(57)【要約】  【課題】自己放電を抑制できる電池を提供する。  【解決手段】電池は、マグネシウムまたはマグネシウム合金を含む負極と、電解液をする収容するための収容部と、収容部に対して負極を出し入れする入出機構部とを備える。【選択図】図２
2016072112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネシウムまたはマグネシウム合金を含む負極と、
電解液をする収容するための収容部と、
上記収容部に対して上記負極を出し入れする入出機構部と
を備える電子機器。
【請求項２】
上記負極が上記収容部から出される際に、上記負極の表面の電解液を吸収する吸収部をさらに備える請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
上記負極が上記収容部から出される際に、上記負極の表面の生成物を除去する除去部をさらに備える請求項１または２に記載の電子機器。
【請求項４】
上記負極が上記収容部から出されることにより、上記負極との電気的接触が解除される負極端子をさらに備える請求項１から３のいずれかに記載の電子機器。
【請求項５】
上記電解液槽の少なくとも一部が、正極集電体により構成されている請求項１から４のいずれかに記載の電子機器。
【請求項６】
上記収容部に電解液を供給する供給部と、
上記収容部から排出された電解液を溜める排出部と
をさらに備える請求項１から５のいずれかに記載の電子機器。
【請求項７】
上記入出機構部は、上記収容部に入れる上記負極の量を調整可能である請求項１から６のいずれかに記載の電子機器。
【請求項８】
マグネシウムまたはマグネシウム合金を含む負極と、
電解液をする収容するための収容部と、
上記収容部に対して上記負極を出し入れする入出機構部と
を備える電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池および電子機器に関する。詳しくは、マグネシウムまたはマグネシウム合金を含む負極を備える電池および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、我が国が電池分野において国際的に主導的な役割を果たすことが期待されており、次世代電池の開発が活発になされている。例えば、次世代電池として、空気電池などの開発が進められている。
【０００３】
空気電池は、正極活物質として空気中の酸素を使う電池である。この空気電池はさまざまな金属で研究がなされている。空気電池として、例えば、負極に環境安全性に優れているマグネシウムを使用したものがある（例えば、特許文献１参照）。この空気電池の技術分野では、自己放電を抑制することが期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２３４７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、自己放電を抑制できる電池およびそれを備える電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するために、第１の発明は、
マグネシウムまたはマグネシウム合金を含む負極と、
電解液をする収容するための収容部と、
収容部に対して負極を出し入れする入出機構部と
を備える電子機器である。
【０００７】
第２の発明は、
マグネシウムまたはマグネシウム合金を含む負極と、
電解液をする収容するための収容部と、
収容部に対して負極を出し入れする入出機構部と
を備える電池である。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、本発明によれば、自己放電を抑制できる電池を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１Ａは、本発明の第１の実施形態に係るラジオ受信機の一構成例を示す斜視図である。図１Ｂは、図１Ａに示したラジオ受信機の上面の一部を拡大して表す平面図である。図１Ｃは、図１Ａに示したラジオ受信機の底面の一部を拡大して表す斜視図である。
【図２】図２Ａは、負極が電解液槽に入れられた状態における電池の一例を示す概略断面図である。図２Ｂは、負極が電解液槽から出された状態における電池の一例を示す概略断面図である。
【図３】図３Ａは、入出力機構に備えられたスティック部の一構成例を示す斜視図である。図３Ｂは、入出力機構に備えられた孔部の一構成例を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の変形例１に係るラジオ受信機の電池の一構成例を示す概略断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の変形例２に係るラジオ受信機の一構成例を示す斜視図である。
【図６】図６Ａは、本発明の第１の実施形態の変形例３に係るラジオ受信機の入出機構部の一構成例を示す斜視図である。図６Ｂは、本発明の第１の実施形態の変形例４に係るラジオ受信機の電解液槽が有する蓋体の一構成例を示す概略断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る懐中電灯の一構成例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は種々の電子機器に適用して好適なものである。本発明が適用可能な電子機器は特に限定されるものではないが、例示するならば、ディスプレイ、携帯電話、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ラジオ受信機、テレビ受像機、懐中電灯などの照明装置、調理機器などが挙げられる。
【００１１】
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
【００１２】
＜第１の実施形態＞
［電子機器の構成］
図１Ａに示すように、本発明の第１の実施形態に係るラジオ受信機１０は、表示部１１と、操作部１２と、スピーカ１３と、電源としての電池２０とを備える。ラジオ受信機１０は、ほぼ直方体形状を有している。ラジオ受信機１０はほぼ長方形状の前面を有し、その長手方向の一端寄りの領域には表示部１１および操作部１２が設けられ、その長手方向の他端から中央に渡る領域にはメッシュ部材１４が設けられている。このメッシュ部材１４の内側には、電池２０およびスピーカ１３が設けられている。スピーカ１３がラジオ受信機１０のほぼ中央に位置し、電池２０がラジオ受信機１０の他端側に位置している。ラジオ受信機１０の背面にはロッドアンテナ１５が設けられている。
【００１３】
図１Ｂに示すように、ラジオ受信機１０の上面のうち、電池２０の上方に対応する位置には、電極取り出しダイヤル１６と、供給孔１７とが設けられている。供給孔１７には、ネジ部材１７ａが嵌め込まれる。電池２０に電解液を供給する際には、供給孔１７からネジ部材１７ａが取り外され、供給孔１７から電池２０に電解液が供給される。
【００１４】
図１Ｃに示すように、ラジオ受信機１０の底面のうち、電池２０の下方に対応する位置には、排出孔１８が設けられている。排出孔１８には、ネジ部材１８ａが嵌め込まれる。電池２０から電解液を排出する際には、排出孔１８からネジ部材１８ａが取り外され、排出孔１８を介して電池２０から電解液が外部に排出される。
【００１５】
表示部１１には、放送局名、現在選択されている放送（例えばＴＶ／ＦＭ／ＡＭ）、現在受信されている周波数、電池残量などの情報が表示される。操作部１２は、電源ボタン、音量ボタン、放送局選択のための“▲”、“▼”ボタンなどの複数の操作ボタンを備えている。
【００１６】
電池２０は、いわゆるマグネシウム空気電池であり、空気中の酸素を正極活物質（電子を受け取る物質）とし、マグネシウムを負極活物質（電子を放出する物質）とする。負極のマグネシウムは、電子を放出してマグネシウムイオンとなって電解液中に溶出する。一方、正極では、酸素と水が電子を受け取って水酸化物イオンとなる。電池全体で見ると、マグネシウム、酸素、および水から水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）2）が生成することで両極間に起電力が発生する。正極および負極でのそれぞれの反応式は、以下の通りとなる。
【００１７】
正極：Ｏ2＋２Ｈ2Ｏ＋４ｅ-→４ＯＨ-
負極：２Ｍｇ→２Ｍｇ2+＋４ｅ-
全体：２Ｍｇ＋Ｏ2＋２Ｈ2Ｏ →２Ｍｇ（ＯＨ）2↓
【００１８】
［電池の構成］
以下、図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ、図３Ｂを参照して、電池２０の構成について具体的に説明する。図２Ａ、図２Ｂに示すように、電池２０は、負極２１と、電解液槽２３と、入出機構部２４とを備える。電解液槽２３の少なくとも一部は、正極集電体２２により構成されている。電解液槽２３の上方に入出機構部２４が設けられ、この入出機構部２４により負極２１が保持される。入出機構部２４は、電解液槽２３に対して負極２１を出し入れ可能に構成されている。ここで、“電解液槽２３から負極２１を出す”とは、負極２１の全体を電解液槽２３から出すことのみならず、電解液槽２３に収容された電解液２５に接触しないような状態で負極２１の一部を電解液槽２３内に残すようにして、負極２１を電解液槽２３から出すことも意味するものとする。電池２０を反応させてラジオ受信機１０に電力を供給する際には、ユーザにより電解液槽２３に電解液２５が供給される。
【００１９】
（負極）
負極２１は、負極材（負極活物質）としてマグネシウム（Ｍｇ）またはマグネシウム合金を含んでいる。マグネシウム合金は、例えばマグネシウムを主成分とする合金、すなわちマグネシウムを５０重量％以上含有する合金である。マグネシウム合金としては、例えば、マグネシウムと、カルシウム（Ｃａ）、アルミニウム（Ａｌ）、亜鉛（Ｚｎ）、マンガン（Ｍｎ）、ケイ素（Ｓｉ）、銅（Ｃｕ）、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）およびジルコニウム（Ｚｒ）からなる群より選ばれる１種以上の金属元素とを含むものが挙げられ、これらのうちでも特にマグネシウムとカルシウムとを含むもの、またはマグネシウムとカルシウムとアルミニウムとを含むものが好ましい。負極２１の自己放電を抑制できるとともに、長期間に渡って安定的に電流を流すことができるからである。マグネシウム合金の具体例としては、Ｍｇ−Ｃａ系、Ｍｇ−Ａｌ系、Ｍｇ−Ｍｎ系、Ｍｇ−Ｚｎ系、Ｍｇ−Ａｌ−Ｃａ系、Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ系、Ｍｇ−Ｚｎ−Ｚｒ系などの合金が挙げられるが、これらの材料に限定されるものではない。
【００２０】
負極２１は、例えば、円柱状の棒である。もしくは板状のものであってもよい。負極２１が、ナノポーラス構造またはメソポーラス構造などの多孔質構造を有していてもよい。必要に応じて、酸化還元電位が負極材よりも貴な金属を含む導体層を負極２１の表面にさらに設けるようにしてもよい。これにより、電流集中や望ましくない位置における負極反応の進行を抑制し、負極材の脱落や欠損を抑制することができる。導体層は、例えば、負極２１の表面のうちの少なくとも正極集電体２２に対向しない領域に設けられる。酸化還元電位が負極材よりも貴な金属としては、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、水銀（Ｈｇ）、銅（Ｃｕ）、鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）などが挙げられる。
【００２１】
（正極集電体）
正極集電体２２は、空気電極とも称される部材であり、正極材（正極活物質）としての空気中の酸素に電子を供給する役割を有している。正極集電体２２の材料は、導電性を有する材料であれば特に制限されるものではなく、例えば、活性炭、炭素繊維、カーボンフェルトなどの炭素質材料、鉄、銅などの金属材料などを用いることができる。正極集電体２２の材料としては、空気中の酸素との接触面積が大きく集電効率に優れているという観点から、炭素粉末を用いることが特に好ましい。
【００２２】
正極集電体２２上に多孔質シートを積層した構成としてもよい。この場合、多孔質シート側が電解液槽２３の外周面側となるように、それらは配置される。また、正極集電体２２上に多孔質シート、網状支持体を順次積層した構成としてもよい。この場合、網状支持体が電解液槽２３の外周面側となるように、それらは配置される。
【００２３】
（電解液）
電解液２５は、負極２１で発生したマグネシウムイオン（Ｍｇ2+）を溶出させるともに、酸素と反応する水（Ｈ2Ｏ）を正極集電体２２に供給する役割を有している。電解液２５としては、酸性、アルカリ性、あるいは中性の水溶液を用いることができる。例えば、水、塩化ナトリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液、および過炭酸ナトリウム水溶液からなる群から選ばれる少なくとも１つを用いることができる。また、フッ化物の水溶液、ハロゲンを含む水溶液、多価カルボン酸の水溶液などを用いることもできる。
【００２４】
（電解液槽）
電解液槽２３は、電解液２５を収容するための収容部であり、電解液２５を収容するための中空状の空間を有している。電解液槽２３の全体形状としては、例えば、円柱状、四角柱状、六角柱状、八角柱状などの多角柱状、立方体状などが挙げられるが、特にこれらの形状に限定されるものではない。電解液槽２３の少なくとも一部が、正極集電体２２により構成されている。
【００２５】
電解液槽２３は、筒状などを有する周壁３１と、その下端を閉鎖する底面部３２と、その上端を閉鎖する蓋体３３とを備える。周壁３１の少なくとも一部は、正極集電体２２により構成されている。周壁３１の外周は、大気に開放された状態となっている。なお、ラジオ受信機１０は、その前面に設けられたメッシュ部材１４を介して内部に大気が容易に入り込める構成となっている。
【００２６】
電解液槽２３の底面部３２の内側の面には、負極受け部として負極ソケット３４が設けられている。負極ソケット３４は、負極２１が電解液槽２３内に押し込まれた状態において、円柱状の負極２１の一端が収容される浅い収容空間３４ａを有し、この収容空間３４ａの底面に負極端子３５が突出するように設けられている。負極２１が電解液槽２３から出されると、円柱状の負極２１の一端と負極端子３５との接触が解除されるので、ラジオ受信機１０の電子回路と負極２１との電気的な接触を切断することができる。したがって、負極反応の進行を抑制し、電池２０を長寿命化することができる。電解液槽２３の底面部３２には、電解液２５を排出するための排出孔３２ａが設けられている。この排出孔３２ａは、ラジオ受信機１０の底面に設けられた排出孔１８と連結している。
【００２７】
蓋体３３の中央には、負極２１を電解液槽２３内に出し入れするための孔部３３ａが設けられている。この孔部３３ａには、電解液槽２３の密閉性を高めるために、Ｏリング３３ｂが設けられている。蓋体３３には、電解液２５を電解液槽２３内に供給するための供給孔３３ｃが設けられており。この供給孔３３ｃは、ラジオ受信機１０の上面に設けられた供給孔１７と連結している。
【００２８】
蓋体３３上には、負極２１の表面に付着した電解液２５を吸収する吸収部材３６が設けられている。吸収部材３６は、例えばリング状を有し、その中央の開口には負極２１が通されている。吸収部材３６としては、例えば、スポンジ、織布、不織布などの繊維、高分子吸水材などのうちの少なくとも一つの吸水剤を用いることができる。例えば、高分子吸水材を織布、不織布などの繊維で包んだものを用いてもよい。このような吸収部材３６が設けられていることで、負極２１を電解液槽２３から取り出す際に、負極２１の表面に付着した電解液２５を除去することができる。したがって、負極反応の進行を抑制し、電池２０を長寿命化することができる。
【００２９】
（入出機構部）
入出機構部２４は、孔部４１と、スティック部４２と、コイルバネ４３とを備える。孔部４１は、ラジオ受信機１０の上面に対して垂直な方向（以下「上下方向」という。）に延設されている。この孔部４１に、負極２１を保持したスティック部４２が上下方向に移動可能に収容されている。スティック部４２が孔部４１に押し込まれると、電解液槽２３内に負極２１が入り込まされ、スティック部４２が押し上げられると、電解液槽２３内から負極２１が取り出される。
【００３０】
図３Ａに示すように、スティック部４２は、負極２１を保持するための保持部材であり、負極２１よりもやや径の大きい円柱状を有している。スティック部４２の一端に円柱状の負極２１の一端を勘合などすることにより、スティック部４２の一端に円柱状の負極２１の一端が保持されている。
【００３１】
図２Ａ、図２Ｂに示すように、スティック部４２内には負極端子３５が設けられており、この負極端子３５が、スティック部４２に保持された負極２１の一端に電気的に接続されている。負極２１が電解液槽２３から出されると、円柱状の負極２１の一端と負極端子３５との接触が解除される構成としてもよい。このような構成とすることで、ラジオ受信機１０の電子回路と負極２１との電気的な接触を切断することができる。したがって、負極反応の進行を抑制し、電池２０を長寿命化することができる。
【００３２】
スティック部４２の周面の一端には２つの突出部４４ａ、４４ｂが設けられている。これら突出部４４ａ、４４ｂは、スティック部４２の周面上の対向する位置に設けられている。一方、スティック部４２の他端には、電極取り出しダイヤル１６が設けられている。スティック部４２は、負極２１が保持された一端側が電解液槽２３側となり、電極取り出しダイヤル１６が設けられた他端側がラジオ受信機１０の上面側となるように、孔部４１内に配置される。
【００３３】
コイルバネ４３はスティック部４２の下方に設けられている。コイルバネ４３の孔部には、スティック部４２により保持された負極２１が通されている。これにより、スティック部４２を孔部４１内に押し入れる際に、スティック部４２に反力が加わるようになっている。コイルバネ４３は、このような反力を生じさせることができる弾性部材の一例であって、コイルバネ４３以外の弾性部材を用いてもよい。
【００３４】
孔部４１は円柱状を有し、その壁面には２つの溝４５ａ、４５ｂが設けられている。溝４５ａ、４５ｂは、孔部４１の壁面の対向する位置に設けられている。溝４５ａ、４５ｂにはそれぞれ、スティック部４２の突出部４４ａ、４４ｂが移動可能に配置される。溝４５ａ、４５ｂを孔部４１の壁面に垂直な方向から見ると、それらの溝４５ａ、４５ｂは、逆Ｌ字状を有している。具体的には、溝４５ａ、４５ｂはそれぞれ、第１の溝５１ａ、５１ｂと、第２の溝５２ａ、５２ｂとを有する。第１の溝５１ａ、５１ｂは、円柱面状の壁面の上下方向に延設されている。一方、第２の溝５２ａ、５２ｂは、円柱面状の壁面の周方向に延設されている。第１の溝５１ａ、５１ｂの下端がそれぞれ、第２の溝５２ａ、５２ｂの一端に連結されている。
【００３５】
（入出機構部の動作）
スティック部４２をラジオ受信機１０内に押し込み、電極取り出しダイヤル１６を時計回りに９０°回転すると、スティック部４２が有する２つの突出部４４ａ、４４ｂがそれぞれ、第１の溝５１ａ、５１ｂから第２の溝５２ａ、５２ｂに移動する。これにより、スティック部４２がロックされて、スティック部４２が押し込まれた状態に保持される。すなわち、負極２１が、その一端が負極ソケット３４の負極端子３５に接触するようにして、電解液槽２３内の所定位置に保持される。このようにスティック部４２がラジオ受信機１０内に押し込まれた状態において、操作部１２の電源ボタンを押すと、ラジオ受信機１０に電力が供給される。
【００３６】
スティック部４２がラジオ受信機１０内に押し込まれた状態において、電極取り出しダイヤル１６を反時計回りに９０°回転すると、スティック部４２のロックが解除されて、スティック部４２が上昇して負極２１が電解液槽２３の電解液２５から取り出される。これにより、負極２１の自己放電が抑制される。
【００３７】
スティック部４２が上昇した状態において、スティック部４２をラジオ受信機１０内に再度押し込み、電極取り出しダイヤル１６を時計回りに９０°回転すると、スティック部４２がロックされる。これにより、ラジオ受信機１０に再度電力を供給可能な状態となる。
【００３８】
［効果］
第１の実施形態に係るラジオ受信機１０では、ラジオ受信機１０を使用しないときには、入出機構部２４により負極２１を電解液槽２３から取出しておくことができる。したがって、負極２１の自己放電を抑制できる。すなわち、電池２０の長寿命化を実現できる。
【００３９】
［変形例］
（変形例１）
図４に示すように、変形例１に係るラジオ受信機１０は、入出機構部６０としてスティック部６１と、歯車６２とを備える。スティック部６１はほぼ円柱状を有し、その円柱面に歯車６１ａが設けられている。歯車６２の一部がラジオ受信機１０の筐体から露出しており、指などにより歯車６２を回転可能になっている。歯車６２は、その回転によりスティック部６１を上下方向に移動可能なように歯車６１ａと噛み合わされている。具体的には、歯車６２を時計回りの方向に回転させることで、スティック部６１を下方に移動させることがすることが可能である。一方、歯車６２を反時計回りの方向に回転させることで、スティック部６１を上方に移動させることがすることが可能である。
【００４０】
上述の構成を有するラジオ受信機１０では、ラジオ受信機１０を使用しないときには、入出機構部６０により負極２１を電解液槽２３から取出しておくことができる。したがって、負極２１の自己放電を抑制できる。
【００４１】
また、入出機構部６０により、負極２１の反応の進行に応じて、電解液２５とは未反応の負極２１の表面を電解液内に順次浸していくことができる。したがって、一本の負極２１を有効に活用することができる。すなわち、一本の負極２１を長時間使用することができるので、負極２１を付け替えずに、ラジオ受信機１０を長時間使用することができる。
【００４２】
なお、歯車６２をモータにより電動で駆動するようにしてもよい。この場合、電池２０で発電させた電力をキャパシタ、またはリチウムイオン二次電池などの二次電池に蓄電したのち、それに蓄えられた電力を利用してモータを駆動させるようにしてもよい。モータは操作部１２により制御されるようにしてもよいし、ラジオ受信機１０に予め記憶されたプログラムなどにより制御されるようにしてもよい。
【００４３】
（変形例２）
図５に示すように、ラジオ受信機１０が、供給タンク（供給部）７１と排出タンク（排出部）７２とをさらに備えるようにしてもよい。供給タンク７１は、ラジオ受信機１０の上面に着脱自在に設けられている。排出タンク７２は、ラジオ受信機１０の底面に着脱自在に設けられている。
【００４４】
供給タンク７１は、電解液槽２３に電解液２５を供給するためのものであり、電解液２５を予め収容している。供給タンク７１と電解液槽２３とが供給弁（図示省略）などを介して連結されている。この供給弁は、例えばラジオ受信機１０の上面近傍の位置に設けられる。供給弁は、手動操作または電気的制御により開閉可能に構成されており、供給弁を開くことで供給タンク７１から電解液槽２３に電解液２５が供給され、供給弁を閉じることで供給タンク７１から電解液槽２３への電解液２５の供給が停止される。
【００４５】
排出タンク７２は、電解液槽２３から排出された電解液２５を溜めるためのものである。排出タンク７２と電解液槽２３とが排出弁（図示省略）などを介して連結されている。この排出弁は、例えばラジオ受信機１０の電解液槽２３の底面近傍の位置に設けられる。排出弁は、手動操作または電気的制御により開閉可能に構成されており、排出弁を開くことで電解液槽２３から排出タンク７２に電解液２５が排出され、排出弁を閉じることで電解液槽２３から排出タンク７２への電解液２５の排出が停止される。
【００４６】
上述の構成を有するラジオ受信機１０では、劣化した電解液２５を電解液槽２３から排出タンク７２に排出した後、新しい電解液２５を供給タンク７１から電解液槽２３に供給することができる。
【００４７】
（変形例３）
上述の第１の実施形態では、スティック部４２内に負極端子３５を設けて、この負極端子３５を、スティック部４２に保持された負極２１の一端に電気的に接続する構成について説明したが、ラジオ受信機１０の電気回路と負極２１とを電気的に接続する構成はこの例に限定されるものではない。例えば、以下のような構成を採用することができる。
【００４８】
図６Ａに示すように、入出機構部２４がタブ端子８１をさらに備えると共に、突出部４４ａがその先端に突出端子（負極端子）８２をさらに備えている。溝４５ａの第２の溝５２ａの先端には、開口８３が設けられ、この開口８３の近傍にタブ端子８１が配置されている。タブ端子８１はラジオ受信機１０の電気回路（例えばＤＣ／ＤＣコンバータ）と電気的に接続されている。突出端子８２はスティック部４２の表面または内部に設けられた配線を介して円柱状の負極２１の上端に電気的に接続されている。矢印８４に示すように、スティック部４２をロック位置まで回転すると、タブ端子８１と突出端子８２とが開口８３を介して電気的に接続される。
【００４９】
（変形例４）
図６Ｂに示すように、蓋体３３が、その内側面のうち孔部３３ａの周囲に突出部９１をさらに備えるようにしてもよい。突出部９１は、リング状の形状を有し、その先端が細く尖っていることが好ましい。突出部９１の孔部９１ａは、蓋体３３の孔部３３ａと同一の孔径を有し、蓋体３３の孔部３３ａと突出部９１の孔部９１ａとはフラットに連結されている。突出部９１と蓋体３３とが一体成型されていてもよいし、突出部９１と蓋体３３とが別体であり、両者が接着で接合されていてもよい。
【００５０】
蓋体３３が上述の構成を有す突出部９１を備えることで、負極２１を電解液槽２３から取り出す際に、負極２１の表面に生成された生成物、例えば不動態被膜またはその前駆体を突出部９１により除去することができる。
【００５１】
＜第２の実施形態＞
［懐中電灯の構成］
図７に示すように、本発明の第２の実施形態に係る懐中電灯１１０は、照明装置の一例であって、電池１１２と、照明部１１１とを備える。以下では、ほぼ円筒状を有する懐中電灯１１０の両端のうち、照明部１１１が設けられる側を「上」といい、それとは反対側を「下」という。なお、第１の実施形態と同様の箇所には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５２】
照明部１１１は、筐体１２１と、反射鏡１２２と、投光レンズ１２３と、光源１２４と、光源保持部材１２５と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６とを備える。筐体１２１は、電池１１２の上端に設けられている。この筐体１２１内に反射面として放物面を有する反射鏡１２２が収容され、その底部に光源１２４が配置されている。筐体１２１の先端部には、投光レンズ１２３が反射鏡１２２の放物面を覆うように設けられている。筐体１２１の反射面の裏側には、光源１２４を保持する光源保持部材１２５が設けられている。この光源保持部材１２５は、電池１１２の上端に固定されている。光源保持部材１２５の下面には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６が設けられている。光源１２４としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）などの発光素子、クリプトン電球などの電球を用いることができる。
【００５３】
電池１１２は、第１の筐体１３０と、第２の筐体１４０とを備える。第１の筐体１３０の上端と第２の筐体１４０の下端とが接合されている。具体的には、第１の筐体１３０の内周径は、第２の筐体１４０の外周径と等しくなっている。第１の筐体１３０の内周面の上端には、雌ねじ１３０ａが設けられている。第２の筐体１４０の外周面の下端には雄ねじ１４０ａが設けられている。これらの雌ねじ１３０ａと雄ねじ１４０ａとを嵌め合わせて接合することにより、第１の筐体１３０と第２の筐体１４０との端部同士が接合される。
【００５４】
第１の筐体１３０は、電解液２５を収容する電解液槽１１３を備える。電解液槽１１３は、第１の筐体１３０の下端側に設けられている。電解液槽１１３は、電解液２５を収容するための中空状の空間を有する。具体的には、電解液槽１１３は、円筒状などを有する周壁１３１と、その下端を閉鎖する円板状の底面部１３２と、その上端を閉鎖する円板状の上面部１３３とを備える。周壁１３１の少なくとも一部は正極集電体２２により構成されている。
【００５５】
上面部１３３の中央には、負極２１を電解液槽１１３内に出し入れするための孔部１３３ａが設けられている。この孔部１３３ａには、電解液槽１１３の密閉性を高めるために、Ｏリング１３３ｂが設けられている。
【００５６】
底面部１３２には、電解液２５を電解液槽１１３内に供給するための供給孔１３２ａが設けられている。この供給孔１３２ａには、Ｏリング１３２ｂが設けられている。この供給孔１３２ａには、封止ネジ１３５が嵌め込まれ、電解液槽１１３が密封される。
【００５７】
周壁１３１の外周面側には、この外周面から所定距離離して、周壁１３１を覆うようにカバー体１３４が設けられている。カバー体１３４には複数の孔部１３４ａが形成されており、これらの孔部１３４ａを介して周壁１３１が大気に晒されるようになっている。なお、カバー体１３４の構成はこれに限定されるものではなく、カバー体１３４としてメッシュ部材を用いるようにしてもよい。
【００５８】
第２の筐体１４０は、スイッチ１４１と、支持体１４２とを備える。スイッチ１４１は、第２の筐体１４０の外周面の上端に設けられている。支持体１４２は、第２の筐体１４０の中心位置に負極２１を支持する。
【００５９】
スイッチ１４１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６の入力のプラス端子に接続されるとともに、電池１１２の正極集電体２２に接続されている。電池１１２の負極２１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６の入力のマイナス端子に接続される。光源１２４のアノードは、抵抗（図示省略）を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１２６の出力のプラス端子に接続されるとともに、光源１２４のカソードは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６の出力のマイナス端子に接続される。
【００６０】
電池１１２には、負極２１を電解液槽１１３に対して出し入れするための入出機構部が設けられている。この入出機構部は、支持体１４２と、第１の筐体１３０の雌ねじ１３０ａと、第２の筐体１４０の雄ねじ１４０ａとにより構成される。
【００６１】
［入出機構部の動作］
第１の筐体１３０を第２の筐体１４０を基準として、第１の方向（例えば時計回りの方向）に回転させると、第１の筐体１３０の上端が第２の筐体１４０の下端にねじ込まれ、負極２１が電解液槽１１３内に挿入される。この状態において、スイッチ１４１を押すと、光源１２４が点灯する。
【００６２】
一方、第１の筐体１３０を第２の筐体１４０を基準として、第１の方向とは反対となる第２の方向（例えば反時計回りの方向）に回転させると、第１の筐体１３０の上端が第２の筐体１４０の下端から抜き出され、負極２１が電解液槽１１３内から取り出される。
【００６３】
［効果］
上述の構成を有する懐中電灯１１０では、懐中電灯１１０を使用しないときには、入出機構部により負極２１を電解液槽１１３から取出しておくことができる。したがって、負極２１の自己放電を抑制できる。
【００６４】
また、入出機構部により、負極２１の反応の進行に応じて、電解液２５とは未反応の負極２１の表面を電解液内に順次浸していくことができる。したがって、一本の負極２１を有効に活用することができる。すなわち、一本の負極２１を長時間使用することができるので、負極２１を付け替えずに、懐中電灯１１０を長時間使用することができる。
【００６５】
以上、本発明の実施形態およびその変形例について具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【００６６】
例えば、上述の実施形態およびその変形例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよい。
【００６７】
また、上述の実施形態およびその変形例の構成、方法、工程、形状、材料および数値などは、本発明の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１０    ラジオ受信機
１１    表示部
１２    操作部
１３    スピーカ
１６    電極取り出しダイヤル
２０    電解液槽
２１    負極
２２    正極
４１    孔部
４２、６１    スティック
４３    コイルバネ
６３    歯車
１１０    懐中電灯
１１１    照明部
１１２    電池
【図１】
2016072112.tif 000003
【図２】
2016072112.tif 000004
【図３】
2016072112.tif 000005
【図４】
2016072112.tif 000006
【図５】
2016072112.tif 000007
【図６】
2016072112.tif 000008
【図７】
2016072112.tif 000009