(57)【要約】【課題】負極交換の作業効率を高めつつ負極の損傷を抑制することが可能な空気消費電池を提供する。【解決手段】負極と、正極と、負極及び正極の間に配置されるセパレータと、を有する単セルを備え、負極は単セルから取り出し可能であり、正極はガス拡散層を有し、セパレータ及びガス拡散層の少なくとも一方に、その端面から負極が取り出される側へと伸びたガイド部が備えられている、空気消費電池とする。【選択図】図１
2015022867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負極と、正極と、前記負極及び前記正極の間に配置されるセパレータと、を有する単セルを備え、
前記負極は、前記単セルから取り出し可能であり、
前記正極は、ガス拡散層を有し、
前記セパレータ及び前記ガス拡散層の少なくとも一方に、その端面から前記負極が取り出される側へと伸びたガイド部が備えられている、空気消費電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気消費電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
正極活物質として酸素を利用する空気消費電池は、エネルギー密度が高い等の多くの利点を有している。空気消費電池としては、例えば、鉄空気電池や亜鉛空気電池等の金属空気電池が知られている。金属空気電池は、一般に、導電性材料（例えば炭素材料）及びバインダーを含む空気極（以下において、「正極」ということがある。）と、負極活物質（金属や合金等）を含む負極と、空気極及び負極の間に介在する電解質と、を備えている。液状の電解質（電解液）が用いられる場合、電解液は、絶縁性の多孔質体であるセパレータに含浸された状態で、空気極と負極との間に配置される。
【０００３】
このような空気消費電池に関する技術として、例えば特許文献１には、交換可能な負極を収容する収容部を備えた金属空気電池が開示されている。また、特許文献２には、金属アノードの一端縁が挿入される絶縁ガイドを備える空気電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３６２８６９号公報
【特許文献２】実開昭６３−１４３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、負極等を交換するメカニカルチャージが行われる空気消費電池を車両に用いる場合、必要とされる性能を確保するためには、一組の負極及び正極を有する空気消費電池の単セルを、多数、使用することが考えられる。それゆえ、車両に搭載された空気消費電池のメカニカルチャージを行う際には、多数の負極を交換する態様が想定される。特許文献１では、金属空気電池を携帯用電子機器に使用することを想定しているため、多数の単セルに対して同時にメカニカルチャージを実施する態様については説明されていない。負極を１つずつ交換する特許文献１の技術を車両に搭載された空気消費電池のメカニカルチャージに適用すると、その作業効率が低下しやすく、この問題は特許文献１の技術と特許文献２の技術とを単に組み合わせても解決することは困難であった。
一方、メカニカルチャージの作業効率を向上させるために、複数の負極を一度に交換すると、取り出された負極が配置されていたそれぞれの箇所へ負極を配置する際に、他の部材に衝突する等して負極が損傷しやすい。負極が損傷すると空気消費電池の性能が低下するため、複数の負極を交換する際に負極の損傷を抑制する技術の開発が望まれている。
【０００６】
そこで本発明は、負極交換の作業効率を高めつつ負極の損傷を抑制することが可能な空気消費電池を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段をとる。すなわち、
本発明は、負極と、正極と、負極及び正極の間に配置されるセパレータと、を有する単セルを備え、負極は単セルから取り出し可能であり、正極はガス拡散層を有し、セパレータ及びガス拡散層の少なくとも一方に、その端面から負極が取り出される側へと伸びたガイド部が備えられている、空気消費電池である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、負極交換の作業効率を高めつつ負極の損傷を抑制することが可能な空気消費電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の空気消費電池の一形態を説明する図である。
【図２】図１の一部を拡大して示す図である。
【図３】従来の金属空気電池を説明する図である。
【図４】ガイド部の形態例を説明する図である。
【図５】ガイド部の形態例を説明する図である。
【図６】本発明の空気消費電池の一形態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明者は、鋭意検討の結果、メカニカルチャージで装着される負極に隣接している部材（当該負極と同一の単セル内のセパレータや当該単セルに隣接する単セル内のガス拡散層）に、負極が取り出される側へと伸びたガイド部を設けることにより、負極に隣接している部材と負極との衝突を防止することが可能になり、当該ガイド部によって、負極を、装着される負極が配置されるべき場所へと導くことが可能になることを知見した。ガイド部の配置や材質等を工夫することにより、複数の負極を同時に交換する場合であっても負極の損傷を抑制することが可能になる。本発明は、当該知見に基づいて完成させた。
【００１１】
本発明の空気消費電池は、略平坦な負極、正極、及び、セパレータを有する形態であっても良く、筒状の正極の内側に配置された筒状のセパレータによって囲まれている空間に負極が配置される形態であっても良い。本発明において、例えば、筒状ではないシート状の負極及び正極を有する複数の単セルが一方向に連続して配置される場合、複数の単セルは、例えば、単セルＡの負極が、当該単セルＡの隣に位置している単セルＢ（単セルＡとは異なる単セル）のガス拡散層に隣接するように配置することができる。
ガイド部が備えられる本発明の空気消費電池によれば、単セルの外側にある負極を、複数の単セルそれぞれへ一度に装着する際に、単セル内で負極に隣接して配置されるセパレータと負極との衝突や、負極が装着されるべき単セルの隣に存在している単セルのガス拡散層と負極との衝突を防止することが可能になる。セパレータやガス拡散層と負極との衝突を防止することにより、衝突に起因する負極の損傷を抑制することが可能になる。したがって、このような形態にすることにより、負極交換の作業効率を高めるために複数の負極を一度に装着する場合であっても、負極の損傷を抑制することが可能になる。
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の空気消費電池の一形態である金属空気電池について説明する。図面では、単セルを収容する外装体の記載を省略している。なお、以下に示す形態は本発明の例示であり、本発明は以下に示す形態に限定されない。
【００１３】
図１は、本発明の空気消費電池の一形態を説明する図であり、負極を交換するメカニカルチャージの様子を簡略化して示している。また、図２は、図１に示した空気消費電池の一部を拡大して示す図である。
図１に示した本発明の金属空気電池１０は、金属製の負極１及び導電性を有する正極３と、これらの間に配置されるセパレータ４と、を有する単セル５を備え、正極３には、セパレータ４側とは反対側にガス拡散層２が備えられている。ガス拡散層２は、酸素含有ガスを正極３へと導く層であり、セパレータ４及びガス拡散層２の端部（負極１が取り出される側の端部）には、ガイド部６、７が備えられている。セパレータ４の端面（負極１が取り出される側の端面）から負極１が取り出される側へと伸びているガイド部６は、装着される負極１とセパレータ４との衝突を防止しつつ、負極１が配置されるべき場所へ負極１を導く機能を有している。同様に、ガス拡散層２の端面（負極１が取り出される側の端面）から負極１が取り出される側へと伸びているガイド部７は、装着される負極１と、該負極１を有する単セル５の隣に位置している単セル５のガス拡散層２と、の衝突を防止しつつ、負極１が配置されるべき場所へ負極１を導く機能を有している。
【００１４】
金属空気電池１０は、使用時間が経過するにつれて負極１等の状態が変化し、使用可能な負極１が減少する。そのため、使用時間を一定以上に回復させる等の目的で、金属空気電池１０は負極１を交換するメカニカルチャージが行われる。複数の単セル５を有する金属空気電池１０のメカニカルチャージを行う際には、その作業効率を高める観点から、図１に示したように、複数の負極１を同時に交換することができる。
【００１５】
図３は、従来の金属空気電池のメカニカルチャージを説明する図である。図３に示した従来の金属空気電池９０は、ガイド部６、７を有していない点を除き、金属空気電池１０と同様に構成されているので、その詳細な説明は省略する。図３に示したように、金属空気電池９０に備えられている複数の単セル９５へ負極１を同時に装着すると、装着される負極１がセパレータ４やガス拡散層２に衝突して負極１が破損する虞がある（図３では、負極１とガス拡散層２とが衝突する様子を示している。）。負極１が破損すると金属空気電池の性能が低下する虞があるため、従来の金属空気電池は、メカニカルチャージ後の性能を高め難い虞があった。
【００１６】
これに対し、金属空気電池１０は、ガイド部６、７によって、メカニカルチャージで装着される負極１と、セパレータ４やガス拡散層２との衝突を防止することが可能になる。それゆえ、メカニカルチャージ時の負極１の損傷を防止することが可能になる。さらに、従来の金属空気電池では、複数の負極を一度に交換する際に、負極の損傷を防止するためには、負極が配置されるべき場所へと正確に位置合わせをした後に、負極を装着する必要がある。金属空気電池１０では、装着される負極１が、ガイド部６、７によって、負極１が配置されるべき場所へと導かれるので、例えばガイド部６、７の形状や材質や配置等を適宜調整することにより、負極１の位置合わせを従来よりも簡略化して作業効率を高めても、すべての負極１を正しく装着することが可能になると考えられる。
【００１７】
以上、ガイド部６、７を有する金属空気電池１０について説明したが、本発明の空気消費電池は当該形態に限定されない。本発明の空気消費電池は、ガイド部が、セパレータにのみ備えられていても良く、ガス拡散層のみに備えられていても良く、セパレータ及びガス拡散層の両方に備えられていても良い。また、セパレータ及びガス拡散層の両方にガイド部が備えられる場合、セパレータに備えられるガイド部とガス拡散層に備えられるガイド部は、負極に対して対称な形状であっても良く、ガイド部６、７のように非対称な形状であっても良い。そこで、本発明の空気消費電池に適用可能な、他のガイド部の形態例を図４及び図５に示す。なお、ガイド部の形態を理解しやすくするため、図４及び図５では、セパレータ、負極、ガス拡散層、及び、ガイド部のみを示す。また、図４及び図５において、図１に示した部材と同様の構成には、図１で使用した符号と同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
【００１８】
図４（ａ）は、ガイド部の他の形態例を説明する図である。図１及び図２に示した形態では、ガス拡散層２に備えられたガイド部７が、負極１が取り出される方向（図１及び図２の紙面上下方向）へ真直ぐに伸びた形状である一方、セパレータ４に備えられたガイド部６が、セパレータ４の端部を起点にして、負極１から離れる側へと折れ曲がった形状であった。これに対し、図４（ａ）に示したガイド部６Ａは、ガイド部７と同様に、負極１が取り出される方向（図４（ａ）の紙面上下方向）へ真直ぐに伸びている。このようなガイド部６Ａ、７が備えられていても、負極１とセパレータ４やガス拡散層２との衝突を防止しつつ、負極１が配置されるべき場所へ負極１を導くことが可能なので、本発明の上記課題を解決することができる。
【００１９】
図４（ｂ）は、ガイド部の他の形態例を説明する図である。図１及び図２に示した形態では、ガス拡散層２に備えられたガイド部７が、負極１が取り出される方向（図１及び図２の紙面上下方向）へ真直ぐに伸びた形状である一方、セパレータ４に備えられたガイド部６が、セパレータ４の端部を起点にして、負極１から離れる側へと折れ曲がった形状であった。これに対し、図４（ｂ）に示したガイド部７Ｂは、ガス拡散層２の端部を起点にして、当該ガス拡散層２を有する単セルの隣に配置された単セルへと装着される負極１から離れる側へと折れ曲がった形状をしている。このようなガイド部６、７Ｂが備えられていても、負極１とセパレータ４やガス拡散層２との衝突を防止しつつ、負極１が配置されるべき場所へ負極１を導くことが可能なので、本発明の上記課題を解決することができる。さらに、図１及び図２に示した形態や図４（ｂ）に示した形態によれば、負極１の位置合わせを従来よりも簡略化して作業効率を高めても、セパレータ４やガス拡散層２と負極１との衝突を防止しつつ、すべての負極１を正しく装着しやすくなると考えられる。
【００２０】
図４（ｃ）は、ガイド部の他の形態例を説明する図である。上記説明では、折れ曲がっているガイド部が備えられる場合、図の紙面手前／奥方向から見たときに、略折れ線形状に折れ曲がっているガイド部のみを例示したが、本発明は当該形態に限定されない。例えば図４（ｃ）に示したように、図の紙面手前／奥方向から見たときに、負極１から離れる側へ曲線状に湾曲しているガイド部６Ｃがセパレータ４に備えられ、且つ、図の紙面手前／奥方向から見たときに、隣の単セルに装着される負極１から離れる側へ曲線状に湾曲しているガイド部７Ｃがガス拡散層２に備えられる形態とすることも可能である。このようなガイド部６Ｃ、７Ｃが備えられていても、負極１とセパレータ４やガス拡散層２との衝突を防止しつつ、負極１が配置されるべき場所へ負極１を導くことが可能なので、本発明の上記課題を解決することができる。さらに、図４（ｃ）に示した形態によれば、負極１の位置合わせを従来よりも簡略化して作業効率を高めても、セパレータ４やガス拡散層２と負極１との衝突を防止しつつ、すべての負極１を正しく装着しやすくなると考えられる。
【００２１】
図５（ａ）は、ガイド部の他の形態例を説明する図である。図４（ａ）乃至図４（ｃ）では、負極１に対して略対称な形状をしているガイド部が備えられる形態を例示したが、本発明は当該形態に限定されない。セパレータ４に備えられたガイド部がセパレータ４の端面（負極１が取り出される側の端面。本段落において以下同じ。）から負極１が取り出される側に伸びている長さと、ガス拡散層２に備えられたガイド部がガス拡散層２の端面（負極１が取り出される側の端面。本段落において以下同じ。）から負極１が取り出される側に伸びている長さは、異なっていても良い（以下において、このような形態を「非対称な形態」という。）。図５（ａ）は、非対称な形態の一例である。図５（ａ）に示した形態では、セパレータ４に備えられているガイド部６Ｄがセパレータ４の端面から負極１が取り出される側に伸びている長さが、ガス拡散層２に備えられているガイド部７Ｄがガス拡散層２の端面から負極１が取り出される側に伸びている長さよりも短い。このようなガイド部６Ｄ、７Ｄが備えられていても、負極１とセパレータ４やガス拡散層２との衝突を防止しつつ、負極１が配置されるべき場所へ負極１を導くことが可能なので、本発明の上記課題を解決することができる。なお、図５（ａ）には、セパレータ４に備えられているガイド部６Ｄがセパレータ４の端面から負極１が取り出される側に伸びている長さが、ガス拡散層２に備えられているガイド部７Ｄがガス拡散層２の端面から負極１が取り出される側に伸びている長さよりも短い形態を例示したが、本発明は当該形態に限定されない。本発明の空気消費電池に非対称な形態のガイド部が備えられる場合、セパレータ４に備えられているガイド部が当該セパレータ４の端面から負極１が取り出される側に伸びている長さが、ガス拡散層２に備えられているガイド部が当該ガス拡散層２の端面から負極１が取り出される側に伸びている長さよりも長い形態とすることも可能である。また、図５（ａ）には、負極１を出し入れする方向へと伸びているガイド部が備えられる形態を例示したが、非対称な形態のガイド部が備えられる場合には、図５（ａ）の紙面手前／奥方向から見たときに、負極１から離れる側へ折れ線形状に折れ曲がっているガイド部や、負極１から離れる側へ曲線状に湾曲しているガイド部が備えられていても良い。
【００２２】
図５（ｂ）は、ガイド部の他の形態例を説明する図である。本発明を説明するこれまでの図面では、セパレータ４とガス拡散層２の両方にガイド部が備えられる形態を示したが、本発明は当該形態に限定されない。本発明は、セパレータ４にのみガイド部が備えられる形態とすることも可能であり、ガス拡散層２にのみガイド部が備えられる形態とすることも可能である。図５（ｂ）には、ガス拡散層２に図４（ｃ）に示したガイド部７Ｃと同様のガイド部が備えられる一方、セパレータ４にはガイド部が備えられていない形態を示した。このような形態であっても、例えば、ガイド部７Ｃに負極１を接触させてガイド部７Ｃの表面を滑らせながら負極１を装着する等の方法により、負極１とセパレータ４やガス拡散層２との衝突を防止しつつ、負極１が配置されるべき場所へ負極１を導くことが可能なので、本発明の上記課題を解決することができる。さらに、図５（ｂ）に示した形態によれば、負極１の位置合わせを従来よりも簡略化して作業効率を高めても、セパレータ４やガス拡散層２と負極１との衝突を防止しつつ、すべての負極１を正しく装着しやすくなると考えられる。なお、図５（ｂ）では、隣の単セルに装着される負極１から離れる側へ曲線状に湾曲しているガイド部７Ｃがガス拡散層２に備えられている形態を例示したが、ガス拡散層２にのみガイド部が備えられる場合、そのガイド部は、負極１が取り出される方向へと伸びた形状であっても良く、隣の単セルに装着される負極１から離れる側へ折れ線形状に折れ曲がっていても良い。同様に、ガス拡散層２にガイド部が備えられず、セパレータ４にのみガイド部が備えられる場合も、負極１が取り出される方向に伸びた形状や、負極１から離れる側へ曲線状に湾曲している形状や、負極１から離れる側へ折れ線状に折れ曲がっている形状にすることができる。
また、セパレータ４及びガス拡散層２の一方にのみガイド部が備えられる形態の場合であって、且つ、負極１が磁性を有する金属である場合、本発明では、セパレータ４及びガス拡散層２の一方にのみ備えられるガイド部が磁性体材料で構成されていても良い。例えば、磁性を有する負極と互いに引き合うガイド部が、セパレータ４又はガス拡散層２に備えられる形態であっても、負極１とセパレータ４やガス拡散層２との衝突を防止しつつ、負極１が配置されるべき場所へ負極１を導くことが可能なので、本発明の上記課題を解決することができる。
【００２３】
図５（ｃ）は、ガイド部の他の形態例を説明する図である。本発明に関する上記説明では、セパレータ４やガス拡散層２に備えられるガイド部の一部が、負極１を単セル５へ装着し終わったときに、セパレータ４やガス拡散層２と負極１との間に存在する形態を例示したが、本発明は当該形態に限定されない。例えば図５（ｃ）に示したように、セパレータ４の端面（負極１が取り出される側の端面。本段落において以下同じ。）にガイド部６Ｅが備えられ、且つ、ガス拡散層２の端面（負極１が取り出される側の端面。本段落において以下同じ。）にガイド部７Ｅが備えられる形態とすることも可能である。このように、セパレータ４の端面やガス拡散層２の端面にガイド部６Ｅ、７Ｅが備えられていても、負極１とセパレータ４やガス拡散層２との衝突を防止しつつ、負極１が配置されるべき場所へ負極１を導くことが可能なので、本発明の上記課題を解決することができる。さらに、図５（ｃ）に示した形態によれば、負極１の位置合わせを従来よりも簡略化して作業効率を高めても、セパレータ４やガス拡散層２と負極１との衝突を防止しつつ、すべての負極１を正しく装着しやすくなると考えられる。加えて、図５（ｃ）に示した形態によれば、体積エネルギー密度を高めた空気消費電池を提供しやすくなる。なお、図５（ｃ）では、負極１を出し入れする方向と非平行な角度に備えられた平らなガイド部６Ｅ、７Ｅを例示したが、セパレータ４やガス拡散層２の端面にガイド部が備えられる場合、そのガイド部は、曲線状に湾曲していても良い。また、図５（ｃ）では、セパレータ４の端面にガイド部６Ｅが備えられ、且つ、ガス拡散層２の端面にガイド部７Ｅが備えられる形態を例示したが、セパレータ４やガス拡散層２の端面に備えられるガイド部は、セパレータ４にのみ備えられていても良く、ガス拡散層２にのみ備えられていても良い。ガイド部が、セパレータ４及びガス拡散層２の一方の端面にのみ備えられる場合、そのガイド部の形状は、セパレータ４及びガス拡散層２の両方の端面に備えられ得るガイド部が採り得る形状と同様の形状にすることができる。
【００２４】
本発明に関する上記説明では、板状又はシート状の負極１、正極３、及び、セパレータ４を有する金属空気電池を例示したが、本発明の空気消費電池は当該形態に限定されない。本発明の空気消費電池は、筒状の正極やセパレータを有する形態であっても良い。そこで、筒状の正極やセパレータを有する金属空気電池を図６に示す。
【００２５】
図６は、金属空気電池２０に備えられる単セル２５の断面図である。図６には、単セル２５に負極２１を装着する際の様子を簡略化して示している。図６に示したように、金属空気電池２０は、筒状の正極２３と、正極２３の中空部に配置された筒状のセパレータ２４と、セパレータ２４の中空部に配置される棒状の負極２１と、を有する単セル２５を備え、正極２３は、その周囲に配置された筒状のガス拡散層２２を有している。ガス拡散層２２は、酸素含有ガスを正極２３へと導く層であり、金属空気電池２０では、セパレータ２４の端部（負極２１が取り出される側の端部）に、ガイド部２６が備えられている。セパレータ２４の端面（負極２１が取り出される側の端面）から負極２１が取り出される側へと伸びているガイド部２６は、装着される負極２１とセパレータ２４との衝突を防止しつつ、負極２１が配置されるべき場所（セパレータ２４の中空部）へ負極２１を導く機能を有している。このように、本発明の空気消費電池が筒状の正極やセパレータを有していても、ガイド部が備えられていることにより、本発明の上記課題を解決することができる。
本発明の空気消費電池に筒状の正極やセパレータが備えられる場合、負極とセパレータやガス拡散層との衝突を防止するガイド部の形状は、特に限定されない。例えば、単セルの端面（負極が取り出される側の端面）から遠ざかるほど内径が大きくなる筒状であってもよく、当該筒状部材の複数箇所を、負極が取り出される方向と平行な方向に切断することによって得られる部材（例えば筒状の部材をその軸方向に切断することにより２分割した部材等）であっても良い。
【００２６】
本発明において、負極は、空気消費電池の負極として使用可能な公知の金属を適宜用いることができる。負極には、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｆｅ等を用いることができ、ガイド部に磁性体材料を用いる場合、負極には、Ｆｅ等の磁性金属を用いることができる。負極にＦｅ又はＺｎを含有させる場合、負極の全質量に対するＦｅ又はＺｎの質量の割合をｘ［ｗｔ％］とするとき、１０＜ｘ≦１００とすることが好ましく、３０＜ｘ≦１００とすることがさらに好ましく、５０＜ｘ≦１００とすることが特に好ましい。
【００２７】
また、ガス拡散層は、空気消費電池のガス拡散層として使用可能な公知の物質を適宜用いることができる。ガス拡散層は、例えば、セパレータに保持される電解質に対して安定な公知の物質によって構成することができる。具体的には、例えばＮｉ、Ｃｒ、及び、Ａｌからなる群より選択された少なくとも一以上を含有する金属層（被覆膜）が表面に形成されている金属や、その全体がＮｉ、Ｃｒ、及び、Ａｌからなる群より選択された少なくとも一以上を含有する金属からなる金属材料のほか、多孔質のカーボンペーパー等によって、構成することができる。ガス拡散層が金属製である場合、例えば、金属メッシュ、穴開け加工された金属箔、又は、発泡金属体等の公知の形態にすることができる。
【００２８】
また、正極には、例えば、酸素還元能を有する公知の触媒、及び、公知のバインダーを用いることができる。正極に用いることが可能な触媒としては、カーボンブラック、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー等を例示することができ、カーボンの表面に触媒を担持させた形態であることが好ましい。カーボンの表面に担持させる触媒としては、例えば、Ｎｉ、Ｐｄ、及び、Ｐｔ等の白金族；Ｃｏ、Ｍｎ又はＦｅ等の遷移金属を含むペロブスカイト型酸化物；Ｒｕ、Ｉｒ又はＰｄ等の貴金属酸化物を含む無機化合物；ポルフィリン骨格又はフタロシアニン骨格を有する金属配位有機化合物；二酸化マンガン（ＭｎＯ２）及び酸化セリウム（ＣｅＯ２）等の無機セラミックス；これらの材料を混合した複合材料等を挙げることができる。また、正極に用いることが可能なバインダーとしては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）等を例示することができ、触媒及びバインダーの全体積に占めるバインダーの割合は、１〜４０体積％とすることができる。正極は、例えば、触媒とＰＴＦＥ系バインダーとを、重量比９：１となるように混合して基材に塗布した後、ロールプレスにより圧延し、さらに乾燥する等の過程を経て作製することができる。このほか、正極は、触媒とバインダーとを混合することにより作製したスラリー状の組成物を、ドクターブレード法等の公知の塗布方法で塗布する過程を経て作製することも可能である。
【００２９】
また、セパレータは、空気消費電池のセパレータとして使用可能な公知の物質を適宜用いることができる。そのような物質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース等の多孔膜や、樹脂不織布、ガラス繊維不織布等の不織布等を例示することができる。
【００３０】
また、セパレータに保持される電解質は、液体状（電解液）であっても良く、ポリマー電解質であっても良く、固体状であっても良い。電解液を用いる場合には、水系電解液であっても良く、非水系電解液であっても良いが、水系電解液を用いることが好ましい。水系電解液は、電解質塩及び水を含有する。電解質塩は、水に対して溶解性を有し、所望のイオン伝導性を発現する公知の電解質塩を適宜用いることができ、中でも、少なくとも１種以上のアルカリ金属やアルカリ土類金属が電解質塩に含まれることが好ましい。そのような電解質塩としては、ＬｉＯＨ、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、ＲｂＯＨ、ＣｓＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）２、及び、Ｓｒ（ＯＨ）２等を例示することができる。
【００３１】
また、ガイド部は、電解質に対して安定であり（例えば電解液に溶解せず）、且つ、負極とセパレータやガス拡散層との衝突を防止することにより負極の損傷を低減し得る公知の物質によって構成することができる。そのような物質としては、セパレータを構成可能な上記物質を例示することができる。このほか、ガイド部に磁性体材料を用いる場合には、Ｎｉ等の磁性体材料を用いることができる。
【００３２】
本発明において、正極へと導かれる酸素含有ガスは特に限定されず、空気であっても良いが、高純度の純酸素（例えば純度９９．９％の純酸素）であることが好ましい。
【符号の説明】
【００３３】
１、２１…負極
２、２２…ガス拡散層
３、２３…正極
４、２４…セパレータ
５、２５…単セル
６、６Ａ、６Ｃ、６Ｄ、６Ｅ…ガイド部
７、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ、７Ｅ…ガイド部
１０、２０…金属空気電池（空気消費電池）
２６…ガイド部
【図１】
2015022867.tif 000003
【図２】
2015022867.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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