(57)【要約】【課題】簡易な構成で金属極を支持できるとともに、電解液の量の確保や軽量化に有利な金属空気電池を提供する。【解決手段】外装体１１は、紙を含有するシート材で形成され、このシート材は、隙間ＳＦ、ＳＲを空けてマグネシウム極１５を覆うとともに、シート材の一部を折り曲げて隙間ＳＦ、ＳＲを横断し、マグネシウム極１５を支える支持用折り曲げ部として機能する一対の上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒを一体に備えるようにした。【選択図】図４
2015122302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気極を有するとともに前記空気極と対向する金属極を収容する外装体を備える金属空気電池において、
前記外装体は、紙を含有するシート材で形成され、前記シート材は、隙間を空けて前記金属極を覆うとともに、前記シート材の一部を折り曲げて前記隙間を横断し、前記金属極を支える支持用折り曲げ部を一体に備えることを特徴とする金属空気電池。
【請求項２】
前記支持用折り曲げ部は、前記金属極を前記空気極から離間させた位置に保持することを特徴とする請求項１に記載の金属空気電池。
【請求項３】
前記支持用折り曲げ部は、前記シート材における前記金属極に対して前記空気極側の壁部、および、前記空気極と反対側の壁部の少なくとも一方から前記金属極に向けて折り曲げられた第１折り曲げ部と、前記第１折り曲げ部の先端から折り曲げられて前記金属極に当接する第２折り曲げ部とを有することを特徴とする請求項３に記載の金属空気電池。
【請求項４】
前記第１折り曲げ部は、前記外装体内の電解液の液面よりも上方に設けられるとともに、前記金属極に向かって斜め下方に傾斜することを特徴とすることを特徴とする請求項３に記載の金属空気電池。
【請求項５】
前記金属極が上方に突出するタブ部を有するとともに、前記支持用折り曲げ部が前記金属極の幅に渡って延在し、
前記支持用折り曲げ部は、前記金属極の幅方向で、前記タブ部と、前記タブ部のない非タブ部との境を基準にして分割され、前記タブ部側の分割部と前記非タブ部側の分割部のいずれか一方が、前記金属極の空気極側への移動を規制し、他方が前記金属極の空気極の反対側への移動を規制することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の金属空気電池。
【請求項６】
前記外装体は、前記金属極の下端が嵌る下方凸形状に折り曲げられた底板部を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の金属空気電池。
【請求項７】
前記支持用折り曲げ部は、前記空気極側の壁部、および、前記空気極の反対側の壁部から前記金属極に沿って外装体内側に折り曲げられるとともに、その反対側に折り返されて前記金属極よりも外装体外側に張り出す折り返し部を有し、
各折り返し部の一部で前記金属極を挟持するとともに、残りの外装体外側に突出した部分を互いに接合して折り返し部間を封止していることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属空気電池。
【請求項８】
前記外装体は、前記金属極の上方を覆う蓋部に連なって前記金属極の側方を覆う側壁部に接合されるシート片を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の金属空気電池。
【請求項９】
紙を含有するシート材であって、前記金属極の下端が嵌る下方凸形状に折り曲げられた底板シート部を備え、
前記底板シート部は、前記外装体を形成するシート材に前後一対の端部の少なくとも一方が接合されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の金属空気電池。
【請求項１０】
前記外装体を形成するシート材を上方に開口する凹状に折り曲げて前記外装体の底板部を形成し、
前記底板シート部は、前記外装体を形成するシート材を平面状に展開した状態で、前記底板部を跨ぐように該シート材に前後一対の端部の少なくとも一方が接合され、該シート材を上方に開口する前記凹状に折り曲げた際に、前記底板部から離間するように外装体内側に起立する一対の起立部を有し、前記一対の起立部間に前記金属極の下端が嵌まることを特徴とする請求項９に記載の金属空気電池。
【請求項１１】
前記金属極における前記空気極と反対側の面に、前記外装体内に水を注ぎ入れることによって電池として作動させるための電解質を収容する電解質収容体を設けていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の金属空気電池。
【請求項１２】
前記電解質収容体は、紙を含有するシート材であって前記金属極における前記空気極と反対側の面に装着される極板装着シートと、前記極板装着シートに接合されて前記電解質を収容する袋体とを備えることを特徴とする請求項１１に記載の金属空気電池。
【請求項１３】
前記極板装着シートは前記金属極に圧着固定され、前記袋体は前記極板装着シートに融着されることを特徴とする請求項１２に記載の金属空気電池。
【請求項１４】
前記極板装着シートは、当該シートの一部を折り曲げて当該シートに対する前記金属極の移動を規制する規制部を有し、
前記極板装着シートを前記外装体に保持させることによって前記金属極を前記外装体に保持していることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の金属空気電池。
【請求項１５】
前記シート材は、熱融着性樹脂でラミネート加工された紙であることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の金属空気電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気極を有するとともに金属極を収容する外装体を備える金属空気電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
天災時や風水害時およびＡＣ電源の入手困難な環境で、食塩水などの電解液を注入すると発電可能な金属空気電池が知られている。金属空気電池の外装体には、一般的に金属缶や樹脂製容器が使用されている。しかし、この種の外装体は、電解液の漏れを防ぐためのパッキンやシール材が必要となるため、部材数が多くなり、組立工数やコストの増加が生じる。さらにパッキンやシール材の不良や劣化により電解液が漏れるおそれもある。また、金属缶や樹脂製容器の外装体は、重くなってしまう。
また、金属空気電池には、正極、セパレータおよびゲル状金属からなる負極材料を、熱融着性樹脂層を含むラミネートシートによって成形された外装体で包み、負極材料の電池内体積占有率を４０％以上９０％以下にした構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２８８５７１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、特許文献１記載の構成は、空気拡散紙、空気極シート、セパレータ、ゲル状負極金属、負極集合体を積層して厚みのある発電要素を構成し、この発電要素を、負極側ラミネートシートと正極側ラミネートシートとの間に形成した凹部内に収納して保持する構成であるため、部品点数が多く、電解液の量が少なくなってしまう。
電解液の量が少ないと、放電反応で電解液を消費する電池では十分な容量を得られなくなってしまう。また、部品点数を低減するために、いずれかの発電要素部品（例えば、セパレータ）を省略すると、金属極（負極）を支持することができず、部品点数の低減が困難である。また、部品点数が多いと、組立工数の増大や重量の増大を招き、コスト低減に不利である。
【０００５】
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、簡易な構成で金属極を支持できるとともに、電解液の量の確保や軽量化に有利な金属空気電池を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明は、空気極を有するとともに前記空気極と対向する金属極を収容する外装体を備える金属空気電池において、前記外装体は、紙を含有するシート材で形成され、前記シート材は、隙間を空けて前記金属極を覆うとともに、前記シート材の一部を折り曲げて前記隙間を横断し、前記金属極を支える支持用折り曲げ部を一体に備えることを特徴とする。この構成によれば、紙を含有するシート材で形成された外装体の一部を折り曲げる、といった簡易な構成で金属極を支持できるとともに、電解液の量の確保や軽量化に有利である。
【０００７】
前記支持用折り曲げ部は、前記金属極を前記空気極から離間させた位置に保持するようにすることが好ましい。この構成によれば、金属極と空気極とを確実に離すことができるため、極間に電解液を十分に保持することができる。
また、前記支持用折り曲げ部は、前記シート材における前記金属極に対して前記空気極側の壁部、および、前記空気極と反対側の壁部から前記金属極に向けて折り曲げられた第１折り曲げ部と、前記第１折り曲げ部の先端から折り曲げられて前記金属極に当接する第２折り曲げ部とを有するようにしても良い。この構成によれば、簡易な折り曲げ構造で、金属極を支持することができる。
【０００８】
また、前記第１折り曲げ部は、前記外装体内の電解液の液面よりも上方に設けられるとともに、前記金属極に向かって斜め下方に傾斜するようにしても良い。この構成によれば、第１折り曲げ部により電解液が外部に出難くなるとともに、第１折り曲げ部の下面に付着した電解液を効率良く戻すことができる。
【０００９】
また、前記金属極が上方に突出するタブ部を有するとともに、前記支持用折り曲げ部が前記金属極の幅に渡って延在し、前記支持用折り曲げ部は、前記金属極の幅方向で、前記タブ部と、前記タブ部のない非タブ部との境を基準にして分割され、前記タブ部側の分割部と前記非タブ部側の分割部のいずれか一方が、前記金属極の空気極側への移動を規制し、他方が前記金属極の空気極の反対側への移動を規制するようにしても良い。この構成によれば、タブ部を避けつつ、支持用折り曲げ部の各分割部によって、金属極の空気極側への移動と反対側への移動の両方を規制することができる。
【００１０】
また、前記外装体は、前記金属極の下端が嵌る下方凸形状に折り曲げられた底板部を有するようにしても良い。この構成によれば、金属極の下端を簡易な折り曲げ構造で位置決めし、ズレを防止することができる。
また、前記支持用折り曲げ部は、前記空気極側の壁部、および、前記空気極の反対側の壁部から前記金属極に沿って外装体内側に折り曲げられるとともに、その反対側に折り返されて前記金属極よりも外装体外側に張り出す折り返し部を有し、各折り返し部の一部で前記金属極を挟持するとともに、残りの外装体外側に突出した部分を互いに接合して折り返し部間を封止するようにしても良い。この構成によれば、電解液の蒸発や漏出を抑制するとともに外装体の変形を防止し、且つ、金属極の位置ずれを抑えることができる。
【００１１】
また、前記外装体は、前記金属極の上方を覆う蓋部に連なって前記金属極の側方を覆う側壁部に接合されるシート片を備えるようにしても良い。この構成によれば、簡易な構成で、電解液の蒸発や漏出を抑制することができるとともに、外装体の変形をより防止することができる。
また、紙を含有するシート材であって、前記金属極の下端が嵌る下方凸形状に折り曲げられた底板シート部を備え、前記底板シート部は、前記外装体を形成するシート材に前後一対の端部の少なくとも一方が接合されるようにしても良い。この構成によれば、金属極の位置ずれを抑えるとともに、金属極による外装体の傷つきを抑制することが可能になる。
【００１２】
また、前記外装体を形成するシート材を上方に開口する凹状に折り曲げて前記外装体の底板部を形成し、前記底板シート部は、前記外装体を形成するシート材を平面状に展開した状態で、前記底板部を跨ぐように該シート材に前後一対の端部の少なくとも一方が接合され、該シート材を上方に開口する前記凹状に折り曲げた際に、前記底板部から離間するように外装体内側に起立する一対の起立部を有し、前記一対の起立部間に前記金属極の下端が嵌まるようにしても良い。この構成によれば、底板シート部を容易に組み立てることができる。
【００１３】
また、前記金属極における前記空気極と反対側の面に、前記外装体内に水を注ぎ入れることによって電池として作動させるための電解質を収容する電解質収容体を設けるようにしても良い。この構成によれば、電解液の溶媒を入れるだけで電池として利用できる構成にするとともに、電解質の影響による金属極の腐食を抑制することができる。
また、前記電解質収容体は、紙を含有するシート材であって前記金属極における前記空気極と反対側の面に装着される極板装着シートと、前記極板装着シートに接合されて前記電解質を収容する袋体とを備えるようにしても良い。この構成によれば、シート材により電解質の影響による金属極の腐食を抑制することができるとともに、電解質を収容する袋体を外装体に取り付ける必要がなく、外装体の構成を簡易化し易く、また、袋体の取付作業も容易である。
【００１４】
また、前記極板装着シートは前記金属極に圧着固定され、前記袋体は前記極板装着シートに融着されるようにしても良い。この構成によれば、極板装着シートおよび袋体の取付が容易である。
また、前記極板装着シートは、当該シートの一部を折り曲げて当該シートに対する前記金属極の移動を規制する規制部を有し、前記極板装着シートを前記外装体に保持させることによって前記金属極を前記外装体に保持するようにしても良い。この構成によれば、外装体側に金属極を直接保持する構造が不要となり、外装体を簡易な構造にし易くなる。
【００１５】
また、前記シート材は、熱融着性樹脂でラミネート加工された紙が良い。この構成によれば、例えば、紙の比率を５０％超過にすることで、各自治体の決まりによるものの紙ゴミなどとして分別・廃棄し易く、且つ、容易に手に入れ易い。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、簡易な構成で金属極を支持できるとともに、電解液の量の確保や軽量化に有利な金属空気電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の金属空気電池の第１実施形態に係るマグネシウム空気電池を示した図である。
【図２】マグネシウム空気電池を後方、上方および右から見た図である。
【図３】第１実施形態の外装体を展開した図である。
【図４】図１のＩＶ-ＩＶ断面図である。
【図５】図１のＶ-Ｖ断面図である。
【図６】第２実施形態の外装体の斜視図である。
【図７】第２実施形態の外装体を展開した図である。
【図８】第２実施形態の図であり、（Ａ）は外装体を正面から見た図、（Ｂ）は図８（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図９】第２実施形態の変形例の一部展開図であり、（Ａ）は上板部を長く形成し取っ手を１つ設けた図、（Ｂ）は上板部を長く形成し取っ手を２つ設けた図である。
【図１０】第３実施形態の図であり、（Ａ）は外装体を正面から見た図、（Ｂ）は図１０（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図１１】第３実施形態の底板シート部の斜視図である。
【図１２】第４実施形態に係るマグネシウム空気電池の斜視図である。
【図１３】第４実施形態のマグネシウム空気電池の側断面図である。
【図１４】第４実施形態の図であり、（Ａ）は電解質収容体をマグネシウム極と共に空気極側から見た斜視図、（Ｂ）は空気極と反対側から見た斜視図である。
【図１５】第４実施形態の変形例に係るマグネシウム空気電池の側断面図である。
【図１６】第４実施形態の変形例の図であり、（Ａ）は電解質収容体をマグネシウム極と共に空気極側から見た斜視図、（Ｂ）は空気極と反対側から見た斜視図である。
【図１７】第５実施形態に係るマグネシウム空気電池の斜視図である。
【図１８】第５実施形態の外装体の斜視図である。
【図１９】第５実施形態の図であり、（Ａ）は外装体を展開した図、（Ｂ）は図１８のＸ領域に相当する図、（Ｃ）は図１８のＹ領域に相当する図、（Ｄ）は図１８のＺ領域に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の金属空気電池の第１実施形態に係るマグネシウム空気電池を示した図である。
マグネシウム空気電池１０は、折り曲げ自在なシート材で形成された中空箱形状の外装体（筐体とも言う）１１を備えている。外装体１１には、空気極１３が装着されるとともに、空気極１３と対向するようにマグネシウム極（金属極）１５が収容される。このマグネシウム空気電池１０は、空気極１３が正極として作用し、マグネシウム極１５が負極として作用する一次電池である。
図１および後述する各図に示す上下左右などの各方向は、マグネシウム空気電池１０を電池として使用するときの各方向に対応し、以下の説明で使用する各方向と同じである。
【００１９】
図２は、マグネシウム空気電池１０を三方（後方、上方、右）から見た図である。外装体１１は、薄型の直方体形状に形成されており、外装体１１の底面を構成する底板部２１と、前面を構成する前壁部２２と、後面を構成する後壁部２３（図２）と、左右側面を構成する左右の側壁部（左壁部、右壁部）２４と、上面を構成する上板部２５とを一体に有している。
前壁部２２および後壁部２３は、同一形状の面であって、互いに平行に配置され、外装体１１の中で最も大きい面を形成する。前壁部２２には、空気極１３が装着（接着）される開口部２２Ｋ（後述する図３参照）が設けられている。
【００２０】
空気極１３は、矩形状（タブ部１３Ｔを除く）の銅メッシュ（銅製の金網）に、カーボンとテフロン（登録商標）を混合した素材を、ローラープレス機などを用い所定厚さのシート状とした後、所定時間、所定温度で乾燥、焼成させ、前記銅メッシュと略同等の大きさに裁断したシートを両面から圧迫し狭持したものを、外装体１１の開口部２２Ｋに接着剤などにより接着した構造であり、通気性と非透水性とを有している。即ち、前記シート状とした素材は、外部の空気は外装体の内部に通気可能であり、外装体１１内部の電解液は外部に非透水性を有するものである。なお、空気極１３には公知の構成を広く適用可能である。
マグネシウム極１５は、前壁部２２と後壁部２３との間であって、各壁部２２、２３から離間した位置にて空気極１３と平行に配置される。また、空気極１３およびマグネシウム極１５は、前壁部２２および後壁部２３に対しても平行である。図１に示す電池使用状態では、各極板１３、１５は鉛直方向に配置される。
【００２１】
空気極１３には、上方に突出するタブ部１３Ｔが設けられ、このタブ部１３Ｔに不図示の正極配線が接続される。タブ部１３Ｔとしては、銅製の板部材が用いられ、空気極１３の銅メッシュに溶接などによって接合される。このタブ部１３Ｔは、外装体１１の上板部２５よりも上方に突出し、上方から正極配線を容易に接続可能である。
また、マグネシウム極１５にも、上方に突出するタブ部１５Ｔが設けられ、このタブ部１５Ｔに不図示の負極配線が接続される。
【００２２】
マグネシウム極１５のタブ部１５Ｔは、マグネシウム極１５に一体に設けられ、外装体１１よりも上方に突出する。すなわち、マグネシウム極１５は、矩形板状のマグネシウム極本体部（金属極本体部）１５Ａ（後述する図４参照）と、マグネシウム極本体部１５Ａから同じ厚さで上方に突出するタブ部１５Ｔとを一体に備えている。
なお、図１に示すように、マグネシウム極１５のタブ部１５Ｔは、マグネシウム極１５における幅方向一端側（左端側）にオフセットして設けられる。また、空気極１３のタブ部１３Ｔは、マグネシウム極１５のタブ部１５Ｔよりも幅方向他端側（図１中、右端側）にオフセットした位置に設けられる。これによって、正面視（図１）で各タブ部１５Ｔ、１３Ｔが重ならないように配置されている。
【００２３】
上板部２５は、前壁部２２と後壁部２３と左右の側壁部２４との間に形成された内部空間の上方を覆う覆い部材として機能する。この上板部２５は、マグネシウム極本体部１５Ａの上面を覆う一方で、タブ部１５Ｔは外部に露出させる。また、上板部２５には、電解液（本構成では食塩水）の注入口となる左右一対の孔部２５Ｈが設けられる。各孔部２５Ｈは、円弧に沿った切れ目の内周部分に相当し、電解液を注入する注入ボトルの先端が切れ目の内側に突き当てられることによって各孔部２５Ｈが開口し、電解液を内部に注入させることができる。このとき、電解液はいずれか一つの孔部から注入され、それ以外の孔部は空気孔となる。なお、前記電解液の注入口となる左右一対の孔部２５Ｈは２個を超える複数でも良く、また、孔部２５Ｈの形状は円弧のみならず、三角形状や四角形状など、特に限定されるものではない。なお、孔部２５Ｈを複数個設ける場合には、少なくとも一箇所を空気孔として構成していれば良く、例えば孔部２５Ｈを３個設ける場合には、２個を注液口、１個を空気孔とすることで、注液時間を短縮することが可能である。
【００２４】
本構成では、前記するように複数の孔部２５Ｈを設けているため、一方から電解液を注入する際に、他方を、外装体１１内の空気を外部に抜く空気孔として機能させることができる。また、単一の孔部２５Ｈを設けた場合に比して、電池反応時に内部に発生したガスを効率良く外に抜くこともできる。つまり、上記孔部２５Ｈは、一方は電解液注入口、他方は空気孔およびガス抜き孔として機能する。
このように、切れ目によって選択的に開口する孔部２５Ｈを設けたので、電池使用前は閉じた状態に保持でき、塵などの異物が入ることを防止することができる。
【００２５】
さらに、本構成の外装体１１は、簡易な構成でマグネシウム極１５を支持可能で、且つ、電解液の量の確保や軽量化に有利に構成されている。
まず、この外装体１１は、紙を含有したシート材によって製作されている。より具体的には、このシート材には、熱融着性樹脂（例えば、ポリエチレン（ＰＥ））で両面がラミネート加工された紙、つまり、ラミネート紙（両面ラミネート紙とも言う。）が用いられる。このため、電解液が外部に染み出す（漏れる）ことがなく、また、金属缶や樹脂製容器を使用する場合に比して、軽量かつ安価である。
【００２６】
なお、本構成における紙を含有したシート材とは、紙と熱融着性樹脂とをラミネート加工などにより複合化したものである。シート材中の紙の比率としては、好ましくは５０％を超えるようにする。本構成の外装体１１は、紙の比率を５０％超過とすることで、例えば紙ゴミとして廃棄可能である。
後述するように、外装体１１は、シート材を所定形状に打ち抜いた打ち抜きシート１００で作成される。前記打ち抜きシート１００は、いわゆる紙のコシの強さ（紙の強度に相当）によって、組立後に外装体１１に必要とされる強度を満足する。言い換えれば、打ち抜きシート１００の厚さ、含有する紙繊維の長さ、および、紙繊維の材料などを調整することによって所望の強度を有するように製作される。また、紙のコシの強さの調整により、折り曲げた状態に保持させることができ、後述する前後一対の上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒによるマグネシウム極１５の保持に必要な強度も得ている。
【００２７】
より具体的には、紙としては、コートボール、ノーコートボール、板紙、カード紙などの、比較的厚手の強度を有するものが好適に使用できる。また、紙と熱融着性樹脂が予め複合化された、カップ原紙や紙パック原紙なども好適に使用できる。
また、熱融着性樹脂としては、シート材を熱融着により接合して、液密な箱形状に形成可能とするものであり、熱融着が可能なものであれば任意の樹脂が使用可能であるが、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体などのポリオレフィン系樹脂を用いることが好ましい。熱融着性樹脂の厚さは、十分な熱融着状態を得るために、少なくとも１０μｍ、好ましくは２０μｍ以上とする。特に外装体の内面側となる面は、密封性をより確実なものとするために、４０μｍ以上の厚さとすることが、より好ましい。
【００２８】
また、シート材としては、さらに必要に応じて他のフィルムなどを積層することができる。例えばシート材に強度を付与する目的で、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリアミド（Ｎｙ）、延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）フィルムを積層することができる。ポリアミドフィルムは突き刺し耐性に優れるフィルムであり、好ましく使用される。またこれらのフィルムは、シート材の外面側に積層することにより、シート材に優れた印刷適性を付与することができる。すなわち、シート材に絵柄や文字などを印刷する場合は、紙に直接印刷を施してもよいが、ＰＥＴやＯＰＰにあらかじめ印刷を施し、これを紙に積層することで、シート材に美麗な絵柄や文字などを付与することができる。
【００２９】
本発明の紙を含むシート材は、所定の強度を有する必要がある。具体的には、こわさ（テーバー）（ＪＩＳ−Ｐ  ８１２５「紙及び板紙−こわさ試験方法−」準拠）」がＭＤ方向（抄紙機の進行方向に並行な紙の方向；ＭＤ＝ｍａｃｈｉｎｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）において５〜３０ｍＮ・ｍ、ＣＤ方向（抄紙機の進行方向に直角な紙の方向；ＣＤ＝ｃｒｏｓｓ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）において２〜１５ｍＮ・ｍのものを用いることが好ましい。こわさ（テーバー）は、紙の厚さや密度、積層する熱融着性樹脂や他のフィルムの種類、厚さを変更することにより調整が可能である。
なお、こわさ（テーバー）が前記値よりも小さい場合、強度が不足して電池外装体としての形状維持が難しい。また、前記値よりも大きい場合、強度が強すぎて折り曲げ加工などの作業が困難となる。
【００３０】
前記する紙と熱融着性樹脂の積層は、熱融着性樹脂を紙に押し出しラミネートする方法が簡便であり好ましいが、ドライラミネート用接着剤を用いたドライラミネート法など、他の公知の積層方法も採用できる。ＰＥＴやＮｙ，ＯＰＰの積層も、公知の積層方法が採用可能であり、接着剤を用いたドライラミネート法や、熱融着性樹脂を介在させたサンドラミネーション法などが一般的に用いられる。
前記シート材の層構成の具体例は以下に示す。
（１）ＰＥ／紙／ＰＥ
（２）ＰＥ／紙／ＰＥ／（ＰＥ／Ｎｙ／ＰＥ）  注：（）内は共押し出しフィルム
（３）ＰＥＴ／ＰＥ／紙／ＰＥ
【００３１】
外装体１１を製作する場合には、上記シート材を所定形状に打ち抜いた打ち抜きシート１００を作成し、この打ち抜きシート１００を折り曲げることによって製作される。この際、切断した端面のうち、後述する電解液に触れる可能性のある箇所については、電解液のシート材への浸み込みを防止するための端面処理を施すことが好ましい。端面処理としては、端面にホットメルトや接着剤を塗布して端面を覆う方法や、別体のフィルムを貼り付ける方法などが採用可能である。
【００３２】
図３は、第１実施形態の外装体１１を展開した図（打ち抜きシート１００に相当する図）である。なお、図３には、説明を判りやすくするため、折り目を一点鎖線で示している。また、図４は、図１のＩＶ-ＩＶ断面図であり、図５は、図１のＶ-Ｖ断面図である。
図３に示すように、打ち抜きシート１００は、矩形の底板部２１と、底板部２１の前縁２１Ａ（折り目に相当）に連なる矩形の前壁部２２と、底板部２１の後縁２１Ｂ（折り目に相当）に連なる矩形の後壁部２３とを一体に有している。この底板部２１の前縁２１Ａと後縁２１Ｂとを基準にして、前壁部２２と後壁部２３とを折り曲げることによって、図４および図５に示すように、底板部２１から前壁部２２と後壁部２３とが立設する。図３に示すように、前壁部２２には、空気極１３が装着される開口部２２Ｋが形成されており、この開口部２２Ｋは、例えば、打ち抜いて打ち抜きシート１００を作成する際に同時に打ち抜かれる。
【００３３】
底板部２１は、底板部２１を前後に二分割（本構成は等分割）する折り目２１Ｃ（図３）を基準に折り曲げられ、図４および図５に示すように、側面視で下方凸のＶ字形状に形成される。この底板部２１の上にはマグネシウム極１５が載置される。これによって、マグネシウム極１５の下端が底板部２１の傾斜に案内されて下方凸の部分２１Ｔに嵌り、マグネシウム極１５の下端を容易に位置決めすることができる。また、下方凸の部分２１Ｔと後述する第１折り曲げ部２５Ｆ１、２５Ｒ１によってマグネシウム極１５と空気極１３との離間距離を適正に保つことが可能であり、前記離間距離は折り目２１Ｃ、２２Ｃ、２３Ｃの距離を変化させることで容易に調整可能である。
【００３４】
同図３に示すように、打ち抜きシート１００は、前壁部２２の左右の側縁２２Ｓ（折り目に相当）に連なる左右一対の側壁部構成片２４Ｆと、後壁部２３の左右の側縁２３Ｓ（折り目に相当）に連なる左右一対の側壁部構成片２４Ｒとを一体に有する。そして、これらの側壁部構成片２４Ｆ、２４Ｒによって、左右の側壁部２４が形成される。
詳述すると、各側壁部構成片２４Ｆ、２４Ｒは、前壁部２２および後壁部２３の上下に渡って各々延在する縦長の矩形形状に形成され、前壁部２２および後壁部２３の左右の側縁２２Ｓ、２３Ｓを基準にして内側（外装体１１の内側に相当）に折り曲げられる。また、各側壁部構成片２４Ｆ、２４Ｒは、各構成片２４Ｆ、２４Ｒを左右に二分割（本構成は等分割）する折り目２４Ｃ、２４Ｄを基準にして、外側（外装体１１の外側）に折り曲げられ、外側に折り曲げられた外側折り曲げ片２４ＦＳ、２４ＲＳ同士が熱融着により接合される。接合された後は、外側折り曲げ片２４ＦＳ、２４ＲＳは、内側に折り曲げられた内側折り曲げ片２４ＦＵ、２４ＲＵに密着するように折り曲げられ、これによって、側壁部２４が形成される。
この場合、熱融着により、外側折り曲げ片２４ＦＳ、２４ＲＳを内側折り曲げ片２４ＦＵ、２４ＲＵに接合しても良いし、テープなどの貼付材を用いて、外側折り曲げ片２４ＦＳ、２４ＲＳを内側折り曲げ片２４ＦＵ、２４ＲＵに密着させても良い。これによって、底板部２１と前壁部２２と後壁部２３と左右の側壁部２４とが組み立てられる。
【００３５】
また、打ち抜きシート１００は、同図３に示すように、前壁部２２の上縁２２Ａ（折り目に相当）に連なる上板部構成片２５Ｆと、後壁部２３の上縁２３Ａ（折り目に相当）に連なる上板部構成片２５Ｒとを一体に有する。そして、これら一対の上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒによって、上板部２５が形成される。
詳述すると、各上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒは、前壁部２２および後壁部２３の全幅に渡って各々延在する横長の矩形形状（幅方向に延びた板形状）に形成される。そして、各上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒは、図４および図５に示すように、前壁部２２および後壁部２３の上縁２２Ａ、２３Ａを基準にして内側（外装体１１の内側に相当）に折り曲げられるとともに、各構成片２５Ｆ、２５Ｒを上下に二分割する折り目２２Ｃ、２３Ｃ（図３）を基準にして、さらに内側（外装体１１の内側）に折り曲げられ、側面視（図４、図５）で略Ｌ字状に屈曲する。
【００３６】
図４および図５に示すように、各上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒは、前壁部２２および後壁部２３の双方からマグネシウム極１５に向かうように折り曲げられた第１折り曲げ部２５Ｆ１、２５Ｒ１と、第１折り曲げ部２５Ｆ１、２５Ｒ１の先端（折り目２２Ｃ、２３Ｃに相当）から折り曲げられてマグネシウム極１５に当接する第２折り曲げ部２５Ｆ２、２５Ｒ２とを有し、これらによってマグネシウム極１５の上部が支持される。
【００３７】
より具体的には、後壁部２３の上板部構成片２５Ｒは、マグネシウム極１５の幅方向において、マグネシウム極１５のタブ部１５Ｔの両側縁に対応する位置に切れ目Ｋ（図３参照）を有し、これによって、タブ部１５Ｔと、タブ部１５Ｔのない非タブ部の境を基準にして、タブ部側の分割部２５Ｘと、非タブ部側の分割部２５Ｙとに分割される。そして、タブ部側の分割部２５Ｘでは、図４に示すように、第１折り曲げ部２５Ｒ１が、後壁部２３からマグネシウム極１５の後面ＭＲまで延びる長さに形成され、第２折り曲げ部２５Ｒ２が下方に折り曲げられることによってマグネシウム極１５の後面ＭＲに当接する。これによって、マグネシウム極１５の後面ＭＲと後壁部２３との間を上板部構成片２５Ｒが架橋し、上板部構成片２５Ｒによりマグネシウム極１５の後壁部２３側への移動（空気極１３と反対側への移動）が規制される。
【００３８】
また、非タブ部側の分割部２５Ｙにおいては、図５に示すように、第１折り曲げ部２５Ｒ１がマグネシウム極本体部１５Ａを乗り越え、第２折り曲げ部２５Ｒ２がマグネシウム極１５の前面ＭＦに当接するように折り曲げられる。これによって、マグネシウム極１５の前面ＭＦと後壁部２３との間を上板部構成片２５Ｒが架橋し、上板部構成片２５Ｒによりマグネシウム極１５の前壁部２２側への移動（空気極１３側への移動）が規制される。このようにして、後壁部２３の上板部構成片２５Ｒは、マグネシウム極１５の前後両方への移動を規制する。
【００３９】
一方、前壁部２２の上板部構成片２５Ｆでは、図４および図５に示すように、第１折り曲げ部２５Ｆ１が、前壁部２２からマグネシウム極１５の前面ＭＦまで延びる長さに形成される。そして、第２折り曲げ部２５Ｆ２が下方に折り曲げられることによって、後壁部２３の上板部構成片２５Ｆの第２折り曲げ部２５Ｒ２を介してマグネシウム極１５の前面ＭＦに当接する。これによって、マグネシウム極１５の前面ＭＦと前壁部２２との間を架橋し、上板部構成片２５Ｆによりマグネシウム極１５の前壁部２２側への移動（空気極１３側への移動）が規制される。
このようにして、前壁部２２および後壁部２３の上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒの双方は、シート材の一部を折り曲げることによってマグネシウム極１５を支える支持用折り曲げ部として機能する。
【００４０】
次に、マグネシウム空気電池１０の組み立て手順を説明する。
まず、紙を含有するシート材からなる打ち抜きシート１００を用意する。そして、この打ち抜きシート１００を、底板部２１の前縁２１Ａおよび後縁２１Ｂを基準に二つ折りして前壁部２２と後壁部２３を立設させるとともに、前壁部２２および後壁部２３の左右の側壁部構成片２４Ｆ、２４Ｒを折り曲げ、熱融着により接合して左右の側壁部２４を形成する（第１組立工程）。これによって、外装体１１が、内部空間を上方に開口させた状態に組み立てられる。なお、この第１組立工程において、底板部２１は、側面視で下方凸のＶ字形状に折り曲げられる（図４、図５参照）。
次いで、外装体１１内に、上方からマグネシウム極１５を挿入し、マグネシウム極１５の下端を底板部２１の下方凸の部分２１Ｔ（図４、図５）に突き当て、マグネシウム極１５の下端を位置決めさせる（第２組立工程）。
【００４１】
続いて、図４および図５に示すように、後壁部２３に連なる上板部構成片２５Ｒを、マグネシウム極１５に向けて折り曲げて第１折り曲げ部２５Ｒ１を形成するとともに、第１折り曲げ部２５Ｒ１の先端に相当する折り目２３Ｃ（図３）で下方に折り曲げ、マグネシウム極１５に当接する第２折り曲げ部２５Ｒ２を形成する（第３組立工程）。
このとき、後壁部２３の上板部構成片２５Ｒのうち、タブ部側の分割部２５Ｘは、図４に示すように、マグネシウム極１５の後面ＭＲ側で下方に折り曲げられて後面ＭＲに当接し、マグネシウム極１５の後壁部２３側への移動を規制する。また、非タブ部側の分割部２５Ｙは、図５に示すように、マグネシウム極本体部１５Ａを乗り越えてマグネシウム極１５の前面ＭＦ側で下方に折り曲げられて前面ＭＦに当接し、マグネシウム極１５の前壁部２２側への移動を規制する。
【００４２】
その後、図４および図５に示すように、前壁部２２に連なる上板部構成片２５Ｆを、マグネシウム極１５に向けて折り曲げて第１折り曲げ部２５Ｆ１を形成するとともに、第１折り曲げ部２５Ｆ１の先端に相当する折り目２２Ｃ（図３）で下方に折り曲げて、第２折り曲げ部２５Ｆ２を形成する（第４組立工程）。この第２折り曲げ部２５Ｆ２は、マグネシウム極１５の前面ＭＦと前壁部２２との間を架橋するので、マグネシウム極１５の前壁部２２側への移動（空気極１３側への移動）を規制する。
このようにして、前後一対の上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒによって、マグネシウム極１５を前後から支えてマグネシウム極１５を位置決めすることができ、マグネシウム極１５ズレを防止することができる。
【００４３】
なお、外装体１１は熱融着により封止されるとともに、前後一対の上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒ同士は、上方から上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒ同士を接合する不図示の部材（蓋部材、或いは、テープなどの貼付材）を装着することによって互いに連結される。また、空気極１３については、第１組立工程の前に外装体１１に装着しても良いし、外装体１１の組立後（例えば、第４組立工程の後）に装着（接着）するようにしても良い。以上により、マグネシウム空気電池１０が組み立てられ、電池として使用する場合に外装体１１内に電解液が注入される。
【００４４】
続いて、組立後のマグネシウム空気電池１０について説明する。
図４および図５に示すように、マグネシウム空気電池１０は、紙を含有するシート材からなる外装体１１がマグネシウム極１５との間に前後に隙間ＳＦ、ＳＲを空けて覆うとともに、これら隙間ＳＦ、ＳＲを上方から覆って該隙間ＳＦ、ＳＲを横断するように前後一対の上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒが折り曲げられた構成を具備する。
このため、外装体１１内の電解液の量を十分に確保できるとともに、簡易な構成でマグネシウム極１５を空気極１３から離間させた位置に保持できる。しかも、外装体１１が紙を含有するシート材から形成されるため、外装体１１の軽量化や加工コストの低減も可能である。
さらに、マグネシウム空気電池１０を構成する主要部品が、外装体１１、マグネシウム極１５、空気極１３（タブ部１３Ｔを含む）の３部品で済むので、部品点数が少なく、組立工数の低減およびマグネシウム空気電池１０全体の軽量化が可能になる。
【００４５】
また、マグネシウム極１５は、上部が前後一対の上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒによって支持されるとともに、下端が底板部２１の下方凸の部分２１Ｔで位置決めされるので、マグネシウム極１５の支持力が向上し、位置ずれを効率良く抑えることができる。
また、マグネシウム極１５に対し、空気極１３と反対側にも電解液が入る隙間ＳＲが設けられるので、放電反応によりマグネシウム極１５と空気極１３の間に生成される生成物（本構成ではＭｇ（ＯＨ）2：水酸化マグネシウム）は、次第に空気極１３とマグネシウム極１５との間の隙間ＳＦから空気極１３と反対側に押し出されて、空気極と反対側の電解液がマグネシウムと空気極の間に回り込むため、放電反応を継続し易くなる、というメリットも得られる。
【００４６】
図４および図５中、符号ＵＬは、電解液の液面を示している。
前後一対の上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒは、電解液の液面ＵＬよりも上方に位置し、各上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒの第１折り曲げ部２５Ｆ１、２５Ｒ１は、マグネシウム極１５に向かって斜め下方に傾斜している。このため、放電反応による水素の発生によって電解液が上方に飛散した際に、第１折り曲げ部２５Ｆ１、２５Ｒ１の下面に沿って電解液が流れ、下方に貯留される電解液内に迅速かつ円滑に戻すことができる。
また、各上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒの第１折り曲げ部２５Ｆ１、２５Ｒ１同士は突き当てられている。このため、前壁部２２と後壁部２３との間で第１折り曲げ部２５Ｆ１、２５Ｒ１同士が突っ張り、前壁部２２と後壁部２３とを離間させるとともに互いに平行に保持し易くなる。また、第１折り曲げ部２５Ｆ１、２５Ｒ１の上面が連続するので、テープなどの貼付材によって第１折り曲げ部２５Ｆ１、２５Ｒ１同士を連結し易くなる。
【００４７】
以上説明したように、本実施の形態では、マグネシウム空気電池１０の外装体１１は、紙を含有するシート材で形成され、このシート材は、隙間ＳＦ、ＳＲを空けてマグネシウム極（金属極）１５を覆うとともに、シート材の一部を折り曲げて隙間ＳＦ、ＳＲを横断し、マグネシウム極１５を支える支持用折り曲げ部として機能する一対の上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒを一体に備えるので、紙を含有するシート材で形成された外装体１１の一部を折り曲げる、といった簡易な構成でマグネシウム極１５を支持できるとともに、電解液の量の確保や軽量化に有利である。また、外装体１１の軽量化により高い重量エネルギー密度を得ることが可能になる。
さらに、マグネシウム極１５を支えるための専用部品が不要になるので、部品点数の削減が可能であり、また、マグネシウム極１５以外の発電要素の構成を追加することも容易な構成である。従って、コストを低減し易く、且つ、構成の変更自由度も高い。
【００４８】
また、一対の上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒは、マグネシウム極１５を空気極１３から離間させた位置に保持するので、マグネシウム極１５と空気極１３とを確実に離すことができる。このため、極間に電解液を十分に保持することができる。また、マグネシウム極１５と空気極１３との間の距離（離間距離）を適正に保ち易くなる。
また、各上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒは、シート材（打ち抜きシート１００）におけるマグネシウム極１５に対して空気極１３側の壁部（前壁部２２）、および、空気極１３と反対側の壁部（後壁部２３）からマグネシウム極１５に向けて折り曲げられた第１折り曲げ部２５Ｆ１、２５Ｒ１と、第１折り曲げ部２５Ｆ１、２５Ｒ１の先端から折り曲げられてマグネシウム極１５極に当接する第２折り曲げ部２５Ｆ２、２５Ｒ２とを有するので、簡易な折り曲げ構造で、マグネシウム極１５を支持することができる。
【００４９】
さらに、第１折り曲げ部２５Ｆ１、２５Ｒ１は、外装体１１内の電解液の液面ＵＬよりも上方に設けられるとともにマグネシウム極１５に向かって斜め下方に傾斜するので、第１折り曲げ部２５Ｆ１、２５Ｒ１により電解液が外部に出難くなるとともに、第１折り曲げ部２５Ｆ１、２５Ｒ１の下面に付着した電解液を効率良く戻すことができる。
また、後壁部２３に連なる上板部構成片２５Ｒは、マグネシウム極１５の幅方向において、タブ部１５Ｔと、タブ部１５Ｔのない非タブ部との境を基準にして分割され、タブ部側の分割部２５Ｘ（図３）と非タブ部側の分割部２５Ｙ（図３）のいずれか一方が、マグネシウム極１５の空気極１３側への移動を規制し、他方がマグネシウム極１５の空気極１３の反対側への移動を規制するので、タブ部１５Ｔを避けつつ、後壁部２３に連なる上板部構成片２５Ｒの各分割部２５Ｘ、２５Ｙによって、マグネシウム極１５の空気極１３側への移動と反対側への移動の両方を規制することができる。
【００５０】
また、外装体１１は、マグネシウム極１５の下端が嵌る下方凸形状に折り曲げられた底板部２１を有するので、マグネシウム極１５の下端を簡易な折り曲げ構造で位置決めし、ズレを防止することができる。
また、外装体１１に用いるシート材は、熱融着性樹脂でラミネート加工などにより複合化された紙であるため、例えば、紙の比率を５０％超過にすることで、各自治体の決まりによるものの紙ゴミなどとして分別・廃棄し易く、且つ、容易に手に入れ易い。これらによって、低コストかつ軽量で、廃棄性などに優れたマグネシウム空気電池を提供することが可能になる。
【００５１】
（第２実施形態）
図６は第２実施形態の外装体１１の斜視図であり、図７は第２実施形態の外装体１１を展開した図（＝打ち抜きシート１００に相当する図）である。なお、以下の説明において、前述した構成と同様の構成は同一の符号を付して重複説明を省略し、異なる部分を詳述する。
この外装体１１は、前壁部２２の上縁２２Ａ（図７）に連なる上板部構成片２５Ｆが、第１実施形態の上板部構成片２５Ｆ（図３）よりも上下方向に長く形成されている。そして、この上板部構成片２５Ｆは、上下に三分割する折り目２２Ｃ、２２Ｄ（図７）を基準にして、前壁部２２側から順に、第１折り曲げ部２５Ｆ１、第２折り曲げ部２５Ｆ２および第３折り曲げ部２５Ｆ３が設けられる。
【００５２】
また、後壁部２３の上縁２３Ａ（図７）に連なる上板部構成片２５Ｒについても、第１実施形態の上板部構成片２５Ｒ（図３）よりも長く形成されるとともに、上下に三分割する折り目２３Ｃ、２３Ｄ（図７）を基準にして、後壁部２３側から順に、第１折り曲げ部２５Ｒ１、第２折り曲げ部２５Ｒ２および第３折り曲げ部２５Ｒ３が設けられる。
【００５３】
図８（Ａ）は第２実施形態の外装体１１を正面から見た図であり、図８（Ｂ）は図８（Ａ）のＡ−Ａ断面を示した図である。
図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示すように、第２折り曲げ部２５Ｆ２、２５Ｒ２は外装体１１内側にそれぞれ折り曲げられ、第３折り曲げ部２５Ｆ３、２５Ｒ３は外装体１１外側にそれぞれ折り曲げられる。
この場合、第３折り曲げ部２５Ｆ３、２５Ｒ３は、第２折り曲げ部２５Ｆ２、２５Ｒ２よりも上下方向に長く形成されているので、第３折り曲げ部２５Ｆ３、２５Ｒ３の先端は第２折り曲げ部２５Ｆ２、２５Ｒ２よりも上方に突出し、第３折り曲げ部２５Ｆ３、２５Ｒ３同士が互いに当接することになる。
【００５４】
つまり、上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒは、マグネシウム極１５に沿って外装体１１内側に折り曲げられるとともに、その反対側に折り返されてマグネシウム極１５よりも外装体１１外側に張り出す折り返し部（第２折り曲げ部２５Ｆ２、２５Ｒ２、および第３折り曲げ部２５Ｆ３、２５Ｒ３からなる）を形成している。
そして、図８（Ｂ）に示すように、この前後一対の折り返し部の下部間（第３折り曲げ部２５Ｆ３、２５Ｒ３の下部間）に、マグネシウム極１５の上部が挟み込まれ、その状態を保持するように、外装体１１外側に突出した折り返し部が互いに熱融着により接合される。
これによって、折り返し部の下部でマグネシウム極１５を挟持するとともに、上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒ間、つまり、外装体１１の上部を封止することができる。従って、上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒの双方が、マグネシウム極１５を支える支持用折り曲げ部として機能するとともに、外装体１１の上部を封止する封止部として機能する。
【００５５】
この構成によれば、第１実施形態の図４などに示す折り込み型と比較して、上部の封止を確実なものにして、電解液の蒸発や漏出を抑制することができる。
また、図５に示すように、上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒを左右に分割しないため、折り込み時にしわが出来にくくなる。また、内側に折り返した後に外側に折り返すので、上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒ自体の剛性が向上し、しわや変形を防止でき、外装体１１の剛性向上、およびマグネシウム極１５の支持力向上が可能である。
なお、本実施形態では、マグネシウム極１５に上方に突出するタブ部１５Ｔ（図１参照）が形成されず、その代わりに、マグネシウム極１５上部に配線１５Ｈ（後述する図１２）を接続する構成となっている。
【００５６】
また、図７に示すように、前壁部２２の上縁２２Ａで折り曲げられてマグネシウム極１５の上方を覆う蓋部となる第１折り曲げ部２５Ｆ１の左右には、シート片２６Ｆが一体に設けられている。これらシート片２６Ｆは、図６に示すように、第１折り曲げ部２５Ｆ１の左右側縁を基準に下方（内側折り曲げ片２４ＦＵに沿って）に折り曲げられ、次いで側壁部構成片２４Ｆの外側折り曲げ片２４ＦＳに沿って垂直に折り曲げた後、垂直に折り曲げられたシート片２６Ｆを熱融着機で挟みこんで、熱融着によって接合する。
このように外装体１１の上部両端をシート片２６Ｆで固定することで、各折り曲げ片２４ＦＵ、２４ＦＳの上部を補強することができる。
この構成によれば、蓋部となる第１折り曲げ部２５Ｆ１と側壁部となる側壁部構成片２４Ｆとの間の隙間をシート片２６Ｆによって封止することができ、電解液の蒸発や漏出を抑制することができる。また、第１折り曲げ部２５Ｆ１と側壁部構成片２４Ｆとの連結強度が向上し、第１折り曲げ部２５Ｆ１の上方への拡がりや、側壁部構成片２４Ｆの左右方向への拡がりを抑えることができる。
【００５７】
また、本実施の形態では、前壁部２２と同様に、後壁部２３の上縁２３Ａで折り曲げられてマグネシウム極１５の上方を覆う蓋部となる第１折り曲げ部２５Ｒ１の左右にも、上記シート片２６Ｆと同様のシート片２６Ｒが一体に設けられている（図７参照）。これらシート片２６Ｒは、図６に示すように、第１折り曲げ部２５Ｒ１の左右側縁を基準に下方（内側折り曲げ片２４ＲＵに沿って）に折り曲げられ、次いで側壁部構成片２４Ｒの外側折り曲げ片２４ＲＳに沿って垂直に折り曲げた後、垂直に折り曲げられたシート片２６Ｒを熱融着機で挟みこんで、熱融着によって接合する。
このように外装体１１の上部両端をシート片２６Ｒで固定することで、各折り曲げ片２４ＲＵ、２４ＲＳの上部を補強することができる。
これによって、蓋部となる第１折り曲げ部２５Ｒ１と側壁部となる側壁部構成片２４Ｒとの間を封止して、電解液の蒸発や漏出を抑制できるとともに、第１折り曲げ部２５Ｒ１と側壁部構成片２４Ｒとの連結強度が向上し、第１折り曲げ部２５Ｒ１の上方への拡がりや、側壁部構成片２４Ｒの左右方向への拡がりを抑えることができる。
なお、垂直に折り曲げられたシート片２６Ｆとシート片２６Ｒとの熱融着は、熱を均一にかけられる他、熱融着が一度で済むため、両者を同時に熱融着することが好ましい。
【００５８】
これらにより、上記シート片２６Ｆ、２６Ｒによって、電解液の蒸発や漏出をより抑制するとともに、外装体１１の変形をより防止することができる。
なお、本構成では、左右のシート片２６Ｆ、２６Ｒと上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒとの間に切り欠き２８（図７参照）を予め設け、外装体１１を組み立てた際に、図６に示すように、シート片２６Ｆ、２６Ｒと上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒとの間に、マグネシウム極１５からの配線１５Ｈ（後述する図１２）を通すことが可能なスペース２８Ｋを確保している。
【００５９】
以上説明したように、本実施の形態では、図８（Ｂ）に示したように、上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒ（支持用折り曲げ部）は、前壁部２２および後壁部２３からマグネシウム極１５に沿って外装体１１内側に折り曲げられるとともに、その反対側に折り返されてマグネシウム極１５よりも外装体１１外側に張り出す折り返し部を有し、各折り返し部の下部でマグネシウム極１５を挟持するとともに、残りの外装体１１外側に突出した部分を互いに接合して上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒ間を封止するので、電解液の蒸発や漏出を抑制するとともに外装体１１の変形を防止し、且つ、マグネシウム極１５の位置ずれを抑えてマグネシウム極１５と空気極１３との離間距離を適正に保つことが可能になる。
【００６０】
しかも、上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒの一部が上方に突出するので、外装体１１を持ち運ぶ際の把持部として用いることができる。また、上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒの各部の接合は融着により行われるので、熱融着性樹脂でラミネート加工などがされたシート材の熱融着性を活かして容易に接合することができる。
【００６１】
また、蓋部を構成する上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒに連なって側壁部を構成する側壁部構成片２４Ｆ、２４Ｒに接合されるシート片２６Ｆ、２６Ｒ（図６）を備えるので、簡易な構成で、上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒと側壁部構成片２４Ｆ、２４Ｒとの間を封止して電解液の蒸発や漏出を抑制することができる。しかも、上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒと側壁部構成片２４Ｆ、２４Ｒとの連結強度が向上し、外装体１１の変形をより防止することができる。
【００６２】
なお、上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒは上記形状に限定されない。例えば、図９（Ａ）および図９（Ｂ）に示すように、上板部２５を長くして第３折り曲げ部２５Ｆ３、２５Ｒ３を取っ手の形状に変更し、更に把持しやすくしても良い。
図９（Ａ）では、第３折り曲げ部２５Ｆ３、２５Ｒ３を上下方向に大型化するとともに左右方向に延びる長孔２９を設け、各長孔２９にユーザーなどの指を通すことで外装体１１をより把持しやすい一つの取っ手を形成した態様を示している。また、一方の第３折り曲げ部２５Ｒ３の各長孔２９には、他方の第３折り曲げ部２５Ｆ３の各長孔２９に向けて折り曲げられる折り曲げ部２９Ａが設けられ、これによって、長孔２９に通した指の当たりを緩和することもできる。
また、図９（Ｂ）では、さらに、第３折り曲げ部２５Ｆ３、２５Ｒ３のそれぞれを左右に分割する切り欠き３０を設け、２つの取っ手を形成した態様である。この切り欠き３０を設けることで、内部の部材との干渉を避けることが可能である。
【００６３】
（第３実施形態）
図１０（Ａ）は第３実施形態の外装体１１を正面から見た図である。また、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）のＢ−Ｂ断面を示した図である。
この外装体１１には、マグネシウム極１５の下端が嵌まる左右一対の底板シート部３５が設けられている。これらの底板シート部３５は、外装体１１を構成するシート材と同じシート材、つまり、紙と熱融着性樹脂とをラミネート加工などにより複合化したシート材を、マグネシウム極１５の下端が嵌まる下方凸形状に折り曲げて形成されている。
【００６４】
図１１は第３実施形態の底板シート部３５の斜視図である。
底板シート部３５は、前壁部２２および後壁部２３の両端の下部にそれぞれに接合される前後一対の端部３５ＡＦ、３５ＡＲと、各端部３５ＡＦ、３５ＡＲの下端から内側に向けて略水平に折り曲げられる前後一対の第１折り曲げ部３５Ｂ（３５ＢＦ、３５ＢＲ）と、各第１折り曲げ部３５Ｂの一端から下方に折り曲げられる前後一対の第２折り曲げ部３５Ｃと、各第２折り曲げ部３５Ｃ（３５ＣＦ、３５ＣＲ）の下端間をつなぐ架橋部３５Ｄとを一体に備えている。
第２折り曲げ部３５Ｃ間の間隔は、マグネシウム極１５の板厚とほぼ同じ長さに形成される。これにより、図１０（Ｂ）に示すように、第２折り曲げ部３５Ｃ間にマグネシウム極１５が配置されることによって、マグネシウム極１５の下端が保持される。
【００６５】
この底板シート部３５は、外装体１１を形成するシート材を平面状に展開した状態で、外装体１１の底板部２１を跨ぐように各端部３５ＡＦ、３５ＡＲが該シート材に熱融着によって接合される。そして、該シート材を上方に開口する凹状に折り曲げて外装体１１を形成した際に、底板部２１から離間するように第１折り曲げ部３５Ａ、および第２折り曲げ部３５Ｂが外装体１１内側に起立し、上記底板シート部３５が形成されるようになっている。
言い換えると、この底板シート部３５における端部３５ＡＦ、３５ＡＲ間のシート長（一対の第１折り曲げ部３５Ｂ、一対の第２折り曲げ部３５Ｃおよび架橋部３５Ｄからなるシート長）が、外装体１１における底板シート部３５との接合部間の距離（図１０（Ｂ）中、符号ＬＸで示す距離）と等しく形成されるとともに、各部３５Ｂ〜３５Ｄが図示の方向に折り曲げ可能に山折り又は谷折りの折り目が予め設けられている。
【００６６】
これにより、外装体１１のシート材を展開した状態で、平面状に展開した底板シート部３５を容易に接合でき、その後、外装体１１のシート材を、底板部２１を形成するように凹状に折り曲げれば、底板シート部３５の第１折り曲げ部３５Ｂおよび第２折り曲げ部３５Ｃからなる起立部が、底板部２１から離間するように起立し、底板シート部３５を容易に組み立てることができる。
この底板シート部３５を設けることによって、マグネシウム極１５の前後の位置ずれを抑え、マグネシウム極１５と空気極１３との間の距離（離間距離）を適正に保ち易くなる。また、マグネシウム極１５による外装体１１の傷つきを抑制することが可能になる、という効果も得られる。
また、底板シート部３５の架橋部３５Ｄは、底板部２１の下方凸の部分２１Ｔに嵌ることで底板部２１に位置決めされ、これによってもマグネシウム極１５の位置ずれを抑え易くなる。
【００６７】
なお、本実施形態では、底板シート部３５の架橋部３５Ｄを外装体１１の前後方向の中央に位置するように設置したが、底板シート部３５の第１折り曲げ部３５Ｂ（３５ＢＦと３５ＢＲ）の前後方向の長さの比率を調整し、それに対応するように各上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒの第１折り曲げ部２５Ｆ１と２５Ｒ１の前後方向の長さの比率を調整することで、マグネシウム極１５の前後方向の位置（電極間距離）を適宜調整することが可能である。
また、本実施形態では、前記底板シート部３５の各端部３５ＡＦ、３５ＡＲを該シート材に熱融着によって接合した例を示したが、前後一対の端部３５ＡＦ、３５ＡＲの少なくとも一方が熱融着されていれば良い。
【００６８】
（第４実施形態）
図１２は第４実施形態に係るマグネシウム空気電池１０の斜視図であり、図１３は第４実施形態のマグネシウム空気電池１０の側断面図である。
このマグネシウム空気電池１０は、電解液に含まれる電解質を収容する電解質収容体４１を備えており、電池として使用するときに水を注ぎ入れることによって電解質が溶け出して電解液となるように構成されている。一般に、電解液（例えば食塩水）よりも水の方が入手しやすいので、水を用意できれば電池を使用でき、場所を選ばずに使用できる、という優位性が得られる。
【００６９】
電解質収容体４１は、マグネシウム極１５における空気極１３と反対側の面に装着される極板装着シート４２と、極板装着シート４２に設けられる袋体４３とを備えている。
図１３に示すように、極板装着シート４２は、外装体１１の前後一対の上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒ間に挟まれて保持される。より具体的には、図１３に示すように、上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒの第２折り曲げ部２５Ｆ２、２５Ｒ２が、外装体１１の外側（上側に相当）に折り曲げられ、これら第２折り曲げ部２５Ｆ２、２５Ｒ２間に、極板装着シート４２の上部が挟み込まれ、その状態で、第２折り曲げ部２５Ｆ２、２５Ｒ２および極板装着シート４２が互いに熱融着によって接合される。これによって、極板装着シート４２の上部が外装体１１に宙づりで保持される。
【００７０】
図１４（Ａ）は電解質収容体４１をマグネシウム極１５と共に空気極１３側から見た斜視図であり、図１４（Ｂ）は空気極１３と反対側から見た斜視図である。
極板装着シート４２は、外装体１１を構成するシート材と同じシート材、つまり、紙と熱融着性樹脂とをラミネート加工などにより複合化したシート材で形成される。この極板装着シート４２は、マグネシウム極１５の背面を覆うシート本体４２Ａと、シート本体４２Ａの下部から折り曲げられてマグネシウム極１５の下部が嵌まる左右一対の下部嵌合部４２Ｂと、シート本体４２Ａの上部中央の一部を切り起こしてマグネシウム極１５の上部に設けた凹部１５Ｄに嵌まる上側嵌合部４２Ｃとを一体に備えている。これら３つの嵌合部４２Ｂ、４２Ｃにより、極板装着シート４２に対するマグネシウム極１５の上下方向と前後方向の移動が規制される。
【００７１】
この極板装着シート４２とマグネシウム極１５とは、左右一対の圧着金具４５によって互いに圧着固定される。より具体的には、圧着金具４５としては、丸孔を縁取る縁取り金具（鳩目、又は、ハトメとも称する金具）が用いられ、この圧着金具４５を、極板装着シート４２とマグネシウム極１５とを貫通する左右一対の丸孔に装着することにより、極板装着シート４２とマグネシウム極１５とが固定される。
【００７２】
このとき、一方の圧着金具４５には、配線１５Ｈの先端に設けた金具が固定される。これにより、マグネシウム極１５と配線１５Ｈとを容易に接続することができる。この配線１５Ｈは、外装体１１に設けられたスペース２８Ｋ（図１２）を通って外装体１１の外に引き出され、図１に示すタブ部１５Ｔの代わり、或いは、負極配線の一部として用いられる。なお、この配線１５Ｈの他端には、配線接続に用いられる接続端子（本構成ではギボシ端子）１５Ｊが取り付けられ、他の配線との接続を容易にしている。
なお、図１２の例では、空気極１３の上部に上記圧着金具４５と同じ圧着金具４６を用いて配線１３Ｈを接続し、また、この配線１３Ｈの他端に同じ接続端子１３Ｊを取り付けた場合を示している。
【００７３】
極板装着シート４２の下部を折り曲げて形成した下部嵌合部４２Ｂは、図１３に示すように、マグネシウム極１５と前壁部２２との離間距離（隙間ＳＦに相当）と同じ長さだけ前壁部２２側に出っ張って前壁部２２の裏面に当接する。これにより、下部嵌合部４２Ｂは、マグネシウム極１５と空気極１３との離間距離を一定に規制する規制部材としても機能する。
また、図１４（Ｂ）に示すように、極板装着シート４２には、その下部を空気極１３の反対側に折り曲げて形成した左右一対の下部折り曲げ部４２Ｄが設けられる。これら下部折り曲げ部４２Ｄは、図１３に示すように、マグネシウム極１５と後壁部２３との離間距離（隙間ＳＲに相当）と同じ長さだけ後壁部２３側に出っ張って後壁部２３の裏面に当接し、マグネシウム極１５と後壁部２３との離間距離を一定に規制する規制部材として機能する。
このようにして、マグネシウム極１５の下部の前後方向の位置ずれを効果的に抑えることができ、マグネシウム極１５と空気極１３との離間距離を適正に保つことができる。
【００７４】
袋体４３は、紙、不織布、織布のような透水性材料、オブラートのような澱粉系のフィルムやポリビニルアルコール系フィルム等のような水溶性材料で形成される。前記袋体４３の内部には、例えば電解質である塩化ナトリウムを入れた後、極板装着シート４２に袋体４３の上部を熱融着によって接合する。袋体４３の上部を熱融着することで、上下逆さま等の様々な姿勢となっても電解質が外部に露出したり、漏れ出したりしない構造となっている。なお、前記極板装着シート４２と袋体４３との接合は熱融着に限定することなく、ホッチキスやテープ等を用いても良い。
この袋体４３の取付位置は、極板装着シート４２の背面（マグネシウム極１５と反対側の面）であって、水の注水口となる孔部２５Ｈ（図７参照）の下方に設定される。このため、注水された水によって電解質を迅速に溶かし、適切な電解液を迅速に生成することができる。
本構成では、電解質を包む袋体４３を極板装着シート４２に取り付けるため、電解質がマグネシウム極１５に付着して腐食させてしまう事態を避けることができる。なお、電解質として塩化ナトリウムを用いた場合、前記袋体４３は、塩化ナトリウムの粒径よりも小さい隙間を有し、固体の塩化ナトリウムは通さない一方、水を通す透水性を有している。具体的には、塩化ナトリウムの粒径は０．４ｍｍが最も出回っているため、袋体４３の平均孔径は、前記塩化ナトリウムの粒径よりも小さい０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍが好ましい。
【００７５】
なお、電解質として塩化ナトリウムを使用する場合の質量は、注ぎ入れる水の質量に対して４％〜１８％の範囲内が好ましい。発明者等が検証したところ、４％未満だと、電解液の抵抗が大きくなり電圧降下が大きくなってしまうため、電圧が低く、取り出せる電力が少なくなってしまうことを確認した。一方、１８％より多いと、放電末期に塩化ナトリウムが飽和状態になって析出し、セル内部の極間等に溜まって放電反応を阻害し、放電できなくなることを確認した。
また、上記の電解質として塩化ナトリウムを使用する場合は塩化ナトリウム以外を含んでも良い。要は、この場合は電解質の主成分が塩化ナトリウムであれば良く、他の成分を含んでも良い。
【００７６】
図１４（Ｂ）に示すように、極板装着シート４２には、当該シート４２の一部を切り起こして袋体４３の上方に位置する切り起こし部５１が設けられている。この切り起こし部５１は、極板装着シート４２のシート本体４２Ａから折り曲げられて水平に延びる水平板部５１Ａと、水平板部５１Ａの先端から下方に折り曲げられて後壁部２３に当接する後壁当接部５１Ｂとを一体に備えるＬ字断面に形成される。
水平板部５１Ａは、水の注水口となる孔部２５Ｈの下方、且つ、袋体４３の上方に配置され、注水された水を当該水平板部５１Ａに当てて周囲に拡散する拡散部材として機能する。より具体的には、水平板部５１Ａには、間隔を空けて複数の小孔が形成され、水の一部を、小孔を介して下方に落下させるとともに、水の残りを周囲に拡散する。これにより、注水された水を拡散して袋体４３に供給し、袋体４３内の電解質を効率良く溶かすことができ、放電開始のタイミングを早めて電気を取り出し易くなる。また、注水開始時の濃度勾配を低減して部分的な腐食を回避し易くなる。
また、水平板部５１Ａは注水冶具等を用いて注水する際の注水冶具の差し込み深さの目安としても機能する。これにより、注水冶具等による袋体４３の損傷を防止することが可能である。
【００７７】
なお、放電を開始した後は水素が発生するため、この水素の発生により電解液がかき混ぜられ、濃度勾配をより一層低減することが可能である。
また、本実施形態では、図１４に示すように、切り起こし部５１を左右一対設けており、袋体４３の大きさに応じて、いずれか一方、或いは、両方の切り起こし部を折り曲げ可能にしている。例えば、図１４（Ｂ）の例では、袋体４３が一方の切り起こし部５１の下方だけに配置されるので、一方の切り起こし部５１だけを折り曲げれば良い。これに対し、袋体４３が両方の切り起こし部５１の下方に渡って配置される幅広の場合には、両方の切り起こし部５１を折り曲げ、両方の孔部２５Ｈから水を入れることによって電解質を効率良く溶かすことができる。
【００７８】
以上説明したように、本実施の形態では、マグネシウム極１５における空気極１３と反対側の面に、外装体１１内に水を注ぎ入れることによって電池として作動させるための電解質を収容する電解質収容体４１を設けているので、電解液の溶媒を入れるだけで電池として利用できる構成にするとともに、電解質の影響によるマグネシウム極１５の腐食を抑制することができる。
しかも、電解質収容体４１は、紙を含有するシート材であってマグネシウム極１５における空気極１３と反対側の面に装着される極板装着シート４２と、極板装着シート４２に接合されて電解質を収容する袋体４３とを備えるので、マグネシウム極１５と電解質との間にシート材が介在し、電解質の影響によるマグネシウム極１５の腐食を抑制することができる。また、電解質を収容する袋体４３を外装体１１に取り付ける必要がないので、外装体１１の構成を簡易化し易く、また、袋体４３の取付作業も容易である。
【００７９】
また、極板装着シート４２はマグネシウム極１５に圧着固定され、袋体４３は極板装着シート４２に融着されるので、極板装着シート４２および袋体４３の取付が容易である。
また、極板装着シート４２は、当該シート４２の一部を折り曲げて当該シートに対するマグネシウム極１５の移動を規制する嵌合部４２Ｂおよび上側嵌合部４２Ｃ（規制部）を有し、極板装着シート４２を外装体１１に保持させてマグネシウム極１５を外装体１１に保持するので、外装体１１側にマグネシウム極１５を直接保持する構造が不要となり、外装体１１を簡易な構造にし易くなる。
【００８０】
また、極板装着シート４２を、外装体１１の底板部２１よりも上方に宙づりで固定するので、この極板装着シート４２に支持されるマグネシウム極１５を、外装体１１の底板部２１に載置する必要がない。このため、マグネシウム極１５の下端位置の自由度が向上し、図１３に示すように、マグネシウム極１５の下端を、空気極１３の下端とほぼ同じ高さに揃えることができる。これにより、マグネシウム極１５の電池反応に殆ど寄与しない部分を削減でき、マグネシウム極１５の小型化が可能になる。
【００８１】
なお、第４実施形態では、極板装着シート４２を、外装体１１の底板部２１よりも上方に宙づりで固定する場合を説明したが、図１５に示すように、極板装着シート４２を外装体１１の底板部２１に到達するまで下方に延ばし、極板装着シート４２の下部を底板部２１に載置するようにしても良い。この場合、相対的に重量を有するマグネシウム極１５を、外装体１１の底板部２１を利用して支えることができる。
【００８２】
この場合の電解質収容体４１の一例を、図１６（Ａ）および図１６（Ｂ）に示す。図１６（Ａ）および図１６（Ｂ）に示すように、極板装着シート４２の下部は、外装体１１内の開口形状と一致する平板状の平板部４２Ｇを形成するように折り曲げられる。これによって、極板装着シート４２の下部（平板部４２Ｇ）と外装体１１の底板部２１との当接面積を広く確保することができ、極板装着シート４２の支持力を確保するとともに底板部２１の変形を抑え易くなる。
しかも、極板装着シート４２の下部（平板部４２Ｇ）が、外装体１１内に嵌まって前後左右の移動が規制されるので、極板装着シート４２の位置ずれを効果的に規制することができる。
【００８３】
なお、図１６（Ａ）および図１６（Ｂ）では、極板装着シート４２に対し、上記平板部４２Ｇよりも上方位置にて左右外側に張り出す張り出し部４２Ｈを設け、各張り出し部４２Ｈを左右中央側に折り曲げるとともに、その一部を平板部４２Ｇに差し込むことによって、マグネシウム極１５の下部が嵌まる左右の下部嵌合部４２Ｂを形成している。但し、下部嵌合部４２Ｂや平板部４２Ｇなどの各部の形状は上記形状に限定されず、適宜に変更が可能である。
また、図１６（Ａ）および図１６（Ｂ）では、極板装着シート４２に、切り起こし部５１（図１４（Ｂ）参照）を形成していない。つまり、切り起こし部５１の有無についても適宜に変更が可能である。このように極板装着シート４２の各部の形状は、上記各機能を実現可能な範囲で適宜に変更しても良い。
【００８４】
（第５実施形態）
図１７は第５実施形態に係るマグネシウム空気電池１０の側断面図である。このマグネシウム空気電池１０は、極板装着シート４２および袋体４３からなる電解質収容体４１を有する点で、上記第４実施形態と同様であるが、上記極板装着シート４２が外装体１１を形成するシート材に一体に設けられる点で第４実施形態と異なっている。
【００８５】
図１８は外装体１１の斜視図であり、図１９（Ａ）は外装体１１を展開した図（＝打ち抜きシート１００に相当する図）である。また、図１９（Ｂ）は図１８のＸ領域に相当する図であり、図１９（Ｃ）は図１８のＹ領域に相当する図を示し、図１９（Ｄ）は図１８のＺ領域に相当する図である。
図１８および図１９（Ａ）に示すように、この外装体１１は、後壁部２３の上縁２３Ａで折り曲げられてマグネシウム極１５の上方を覆う蓋部（上板部２５）となる第１折り曲げ部２５Ｒ１に、折り目２３Ｃを介して極板装着シート４２を連接している。極板装着シート４２は、折り目２３Ｃを介して外装体１１内に折り曲げられる矩形状のシート本体４２Ａを有し、このシート本体４２Ａにマグネシウム極１５が左右一対の圧着金具４５（図１７）によって圧着固定される。
【００８６】
また、前壁部２２の上縁２３Ａ（折り目に相当）で折り曲げられてマグネシウム極１５の上方を覆う蓋部となる第１折り曲げ部２５Ｆ１には、第１折り曲げ部２５Ｒ１と極板装着シート４２との境界部分に設けられた開口部６１（図１９（Ａ））に差し込まれる差し込み部６２と、差し込み部６２の左右に位置する左右一対のタブ部６３とが一体に設けられている。
外装体１１を組み立てる際に、図１９（Ｂ）に示すように、差し込み部６２を開口部６１に差し込むことによって、第１折り曲げ部２５Ｆ１、２５Ｒ１同士が連結される。また、図１８に示すように、左右一対のタブ部６３は外装体１１の内側に折り曲げられる。
【００８７】
図１９（Ａ）に示すように、極板装着シート４２は、シート本体４２Ａの左右の側縁に連なる左右一対の側片４２Ｊと、シート本体４２Ａの下縁に連なる下片４２Ｋとを一体に有している。
左右一対の側片４２Ｊは、それぞれ上下に分割されて上側の側片４２ＪＡと下側の側片ＪＢとを構成する。上側の側片４２ＪＡは、図１９（Ｃ）に示すように、蓋部（第１折り曲げ部２５Ｒ１）に対してシート本体４２Ａを９０度折り曲げた状態で、蓋部（第１折り曲げ部２５Ｒ１）の下に入り込むように略直角に折り曲げられる。
この場合、上側の側片４２ＪＡが蓋部（第１折り曲げ部２５Ｒ１）の下面に当接することで、シート本体４２Ａが蓋部（第１折り曲げ部２５Ｒ１）側へ移動することを規制できる。これにより、シート本体４２Ａと蓋部（第１折り曲げ部２５Ｒ１）とを直角の位置関係に保持し易くなる。
【００８８】
下側の側片４２ＪＢは、シート本体４２Ａの左右の側縁４２Ｍを折り目にして外装体１１の後壁部２３側に折り曲げられる内側折り曲げ部４２ＪＵと、内側折り曲げ部４２ＪＵの外縁４２Ｎを折り目にして左右外側に折り曲げられる外側折り曲げ部４２ＪＳとを一体に有している。
図１９（Ｃ）および図１９（Ｄ）に示すように、外側折り曲げ部ＲＳは、外装体１１の後壁部２３に熱融着により接合される。これにより、シート本体４２Ａが後壁部２３に連結される。この場合、図１７に示すように、シート本体４２Ａと後壁部２３との間を内側折り曲げ部４２ＪＵが架橋するので、シート本体４２Ａと後壁部２３との離間距離を一定に保つことができる。これにより、シート本体４２Ａの位置決め、および保持を行うことができ、比較的重量を有するマグネシウム極１５の支持強度を十分に確保でき、且つ、マグネシウム極１５と空気極１３との離間距離を一定に維持できる。
【００８９】
シート本体４２Ａの下縁に連なる下片４２Ｋは、図１８に示すように、シート本体４２Ａの下縁を基準に上方に折り曲げられてシート本体４２Ａに熱融着により接合される。これにより、上記下辺４２Ｋを備えない構成と比べて、シート端面への水分（電解液）の浸入を抑えることができ、シートの強度低下を抑制できる。なお、下片４２Ｋを設けて折り曲げる代わりに、シート本体４２Ａの下縁を、テープ状のプラスチックフィルムで被覆し、シート端面への水分の浸入を防ぐようにしても良い。
本構成では、図１７に示すように、極板装着シート４２の下端は、外装体１１の底板部２１よりも上方に位置する。つまり、極板装着シート４２は、外装体１１の蓋部（第１折り曲げ部２５Ｒ１）に宙づりで支持される。これによって、極板装着シート４２に支持されるマグネシウム極１５を、外装体１１の底板部２１に載置する必要がなく、マグネシウム極１５の下端位置の自由度が向上する。
【００９０】
このように、マグネシウム極１５の下端を、空気極１３の下端よりも高い位置にすることで、マグネシウム極１５と外装体１１の底板部２１との間のスペースを広く確保できる。これにより、マグネシウム極１５の電池反応に殆ど寄与しない部分を削減でき、マグネシウム極１５の小型化が可能になる。なお、マグネシウム極１５の下端を空気極１３の下端とほぼ同じ高さに揃えても良い。
【００９１】
図１９（Ａ）に示すように、後壁部２３の左右に連なる左右一対の側壁部構成片２４Ｒ（より具体的には内側折り曲げ片２４ＲＵ）の上縁には、シート片７１Ｒが一体に設けられる。これらシート片７１Ｒは、図１９（Ｃ）に示すように、外装体１１の蓋部となる第１折り曲げ部２５Ｒ１の下面に熱融着により接合される。これによって、側壁部構成片２４Ｒと第１折り曲げ部２５Ｒ１との接合強度を向上し、後壁部２３、側壁部（側壁部構成片２４Ｒ）、および蓋部（第１折り曲げ部２５Ｒ１）の折り曲げ形状を十分に保持することができる。
同様に、前壁部２２の左右に連なる左右一対の側壁部構成片２４Ｆ（より具体的には内側折り曲げ片２４ＦＵ）の上縁にも、シート片７１Ｆ（図１９（Ａ））がそれぞれ一体に設けられる。これらシート片７１Ｆは、図１９（Ｃ）に示すように、外装体１１の蓋部となる第１折り曲げ部２５Ｆ１の下面に熱融着により接合される。これによって、側壁部構成片２４Ｆと第１折り曲げ部２５Ｆ１との接合強度を向上し、前壁部２２、側壁部（側壁部構成片２４Ｆ）、および蓋部（第１折り曲げ部２５Ｆ１）の折り曲げ形状を十分に保持することができる。
【００９２】
以上説明したように、本実施の形態では、マグネシウム極１５（金属極）における空気極１３と反対側の面に装着される極板装着シート４２を、外装体１１を形成するシート材に一体に設けたので、上記第４実施形態の各種効果に加え、部品点数を低減することができる。
しかも、極板装着シート４２を蓋部（第１折り曲げ部２５Ｒ１）に設けているので、図１７に示すように、極板装着シート４２を、外装体１１の底板部２１よりも上方に宙づりで固定することができる。このため、極板装着シート４２に支持されるマグネシウム極１５を外装体１１の底板部２１に載置する必要がなく、マグネシウム極１５の下端位置の自由度が向上する。従って、水を注ぎ入れて電解質と混合するスペースや放電反応により生成される生成物（本構成では水酸化マグネシウム）が溜まっても電池反応に影響を与えないスペースを広く確保できる。
【００９３】
また、極板装着シート４２の左右を折り曲げて外装体１１の後壁部２３に接合するので、極板装着シート４２の位置決め、および保持を行うことができ、マグネシウム極１５（金属極）の支持強度を確保し易くなるとともに、マグネシウム極１５と空気極１３との離間距離を一定に維持することができる。
【００９４】
以上、本発明を実施するための形態について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形、および変更が可能である。
例えば、外装体１１の形状は適宜に変更しても良く、空気極１３やマグネシウム極１５の形状も適宜に変更しても良い。また、外装体１１に用いるシート材は、外装体１１の内側となる面だけをラミネートした片面ラミネート紙を用いても良いし、ラミネート紙以外のシート材であって、紙を含有するシート材を用いても良い。
【００９５】
また、第１実施形態では、後壁部２３に連なる上板部構成片２５Ｒを、タブ部１５Ｔを基準に分割し、この上板部構成片２５Ｒによって、マグネシウム極１５の空気極１３側への移動と反対側への移動の両方を規制する場合を説明したが、これに限らない。例えば、前壁部２２の上板部構成片２５Ｆを、タブ部１５Ｔを基準に分割し、この上板部構成片２５Ｆによって、マグネシウム極１５の空気極１３側への移動と反対側への移動の両方を規制するようにしても良い。
【００９６】
また、第１実施形態では、一対の上板部構成片２５Ｆ、２５ＲをＬ字状に折り曲げてマグネシウム極１５の移動を規制する場合を説明したが、マグネシウム極１５の移動を規制可能な範囲で、一対の上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒの折り曲げ方は変更しても良い。また、マグネシウム極１５の移動を適切に規制できる範囲で、上板部構成片２５Ｆ、２５Ｒによるマグネシウム極１５の支持のいずれか一方を省略しても良い。
また、上述の実施例では、外装体１１として、マグネシウム極１５の下端が嵌る下方凸形状に折り曲げられた底板部２１を有する例を説明したが、底板部２１を上方凸形状に折り曲げることによっても、マグネシウム極１５の下端を保持可能とすることができる。この場合には、マグネシウム極１５が空気極１３と平行にはならないものの、マグネシウム極１５の移動防止をより強いものとすることができる。
また、本実施形態では各折り返し部やシート片２６Ｆ、２６Ｒ、７１Ｆ、７１Ｒの接合を熱融着により行なう場合を示したが、接合はこれに限らず、超音波シールなどの他の接合方法を採用しても良い。
【００９７】
また、上述の各実施形態では、単セルのマグネシウム空気電池１０について説明したが、使用用途に限定されること無く、使用する負荷の電圧、電流等に応じて、マグネシウム空気電池１０を複数個直列、並列に接続し使用することが可能である。また、使用時の形態に付いても特に限定されること無く、例えば、複数個のマグネシウム空気電池１０を結束バンドなどで締結したり、樹脂製のプラスチックケース、鉄箱等に収納し使用したりすることも可能である。
さらに、上述の各実施形態では、本発明をマグネシウム空気電池１０に適用する場合を説明したが、これに限らず、公知の金属空気電池に広く適用が可能である。例えば、金属極に亜鉛、鉄、アルミニウムなどの金属またはその合金を用いることが可能である。金属極に亜鉛を用いた場合は、電解液に水酸化カリウム水溶液を用いるようにすれば良く、金属極に鉄を用いた場合は、電解液にアルカリ系水溶液を用いるようにすれば良い。また、金属極にアルミニウムを用いた場合は、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを含む電解液を用いるようにすれば良い。
【符号の説明】
【００９８】
１０  マグネシウム空気電池（金属空気電池）
１１  外装体
１３  空気極
１３Ｔ  空気極のタブ部
１５  マグネシウム極（金属極）
１５Ｔ  金属極のタブ部
２１  底板部
２２  前壁部
２３  後壁部
２４Ｆ、２４Ｒ  側壁部構成片（側壁部）
２５Ｆ、２５Ｒ  上板部構成片（支持用折り曲げ部、蓋部）
２５Ｆ１、２５Ｒ１  第１折り曲げ部
２５Ｆ２、２５Ｒ２  第２折り曲げ部（折り返し部）
２５Ｆ３、２５Ｒ３  第３折り曲げ部（折り返し部）
２５Ｘ  タブ部側の分割部
２５Ｙ  非タブ部側の分割部
２６Ｆ、２６Ｒ  シート片
３５  底板シート部
４１  電解質収容体
４２  極板装着シート
４２Ｂ  嵌合部（規制部）
４２Ｃ  上側嵌合部（規制部）
４３  袋体
１００  シート材（打ち抜きシート）
ＳＦ、ＳＲ  隙間
ＵＬ  電解液の液面
【図１】
2015122302.tif 000003
【図２】
2015122302.tif 000004
【図３】
2015122302.tif 000005
【図４】
2015122302.tif 000006
【図５】
2015122302.tif 000007
【図６】
2015122302.tif 000008
【図７】
2015122302.tif 000009
【図８】
2015122302.tif 000010
【図９】
2015122302.tif 000011
【図１０】
2015122302.tif 000012
【図１１】
2015122302.tif 000013
【図１２】
2015122302.tif 000014
【図１３】
2015122302.tif 000015
【図１４】
2015122302.tif 000016
【図１５】
2015122302.tif 000017
【図１６】
2015122302.tif 000018
【図１７】
2015122302.tif 000019
【図１８】
2015122302.tif 000020
【図１９】
2015122302.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月16日(2014.9.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１９】
2015122302.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成26年12月18日(2014.12.18)
【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】
空気極を有するとともに前記空気極と対向する金属極を収容する外装体を備える金属空気電池において、
前記外装体は、紙を含有するシート材で形成され、前記シート材は、隙間を空けて前記金属極を覆うとともに、前記シート材の一部を折り曲げて前記隙間を横断し、前記金属極を支える支持用折り曲げ部を一体に備えることを特徴とする金属空気電池。
【請求項２】
前記支持用折り曲げ部は、前記金属極を前記空気極から離間させた位置に保持することを特徴とする請求項１に記載の金属空気電池。
【請求項３】
前記支持用折り曲げ部は、前記シート材における前記金属極に対して前記空気極側の壁部、および、前記空気極と反対側の壁部の少なくとも一方から前記金属極に向けて折り曲げられた第１折り曲げ部と、前記第１折り曲げ部の先端から折り曲げられて前記金属極に当接する第２折り曲げ部とを有することを特徴とする請求項２に記載の金属空気電池。
【請求項４】
前記第１折り曲げ部は、前記外装体内の電解液の液面よりも上方に設けられるとともに、前記金属極に向かって斜め下方に傾斜することを特徴とすることを特徴とする請求項３に記載の金属空気電池。
【請求項５】
前記金属極が上方に突出するタブ部を有するとともに、前記支持用折り曲げ部が前記金属極の幅に渡って延在し、
前記支持用折り曲げ部は、前記金属極の幅方向で、前記タブ部と、前記タブ部のない非タブ部との境を基準にして分割され、前記タブ部側の分割部と前記非タブ部側の分割部のいずれか一方が、前記金属極の空気極側への移動を規制し、他方が前記金属極の空気極の反対側への移動を規制することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の金属空気電池。
【請求項６】
前記外装体は、前記金属極の下端が嵌る下方凸形状に折り曲げられた底板部を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の金属空気電池。
【請求項７】
前記支持用折り曲げ部は、前記空気極側の壁部、および、前記空気極の反対側の壁部から前記金属極に沿って外装体内側に折り曲げられるとともに、その反対側に折り返されて前記金属極よりも外装体外側に張り出す折り返し部を有し、
各折り返し部の一部で前記金属極を挟持するとともに、残りの外装体外側に突出した部分を互いに接合して折り返し部間を封止していることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属空気電池。
【請求項８】
前記外装体は、前記金属極の上方を覆う蓋部に連なって前記金属極の側方を覆う側壁部に接合されるシート片を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の金属空気電池。
【請求項９】
紙を含有するシート材であって、前記金属極の下端が嵌る下方凸形状に折り曲げられた底板シート部を備え、
前記底板シート部は、前記外装体を形成するシート材に前後一対の端部の少なくとも一方が接合されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の金属空気電池。
【請求項１０】
前記外装体を形成するシート材を上方に開口する凹状に折り曲げて前記外装体の底板部を形成し、
前記底板シート部は、前記外装体を形成するシート材を平面状に展開した状態で、前記底板部を跨ぐように該シート材に前後一対の端部の少なくとも一方が接合され、該シート材を上方に開口する前記凹状に折り曲げた際に、前記底板部から離間するように外装体内側に起立する一対の起立部を有し、前記一対の起立部間に前記金属極の下端が嵌まることを特徴とする請求項９に記載の金属空気電池。
【請求項１１】
前記金属極における前記空気極と反対側の面に、前記外装体内に水を注ぎ入れることによって電池として作動させるための電解質を収容する電解質収容体を設けていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の金属空気電池。
【請求項１２】
前記電解質収容体は、紙を含有するシート材であって前記金属極における前記空気極と反対側の面に装着される極板装着シートと、前記極板装着シートに接合されて前記電解質を収容する袋体とを備えることを特徴とする請求項１１に記載の金属空気電池。
【請求項１３】
前記極板装着シートは前記金属極に圧着固定され、前記袋体は前記極板装着シートに融着されることを特徴とする請求項１２に記載の金属空気電池。
【請求項１４】
前記極板装着シートは、当該シートの一部を折り曲げて当該シートに対する前記金属極の移動を規制する規制部を有していることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の金属空気電池。
【請求項１５】
空気極を有するとともに前記空気極と対向する金属極を収容する外装体を備える金属空気電池において、
前記金属極における前記空気極と反対側の面に、前記外装体内に水を注ぎ入れることによって電池として作動させるための電解質を収容する電解質収容体を設け、
前記電解質収容体は、前記金属極における前記空気極と反対側の面に装着される極板装着シートと、前記極板装着シートに接合されて前記電解質を収容する袋体とを備え、
前記外装体は、紙を含有するシート材で形成され、前記シート材は、隙間を空けて前記金属極を覆うとともに、前記シート材の一部を折り曲げて前記隙間を横断し、前記極板装着シートを支える支持用折り曲げ部を一体に備えることを特徴とする金属空気電池。
【請求項１６】
前記シート材は、熱融着性樹脂でラミネート加工された紙であることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の金属空気電池。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また、前記極板装着シートは前記金属極に圧着固定され、前記袋体は前記極板装着シートに融着されるようにしても良い。この構成によれば、極板装着シートおよび袋体の取付が容易である。
また、前記極板装着シートは、当該シートの一部を折り曲げて当該シートに対する前記金属極の移動を規制する規制部を有するようにしても良い。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、本発明は、空気極を有するとともに前記空気極と対向する金属極を収容する外装体を備える金属空気電池において、前記金属極における前記空気極と反対側の面に、前記外装体内に水を注ぎ入れることによって電池として作動させるための電解質を収容する電解質収容体を設け、前記電解質収容体は、前記金属極における前記空気極と反対側の面に装着される極板装着シートと、前記極板装着シートに接合されて前記電解質を収容する袋体とを備え、前記外装体は、紙を含有するシート材で形成され、前記シート材は、隙間を空けて前記金属極を覆うとともに、前記シート材の一部を折り曲げて前記隙間を横断し、前記極板装着シートを支える支持用折り曲げ部を一体に備えることを特徴とする。
また、前記シート材は、熱融着性樹脂でラミネート加工された紙が良い。この構成によれば、例えば、紙の比率を５０％超過にすることで、各自治体の決まりによるものの紙ゴミなどとして分別・廃棄し易く、且つ、容易に手に入れ易い。