(57)【要約】      （修正有）【課題】電解液が外部に漏れても、人体や動物に悪影響を及ぼざず環境破壊にならない、触媒を使用しない、海上や水中で使用できるマグネシウム空気電池を提供する。【解決手段】セル内構成物に、負極金属マグネシウムもしくはその合金と電極としてのチタンもしくはその合金以外の金属もしくは化合物は任意に配合しない。電解液には非金属元素とアルカリ金属を使用しそれ以外の金属イオンや危険物や劇物、毒物を含まず、それらが溶解しない。セルを密閉もしくは半密閉することにより電解液が外部に漏れることを極力防ぎ、海上や水中でも使用可能となる。セル全体もしくは一部を電解液に水没させることにより、マグネシウムの溶解がスムーズに行われ、マグネシウム化合物の沈殿が従来に比べ非常に少なくなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属マグネシウムもしくはその合金を負極とするマグネシウム空気電池において、負荷を含めマグネシウム空気電池やその負荷を完全に密閉するもしくは、電極以外のセル内部を密閉することを特徴とするエコマグネシウム電池。
【請求項２】
請求項１の密閉された容器の一部を開放し、セル内気圧を一定以上に上昇もしくは下降させないことを特徴とするエコマグネシウム空気電池。
【請求項３】
金属マグネシウムもしくはその合金を負極とするマグネシウム空気電池において、正極と負極を電解液中に浸せきすることを特徴とするエコマグネシウム空気電池。
【請求項４】
金属マグネシウムもしくはその合金を負極とするマグネシウム空気電池において、負極金属マグネシウムもしくはその合金と電極に使用するチタンもしくはその合金と溶媒となる水や海水に含まれる溶解物とアルカリ金属以外の金属元素を任意に配さないことを特徴とするエコマグネシウム空気電池。
【請求項５】
請求項１と２と３と４に記載のエコマグネシウム空気電池において、正極に炭素繊維を配することを特徴とするエコマグネシウム空気電池。
【請求項６】
請求項５に記載の炭素繊維を正極に配された吸水化学繊維とともに負極に隔離膜を介し、巻き付けることを特徴とするエコマグネシウム空気電池。
【請求項７】
金属マグネシウムもしくはその合金を負極とするマグネシウム空気電池において、溶媒に含まれる金属イオンキレート化と正極より溶出するマグネシウムもしくは金属キレート化とチタンもしくはその合金から溶出する金属イオンキレート化を目的とする有機物、例えばアミノカルボン酸系塩など以外の有機物を配さないことを特徴とし、電解液初期ｐＨが３以下であることを特徴とする請求項１と２と３と４と５と６に記載のエコマグネシウム空気電池。
【請求項８】
金属マグネシウムもしくはその合金を負極とするマグネシウム空気電池において、電解液溶質には少なくとも正イオンにアルカリ金属と水素を配する酸性無機硫化物１種類以上と酸化性無機硫酸化合物１種類以上を配することを特徴とするエコマグネシウム空気電池。
【請求項９】
金属マグネシウムもしくはその合金を負極とするマグネシウム空気電池において、請求項８に記載する電解液溶質に無機塩化物と無機硝酸化合物のうち１種類以上を配することを特徴とするエコマグネシウム空気電池。
【請求項１０】
金属マグネシウムもしくはその合金を負極とするマグネシウム空気電池において、請求項８と９に記載の電解液溶質において、金属キレート剤としてアミノカルボン酸系塩、ホスホン酸系塩、グルコン酸塩のうち少なくとも１つ以上を配することを特徴とするエコマグネシウム空気電池。
【請求項１１】
金属マグネシウムもしくはその合金を負極とするマグネシウム空気電池において、溶媒を吸水させる仕組みの場合に化学繊維等の吸水繊維に水が即時に吸水されることと、水の表面張力を低下させ、通気を良くすることを目的とする界面活性剤を配することを特徴とするエコマグネシウム空気電池。
【請求項１２】
金属マグネシウムもしくはその合金を負極とするマグネシウム空気電池セル内部構造において、内部気体が移動できる図２に示す空間１３１を排気口１１２に対して連続に配することを特徴とするエコマグネシウム空気電池。
【請求項１３】
溶媒のセル内への供給方法において、図９様に水位調整外容器８８９に水位調整孔１１５を施し、溶媒に容器を浸し、持ち上げ、一定量の溶媒を測量し、その溶媒を図１０様に水位調整外容器８８９内径とセル７９外径をほぼ同じに制作し、セル７９を水位調整外容器８８９に挿入し、セル内に決められた溶媒量を供給することを特徴とする溶媒供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来のマグネシウム空気電池は、空気中の酸素を利用するため、空気中酸素を取り入れるため電解液や正極の多くが大気に対して十分に触れる構造で開放状態となっている。【０００３】  従来のマグネシウム空気電池では正極集合体には、マンガンや銅、鉄等の金属やその化合物、二酸化硅素などの触媒が配されている。【０００４】  従来のマグネシウム空気電池では、負極と正極の間に電解液吸水を目的とする化学繊維や天然繊維などが配されている。
【先行技術文献】
【０００５】
【特許文献】
【特許文献】  特許第５１９２６１３  特願２０１３−２３２５２２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  通常の電池では重金属などが環境破壊の原因となる。【０００７】  従来のマグネシウム空気電池では大気に対してセルが開放状態であり重金属を含んだ電解液が外部に漏れ、人体や動物に悪影響を及ぼすほか環境破壊にもなる。【０００８】  従来の技術では触媒などを配するため内部抵抗が上昇し、電圧低下が早期に認められるほか、様々な金属イオンと電解液が反応しマグネシウム化合物が沈殿、発電反応を阻害する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本発明ではセル内構成物に、負極金属マグネシウムもしくはその合金と電極としてのチタンもしくはその合金以外の金属もしくはその化合物は任意に配合せず、環境や生物に対し、使用中万が一電解液が外部に流出もしくは、廃棄時にも有害物を含まない安全な電池を提供する。電解液には非金属元素とアルカリ金属を使用しそれ以外の金属イオンや危険物や劇物、毒物を含まず、それらが溶解しないことで環境や生物に対して安全な電池を提供する。【００１０】  セルを密閉もしくは半密閉することにより電解液が外部に漏れることを極力防ぐほか、セル全体もしくは一部を電解液に水没させることにより、マグネシウムの溶解がスムーズに行われ、マグネシウム化合物の沈殿が従来に比べ非常に少なくなり、その発電効率を上昇させることができ、密閉して使用できるすなわち海上や水中、雨の降る野外でも使用可能となる。
【発明の効果】
【００１１】  上記のように構成することにより発電効率の高い、液漏れの少ない電池を提供し、環境汚染や破壊を最小限度におさえ、人体や動植物にも安全であるエコマグネシウム空気電池を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】  本発明に係るエコマグネシウム空気電池の一セル一実施例の断面図である。
【図２】  本発明に係るエコマグネシウム空気電池の一セル一実施例の断面図である。
【図３】  本発明に係るエコマグネシウム空気電池の一実施例の外観展開図である。
【図４】  本発明に係るエコマグネシウム空気電池の一実施例のセル内部の正極負極を組み立てた外観図である。
【図５】  本発明に係るエコマグネシウム空気電池の一実施例のセルの外観図である。
【図６】  本発明に係るエコマグネシウム空気電池の一実施例の密閉された状態を示す平面図である。
【図７】  本発明に係るエコマグネシウム空気電池の一実施例の外観と断面の組み合わせた組立前の図である。
【図８】  本発明に係るエコマグネシウム空気電池の一実施例の外観と断面の組み合わせた組立後の図である。
【図９】  本発明に係る溶媒を一定量セルに供給する容器の一実施例の断面図である。
【図１０】  本発明に係る溶媒を一定量セルに供給したときの一実施例の断面図である。
【図１１】  本発明に係る溶媒を一定量セルに供給する容器の一実施例の外観図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１３】  本発明の実施例を図面に基づき説明する。
図１は本発明に係る一実施例を示す一セルの断面図である。【００１４】  図１に記載の１は負極、金属マグネシウムまたはその合金で、その外側には隔離膜（ポリエチレン製セパレータ）３を配し、隔離膜を隔て炭素繊維４が配され、炭素繊維に電解液が十分浸透するように、吸水化学繊維５を配する。隔離膜３は蓋８と負極固定封印部１０に封印樹脂７にて正極と隔離されている。負極金属マグネシウムまたはその合金１は負極固定封印部１０により密閉されており、この樹脂はゴムや軟質樹脂、接着剤などを用いることができ、電解液がセル外に溶出し端子腐蝕することを遅らす構造に適する材料であればいかようなものも使用できる。【００１５】  本発明のこの図１では炭素繊維４を伸縮性ポリウレタン繊維糸６にて圧力をかけ炭素繊維と隔離膜を経て負極金属マグネシウム１に固定している。この固定時に炭素繊維４とチタン電極２も同時に固定して正極端子としている。【００１６】  炭素繊維４は固定された部分以外にそれと連続して非固定部がセル内部に配され、この非固定炭素繊維４１は固定されていないため、その位置はそれぞれのセルにて配置が違い、振動や衝撃にて移動する構造である。【００１７】  図１によれば、容器９０を蓋８により密閉され、吸水口１１の栓１１１を開放しないかぎり密閉状態を維持する構造である。【００１８】  あらかじめ、セル内部に電解液溶質を粉末もしくは固形、化学繊維などに含浸させておき、吸水口１１から水や海水等の溶媒を投与すれば発電が始まる構造である。【００１９】  吸水口１１から水を投与し水位ＷＬ１まで水を入れた場合、水上位置の炭素繊維４に電解液が達する時間がおそくなることと達しても電解液量が少ないなどがあるため、吸水化学繊維５を図では配している。しかし、常時振動にて電解液が電解液面上の炭素繊維４に達する場合などは吸水化学繊維５を削除することもできる。また、電解液面が高くとも吸水化学繊維５を下まで配することもできる。【００２０】  電解液面は図に表示の水位ＷＬ１より低くとも、高くともその効果を得ることのできる電解液面であれば良い。【００２１】  この密閉されたセルの空間１３が大きな場合はある程度の密閉時間では問題はない。しかし、この空間１３が小さな場合発電時の反応により水素ガスが発生する。そのガスが内圧を高め、負極固定封印部１０と負極金属マグネシウム１の間からの腐蝕速度が速まり、負極電極部を比較的早く溶解させ通電を停止させる。【００２２】  上記の解決策として容器を半密閉状態にする方法がある。この方法では吸水口１１の栓１１１を完全に密閉せず、内圧が少し高まればその圧力分の気体が外部に出る構造である。図では吸水口１１を一実施例としているが、水が漏れにくくその半密閉の目的を達する構造であればいかようなものでも良い。【００２３】  もう一つの方法は図１の１２に示す水素吸蔵合金をセル内部に配する。本発明では鉄−チタン系の水素吸蔵合金を配した場合その端子溶解寿命が４倍に延びた。この水素吸蔵合金は電解液により腐蝕するため、本実施例ではシリコンゴム薄膜の中に配置した。この水素吸蔵合金は先の例以外のものでもバナジウムやパラジウム、希土類元素と遷移動元素の配合物も使用できる。【００２４】  また��図１の栓１１１の変わりにシリコンゴムやシリコン接着剤など用い、薄膜にて密閉し、液体は通さないが気体だけを通す構造とすることもできる。
【実施例２】
【００２５】さて、ここで図１のセルを２セル直列にしたもので、負極には長さ４５ｍｍ、幅５ｍｍ、厚み１ｍｍの純金属マグネシウム１とし、高さ６０ｍｍ、φ３０ｍｍの容器９０に図１様に配置し、ＬＥＤ、３．０Ｖ、１２ｍＡのものを負荷とした。【００２６】  電解液溶質には、酸化性無機硫酸塩を主体としてｐＨを下げるためのアルカリ金属を正イオンとする無機硫化物、電気伝導度上昇のため電離度の高い無機塩化物を少量配置し、溶媒となる水に含まれる溶解金属を中和するアミノカルボン酸系塩を微量配合したものをあらかじめ容器内に配し２０ｍｌの水道水を投与した。【００２７】  投与後図１に示す吸水口１１を栓１１１にて完全密閉し、水素吸蔵合金１２は配さない。このときのｐＨは２以下で隔離膜３はそのｐＨに耐久性のある樹脂製もしくはセラミック製のものでなければならない。【００２８】  水道水投与後１５分の電圧は２．７１３Ｖで室温１８度、７日後２．７０３Ｖ、１８度であった。その後開始から９日で負極電極の溶解が認められたため、栓１１１をゆるめ半密閉状態（半密閉状態とは逆さまにすれば水は漏れるが、振った程度では水は外に漏れない、栓１１１を被せている状態）にして継続、１５日後の電圧は５．６７５Ｖでこのときの室温は１６度であった。【００２９】  その後２１日後に電圧が２．５Ｖ程度に降下したため、初回同様の酸化性無機硫酸化合物を初回と同等量溶質として追加し１０分後の電圧は２．６８９Ｖで２０分後には２．７Ｖを越え、９日後２．６３８Ｖ、室温１５度で継続中である。
【実施例３】
【００３０】  次に図１に示すものを１００ｍｌの容器９０とし２セルを直列に配置し、実施例２と同様ＬＥＤを負荷とし、１セル８０ｍｌの水を溶媒とし、溶質は前述同様の配合から無機塩化物を削除し、前述実施例２の３．５倍の投与量に無機硝酸化合物を一定量追加した溶質とした。用いた負極は純金属マグネシウムφ４の棒で長さは同じく５０ｍｍとした。このときの容器９０では図１の給水口１１は開放状態で栓１１１は配さない。【００３１】  この実施例では、図１の水位ＷＬ１同様の電解液の位置で、図の吸水化学繊維５の変わりにφ７のＰＰ管を水位ＷＬ１まで配した状態で、炭素繊維４１をφ７のＰＰ管の上から放射状に空間１３を経て容器底まで配した。【００３２】  水道水を投入３時間後の電圧は２．６５５Ｖで徐々に電圧が上昇し３日後２．７５６Ｖで２週間後２．６５６Ｖ、２２日後２．６３８Ｖであり初期とほぼ同じ明るさを保って継続中である。
【実施例４】
【００３３】  次に図２に示す本発明の一実施例の構造形態について説明する。【００３４】  マグネシウムもしくはその合金１を隔離膜３の内側に２枚配した図で金属マグネシウムまたはその合金１の間に吸水化学繊維５１を配している。【００３５】  本図によれば、隔離膜３の外側に炭素繊維４を配し、伸縮性ポリウレタン繊維糸６で固定する構造は図１と同じである。【００３６】  炭素繊維４１は吸水化学繊維５により負極に巻き付けられる構造で、図３が巻き付ける前の外観展開図で表している。図３吸水化学繊維５を炭素繊維４１とともに巻き付け、図４様に化学繊維糸６１にて固定する構造である。炭素繊維４と炭素繊維４１は連続していて、炭素繊維４１は図のような不定形でも整えてでもその目的を達する配置であればどのような配置でもよい。また、化学繊維糸６１は収縮性のものや非収縮性のもの撚り線や単線などや成形樹脂などを使用することができ、固定する目的を達するものであれば、どのような巻き方や配置でも良い。【００３７】  図３と図４は外観図であるが蓋８はわかりやすいように断面図にて記載している。【００３８】  図４の外観図に管９を配置した物が断面図２で蓋８と管９を隙間のないよう密着させ、空間１３２に吸水化学繊維５３を配し、その空いた空間に電解液溶質を直接粉末で配置し、吸水化学繊維５４にて電解液溶質が外に流失しないようにする構造である。無論、本実施例以外の形態として、電解液溶質を化学繊維の布の中へ粉末や固形で入れることや、化学繊維等に含浸させ、乾燥させ配置することもできる。また、吸水化学繊維５３や５４を配さずとも電解液溶質が外に出ない構造であればいかようなものでもよい。【００３９】  また、その反対側の空間１３１には何も配置せず吸水化学繊維５２から溶媒を吸水させたときに溶媒がスムーズに吸水化学繊維５に吸収できることと、反応により発生した気体などがスムーズに負極や正極から排気口１１２より外部に排出させる為のものである。無論外部から吸水化学繊維５２を経で負極正極に溶媒を吸水させたときに内部空気が排気口１１２より排出され、吸水がスムーズに行われる構造である。【００４０】  この構造は図１に示す密閉状態や実施例１，２，３に記載されたセルを密閉、半密閉、開放、電解液をセル内部に満たす、満たさない、溶媒を吸水させる、させないにかかわらず必ず必要で、図１に示す水位Ｗ１に相当する負極金属マグネシウムもしくはその合金１の縦位置上側半分以上が必要で、少なくとも３分の１（図１ＷＬ２の高さ）程度は必要である。この空間が無い場合負極表面に気泡が蓄積され、反応を阻害し十分な発電容量は得られず効率が低下する。【００４１】  この空間は排気口１１２に対して連続している必要があり、図１での密閉もしくは半密閉状態では空間１３が水素吸蔵合金１２もしくは吸水口１１に対して連続している必要がある。この空間には電解液もしくは空気のどちらかまたは両方が連続し、発生した気体を排気口もしくは吸水口より排出できるもしくは密閉状態の場合、この空間部に気体が移動できるその目的を達成できる連続空間であれば良い。【００４２】  しかしその目的を達成できる構造であれば、化学繊維５や炭素繊維４１が少量配されていても良い。【０���４３】  また、この排気口１１２は１つ以上配することができ、図２では管９上側に配されているが下側や蓋８などにも配することができる。また、図では孔にて記載されているが、例えば通気管で配置し、万が一電解液がその通気管から漏れだしても問題とならないところへ配管できる。孔が一つでセルがその孔以外は密閉されている場合、電解液が多くとも口径０．６ｍｍ以下の孔もしくは通気管内径を用いた場合、一時的にセルを傾けても電解液が外に連続して漏れ出すことはなく、その漏れ量はごく微量もしくは皆無である。【００４４】  吸水化学繊維５２から吸水させる場合、吸水を目的とする繊維が天然繊維であればスムーズに即座に水は浸透するが、化学繊維などの不織布は表面が天然繊維に比べ疎水であるため、吸水速度を早めることを目的とする界面活性剤９８を配した。【００４５】  また、この界面活性剤９８は、水の表面張力を低下させ、負極表面や正極炭素繊維の濡れ性を向上させるほか、水が隔離膜や炭素繊維、吸水化学繊維の間で塊になり気体を通過させにくくすることを防ぐ役割も果たす。この界面活性剤９８はあらかじめ図３に示す吸水化学繊維５に含浸させ、乾燥させ、吸水化学繊維５の親水度を高め配することも可能である。この含浸させる方法は電解液溶質も同時に配置することもできる。【００４６】  図２の状態にて吸水させたものを外観図５のように下蓋８８を配したものが一セルとなる。【００４７】  下蓋８８は必要に応じて配し、セル同士が短絡しない環境であれば配さなくてもよい。また、下蓋８８に適量の水をあらかじめ配置しそれを図５の様に配することも可能で下蓋８８に溶質や界面活性剤、吸水化学繊維を配することもできる。また図５では下蓋８８が管９の外に配されているが、コルク栓のように内部に配することもでき、密閉できる構造であればいかなる構造でも良い。【００４８】  図２では負極金属マグネシウムまたはその合金が２本配された図になっているが、複数本配することや、１つの塊にて図のような形状に成形して表面積を増やせばその効果は同じである。【００４９】  図２では化学吸水繊維５と炭素繊維４１は一層しか巻かれていない図であるが、それぞれの長さを長くすることにより、何層でも巻くことが可能である。また、炭素繊維４や４１とは連続しない炭素繊維の綿状のものなどを炭素繊維４や４１と密着させ配置することや、活性炭やカーボンナノチューブなどの多孔質炭素なども配置できる。
【実施例５】
【００５０】  図２に記載のセルと同じ構造で負極にはマグネシウム合金１の長さ４５ｍｍ、幅５ｍｍ、厚み０．３ｍｍのものを配し、内径６．５ｍｍの管９の中に収めたものを一セル７８とし３セル直列に配列し、実施例２同様のＬＥＤ７７を負荷とし、その３セルを１５０ｍｌの透明ＰＥＴ容器７６に入れ、完全密閉したものを表したものが図６である。このときのマグネシウム合金１は図２の様に２層ではなく図１様に１層である。このときのセル７８は図５に記載のセルと同等のものであるが下蓋８８は配していない。【００５１】  この密閉状態での電圧測定のため測定端子負極７１と測定端子正極７２を配し、密閉を保つため密閉封印樹脂７３で完全密閉し、内圧が問題となる程度上昇もしくは下降するかを検知するため注射器７４を配した。【００５２】  それぞれのセルに酸化性無機硫酸化合物とｐＨを降下させるため無機硫酸化合物を総量０．２２ｍｇ図２に示す空間１３２に配置し、それぞれ１．２ｍｌの水道水を下部吸水化学繊維５２より吸収させ密閉蓋７６１にて完全密閉した。【００５３】  密閉後１５分の電圧は２．７０３Ｖ、室温１７度で注射器７４には変化はない。その後そのまま放置し、２４時間後２．６０７Ｖ、１６度、７２時間後２．５８２、１２度、４５８時間経過で２．５５２Ｖ、１５度で注射器７４の変化はなく、内圧が問題になるほど変化せず密閉可能ということになる。この実施例は継続中である。【００５４】  本発明の実施例５から、１．２ｍｌの溶媒でも蒸発などによる溶媒の損失少なく、反応による気圧の大きな変化がないことがわかる。また、セル内部への吸水量が少ないため容器７６に配されたセル内電解液は傾けても、逆さまにしても、一メートル程度から落下させてもセルからの電解液漏れはない。また、完全密閉されている。すなわち空気中の酸素を利用せずとも溶質の配合により正極に必要な酸素が供給されることが確認された。
【実施例６】
【００５５】  図７では、図４外観同様のものを７９とし、マグネシウム合金１には長さ３５ｍｍ、幅５ｍｍ、厚み０．３ｍｍのものを２枚１セルとし、長さ４０ｍｍ、内径６．５ｍｍの管９に配置し、下蓋８８に化学繊維布５３を配し、その中に粉末の酸性無機硫酸化合物と無機塩化物、アミノカルボン酸塩、非イオン酸性活性剤を配した。このときのマグネシウム合金１の実測重量２セル合計０．３７ｇで、炭素繊維の使用量も実施例５の２分の１あった。また、図２の空間１３２相当箇所には酸化性無機硫化物を配した。図７での吸水化学繊維５８は図４の吸水化学繊維５の下部５８を上向きに折り返した形状である。巻かれた化学繊維５を折り返すと、下部５８がセル内に広がるので図ではセル内に広がった図にて記載している。【００５６】  この状態にて、上記記載の図７のセルを２セル直列に配し、ＬＥＤ３．０Ｖ，１３ｍＡを負荷として、半密閉下蓋８８８に。それぞれ１ｍｌの水道水を投与し、図８様にセルに吸水させた。【００５７】  このとき、管９と半密閉下蓋８８８とは密着されておらず、水は吸水化学繊維５や５８等セル内に吸水されているため、振っても漏れないが蒸発する量が図５に示した下蓋８８様に密閉された状態より多くなる。【００５８】  図８様に組み立てた後１時間後の電圧は２．５９１、室温１６度で２４時間後２．５５５Ｖ、１４度、７０時間後２．５４８Ｖ  １５度で７８時間１１分の時に水道水を各セル０．１ｍｌ追加し、その後５分後の電圧は２．５５８Ｖに上昇、１時間３０分後２．５６２Ｖ、１５度に上昇し、１２３時間後２．５２７Ｖ、１６度、１６９時間後２．５０８Ｖ、１７度、１７５．５時間後。０．５ｍｌの水道水をそれぞれのセル下蓋８８８に追加し、５分後には電圧２．５５３Ｖ、室温１７度、２０分後５．５７６Ｖ、１７度に上昇、その後２０時間で、２．５４４Ｖ、１６度で実施継続中である。【００５９】  このときのＬＥＤの明るさは図１実施例より低下速度が速いが、１週間でも夜暗がりの中、十分ものを識別できる明るさで、小型、軽量、低コストにて一定期間明かりを提供することができる。また、開始時の溶媒量が少ないため経時変化の発電反応が比較的早く不活性になることが原因で、溶媒を途中で追加できる構造にすれば明るさを回復し、更に継続できる。【００６０】  上記のように容量の小さなセルで吸水量を低く設定する場合、あらかじめ適度の溶質を配置し、吸水後完全溶解させず、反応によりｐＨが上昇したときに溶解する、あるいは溶媒を追加したときに溶解する構造にできる。
【実施例７】
【００６１】  半密閉にて、セル内の溶媒量を簡易に一定に供給できる一実施例を図９と図１０にて示す。【００６２】  図９に記載の水位調整外容器８８９には水位調整孔１１５が施され、容器８８９を水などの溶媒に浸け持ち上げると、水位ＷＬ３になる。この容器８８９に簡易に溜められた溶媒の容量を孔１１５の高さにて決めることができる。【００６３】  この決められた溶媒容量を水位調整外容器８８９内径とセル７９外径ほぼ同じにし、セル７９を図１０の様に挿入したときに溶媒がその間から漏れない精度にしておけば、ほぼすべての溶媒が、セル７９内に供給される。また図９の一実施例では孔であるが、図１１様に孔を容器上側へ連続させ切り込み孔１１５１のような形態でもその目的を果たす。【００６４】  このとき溶媒がスムーズに素早くセル内に移動できるよう空間１１５がセル７９の最下部まで達していることが良い。無論達していなくとも吸水化学繊維の密度が小さい、セル内空間が多い場合は問題ないが、その密度が高い場合や空間が少ない場合は徐々にセル内へ溶媒が移動していくがその時間を要し、急激にセル７９を容器８８９に完全挿入は難しい。【００６５】  この空間１１５は必要に応じ、セル内に溶媒が移動できる孔のあいた形状や網状１５０にて化学吸水繊維が達しないよう仕切ることができる。【００６６】  この構造により実施例６に記した水を追加する必要が無くなるもしくはその頻度が低くなる。また、溶媒が吸水化学繊維に吸収される最大量や排気口１１２から溶媒が傾けても漏れ出さない量を水位調整外容器８８９の水位調整孔の位置により決めることができ任意に簡単に溶媒供給を可能とする。【００６７】  上記に記した実施例すべてにおいて、有害物質や危険物、毒物に指定された材料を一切使用せず、給電時の反応副産物としても、金属マグネシウムもしくはその合金成分以外は溶解する軽金属や重金属、アルカリ土類金属成分がセルには含まれない。すべての実施例において、セルを構成する容器９０や管９、蓋８などすべて樹脂で構成されている。このことは環境や人体を含む動植物に安全で完全エコ商品と言える。【００６８】    また、上記実施例では比較的少量の金属マグネシウムまたはその合金を実施例として掲げたが、セル数を直列もしくは並列に増やすことや、１セルの負極マグネシウム量、正極炭素繊維量と電解液量を増加させれば更に大型の電源として制作可能である。
【産業上の利用の可能性】
【００６９】  上記のように密閉することにより、海上や水中にて使用可能で軽量コンパクト、低コストで容器を廃棄せず、セルだけを廃棄し新しいものに取り替え、何度も使用可能であることから実用性は高い。また半密閉や開放のものでは災害時や電気事情の悪い地域において数日間から１ヶ月以上輝度を保ち連続点灯可能で電池セルを配置する容器を簡素化させることにより、更に安価な簡易照明を提供することを可能とした。
【００７０】  以上のように本発明に係るエコマグネシウム空気電池では、環境に優しい安価に簡易に電源を提供することに成功した。
【符号の説明】
【００７１】  １      負極、金属マグネシウムまたはその合金
３      隔離膜（セパレータ）
４      炭素繊維
９      管
９０    容器
【図１】
2015138772.tif 000003
【図２】
2015138772.tif 000004
【図３】
2015138772.tif 000005
【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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【図１０】
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【図１１】
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