(57)【要約】【課題】  金属空気電池における電池反応等の反応で生じた反応生成物の電解液中への拡散／堆積を抑制することが可能な金属空気電池を提供する。【解決手段】  イオン化して電解液２に溶出可能な金属を少なくとも含む負極１と、電解液２に接触するように配置された正極３と、少なくとも電解液２を保持する筺体４と、負極１の少なくとも一部を取り囲むように配置される反応生成物回収膜５とを備える金属空気電池。【選択図】  図１
2016170860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン化して電解液に溶出可能な金属を少なくとも含む負極と、
前記電解液に接触するように配置された正極と、
少なくとも前記電解液を保持する筺体と、
前記負極の少なくとも一部を取り囲むように配置される反応生成物回収膜とを備える、金属空気電池。
【請求項２】
前記反応生成物回収膜は、前記筺体に対して着脱可能な構成となっている請求項１記載の金属空気電池。
【請求項３】
前記反応生成物回収膜は、前記筺体に対して着脱可能なフレームに固定されている請求項１または２に記載の金属空気電池。
【請求項４】
前記反応生成物回収膜は、表裏を反転可能である請求項３に記載の金属空気電池。
【請求項５】
前記反応生成物回収膜は、袋状である請求項３または４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、金属空気電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属空気電池として、例えば特許文献１が知られている。
【０００３】
特許文献１には、負極を構成する金属を負極活物質とし、かつ、正極と接触する空気中の酸素を正極活物質として使用する金属空気電池であって、電解液中の金属イオンや塩の添加による金属イオンの沈殿物を分離する分離機構を備えた構成が記載されている。金属空気電池の放電反応では、負極より金属イオンが電解液中に溶け出すが、特許文献１では電解液中の金属イオンや塩の添加により生じる金属イオンの沈殿物を分離する機構を設けることで、電解液中の金属イオンや塩の添加により生じる金属イオンの沈殿物を回収する方法を提案している。
【０００４】
また、特許文献２には、微細ガラスマットと、正極と負極の少なくとも一方を内包するために袋状に加工した合成繊維不織布とを用いた構成の蓄電池が提案されている。
【０００５】
また、特許文献３には、金属空気電池において負極を交換可能とする技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２４３１１８号公報
【特許文献２】特開２０１３−１４５６６３号公報
【特許文献２】特開２００４−３６２８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は以下のとおりである。
【０００８】
発明者らが見出した金属空気電池における問題点として、例えばマグネシウムを負極に用いた場合に、電解液中に溶け出したマグネシウムイオンと電解液中の水酸化物イオンとが結合して反応生成物である水酸化マグネシウムとして電解液中に拡散／堆積し、この反応生成物により電池運用上の弊害が生じる、ということが挙げられる。上述の弊害とは、反応生成物が電解液内に堆積することにより、電解液の液抵抗が増大し放電電圧が低下することや、金属空気電池構成部材が汚染されて電池反応の停止が起こる、といったことを指す。なお、こうした反応生成物は、上述のマグネシウムを用いた場合に留まらず、負極や電解液の種類によっては容易に発生し得る。
【０００９】
上述の問題点に対して、特許文献１〜３のいずれにも、十分な解決し得る具体的な技術が記載されていない。
【００１０】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、金属空気電池における電池反応等の反応で生じた反応生成物の電解液中への拡散／堆積を抑制することが可能な金属空気電池を提供することを目的とする。なお、ここで言う電池反応等の反応とは、電池反応を始めとして、金属空気電池を構成する系にて起こり得るあらゆる反応のことを示している。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明は、イオン化して電解液に溶出可能な金属を少なくとも含む負極と、前記電解液に接触するように配置された正極と、少なくとも前記電解液を保持する筺体と、前記負極の少なくとも一部を取り囲むように配置される反応生成物回収膜とを備える、金属空気電池の構成としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、金属空気電池における電池反応等の反応で生じた反応生成物の電解液中への拡散／堆積を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１の金属空気電池を側方から見たときの概略構成を模式的に示す要部断面図である。
【図２】実施の形態２の金属空気電池における反応生成物回収膜５の筺体４への固定について説明するため要部分解斜視図である。
【図３】実施の形態３の金属空気電池を側方から見たときの概略構成を模式的に示す要部断面図である。
【図４】実施の形態３の金属空気電池における、反応生成物回収膜５の反応生成物回収膜用フレーム７への固定について説明するための要部斜視図である
【図５】実施の形態４の金属空気電池を側方から見たときの概略構成を模式的に示す要部断面図である。
【図６】実施の形態４の金属空気電池において袋状の反応生成物回収膜５１の裏表反転を説明するための斜視図であり、（ａ）は反転前の様子を示し、（ｂ）は反転後の様子を示す図である。
【図７】実施の形態４の金属空気電池において、反応生成物回収膜用形状保持フレーム１０を設けた概略構成を模式的に示す要部斜視図である。
【図８】実施の形態５の金属空気電池を側方から見たときの概略構成を模式的に示す要部断面図である。
【図９】実施の形態６の金属空気電池を側方から見たときの概略構成を模式的に示す要部断面図である。
【図１０】実施の形態７の金属空気電池を側方から見たときの概略構成を模式的に示す要部断面図である。
【図１１】実施の形態８の金属空気電池を側方から見たときの概略構成を模式的に示す要部断面図である。
【図１２】実施の形態９の金属空気電池の概略構成を模式的に示す要部分解斜視図である。
【図１３】実施の形態１０の金属空気電池の概略構成を模式的に示す要部分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、これらの図面において、同一の参照符号は同一部分または相当部分を表すものとする。
【００１５】
＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１の金属空気電池を側方から見たときの概略構成を示す要部断面図である。
【００１６】
本実施形態の金属空気電池は、負極１と電解液２と正極３と筺体４と、反応生成物回収膜５から構成されている。
【００１７】
ここで、負極１は、電解液２に対してイオン化して溶解可能な金属を含むものであれば良い。より具体的には、例えば、電解液に水を含む場合は、標準電極電位が水素より卑な金属単体又は標準電極電位が水素より卑な元素を含む合金からなる負極活物質からなる。また、負極1には、電池特性および所望の特性を得るために、金属または非金属元素が添加してあっても良い。なお、添加される金属または非金属元素は合金化して負極活物質として機能していてもよく、合金化していなくても良い。場合によっては、負極は多孔質の材料や粉状材料で形成されていてもよく、負極の形状や表面状態は限定されない。
【００１８】
標準電極電位が水素より卑な金属単体としては、例えばリチウム（Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、イットリウム（Ｙ）、セリウム（Ｃｅ）、ネオジウム（Ｎｄ）、ベリリウム（Ｂｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、インジウム（Ｉｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、亜鉛（Ｚｎ）、鉄（Ｆｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ケイ素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、バナジウム（Ｖ）などを挙げることができる。また、合金を適用することもできる。このような負極活物質は、一種のみを単独で用いてもよく、二種以上を併用しても良い。
【００１９】
なお、合金とは、一般に金属元素に一種以上の金属元素又は非金属元素を加えたものであって、金属的性質を持っているものの総称である。具体的には、上述の金属元素に一種以上の金属元素又は非金属元素を加えたものを挙げることができる。なお、合金の組織には、成分元素が別個の結晶となる、いわば混合物である共晶合金、共析合金、析出物のある合金；成分元素が完全に溶け合い固溶体となっているもの；成分元素が金属間化合物又は金属と非金属との化合物を形成しているものなどがある。本実施形態ではいずれの合金組織であっても良い。しかしながら、これらに限定されるものではなく、空気電池に適用される従来公知の材料を用いることができる。
【００２０】
本発明は、標準電極電位が水素より卑な金属単体の中で、とくに、水酸化物イオンと反応生成物を形成しやすく、かつ、形成された反応生成物の水への溶解度が小さい金属に用いることが有効であり、たとえば、マグネシウム単体またはマグネシウム合金に用いることができる。マグネシウム合金とは、マグネシウム（Ｍｇ）を主成分とする合金、例えば、マグネシウムを５０原子％以上含有する合金のことである。マグネシウム合金としては、例えば、Ｍｇ−Ａｌ系、Ｍｇ−Ｍｎ系、Ｍｇ−Ｚｎ系、Ｍｇ−Ａｌ−Ｍｎ系、Ｍｇ−Ａｌ−Ｍｎ−Ｃａ系、Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｃａ系、Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ系、Ｍｇ−Ｚｎ−Ｚｒ系などがある。さらに、マグネシウム合金には、Ａｌ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｇａ、Ｈｇなどの元素を添加しても良い。  また、本発明は、亜鉛単体または亜鉛合金にも用いることができる。亜鉛合金とは、亜鉛（Ｚｎ）を主成分とする合金、例えば、Ｚｎを５０原子％以上含有する合金のことである。亜鉛合金としては、Ｚｎ−Ａｌ系、Ｚｎ−Ｂｅ系、Ｚｎ−Ｃ系、Ｚｎ−Ｃａ系、Ｚｎ−Ｃｅ系、Ｚｎ−Ｃｒ系、Ｚｎ−Ｆｅ系、Ｚｎ−Ｇａ系、Ｚｎ−Ｇｅ系、Ｚｎ−Ｈ系、Ｚｎ−Ｉｎ系、Ｚｎ−Ｋ系、Ｚｎ−Ｌｉ系、Ｚｎ−Ｍｇ系、Ｚｎ−Ｍｎ系、Ｚｎ−Ｎ系、Ｚｎ−Ｎａ系、Ｚｎ−Ｎｉ系、Ｚｎ−Ｏ系、Ｚｎ−Ｓ系、Ｚｎ−Ｔｉ系、Ｚｎ−Ｚｒ系などがある。或いは、上述の２元系亜鉛合金を組み合わせた、３元系以上の亜鉛合金であっても良い。
【００２１】
電解液２は、例えば、塩化カリウム、塩化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウム、過炭酸ナトリウムなどの水溶液や非水溶液を適用することができる。このような水溶液や非水溶液は、一種のみを単独で用いてもよく、二種以上を併用しても良い。またはｐＨ調整等の処理を行っても良い。しかしながら、これらに限定されるものではなく、フッ化物の水溶液、ハロゲンを含む水溶液等や多価カルボン酸の水溶液等、金属空気電池に適用される従来公知の電解液を適用することができる。
【００２２】
正極３は、その一部が電解液に浸漬され、かつ正極３に接するまたは供給される大気中の酸素に電子を供給する役割を有しているものであって、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、活性炭、炭素繊維、カーボンフェルトなどの炭素質材料や、鉄、銅などの金属材料等を用いることができる。正極３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。また、正極３の材料の上に、酸素の還元反応を促進する触媒作用のある物質が１種または複数種存在していても良い。図１では、正極３は、その一部が電解液２より露出しているように図示されているが、正極３は電解液２から一部露出していても、電解液２に全て浸漬していても、どちらでも良い。また、図１では空気極３は筺体４の一面のみに配置されているが、空気極３の配置はこの構成に限定されず、筺体４の複数の面に配置されていても良いし、筺体４の全面に配置されていても良い。なお、正極３の構成はこれらに限定されるものではなく、空気電池や水素燃料電池に適用される従来公知の正極を用いることができる。
【００２３】
筺体４は、電解液２を始め、金属空気電池を構成する部材を保持する役割を有する。ただし、金属空気電池を構成する全ての部材が筺体４によって保持されている必要はない。筺体４は、単一の部材から構成されていても良いし、ネジ等で固定される複数の部材から構成されていても良い。筺体４に用いることのできる材料としては、金属空気電池に適用される従来公知の材料を適用することができ、例えば樹脂や金属、これらの複合材からなるものを適用することができる。なお、図１では、筺体４は筐体蓋部４１と筐体本体４２とかなる閉塞構造として図示してあるが、筺体４はこの構成には限定されず、１つまたは複数の開口部を有する構成で有っても良い。
【００２４】
反応生成物回収膜５は、負極１の少なくとも一部を取り囲むように配置され、反応生成物の電解液内への拡散を抑制する役割を有するものである。反応生成物回収膜５は、反応生成物が反応生成物回収膜５を透過せず、かつ、電解液中の陽イオンおよび陰イオンは反応生成物回収膜５を透過することができる。具体的には、反応生成物回収膜５を構成する材質が多孔質形状であり、その孔径が反応生成物の粒径より小さいものを選択すれば良い。反応生成物回収膜５に用いることのできる材料としては、例えば空気電池や水素燃料電池に適用される従来公知のセパレータ材料や樹脂材料等を挙げることができるが、より好適には撥水処理を行っていないグラスペーパー、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンからなる微多孔膜を用いることができる。
【００２５】
本発明において、負極の少なくとも一部を取り囲むように配置される反応生成物回収膜５を実現するには、シート状または紙状の反応生成物回収膜材料をそのまま用いても良いが、単数または複数枚のシート状または紙状の反応生成物回収膜材料を折り曲げ加工や貼り付け加工等により形状を加工して用いても良い。加工する手段としては、クリップ等により挟みこんで留める、万力またはこれに類似する構造で留める、紐状のもので留める、磁力を用いて留める、弾性変形が元に戻ろうとする力を用いて留める、形状記憶合金の形状記憶効果を用いて留める、ホッチキスまたはこれに類似する構造で留める、糸等を用いて縫い合わせる、といった手段を例示することができる。または、熱風融着や溶剤融着、加熱融着、通電融着等の一般的な融着方法や、接着剤で留める、のりで留める等の加工手段を用いても良い。ただし、加工手段は、上述の例に制限されることはなく、従来公知の加工方法を用いることができる。なお、反応生成物回収膜５の加工前および加工後の形状は特に限定されない。
【００２６】
また、図１では、反応生成物回収膜５は筺体４における電解液に面した上面の筐体蓋部４１に固定されているように図示してあるが、反応生成物回収膜５の固定方法は図１に制限されることはなく、筺体４の電解液に面した側面に固定してあっても良いし、筺体４の電解液を受ける下面に固定してあっても良いし、負極１に固定してあっても良い。その際の固定方法としては、従来公知の固定方法を用いることができるが、例えば、熱風融着や溶剤融着、加熱融着、通電融着等の一般的な融着方法や、接着剤を用いる等の接着方法を用いることができる。または特に固定方法を有さず、電解液２に沈める形で設置してあっても良い。なお、該反応生成物回収膜５は、負極１に接していても良いし、接していなくても良い。
【００２７】
本実施の形態においては、負極に含まれイオン化して電解液に溶出可能な金属が電子を放出する物質として機能し、空気中の酸素が正極から供給されて電子を受け取る物質とし機能して起電力が発生することになる。
【００２８】
負極に含まれる金属が例えばマグネシウムであった場合、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し、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。金属空気電池全体で見ると、マグネシウム、酸素、及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。正極及び負極でのそれぞれの反応式は、以下の通りとなる。
正極：Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ−  →  ４ＯＨ−
負極：２Ｍｇ  →  ２Ｍｇ２＋＋４ｅ−
全体：２Ｍｇ＋Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ  →  ２Ｍｇ（ＯＨ）２↓
【００２９】
または、負極に含まれる金属が例えば亜鉛であった場合、負極の亜鉛は電子を放出して亜鉛イオンとなって電解液中に溶出し、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。金属空気全体で見ると、亜鉛、酸素、及び水から水酸化亜鉛または酸化亜鉛が生成されることで両極間に起電力が発生する。正極及び負極でのそれぞれの反応式は、以下の通りとなる。
正極：Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ−  →  ４ＯＨ−
負極：２Ｚｎ  →  ２Ｚｎ２＋＋４ｅ−
全体：２Ｚｎ＋Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ  →  ２Ｚｎ（ＯＨ）２  →  ２ＺｎＯ↓＋２Ｈ２Ｏ
【００３０】
本実施の形態の金属空気電池によれば、反応生成物回収膜５が負極１の少なくとも一部を取り囲む構造となっているため、上述の例で生成する水酸化マグネシウムまたは酸化亜鉛は、上述の反応生成物回収膜５が負極１の少なくとも一部を取り囲んだ部分に主に堆積し、該部分の外部に拡散、堆積することを抑制することができる。その結果、堆積した水酸化マグネシウムまたは酸化亜鉛に起因する筺体内の金属空気電池構成部材の汚染による電池反応の停止等の弊害を抑制することができ、かつ、液抵抗の増加による放電電圧の低下も抑制することができる。よって、長寿命かつ繰り返し使用可能で高出力の電池を提供することができる。
【００３１】
なお、本実施の形態１では、反応生成物として水酸化マグネシウムと酸化亜鉛を例に挙げて説明を行ったが、マグネシウムや亜鉛を負極として用いた場合に限らず、本実施の形態１で挙げたその他の金属を負極として用いた場合の電池反応等の反応によって生成するその他の反応生成物についても、上述の効果と同様の効果を得ることができる。
【００３２】
＜実施の形態２＞
実施の形態２として、上記実施の形態１では反応生成物回収膜５を筺体４に固定する構成を例示したが、反応生成物回収膜５を筺体４から着脱可能として反応生成物回収膜５を筺体４に固定する構成について説明する。なお、ここで説明する反応生成物回収膜５の筺体４への固定以外については、上記実施の形態１と同様であるので、説明を繰り返さない。
【００３３】
図２は、実施の形態２の金属空気電池における、反応生成物回収膜５の筺体４への固定について説明するため要部分解斜視図である。
【００３４】
図２に示すように、本実施の形態２において、上記実施の形態１と異なる点は、反応生成物回収膜５が筺体４の筐体蓋部４１に、反応生成物回収膜固定部材６を用いて固定されていることである。図２では、４箇所で反応生成物回収膜固定部材６により固定してあるが、固定数量は４箇所に制限されることなく、単数、または２つ以上の固定個所があっても良い。反応生成物回収膜固定部材６はビスでも良いしネジでも良いし、或いは、反応生成物回収膜固定部材６の一部に筺体蓋部４１に嵌め込めるようなミゾまたは突起の様なものを備えておいて、反応生成物回収膜固定部材６を筺体蓋部４１に固定する構成としても良い。反応生成物回収膜固定部材６に用いることのできる材料としては、従来公知の材料を用いることができるが、例えば樹脂材料や金属材料等を用いることができる。また、筺体蓋部４１には、反応生成物回収膜固定部材６の数量と、固定する方法に応じた筺体蓋部４１の反応生成物回収膜固定部材のはめ込み機構４３があっても良い。
【００３５】
本実施の形態２の金属空気電池によっても、電池反応等の反応により生成した反応生成物は反応生成物回収膜５が負極１の少なくとも一部を取り囲んだ部分に主に堆積し、該部分の外部に拡散、堆積することを抑制することができる。その結果、筺体内の金属空気電池構成部材の汚染による電池反応の停止等の弊害を抑制することができ、かつ、液抵抗の増加による放電電圧の低下も抑制することができる。よって、長寿命かつ繰り返し使用可能で高出力の電池を提供することができる。
【００３６】
また、反応生成物回収膜５は、筺体４からの着脱が可能であるため、反応生成物回収膜５を筺体４から取り外した際に、反応生成物回収膜５に堆積した反応生成物も取出すことが可能である。反応生成物回収膜５から反応生成物を取り除けば、反応生成物回収膜５は、再び金属空気電池に使用することが可能となる。
【００３７】
ここで、負極を使い切って放電が終了した際に、金属空気電池における負極以外の構成要素はそのままで負極のみを交換して再び放電することが可能となる負極の供給方法（以下、「メカニカルチャージ」と記載する）を考えると、本実施の形態２では、メカニカルチャージを用いて金属空気電池を運用する際、反応生成物回収膜５が繰り返し使用可能となる。また、メカニカルチャージを用いて金属空気電池を運用する際、反応生成物回収膜５を筺体４から取り外した際に、反応生成物回収膜５に堆積した反応生成物も取出すことにより、メカニカルチャージを行うたびに累積して堆積する反応生成物の影響も抑制することができ、結果、筺体内の金属空気電池構成部材の汚染による電池反応の停止等の弊害を抑制することができ、かつ、液抵抗の増加による放電電圧の低下も抑制することができる。よって、長寿命かつ繰り返し使用可能で高出力の電池を提供することができる。
【００３８】
なお、上述の特許文献３では、メカニカルチャージに適用すると、電池の繰り返し使用回数が多くなるほど上述の弊害が大きくなる可能性がある。また、特許文献２で提案されている構成では、鉛蓄電池等の二次電池に適合する嵌め殺しの構成であるため、金属空気電池におけるメカニカルチャージには用いることができない。
【００３９】
＜実施の形態３＞
実施の形態３として、上記実施の形態２では反応生成物回収膜固定部材６を用いて反応生成物回収膜５を筺体４に固定していたのに対し、反応生成物回収膜５を反応生成物回収膜用フレーム７に固定し、該反応生成物回収膜用フレーム７を筺体４に固定して、反応生成物回収膜用フレーム７を反応生成物回収膜５ごと筺体４に対して着脱可能とする構成について説明する。なお、ここで説明する反応生成物回収膜５の反応生成物回収膜用フレーム７への固定方法と、袋型反応生成物回収膜用フレーム７の筺体４への設置構成以外については、上記実施の形態２と同様であるので、説明を繰り返さない。
【００４０】
図３は、実施の形態３の金属空気電池を側方から見たときの概略構成を示す要部断面図である。
【００４１】
図３に示すように、本実施の形態３において、上記実施の形態２と異なる点は、反応生成物回収膜５が反応生成物回収膜用フレーム７に固定され、さらに反応生成物回収膜用フレーム７が筺体４に設置してあることであって、これ以外は上記実施の形態２と同様である。
【００４２】
反応生成物回収膜用フレーム７は、反応生成物回収膜５を固定してあるフレームであり、筺体４に対して容易に脱着可能な構造とすることで、反応生成物回収膜用フレーム７に固定してある反応生成物回収膜５ごと、筺体４に対して容易に脱着可能とすることができる。反応生成物回収膜用フレーム７の形状は特に限定されないが、例えば略環状の形状や、略矩形の形状を挙げることができる。また、反応生成物回収膜用フレーム７は、その内側に負極１を挿入することになるため、負極１を出し入れできるだけの単数または複数の開口部を有する。なお、反応生成物回収膜用フレーム７は、負極１を保持する構造が付加されていても良い。なお、本実施の形態３においては、反応生成物回収膜用フレーム７は筺体４の上に、固定のための機構等は持たず置いて設置するだけとしている。
【００４３】
反応生成物回収膜５は、反応生成物回収膜用フレーム７に対して、反応生成物回収膜５の表面と裏面をひっくり返して表裏の両面で使える構造になっているという特徴を有する。本実施形態における、反応生成物回収膜５の反応生成物回収膜用フレーム７への固定について説明するための要部斜視図を図４に示す。反応生成物回収膜５は、反応生成物回収膜５の一部を反応生成物回収膜用フレーム７に直接貼り付ける（接着する）ことで（貼り付けている部分を７１とする）固定されている。反応生成物回収膜用フレームの固定部７１を軸に反応生成物回収膜５の表面と裏面をひっくり返す（反転する）ことで、反応生成物回収膜５は表裏両面での使用が可能となる。反応生成物回収膜５の反応生成物回収膜用フレーム７への貼り付け方法は、接着方法として従来公知の方法を用いることができるが、例えば、熱風融着や溶剤融着、加熱融着、通電融着等の一般的な融着方法や、接着剤で留める、のりで留める等の貼り付け手段を挙げることができる。
【００４４】
反応生成物回収膜用フレーム７に用いることのできる材料としては、金属空気電池に適用される従来公知の材料を適用することができ、例えば樹脂や金属、これらの複合材からなるものを適用することができる。なお、反応生成物回収膜用フレーム７は、筺体４から取り外すことを想定して、取っ手または取っ手に類似する構造が付加されていても良い。
【００４５】
本実施の形態３の金属空気電池によっても、電池反応等の反応により生成した反応生成物は反応生成物回収膜５が負極１の少なくとも一部を取り囲んだ部分に主に堆積し、該部分の外部に拡散、堆積することを抑制することができる。その結果、筺体内の金属空気電池構成部材の汚染による電池反応の停止等の弊害を抑制することができ、かつ、液抵抗の増加による放電電圧の低下も抑制することができる。よって、長寿命かつ繰り返し使用可能で高出力の電池を提供することができる。
【００４６】
また、反応生成物回収膜用フレーム７は、反応生成物回収膜５ごと筺体４からの着脱が可能であるため、反応生成物回収膜用フレーム７を筺体４から取り外した際に、反応生成物回収膜５に堆積した反応生成物も取出すことが可能である。また、反応生成物回収膜５は反応生成物回収膜用フレームの固定部７１を軸に表裏の両面で使用可能であるため、反応生成物が堆積した内面が外面になるように表裏をひっくり返す（反転する）ことで、反応生成物回収膜５に堆積した反応生成物を容易に取出すことが可能となる。反応生成物回収膜５から反応生成物を取り除けば、反応生成物回収膜用フレーム７と反応生成物回収膜５は、再び金属空気電池に使用することが可能となる。
【００４７】
これは、メカニカルチャージを用いて金属空気電池を運用する際、反応生成物回収膜用フレーム７と反応生成物回収膜５が繰り返し使用可能となることを意味する。また、メカニカルチャージを用いて金属空気電池を運用する際、反応生成物回収膜用フレーム７を筺体４から取り外した際に、反応生成物回収膜５に堆積した反応生成物も取出すことにより、メカニカルチャージを行うたびに累積して堆積する反応生成物の影響も抑制することができ、結果、筺体内の金属空気電池構成部材の汚染による電池反応の停止等の弊害を抑制することができ、かつ、液抵抗の増加による放電電圧の低下も抑制することができる。よって、長寿命かつ繰り返し使用可能で高出力の電池を提供することができる。
【００４８】
＜実施の形態４＞
実施の形態４として、上記実施の形態３では、負極１の少なくとも一部を取り囲む反応生成物回収膜５が反応生成物回収膜用フレーム７に固定してある構成であったのに対し、袋状の反応生成物回収膜５１が反応生成物回収膜用フレーム７に固定してある構成について説明する。なお、ここで説明する袋状の反応生成物回収膜５１の構成以外については、上記実施の形態３と同様であるので説明を繰り返さない。
【００４９】
図５は、実施の形態４の金属空気電池を側方から見たときの概略構成を示す要部断面図である。
【００５０】
図５に示すように、本実施の形態４において、上記実施の形態３と異なる点は、反応生成物回収膜５が袋状の反応生成物回収膜５１となっていることであり、これ以外は上記実施の形態３と同様であるので説明は繰り返さない。ここで、袋状とは、負極１の側面４方向（図面の前後左右）と下方向の全てに反応生成物回収膜が展開されていることであり、ここで説明する反応生成物回収膜５１に類似したような形状も含む。
【００５１】
負極１の少なくとも一部を取り囲む構成であった上記実施の形態３に対し、本実施の形態は負極１の側面４方向と下方向を取り囲んであるため、上記実施の形態３よりも効率的に反応生成物を袋状の反応生成物回収膜５１内に堆積させることができる。
【００５２】
また、袋状の反応生成物回収膜５１の裏表をひっくり返す（反転する）方法として、例えば図６に示すような機構を用いても良い。図６は、袋状の反応生成物回収膜５１の裏表反転を説明するための斜視図であり、（ａ）は反転前の様子を示し、（ｂ）は反転後の様子を示す。図６（ａ）に示すような内部に反応生成物８が堆積した反転前の袋状の反応生成物回収膜５１に対して、図６（ｂ）に示すように、押出棒９を用いて袋状の反応生成物回収膜５１を表裏反転させることにより、反応生成物８を図面下方に落下させて取り出すことができる。
【００５３】
図６に示す構成では、押出棒９を用いて袋状の反応生成物回収膜５１の表裏をひっくり返すことで反応生成物８を容易に取出すことができる。回収を必要とする袋状の反応生成物回収膜５１が多数あるような場合には、図６の機構に加えて袋状の反応生成物回収膜５１の自動搬送機構等を追加してもよい。そうすることで、多数の袋状の反応生成物回収膜５１から、堆積した反応生成物８を短時間で取出すことが可能となる。なお、袋状の反応生成物回収膜５１は、図７に示すように単数または複数の反応生成物回収膜用形状保持フレーム１０を用いて保持していても良い。
【００５４】
本実施の形態４の金属空気電池によっても、電池反応等の反応により生成した反応生成物は袋状の反応生成物回収膜５１の内部に堆積し、該部分の外部に拡散、堆積することを抑制することができる。その結果、筺体内の金属空気電池構成部材の汚染による電池反応の停止等の弊害を抑制することができ、かつ、液抵抗の増加による放電電圧の低下も抑制することができる。よって、長寿命かつ繰り返し使用可能で高出力の電池を提供することができる。また、反応生成物回収膜用フレーム７は、袋状の反応生成物回収膜５１ごと筺体４からの着脱が可能であるため、反応生成物回収膜用フレーム７を筺体４から取り外した際に、袋状の反応生成物回収膜５１に堆積した反応生成物も取出すことが可能である。
【００５５】
また、袋状の反応生成物回収膜５１は反応生成物回収膜用フレームの固定部７１を軸に表裏の両面で使用可能であるため、反応生成物が堆積した内面が外面になるように表裏をひっくり返す（反転する）ことで、袋状の反応生成物回収膜５１に堆積した反応生成物を容易に取出すことが可能となる。袋状の反応生成物回収膜５１から反応生成物を取り除けば、反応生成物回収膜用フレーム７と袋状の反応生成物回収膜５１は、再び金属空気電池に使用することが可能となる。
【００５６】
これは、メカニカルチャージを用いて金属空気電池を運用する際、反応生成物回収膜用フレーム７と袋状の反応生成物回収膜５１が繰り返し使用可能となることを意味する。また、メカニカルチャージを用いて金属空気電池を運用する際、反応生成物回収膜用フレーム７を筺体４から取り外した際に、袋状の反応生成物回収膜５１に堆積した反応生成物も取出すことにより、メカニカルチャージを行うたびに累積して堆積する反応生成物の影響も抑制することができ、結果、筺体内の金属空気電池構成部材の汚染による電池反応の停止等の弊害を抑制することができ、かつ、液抵抗の増加による放電電圧の低下も抑制することができる。よって、長寿命かつ繰り返し使用可能で高出力の電池を提供することができる。
【００５７】
＜実施の形態５＞
実施の形態５として、上記実施の形態４では反応生成物回収膜用フレーム７を筺体４の上に反応生成物回収膜用フレーム７の自重で以て設置していたのに対し、反応生成物回収膜用フレーム７と筐体４とが部分的に嵌合する機構を用いて、反応生成物回収膜用フレーム７を筺体４に設置する構成について説明する。なお、ここで説明する反応生成物回収膜用フレーム７の筺体４への設置構成以外については、上記実施の形態４と同様であるので、説明を繰り返さない。
【００５８】
図８は、実施の形態５の金属空気電池を側方から見たときの概略構成を示す要部断面図である。
【００５９】
図８に示すように、本実施の形態５において、上記実施の形態４と異なる点は、反応生成物回収膜用フレーム７が反応生成物回収膜用フレーム用突起（フレーム）７２を有し、筺体４が上述の反応生成物回収膜用フレーム用突起（フレーム）７２を受ける反応生成物回収膜用フレーム用孔（筺体）４４を有しており、これらフレーム側突起７２と筐体側孔４４とが嵌合していることであって、これらこれ以外は上記実施の形態４と同様である。反応生成物回収膜用フレーム用突起（フレーム）７２の形状は特に限定されないが、例えば略直方体形状の突起形状を用いることができる。また、反応生成物回収膜用フレーム用突起７２に１つまたは複数の更なる突出部分があり、筺体４に設置すると該突出部分が筺体４の反応生成物回収膜用フレーム用孔（筺体）４４に対し引っ掛かりとなって、反応生成物回収膜用フレーム７を筺体４に強く固定するような形状をしていてもよい。また、反応生成物回収膜用フレーム用突起（フレーム）７２は、反応生成物回収膜用フレーム７に１つだけ設けてあっても複数設けてあっても良く、或いは、反応生成物回収膜用フレーム７が筺体４と接する面一面に設けてあっても良い。筺体４の反応生成物回収膜用フレーム用孔（筺体）４４の構成は、反応生成物回収膜用フレーム用突起（フレーム）７２が入って嵌合する形状であれば特に限定されない。また、筺体４の反応生成物回収膜用フレーム用孔（筺体）４４を細長い溝形状としても良く、この場合、反応生成物回収膜用フレーム用突起（フレーム）７２をその形状に対応させた細長い形状とすれば良い。
【００６０】
本実施の形態５の金属空気電池によっても、電池反応等の反応により生成した反応生成物は袋状の反応生成物回収膜５１の内部に堆積し、該部分の外部に拡散、堆積することを抑制することができる。その結果、筺体内の金属空気電池構成部材の汚染による電池反応の停止等の弊害を抑制することができ、かつ、液抵抗の増加による放電電圧の低下も抑制することができる。よって、長寿命かつ繰り返し使用可能で高出力の電池を提供することができる。
【００６１】
また、反応生成物回収膜用フレーム７は、袋状の反応生成物回収膜５１ごと筺体４からの着脱が可能であるため、反応生成物回収膜用フレーム７を筺体４から取り外した際に、袋状の反応生成物回収膜５１に堆積した反応生成物も取出すことが可能である。また、袋状の反応生成物回収膜５１は反応生成物回収膜用フレームの固定部７１を軸に表裏の両面で使用可能であるため、反応生成物が堆積した内面が外面になるように表裏をひっくり返す（反転する）ことで、袋状の反応生成物回収膜５１に堆積した反応生成物を容易に取出すことが可能となる。袋状の反応生成物回収膜５１から反応生成物を取り除けば、反応生成物回収膜用フレーム７と袋状の反応生成物回収膜５１は、再び金属空気電池に使用することが可能となる。
【００６２】
これは、メカニカルチャージを用いて金属空気電池を運用する際、反応生成物回収膜用フレーム７と袋状の反応生成物回収膜５１が繰り返し使用可能となることを意味する。また、メカニカルチャージを用いて金属空気電池を運用する際、反応生成物回収膜用フレーム７を筺体４から取り外した際に、袋状の反応生成物回収膜５１に堆積した反応生成物も取出すことにより、メカニカルチャージを行うたびに累積して堆積する反応生成物の影響も抑制することができ、結果、筺体内の金属空気電池構成部材の汚染による電池反応の停止等の弊害を抑制することができ、かつ、液抵抗の増加による放電電圧の低下も抑制することができる。よって、長寿命かつ繰り返し使用可能で高出力の電池を提供することができる。
【００６３】
＜実施の形態６＞
実施の形態６として、上記実施の形態５と同様に反応生成物回収膜用フレーム７と筐体４とが部分的に嵌合する機構を用いる構成であるが、上記実施の形態５では反応生成物回収膜用フレーム７を筺体４に固定するに際し、反応生成物回収膜用フレーム７に突起部分を、筺体４に孔部分を有して固定しているのに対し、反応生成物回収膜用フレーム７に孔部分を、筺体４に突起部分を有して固定する構成について説明する。なお、ここで説明する反応生成物回収膜用フレーム７の筺体４への設置構成以外については、上記実施の形態５と同様であるので、説明を繰り返さない。
【００６４】
図９は、実施の形態６の金属空気電池を側方から見たときの概略構成を示す要部断面図である。
【００６５】
図９に示すように、本実施の形態６において、上記実施の形態５と異なる点は、筺体４が反応生成物回収膜用フレーム用突起（筺体）４５を有し、反応生成物回収膜用フレーム７が上述の反応生成物回収膜用フレーム用突起（筺体）４５を受ける反応生成物回収膜用フレーム用孔（フレーム）７３を有してこれら筐体側突起４５とフレーム側孔７３とが嵌合していることであって、これ以外は上記実施の形態５と同様である。反応生成物回収膜用フレーム用突起（筺体）４５の形状は特に限定されないが、例えば略直方体形状の突起形状を用いることができる。また、反応生成物回収膜用フレーム用突起（筺体）４５に１つまたは複数の更なる突出部分があり、反応生成物回収膜用フレーム７を設置すると該突出部分が反応生成物回収膜用フレーム７の反応生成物回収膜用フレーム用孔（フレーム）７３に対し引っ掛かりとなって、反応生成物回収膜用フレーム７を筺体４に強く固定するような形状をしていてもよい。また、反応生成物回収膜用フレーム用突起（筺体）４５は、筺体４に１つだけ設けてあっても複数設けてあっても良く、或いは、筺体４が反応生成物回収膜用フレーム７と接する面一面に設けてあっても良い。反応生成物回収膜用フレーム用孔（フレーム）７３の構成は、反応生成物回収膜用フレーム用突起（筺体）４５が入って嵌合する形状であれば特に限定されない。また、反応生成物回収膜用フレーム用孔（フレーム）７３を細長い溝形状としても良く、この場合、反応生成物回収膜用フレーム用突起（筺体）４５をその形状に対応させた細長い形状とすれば良い。
【００６６】
本実施の形態６の金属空気電池によっても、電池反応等の反応により生成した反応生成物は袋状の反応生成物回収膜５１の内部に堆積し、該部分の外部に拡散、堆積することを抑制することができる。その結果、筺体内の金属空気電池構成部材の汚染による電池反応の停止等の弊害を抑制することができ、かつ、液抵抗の増加による放電電圧の低下も抑制することができる。よって、長寿命かつ繰り返し使用可能で高出力の電池を提供することができる。また、反応生成物回収膜用フレーム７は、袋状の反応生成物回収膜５１ごと筺体４からの着脱が可能であるため、反応生成物回収膜用フレーム７を筺体４から取り外した際に、袋状の反応生成物回収膜５１に堆積した反応生成物も取出すことが可能である。
【００６７】
また、袋状の反応生成物回収膜５１は反応生成物回収膜用フレームの固定部７１を軸に表裏の両面で使用可能であるため、反応生成物が堆積した内面が外面になるように表裏をひっくり返す（反転する）ことで、袋状の反応生成物回収膜５１に堆積した反応生成物を容易に取出すことが可能となる。袋状の反応生成物回収膜５１から反応生成物を取り除けば、反応生成物回収膜用フレーム７と袋状の反応生成物回収膜５１は、再び金属空気電池に使用することが可能となる。
【００６８】
これは、メカニカルチャージを用いて金属空気電池を運用する際、反応生成物回収膜用フレーム７と袋状の反応生成物回収膜５１が繰り返し使用可能となることを意味する。また、メカニカルチャージを用いて金属空気電池を運用する際、反応生成物回収膜用フレーム７を筺体４から取り外した際に、袋状の反応生成物回収膜５１に堆積した反応生成物も取出すことにより、メカニカルチャージを行うたびに累積して堆積する反応生成物の影響も抑制することができ、結果、筺体内の金属空気電池構成部材の汚染による電池反応の停止等の弊害を抑制することができ、かつ、液抵抗の増加による放電電圧の低下も抑制することができる。よって、長寿命かつ繰り返し使用可能で高出力の電池を提供することができる。
【００６９】
＜実施の形態７＞
実施の形態７として、上記実施の形態４では反応生成物回収膜用フレーム７を筺体４の上に自重で以て設置していたのに対し、反応生成物回収膜用フレーム７を筺体４に設けられたガイドによって筺体４に設置する構成について説明する。なお、ここで説明する袋型反応生成物回収膜用フレーム７の筺体４への設置構成以外については、上記実施の形態４と同様であるので、説明を繰り返さない。
【００７０】
図１０は、実施の形態７の金属空気電池を側方から見たときの概略構成を示す要部断面図である。
【００７１】
図１０に示すように、本実施の形態７において、上記実施の形態４と異なる点は、筺体４が反応生成物回収膜用フレーム７を設置するための反応生成物回収膜用フレーム７設置ガイド４６を有していることであって、これ以外は上記実施の形態４と同様である。反応生成物回収膜用フレーム７設置ガイド４６は、反応生成物回収膜用フレーム７と筺体４の位置関係を決め、かつ、反応生成物回収膜用フレーム７を筺体上に設置した後に反応生成物回収膜用フレーム７が水平方向にずれないようにする役割を持っている。この役割を果たす限り、反応生成物回収膜用フレーム設置ガイド４６の形状は特に限定されない。また、反応生成物回収膜用フレーム設置ガイド４６は、筺体４に１つ設けてあっていても良いし、複数設けてあっても良く、或いは、反応生成物回収膜用フレーム７が筺体４と接する面一面に設けてあっても良い。
【００７２】
本実施の形態７の金属空気電池によっても、電池反応等の反応により生成した反応生成物は袋状の反応生成物回収膜５１の内部に堆積し、該部分の外部に拡散、堆積することを抑制することができる。その結果、筺体内の金属空気電池構成部材の汚染による電池反応の停止等の弊害を抑制することができ、かつ、液抵抗の増加による放電電圧の低下も抑制することができる。よって、長寿命かつ繰り返し使用可能で高出力の電池を提供することができる。
【００７３】
また、反応生成物回収膜用フレーム７は、袋状の反応生成物回収膜５１ごと筺体４からの着脱が可能であるため、反応生成物回収膜用フレーム７を筺体４から取り外した際に、袋状の反応生成物回収膜５１に堆積した反応生成物も取出すことが可能である。また、袋状の反応生成物回収膜５１は反応生成物回収膜用フレームの固定部７１を軸に表裏の両面で使用可能であるため、反応生成物が堆積した内面が外面になるように表裏をひっくり返す（反転する）ことで、袋状の反応生成物回収膜５１に堆積した反応生成物を容易に取出すことが可能となる。袋状の反応生成物回収膜５１から反応生成物を取り除けば、反応生成物回収膜用フレーム７と袋状の反応生成物回収膜５１は、再び金属空気電池に使用することが可能となる。
【００７４】
これは、メカニカルチャージを用いて金属空気電池を運用する際、反応生成物回収膜用フレーム７と袋状の反応生成物回収膜５１が繰り返し使用可能となることを意味する。また、メカニカルチャージを用いて金属空気電池を運用する際、反応生成物回収膜用フレーム７を筺体４から取り外した際に、袋状の反応生成物回収膜５１に堆積した反応生成物も取出すことにより、メカニカルチャージを行うたびに累積して堆積する反応生成物の影響も抑制することができ、結果、筺体内の金属空気電池構成部材の汚染による電池反応の停止等の弊害を抑制することができ、かつ、液抵抗の増加による放電電圧の低下も抑制することができる。よって、長寿命かつ繰り返し使用可能で高出力の電池を提供することができる。
【００７５】
＜実施の形態８＞
実施の形態８として、上記実施の形態４では反応生成物回収膜用フレーム７を筺体４の上に自重で以て設置していたのに対し、反応生成物回収膜用フレーム７を反応生成物回収膜用フレームの固定部材１１によって筺体４に設置する構成について説明する。なお、ここで説明する反応生成物回収膜用フレーム７の筺体４への設置構成以外については、上記実施の形態４と同様であるので、説明を繰り返さない。
【００７６】
図１１は、実施の形態８の金属空気電池を側方から見たときの概略構成を示す要部断面図である。
【００７７】
図１１に示すように、本実施の形態８において、上記実施の形態４と異なる点は、反応生成物回収膜用フレーム７が反応生成物回収膜用フレームの固定部材１１の貫通する孔を有し、また、筺体４は反応生成物回収膜用フレームの固定部材１１を筺体４に固定する構造を有し、反応生成物回収膜用フレームの固定部材１１によって反応生成物回収膜用フレーム７を筺体４に固定するということであって、これ以外は上記実施の形態４と同様である。上記の目的に合致する形状であれば、反応生成物回収膜用フレームの固定部材１１の形状は特に限定されない。反応生成物回収膜用フレームの固定部材１１は、棒状部分を有するネジやビスの様な構造をしていて、筺体４にネジ止めするような機構であっても良い。また、反応生成物回収膜用フレームの固定部材１１は１本で反応生成物回収膜用フレーム７を筺体４に固定していても良いし、複数本で固定していても良い。なお、反応生成物回収膜用フレームの固定部材１１に用いることのできる材料としては、従来公知の材料を用いることができるが、例えば樹脂材料や金属材料等を用いることができる。
【００７８】
本実施の形態８の金属空気電池によっても、電池反応等の反応により生成した反応生成物は袋状の反応生成物回収膜５１の内部に堆積し、該部分の外部に拡散、堆積することを抑制することができる。その結果、筺体内の金属空気電池構成部材の汚染による電池反応の停止等の弊害を抑制することができ、かつ、液抵抗の増加による放電電圧の低下も抑制することができる。よって、長寿命かつ繰り返し使用可能で高出力の電池を提供することができる。また、反応生成物回収膜用フレーム７は、袋状の反応生成物回収膜５１ごと筺体４からの着脱が可能であるため、反応生成物回収膜用フレーム７を筺体４から取り外した際に、袋状の反応生成物回収膜５１に堆積した反応生成物も取出すことが可能である。
【００７９】
また、袋状の反応生成物回収膜５１は反応生成物回収膜用フレームの固定部７１を軸に表裏の両面で使用可能であるため、反応生成物が堆積した内面が外面になるように表裏をひっくり返す（反転する）ことで、袋状の反応生成物回収膜５１に堆積した反応生成物を容易に取出すことが可能となる。袋状の反応生成物回収膜５１から反応生成物を取り除けば、反応生成物回収膜用フレーム７と袋状の反応生成物回収膜５１は、再び金属空気電池に使用することが可能となる。
【００８０】
これは、メカニカルチャージを用いて金属空気電池を運用する際、反応生成物回収膜用フレーム７と袋状の反応生成物回収膜５１が繰り返し使用可能となることを意味する。また、メカニカルチャージを用いて金属空気電池を運用する際、反応生成物回収膜用フレーム７を筺体４から取り外した際に、袋状の反応生成物回収膜５１に堆積した反応生成物も取出すことにより、メカニカルチャージを行うたびに累積して堆積する反応生成物の影響も抑制することができ、結果、筺体内の金属空気電池構成部材の汚染による電池反応の停止等の弊害を抑制することができ、かつ、液抵抗の増加による放電電圧の低下も抑制することができる。よって、長寿命かつ繰り返し使用可能で高出力の電池を提供することができる。
【００８１】
＜実施の形態９＞
実施の形態９として、上記実施の形態３では、反応生成物回収膜５の一部を反応生成物回収膜用フレーム７に直接貼り付けることで、反応生成物回収膜５を反応生成物回収膜用フレーム７に固定し、かつ、反応生成物回収膜用フレーム７に対して表裏両面で使用可能という構造にしていたのに対し、反応生成物回収膜固定具１２を用いて反応生成物回収膜５の一部を反応生成物回収膜用フレーム７に固定する構成について説明する。なお、ここで説明する反応生成物回収膜５の反応生成物回収膜用フレーム７への固定構成以外については、上記実施の形態３と同様であるので、説明を繰り返さない。
【００８２】
図１２は、実施の形態９の概略構成を示す要部分解斜視図である。なお、図１２では、反応生成物回収膜５の部分抜粋５２と、反応生成物回収膜用フレーム７の部分抜粋７４と、反応生成物回収膜固定具１２が示してある。
【００８３】
図１２に示すように、本実施の形態９において、上記実施の形態３と異なる点は、反応生成物回収膜の部分抜粋５２が、反応生成物回収膜用フレームの部分抜粋７４に、反応生成物回収膜固定具１２によって固定されることである。すなわち、図１２の矢印方向に移動させて、反応生成物回収膜の部分抜粋５２を、反応生成物回収膜用フレームの部分抜粋７４と反応生成物回収膜固定具１２とで挟むようにして固定する。これ以外は上記実施の形態３と同様である。
【００８４】
反応生成物回収膜固定具１２を、反応生成物回収膜の部分抜粋５２を介して反応生成物回収膜用フレームの部分抜粋７４に固定する方法としては、従来公知の固定方法を用いれば良いが、例えば、ネジ留め、ビス留め、凹凸による固定、ミゾによる固定、接着剤等による固定が挙げられる。反応生成物回収膜用フレーム７および反応生成物回収膜固定具１２は、上記の固定方法に応じた形状を有していれば良い。なお、反応生成物回収膜固定具１２による固定個所は１か所でも良いし、複数個所有っても良い。また、反応生成物回収膜固定具１２に用いることのできる材料としては、金属空気電池に適用される従来公知の材料を適用することができ、例えば樹脂や金属、これらの複合材からなるものを適用することができる。
【００８５】
本実施の形態９の金属空気電池によっても、電池反応等の反応により生成した反応生成物は反応生成物回収膜５が負極１の少なくとも一部を取り囲んだ部分に主に堆積し、該部分の外部に拡散、堆積することを抑制することができる。その結果、筺体内の金属空気電池構成部材の汚染による電池反応の停止等の弊害を抑制することができ、かつ、液抵抗の増加による放電電圧の低下も抑制することができる。よって、長寿命かつ繰り返し使用可能で高出力の電池を提供することができる。また、反応生成物回収膜用フレーム７は、反応生成物回収膜５ごと筺体４からの着脱が可能であるため、反応生成物回収膜用フレーム７を筺体４から取り外した際に、反応生成物回収膜５に堆積した反応生成物も取出すことが可能である。
【００８６】
また、反応生成物回収膜５は反応生成物回収膜用フレームへの固定部を軸に表裏の両面で使用可能であるため、反応生成物が堆積した内面が外面になるように表裏をひっくり返す（反転する）ことで、反応生成物回収膜５に堆積した反応生成物を容易に取出すことが可能となる。反応生成物回収膜５から反応生成物を取り除けば、反応生成物回収膜用フレーム７と反応生成物回収膜５は、再び金属空気電池に使用することが可能となる。これは、メカニカルチャージを用いて金属空気電池を運用する際、反応生成物回収膜用フレーム７と反応生成物回収膜５が繰り返し使用可能となることを意味する。また、メカニカルチャージを用いて金属空気電池を運用する際、反応生成物回収膜用フレーム７を筺体４から取り外した際に、反応生成物回収膜５に堆積した反応生成物も取出すことにより、メカニカルチャージを行うたびに累積して堆積する反応生成物の影響も抑制することができ、結果、筺体内の金属空気電池構成部材の汚染による電池反応の停止等の弊害を抑制することができ、かつ、液抵抗の増加による放電電圧の低下も抑制することができる。よって、長寿命かつ繰り返し使用可能で高出力の電池を提供することができる。
【００８７】
＜実施の形態１０＞
実施の形態１０として、上記実施の形態３では、反応生成物回収膜５の一部を反応生成物回収膜用フレーム７に直接貼り付けることで、反応生成物回収膜５を反応生成物回収膜用フレーム７に固定し、かつ、反応生成物回収膜用フレーム７に対して表裏両面で使用可能という構造にしていたのに対し、反応生成物回収膜リング１３と反応生成物回収膜用フレームリング１４を用いて反応生成物回収膜５の一部を反応生成物回収膜用フレーム７に固定する方法について説明する。なお、ここで説明する反応生成物回収膜５の反応生成物回収膜用フレーム７への固定構成以外については、上記実施の形態３と同様であるので、説明を繰り返さない。
【００８８】
図１３は、実施の形態１０の概略構成を示す要部分解斜視図である。なお、図１３では、反応生成物回収膜５の部分抜粋５２と、反応生成物回収膜用フレーム７の部分抜粋７４と、反応生成物回収膜固定リング１３と、反応生成物回収膜固定リング保持具１３１と、反応生成物回収膜用フレームリング１４が示してある。
【００８９】
図１３に示すように、本実施の形態１０において、上記実施の形態３と異なる点は、反応生成物回収膜の部分抜粋５２が、反応生成物回収膜用フレームの部分抜粋７４に、反応生成物回収膜固定リング１３と反応生成物回収膜用フレームリング１４よって固定されることである。すなわち、図１３の矢印方向に移動させて、反応生成物回収膜固定リング１３と反応生成物回収膜用フレームリング１４とを引っ掛けるようにして、反応生成物回収膜の部分抜粋５２を反応生成物回収膜用フレームの部分抜粋７４に固定する。これ以外は上記実施の形態３と同様である。
【００９０】
反応生成物回収膜固定リング１３を反応生成物回収膜５に固定する方法は、反応生成物回収膜５の一部に孔を空けて反応生成物回収膜リング１３を通すことで固定しても良いが、他にも、反応生成物回収膜固定リング保持具１３１により反応生成物回収膜５を従来公知の固定方法で固定し、この反応生成物回収膜固定リング保持具１３１に反応生成物回収膜リング１２を従来公知の固定方法で固定しても良い。反応生成物回収膜固定リング１３の形状は特に限定されず、略丸型でも略矩形でも良い。また、反応生成物回収膜固定リング１２の数は特に限定されず、１つでも複数有っても良い。また、反応生成物回収膜用フレームリング１４を反応生成物回収膜用フレーム７に固定する方法は、従来公知の固定方法を用いることができる。反応生成物回収膜用フレームリング１４の数は特に限定されず、１つでも複数有っても良い。反応生成物回収膜固定リング１３、反応生成物回収膜固定リング保持具１３１、反応生成物回収膜用フレームリング１４に用いることのできる材料としては、金属空気電池に適用される従来公知の材料を適用することができ、例えば樹脂や金属、これらの複合材からなるものを適用することができる。
【００９１】
本実施の形態１０の金属空気電池によっても、電池反応等の反応により生成した反応生成物は反応生成物回収膜５が負極１の少なくとも一部を取り囲んだ部分に主に堆積し、該部分の外部に拡散、堆積することを抑制することができる。その結果、筺体内の金属空気電池構成部材の汚染による電池反応の停止等の弊害を抑制することができ、かつ、液抵抗の増加による放電電圧の低下も抑制することができる。よって、長寿命かつ繰り返し使用可能で高出力の電池を提供することができる。また、反応生成物回収膜用フレーム７は、反応生成物回収膜５ごと筺体４からの着脱が可能であるため、反応生成物回収膜用フレーム７を筺体４から取り外した際に、反応生成物回収膜５に堆積した反応生成物も取出すことが可能である。また、反応生成物回収膜５は反応生成物回収膜用フレームへの固定部を軸に表裏の両面で使用可能であるため、反応生成物が堆積した内面が外面になるように表裏をひっくり返す（反転する）ことで、反応生成物回収膜５に堆積した反応生成物を容易に取出すことが可能となる。反応生成物回収膜５から反応生成物を取り除けば、反応生成物回収膜用フレーム７と反応生成物回収膜５は、再び金属空気電池に使用することが可能となる。これは、メカニカルチャージを用いて金属空気電池を運用する際、反応生成物回収膜用フレーム７と反応生成物回収膜５が繰り返し使用可能となることを意味する。また、メカニカルチャージを用いて金属空気電池を運用する際、反応生成物回収膜用フレーム７を筺体４から取り外した際に、反応生成物回収膜５に堆積した反応生成物も取出すことにより、メカニカルチャージを行うたびに累積して堆積する反応生成物の影響も抑制することができ、結果、筺体内の金属空気電池構成部材の汚染による電池反応の停止等の弊害を抑制することができ、かつ、液抵抗の増加による放電電圧の低下も抑制することができる。よって、長寿命かつ繰り返し使用可能で高出力の電池を提供することができる。
【００９２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９３】
１      負極
２      電解液
３      正極
４      筺体
４１    筺体蓋部
４２    筺体本体
４３    反応生成物回収膜固定部材（筺体）のはめ込み機構
４４    反応生成物回収膜用フレーム用孔（筺体）
４５    反応生成物回収膜用フレーム用突起（筺体）
４６    反応生成物回収膜用フレーム７設置ガイド
５      反応生成物回収膜
５１    袋状の反応生成物回収膜
５２    反応生成物回収膜の部分抜粋
６      反応生成物回収膜固定部材（筺体）
７      反応生成物回収膜用フレーム
７１    反応生成物回収膜用フレームの固定部
７２    反応生成物回収膜用フレーム用突起（フレーム）
７３    反応生成物回収膜用フレーム用孔（フレーム）
７４    袋型反応生成物回収膜用フレームの部分抜粋
８      反応生成物
９      押出棒
１０    反応生成物回収膜用形状保持フレーム
１１    反応生成物回収膜用フレームの固定部材
１２    袋型反応生成物回収膜固定具
１３    袋型反応生成物回収膜固定リング
１３１  反応生成物回収膜固定リング保持具
１４    袋型反応生成物回収膜用フレームリング
【図１】
2016170860.tif 000003
【図２】
2016170860.tif 000004
【図３】
2016170860.tif 000005
【図４】
2016170860.tif 000006
【図５】
2016170860.tif 000007
【図６】
2016170860.tif 000008
【図７】
2016170860.tif 000009
【図８】
2016170860.tif 000010
【図９】
2016170860.tif 000011
【図１０】
2016170860.tif 000012
【図１１】
2016170860.tif 000013
【図１２】
2016170860.tif 000014
【図１３】
2016170860.tif 000015