【手続補正書】
【提出日】平成30年2月15日(2018.2.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属燃料を支持するように構成された透過性燃料極と、
前記燃料極から離間して配置された酸化剤還元極と、
前記燃料極と前記酸化剤還元極の間でイオンを伝導して前記燃料極と前記酸化剤還元極での電気化学反応を支持するイオン伝導性媒質と、
（ａ）前記酸化剤還元極、（ｂ）前記透過性燃料極及び前記酸化剤還元極から離間している別個の充電用電極、及び（ｃ）前記透過性燃料極の一部分、から成る群より選択される充電用電極と、
（ａ）前記充電用電極、及び（ｂ）前記充電用電極から離間したスパージャーを含む気泡流生成器であって、前記気泡流生成器は充電工程中に前記イオン伝導性媒質の流れを発生させる酸素気泡を発生するように構成された、気泡流生成器と、
少なくとも部分的に前記透過性燃料極を通過する前記イオン伝導性媒質の流れを誘導する循環路を確立するように構成された一又は複数の流れ転向面と、
を備える、電気化学電池。
【請求項２】
金属燃料を支持するように構成された透過性燃料極と、
前記燃料極から離間して配置された酸化剤還元極と、
前記燃料極と前記酸化剤還元極の間でイオンを伝導して前記燃料極と前記酸化剤還元極での電気化学反応を支持するイオン伝導性媒質と、
（ａ）前記酸化剤還元極、（ｂ）前記透過性燃料極及び前記酸化剤還元極から離間している別個の充電用電極、及び（ｃ）前記透過性燃料極の一部分、から成る群より選択される充電用電極と、
（ａ）前記充電用電極、及び（ｂ）前記充電用電極から離間したスパージャーから成る群より選択される気泡流生成器であって、前記気泡流生成器は充電工程中に前記イオン伝導性媒質の流れを発生させる酸素気泡を発生するように構成された、気泡流生成器と、
少なくとも部分的に前記透過性燃料極を通過する前記イオン伝導性媒質の流れを誘導する循環路を確立するように構成された一又は複数の流れ転向面と、
前記イオン伝導性媒質の流れにおいて前記酸素気泡が前記イオン伝導性媒質から分離することを可能にするように構成された排気領域と、
を備え、
前記排気領域が一又は複数の気泡凝集構造体を備え、前記気泡凝集構造体は多孔性の構造体である、電気化学電池。
【請求項３】
前記排気領域がカラムを有する、請求項２に記載の電気化学電池。
【請求項４】
前記酸化剤還元極が、前記酸化剤還元極に気体状の酸化剤を提供するための対応する空隙とともに前記イオン伝導性媒質に浸漬され、前記一又は複数の流れ転向面が、前記イオン伝導性媒質の流れを、前記燃料極から上方へ、且つ、前記酸化剤還元極の上端を横切って前記酸化剤還元極に対して前記燃料極とは反対側に誘導するように構成される、請求項２に記載の電気化学電池。
【請求項５】
前記酸化剤還元極から、内部の空隙を保持するように構成された酸化剤還元極モジュールが組み立てられ、前記酸化剤還元極モジュールが、前記燃料極とは反対の側で前記排気領域の少なくとも一部分の境界を構成する、請求項４に記載の電気化学電池。
【請求項６】
前記一又は複数の流れ転向面が、前記イオン伝導性媒質の流れを前記排気領域から、前記酸化剤還元極及び前記充電用電極から遠位にある前記燃料極の領域に誘導する流れ転向面を含む、請求項２に記載の電気化学電池。
【請求項７】
前記一又は複数の流れ転向面が、前記燃料極の表面の中に略垂直に前記イオン伝導性媒質の流れを誘導する拡散器を備える、請求項６に記載の電気化学電池。
【請求項８】
前記一又は複数の気泡凝集構造体が疎水性マットを含む、請求項２に記載の電気化学電池。
【請求項９】
前記燃料極が間隔を空けて配置された一連の透過性電極本体を含む、請求項１又は請求項２に記載の電気化学電池。
【請求項１０】
前記一又は複数の流れ転向面は、前記流れの少なくとも一部が前記燃料極の一連の透過性電極本体の一部だけを通過することまたは前記燃料極の一連の透過性電極本体をまったく通過しないことを防ぐように構成された流れ転向面を含む、請求項９に記載の電気化学電池。
【請求項１１】
前記一又は複数の流れ転向面は、前記流れの少なくとも一部が前記燃料極の一連の透過性電極本体の一部だけを通過することまたは前記燃料極の一連の透過性電極本体をまったく通過しないことを防ぐように構成された流れ転向面を含み、かつ前記燃料極の上端を横切って延在する壁を含む、請求項１０に記載の電気化学電池。
【請求項１２】
前記一又は複数の流れ転向面が、前記イオン伝導性媒質の流れを少なくとも部分的に前記透過性燃料極を通過するように誘導するように構成され、かつ前記流れを前記一連の透過性電極本体の間でそれらと略平行に誘導するように構成された、流れ転向面を含む、請求項１０に記載の電気化学電池。
【請求項１３】
前記一又は複数の流れ転向面が、前記流れが前記充電用電極から遠位にある前記燃料極の側方で前記燃料極の上端よりも高く上昇することを防ぐように構成された流れ転向面を含む、請求項１又は請求項２に記載の電気化学電池。
【請求項１４】
前記スパージャーが気泡を前記イオン伝導性媒質の中に放出するように構成された空気ポンプを含む、請求項１又は請求項２に記載の電気化学電池。
【請求項１５】
前記スパージャーが、前記電気化学電池の中で前記気泡を生成するように構成された一又は複数のマイクロチューブをさらに備える、請求項１４に記載の電気化学電池。
【請求項１６】
前記スパージャーによって放出された前記気泡の少なくとも一部の直径が約１ｍｍ未満である、請求項１又は請求項２に記載の電気化学電池。
【請求項１７】
前記スパージャーによって生成された前記気泡の過半数の直径が約１００μｍ未満である、請求項１６に記載の電気化学電池。
【請求項１８】
前記スパージャーによって生成された前記気泡の過半数の直径が約１μｍから約１００μｍである、請求項１７に記載の電気化学電池。
【請求項１９】
前記燃料極及び前記酸化剤還元極が、放電の間において、前記燃料極において前記金属燃料を酸化し、前記酸化剤還元極において酸化剤を還元して、負荷に印加するための放電電位差を前記燃料極と前記酸化剤還元極との間に発生させるように構成される、請求項１又は請求項２に記載の電気化学電池。
【請求項２０】
前記燃料極及び前記充電用電極が、再充電の間において、電源から前記燃料極と前記充電用電極との間に再充電電位差を印加されることにより、前記金属燃料の還元可能な種を還元して前記金属燃料を前記燃料極の上に電着させ、前記酸化剤の酸化可能な種を酸化するように構成される、請求項１に記載の電気化学電池。
【請求項２１】
前記イオン伝導性媒体が水性電解質溶液を含む、請求項１又は請求項２に記載の電気化学電池。
【請求項２２】
前記水性電解質溶液が硫酸、リン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、硝酸、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、塩化ナトリウム、硝酸カリウム、塩化リチウム、有機溶剤、又はイオン液体を含む、請求項２１に記載の電気化学電池。
【請求項２３】
前記イオン伝導性媒質内に、前記気泡流生成器によって生成される前記気泡のサイズを最小化するように構成された気泡サイズ・リミッターをさらに備える、請求項１又は請求項２に記載の電気化学電池。
【請求項２４】
前記気泡サイズ・リミッターが界面活性剤を含む、請求項２３に記載の電気化学電池。
【請求項２５】
前記酸化剤還元極から離間しそれと向き合う第２の酸化剤還元極をさらに備え、前記透過性燃料極が前記酸化剤還元極と前記第２の酸化剤還元極の間に配置される、請求項１又は請求項２に記載の電気化学電池。
【請求項２６】
前記透過性燃料極が、前記酸化剤還元極及び前記第２の酸化剤還元極の両方に対応する共通の燃料極であり、放電中に、前記共通の燃料極の前記金属燃料が酸化され、前記酸化剤還元極及び前記第２の酸化剤還元極の各々の酸化剤が還元される、請求項２５に記載の電気化学電池。
【請求項２７】
前記透過性燃料極が、前記第１の酸化剤還元極に対応付けられた第１の透過性燃料極と、前記第２の酸化剤還元極に対応対応付けられた第２の透過性燃料極とを含む、請求項２５に記載の電気化学電池。
【請求項２８】
前記一又は複数の流れ転向面が、前記イオン伝導性媒質の流れを前記酸化剤還元極及び前記第２の酸化剤還元極の各々の周囲に誘導し、その後に少なくとも部分的に前記透過性燃料極を通過させる１対の循環路を確立するように構成される、請求項２５に記載の電気化学電池。
【請求項２９】
前記一又は複数の流れ転向面が前記１対の循環路を前記電池内の閉じた周回路として確立する、請求項２８に記載の電気化学電池。
【請求項３０】
前記気泡流生成器が前記充電用電極のみである、請求項２に記載の電気化学電池。
【請求項３１】
前記一又は複数の流れ転向面が前記循環路を前記電池内の閉じた周回路として確立する、請求項１又は請求項２に記載の電気化学電池。
【請求項３２】
電気化学電池内でイオン伝導性媒質を流す方法であって、前記電気化学電池は、金属燃料を支持するように構成された透過性燃料極と、前記燃料極から離間して配置された酸化剤還元極と、（ａ）前記酸化剤還元極、（ｂ）前記透過性燃料極及び前記酸化剤還元極から離間している別個の充電用電極、及び（ｃ）前記透過性燃料極の一部分、から成る群より選択される充電用電極と、を備え、前記燃料極、前記酸化剤還元極、及び前記充電用電極はそれぞれ前記イオン伝導性媒質と接触し、前記イオン伝導性媒質がそれらの間でイオンを伝導し、前記方法は、
浮力によって前記イオン伝導性媒質を上方に引き上げて流れを生み出す気泡を、前記イオン伝導性媒質内に放出する工程を含み、
前記電気化学電池内の一又は複数の流れ転向面は、少なくとも部分的に前記透過性燃料極を通過するように前記イオン伝導性媒質の流れを誘導する循環路を確立し、
前記気泡を放出する工程は、スパージャーを用いて前記電気化学電池内に気泡を導入する工程を含む、方法。
【請求項３３】
前記気泡を放出する工程は、前記充電用電極が酸素気泡を発生するように前記電気化学電池を充電する工程を含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記一又は複数の流れ転向面が前記循環路を前記電池内の閉じた周回路として確立する、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記電気化学電池が前記酸化剤還元極から離間しそれと向き合う第２の酸化剤還元極をさらに備え、透過性燃料極が前記酸化剤還元極と前記第２の酸化剤還元極の間に配置され、
前記一又は複数の流れ転向面が、前記酸化剤還元極及び前記第２の酸化剤還元極の各々の周囲に前記流れを誘導し、その後に少なくとも部分的に前記透過性燃料極を通過させる１対の循環路を確立する、請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】
前記一又は複数の流れ転向面が前記１対の循環路を前記電池内の閉じた周回路として確立する、請求項３５に記載の方法。