(57)【要約】  携帯用の電子デバイスが、ケースと、ケースの内部に配置される電気面と、積層式の自己支持型非封入空気呼吸式膜電極アセンブリ（ＭＥＡ）とを含む。ＭＥＡは、空気の正極と、金属の負極と、それらの電極とイオン連通する固体電解質とを含む。この構成は、特定の環境において、ＭＥＡを囲繞する専用のケーシングを必要とせず、デバイスの厚さを低減する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、
前記ケースの内部に配置される電気面と、
積層式の自己支持型非封入空気呼吸式膜電極アセンブリ（ＭＥＡ）と
を含む携帯用の電子デバイスであって、前記ＭＥＡが、空気の正極と、金属の負極と、前記電極とイオン連通する固体電解質とを含み、かつ、前記電気面および前記空気の正極が前記ケースの外側の空気と流体連通する空気交換チャンバを画定するように、前記ケースの内部に配置され、前記空気交換チャンバは、前記電気面に対する冷却と、前記空気の正極に対する酸化剤源とを提供する、携帯用の電子デバイス。
【請求項２】
前記ＭＥＡが前記ケースに貼り付けられるか、接着されるか、または機械的に固定される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記ＭＥＡが前記ケースの形状に適合する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記ＭＥＡが可撓性である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記ＭＥＡが再充電可能である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記ケースが空気透過性である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
前記デバイスが、携帯電話、タブレット、携帯情報端末、時計、ラップトップコンピュータ、ゲームユニット、カメラ、補聴器、生物測定モニター、無人飛翔体または玩具である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
前記ケースと前記ＭＥＡとの間に配置される気体拡散層をさらに含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
ケースと、
前記ケースの内部に配置される電気面と、
積層式の自己支持型非封入空気呼吸式膜電極アセンブリ（ＭＥＡ）であって、空気の正極と、金属の負極と、前記電極とイオン連通する固体電解質とを含むＭＥＡと、
前記電気面と前記ＭＥＡとの間に配置されると共に前記ケースの外側の空気と流体連通する気体拡散層であって、前記空気が、前記電気面に対する冷却と、前記空気の正極に対する酸化剤源とを提供する、気体拡散層と
を含む携帯用の電子システム。
【請求項１０】
前記ＭＥＡが前記ケースに貼り付けられるか、接着されるか、または機械的に固定される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記ＭＥＡが前記ケースの形状に適合する、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記ＭＥＡが再充電可能である、請求項９に記載のシステム。
【請求項１３】
前記ケースが空気透過性である、請求項９に記載のシステム。
【請求項１４】
前記システムが、携帯電話、タブレット、携帯情報端末、時計、ラップトップコンピュータ、ゲーム装置、カメラまたは玩具である、請求項９に記載のシステム。
【請求項１５】
ケースと、
前記ケースの内部に配置される電気面と、
積層式の自己支持型非封入空気呼吸式膜電極アセンブリ（ＭＥＡ）と
を含む携帯用の電子システムであって、前記ＭＥＡが、空気の正極と、金属の負極と、前記電極とイオン連通する固体電解質とを含み、かつ、前記ケースおよび前記空気の正極が前記ケースの外側の空気と流体連通する空気交換チャンバを画定するように、前記ケースの内部に配置され、前記空気交換チャンバは、前記空気の正極に対する酸化剤源を提供する、携帯用の電子システム。
【請求項１６】
前記ＭＥＡが前記電気面に貼り付けられるか、または機械的に固定される、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記ＭＥＡが再充電可能である、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
前記ＭＥＡが前記ケースの形状に適合する、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１９】
前記ＭＥＡが可撓性である、請求項１５に記載のシステム。
【請求項２０】
前記ケースが空気透過性である、請求項１５に記載のシステム。
【請求項２１】
前記システムが、携帯電話、タブレット、携帯情報端末、時計、ラップトップコンピュータ、ゲーム装置、カメラまたは玩具である、請求項１５に記載のシステム。
【請求項２２】
ケースと、
前記ケースの内部に配置される電気面と、
積層式の自己支持型非封入空気呼吸式膜電極アセンブリ（ＭＥＡ）であって、空気の正極と、金属の負極と、前記電極とイオン連通する固体電解質とを含むＭＥＡと、
前記ケースと前記ＭＥＡとの間に配置されると共に前記ケースの外側の空気と流体連通する気体拡散層であって、前記空気が、前記空気の正極に対する酸化剤源を提供する、気体拡散層と
を含む携帯用の電子システム。
【請求項２３】
前記ＭＥＡが前記電気面に貼り付けられるか、または機械的に固定される、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記ＭＥＡが再充電可能である、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２５】
前記ケースが空気透過性である、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２６】
前記システムが、携帯電話、タブレット、携帯情報端末、時計、ラップトップコンピュータ、ゲーム装置、カメラまたは玩具である、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２７】
ケースと、
前記ケースの内部に配置される電気面と、
積層式の自己支持型非封入空気呼吸式膜電極アセンブリ（ＭＥＡ）と
を含む携帯用の電子システムであって、前記ＭＥＡが、空気の正極と、金属の負極と、前記電極とイオン連通する固体電解質とを含み、かつ、前記金属の負極および前記電気面が、前記電気面に対する冷却を提供する空気交換チャンバを画定するように、前記ケースの内部に配置される、携帯用の電子システム。
【請求項２８】
前記ＭＥＡが、前記ケースと前記空気の正極との間に配置される気体拡散層をさらに含む、請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】
前記ＭＥＡが前記ケースに貼り付けられるか、接着されるか、または機械的に固定される、請求項２７に記載のシステム。
【請求項３０】
前記ＭＥＡが前記ケースの形状に適合する、請求項２７に記載のシステム。
【請求項３１】
前記ＭＥＡが再充電可能である、請求項２７に記載のシステム。
【請求項３２】
前記ケースが空気透過性である、請求項２７に記載のシステム。
【請求項３３】
前記システムが、携帯電話、タブレット、携帯情報端末、時計、ラップトップコンピュータ、ゲーム装置、カメラまたは玩具である、請求項２７に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１３年１０月２４日付で出願された米国仮特許出願第６１／８９５，０７１号明細書の利益を主張するものであり、この仮特許出願の内容は、参照によりその全体が本願に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、空気呼吸式電池によって電力供給される電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００３】
現代の個人用電子機器におけるプリズム型（例えばリチウムイオン）電池は厚くなる傾向があり、このため、デバイスの寸法が増大して設計上の制約になっており、人間工学的魅力が減殺されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
携帯用の電子デバイスが、ケースと、ケースの内部に配置される電気面と、積層式の自己支持型非封入空気呼吸式膜電極アセンブリ（ｍｅｍｂｒａｎｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  ａｓｓｅｍｂｌｙ：ＭＥＡ）とを含み、ＭＥＡは、空気の正極と、金属の負極と、それらの電極とイオン連通する固体電解質とを含む。ＭＥＡは、電気面および空気の正極がケースの外側の空気と流体連通する空気交換チャンバを画定するように、ケースの内部に配置され、その空気交換チャンバは、電気面に対する冷却と、空気の正極に対する酸化剤源とを提供する。
【０００５】
携帯用の電子システムが、ケースと、ケースの内部に配置される電気面と、積層式の自己支持型非封入空気呼吸式膜電極アセンブリ（ＭＥＡ）とを含み、ＭＥＡは、空気の正極と、金属の負極と、それらの電極とイオン連通する固体電解質とを含む。このシステムは、さらに、電気面とＭＥＡとの間に配置されると共にケースの外側の空気と流体連通する気体拡散層も含む。この空気が、電気面に対する冷却と、空気の正極に対する酸化剤源とを提供する。
【０００６】
携帯用の電子システムが、ケースと、ケースの内部に配置される電気面と、積層式の自己支持型非封入空気呼吸式膜電極アセンブリ（ＭＥＡ）とを含み、ＭＥＡは、空気の正極と、金属の負極と、それらの電極とイオン連通する固体電解質とを含む。ＭＥＡは、ケースおよび空気の正極がケースの外側の空気と流体連通する空気交換チャンバを画定するように、ケースの内部に配置され、その空気交換チャンバは、空気の正極に対する酸化剤源を提供する。
【０００７】
携帯用の電子システムが、ケースと、ケースの内部に配置される電気面と、積層式の自己支持型非封入空気呼吸式膜電極アセンブリ（ＭＥＡ）とを含み、ＭＥＡは、空気の正極と、金属の負極と、それらの電極とイオン連通する固体電解質とを含む。このシステムは、さらに、ケースとＭＥＡとの間に配置されると共にケースの外側の空気と流体連通する気体拡散層も含む。この空気が、空気の正極に対する酸化剤源を提供する。
【０００８】
携帯用の電子システムが、ケースと、ケースの内部に配置される電気面と、積層式の自己支持型非封入空気呼吸式膜電極アセンブリ（ＭＥＡ）とを含み、ＭＥＡは、空気の正極と、金属の負極と、それらの電極とイオン連通する固体電解質とを含む。ＭＥＡは、金属の負極および電気面が、電気面に対する冷却を提供する空気交換チャンバを画定するように、ケースの内部に配置される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１−２】電池によって電力供給される電子デバイスの断面の概略図である。
【図３】空気呼吸式電池の断面の概略図である。
【図４−８】電池によって電力供給される電子デバイスの断面の概略図である。類似の番号を付された要素は類似の説明を共有し得る。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示の実施形態を以下に説明する。ただし、開示される実施形態は単なる例であり、他の実施形態は種々の代替的な形態を取り得ることが理解されるべきである。図面は必ずしも縮尺どおりではなく、特定の構成要素の詳細を示すために、いくつかの特徴が誇張され、または縮小されている場合がある。従って、本明細書に開示される特定の構造的および機能的な詳細は、限定的なものとして解釈されるべきではなく、単に、本発明を様々に使用し得ることを当業者に教示するための代表的な基礎として解釈されるべきである。当業者が理解するように、任意の１つの図を参照して図解されかつ記述される種々の特徴は、１つ以上の他の図に図解される特徴と組み合わせて、明示的には図解または記述されていない実施形態をもたらすことが可能である。図解された特徴の組合せは典型的な用途に対する代表的な実施形態を提供する。しかし、本開示の教示と整合する特徴の種々の組み合わせおよび変更形態は、特定の用途または実装形態のために望ましいものであり得る。
【００１１】
携帯用の電子デバイスは、多くの場合、例えば酸化リチウムコバルト（ＬｉＣｏＯ２）電池を使用する。この電池は、高いエネルギー密度を提供し、損傷を受けると安全性リスクを呈する場合がある。他の再充電可能な電池と異なり、リチウムイオン電池は可燃性の電解質を含むと共に加圧状態に維持される。従って、アノード、カソードおよび電解質は、電池の内容物を保護し、かつその安全を図るために専用の電池ケーシングによって囲繞される。
【００１２】
図１を参照すると、従来型の携帯用電子デバイス１０が、電子面１４（例えば回路など）と、表示モジュール１６（例えばスクリーン）と、当技術分野では周知のリチウムイオン電池１８とがその中に配置されるケース１２を含む。この例においては、表示モジュール１６および電池１８が電子面１４の反対側の面に装着される。電池１８からの電力は、電子面１４によって使用され、種々の処理およびスクリーン機能が遂行される。
【００１３】
電池１８は、アノード、カソードおよび電解質（まとめて符号２２）を囲繞する電池ケーシング２０を含む。ケーシング２０は、その存在のために、電池１８に、僅かとは言えない量の全体厚さを加える（電池１８の厚さは、例えば３ミリメートルより大きい）。従って、ケーシング２０の厚さは、電子デバイス１０の全体的な厚さに寄与している。
【００１４】
図２を参照すると、携帯用の電子デバイス２４が、電子面２８（例えば回路など）と、表示モジュール３０（例えばスクリーン）と、空気呼吸式電池３２とがその中に配置される多孔質のケース２６を含む。この例においては、表示モジュール３０が電子面２８の片面に装着され、電池３２および電子面２８が空気間隙３４によって分離されるように、電池３２が、気体透過接着剤３３（図４参照）を介してケース２６に装着される。電池３２は、機械式固定具（例えばねじなど）を介してケース２６に装着することもできる。電池３２からの電力は、電子面２８によって使用され、種々の処理およびスクリーン機能が遂行される。電池３２と電子面２８との間の電気接続は、ケース２６の周囲に沿って延びている。電子デバイス２４は、携帯電話、タブレット、携帯情報端末、時計、ラップトップコンピュータ、ゲームユニット、カメラ、補聴器、生物測定モニター、無人飛翔体、玩具などとすることができる。
【００１５】
図３を参照すると、電池３２が、積層式の自己支持型非封入空気呼吸式膜電極アセンブリ（ＭＥＡ）３５と、それと接触する電流捕集器３６とを含む。この構成は、その名称が示唆するように、ＭＥＡ３５を囲繞するケーシングを必要としない。このため、電池３２は、例えば電池１８より薄くすることができる。他の例においては、ＭＥＡ３５が電流捕集器３６を含むことができる。ＭＥＡ３５は、気体拡散層３８と、気体拡散層３８と接触する空気電極（触媒および電流捕集器）４０と、空気電極４０とイオン連通する双極性の固体電解質４２と、固体電解質４２とイオン連通する対電極４８（例えば、アノードの金属）とを含む。特定のいくつかの例においては、ＭＥＡ３５は再充電可能である。
【００１６】
化学反応は例示目的用として示されている。金属−空気電池用として適した他の化学反応、例えば、アルミニウムベースまたはマグネシウムベースの化学反応も考えられる。
【００１７】
固体電解質４２は、例えば、中性または酸性（例えばｐＨ９未満）の気体不透過イオノマー相（層）４４と、アルカリ性の連続イオノマー相（層）４６とを含むことができる。層４４、４６を並置することによって、中性（または酸性）相４４に関わる水酸化物イオン濃度がアルカリ層４６のそれよりも低い安定な水酸化物勾配が導入されるであろう。中性（または酸性）相４４の水酸化物イオン濃度は、例えば１０−５モル未満とすることができるが、一方、アルカリ性のイオノマー相４６の水酸化物イオン濃度は、例えば４モルより大きくすることができる。１０−５モルの濃度は、その相を貫通する樹枝状晶の成長を防止するのに十分であると考えられ、従って、この構成によって導入される勾配は、効率的な作動に必要なアノードにおけるアルカリ性の状態を維持しながら、金属アノード電池における樹枝状晶の成長を低減または排除できる。代わりに、アルカリ性の固体電解質を、それに関わる酸性度を増大するように片面において処理することができる。設計上の配慮、予期される作動環境などに応じて、他の形態および濃度を用いることもできる。
【００１８】
酸性のポリマー４４は、分子スケールにおいて、ポリマー骨格構造上の強度のアニオン部位から構成される材料（例えば、スルホン化テトラフルオロエチレンベースのフルオロポリマーコポリマーまたはＮａｆｉｏｎ（登録商標）などのイオン伝導性の誘電体気体不透過層）とすることができ、一方、アルカリ性ポリマー４６は、ポリマー骨格上の強度のカチオン部位から構成される材料とすることができる。これら２つの材料が相互に接触すると平衡が確立され、それによって、（水酸化物などの）アニオンがアルカリ性ポリマー４６上に好ましく分布し、かつ、酸性ポリマー４４上の水酸化物が実質的に減少するであろう。この状態は、十分な水酸化物が遊離二酸化炭素との反応に利用可能になり、それによって、二酸化炭素に関して電池を安定化するという状況をあり得ないものにするであろう。付言すると、これは、Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）などの酸性ポリマーによる二酸化炭素の周知の挙動によって認められるところであり、燃料電池における二酸化炭素に対する安定性についてよく知られている。燃料電池においては、材料が二酸化炭素に連続的に曝露される場合においても、炭酸塩が形成されるという証拠なしに、５年を超える作動寿命が普通に観察されている。
【００１９】
代替的な実装形態においては、酸性の気体不透過イオノマー相４４を、前記のように、ポリビニルアルコールなどの中性のイオノマーと置き換えることができる。この相は、偶然の一致として、結合剤として、または触媒４０を水浸しにするリスクなしに水を保持する補助的役割を果たす吸湿性材料として作用する。
【００２０】
アルカリ性のポリマー４６は、アノード界面が触媒４０とガルバニック接触するように、金属アノード４８の界面まで連続することができる。同様に、酸性の気体不透過イオノマー相４４は、触媒の界面が金属アノード４８とガルバニック接触するように、触媒層４０を通して接触することができる。
【００２１】
触媒４０は、酸素、イオノマー４４（水酸化物を除去するための伝導相）、水および関連する電流捕集器に対するアクセスを有するべきである。これらの５個の構成要素が３相の境界（気体の空気と、溶媒和イオンを含む液体の水と、固体の伝導性触媒とから構成される）に集合するために、触媒の界面は、気体のアクセスを可能にするある程度の多孔性を有することができるが、さらに、水およびイオンが電池３２の内部に移動する径路と共に、電子が、電池３２内にまたは電池３２から移動する径路も含む。しかし、気体がアルカリ層４６に浸透するのを防止するために、酸性ポリマー４４の一部分を、イオンの移動を可能にするが酸素または二酸化炭素を貫通させない膜として形成することができる。
【００２２】
酸性ポリマーの官能基は、例えば、スルホン基（前記）、ニトロソ基またはホスフィノ基の少なくとも１つを含むことができる。ポリマー骨格は、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレン、ポリベンツイミダゾール、ポリイミド、ポリアリーレンエーテルまたはフッ素含有樹脂とすることができる。
【００２３】
アルカリ性ポリマーの官能基は、例えば、四元アンモニウム、ピリジニウム、イミジゾリウム、ホスホニウムおよびスルホニウムから選択される少なくとも１つのアニオン交換基を含むことができる。ポリマーは、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレン、ポリベンツイミダゾール、ポリイミド、ポリアリーレンエーテルまたはフッ素含有樹脂とすることができる。
【００２４】
これらのポリマー材料は、材料間の相互混合が最小になるように、かつ、水酸化物の勾配が電池３２の全作動寿命の間維持されるように、実質的に固体とすることができる。
【００２５】
このような構成における水酸化物の分布は、その結果としてアノードにおける高濃度およびカソードにおける低濃度をもたらし、従って、同時に、金属アノードのアルカリアノード腐食を促進しかつ金属の直接酸化を防止しながら、カソードを、炭酸塩の形成から生じる不動態化から保護するであろう。
【００２６】
ＭＥＡ３５を積層式の自己支持型構造として形成するために、ポリマーのイオン交換膜４２を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルフタレート（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）または他の適切な溶剤を用いた可溶形態として、正極および／または負極の電極のいずれかまたは両者に塗布する。この塗布は、被膜処理、スプレー、塗装または他の分散手段によって、例えば、１平方センチメートル当り０．０５〜０．１０グラムの合計固体のポリマーイオンが電極４８または４０上に堆積されるように行う。いくつかの実施形態においては、膜を貫通する勾配を２段階塗布によって導入するが、この２段階塗布においては、より酸性の膜４４を空気電極４０に塗布し、より塩基性の膜材料４６を金属電極４８に塗布する。被膜処理された電極を、空気中、部分減圧雰囲気または加熱空気中において乾燥または部分乾燥させ、続いて、それらの電極を、空気電極４０の被膜処理面が、金属電極４８の被膜処理面に対して並置されるように割り出す。被膜処理電極４０および４８を１平方センチメートル当り０．５〜５ｋｇの圧縮力で押圧する。続いて、ＭＥＡ３５を、圧縮力を継続しながら、かつ１５０℃までの温度変化パターンで完全に乾燥させ、機械的な積層化が形成されるのに十分な接着を生起させる。積層化スタックに、気体拡散層（ＧＤＬ）３８を、熱かしめ、接着剤の塗布、または空気電極４０の外面に対するイオノマーによる接触含浸のいずれかによって積層化スタックに追加することができ、続いて、前記のように圧縮力を加えかつ加熱する。ＭＥＡ３５は、積層化されているために可撓性であり、従って、ケース２６の形状に適合し得る。
【００２７】
図４を参照すると、気体拡散層３８が多孔質のケース２６に隣接して配置され、金属のアノード４８が、電子面２８に隣接して、かつ、電気面に対する冷却を提供する空気間隙３４を画定するように電子面２８から離して配置される。空気は、多孔質のケース２６および気体透過接着剤３３を通して、ＭＥＡ３５と電子デバイス２４の外側との間に移動する。
【００２８】
図５を参照すると、携帯用の電子デバイス１２４が、電子面１２８と、空気呼吸式電池１３２とがその中に配置される多孔質のケース１２６を含む。電池１３２はＭＥＡ１３５を含み、その電池１３２は、空気間隙１３４が電池１３２および電子面１２８を分離するように、気体透過接着剤１３３を介してケース１２６に装着される。この例においては、ＭＥＡ１３５は、気体拡散層１３８と、空気電極１４０ａ、１４０ｂと、固体電解質１４２ａ、１４２ｂと、金属アノード１４８とを含む。金属アノード１４８は固体電解質１４２ａ、１４２ｂの間に挟み込まれ、固体電解質１４２ａ、１４２ｂは空気電極１４０ａ、１４０ｂの間に挟み込まれる。空気電極１４０ａは、多孔質のケース１２６に隣接して装着される気体拡散層１３８と接触している。空気は、多孔質のケース１２６および気体透過接着剤１３３を通して、ＭＥＡ１３５と電子デバイス１２４の外側との間に移動する。空気カソード１４０ｂは、電子面１２８に隣接して、かつ空気間隙１３４を画定するように電子面１２８から離して配置される。空気間隙１３４は、電気面１２８に対する冷却と、空気カソード１４０ｂ用の空気とを提供する。
【００２９】
図６を参照すると、携帯用の電子デバイス２２４が、電子面２２８と、空気呼吸式電池２３２とがその中に配置されるケース２２６を含む。電池２３２はＭＥＡ２３５を含み、その電池２３２は、空気間隙２３４が電池２３２および電子面２２８を分離するように、接着剤２３３を介してケース２２６に装着される。この例において、ＭＥＡ２３５は、空気カソード２４０と、固体電解質２４２と、金属アノード２４８とを含む。金属アノード２４８はケース２２６に隣接して配置され、空気カソード２４０は、電子面２２８に隣接して、かつ空気間隙２３４を画定するように電子面２２８から離して配置される。空気間隙２３４は、電気面２２８に対する冷却と、空気カソード２４０用の空気とを提供する。空気は、ケース２２６によって画定されると共に空気間隙２３４の近傍に配置される通路（図示せず）を経由して、ＭＥＡ２３５と電子デバイス２２４の外側との間に移動する。他の例においては、電気面２２８と空気カソード２４０との間に、気体拡散層を配置することができる。このような例の場合には、空気間隙２３４は存在してもしなくてもよい。
【００３０】
図７を参照すると、携帯用の電子デバイス３２４が、電子面３２８と、空気呼吸式電池３３２とがその中に配置される多孔質のケース３２６を含む。電池３３２は、ＭＥＡ３３５と、ケース３２６とＭＥＡ３３５との間に配置される気体拡散層３３８とを含む。ＭＥＡは、空気カソード３４０と、固体電解質３４２と、金属アノード３４８とを含み、さらに、ＭＥＡは、空気カソード３４０が気体拡散層３３８に隣接し、かつ金属アノード３４８が電子面３２８に隣接するように、機械式位置決め具３２９（例えば、ねじ、ボルトまたはスナップロック特徴）によって電子面３２８に装着される。空気は、多孔質のケース３２６を通して、気体拡散層３３８と電子デバイス２２４の外側との間に移動する。他の例においては、多孔質のケース３２６と、気体拡散層がその例に含まれているか否かに応じてＭＥＡ３３５または気体拡散層３３８との間に、空気間隙を配置することができる。
【００３１】
図８を参照すると、携帯用の電子デバイス４２４が、電子面４２８と空気呼吸式電池４３２とがその中に配置されるケース４２６を含む。電池４３２は、ケース４２６および電池４３２が空気間隙４３４を画定するように、機械式位置決め具４２９によって電子面４２８に装着される。空気は、ケース４２６によって画定される通路であって、空気間隙４３４の近傍の通路（図示せず）を経由して、電池４３２と電子デバイス４２４の外側との間に移動する。
【００３２】
電池４３２はＭＥＡ４３５を含み、ＭＥＡ４３５は、空気カソード４４０と、固体電解質４４２と、金属アノード４４８とを含み、それらは、空気カソード４３４がケース４２６に隣接し、金属アノード４４８が電子面４２８に隣接するように配置される。他の例においては、ケース４２６とＭＥＡ４３５との間に、気体拡散層を配置することができる。このような例の場合には、空気間隙４３４は存在してもしなくてもよい。
【００３３】
以上、例示的な実施形態を説明したが、これらの実施形態が、請求項に包括されるすべての可能な形態を記述することは意図されていない。本明細書に使用される用語は、限定よりむしろ説明の用語であり、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく種々の変化形態をなし得ることが理解される。前記のように、種々の実施形態の特徴を組み合わせて、明示的には記述または図解されていない可能性がある本発明の別の実施形態を構成することが可能である。種々の実施形態を、利点を提供するものとして、あるいは１つ以上の所要の特性に関して他の実施形態または先行技術の実装形態よりも優れた好ましいものとして記述することができたが、当業者は、特定の用途および実装形態に応じて定まる所要の全体的なシステムの属性を達成するために、１つ以上の特徴または特性を犠牲にし得ることを認めるであろう。これらの属性としては、コスト、強度、耐久性、ライフサイクルコスト、市場性、概観、梱包、サイズ、有用性、重量、製造性、組み立ての容易さなどが含まれるが、これに限定されない。その結果、１つ以上の特性に関して他の実施形態または先行技術の実装形態よりも望ましくないものとして記述された実施形態も、本開示の範囲外ではなく、特定の用途に対しては望ましいものであり得る。
【図１】
2016534499.tif 000003
【図２】
2016534499.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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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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