(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電によって再利用可能な複数の電極カートリッジと、
前記複数の電極カートリッジの各々を取り付ける金属空気電池用の電池筐体が配置された複数の放電サイトと、
前記複数の電極カートリッジの各々を取り付ける充電装置が配置された複数の充電サイトと、
前記複数の充電サイトから前記複数の放電サイトへ前記複数の電極カートリッジを輸送する輸送手段と、
前記輸送手段が配送する前記複数の電極カートリッジを決定する情報処理装置とを有するものであり、
前記情報処理装置は、前記複数の電極カートリッジのうち、充電完了後に使用されていない電極カートリッジの充電後経過時間を参照し、前記充電後経過時間が長い電極カートリッジから順に、配送先の放電サイトを決定する分配処理を行う
ことを特徴とする電極カートリッジの配送システム。
【請求項２】
更に、前記充電後経過時間の情報を格納する記憶装置を有することを特徴とする請求項１に記載の電極カートリッジの配送システム。
【請求項３】
前記分配処理は、
前記複数の放電サイトと前記輸送手段の第一の位置情報を参照し、前記複数の電極カートリッジを要求している前記複数の放電サイトの中で、前記輸送手段の到達所要時間が最短である放電サイトを特定する第一のステップと、
前記充電後経過時間が最長である電極カートリッジを特定する第二のステップと、
前記第一のステップで特定した放電サイトに対して、前記第二のステップで特定した電極カートリッジを割り当てる第三のステップとを含み、
前記第一のステップ、前記第二のステップ及び前記第三のステップを、割り当てがされていない電極カートリッジ若しくは放電サイトがなくなるまで、又は、前記輸送手段によって配送可能な電極カートリッジの数に達するまで行うことによって、前記輸送手段の配送経路を決定するものである
ことを特徴とする請求項１に記載の電極カートリッジの配送システム。
【請求項４】
更に、前記充電後経過時間の情報及び前記第一の位置情報を格納する記憶装置を有することを特徴とする請求項３に記載の電極カートリッジの配送システム。
【請求項５】
前記分配処理は、前記複数の充電サイトの一つにおいて、前記第一のステップ、前記第二のステップ及び前記第三のステップを、前記輸送手段に搭載する前記複数の電極カートリッジの割り当てが完了するまで行うことによって、配送前に前記輸送手段の配送経路を決定するものであることを特徴とする請求項３又は４に記載の電極カートリッジの配送システム。
【請求項６】
前記分配処理は、前記複数の充電サイトの一つにおいて、前記第一のステップ、前記第二のステップ及び前記第三のステップを行うことによって、配送対象となる少なくとも一組の放電サイト及び電極カートリッジの割り当てを行い、更に、前記配送先の放電サイトの一つにおいて、前記第一のステップ、前記第二のステップ及び前記第三のステップを行うことによって、追加の配送対象となる少なくとも一組の放電サイト及び電極カートリッジの割り当てを行うものであることを特徴とする請求項３又は４に記載の電極カートリッジの配送システム。
【請求項７】
前記情報処理装置は、更に、前記輸送手段に搭載された前記複数の電極カートリッジの配送が完了すると、前記充電後経過時間の情報、及び、前記複数の充電サイトと前記輸送手段の第二の位置情報を参照し、前記充電後経過時間から前記輸送手段の到達時間を引いた差が最大になる電極カートリッジを有する前記複数の充電サイトのうちの一つを目的地として選定することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の電極カートリッジの配送システム。
【請求項８】
充電によって再利用可能な複数の電極カートリッジを、前記複数の電極カートリッジの各々を取り付ける充電装置が配置された複数の充電サイトから、前記複数の電極カートリッジの各々を取り付ける金属空気電池用の電池筐体が配置された複数の放電サイトへ、輸送手段によって配送する電極カートリッジの配送方法であって、
情報処理装置が、前記複数の電極カートリッジのうち、充電完了後に使用されていない電極カートリッジの充電後経過時間を参照するステップ（１）と、
前記ステップ（１）で参照された前記充電後経過時間が長い電極カートリッジから順に、前記情報処理装置が、前記電極カートリッジの配送先となる放電サイトを決定するステップ（２）とを有する
ことを特徴とする電極カートリッジの配送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極カートリッジの配送システム及び電極カートリッジの配送方法に関する。より詳しくは、金属空気電池の電池筐体に着脱可能であり、取り付け時に電池の負極となる電極カートリッジの配送システム及び電極カートリッジの配送方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電解液中に正極と負極が設けられる電池の一例として金属空気電池が挙げられる。金属空気電池は、金属電極によりアノードが構成され、空気極によりカソードが構成される電池であり、高いエネルギー密度を有することから、実用化に向けた開発・研究が進められている。
【０００３】
金属空気電池の一例として亜鉛空気電池が挙げられる。図１８は、従来の亜鉛空気電池の構造の一例を示した模式断面図であり、図１９は、亜鉛空気電池における電池反応を説明するための模式的な断面図である。亜鉛空気電池１２１は、アルカリ性の電解液１１５中に負極として亜鉛電極１１１が設けられ、空気流路１１３と電解液１１５との間に正極として空気極１１２が設けられた構造を有し、電池反応（放電反応）が進行することにより亜鉛電極１１１と空気極１１２とから電力を出力する。
【０００４】
亜鉛空気電池１２１の電池反応において、亜鉛電極１１１を構成する金属亜鉛が電解液１１５中の水酸化物イオンと反応し、テトラヒドロキソ亜鉛酸イオンとなり、亜鉛電極１１１中に電子を放出する。また、このテトラヒドロキソ亜鉛酸イオンは分解して酸化亜鉛又は水酸化亜鉛が電解液１１５中に析出する。また、空気極１１２において、電子と水と酸素が反応することにより水酸化物イオンが生成され、この水酸化物イオンは、電解液１１５に移動する。このような電池反応が進行すると、亜鉛電極１１１の金属亜鉛が消費され、電解液１１５中に酸化亜鉛及び水酸化亜鉛が溜まっていくこととなる。したがって、亜鉛空気電池１２１による電力の出力を維持するためには、亜鉛電極１１１に金属亜鉛を供給する必要がある。
【０００５】
亜鉛空気電池を例示したように、金属空気電池においては、放電とともに金属電極が酸化され消費される。これに対して、金属電極を含む負極構造体を電池本体から着脱可能なカートリッジ（燃料カートリッジ）にすることが提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。このような金属空気電池では、燃料カートリッジを空気極が設けられた電池本体（放電装置）に取り付けることによって放電が行われ、放電後に、使用済みの燃料カートリッジを新しい燃料カートリッジに交換することによって再放電が可能になる（メカニカル充電方式）。また、使用済みの燃料カートリッジは、充電装置に取り付けて、負極金属の酸化物を還元することによって再生される。
【０００６】
メカニカル充電方式では、ユーザーが放電装置のみを有する場合には、放電装置と充電装置が離れた場所に設けられ、使用済み又は再生後の燃料カートリッジは、放電装置と充電装置との間で運搬されることになる。このため、燃料カートリッジをユーザーに対して効率的に配送することが求められる。
【０００７】
トナー供給体等の消耗品の配送については、消耗品補充要求をとりまとめて配送ルートの決定を行う配送システムや、消耗品の供給及び回収を的確に行うための管理システムが公知である（例えば、特許文献２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２００５−５０９２６２号公報
【特許文献２】特開２００３−２０６０３２号公報
【特許文献３】特開２００４−３２５９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
複数の放電サイト（金属空気電池用の電池筐体）及び複数の充電サイトが離れて配置された場合には、個々の放電サイト及び個々の充電サイトの状態に応じて適切なタイミングで、個々の燃料カートリッジ（電極カートリッジ）を時間的及びエネルギー的に効率良く配送する方法がなかった。特に、配送物である電極カートリッジは、未使用（放電前）、使用済み（放電後）、再生済み（充電後）と状態が変化する点に特徴があり、充電完了後の経過時間が長くなると電極活物質が自己腐食（酸化）されることによって性能が劣化してしまうという制約がある。一方で、実用的な放電容量を有する電極カートリッジを充電するためには、数時間以上の時間がかかるため、電極カートリッジの発注を受けて充電を開始していては金属空気電池の稼働率が低下してしまう。このため、発注先の放電サイトに最も近い充電サイトを電極カートリッジの発送元に選定するような、単に輸送効率のみを考慮した配送システムでは充分ではなく、配送待ちによる金属空気電池の稼働率低下を防止しつつ、充電後の電極カートリッジが劣化する前に配送を完了させることを可能にする新たな配送システムが求められていた。
【００１０】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、電極カートリッジの配送効率を向上し、充電後の電極カートリッジの劣化、及び、金属空気電池の稼働率の低下をいずれも防止することができる電極カートリッジの配送システム及び電極カートリッジの配送方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、電極カートリッジの配送効率を向上する方法について検討した結果、電極カートリッジには、充電後に経時的な劣化が生じる、充電時間が長いといった特有の制約条件があるため、金属空気電池に固有の情報を考慮に入れた配送システムを構築する必要があることを見出した。そして、充電完了後に使用されていない電極カートリッジの充電後経過時間を少なくとも参照することとし、上記充電後経過時間が長い電極カートリッジから順に優先的に配送することによって、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。
【００１２】
すなわち、本発明の一態様は、充電によって再利用可能な複数の電極カートリッジと、上記複数の電極カートリッジの各々を取り付ける金属空気電池用の電池筐体が配置された複数の放電サイトと、上記複数の電極カートリッジの各々を取り付ける充電装置が配置された複数の充電サイトと、上記複数の充電サイトから前記複数の放電サイトへ前記複数の電極カートリッジを輸送する輸送手段と、上記輸送手段が配送する上記複数の電極カートリッジを決定する情報処理装置とを有するものであり、上記情報処理装置は、上記複数の電極カートリッジのうち、充電完了後に使用されていない電極カートリッジの充電後経過時間を参照し、上記充電後経過時間が長い電極カートリッジから順に、配送先の放電サイトを決定する分配処理を行う電極カートリッジの配送システムであってもよい。
【００１３】
上記電極カートリッジの配送システムを利用する電極カートリッジの配送方法もまた、本発明に含まれる。すなわち、本発明の別の一態様は、充電によって再利用可能な複数の電極カートリッジを、上記複数の電極カートリッジの各々を取り付ける充電装置が配置された複数の充電サイトから、上記複数の電極カートリッジの各々を取り付ける金属空気電池用の電池筐体が配置された複数の放電サイトへ、輸送手段によって配送する電極カートリッジの配送方法であって、情報処理装置が、上記複数の電極カートリッジのうち、充電完了後に使用されていない電極カートリッジの充電後経過時間を参照するステップ（１）と、上記ステップ（１）で参照された上記充電後経過時間が長い電極カートリッジから順に、上記情報処理装置が、上記電極カートリッジの配送先となる放電サイトを決定するステップ（２）とを有する電極カートリッジの配送方法であってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の電極カートリッジの配送システム、及び、本発明の電極カートリッジの配送方法によれば、電極カートリッジの配送の効率を向上し、充電後の電極カートリッジの劣化、及び、金属空気電池の稼働率の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態１の電極カートリッジの配送システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】放電サイト（ユーザーサイト）用の情報テーブルのデータ構造の一例を示した図表である。
【図３】充電サイト用の情報テーブルのデータ構造の一例を示した図表である。
【図４】電極カートリッジ用の情報テーブルのデータ構造の一例を示した図表である。
【図５】サイト間の移動時間の情報テーブルのデータ構造の一例を示した図表である。
【図６】充電サイトに到着した配送車に搭載された計算機が実施する配送ルート決定処理のフローチャートである。
【図７】実施例１で使用されるサイト間の移動時間の情報テーブルのデータ構造を示した図表である。
【図８】実施例１で使用される充電サイト用の情報テーブルのデータ構造を示した図表である。
【図９】実施例１で決定された配送ルートを示した図表である。
【図１０】放電サイトにおける金属空気電池の構成の一例を示した断面模式図である。
【図１１】充電サイトにおける充電槽の構成の一例を示した断面模式図である。
【図１２】実施形態２の配送ルート決定処理のフローチャートである。
【図１３−１】実施形態３の配送ルート及び充電サイトの決定処理のフローチャートである。
【図１３−２】実施形態３の配送ルート及び充電サイトの決定処理のフローチャートである。
【図１４】実施例２で使用される充電サイトまでの移動時間と充電サイトの在庫情報に関する情報テーブルのデータ構造を示した図表である。
【図１５】ユーザーの発注を起点にした配送ルート決定処理の一例を示したフローチャートである。
【図１６】亜鉛イオン透過抑制層が設けられた変形例３の放電セルを模式的に示した断面図である。
【図１７】図１６に示した亜鉛イオン透過抑制層の機能を説明する拡大断面図である。
【図１８】従来の亜鉛空気電池の構造の一例を示した模式断面図である。
【図１９】亜鉛空気電池における電池反応を説明するための模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に実施形態を掲げ、本発明について図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。なお、以下の説明において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
また、各実施形態の構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよいし、変更されてもよい。
【００１７】
［実施形態１］
実施形態１に係る電極カートリッジの配送システムは、充電によって再利用可能な複数の電極カートリッジと、上記複数の電極カートリッジの各々を取り付ける金属空気電池用の電池筐体が配置された複数の放電サイトと、上記複数の電極カートリッジの各々を取り付ける充電装置が配置された複数の充電サイトと、上記複数の充電サイトから前記複数の放電サイトへ前記複数の電極カートリッジを輸送する輸送手段と、上記輸送手段が配送する上記複数の電極カートリッジを決定する情報処理装置とを有するものであり、上記情報処理装置は、上記複数の電極カートリッジのうち、充電完了後に使用されていない電極カートリッジの充電後経過時間を参照し、上記充電後経過時間が長い電極カートリッジから順に、配送先の放電サイトを決定する分配処理を行うことを特徴とする。
【００１８】
以下、実施形態１に係る電極カートリッジの配送システムについて、図面を参照して説明する。最初に、配送システムの全体構成について説明し、続いて、配送システムを構成する各構成要素についてのより詳しい説明を行う。
【００１９】
＜配送システムの全体構成＞
図１は、実施形態１の電極カートリッジの配送システムの全体構成を示すブロック図である。図１に示したように、本実施形態の配送システムは、放電後の電極カートリッジ１１Ｂを充電装置３１に取り付けて充電処理を行う複数の充電サイトＣｎと、充電後の電極カートリッジ１１Ａを電池筐体に取り付けて金属空気電池２１を放電させる複数の放電サイト（ユーザーサイト）Ｐｎと、充電サイトＣｎから放電サイトＰｎへ充電後の電極カートリッジ１１Ａを配送する輸送手段５１とを有する。本実施形態の配送システムによって、充電サイトＣｎから放電サイトＰｎへの充電後の電極カートリッジ１１Ａの配送効率を向上させる効果を得る観点からは、充電サイトＣｎ及び放電サイトＰｎの数はそれぞれ２以上である。なお、本願の図面では、充電サイトＣｎの各々を区別して示す場合には、ｎに番号を入れて表記する。同様に、放電サイトＰｎの各々を区別して示す場合には、ｎに番号を入れて表記する。また、電極カートリッジ１１については、適宜、「充電後の電極カートリッジ１１Ａ」、又は、「放電後の電極カートリッジ１１Ｂ」と表記する。なお、図１において、電極カートリッジ１１、充電後の電極カートリッジ１１Ａ、及び、放電後の電極カートリッジ１１Ｂは模式的に示されており、１つの電極で構成されているように図示されているが、複数の電極で構成されるものであってもよい。輸送手段５１の数は、１つであってもよいし、２以上であってもよいが、２以上であることが好ましい。
【００２０】
また、本実施形態の配送システムには、配送システム内の情報が集約して蓄積されるサーバー（記憶手段）が設けられる。サーバーには、充電サイトＣｎ、放電サイトＰｎ及び輸送手段５１から情報が随時送信され、搬送システム内の情報の更新が行われる。情報送信は、充電サイトＣｎ、放電サイトＰｎ及び輸送手段５１の動作状況を監視するシステムによって自動的に行われてもよく、図１に示したようにスマートフォン等の通信端末５２を通じて作業者が手動で実施してもよい。充電サイトＣｎから送信される情報に基づき、例えば、充電サイトＣｎの稼働率（充電中の電極カートリッジ１１の数／同時に充電可能な電極カートリッジ１１の数）、充電サイトＣｎ内の電極カートリッジ１１の状態（［充電中］、［在庫］、［出荷予約］等の電極カートリッジ１１のステータス）、電極カートリッジ１１の充電開始後の経過時間、電極カートリッジ１１の充電完了までの残り時間を管理することができる。放電サイトＰｎから送信される情報に基づき、例えば、放電サイトＰｎからの電極カートリッジ１１の配送要求の処理状況（［発注予定］、［発注済］、［配送中］、［配送済］等の注文のステータス）を管理することができる。なお、放電サイトＰｎの動作情報をユーザーの通信端末に送信すれば、ユーザーに充電後の電極カートリッジ１１Ａの発注を促すことも可能である。輸送手段５１から送信される情報に基づけば、例えば、輸送手段５１の現在位置情報を管理することができる。また、輸送手段５１の現在位置情報と、充電サイトＣｎ及び放電サイトＰｎの位置情報とを組合せることで、充電サイトＣｎ、放電サイトＰｎ及び輸送手段５１の間の移動時間を算出し、管理することができる。更に、充電サイトＣｎ、放電サイトＰｎ及び輸送手段５１の各々から送信される情報を利用して、例えば、各電極カートリッジ１１の現在位置情報、充電後経過時間、現在の状態（［充電中］、［在庫］、［出荷予約］、［配送中］、［配送済］、［放電中］等の電極カートリッジ１１のステータス）を管理することができる。
【００２１】
更に、本実施形態の配送システムには、サーバーに蓄積された情報に基づき、充電サイトＣｎで搭載した充電後の電極カートリッジ１１Ａを、どの放電サイトＰｎへ、どの順番で配送するかを決定し、決定した内容を輸送手段５１に伝達する計算機（処理システム）が設けられる。なお、計算機は、輸送手段５１に搭載することができ、配送システム内で複数の輸送手段５１が利用される場合には、各輸送手段５１に搭載してもよい。また、放電サイトＰｎに複数の電池筐体が存在する場合には、上記計算機は、配送先として放電サイトｎの代わりに、個々の電池筐体を選定するものであってもよい。
【００２２】
上記計算機は、輸送手段５１が充電サイトＣｎのいずれかに到着する等の特定の条件が満たされると、サーバーに要求信号を送信し、この要求信号を受信したサーバーが計算機に状態信号を通知すると、この状態信号を用いて充電後の電極カートリッジ１１Ａごとに配送先の放電サイトを決定するための分配処理を行う。分配処理により決定された充電後の電極カートリッジ１１Ａの配送に関する指示は、計算機から輸送手段５１に通知される。
【００２３】
上記計算機による分配処理は、例えば、下記（１）〜（３）のステップで構成される。
（１）充電後の電極カートリッジ１１Ａを要求している複数の放電サイトＰｎの中で、輸送手段５１の到達所要時間が最短である特定の放電サイトＰｉを選定する。
（２）充電サイトＣｎでの充電が完了した充電後の電極カートリッジ１１Ａの中で、充電完了からの経過時間が最も長い充電後の電極カートリッジ１１Ａを選定する。
（３）上記（１）の処理で選定した特定の放電サイトＰｉに、上記（２）の処理で選定した特定の充電後の電極カートリッジ１１Ａを割り当てる。
【００２４】
そして、上記分配処理は、割り当てが完了した充電後の電極カートリッジ１１Ａを除きながら、充電後の電極カートリッジ１１Ａを要求している放電サイトＰｎ、又は、充電後の電極カートリッジ１１Ａのいずれかがゼロになるまで実施される。なお、上記分配処理は、輸送手段５１によって配送可能な電極カートリッジ１１の数を超えたときにも終了するように設定されることが好ましい。分配処理を実施することによって、輸送手段５１に搭載する電極カートリッジ１１と、それらの配送先、及び、それらの配送順が決定される。
【００２５】
以上のように、本実施形態の配送システムは、充電完了後の経過時間が長い充電後の電極カートリッジ１１Ａを優先的に近くの放電サイトＰｎに配送するものである。その理由は、充電後の電極カートリッジ１１Ａの電極活物質が自己腐食（酸化）しやすく、充電が完了してからの時間が長くなると、充電後の電極カートリッジ１１Ａの性能が劣化するためである。
【００２６】
なお、上記（１）〜（３）のステップは、輸送手段５１が配送元である特定の充電サイトＣｉに位置し、充電後の電極カートリッジ１１Ａが特定の充電サイトＣｉのみに存在する場合の処理方法を示している。輸送手段５１が特定の充電サイトＣｉ以外の場所（例えば、放電サイトＰｎ）に位置するときに分配処理を実施する場合には、輸送手段５１が特定の充電サイトＣｉに到着するまでの所要時間、及び、特定の充電サイトＣｉから配送先である特定の放電サイトＰｉへの移動時間を考慮に入れて、充電済み又は充電完了予定の電極カートリッジ１１と特定の放電サイトＰｉとの組合せを決定することが望ましい。また、充電後の電極カートリッジ１１Ａが分散配置された複数の充電サイトＣｎに存在する場合には、輸送手段５１が充電サイトＣｎ間を移動する時間についても考慮することが望ましい。処理内容を簡略化するために、移動時間又は距離が短い特定の放電サイトＰｉと特定の充電サイトＣｉの組合せを選定し、両者の間で優先的に配送を実施することにしてもよい。
【００２７】
使用済みとなった放電後の電極カートリッジ１１Ｂは、通常、充電後の電極カートリッジ１１Ａと交換されることから、上記輸送手段５１は、充電サイトＣｎから放電サイトＰｎへ電極カートリッジ１１を配送するだけでなく、放電サイトＰｎで回収した電極カートリッジ１１の充電サイトＣｎへの回送も行うものであることが好ましい。この場合、計算機は、放電サイトＰｎで回収した電極カートリッジ１１を、どの充電サイトＣｎへ配送するかを決定する処理も行うことが好ましい。輸送手段５１の経路に放電後の電極カートリッジ１１Ｂの回収のみを実施する放電サイトＰｎを含める場合には、充電後の電極カートリッジ１１Ａが運送中に自己腐食されるため、先に充電後の電極カートリッジ１１Ａを配送してから放電後の電極カートリッジ１１Ｂを回送することが好ましいが、距離又は移動時間を最短にする輸送手段５１の経路を設定してもよい。
【００２８】
本実施形態の配送システムによれば、輸送手段（輸送者）５１は、放電サイトＰｎ及び充電サイトＣｎの間の移動要否に関する適切な情報を得ることができ、輸送効率を向上できる。また、放電サイトＰｎ及び充電サイトＣｎの稼働状態に基づき、電極カートリッジ１１の配送先が判定できるため、充電後の電極カートリッジ１１Ａの劣化を防止できる。更に、配送元の充電サイトＣｎと回送先の充電サイトＣｎが異なってもよいため、充電サイトＣｎを有効活用でき、充電装置３１の稼働率の向上を図ることができる。
【００２９】
＜配送システムの構成要素＞
（電極カートリッジ）
電極カートリッジ１１は、金属空気電池２１の負極となる金属電極を備えた交換式の部材である。放電サイトにおける金属空気電池２１の使用時には、電池筐体に取り付けられ、金属空気電池２１の負極として機能する。
【００３０】
金属電極は、金属空気電池２１の負極として機能する電極活物質を少なくとも含み、集電体（集電構造）を含んでいてもよい。電極活物質としては、使用される電解液によって適宜変更されるが、例えば、亜鉛、リチウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、鉄、コバルト、カドミウム、パラジウム等の金属、それら金属の合金、又は、それら金属や合金を含む混合物が挙げられる。なかでも、製造又は加工が容易にできる点から、亜鉛が電極活物質として好適に用いられる。また、金属電極は、電極活物質の酸化物を含むものであってもよい。ただし、電極活物質の酸化物は、放電に寄与しない。
【００３１】
金属電極は、必要に応じて、添加剤が添加されてもよい。例えば、亜鉛を主成分とする金属電極を用いる場合には、インジウム、ビスマス、アルミニウム、カルシウム等の添加剤を加えることにより、金属電極が自己腐食することを抑制することができる。
【００３２】
金属電極の形状は特に限定されないが、電池反応が金属電極の表面から進行するため、板状であることが好ましい。板状の金属電極は、１枚の金属板であってもよく、金属粒子をプレス等の方法で押し固めて板状に形成したものであってもよい。
【００３３】
また、集電体は電池分野において一般的なものを用いることができる。金属電極が集電体を含む場合、金属電極は、集電体上に電極活物質となる金属を電析させることで製造されてもよい。集電体は、電極活物質の種類によって適宜選択することができ、例えば、ニッケル、ステンレス等で構成される。
【００３４】
金属電極は、電池筐体内の電解液と直接接触してもよいが、金属電極と電解液の間に、イオン伝導可能なセパレータが設けられていてもよい。すなわち、電極カートリッジ１１は、金属電極を覆うセパレータを有していてもよい。セパレータは、耐電解液性とイオン伝導性を有すればよく、固体電解質、多孔性樹脂の膜や不織布を用いることができる。固体電解質としては、例えば、イオン伝導性セラミック、イオン伝導性ガラスが挙げられる。多孔性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン６、ナイロン６６、ポリオレフィン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール系材料、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が挙げられる。電解液の流通が良くなるようにセパレータは親水化処理されていることが好ましい。多孔性樹脂には、亜鉛塩やリチウム塩等の電解質塩を分散させることでイオン伝導性を向上させてもよい。
【００３５】
電極活物質は、電池の放電反応により電子を放出し、電解液中に溶解した後、金属酸化物、金属水酸化物等の金属化合物になって析出する。例えば、電極活物質が亜鉛である場合には、電池反応の進行とともに亜鉛が酸化され、放電に寄与しない酸化亜鉛が生成する。したがって、使用期限を超えた電極カートリッジ１１は、新たな電極カートリッジ１１に交換する。これにより、放電サイトＰｎにおける金属空気電池２１を連続的に稼働させることができる。
【００３６】
電極活物質は自己腐食（酸化）されるため、電極カートリッジ１１は経時的に性能が劣化する。このため、交換用の新たな電極カートリッジ１１は、放電サイトＰｎでの貯蔵に適さず、輸送手段５１によって適切なタイミングで放電サイトＰｎに逐一配送される。
【００３７】
放電後の電極カートリッジ１１Ｂは、通常、輸送手段５１によって充電サイトＣｎに回送され、充電サイトＣｎにおいて再利用のための充電処理が行われる。すなわち、電極カートリッジ１１は、放電サイトＰｎの電池筐体及び充電サイトＣｎの充電装置３１の両方に適合するものである。充電処理は、電極カートリッジ１１の酸化された電極活物質を還元し、放電サイトＰｎでの放電が可能な状態に戻す処理である。具体的には、充電装置３１に含まれる充電槽中に電解液を入れ、電極活物質の還元に適したニッケルやステンレス等の金属または炭素等で形成された充電極（正極）と、放電後の電極カートリッジ１１Ｂとを電解液に漬け、充電極及び放電後の電極カートリッジ１１Ｂ間に電圧を印加することにより、還元反応を生じさせる。充電処理によって再生された電極カートリッジ１１は、輸送手段５１によって放電サイトＰｎに配送され、再使用される。
【００３８】
（情報処理装置）
本実施形態の配送システムでは、情報処理装置として、サーバー（記憶手段）及び計算機（処理システム）を利用する。サーバーは、放電サイトＰｎ、充電サイトＣｎ、及び、輸送手段５１からの情報を受信し、それらの情報を基に、例えば図２〜５に示した情報テーブルの更新処理を行う。図２は、放電サイト（ユーザーサイト）用の情報テーブルのデータ構造の一例を示した図表である。図３は、充電サイト用の情報テーブルのデータ構造の一例を示した図表である。図４は、電極カートリッジ用の情報テーブルのデータ構造の一例を示した図表である。図５は、サイト間の移動時間の情報テーブルのデータ構造の一例を示した図表である。
【００３９】
放電サイトＰｎとサーバーとの関係では、放電サイトＰｎからサーバーへ、電極カートリッジ１１が発注予定である又は発注された旨が通知される。この通知を受けると、図２の情報テーブルには、発注元の放電サイトと、［発注予定］又は［発注済］のステータスが情報として含まれる新たな注文が追加される。１注文当たりの電極カートリッジ１１の数は１つである。また、計算機から発せられた更新指示を受けると、図２の情報テーブルの注文のステータスは［配送中」に更新されるとともに、サーバーは放電サイトＰｎへ配送中である旨を通知する。更に、輸送手段５１からサーバーへ、電極カートリッジ１１の配送完了が通知されると、図２の情報テーブルの注文のステータスは［配送済］に更新される。
なお、注文のステータスが［配送中］に更新された注文のステータスは、任意の時点で消去されてもよい。この任意の時点とは、本発明のシステムの使用者等によって適宜変更することが好ましく、例えば、注文のステータスが［配送済］と更新された１日後以降に消去されてもよい。
また、注文のステータスが［配送済］となっている電極カートリッジは、放電サイトで放電が開始された状態で［配送済］から［放電中］に注文のステータスが更新されてもよい。
【００４０】
充電サイトＣｎとサーバーとの関係では、充電サイトＣｎからサーバーへ、電極カートリッジ１１の充電開始、及び、電極カートリッジ１１の充電完了が通知される。充電開始の通知を受け取ると、サーバーは、それ以降の経過時間を計測し、図３の情報テーブルの充電残り時間Ｔｃ、及び、図４の情報テーブルの充電後経過時間Ｔｓ（マイナス表記）をリアルタイムで更新する。充電完了の通知を受け取ると、サーバーは、それ以降の経過時間を計測し、図３の情報テーブルの充電後経過時間Ｔｓ、及び、図４の情報テーブルの充電経過時間Ｔｓ（プラス表記）をリアルタイムで更新する。また、充電開始及び充電完了の通知を受け取ると、サーバーは、図３の情報テーブルの稼働率（充電中カートリッジ数／最大同時充電可能カートリッジ数）、及び、図３及び４の情報テーブルの電極カートリッジ１１のステータスを更新する。電極カートリッジ１１の充電時間は、通常、配送時間よりも長いため、充電時間を予測したり、充電状態をサーバーへ送信することは物流効率の向上に寄与する。
【００４１】
サーバーは、輸送手段５１によって充電サイトＣｎに放電後の電極カートリッジ１１Ｂが回送されたときにも通知を受信する。この通知は、充電サイトＣｎから発信されてもよいし、輸送手段５１から発信されてもよい。上記通知を受けると、図３の情報テーブルの保有カートリッジ欄に、新たな電極カートリッジ１１の表示が追加される。
【００４２】
更に、上記サーバーには、サイト間の移動時間の情報テーブルが格納されている。情報テーブルは、リアルタイムで、又は、輸送手段（配送車）５１の移動、一定時間の経過等のタイミングで、更新される。
【００４３】
上記計算機は、上記サーバーに格納された情報テーブルを参照して、処理要求（リクエスト）の優先順位を判断し、配送ルートの決定処理を行うととともに、情報テーブルの更新指示を行う。また、輸送手段５１が備える通信端末５２に対して、決定された配送ルートの情報を送信する。上記計算機は、上記サーバーと情報のやり取りを行うことができればよく、上記サーバーと一体化されたものであってもよいし、上記サーバーから独立して設けられたものであってもよいし、それらの両方が設けられてもよい。上記計算機は、上記輸送手段５１に搭載されてもよい。
【００４４】
以下に、計算機による処理の一例を図６のフローチャートを参照して説明する。図６は、充電サイトに到着した配送車に搭載された計算機が実施する配送ルート決定処理のフローチャートである。この例では、輸送手段５１として配送車が用いられ、計算機は配送車に搭載されている。
【００４５】
上記配送ルート決定処理のフローは、いずれかの充電サイトＣｉに配送車Ｘが到着した状態で開始される（ステップＳ１１）。最初に、配送車Ｘに関する情報がリセット（初期化）される（ステップＳ１２）。リセット後の初期情報は、配送順のカウント用数値Ｎ＝０、配送ルートの始点＝充電サイトＣｉ、及び、配送ルートを決定する対象の配送車の識別番号＝Ｘである。
【００４６】
次に、サーバーに格納された情報テーブルを参照し、発注カートリッジ数、及び、残りカートリッジ数を読み出す（ステップＳ１３）。発注カートリッジ数は、［発注済］となっている放電サイトが要求中の電極カートリッジの総数を表す。残りカートリッジ数は、［在庫］又は「出荷予約  ｂｙ  配送車Ｘ」となっている充電サイトＣｉで充電された状態にある電極カートリッジの総数を表す。そして、発注カートリッジ数又は残りカートリッジ数のいずれかがゼロと判定されなかったときには、配送先となる放電サイト及び配送対象となる電極カートリッジの選定を行う一連の選定ステップに進み、いずれかがゼロと判定されたときには、配送先となる放電サイトに対して配送対象となる電極カートリッジを分配する分配ステップに移行する（ステップＳ１４）。すなわち、発注カートリッジ数及び残りカートリッジ数のいずれか少ない方の数だけ、選定ステップを繰り返し実施し、その後、分配ステップを実施する。
【００４７】
上記選定ステップでは、まず、数値Ｎを＋１加算し、配送順のカウントアップを行う（ステップＳ１５）。１順目の選定ステップでは、数値Ｎ＝１になる。次に、ステータスが［発注済］になっている注文の放電サイトと始点との間の移動時間を各々算出し、移動時間が最短となった注文をＮ番目の配送先として選定する。１順目の選定ステップでは、配送ルートの始点は、初期情報から変更されていないので、充電サイトＣｉである。更に、配送先の選定が完了した注文のステータスを［配送中  ｂｙ  配送車Ｘ］に更新する（以上、ステップＳ１６）。配送ルートの始点についても、Ｎ番目の配送先に更新する（ステップＳ１７）。１順目の選定ステップでは、配送ルートの始点は、１番目の配送先に更新されることになる。
【００４８】
続いて、［在庫］又は［出荷予約  ｂｙ  配送車Ｘ］となっている充電サイトＣｉで充電済みの電極カートリッジの中で、充電後経過時間の最も長いものをＮ番目カートリッジとして選定する。更に、Ｎ番目カートリッジのステータスを[配送中] に更新する（ステップＳ１８）。上記ステップＳ１８が完了すると、Ｎ＋１番目の配送先及びＮ＋１番目カートリッジを選定する必要があるかを判断するため、上記ステップＳ１３へ戻る。
【００４９】
上記ステップＳ１４で、発注カートリッジ数又は残りカートリッジ数のいずれかがゼロと判定された時点で、上記ステップＳ１５〜Ｓ１８からなる選定ステップの繰り返しを終了する。そして、Ｎ番目の配送先に、Ｎ番目カートリッジをそれぞれ割り当てる分配ステップによって、配送車Ｘの配送ルートが自動的に決定されることになる（ステップＳ１９）。
【００５０】
そして、Ｎ個の電極カートリッジを配送車Ｘに搭載し、配送が開始される（ステップＳ２０）。配送開始に伴い、配送順のカウント用数値がＮ＝１にリセットされる（ステップＳ２１）。
【００５１】
決定された配送車Ｘの配送ルートにしたがって、Ｎ番目の配送先へＮ番目カートリッジを配送し、配送が完了した時点で、Ｎ番目の配送先及びＮ番目カートリッジのステータスを［配送済］に更新する（ステップＳ２２）。更新完了後、ステータスが［配送中  ｂｙ  配送車Ｘ］となっている注文の総数がゼロであるか否かを判定する（ステップＳ２３）。判定結果がＮｏの場合には、数値Ｎを＋１加算して上記ステップＳ２２に戻る（ステップＳ２４）。これにより、Ｎ＋１番目の配送先へのＮ＋１番目カートリッジの配送が行われる。判定結果がＹｅｓの場合には、全ての配送が完了しているのでフローを終了する（ステップＳ２５）。
【００５２】
なお、配送先の放電サイトが１度の配送で複数の電極カートリッジを要求している場合には、ステップＳ１６において、当該放電サイトが要求する複数のカートリッジを一つのカートリッジ群とみなし、上記「Ｎ番目カートリッジ」を「Ｎ群目カートリッジ群」と読み替えてもよい。
【００５３】
また、配送車Ｘに搭載可能な電極カートリッジの数が、発注カートリッジ数又は残りカートリッジ数よりも小さい場合には、ステップＳ１４において、配送車Ｘに搭載可能な電極カートリッジの数に達した時点で選定ステップを終了し、分配ステップに移行してもよい。
【００５４】
（実施例１）
次に、実施形態１の具体例として実施例１を示し、上記配送ルート決定処理による配送ルートの決定方法を具体的に説明する。実施例１では、充電装置３１を４つ備える充電サイトＣ１から、１台の配送車が、３つの放電サイトＰ１、Ｐ２及びＰ３へ、充電後の電極カートリッジ１１Ａを配送する。図７は、実施例１で使用されるサイト間の移動時間の情報テーブルのデータ構造を示した図表であり、図８は、実施例１で使用される充電サイト用の情報テーブルのデータ構造を示した図表である。図９は、実施例１で決定された配送ルートを示した図表である。
【００５５】
図７によれば、充電サイトＣ１からの配送時間は、放電サイトＰ１＝１０分、放電サイトＰ２＝２５分、放電サイトＰ３＝３０分である。したがって、図８を参照し、配送時間が最短である放電サイトＰ１へ、充電後経過時間Ｔｃが最長である電極カートリッジＡ１（充電後８０分経過）を配分する。
【００５６】
放電サイトＰ１からの配送時間は、放電サイトＰ２＝２０分、放電サイトＰ３＝１５分である。したがって、配送時間がより短い放電サイトＰ３へ、未配分の電極カートリッジの中で充電後経過時間Ｔｃが最長である電極カートリッジＡ２（充電後６０分経過）を配分する。
【００５７】
放電サイトＰ３からの配送時間は、放電サイトＰ２＝３０分である。この放電サイトＰ２へ、未配分の電極カートリッジの中で充電後経過時間Ｔｃが最長である電極カートリッジＡ３（充電後４０分経過）を配分する。
【００５８】
以上により、すべての放電サイトＰ１、Ｐ２及びＰ３に配送する電極カートリッジ１１が割り当てられ、その結果、配送ルートは、図９に示したように、充電サイトＣ１→放電サイトＰ１→放電サイトＰ３→放電サイトＰ２の順に決定される。
【００５９】
（放電サイト）
放電サイトＰｎには、通信装置、及び、金属空気電池（放電装置）２１が設けられる。上記通信装置は、サーバーに対して、電極カートリッジ１１の発注又は発注予定を通知したり、サーバーから電極カートリッジ１１が配送中であることの通知を受信する機能を有するものであり、図１に示したようにスマートフォン等の通信端末５２を用いてもよい。上記金属空気電池２１は、電池筐体（放電槽）に充電後の電極カートリッジ１１Ａを取り付けた状態で放電可能な状態になる。金属空気電池２１の負極（アノード）は、電極カートリッジ１１に設けられた金属電極（電極活物質）である。金属空気電池２１の正極（カソード）は、放電槽に設けられた空気極である。図１０は、放電サイトにおける金属空気電池の構成の一例を示した断面模式図である。
【００６０】
放電槽は、電解液１５を保持する容器であり、空気極１２を備える。放電槽は、電解液１５に対する耐食性を有する材料で形成されたものであることが好ましい。電解液１５は、溶媒に電解質が溶解しイオン導電性を有する液体である。電解液１５の種類は、金属電極１１ａを構成する電極活物質の種類によって選択すればよく、水溶媒を用いた電解液（電解質水溶液）であってもよく、有機溶媒を用いた電解液（有機電解液）であってもよい。
【００６１】
例えば、亜鉛空気電池、アルミニウム空気電池、鉄空気電池の場合、電解液１５には、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液等のアルカリ性水溶液を用いることができる。マグネシウム空気電池の場合、電解液１５には塩化ナトリウム水溶液等の中性水溶液を用いることができる。また、リチウム空気電池、ナトリウム空気電池、カルシウム空気電池の場合、有機電解液を用いることができる。
【００６２】
また、放電槽は、弁（バルブ）等の電解液１５を排出させる機構が設けられていてもよい。例えば、放電槽中の電解液１５は、バルブが閉じられた状態では放電槽に保持され、バルブが開かれた状態では放電槽から排出される。
【００６３】
放電槽内には、隔壁が設けられてもよい。隔壁により、放電槽内には、金属電極１１ａと空気極１２が対向する反応領域と、隔壁によって反応領域から隔てられた溝領域が設けられる。隔壁は、放電槽内の上端には達しておらず、反応領域と溝領域とは、放電槽内の上方で連通している。また、溝領域には、電解液１５を排出させる機構が設けられる。このような構成とすることで、反応領域において電解液１５の液面が隔壁の上端を超えたときには、電解液１５が排出されるので、放電槽への電解液１５の流入量と流出量を一致させなくても、電解液１５が放電槽の上部から溢れ出すことを防止できる。
【００６４】
また、放電サイトＰｎには、放電槽から排出された電解液１５が貯められる回収槽や、放電槽へ投入される電解液１５が貯められる供給槽が設けられてもよい。
【００６５】
空気極１２は、大気中の酸素ガスと水と電子から水酸化物イオン（ＯＨ−）を生成する電極である。金属電極１１ａと同様に、放電槽中に、電極面が重力方向に対して平行となるように設けられていることが好ましい。また、金属電極１１ａの電極面と空気極１２の電極面とは、互いに対向していることが好ましい。
【００６６】
空気極１２は、例えば、導電性の多孔性担体と該多孔性担体に担持された空気極触媒とを含む構成からなる。このような構成によれば、空気極触媒上に、酸素ガスと水と電子を共存させることができ、電極反応を効率よく進行させることができる。空気極触媒は、微粒子状にして多孔性担体に担持させることが好ましい。電極反応に使われる水は、大気中から供給されてもよく、電解液１５から供給されてもよい。
【００６７】
多孔性担体としては、例えば、アセチレンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラック；黒鉛、活性炭等の導電性カーボン粒子；気相法炭素繊維（ＶＧＣＦ）、カーボンナノチューブ、カーボンナノワイヤー等の炭素繊維を用いることができる。アセチレンブラックとしては、例えば、電気化学工業社製のデンカブラック（登録商標）を用いることができる。
多孔性担体は、その表面に陽イオン基が固定イオンとして存在するように表面処理がなされていてもよい。このことにより、多孔性担体の表面を水酸化物イオンが伝導できるため、空気極触媒上で生成した水酸化物イオンが移動しやすくなる。
また、空気極１２は、多孔性担体に担持されたアニオン交換樹脂を有してもよい。このことにより、アニオン交換樹脂を水酸化物イオンが伝導できるため、空気極触媒上で生成した水酸化物イオンが移動しやすくなる。
【００６８】
空気極触媒としては、例えば、白金、鉄、コバルト、ニッケル、パラジウム、銀、ルテニウム、イリジウム、モリブデン、マンガン等の金属；これらの金属原子を含む金属化合物；これらの金属の２種以上を含む合金を用いることができる。上記合金としては、白金、鉄、コバルト、ニッケルのうち少なくとも２種以上を含有する合金が好ましく、例えば、白金−鉄合金、白金−コバルト合金、鉄−コバルト合金、コバルト−ニッケル合金、鉄−ニッケル合金、鉄−コバルト−ニッケル合金を好適に用いることができる。
【００６９】
空気極１２は、大気に直に接して設けられてもよいし、空気流路１３に接して設けてもよい。空気流路１３が設けられる場合、空気流路１３に加湿された空気を流すことにより、空気極１２に酸素ガスだけでなく水を供給できる。空気流路１３の設置方法は特に限定されず、例えば、空気極１２の電解液１５と接する側とは反対側に集電部材（図示せず）を配置し、この集電部材に形成してもよい。集電部材を介して空気極１２と外部負荷とを電気的に接続すれば、金属空気電池の電力を外部負荷に効率よく出力することができる。
【００７０】
空気極１２は、電解液１５とイオン伝導が可能であればよく、放電槽内の電解液１５に接触するように空気極１２が設けてられてもよいし、空気極１２と電解液１５との間にセパレータが設けられてもよい。空気極１２と電解液１５が直に接する場合には、空気極１２で生成した水酸化物イオンが容易に電解液１５へ移動することができる。また、空気極１２における電極反応に必要な水が電解液１５から空気極１２に供給されやすくなる。一方、セパレータを設けることにより、空気極１２と電解液１５との間を移動するイオン種を限定することができる。セパレータは、アニオン交換膜であってもよい。このことにより、空気極１２で発生した水酸化物イオンがアニオン交換膜を伝導し、電解液１５へ移動することができ、かつ電解液１５中の陽イオンが空気極１２に移動するのを防止することができる。
【００７１】
放電サイトＰｎには、金属空気電池２１の電池残量をモニターするための検出部が設けられることが好ましい。検出部は、金属空気電池２１と一体となっていてもよく、金属空気電池２１の外部に、例えばＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）として、別途設けられていてもよい。また、検出部は、本実施形態の金属空気電池２１が発電することで生み出される電力によって動作してもよいし、金属空気電池２１の発電による電力ではなく、制御部の駆動用の電源（主電源）から供給される電力によって動作してもよい。金属空気電池２１の発電が停止した場合でも、制御部が動作できることから、主電源から供給される電力によって動作することが好ましい。主電源は、外部商用電源であってもよいし、蓄電池であってもよい。停電時等でも制御部が動作できることから、蓄電池が主電源として好適に用いられる。蓄電池は外部商用電源の電力で充電されてもよいし、金属空気電池２１の発電による電力で充電されてもよい。
【００７２】
（充電サイト）
充電サイトＣｎには、通信装置及び充電装置３１が設けられる。上記通信装置は、サーバーに対して、充電開始及び充電完了を通知する機能を有する。上記充電装置３１は、充電槽に放電後の電極カートリッジ１１Ｂを取り付けた状態で充電可能な状態になる。
【００７３】
図１１は、充電サイトにおける充電槽の構成の一例を示した断面模式図である。充電槽は、電解液１７を保持する容器であり、充電極（正極）１６を備える。充電槽に投入される電解液１７は、放電槽に投入される電解液１５と同種のものであってもよいし、異なる種類のものであってもよい。充電極１６としては、充電時の負極１１ｂとして機能する電極活物質を還元できる材料であれば特に限定されず、例えば、ニッケル、ステンレス等を用いることができる。放電後の電極カートリッジ１１Ｂにおいては、放電時の電極活物質が酸化されて生成した物質が負極の電極活物質（充電時の電極活物質）となる。充電時の電極活物質としては、酸化亜鉛が好適に用いられる。負極は、酸化されていない電極活物質を含むものであってもよい。
【００７４】
（輸送手段）
上記輸送手段５１は、上記計算機により決定された配送ルートに基づき、充電後の電極カートリッジ１１Ａを各放電サイトＰｎへ配送する。更に、上記輸送手段５１は、放電後の電極カートリッジ１１Ｂを回収し、充電サイトＣｎへ回送するものであることが好ましい。すなわち、上記輸送手段５１は、充電後の電極カートリッジ１１Ａを配送したうえで、放電後の電極カートリッジ１１Ｂを回収するものであることが好ましい。また、上述したように、上記輸送手段５１は、上記計算機を搭載していてもよい。上記輸送手段５１の種類としては特に限定されず、トラック等の自動車、船、バイク、自転車、電車、飛行機、ヘリコプター、ロボット、リアカー、人間等が挙げられる。上記輸送手段５１の数は特に限定されず、１つであってもよいし、２以上であってもよい。
【００７５】
［実施形態２］
実施形態２の電極カートリッジの配送システムは、配送ルート決定処理以外は、実施形態１の電極カートリッジの配送システムと同様である。実施形態２の配送ルート決定処理は、配送中の追加発注に対応することができるという利点がある。図１２は、実施形態２の配送ルート決定処理のフローチャートである。
【００７６】
実施形態２の配送ルート決定処理のフローは、いずれかの充電サイトＣｉに配送車Ｘが到着した状態で開始される（ステップＳ７１）。最初に、配送車Ｘに関する情報がリセット（初期化）される（ステップＳ７２）。リセット後の初期情報は、配送ルートを決定する対象の配送車の識別番号＝Ｘである。
【００７７】
次に、サーバーに格納された情報テーブルを参照し、発注カートリッジ数、及び、残りカートリッジ数を読み出す（ステップＳ７３）。発注カートリッジ数は、［発注済］となっている電極カートリッジの総数を表す。残りカートリッジ数は、［在庫］又は「出荷予約  ｂｙ  配送車Ｘ」となっている充電サイトＣｉで充電された状態にある電極カートリッジの総数を表す。そして、発注カートリッジ数及び残りカートリッジ数のいずれか少ない方の数を積載カートリッジ数Ｍと設定し、分配処理に移行する（ステップＳ７４）。
【００７８】
分配処理では、まず、ステータスが［在庫］又は［出荷予約  ｂｙ  配送車Ｘ］になっている充電済みの電極カートリッジを、充電後経過時間に基づき降順に並べて番号を付ける（充電後経過時間がより長いものをより小さい番号にする）。その結果を基に、１〜Ｍ番目までの電極カートリッジは配送車Ｘに積載される。これに合わせて、１〜Ｍ番目までの電極カートリッジのステータスを［配送中］に更新する（以上、ステップＳ７５）。
【００７９】
次に、リセット（初期化）が行われ、配送順のカウント用数値Ｎ＝１、及び、配送ルートの始点＝充電サイトＣｉに設定される（ステップＳ７６）。
【００８０】
続いて、ステータスが［発注済］になっている注文の放電サイトと始点との間の移動時間を各々算出し、移動時間が最短となった注文をＮ番目の配送先として選定する。更に、配送先の選定が完了した注文のステータスを［配送中  ｂｙ  配送車Ｘ］に更新する。これにより、Ｎ番目の配送先には、Ｎ番目カートリッジが割り当てられる（以上、ステップＳ７７）。
【００８１】
そして、配送車ＸがＮ番目の配送先へ向けてＮ番目カートリッジの配送を開始する（ステップＳ７８）。Ｎ番目の配送先へＮ番目カートリッジを配送し、配送が完了した時点で、Ｎ番目の配送先及びＮ番目カートリッジのステータスを［配送済］に更新する（ステップＳ７９）。更新完了後、［発注済］となっている電極カートリッジの総数がゼロであるか否か、Ｎ＝Ｍであるか否かを判定する（ステップＳ８０）。判定の結果、いずれもＮｏの場合には、配送ルートの始点をＮ番目の配送先に更新する（ステップＳ８１）。そして、数値Ｎを＋１加算してステップＳ７７に戻る（ステップＳ８２）。これにより、Ｎ＋１番目の配送先へのＮ＋１番目カートリッジの配送の分配処理が行われる。また、上記判定の結果、いずれかがＹｅｓの場合には、全ての配送が完了しているのでフローを終了する（ステップＳ８３）。
【００８２】
以上の実施形態２の配送ルート決定処理によれば、配送中に指示された発注も考慮に入れつつ配送ルートを決定することができる。すなわち、配送車Ｘが充電サイトＣｉを出発する時点で１番目の配送先サイトを決定するが、配送ルート全体を決定して配送を開始する訳ではない。各配送先サイトへの配送が完了するたびに、注文の情報をリアルタイムで取得し、次の配送先サイトを決定する。こうすることで、充電サイトＣｉを出発する時点では、未発注（発注予定）であった注文に対しても、電極カートリッジを届けることが可能となる。その結果、電極カートリッジの配送効率を更に向上することができる。
【００８３】
なお、上記実施形態２のように、電極カートリッジ１１を配送するごとに次の配送先を決定する場合には、上記輸送手段５１に通信端末が搭載されることが好ましい。配送中に放電サイト（ユーザーサイト）Ｐｎ、充電サイトＣｎからの情報が通信端末に送信されることにより、急な状況の変化にも対応することができ、より効率のよい配送ルートを設定することができる。
【００８４】
［実施形態３］
実施形態３の電極カートリッジの配送システムは、全ての配送が完了した後に配送車が移動する先の充電サイトを決定する処理が行われること以外は、実施形態１の電極カートリッジの配送システムと同様である。実施形態３の配送システムは、充電後の経過時間が長い電極カートリッジを優先的に配送できるように配送車を移動させることにより、各電極カートリッジの充電後の経過時間を短くできるという利点がある。図１３−１及び１３−２は、実施形態３の配送ルート及び充電サイトの決定処理のフローチャートである。
【００８５】
実施形態３の配送ルート決定処理のフローは、いずれかの充電サイトＣｉに配送車Ｘが到着した状態で開始されてから、全ての配送が完了するまでは、実施形態１と同じである（ステップＳ１１〜Ｓ２５）。全ての配送が完了した時点で、配送車Ｘが移動する充電サイトＣｎを選択するためのフローが開始される。まず、配送車Ｘの現在位置から各充電サイトＣｎへの移動時間である［Ｔ（移動）］を各々算出する。［Ｔ（移動）］を算出する手段としては、放電サイトＰｎの位置情報及び充電サイトＣｎの位置情報を元に放電サイトＰｎと充電サイトＣｎとの間の直線距離を求める方法、ナビゲーションシステムを用いる方法、インターネット等のツールにより移動時間を算出する方法等が挙げられる。更に、各充電サイトＣｎについて、ステータスが［在庫］となっている電極カートリッジ１１のうちで充電後の経過時間が最長である電極カートリッジ１１を選定し、その充電後の経過時間である［Ｔ（最長時間）］を抽出する（ステップＳ９１）。
【００８６】
［Ｔ（最長時間）］−［Ｔ（移動）］の差が最大となる充電サイトＣｎを配送車Ｘのカートリッジ集荷先に選定する。すなわち、［Ｔ（最長時間）］が大きく、かつ［Ｔ（移動）］が小さい組合せを実現できる充電サイトＣｎを選定する。これにより、電極カートリッジ１１の劣化と配送車Ｘの移動による経済損失とを最小化することができる。なお、［Ｔ（最長時間）］−［Ｔ（移動）］の差が等しい場合には、例えば、［Ｔ（移動）］が短い方を選択してもよいし、稼働率が低い充電サイトＣｎを選択することにしてもよい（ステップＳ９２）。
【００８７】
そして、カートリッジ集荷先に選定した充電サイトＣｎに保管され、ステータスが［在庫］になっている電極カートリッジ１１について、ステータスを［出荷予約  ｂｙ  配送車Ｘ］に更新する（ステップＳ９３）。配送車Ｘが選択された配車先の充電サイトＣｎに移動してフローが完了する（ステップＳ９４）。
【００８８】
（実施例２）
次に、実施形態３の具体例として実施例２を示し、移動先の充電サイトＣｎの決定方法を具体的に説明する。実施例２では、電極カートリッジ１１の配送を完了した１台の配送車Ｘが、２つの充電サイトＣ１及びＣ２のうち、どちらへ向かうかを決定する方法を説明する。なお、２つの充電サイトＣ１及びＣ２はそれぞれ、電極カートリッジ１１の充電装置を４つずつ備えている。図１４は、実施例２で使用される充電サイトまでの移動時間と充電サイトの在庫情報に関する情報テーブルのデータ構造を示した図表である。
【００８９】
図１４によれば、各充電サイトＣ１及びＣ２における充電後経過時間Ｔｃの最大値と、各充電サイトＣ１及びＣ２までの移動時間の差は、下記のとおりである。
（充電サイトＣ１の場合）
充電後経過時間Ｔｃの最大値８０分−移動時間２０分＝６０分
（充電サイトＣ２の場合）
充電後経過時間Ｔｃの最大値５０分−移動時間４０分＝１０分
【００９０】
したがって、電極カートリッジ１１の配送を完了した配送車の移動先は、充電サイトＣ１に決定される。なお、各充電サイトＣｎにおける充電後経過時間Ｔｃの最大値から各充電サイトＣｎまでの移動時間を引いた差が同じになった場合の決定方法についても予め設定しておくことが望ましく、例えば、移動時間が最も短い充電サイトＣｎを選択することにしてもよいし、稼働率が最も低い充電サイトＣｎを選択することにしてもよい。
【００９１】
以上のように、実施形態３の配送ルート決定処理は、配送車Ｘが積載する電極カートリッジ１１の配送が完了した後、複数の充電サイトＣｎのうち、どの充電サイトＣｎに新たな電極カートリッジ１１を入手しに行くかを決定するところに特徴がある。実施形態３の配送ルート決定処理によれば、電極カートリッジ１１の配送を完了した配送車Ｘが充電サイトＣｎに到着したときに、電極カートリッジ１１の充電後の経過時間をなるべく短くすることができる。
【００９２】
なお、上記実施形態３のように、電極カートリッジ１１の配送が完了した後に移動先の充電サイトＣｎを決定する場合には、上記輸送手段５１に通信端末が搭載されることが好ましい。配送元の充電サイトＣｎと返送先の充電サイトＣｎは異なってもよく、上記通信端末を介して充電サイトＣｎのリアルタイムの稼働状態が通知されることによって、最も効率の良い移動先の充電サイトＣｎを選択することができる。
【００９３】
［変形例１］
上記実施形態１〜３では、計算機による処理の起点は、充電サイトＣｎに配送車が到着したことであるが、例えば、ユーザーからの発注であってもよい。ユーザーからの発注を起点にする場合には、配送先の放電サイトＰｎは既に確定しているので、配送される電極カートリッジ１１（配送元の充電サイトＣｎ）と、それを配送する輸送手段５１とを決定することになる。
【００９４】
図１５は、ユーザーの発注を起点にした配送ルート決定処理の一例を示したフローチャートである。図１５の例では、放電後の電極カートリッジ１１Ｂと充電後の電極カートリッジ１１Ａの交換が行われ、複数の輸送手段５１から配送に用いる特定の輸送手段５１が選択される。
【００９５】
最初に、ユーザーが、スマートフォン等の通信端末によって、充電後の電極カートリッジ１１Ａの発注を行う。発注情報は、計算機（処理システム）に送信される（ステップＳ１１１）。計算機は、サーバーに格納された充電後の電極カートリッジ１１Ａの在庫情報、及び、充電中の電極カートリッジ１１の充電情報を読み込む（ステップＳ１１２）。読み込んだ情報を元に、充電後の電極カートリッジ１１Ａの在庫の有無を判定する（ステップＳ１１３）。
【００９６】
上記ステップＳ１１３の判定の結果、充電後の電極カートリッジ１１Ａの在庫が有る場合には、充電完了からの経過時間に基づき、配送する電極カートリッジ１１を選択する（ステップＳ１１４）。続いて、放電後の電極カートリッジ１１Ｂを受け入れ可能な充電サイトＣｎを探索する（ステップＳ１１５）。次に、上記ステップＳ１１５で決定した充電サイトＣｎ、放電後の電極カートリッジ１１Ｂの回収が行われる放電サイトＰｎ等の位置情報に基づき、輸送手段５１となる輸送業者を探索する（ステップＳ１１６）。そして、他のユーザーからの発注の有無を判定する（ステップＳ１１７）。
【００９７】
上記ステップＳ１１７の判定の結果、他のユーザーからの発注がある場合には、発注状況を集計し、上記ステップＳ１１４に戻る（ステップＳ１１７Ａ）。一方、他のユーザーからの発注がない場合には、輸送業者の通信端末に充電後の電極カートリッジ（未使用カートリッジ）１１Ａの引き取りと、その配送先である放電サイト（ユーザー）Ｐｎに関する情報を通知する（ステップＳ１１８）。更に、決定された輸送業者、引き取り先の充電サイトＣｎ、配送先の放電サイトＰｎ等の情報から、配送時間の計算を行う（ステップＳ１１９）。そして、発注の受付を完了するとともに、算出された配送時間をユーザーに送信する（ステップＳ１２０）。一方、上記ステップＳ１１３の判定の結果、充電後の電極カートリッジ１１Ａの在庫がない場合には、在庫がないこと、及び、上記充電情報等から算出された配送待ち時間をユーザーに送信する（ステップＳ１１３Ａ）。以上によって、フローは終了する（ステップＳ１２１）。
【００９８】
以上の変形例１によっても、設備稼働率の向上、配送効率の向上、配送時間の短縮が可能となる。なお、図１５の例では、放電後の電極カートリッジ１１Ｂと充電後の電極カートリッジ１１Ａの交換が行われているが、充電後の電極カートリッジ１１Ａの配送のみを行ってもよい。また、図１５の例において、配送時間の算出及び通知を省略してもよい。
【００９９】
［変形例２］
上記情報処理装置は、放電サイトＰｎ、充電サイトＣｎ及び輸送手段５１からの情報に加えて、外部情報を参照して、電極カートリッジ１１の配送及び／又は充電を判断するものであってもよい。上記外部情報としては、例えば、計画停電、天気、災害、電力料金、放電サイトＰｎにおけるユーザーの使用パターン等に関する情報が挙げられる。計画停電、天気、災害等の電力供給に関係する外部情報を参照することにより、放電サイトＰｎのユーザーに対して、より多くの充電後の電極カートリッジ１１Ａをストックした方がよい旨を事前に通知し、充電後の電極カートリッジ１１Ａの発注を促すことができる。また、充電サイトＣｎにおいては、停電時間帯を予測して充電を早く開始し、充電後の電極カートリッジ１１Ａの在庫切れを防止することができる。電力料金を参照すれば、夜間等の電力料金の安い時間帯に充電稼働率を高めることにより、充電に要するコストを抑制することができる。放電サイトＰｎにおけるユーザーの使用パターンを参照すれば、充電後経過時間が短くなるように充電の最適なタイミングを予測することができ、充電後の電極カートリッジ１１Ａの在庫状況を改善し、充電完了直後の電極カートリッジ１１を配送することができる。
【０１００】
［変形例３］
上記計算機（処理システム）は、充電サイトＣｎにある電極カートリッジ１１の充電が完了するまでの残り時間（充電完了時間）を予測する機能や、放電サイトＰｎにある電極カートリッジ１１の放電が完了するまでの残り時間（放電完了時間）を予測する機能を有していてもよい。これらの機能を組合せることにより、充電後の電極カートリッジ１１Ａの在庫状況を改善し、充電完了直後の電極カートリッジ１１を配送することができる。
【０１０１】
また、ユーザーが充電後の電極カートリッジ１１Ａを発注する際に、配達の日時を指定することが可能にしてもよい。この場合、電極カートリッジ１１の充電完了時間を予測する機能を活用し、指定日時に合わせて電極カートリッジ１１を配達できるように、電極カートリッジ１１の充電を開始するタイミングを決定することが好ましい。
【０１０２】
充電完了時間の予測について、以下に説明する。
充電サイトＣｎでは、基本的には一定の電流量で充電するため、電極の容量により充電所要時間を求めることができる。したがって、予約又は充電開始により、充電開始時刻が決定した段階で、充電終了時刻は予測することができる。なお、急速充電モードとして、通常の充電時（通常モード）よりも上記電流量を大きくする（例えば、電流量が２倍）モードを設けることも可能である。急速充電モードにした場合には、充電所要時間を短縮できるが、電極のサイクル寿命に悪影響を与えるおそれがある。通常モードと急速充電モードとをユーザーが選択可能にしてもよい。
【０１０３】
放電完了時間の予測について、以下に説明する。
金属空気電池２１の出力（放電）はユーザーの使い方により変わるため、放電完了時間の精度の高い予測は難しいが、例えば、以下の方法を用いることができる。
・過去の放電履歴（横軸＝時間、縦軸＝出力）から平均出力を算出し、放電完了時間を予測する。
・過去の放電履歴を元に時間帯別の出力パターンを予測し、該出力パターンから放電完了時間を予測する。例えば、時間帯別の出力パターンとして、朝・昼・晩の過去の平均出力を用いる。
・過去の放電履歴に加えて、計画停電情報等を考慮して、放電完了時間を予測する。
・初期動作時等の過去の放電履歴がない場合は、金属空気電池２１の定格出力から放電完了時間を予測する。
【０１０４】
［変形例４］
電極カートリッジ１１は、金属電極１１ａから生成する金属イオンの透過を抑制できる層（金属イオン透過抑制層）を有するものであることが好ましい。金属イオン透過抑制層は、水酸化物イオンに対する透過性よりも金属含有イオンに対する透過性が低いものであることが好ましい。なお、実施形態１のように、金属電極１１ａとして亜鉛電極が用いられる場合には、金属イオン透過抑制層は、亜鉛イオン（Ｚｎ２＋）及びテトラヒドロキソ亜鉛酸イオン（Ｚｎ（ＯＨ）４２−）の透過を抑制する層（亜鉛イオン透過抑制層）である。
【０１０５】
金属イオン透過抑制層としては、例えば、アニオン伝導性の多孔膜（多孔性樹脂膜）又は無孔膜等を用いることができる。これらの膜には、イオン交換膜、イオン伝導性の電解液をゲル化して膜状にしたもの（ゲルを架橋したり、多孔膜にゲルを含浸させたりして膜状にしたもの）等も含まれる。イオン交換膜の具体例としては、パーフルオロスルホン酸系、パーフルオロカルボン酸系、スチレンビニルベンゼン系、４級アンモニウム系の固体高分子電解質膜（アニオン交換膜）が挙げられる。アニオン交換膜は、陰イオン（水酸化物イオン）のみを透過させるものである。
【０１０６】
電解液１５の流通を良好にする観点から、金属イオン透過抑制層は親水化処理されていることが好ましい。これにより、均一な充放電を好適に行うことができ、充放電効率を好適に高めることができる。また、金属イオン透過抑制層は、絶縁性を有することが好ましい。また、金属イオン透過抑制層は、耐電解液性（特に、耐アルカリ性）を有するものであることが好ましい。金属イオン透過抑制層の厚みは、０．０１ｍｍ以上、１ｍｍ以下であることが好ましい。
【０１０７】
金属イオン透過抑制層によれば、金属含有イオンが電解液１５側へ拡散するのを防止することができるため、金属電極１１ａに含まれる負極活物質の量の減少を抑制することができる。また、空気極１２の表面に金属含有イオンが集まって金属が析出するのを抑制することができるため、充放電効率をより良好にすることができる。
【０１０８】
図１６は、亜鉛イオン透過抑制層が設けられた変形例３の放電セルを模式的に示した断面図である。図１７は、図１６に示した亜鉛イオン透過抑制層の機能を説明する拡大断面図である。図１７に示したように、放電反応の進行に伴い、金属電極１１ａからは亜鉛イオン及び酸化亜鉛が生成する。電解液１５中の亜鉛イオン及び酸化亜鉛の量が多くなると、電池性能が低下するため、電解液１５の交換が行われる。図１６に示した電極カートリッジ１１は、金属電極（亜鉛電極）１１ａを覆った亜鉛イオン透過抑制層１８を有する。亜鉛イオン透過抑制層１８によれば、亜鉛イオン及び酸化亜鉛が電極カートリッジ１１外に出ることを抑制できる。すなわち、亜鉛イオン及び酸化亜鉛が電解液１５中に移動することを防止できるので、電解液１５の交換が不要となる。したがって、電極カートリッジ１１のみを交換・回収・配送すればよく、電解液１５の交換・回収・配送を不要とすることができる。その結果、配送システムにおける配送効率が向上することに加え、操作が簡便になる。
【０１０９】
図１６に示した電極カートリッジ１１は、更に、形状保持構造１９を有する。金属空気電池においては、充放電の繰り返しに伴って金属電極１１ａが徐々に変形してしまうことがある。例えば、放電時には不動態膜が、充電時にはデンドライトが金属電極１１ａの表面に析出し、金属電極１１ａが膨張してしまうことがある。金属電極１１ａが膨張すると、高抵抗化、正極との短絡等が引き起こされ、充放電効率が低下してしまう。そこで、形状保持構造１９を設けることによって、金属電極１１ａの変形を防止している。
【０１１０】
形状保持構造１９は、亜鉛イオン透過抑制層１８よりも高い剛性を有する。このような形状保持構造１９の材料としては、例えば、樹脂、金属、セラミックス等を用いることができ、安全性の観点から、絶縁性材料を用いることが好ましい。樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリ酢酸ビニル、ＡＢＳ、塩化ビニリデン、ポリアセタール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、フッ素樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。金属としては、例えば、ニッケル、ステンレス等が挙げられる。セラミックスとしては、例えば、酸化アルミニウム（アルミナ）等が挙げられる。また、形状保持構造１９としては、多孔質材を用いてもよい。多孔質材としては、例えば、多孔質セラミックス、ガラス繊維等が挙げられる。金属電極１１ａの膨張を充分に抑制する観点からは、形状保持構造１９として、剛性（ヤング率）のより高い材料を選択することが好ましい。剛性のより高い材料を用いれば、一定負荷に対する形状保持構造１９のたわみ具合を抑制することができるため、形状保持構造１９をより薄くしたり、形状保持構造１９の開口率をより大きくしたりすることができる。これは、一定負荷に対する形状保持構造１９のたわみ具合は、形状保持構造１９の材料のヤング率に反比例するためである。また、形状保持構造１９は、耐電解液性（特に、耐アルカリ性）を有するものであることが好ましい。
【０１１１】
形状保持構造１９は、亜鉛イオン透過抑制層１８と重畳する位置に開口が設けられることが好ましい。このような構成によれば、亜鉛イオン透過抑制層１８と電解液１５の接触を確保することができ、亜鉛イオン透過抑制層１８を通じて、金属電極１１ａに電解液１５中の水酸化物イオンを供給することができる。上記開口は、形状保持構造１９の厚み方向を貫通するものである。形状保持構造１９は、例えば、開口が設けられた２枚のフレームをクリップパーツ等で固定して一体化したものであってもよい。
【０１１２】
形状保持構造１９の開口率は、３０％以上、９５％以下であることが好ましく、３０％以上、８０％以下であることがより好ましく、４０％以上、７５％以下であることが更に好ましい。形状保持構造１９の開口率が大きいほど、イオン伝導の抵抗を小さくすることができるため、化学電池の特性を高めることができる。形状保持構造１９の開口率が３０％以上である場合、形状保持構造１９の剛性を充分に確保し、金属電極１１ａの膨張を抑制することができる。形状保持構造１９の開口率が９５％以下である場合、亜鉛イオン透過抑制層１８と電解液１５の接触を充分に確保し、充放電効率を向上することができる。本明細書中、形状保持構造１９の開口率は、金属電極１１ａの面積（厚み方向から見た場合の表面積）に対する、開口の総面積（厚み方向から見た場合の総面積）の割合を示す。ここで、形状保持構造１９の材料が多孔質材である場合、上記開口率を空隙率に置き換えてもよい。すなわち、形状保持構造１９の空隙率は、３０％以上、９５％以下であることが好ましく、３０％以上、８０％以下であることがより好ましく、４０％以上、７５％以下であることが更に好ましい。
【０１１３】
上記開口の形状としては特に限定されず、例えば、円形状、楕円形状、多角形状等が挙げられる。開口が円形状又は楕円形状であると、開口に気泡が滞留しにくい。気泡は、例えば、充電時に外部（充電極等）から侵入した空気（主に酸素）に起因するもの、電極カートリッジ１１を電池筺体に挿入する際に侵入した空気に起因するもの等である。開口が多角形状（例えば、正方形状、長方形状、六角形状、菱形状等）であると、形状保持構造１９の開口率を大きく確保しやすい。
【０１１４】
形状保持構造１９の厚みは、０．５ｍｍ以上、５ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以上、３ｍｍ以下であることがより好ましい。形状保持構造１９の厚みが０．５ｍｍ以上である場合、形状保持構造１９の剛性を充分に高めることができるため、金属電極１１ａの膨張を抑制することができる。形状保持構造１９の厚みが５ｍｍ以下である場合、イオン伝導距離が充分短く、抵抗を充分低くすることができるため、充放電効率を良好にすることができる。
【０１１５】
形状保持構造１９の材料として金属を用いる場合は、形状保持構造１９の剛性が充分に高くなるため、形状保持構造１９を好適に薄くすることができる。しかしながら、このような導電性を有する形状保持構造１９と金属電極１１ａとが電気的に接続されている場合、充電時に金属含有イオンが形状保持構造１９の表面に集まって金属が析出し、その結果、短絡が発生する懸念がある。よって、形状保持構造１９の材料として導電性材料（例えば、金属）を用いる場合、金属電極１１ａと形状保持構造１９とは、電気的に絶縁されていることが好ましい。
【０１１６】
［付記］
本発明の一態様は、充電によって再利用可能な複数の電極カートリッジと、上記複数の電極カートリッジの各々を取り付ける金属空気電池用の電池筐体が配置された複数の放電サイトと、上記複数の電極カートリッジの各々を取り付ける充電装置が配置された複数の充電サイトと、上記複数の充電サイトから上記複数の放電サイトへ上記複数の電極カートリッジを輸送する輸送手段と、上記輸送手段が配送する上記複数の電極カートリッジを決定する情報処理装置とを有する配送システムである。上記配送システムが有する上記情報処理装置は、上記複数の電極カートリッジのうち、充電完了後に使用されていない電極カートリッジの充電後経過時間を参照し、上記充電後経過時間が長い電極カートリッジから順に、配送先の放電サイトを決定する分配処理を行う電極カートリッジの配送システムであってもよい。上記態様の配送システムによれば、電極カートリッジの配送効率を向上し、充電後の電極カートリッジの劣化、及び、金属空気電池の稼働率の低下を防止することができる。
【０１１７】
上記配送システムは、更に、上記充電後経過時間の情報を格納する記憶装置を有するものであってもよい。このような構成とすれば、上記分配処理の際に上記充電サイトの各々の状態を検出する必要がなく、上記分配処理を迅速かつより確実に実施することができる。
【０１１８】
上記分配処理は、上記複数の放電サイトと上記輸送手段の第一の位置情報を参照し、上記複数の電極カートリッジを要求している上記複数の放電サイトの中で、上記輸送手段の到達所要時間が最短である放電サイトを特定する第一のステップと、上記充電後経過時間が最長である電極カートリッジを特定する第二のステップと、上記第一のステップで特定した放電サイトに対して、上記第二のステップで特定した電極カートリッジを割り当てる第三のステップとを含んでもよい。この分配処理は、上記第一のステップ、上記第二のステップ及び上記第三のステップを、割り当てがされていない電極カートリッジ若しくは放電サイトがなくなるまで、又は、上記輸送手段によって配送可能な電極カートリッジの数に達するまで行うことによって、上記輸送手段の配送経路を決定するものであってもよい。このような処理方法によれば、上記輸送手段の移動効率を最大限確保しつつ、充電後の電極カートリッジの劣化を防止することができる。
【０１１９】
上記配送システムは、更に、上記充電後経過時間の情報及び上記第一の位置情報を格納する記憶装置を有するものであってもよい。このような構成とすれば、上記分配処理の際に上記複数の放電サイトと上記輸送手段の位置を検出する必要がなく、上記第一のステップを迅速かつより確実に実施することができる。
【０１２０】
上記分配処理は、上記複数の充電サイトの一つにおいて、上記第一のステップ、上記第二のステップ及び上記第三のステップを、上記輸送手段に搭載する上記複数の電極カートリッジの割り当てが完了するまで行うことによって、配送前に上記輸送手段の配送経路を決定するものであってもよい。このような処理方法によれば、輸送手段が充電サイトを出発する時点で、各放電サイトへの輸送手段の到着予定時間が確定するので、各放電サイトの待ち時間を精度よく見積もることができる。
【０１２１】
上記分配処理は、上記複数の充電サイトの一つにおいて、上記第一のステップ、上記第二のステップ及び上記第三のステップを行うことによって、配送対象となる少なくとも一組の放電サイト及び電極カートリッジの割り当てを行ってもよい。更に、この分配処理は、上記配送先の放電サイトの一つにおいて、上記第一のステップ、上記第二のステップ及び上記第三のステップを行うことによって、追加の配送対象となる少なくとも一組の放電サイト及び電極カートリッジの割り当てを行うものであってもよい。このような処理方法によれば、配送中に電極カートリッジが発注されたときに、配送ルートの見直しを行うことができ、配送効率を向上することができる。
【０１２２】
上記情報処理装置は、更に、上記輸送手段に搭載された上記複数の電極カートリッジの配送が完了すると、上記充電後経過時間の情報、及び、上記複数の充電サイトと上記輸送手段の第二の位置情報を参照し、上記充電後経過時間から上記輸送手段の到達時間を引いた差が最大になる電極カートリッジを有する上記複数の充電サイトのうちの一つを目的地として選定するものであってもよい。このような処理を行うことにより、充電サイトから放電サイトへの電極カートリッジの配送だけでなく、放電サイトから充電サイトへの電極カートリッジの回収についても効率を向上することができる。
【０１２３】
本発明の別の一態様は、充電によって再利用可能な複数の電極カートリッジを、上記複数の電極カートリッジの各々を取り付ける充電装置が配置された複数の充電サイトから、上記複数の電極カートリッジの各々を取り付ける金属空気電池用の電池筐体が配置された複数の放電サイトへ、輸送手段によって配送する電極カートリッジの配送方法である。上記態様の配送方法は、情報処理装置が、上記複数の電極カートリッジのうち、充電完了後に使用されていない電極カートリッジの充電後経過時間を参照するステップ（１）と、上記ステップ（１）で参照された上記充電後経過時間が長い電極カートリッジから順に、上記情報処理装置が、上記電極カートリッジの配送先となる放電サイトを決定するステップ（２）とを有するものであってもよい。上記態様の配送方法によれば、電極カートリッジの配送効率を向上し、充電後の電極カートリッジの劣化、及び、金属空気電池の稼働率の低下を防止することができる。
【符号の説明】
【０１２４】
１１：電極カートリッジ
１１Ａ：充電後の電極カートリッジ
１１ａ：金属電極
１１Ｂ：放電後の電極カートリッジ
１１ｂ：充電時の負極
１２、１１２：空気極
１３、１１３：空気流路
１５、１７、１１５：電解液
１６：充電極
１８：亜鉛イオン透過抑制層
１９：形状保持構造
２１：金属空気電池
３１：充電装置
５１：輸送手段
５２：通信端末
１１１：亜鉛電極
１２１：亜鉛空気電池
【図１】
0006491015.tif 000002
【図２】
0006491015.tif 000003
【図３】
0006491015.tif 000004
【図４】
0006491015.tif 000005
【図５】
0006491015.tif 000006
【図６】
0006491015.tif 000007
【図７】
0006491015.tif 000008
【図８】
0006491015.tif 000009
【図９】
0006491015.tif 000010
【図１０】
0006491015.tif 000011
【図１１】
0006491015.tif 000012
【図１２】
0006491015.tif 000013
【図１３−１】
0006491015.tif 000014
【図１３−２】
0006491015.tif 000015
【図１４】
0006491015.tif 000016
【図１５】
0006491015.tif 000017
【図１６】
0006491015.tif 000018
【図１７】
0006491015.tif 000019
【図１８】
0006491015.tif 000020
【図１９】
0006491015.tif 000021