にかしめることにより、ガスケット３０によって正極缶１０の周壁部１２と負極缶２０の周壁部２２とを電気的に絶縁しつつ、それらの間を封止することができる。
【００３４】
また、ガスケット３０を正極缶１０の周壁部１２と負極缶２０の周壁部２２との間に挟みこむことにより、負極缶２０の内方に、後述する負極４２を収容するための密閉空間を形成することができる。更に、図１に示すように、ガスケット３０と正極缶１０の底部１１との間には、後述するセパレータ４３及び空気極４１の周縁部が挟み込まれる。このとき、セパレータ４３及び空気極４１の径方向寸法の調整などによって、平面視で、セパレータ４３及び空気極４１の中央部分が、正極缶１０の底部１１の中央部分に対して浮き上がるように、ガスケット３０と正極缶１０の底部１１との間にセパレータ４３及び空気極４１を挟みこむのが好ましい。これにより、セパレータ４３及び空気極４１と、正極缶１０の底部１１との間に空間Ｓ１が形成されるため、この空間Ｓ１内に、正極缶１０の底部１１に設けられた複数の空気孔１１ｂを介して空気が流入する。また、上述のように、セパレータ４３及び空気極４１の平面視で中央部分を、正極缶１０の底部１１の中央部分に対して浮き上がらせることにより、空気極４１の実質的な反応面積を増大させることができる。
【００３５】
発電要素４０は、空気極４１と、負極活物質の亜鉛粉末を含む負極４２と、セパレータ４３と、空気拡散膜４４とを備えている。図１に示すように、負極缶２０の内方には負極４２が配置されている。正極缶１０の内方の底部１１側には、空気極４１、空気拡散膜４４が配置されている。空気拡散膜４４は、正極缶１０の底部１１に形成された凹部１１ａ内に配置されている。空気極４１は、空気拡散膜４４よりも負極４２側に配置されている。空気極４１と負極４２との間にはセパレータ４３が配置されている。
【００３６】
空気極４１は、図１に示すように、触媒層４１ａと、撥水膜４１ｂとが積層されることによって形成される。具体的には、撥水膜４１ｂは、触媒層４１ａの下側、すなわち空気極４１を図１に示すように正極缶１０内に配置した状態で触媒層４１ａよりも正極缶１０の底部１１側に位置付けられている。
【００３７】
触媒層４１ａの撥水膜４１ｂ側には、例えばステンレス製の網部材（図示せず。）が設けられている。この網部材は、正極の集電体として機能する。網部材は、触媒層４１ａに対して、例えば圧着によって一体化されている。
【００３８】
触媒層４１ａは、酸素を還元するための触媒、及びバインダなどを含む合剤からなる。空気極４１における触媒層４１ａの厚みは、１００〜５００μｍであることが好ましい。
【００３９】
触媒層４１ａにおける触媒には、例えば、銀、白金族金属又はその合金、遷移金属、Ｐｔ／ＩｒＯ2などの白金／金属酸化物、Ｌａ1-xＣａxＣｏＯ3などのペロブスカイト酸化物、フタロシアニン鉄などの錯体、ＷＣなどの炭化物、Ｍｎ4Ｎなどの窒化物、二酸化マンガンなどのマンガン酸化物などが用いられる。これらの中でも、二酸化マンガンなどのマンガン酸化物がより好ましい。また、後述の各種カーボン（触媒層に使用し得るカーボン）を、触媒として使用することもできる。触媒層４１ａにおける触媒の含有量は、５０〜９７質量％であることが好ましい。
【００４０】
なお、カーボン以外の触媒を用いる場合であっても、前記触媒の担体としてカーボンを含有させることが好ましい。
【００４１】
触媒層４１ａに使用するカーボンとしては、黒鉛、グラフェン、カーボンブラック（アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラックなど）、ＶＧＣＦ（気相法炭素繊維）、活性炭素繊維、カーボンナノチューブ、木炭、活性炭などが挙げられる。
【００４２】
触媒層４１ａにおけるバインダとしては、フッ化ビニリデンの重合体〔ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）〕、テトラフルオロエチレンの重合体〔ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）〕、フッ化ビニリデンの共重合体やテトラフルオロエチレンの共重合体〔フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）、フッ化ビニリデン−クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＰＶＤＦ−ＣＴＦＥ）、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＰＶＤＦ−ＴＦＥ）、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ−ＴＦＥ）など〕などのフッ素樹脂バインダが挙げられる。これらの中でも、前記バインダとして、テトラフルオロエチレンの重合体又は共重合体が好ましく、ＰＴＦＥがより好ましい。触媒層４１ａにおけるバインダの含有量は、３〜５０質量％であることが好ましい。
【００４３】
撥水膜４１ｂは、撥水性を有し、且つ空気が通過可能な多数の微細孔を有する膜である。具体的には、撥水膜４１ｂとして、例えば、ＰＴＦＥなどのフッ素樹脂；ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン；などの樹脂によって構成された微細孔膜を用いることができる。撥水膜４１ｂは、所定量の空気が通過可能である一方、空気電池１内の電解液の通過を抑制して、微細孔からの電解液の漏出を抑制することができる。撥水膜４１ｂの細孔径及び細孔数を選択することにより、撥水膜４１ｂを通過する空気の量を調整することが可能になる。
【００４４】
空気電池１における撥水膜４１ｂの厚みは、５０μｍ以上であることが好ましく、また、２５０μｍ以下であることが好ましく、１５０μｍ以下であることがより好ましい。
【００４５】
負極４２は、活物質として亜鉛合金やマグネシウム合金などの合金粉末を含む。亜鉛合金粉末の合金成分としては、例えば、インジウム、ビスマス、アルミニウムなどが挙げられる。亜鉛合金粉末におけるそれぞれの元素の含有量は、インジウム：０．００５〜０．０５質量％、ビスマス：０．００５〜０．０５質量％、アルミニウム：０．０００５〜０．１５質量％であることが好ましい。また、マグネシウム合金粉末の合金成分としては、例えば、カルシウム、マンガン、亜鉛、アルミニウムなどが挙げられる。マグネシウム合金粉末におけるそれぞれの元素の含有量は、カルシウム：１〜３質量％、マンガン：０．１〜０．５質量％、亜鉛：０．４〜１質量％、アルミニウム：８〜１０質量％であることが好ましい。
【００４６】
但し、亜鉛合金やマグネシウム合金などの合金粉末には、環境負荷軽減の観点から、合金成分として水銀を含有しないものを使用することが好ましく、また、同様の理由から、鉛を含有しないものを使用することが好ましい。
【００４７】
亜鉛合金粉末の粒度としては、例えば、全粒子中、粒径が７５μｍ以下の粒子の割合は５０質量％以下が好ましく、３０質量％以下がより好ましく、粒径が１００〜２００μｍの粒子の割合は、５０質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましい。
【００４８】
また、マグネシウム合金粉末の粒度としては、例えば、全粒子中、粒径が３０μｍ以下の粒子の割合は５０質量％以下が好ましく、３０質量％以下がより好ましく、粒径が５０〜２００μｍの粒子の割合は、５０質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましい。
【００４９】
なお、合金粉末の粒度は、レーザ散乱粒度分布計（例えば、堀場製作所製「ＬＡ−９２０」）を用いて、粒子を溶解しない媒体に合金粉末の粒子を分散させた状態で測定された、体積基準での累積頻度により求められる。
【００５０】
負極４２には、例えば、上述の合金粉末の他に、必要に応じて、ポリアクリル酸ソーダ、カルボキシメチルセルロースなどのゲル化剤、酸化亜鉛、インジウム化合物などの添加剤を含有させてもよい。これらの構成物を含む負極合剤が後述する電解液とともに負極缶２０内に充填されることにより、負極４２が構成される。
【００５１】
負極４２が酸化インジウム、水酸化インジウムなどのインジウム化合物を含有する場合、上述の合金粉末と電解液との反応による水素ガス発生をより効果的に防ぐことができる。負極４２に使用するインジウム化合物の量は、合金粉末：１００質量部に対し、０．００３〜１質量部であることが好ましい。
【００５２】
セパレータ４３は、ビニロン及びレーヨンを主体とする不織布、ポリアミド不織布、ポリオレフィン・レーヨン不織布、ビニロン紙、ビニロン・リンターパルプ紙、ビニロン・マーセル化パルプ紙、グラフトフィルムなどを用いることができる。詳しくは、セパレータ４３は、ポリエチレン主鎖にアクリル酸をグラフト共重合させた構造を有するグラフト共重合体によって構成された２枚のグラフトフィルムを、セロハンフィルムの厚み方向両側に配置するとともに、ビニロン−レーヨン混抄紙を積層させたものが好適に用いられる。
【００５３】
また、親水処理された微孔性ポリオレフィンフィルム（微孔性ポリエチレンフィルムや微孔性ポリプロピレンフィルムなど）と、セロファンフィルムと、ビニロン・レーヨン混抄紙のような吸液層（電解液保持層）とを積み重ねたものを、セパレータ４３として用いてもよい。セパレータ４３の厚みは、２０〜５００μｍであることが好ましい。
【００５４】
上述のように、負極缶２０内には電解液が充填されているため、空気電池１の構成部材のうち空気極４１の撥水膜４１ｂよりも負極４２側に位置する構成部材は、電解液によって含浸されている。すなわち、負極４２、セパレータ４３、触媒層４１ａは、電解液によって含浸されている。
【００５５】
電解液は、負極４２に亜鉛合金粉末が用いられる場合には、アルカリ金属の水酸化物（水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなど）の１種又は複数種の水溶液などのアルカリ電解液が好適に用いられ、水酸化カリウムの水溶液が特に好ましい。電解液の濃度は、例えば、水酸化カリウムの水溶液の場合、水酸化カリウムが、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは３０質量％以上であり、好ましくは４０質量％以下、より好ましくは３８質量％以下である。水酸化カリウムの水溶液の濃度を、このような値に調整することで、導電性に優れた電解液が得られる。
【００５６】
また、負極４２にマグネシウム合金粉末を用いる場合には、酸性水溶液、中性水溶液及び弱アルカリ性の水溶液など、ｐＨが１０以下の水溶液が好適に用いられる。電解液として使用する水溶液に溶解させる塩などの電解質としては、塩化ナトリウムなどの塩化物、水酸化ナトリウムなどの水酸化物、炭酸水素ナトリウムなどの炭酸水素塩、過炭酸ナトリウムなどの過炭酸塩などが挙げられる。電解液は、これらの電解質のうちの１種又は２種以上を含有していればよい。このような電解液の中でも、電解液として、塩化ナトリウム水溶液などの塩化物の水溶液がより好ましい。例えば、電解液が塩化ナトリウム水溶液の場合、塩化ナトリウムの濃度は、１〜２０質量％であることが好ましい。
【００５７】
電解液には、上述の各成分の他に、必要に応じて各種添加剤を添加してもよい。例えば、負極に用いる合金粉末の腐食を防止して、空気電池１内での水素ガス発生を抑制するために、電解液に酸化亜鉛やインジウム化合物を添加してもよい。
【００５８】
電解液に添加するインジウム化合物としては、水酸化インジウム、酸化インジウム、硫酸インジウム、硫化インジウム、硝酸インジウム、臭化インジウム、塩化インジウムなどが挙げられる。
【００５９】
電解液中のインジウム化合物の濃度は、質量基準で、０．００５質量％以上が好ましく、０．０１質量％以上がより好ましく、０．０５質量％以上が特に好ましく、また、１質量％以下が好ましく、０．５質量％以下がより好ましく、０．１質量％以下が特に好ましい。
【００６０】
空気拡散膜４４には、セルロース、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、ナイロンなどの樹脂で構成された不織布を用いることができる。空気拡散膜４４は、正極缶１０の底部１１に設けられた空気孔１１ｂを介して空気電池１内に流入する空気を拡散させることにより、触媒層４１ａに供給される空気の量のばらつきを抑制する。これにより、空気電池１内で均一に酸素を反応させることが可能になる。
【００６１】
（空気孔）
正極缶１０の底部１１に設けられた複数の空気孔１１ｂは、円形の断面形状を有する。しかしながら、空気孔１１ｂの断面形状は、長円形や多角形など、円形以外の形状でもよい。空気孔１１ｂは、例えばレーザ光を用いて形成される。
【００６２】
空気孔１１ｂは、図１に示すように正極缶１０の底部１１の厚み方向に面積が変化しないストレート状の空気孔でもよいし、前記厚み方向に面積が変わるテーパ状の空気孔でもよい。なお、複数の空気孔１１ｂの全てがテーパ状に形成されていてもよいし、一部の空気孔１１ｂのみがテーパ状に形成されていてもよい。このように空気孔１１ｂをテーパ状に形成する場合、本実施形態のように空気孔１１ｂの断面形状が円形であれば、空気孔１１ｂの孔径を前記厚み方向に変えてテーパ状に形成すればよい。
【００６３】
上述のように、空気孔は、レーザ光を用いて形成することができる。空気孔をレーザ光を用いて形成する場合、有底円筒状の正極缶１０の底部１１に対して内側からレーザ光を当てようとすると、レーザ光を出射するノズルが正極缶１０と干渉する場合があり、小型の電池に適した小さなノズルを用意する必要がある。そのため、生産性を考慮して、有底円筒状の正極缶１０の底部１１の外面１１ｃにレーザ光を当てることにより、空気孔を形成することが好ましい。これにより、レーザ光を出射するノズルのサイズの制約がなくなるため、汎用品のノズルを用いることが可能になり、生産コストの低減を図れる。
【００６４】
また、上記問題を避けるために、あらかじめ金属板に空気孔を形成しておき、これを有底円筒状に加工することにより、正極缶を得てもよい。しかしながら、前記加工時に空気孔の孔径が変化する可能性があるため、有底円筒状に加工された正極缶に空気孔を形成するのが好ましい。
【００６５】
正極缶１０の底部１１に設けられた空気孔１１ｂは、それぞれ、外面１１ｃにおける面積（開口面積）が１６×１０-3ｍｍ2以下である。また、全ての空気孔１１ｂの開口面積の総和の割合は、正極缶１０の底部１１の面積に対して０．３％以下であり、０．１％以上であることが好ましい。更に、正極缶１０の底部１１の中心から４５％の範囲に形成された空気孔１１ｂの開口面積の総和の割合は、全ての空気孔１１ｂの開口面積の総和に対して３５〜６０％である。これにより、空気孔１１ｂを介して、空気電池１内に効率良く酸素を取り込むことができる一方、空気電池１内の電解液の水分が流出することを抑制できる。
【００６６】
空気孔１１ｂの開口面積は、１２×１０-3ｍｍ2以下が好ましく、８×１０-3ｍｍ2以下がより好ましく、６×１０-3ｍｍ2以下が特に好ましく、３×１０-3ｍｍ2以下が最も好ましい。一方、空気孔１１ｂの径が小さくなると、正極缶１０の底部１１に形成する空気孔１１ｂの数が多くなって加工時間がかかるため、空気孔１１ｂの開口面積は、３×１０-4ｍｍ2以上が好ましく、１×１０-3ｍｍ2以上がより好ましく、１．５×１０-3ｍｍ2以上が最も好ましい。
【００６７】
本実施形態のように空気孔１１ｂが円形の場合には、空気孔１１ｂの直径は０．１４ｍｍ以下が好ましく、０．１ｍｍ以下がより好ましく、０．０７ｍｍ以下が最も好ましい。また、空気孔１１ｂの加工性の観点から、空気孔１１ｂの直径は、０．０２ｍｍ以上が好ましく、０．０４ｍｍ以上がより好ましい。
【００６８】
また、全ての空気孔１１ｂの開口面積の総和の割合は、正極缶１０の底部１１の面積に対して０．２４％以下が好ましく、０．２％以下がより好ましい。この構成により、空気電池１の作動電圧を高くすることができるとともに、空気電池１の長期信頼性をより一層向上させることができる。
【００６９】
ここで、「外装缶の底部の中心から４５％の範囲」とは、図２に示すように、外装缶の底部の中心Ａと外周上の点Ｂとを結ぶ線分ＡＢについて、Ａ側から、ＡＢの長さの４５％の長さとなる位置に点Ｃを定めた場合に、点Ｂを外周に沿って１周させて描かれる点Ｃの軌跡の線上及びその図形の内部とする。すなわち、図２で示した破線の内部の領域（以下、範囲Ｒとも言う。）である。点Ｃの軌跡として定められる図形は、外装缶の底部の外周で定められる図形と相似な図形となる。また、「外装缶の底部の中心から４５％の範囲に形成された空気孔」とは、その開口の全てが、外装缶の底部の中心から４５％の範囲Ｒにあるものを対象とし、図２の黒丸のように開口の一部が前記範囲Ｒの外にある空気孔は対象としない。
【００７０】
空気孔１１ｂの数は、空気電池１のサイズや空気孔１１ｂの面積によっても変わるが、直径が約１１ｍｍの空気電池１（正極缶１０の底部１１の面積が約１ｃｍ2）の場合には、１２個以上が好ましく、１７個以上がより好ましく、２０個以上が特に好ましい。一方、加工時間の観点から、空気孔１１ｂの数は、１０００個以下が好ましく、２００個以下がより好ましく、１００個以下が特に好ましく、３５個以下が最も好ましい。すなわち、空気孔１１ｂの数は、正極缶１０の底部１１の単位面積（１ｃｍ2）あたり、１２個以上が好ましく、１７個以上がより好ましく、２０個以上が特に好ましい。また、空気孔１１ｂの数は、正極缶１０の底部１１の単位面積（１ｃｍ2）あたり、１０００個以下が好ましく、２００個以下がより好ましく、１００個以下が特に好ましく、３５個以下が最も好ましい。
【００７１】
図３は、図１に示した空気電池の正極缶の底部の平面図である。本実施形態では、複数の空気孔１１ｂは、図３に一例を示すように、正極缶１０の底部１１の中心から４５％の範囲Ｒには１３個の空気孔１１ｂが設けられ、上記範囲Ｒの外部には１２個の空気孔１１ｂが設けられている。また、複数の空気孔１１ｂは、平面視で正極缶１０の底部１１における外面の中心を回転中心とした回転対称になるように形成されている。
【００７２】
但し、複数の空気孔１１ｂは、正極缶１０内に効率良く空気を取り込むことができる一方、空気電池１内の水分の流出及び空気電池１内への二酸化炭素などの流入を抑制可能な配置であれば、その配列などについては特に限定されない。
【００７３】
一方、空気極４１に対して空気（酸素）を均一に供給して、空気極４１における反応を効率的に進行させるためには、複数の空気孔１１ｂを規則的に配置することが好ましい。空気孔１１ｂの規則的な配置とは、例えば、回転対称の配置や、等間隔の複数の平行線同士が互いに交差した位置（格子点）に空気孔１１が設けられた、いわゆる並行配列や、千鳥配列などである。
【００７４】
また、複数の空気孔１１ｂは、それぞれ、隣接する空気孔１１ｂ同士の間隔が１．８ｍｍ以下になるように形成されていることが好ましい。これにより、空気電池１内に酸素を効率良く取り込むことができ、空気極４１における反応効率をより向上させることができる。したがって、空気電池１の放電特性をより一層向上させることが可能となる。
【００７５】
前記隣接する空気孔１１ｂ同士の間隔は、１．５ｍｍ以下がより好ましく、１．２ｍｍ以下が特に好ましく、１．０ｍｍ以下が最も好ましい。
【００７６】
全ての空気孔１１ｂについて、隣接する空気孔１１ｂ同士の間隔を同じ値にしてもよい。また、図３に示すように、正極缶１０の底部１１の中央に近い部分に形成された複数の空気孔１１ｂは、正極缶１０の底部１１の周縁に近い側に形成された複数の空気孔１１ｂよりも、隣接する空気孔１１ｂ同士の間隔を小さくしてもよい。更に、正極缶１０の底部１１の周縁に近い側に形成された複数の空気孔１１ｂは、正極缶１０の底部１１の中央に近い部分に形成された複数の空気孔１１ｂよりも、隣接する空気孔１１ｂ同士の間隔を小さくしてもよい。
【００７７】
複数の空気孔１１ｂは、正極缶１０の底部１１において、正極缶１０及び負極缶２０の嵌合部分（図３におけるＱ）を除いた領域Ｐ（図１参照）、すなわち、凹部１１ａが設けられている部分に形成されている。正極缶１０及び負極缶２０の嵌合部分Ｑでは、空気極４１の触媒層４１ａの周縁部が、ガスケット３０のベース部３１と正極缶１０の底部１１とによって挟み込まれている。そのため、正極缶１０及び負極缶２０の嵌合部分Ｑでは、触媒層４１ａと酸素との反応がほとんど生じないと考えられる。
【００７８】
また、嵌合部分Ｑよりも内側（領域Ｐ）であっても、嵌合部分Ｑの近傍の触媒層４１ａは、ガスケット３０による圧縮の影響を受けて、酸素との反応が生じにくい。このため、嵌合部分Ｑやその近傍に位置する触媒層４１ａは、空気電池１の放電に寄与しにくい上、嵌合部分Ｑの近傍に空気孔を形成した場合、空気電池１の放電特性の向上につながらないだけでなく、空気孔からの二酸化炭素の流入や水分の流出が空気電池１の放電特性を低下させてしまう。したがって、空気孔を形成する位置は、正極缶１０の底部１１の中央に近い部分、例えば、図３に示すように、領域Ｐ内にすることが望ましい。
【００７９】
（その他の実施形態）
以上、本発明の空気電池の実施形態を説明したが、上述した実施形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施形態を適宜変形して実施することが可能である。
【００８０】
前記実施形態では、負極缶２０の周壁部２２と正極缶１０の周壁部１２との間にガスケット３０を挟みこむことにより、正極缶１０及び負極缶２０を封止している。しかしながら、負極缶２０の周壁部２２の先端は、折り返された形状であってもよい。正極缶１０と負極缶２０との嵌合部分の構成は、正極缶１０及び負極缶２０を封止可能な構成であれば、どのような構成であってもよい。
【実施例】
【００８１】
以下、実施例に基づき本発明を説明する。ただし、以下の実施例は、本発明を制限するものではない。
【００８２】
（実施例１）
＜空気極＞
触媒として四酸化マンガン（Ｍｎ3Ｏ4）：４７．５質量部と、ケッチェンブラック：４７．５質量部と、ＰＴＦＥのディスパージョン：５質量部（固形分として）とを混合し、ロール圧延してシート状の合剤とした。その合剤にステンレス網（ＳＵＳ３１６製網）を圧着させることによりシート部材を作製した。そして、前記シート部材を乾燥させた後、直径１１ｍｍの円形に打ち抜くことにより、触媒層を得た。なお、前記触媒層に含まれる前記合剤の重量は４０ｍｇであった。また、撥水膜には、厚みが１００μｍのＰＴＦＥ製多孔質シートを、直径１１ｍｍに打ち抜いて用いた。
【００８３】
＜負極＞
負極には、添加元素としてＩｎ：０．０５質量％、Ｂｉ：０．０４質量％、Ａｌ：０．００１質量％を含有し、粒径が１００〜２００μｍの粒子の割合が５０質量％以上である亜鉛合金粉末（平均粒径：１２０μｍ）を用いた。前記亜鉛合金粉末：１００質量部と、水酸化インジウム：０．３質量部とを混合して負極合剤とし、その負極合剤２２０ｍｇを用いて負極を構成した。
【００８４】
＜電解液＞
電解液には、水酸化インジウムを０．０２質量％溶解した３５質量％濃度の水酸化カリウム水溶液を用いた。
【００８５】
＜セパレータ＞
セパレータには、ポリエチレン主鎖にアクリル酸をグラフト共重合させた構造を有するグラフト共重合体で構成された２枚のグラフトフィルム（厚み：３０μｍ）を、セロハンフィルム（厚み：２０μｍ）の両側に配置し、更にビニロン−レーヨン混抄紙（厚み：１００μｍ）を積層したものを、直径１１ｍｍに打ち抜いて用いた。
【００８６】
＜空気拡散膜＞
空気拡散膜には、厚みが１００μｍのセルロース製不織布（紙）を、直径７ｍｍに打ち抜いて用いた。
【００８７】
＜電池の組み立て＞
上述のように得た空気拡散膜、撥水膜、触媒層、セパレータ、負極（負極合剤）及びアルカリ電解液を、内面にスズメッキが施されたＮｉメッキ鋼板からなる正極缶と、銅−ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）−ニッケルクラッド板からなる負極缶と、ナイロン６６製のガスケットとによって構成された電池ケース内に収容した。そして、正極缶の外周側を負極缶の外周側にかしめることにより、図１に示す断面構造を有し、図３に示す底部を有する空気電池を作製した。空気電池は、直径１１．４ｍｍ、厚さ５．４ｍｍであり、底部の面積は約１００ｍｍ2であった。
【００８８】
図３に示すように、正極缶１０の底部１１には、予めＩＲレーザを用いて直径９０μｍの円形の空気孔１１ｂ（開口面積：６．３６×１０-3ｍｍ2）を２５個形成した。正極缶１０の底部１１の中央に近い部分に形成された空気孔１１ｂは、いずれも、隣接する空気孔１１ｂとの間隔（最短距離）が０．９１ｍｍ（空気孔１１ｂ同士の中心間距離は１ｍｍ）であり、正極缶１０の底部１１の周縁に近い側に形成された空気孔１１ｂは、いずれも、隣接する空気孔１１ｂとの間隔が１．３２ｍｍ（空気孔１１ｂ同士の中心間距離は１．４１ｍｍ）であった。また、形成された空気孔１１ｂの開口面積の総和は、０．１５９ｍｍ2であり、正極缶１０の底部１１の面積に対する前記総和の割合は、０．１６％であった。また、外装缶の底部の中心から４５％の範囲Ｒに形成された空気孔は１３個であり、それら１３個の空気孔の開口面積の総和の割合は、全ての空気孔の開口面積の総和に対して５２％であった。
【００８９】
前記隣接する空気孔とは、ある空気孔に対し、それと最も近い距離にある空気孔を指す。また、空気孔同士の間隔とは、２つの空気孔における中心同士を結ぶ直線の長さから、一方の空気孔の中心から外周までの長さと、他方の空気孔の中心から外周までの長さとを引いた値を意味する。なお、空気孔が円形の場合は、空気孔の中心から外周までの長さは、円の半径となる。以下の説明において、同様である。
【００９０】
（実施例２）
図４に示すように、正極缶４１０の底部４１１に直径９０μｍの円形の空気孔４１１ｂを３７個形成した以外は、実施例１と同様にして空気電池を作製した。それぞれの空気孔４１１ｂは、隣接する空気孔４１１ｂとの間隔が０．９１ｍｍ（空気孔４１１ｂ同士の中心間距離は１ｍｍ）であった。また、形成された空気孔４１１ｂの開口面積の総和は、０．２３５ｍｍ2であり、正極缶４１０の底部４１１の面積に対する前記総和の割合は、０．２４％であった。また、前記範囲Ｒに形成された空気孔は２１個であり、それら２１個の空気孔の開口面積の総和の割合は、全ての空気孔の開口面積の総和に対して５６．８％であった。
【００９１】
（実施例３）
空気孔の直径を１２０μｍ（開口面積：１１．３×１０-3ｍｍ2）とした以外は、実施例１と同様にして空気電池を作製した。それぞれの空気孔は、隣接する空気孔との間隔が０．８８ｍｍ（空気孔同士の中心間距離は１ｍｍ）であった。また、形成された空気孔の開口面積の総和は、０．２８３ｍｍ2であり、正極缶の底部の面積に対する前記総和の割合は、０．２８％であった。また、前記範囲Ｒに形成された空気孔は１３個であり、それら１３個の空気孔の開口面積の総和の割合は、全ての空気孔の開口面積の総和に対して５２％であった。
【００９２】
（実施例４）
図５に示すように、直径９０μｍの円形の空気孔５１１ｂを、正極缶５１０の底部５１１の中心から半径２．５ｍｍの円周上に１２個、正極缶５１０の底部５１１の中心から半径３．５ｍｍの円周上に１２個、それぞれ等間隔に形成した以外は、実施例１と同様にして空気電池を作製した。それぞれの空気孔５１１ｂは、隣接する空気孔５１１ｂとの間隔が１．１７ｍｍ（空気孔５１１ｂ同士の中心間距離は１．２６ｍｍ）であった。また、形成された空気孔５１１ｂの開口面積の総和は、０．１５３ｍｍ2であり、正極缶５１０の底部５１１の面積に対する前記総和の割合は、０．１５％であった。また、前記範囲Ｒに形成された空気孔は１２個であり、それら１２個の空気孔の開口面積の総和の割合は、全ての空気孔の開口面積の総和に対して５０％であった。
【００９３】
（比較例１）
図６に示すように、正極缶６１０の底部６１１に直径９０μｍの円形の空気孔６１１ｂを１２個形成した以外は、実施例１と同様にして空気電池を作製した。それぞれの空気孔６１１ｂは、隣接する空気孔６１１ｂとの間隔が１．９１ｍｍ（空気孔６１１ｂ同士の中心間距離は２ｍｍ）であった。また、形成された空気孔６１１ｂの開口面積の総和は、０．０７６ｍｍ2であり、正極缶６１０の底部６１１の面積に対する前記総和の割合は、０．０８％であった。また、前記範囲Ｒに形成された空気孔は４個であり、それら４個の空気孔の開口面積の総和の割合は、全ての空気孔の開口面積の総和に対して３３％であった。
【００９４】
（比較例２）
空気孔の直径を２００μｍ（開口面積：３１．４×１０-3ｍｍ2）とし、図７に示すように、前記範囲Ｒより外方に形成する空気孔の数及び配置を変更した以外は、比較例１と同様にして空気電池を作製した。なお、外側の４個の空気孔は、正極缶７１０の底部７１１の中心から半径３ｍｍの円周上に等間隔に形成した。また、形成された空気孔７１１ｂの開口面積の総和は、０．２５１ｍｍ2であり、正極缶７１０の底部７１１の面積に対する前記総和の割合は、０．２５％であった。また、前記範囲Ｒに形成された空気孔は４個であり、それら４個の空気孔の開口面積の総和の割合は、全ての空気孔の開口面積の総和に対して５０％であった。
【００９５】
（比較例３）
図８に示すように、正極缶８１０の底部８１１に直径９０μｍの円形の空気孔８１１ｂを４９個形成した以外は、実施例１と同様にして空気電池を作製した。それぞれの空気孔８１１ｂは、隣接する空気孔８１１ｂとの間隔が０．７１ｍｍ（空気孔８１１ｂ同士の中心間距離は０．８ｍｍ）であった。また、形成された空気孔８１１の開口面積の総和は、０．３１２ｍｍ2であり、正極缶８１０の底部８１１の面積に対する前記総和の割合は、０．３１％であった。また、前記範囲Ｒに形成された空気孔は２９個であり、それら２９個の空気孔の開口面積の総和の割合は、全ての空気孔の開口面積の総和に対して５９．２％であった。
【００９６】
表１に、実施例１〜４及び比較例１〜３の空気孔の構成を示す。
【００９７】
【表１】
2018170220.tif 000003
【００９８】
上述のように作製した各実施例及び各比較例の空気電池に６０Ωの抵抗を接続して放電させることにより、空気電池の電圧が０．９Ｖまで低下する際の放電容量を測定した。測定された放電容量から、それぞれの空気電池の初期容量を求めた。
【００９９】
また、前記放電容量のうち５０％の放電が完了した時点における空気電池の電圧を測定し、測定された電圧を、各空気電池における平均作動電圧とした。
【０１００】
更に、各実施例及び各比較例の空気電池において、前記測定に用いた空気電池とは別の空気電池を、４５℃の温度環境下で、且つ５０％±１０％の湿度環境下で、２０日間貯蔵した後、上述の初期容量の測定と同様に放電容量を測定した。測定された放電容量から、それぞれの空気電池の貯蔵後容量を求めた。
【０１０１】
＜評価結果＞
上記空気電池の評価結果を表２に示す。実施例１〜４の空気電池では、空気孔の開口面積を１６×１０-3ｍｍ2以下とし、全ての空気孔の開口面積の総和の割合を、正極缶の底部の面積に対して０．３％以下の範囲とし、且つ、前記範囲Ｒに形成された空気孔の開口面積の総和の割合を、全ての空気孔の開口面積の総和の３５〜６０％の範囲とすることにより、空気電池の初期容量を大きくし、且つ、貯蔵時の容量低下を抑制することができた。
【０１０２】
【表２】
2018170220.tif 000004
【０１０３】
特に、全ての空気孔の開口面積の総和の割合が、正極缶の底部の面積に対して０．２％よりも小さい実施例１及び実施例４の空気電池では、平均作動電圧が高く、且つ貯蔵後の電池容量の低下がより少なく、放電特性及び長期信頼性がより優れた空気電池が得られた。
【０１０４】
一方、前記範囲Ｒに形成された空気孔の開口面積の総和の割合を、全ての空気孔の開口面積の総和に対して３５％未満とした比較例１の空気電池では、貯蔵時の容量低下を抑制することはできたものの、反応に必要な酸素を空気極に充分に供給することができず、空気電池の初期容量が減少したとともに空気電池の平均作動電圧が低下した。よって、比較例１の空気電池は、放電特性が劣る空気電池であった。
【０１０５】
また、それぞれの空気孔の開口面積が１６×１０-3ｍｍ2よりも大きい比較例２の空気電池は、触媒層における反応が不均一となり、平均作動電圧が低下して初期容量及び貯蔵後容量とも低い値となった。
【０１０６】
また、正極缶の底部の面積に対する空気孔の開口面積の総和の比率が０．３％よりも大きい比較例３の空気電池では、二酸化炭素の流入及び水分の流出の影響が大きく、貯蔵後の電池容量は、初期容量の約１／２以下に減少した。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明による空気電池は、補聴器などの小型機器の電源として利用可能である。
【符号の説明】
【０１０８】
１  空気電池
１０、４１０、５１０、６１０、７１０、８１０  正極缶（外装缶）
１１、４１１、５１１、６１１、７１１、８１１  底部
１１ａ  凹部
１１ｂ、４１１ｂ、５１１ｂ、６１１ｂ、７１１ｂ、８１１ｂ  空気孔
１１ｃ  外面
１２  周壁部
１３  膨出部
２０  負極缶（封止体）
２１  平面部
２２  周壁部
３０  ガスケット
３１  ベース部
４０  発電要素
４１  空気極
４１ａ  触媒層
４１ｂ  撥水膜
４２  負極
４３  セパレータ
４４  空気拡散膜
Ｓ、Ｓ１  空間
Ｐ  嵌合部分を除いた領域
Ｑ  嵌合部分
Ｒ  外装缶の底部の中心から４５％の範囲
【図１】
2018170220.tif 000005
【図２】
2018170220.tif 000006
【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】
2018170220.tif 000011
【図８】
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