JP2015210910A - Metal air battery - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal air battery capable of interrupting a battery reaction.SOLUTION: A magnesium air battery 10 includes an air electrode 13 and a magnesium electrode 15 facing each other via an electrolyte 30 in a housing 11, and a space SB in the housing 11, the space serving as a retreat part capable of interrupting a battery reaction through the movement of the electrolyte 30 by the vertical inversion of the housing. When the housing 11 is vertically inverted, the electrolyte 30 flows out from between the air electrode 13 and the magnesium electrode 15 by the action of a gravitational force to flow into the space SB.

Description

本発明は、空気極と金属極とを備える金属空気電池に関する。   The present invention relates to a metal-air battery including an air electrode and a metal electrode.

天災時や風水害時及びＡＣ電源の入手困難な環境で、食塩水や水等を注入すると発電可能な金属空気電池が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、陽極を構成するＭｎＯ2空気電極と、その電極に対向され金属ＭｇあるいはＭｇ合金の陰極と、その陽極と陰極との間に介装されるセパレータと、空気導入多孔質シートと、水溶性紙に内蔵された電解質を有する電解質袋と、から構成される携帯用マグネシウム・空気電池が開示されている。 A metal-air battery is known that can generate power when saline or water is injected in a natural disaster, storm and flood damage, or in an environment where it is difficult to obtain an AC power supply (see, for example, Patent Document 1). Patent Document 1 discloses a MnO 2 air electrode constituting an anode, a metal Mg or Mg alloy cathode facing the electrode, a separator interposed between the anode and the cathode, and an air-introduced porous sheet. And a portable magnesium-air battery comprising an electrolyte bag having an electrolyte incorporated in water-soluble paper.

特開２０１２−２５６５４７号公報JP 2012-256547 A

しかし、従来の金属空気電池は、電解液を注入して反応が始まると反応を止めることができない。このため、電池容量全ては必要ないが、少しの電力が必要となった場合でも、電解液を注入して反応が始まると、反応を止めることができず、必要過多の電力が無駄になってしまう。
再び電力を取り出そうとしても、電力を使い切った後で取り出せないという事態が生じ、再び使いたいときは、新しい電池を用意しなければならなかった。 However, the conventional metal-air battery cannot stop the reaction when the electrolyte is injected and the reaction starts. For this reason, not all battery capacity is required, but even when a little electric power is required, if the reaction is started by injecting the electrolyte, the reaction cannot be stopped and excessive power is wasted. End up.
Even if it tried to take out the power again, there was a situation where it could not be taken out after the power was used up, and when I wanted to use it again, I had to prepare a new battery.

本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、電池反応を中断させることができる金属空気電池を提供することを目的としている。   This invention is made | formed in view of the situation mentioned above, and it aims at providing the metal air battery which can interrupt a battery reaction.

上述した課題を解決するため、本発明は、筐体内に電解液を介して対向する空気極と金属極とを備える金属空気電池において、前記筐体内に、前記電解液又は前記金属極の少なくともいずれかが移動して電池反応を中断可能な待避部を設け、前記筐体の上下を反転した場合に、重力の作用により前記電解液が前記空気極と前記金属極との間から流出して前記待避部に流入することを特徴とする。
この構成によれば、筐体を上下に反転させる、という容易な作業で電池反応を中断させることができる。 In order to solve the above-described problem, the present invention provides a metal-air battery including an air electrode and a metal electrode facing each other with an electrolytic solution in a housing, and at least one of the electrolytic solution or the metal electrode in the housing. When the reversing part is provided so that the battery reaction can be interrupted and the casing is turned upside down, the electrolyte flows out from between the air electrode and the metal electrode due to the action of gravity. It flows into the evacuation part.
According to this configuration, the battery reaction can be interrupted by an easy operation of inverting the casing up and down.

また、本発明は、筐体内に電解液を介して対向する空気極と金属極とを備える金属空気電池において、前記筐体内に、前記電解液又は前記金属極の少なくともいずれかが移動して電池反応を中断可能な待避部を設け、前記金属極を前記待避部に向けてスライド自在に支持するスライド支持部を設けたことを特徴とする。
この構成によれば、金属極を容易に待避部に移動させて電池反応を容易に中断させることができる。 Further, the present invention provides a metal-air battery comprising an air electrode and a metal electrode facing each other with an electrolytic solution in a housing, and at least one of the electrolytic solution or the metal electrode moves into the housing. The present invention is characterized in that a retracting portion capable of interrupting the reaction is provided, and a slide support portion is provided that slidably supports the metal electrode toward the retracting portion.
According to this configuration, the battery reaction can be easily interrupted by easily moving the metal electrode to the saving part.

前記空気極と前記金属極とを含む閉回路を選択的に形成する回路を備えるようにしても良い。この構成によれば、空気極と金属極とを含む閉回路を形成して金属空気電池の負極（金属極）表面に形成された不動態皮膜を除去し、負極（金属極）表面をリフレッシュさせることができ、電池反応を再開させ易くなる。   A circuit that selectively forms a closed circuit including the air electrode and the metal electrode may be provided. According to this configuration, a closed circuit including an air electrode and a metal electrode is formed, the passive film formed on the negative electrode (metal electrode) surface of the metal-air battery is removed, and the negative electrode (metal electrode) surface is refreshed. It is easy to restart the battery reaction.

前記閉回路を流れる積算電流値を検出する積算電流検出部を設けるようにしても良い。この構成によれば、金属空気電池の負極（金属極）表面に形成された不導体皮膜を除去し、負極（金属極）表面をリフレッシュできたか否かを判断可能な情報を得ることができる。この場合、前記積算電流検出部は、検出した積算電流値に応じて回路を開回路にするようにしても良い。この構成によれば、開回路に切り替えるためのユーザー操作を不要にすることができ、且つ、放電電力のロスを低減することができる。   You may make it provide the integrated current detection part which detects the integrated current value which flows through the said closed circuit. According to this configuration, it is possible to obtain information capable of determining whether or not the surface of the negative electrode (metal electrode) can be refreshed by removing the non-conductive film formed on the surface of the negative electrode (metal electrode) of the metal-air battery. In this case, the integrated current detection unit may open the circuit according to the detected integrated current value. According to this configuration, a user operation for switching to an open circuit can be made unnecessary, and loss of discharge power can be reduced.

また、前記電解液は水系が好ましい。この構成によれば、重力を利用して容易かつ迅速に電解液を移動させることができる。
また、前記電解液の容積は、前記筐体の容積の３０％以上、７０％以下が好ましい。３０％未満であると、マグネシウム極と反応する面積が少なくなって、取り出せる電池容量が少なくなる。また、７０％より多いと、電解液が注入されない退避部の空間が少なくなって、電解液又はマグネシウム極を移動させたとしても、電池反応を中断させることができなくなる。この構成によれば、電解液を待避部に待避可能にしつつ電池の体積エネルギー密度を確保することができる。 The electrolytic solution is preferably aqueous. According to this configuration, the electrolyte can be moved easily and quickly using gravity.
The volume of the electrolytic solution is preferably 30% or more and 70% or less of the volume of the casing. If it is less than 30%, the area that reacts with the magnesium electrode decreases, and the battery capacity that can be taken out decreases. On the other hand, if it is more than 70%, the space of the retracting portion into which the electrolytic solution is not injected becomes small, and the battery reaction cannot be interrupted even if the electrolytic solution or the magnesium electrode is moved. According to this configuration, it is possible to ensure the volumetric energy density of the battery while allowing the electrolytic solution to be saved in the saving part.

また、前記筐体内で発生したガスを排出するガス排出口が前記筐体の上部又は下部の少なくともいずれかに設置されるようにしても良い。この構成によれば、電池反応中や電池反応中断中にガスを排出させることができる。
また、前記筐体内に、前記筐体の上下の反転により生じる電解液の流れの流速を下げる流速低減部材を設けるようにしても良い。この構成によれば、電解液が勢い良く移動することによる金属極等の悪影響を抑えることができる。 In addition, a gas discharge port for discharging the gas generated in the housing may be installed in at least one of an upper portion and a lower portion of the housing. According to this configuration, the gas can be discharged during the battery reaction or during the battery reaction interruption.
In addition, a flow rate reducing member that lowers the flow rate of the electrolyte flow generated by turning the case upside down may be provided in the case. According to this configuration, it is possible to suppress an adverse effect such as a metal electrode caused by the electrolyte solution moving vigorously.

また、前記金属極はマグネシウム極であっても良い。この構成によれば、マグネシウム空気電池において、電池反応を中断させることが可能になる。   The metal electrode may be a magnesium electrode. According to this configuration, the battery reaction can be interrupted in the magnesium-air battery.

本発明によれば、電池反応を中断させることができる金属空気電池を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the metal air battery which can interrupt a battery reaction can be provided.

第１実施形態に係るマグネシウム空気電池を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the magnesium air battery which concerns on 1st Embodiment. 上下に反転させたときのマグネシウム空気電池を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a magnesium air battery when it is reversed up and down. マグネシウム空気電池を周辺回路と共に示した図である。It is the figure which showed the magnesium air battery with the peripheral circuit. マグネシウム空気電池の変形例の説明に供する図である。It is a figure where it uses for description of the modification of a magnesium air battery. 第２実施形態に係るマグネシウム空気電池を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the magnesium air battery which concerns on 2nd Embodiment. 上下に反転させたときのマグネシウム空気電池を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a magnesium air battery when it is reversed up and down. （Ａ）は第３実施形態に係るマグネシウム空気電池を模式的に示した図であり、（Ｂ）はマグネシウム極を移動した状態を模式的に示した図である。(A) is the figure which showed typically the magnesium air battery which concerns on 3rd Embodiment, (B) is the figure which showed typically the state which moved the magnesium electrode. （Ａ）は抵抗放電回路を用いた変形例を示した図であり、（Ｂ）は抵抗放電回路の具体例を示した図である。(A) is the figure which showed the modification using a resistance discharge circuit, (B) is the figure which showed the specific example of the resistance discharge circuit. 変形例の説明に供する図である。It is a figure where it uses for description of a modification.

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の金属空気電池の第１実施形態に係るマグネシウム空気電池１０の斜視図である。
マグネシウム空気電池１０は、図１に示すように、合成樹脂等の剛性材料で形成された縦長中空構造の筐体（外装体）１１を備え、筐体１１外に露出する空気極１３と、空気極１３と対向するように筐体１１内に収容されるマグネシウム極（金属極）１５とを備えている。本構成のマグネシウム空気電池１０は、空気極１３が正極として作用し、マグネシウム極１５が負極として作用する一次電池である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a perspective view of a magnesium-air battery 10 according to a first embodiment of a metal-air battery of the present invention.
As shown in FIG. 1, the magnesium-air battery 10 includes a casing (exterior body) 11 having a vertically long hollow structure made of a rigid material such as a synthetic resin, an air electrode 13 exposed outside the casing 11, and air A magnesium electrode (metal electrode) 15 accommodated in the housing 11 is provided so as to face the electrode 13. The magnesium-air battery 10 of this configuration is a primary battery in which the air electrode 13 acts as a positive electrode and the magnesium electrode 15 acts as a negative electrode.

図１に示す前後左右、及び、上下の各方向は、マグネシウム空気電池１０を電池として使用するときの各方向に対応し、以下の説明に使用する各方向と同じである。
筐体１１は、上下（鉛直方向）に延びる直方体形状であり、上下長の次に前後長が長く、左右長が最も短い箱型に形成されている。詳述すると、この筐体１１は、左右一対の側板１１Ｌ、１１Ｒと、各側板１１Ｌ、１１Ｒの前縁間を塞ぐ前板１１Ａと、各側板１１Ｌ、１１Ｒの後縁間を塞ぐ後板１１Ｂ、各側板１１Ｌ、１１Ｒの上縁間を塞ぐ上板１１Ｃと、各側板１１Ｌ、１１Ｒの下縁間を塞ぐ底板１１Ｄとを一体的に備える。なお、ここでは前後左右の水平方向については、後述する空気極１３に連結される正極端子１８と、マグネシウム極１５に連結される負極端子１９とが前方向に設けられている。 The front and rear, right and left, and up and down directions shown in FIG. 1 correspond to the directions when the magnesium-air battery 10 is used as a battery, and are the same as the directions used in the following description.
The casing 11 has a rectangular parallelepiped shape extending in the vertical direction (vertical direction), and is formed in a box shape having the longest longitudinal length next to the vertical length and the shortest horizontal length. More specifically, the housing 11 includes a pair of left and right side plates 11L and 11R, a front plate 11A that closes between the front edges of the side plates 11L and 11R, and a rear plate 11B that closes between the rear edges of the side plates 11L and 11R. An upper plate 11C that blocks between the upper edges of the side plates 11L and 11R and a bottom plate 11D that blocks between the lower edges of the side plates 11L and 11R are integrally provided. Here, in the front-rear and left-right horizontal directions, a positive electrode terminal 18 connected to an air electrode 13 described later and a negative electrode terminal 19 connected to the magnesium electrode 15 are provided in the front direction.

側板１１Ｌ、１１Ｒは、この筐体１１の中で最も大きい面を構成している。一方の側板（本構成では左側板）１１Ｌの下側には開口部が形成されると共に、その内側にこの開口部に対応する位置に開口部１６Ａを有する板部材（空気極側パネル）１６を介して空気極１３が取り付けられ、他方の側板（本構成では右側板）１１Ｒには、支持部材１７を介してマグネシウム極１５が取り付けられる。   The side plates 11L and 11R constitute the largest surface in the housing 11. An opening is formed on the lower side of one side plate (the left side plate in this configuration) 11L, and a plate member (air electrode side panel) 16 having an opening 16A at a position corresponding to the opening is formed on the inside thereof. An air electrode 13 is attached to the other side plate, and a magnesium electrode 15 is attached to the other side plate (right plate in the present configuration) 11R via a support member 17.

空気極１３は、板部材１６の開口部１６Ａからマグネシウム極１５側に露出し、露出部分がマグネシウム極１５と対向する。空気極１３とマグネシウム極１５とは、各側板１１Ｌ、１１Ｒに平行に取り付けられてその離間距離は一定に保たれている。図１に示す電池使用状態では各正・負極板１３、１５は垂直方向に配置されている。   The air electrode 13 is exposed to the magnesium electrode 15 side from the opening 16 </ b> A of the plate member 16, and the exposed part faces the magnesium electrode 15. The air electrode 13 and the magnesium electrode 15 are attached in parallel to the side plates 11L and 11R, and the distance between them is kept constant. In the battery use state shown in FIG. 1, the positive / negative electrode plates 13 and 15 are arranged in the vertical direction.

マグネシウム極１５を支持する支持部材１７には、右側板１１Ｒから左側板１１Ｌに向けて突出する一対の支持板１７Ａが用いられる。一対の支持板１７Ａは、図１に示す状態で、前後に間隔を空けて配置されるとともに上下に延びる板部材であり、マグネシウム極１５の両端部を、空気極１３と平行に支持する。
この一対の支持板１７Ａは、マグネシウム極１５を、右側板１１Ｒから離れた位置にフローティング支持することにより、マグネシウム極１５を右側板１１Ｒに接着等で直接取り付ける場合よりも空気極１３に近づけて支持する。
これによって、マグネシウム極１５と空気極１３との離間距離が小さくなり、後述する放電反応の際に比較的高い電圧を確保し易くなる。 For the support member 17 that supports the magnesium electrode 15, a pair of support plates 17A that protrude from the right side plate 11R toward the left side plate 11L is used. In the state shown in FIG. 1, the pair of support plates 17 </ b> A are plate members that are spaced apart from each other and extend vertically, and support both ends of the magnesium electrode 15 in parallel with the air electrode 13.
The pair of support plates 17A supports the magnesium electrode 15 closer to the air electrode 13 than when the magnesium electrode 15 is directly attached to the right plate 11R by bonding or the like by floatingly supporting the magnesium electrode 15 at a position away from the right plate 11R. To do.
As a result, the separation distance between the magnesium electrode 15 and the air electrode 13 is reduced, and it is easy to ensure a relatively high voltage during the discharge reaction described later.

また、一対の支持板１７Ａ間には上下に連続する隙間が形成されるので、筐体１１内に電解液３０を注入した状態で筐体１１を上下に反転させた場合に、支持板１７Ａが電解液３０の上下方向の流れを妨げない。
なお、正・負極板１３、１５間の離間距離が適正範囲内であれば、上記支持板１７Ａを用いずに、マグネシウム極１５を右側板１１Ｒに接着等で直接取り付ける構成にしても良い。 In addition, since a continuous gap is formed between the pair of support plates 17A, when the case 11 is turned upside down with the electrolyte 30 injected into the case 11, the support plate 17A The flow of the electrolyte 30 in the vertical direction is not hindered.
If the distance between the positive and negative electrode plates 13 and 15 is within an appropriate range, the magnesium electrode 15 may be directly attached to the right plate 11R by bonding or the like without using the support plate 17A.

前板１１Ａには、空気極１３に連結される正極端子１８と、マグネシウム極１５に連結される負極端子１９とが図示しないガスケット等を介して液密に貫通するように設けられ、これら正・負極端子１８、１９を介して電力が外部に出力される。
上板１１Ｃには、上下に貫通する貫通孔部２１が設けられるとともに、この筐体１１を図１に示す電池使用状態から上下に反転させた姿勢（後述する図２）で立設させるための複数（本構成では４本）の足部２２が設けられる。
この貫通孔部２１は、筐体１１内に電解液３０を注入したり、後述する放電反応によって筐体１１内に生じたガス（本構成では水素ガス）を排出したりするためのガス排出口等に使用され、この貫通孔部２１を塞ぐ蓋体（例えば、シリコンキャップ）２３が着脱自在に設けられる。 The front plate 11A is provided with a positive electrode terminal 18 connected to the air electrode 13 and a negative electrode terminal 19 connected to the magnesium electrode 15 so as to penetrate liquid-tightly through a gasket or the like (not shown). Electric power is output to the outside through the negative terminals 18 and 19.
The upper plate 11C is provided with a through hole portion 21 penetrating vertically, and the casing 11 is erected in an upside down posture (FIG. 2 described later) from the battery use state shown in FIG. A plurality of (four in this configuration) foot portions 22 are provided.
The through-hole portion 21 is a gas discharge port for injecting the electrolyte 30 into the housing 11 or discharging gas (hydrogen gas in this configuration) generated in the housing 11 by a discharge reaction described later. A lid (for example, a silicon cap) 23 that is used for the above-mentioned and closes the through-hole portion 21 is detachably provided.

底板１１Ｄには、上下に貫通する貫通孔部３１が設けられるとともに、筐体１１を図１に示す使用状態で立設させるための複数（本構成では４本）の足部３２が設けられる。
この貫通孔部３１は、筐体１１を図１に示す使用状態から上下に反転させた姿勢（後述する図２）のときに筐体１１内に生じたガスを排出するためのガス排出口等に使用され、貫通孔部３１を塞ぐ蓋体（例えば、シリコンキャップ）３３が着脱自在に設けられる。
また、この貫通孔部３１を、電解液３０を注入するときの電解液注入口としても使用することが可能である。なお、図１に示す例では、筐体１１を左右半割構造で形成し、内部に空気極１３やマグネシウム極１５を組み込んだ後に互いを溶着等で接合する組立構造にした場合を示している。 The bottom plate 11D is provided with a through-hole portion 31 penetrating vertically, and a plurality of (four in this configuration) foot portions 32 for standing the casing 11 in the use state shown in FIG.
The through-hole portion 31 is a gas discharge port for discharging gas generated in the housing 11 when the housing 11 is vertically inverted from the use state shown in FIG. 1 (FIG. 2 described later). And a lid (for example, a silicon cap) 33 that closes the through hole 31 is detachably provided.
Further, the through-hole portion 31 can also be used as an electrolyte solution injection port when the electrolyte solution 30 is injected. In the example shown in FIG. 1, a case is shown in which the housing 11 is formed in a left and right halved structure, and an assembly structure in which the air electrode 13 and the magnesium electrode 15 are assembled and joined together by welding or the like is shown. .

空気極１３は、空気極本体（不図示）と、絶縁性多孔質シート（不図示）と、網状支持体（不図示）とを積層して一体に形成され、左側板１１Ｌに設けられた開口部１６Ａを有する板部材１６を介して外に露出するとともに、マグネシウム極１５側にも露出する。
空気極本体は、所定粘度に調整された導電材料スラリーを集電体に塗布した後に焼成して形成される。具体的には、導電材料としてケッチェンブラック粉末を用い、これに触媒として白金を担持させ、水と攪拌混合する。その後、これらをバインダーとして用いられるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の水性分散液に投入し、攪拌混合することにより所定の粘度の導電材料スラリーを調合する。そして、このスラリーを厚さ１．１ｍｍの発泡ニッケルからなる集電体に塗布した後、１００℃で乾燥し、２７０℃で焼成して、空気極本体となる。前記空気極本体の周囲は予めコイニングされ、その一部に前方向に延出する正極端子１８が接続されている。 The air electrode 13 is an opening provided in the left side plate 11L, which is integrally formed by laminating an air electrode body (not shown), an insulating porous sheet (not shown), and a net-like support (not shown). It is exposed to the outside through the plate member 16 having the portion 16A and also exposed to the magnesium electrode 15 side.
The air electrode body is formed by applying a conductive material slurry adjusted to a predetermined viscosity to a current collector and then firing it. Specifically, ketjen black powder is used as a conductive material, platinum is supported on this as a catalyst, and is stirred and mixed with water. Thereafter, these are put into an aqueous dispersion of polytetrafluoroethylene (PTFE) used as a binder, and mixed with stirring to prepare a conductive material slurry having a predetermined viscosity. And after apply | coating this slurry to the collector which consists of a foam nickel with a thickness of 1.1 mm, it dries at 100 degreeC, bakes at 270 degreeC, and becomes an air electrode main body. The periphery of the air electrode body is coined in advance, and a positive electrode terminal 18 extending in the forward direction is connected to a part of the air electrode body.

絶縁性多孔質シートは、酸素を透過させ、水分の透過を抑制する撥水性を備える孔径５〜４０μｍの多孔質膜である。例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）からなる多孔性のシートが用いられ、この絶縁性多孔質シートを２枚重ねて、焼成した空気極本体の外へ露出する一方の面に同時に圧着している。
網状支持体は、ステンレススチール製のエキスパンドメタルで形成された幅０．６ｍｍのストランドで、縦１．７ｍｍ、横２．２ｍｍの網目を持つ目の細かいものである。網状支持体は、圧着した絶縁性多孔質シートの外側の面に配置され、空気極本体の周囲と共にその周囲を結着材で結着される。なお、この構成に限らず、開口部を持つ２枚の合成樹脂性パネルで空気極１３を挟み込む様にして取り付けても良い。これによって、空気極１３は、外部の空気をマグネシウム空気電池１０の内部に通気可能とし、内部の電解液３０は外部に透過不能な非透水性を有する。 The insulating porous sheet is a porous film having a pore diameter of 5 to 40 μm having water repellency that allows oxygen to permeate and suppresses moisture permeation. For example, a porous sheet made of polytetrafluoroethylene (PTFE) is used, and two sheets of this insulating porous sheet are stacked and simultaneously bonded to one surface exposed to the outside of the fired air electrode body. .
The net-like support is a 0.6 mm wide strand made of stainless steel expanded metal and has a fine mesh with a mesh length of 1.7 mm and a width of 2.2 mm. The net-like support is disposed on the outer surface of the pressure-bonded insulating porous sheet, and the periphery of the air electrode body is bound together with the binding material. In addition, not only this structure but you may attach so that the air electrode 13 may be pinched | interposed with two synthetic resin panels with an opening part. As a result, the air electrode 13 allows external air to be ventilated inside the magnesium-air battery 10, and the internal electrolyte solution 30 has non-water permeability that is not permeable to the outside.

マグネシウム極１５は、所定の組成のマグネシウム合金、又は、マグネシウムを板状にして形成される。マグネシウム空気電池１０を使用する場合には、空気極１３とマグネシウム極１５との間に、マグネシウム極１５からマグネシウムイオンが溶出可能な水系の電解液３０が充填される。
電解液３０は、アニオンとして塩化物イオンを含み、カチオンとしてアルカリ金属イオン（Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ，Ｆｒ）、アルカリ土類金属イオン（Ｂｅ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｒａ）の少なくとも１つを含む水溶液が用いられる。本実施形態では、電解液３０として、安全性及び導電性の高い点からナトリウムイオンを含む塩化ナトリウム水溶液（濃度１０％程度）が用いられるが、特にこれに限定されない。 The magnesium electrode 15 is formed of a magnesium alloy having a predetermined composition or a plate of magnesium. When the magnesium air battery 10 is used, a water-based electrolyte 30 capable of eluting magnesium ions from the magnesium electrode 15 is filled between the air electrode 13 and the magnesium electrode 15.
The electrolyte 30 includes chloride ions as anions, alkali metal ions (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) as cations, and alkaline earth metal ions (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra). An aqueous solution containing at least one of the following is used. In the present embodiment, a sodium chloride aqueous solution (concentration of about 10%) containing sodium ions is used as the electrolytic solution 30 from the viewpoint of high safety and conductivity, but is not particularly limited thereto.

マグネシウム極１５は、マグネシウムが９６％、アルミニウムが３％、亜鉛が１％のＡＳＴＭ規格のＡＺ３１、又は、ＡＺ６１、ＡＺ９１等が用いられる。なお、ＡＳＴＭ規格によるものに限らず、公知のＭｇ−Ａｌ−Ｚｎ系合金を用いても良い。また、アルミニウム及び亜鉛以外の元素を添加しても良く、例えば、Ｓｉ，Ｃｕ，Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｚｒ等の他の元素を添加しても良い。   The magnesium electrode 15 is made of ASTM standard AZ31, AZ61, AZ91, or the like, which is 96% magnesium, 3% aluminum, and 1% zinc. In addition, you may use not only what is based on an ASTM specification but a well-known Mg-Al-Zn type alloy. Further, elements other than aluminum and zinc may be added. For example, other elements such as Si, Cu, Li, Na, K, Fe, Ni, Ti, and Zr may be added.

このように構成されるマグネシウム空気電池１０は、空気極１３では絶縁性多孔質シートを通して供給される酸素と電解液３０に空気極本体が接触することにより、正極反応が進行し、マグネシウム極１５では負極反応が進行し、放電が行われる。この場合の反応は以下の通りである。   In the magnesium-air battery 10 configured as described above, the cathode reaction proceeds by the air electrode body contacting the oxygen supplied through the insulating porous sheet and the electrolyte 30 in the air electrode 13, and the magnesium electrode 15 The negative electrode reaction proceeds and discharge is performed. The reaction in this case is as follows.

（空気極）Ｏ2＋２Ｈ2Ｏ＋４ｅ−→４ＯＨ−
（マグネシウム極）
マグネシウムの発電反応：Ｍｇ＋２ＯＨ−→Ｍｇ（ＯＨ）2＋２ｅ−
マグネシウムの自己放電：Ｍｇ＋２Ｈ2Ｏ→Ｍｇ（ＯＨ）2＋Ｈ2 (Air electrode) O 2 + 2H 2 O + 4e− → 4OH−
(Magnesium electrode)
Power generation reaction of magnesium: Mg + 2OH− → Mg (OH) 2 + 2e−
Magnesium self-discharge: Mg + 2H 2 O → Mg (OH) 2 + H 2

ところで、このマグネシウム空気電池１０は、図１に示すように、筐体１１を上下に２分割したときの一方の空間（図１中、境界Ｋを境にした下方空間）ＳＡ内に、空気極１３及びマグネシウム極１５を対向配置し、他方の空間（退避部）ＳＢには正・負極板１３、１５等を配置していない。
そして、電池として使用する場合には、筐体１１の容積の３０％以上、７０％以下に相当する量の電解液３０が筐体１１内に注入される。ここで、図１では、筐体１１の容積の５０％に相当する量の電解液３０が注入された場合を示している。
このため、図１に示すように、筐体１１の底板１１Ｄに設けられた足部３２を使用して筐体１１を立設させた状態、つまり、空気極１３及びマグネシウム極１５を有する一方の空間ＳＡが他方の空間ＳＢより下方に位置した状態では、空気極１３とマグネシウム極１５とが電解液３０に浸かる。これによって、上記の放電反応（電池反応）を行うことができる。 By the way, as shown in FIG. 1, the magnesium-air battery 10 includes an air electrode in one space SA (a lower space with a boundary K in FIG. 1) SA when the casing 11 is divided into two parts. 13 and the magnesium electrode 15 are arranged opposite to each other, and the positive / negative electrode plates 13 and 15 are not arranged in the other space (retreat portion) SB.
When used as a battery, an amount of the electrolytic solution 30 corresponding to 30% or more and 70% or less of the volume of the housing 11 is injected into the housing 11. Here, FIG. 1 shows a case where an amount of the electrolytic solution 30 corresponding to 50% of the volume of the housing 11 is injected.
For this reason, as shown in FIG. 1, the housing 11 is erected using the legs 32 provided on the bottom plate 11 </ b> D of the housing 11, that is, one of the air electrodes 13 and the magnesium electrode 15. In a state where the space SA is located below the other space SB, the air electrode 13 and the magnesium electrode 15 are immersed in the electrolytic solution 30. Thereby, the above discharge reaction (battery reaction) can be performed.

ここで、図２は、筐体１１を上下に反転させたときのマグネシウム空気電池１０を示している。
上下に反転させた場合、筐体１１の上板１１Ｃに設けられた足部２２を使用することによって、上下に反転した姿勢で筐体１１を立設させることができる。
この場合、空気極１３とマグネシウム極１５が収容される一方の空間ＳＡが、他方の空間ＳＢよりも上方に位置するため、重力の作用により電解液３０が空間ＳＡから流出して他方の空間ＳＢ内に流入し、電解液３０を空気極１３とマグネシウム極１５との間から待避させることができる。このため、上記の放電反応（電池反応）を行うことができなくなり、放電反応を中断させることができる。
すなわち、ユーザーがマグネシウム空気電池１０を把持し、上下に反転させることによって、電解液３０を、電池反応を中断可能な待避部として機能する空間ＳＢに容易に移動させることができ、容易に電池反応を中断させることができる。 Here, FIG. 2 shows the magnesium-air battery 10 when the casing 11 is turned upside down.
When inverted up and down, the case 11 can be erected in an upside-down posture by using the foot portion 22 provided on the upper plate 11C of the case 11.
In this case, since one space SA in which the air electrode 13 and the magnesium electrode 15 are accommodated is located above the other space SB, the electrolytic solution 30 flows out of the space SA due to the action of gravity, and the other space SB. The electrolyte solution 30 can be withdrawn from between the air electrode 13 and the magnesium electrode 15. For this reason, it becomes impossible to perform said discharge reaction (battery reaction), and a discharge reaction can be interrupted.
That is, when the user holds the magnesium-air battery 10 and flips it up and down, the electrolytic solution 30 can be easily moved to the space SB functioning as a retreat unit capable of interrupting the battery reaction. Can be interrupted.

以上の構成により、本構成のマグネシウム空気電池１０は、まず、内部に電解液３０が存在しない状態で保管することによって長期に渡って保管することができる。そして、ユーザーが電池として使用したいときに、電解液３０を筐体１１に注入することによって上記放電反応を開始させ、電力を取り出すことができる（図１の状態）。
この図１の状態では、上板１１Ｃ及び底板１１Ｄに設けられた蓋体２３、３３のうち、上側に位置する蓋体２３を外すことによって、放電反応によって筐体１１内に発生するガス（本構成では水素ガス）を上方に排出することができる。これによって、内部ガスによる正・負極板１３、１５や筐体１１等への悪影響を回避することができる。 With the above configuration, the magnesium-air battery 10 of this configuration can be stored for a long period of time by first storing it without the electrolyte 30 therein. And when a user wants to use as a battery, by inject | pouring the electrolyte solution 30 into the housing | casing 11, the said discharge reaction can be started and electric power can be taken out (state of FIG. 1).
In the state of FIG. 1, by removing the lid 23 located on the upper side of the lids 23 and 33 provided on the top plate 11C and the bottom plate 11D, the gas generated in the casing 11 by the discharge reaction (this In the configuration, hydrogen gas) can be discharged upward. As a result, it is possible to avoid adverse effects of the internal gas on the positive / negative electrode plates 13 and 15 and the housing 11.

ユーザーが電池容量全てを取り出す前に反応を止めたい場合には、マグネシウム空気電池１０を上下に反転させることによって、図２に示すように、電解液３０を空間ＳＢに待避させ、放電反応を容易に中断させることができる。この図２の状態（電池不使用状態）では、正・負極板１３、１５と電解液３０とが接触しないので、マグネシウム極１５の自己放電や空気極１３の劣化を抑えることが可能である。
なお、この図２に示す状態の場合、上下一対の蓋体２３、３３のうち、上側に設けられた蓋体（底板１１Ｄに設けられた蓋体）３３を外すことによって、上下反転後であっても、内部に残留するガス（水素ガス）や、正・負極板１３、１５間に残留する電解液３０の影響で発生するガス（水素ガス）を上方に排出することができる。これによって、放電反応を中断した状態が継続しても、内部ガスによる正・負極板１３、１５や筐体１１等への悪影響を回避することができる。 When the user wants to stop the reaction before taking out the entire battery capacity, the magnesium-air battery 10 is turned upside down to save the electrolyte 30 in the space SB as shown in FIG. Can be interrupted. In the state of FIG. 2 (battery not used state), the positive / negative electrode plates 13 and 15 and the electrolytic solution 30 are not in contact with each other, so that self-discharge of the magnesium electrode 15 and deterioration of the air electrode 13 can be suppressed.
In the state shown in FIG. 2, the upper cover (cover provided on the bottom plate 11 </ b> D) 33 of the pair of upper and lower cover bodies 23, 33 is removed to remove the upper and lower parts. However, the gas (hydrogen gas) remaining inside and the gas (hydrogen gas) generated due to the influence of the electrolytic solution 30 remaining between the positive and negative electrode plates 13 and 15 can be discharged upward. As a result, even if the state in which the discharge reaction is interrupted continues, it is possible to avoid adverse effects of the internal gas on the positive / negative electrode plates 13 and 15 and the casing 11.

その後、ユーザーが電池を使用したときに、マグネシウム空気電池１０を上下に反転させることにより、重力の作用により電解液３０が空間ＳＢから流出して空間ＳＡ内に流入するので（図１の状態）、放電反応を容易に再開させることができる。   Thereafter, when the user uses the battery, the magnesium-air battery 10 is turned upside down so that the electrolytic solution 30 flows out of the space SB and flows into the space SA by the action of gravity (state of FIG. 1). The discharge reaction can be easily restarted.

このようにして、このマグネシウム空気電池１０は、昼間は携帯電話等の充電に使用し、夜間は上下反転させて保管し、翌日の昼間、再び上下反転させて携帯電話等の充電に使用する、といった使い方が可能となる。
また、本構成では、図１に示すように、一対の支持板１７Ａ間に上下に連続する隙間が形成されているので、マグネシウム空気電池１０を上下にひっくり返す場合に、支持板１７Ａが電解液３０の流れを妨げない。また、マグネシウム極１５及び空気極１３側が垂直に配置されているので、マグネシウム空気電池１０を上下にひっくり返す場合に、これら正・負極板１５、１３についても電解液３０の流れを妨げない。従って、本構成では、空間ＳＡ、ＳＢ間の電解液３０の流れを円滑化することが可能であり、空間ＳＡに残留する電解液３０を低減し、電池反応を迅速に中断させることが可能である。 In this way, the magnesium-air battery 10 is used for charging a mobile phone or the like during the day, stored upside down at night, and turned upside down again during the day to be used for charging the mobile phone or the like. Can be used.
Moreover, in this structure, as shown in FIG. 1, since the gap | interval which continues up and down is formed between a pair of support plates 17A, when turning the magnesium air battery 10 up and down, the support plate 17A is the electrolyte 30. Does not obstruct the flow. Further, since the magnesium electrode 15 and the air electrode 13 are vertically arranged, the flow of the electrolyte 30 is not disturbed with respect to the positive / negative electrode plates 15 and 13 when the magnesium-air battery 10 is turned upside down. Therefore, in this configuration, the flow of the electrolytic solution 30 between the spaces SA and SB can be smoothed, the electrolytic solution 30 remaining in the space SA can be reduced, and the battery reaction can be interrupted quickly. is there.

また、本構成では、図１に示すように、電池使用状態において、マグネシウム極１５と底板１１Ｄとの間に隙間ができるようにマグネシウム極１５を配置したので、放電反応により生成される生成物（本構成ではＭｇ（ＯＨ）2：水酸化マグネシウム）が底板１１Ｄに堆積した場合でも、その影響を避けて放電反応を継続することができる。 Moreover, in this structure, as shown in FIG. 1, since the magnesium electrode 15 is disposed so that a gap is formed between the magnesium electrode 15 and the bottom plate 11D in the battery use state, a product ( In this configuration, even when Mg (OH) 2 : magnesium hydroxide) is deposited on the bottom plate 11D, the discharge reaction can be continued while avoiding the influence.

続いて、マグネシウム空気電池１０の周辺回路を説明する。
図３は、マグネシウム空気電池１０を周辺回路と共に示した図である。
図３では、複数のマグネシウム空気電池１０を直列に接続し、両端のマグネシウム極１５と空気極１３とにＤＣ−ＤＣ変換装置（電力変換装置）１２５が接続される。ＤＣ−ＤＣ変換装置１２５は、直流電力を異なる直流電力に変換する変換回路１２６を備える。これによって、電池反応により出力された直流電力は、携帯電話の充電等に適した直流電力に変換されて出力される。 Then, the peripheral circuit of the magnesium air battery 10 is demonstrated.
FIG. 3 is a diagram showing the magnesium-air battery 10 together with peripheral circuits.
In FIG. 3, a plurality of magnesium-air batteries 10 are connected in series, and a DC-DC converter (power converter) 125 is connected to the magnesium electrode 15 and the air electrode 13 at both ends. The DC-DC converter 125 includes a conversion circuit 126 that converts DC power into different DC power. As a result, the DC power output by the battery reaction is converted into DC power suitable for charging a mobile phone and output.

すなわち、ＤＣ−ＤＣ変換装置１２５は、利用側の機器に合わせた電力に変換する電力変換装置として機能する。従って、例えば、利用側の機器が、携帯電話よりも高い電流値又は電圧値を要求する機器の場合には、ＤＣ−ＤＣ変換装置１２５を変更することによって容易に対応可能である。また、このＤＣ−ＤＣ変換装置１２５が、出力電力を様々な電力に切り替える切替機能を具備するように構成しても良い。また、電池反応により得られる電力が大きい場合には、交流電力に変換するＤＣ−ＡＣ変換装置を具備するように構成しても良い。なお、複数のマグネシウム空気電池１０を特に区別して説明する必要がない場合、組電池１０Ａと表記する。   That is, the DC-DC conversion device 125 functions as a power conversion device that converts power into power that matches the equipment on the use side. Therefore, for example, when the device on the use side is a device that requires a higher current value or voltage value than the mobile phone, it can be easily handled by changing the DC-DC converter 125. Further, the DC-DC converter 125 may be configured to have a switching function for switching the output power to various powers. Moreover, when the electric power obtained by a battery reaction is large, you may comprise so that the DC-AC converter which converts into alternating current power may be comprised. In addition, when it is not necessary to distinguish between the plurality of magnesium-air batteries 10 in particular, they are denoted as an assembled battery 10A.

一般に、マグネシウムは反応性が高い材質であるため、自己放電が生じやすい。
本構成では、マグネシウム合金を用いることにより、電池反応で発生する酸化物（例えば、亜鉛酸化物）によって、マグネシウム極１５の表面に自己放電を阻害し水素の発生を抑制する不動態皮膜（保護被膜とも言う）を形成し、自己放電反応を抑制することができる。 In general, since magnesium is a highly reactive material, self-discharge tends to occur.
In this configuration, a passive film (protective coating) that suppresses the generation of hydrogen by inhibiting the self-discharge on the surface of the magnesium electrode 15 by the oxide (for example, zinc oxide) generated in the battery reaction by using the magnesium alloy. The self-discharge reaction can be suppressed.

しかしながら、発明者等の検討によると、不動態皮膜が電池反応（発電反応）も阻害することがあり、電池反応を中断させた後、電池反応を再開させようとしたときに、微弱な電流を取り出すことができるが、これより大きい電流を取り出すことが難しい場合があった。また、放電の際に下限電圧の設定がある場合には、対応できないおそれがある。特に、亜鉛が添加されているときに、電流を取り出せない事態が生じ易かった。
そこで、本構成では、マグネシウム極１５と空気極１３との間に、開閉式の短絡回路１３１を設けている。この開閉式の短絡回路１３１は、直列接続されたマグネシウム空気電池１０の両端のマグネシウム極１５と空気極１３との間に接続され、ユーザーが手動で開閉可能な手動式のスイッチ（いわゆる手動スイッチ）に構成されている。 However, according to the study by the inventors, the passive film may also inhibit the battery reaction (power generation reaction). When the battery reaction is interrupted and then the battery reaction is attempted to resume, a weak current is applied. Although it can be taken out, it may be difficult to take out a current larger than this. Also, if there is a lower limit voltage setting during discharge, there is a risk that it will not be possible. In particular, when zinc was added, a situation where current could not be taken out easily occurred.
Therefore, in this configuration, an open / close short circuit 131 is provided between the magnesium electrode 15 and the air electrode 13. The open / close type short circuit 131 is connected between the magnesium electrode 15 and the air electrode 13 at both ends of the magnesium-air battery 10 connected in series, and can be manually opened and closed by a user (so-called manual switch). It is configured.

この開閉式の短絡回路１３１を開から閉へと切り替えることにより、全てのマグネシウム空気電池１０の極板１５、１３を含む閉回路、つまり、全てのマグネシウム空気電池１０を短絡させる閉回路が形成される。これによって、各マグネシウム空気電池１０に一時的に比較的大きな電流を強制的に流し、マグネシウム極１５の表面に形成された不動態皮膜を電解液中に溶解させ、フレッシュな金属表面を露出させることができる。   By switching the open / close type short circuit 131 from open to closed, a closed circuit including the electrode plates 15 and 13 of all the magnesium-air batteries 10, that is, a closed circuit that short-circuits all the magnesium-air batteries 10 is formed. The As a result, a relatively large current is forced to flow temporarily through each magnesium air battery 10, the passive film formed on the surface of the magnesium electrode 15 is dissolved in the electrolyte, and the fresh metal surface is exposed. Can do.

従って、電池反応を中断させた後に、マグネシウム空気電池１０を上下にひっくり返し、開閉式の短絡回路１３１を開から閉へと一時的に切り替えることにより、マグネシウム空気電池１０を簡単にリフレッシュさせることができ、電池反応を再開させ易い状態に戻すことができる。
このため、リフレッシュ後に短絡回路１３１を閉から開へと戻すことにより、電池反応を再開させることができ、十分な電流を直ぐに出力可能となる。これによって、マグネシウム空気電池１０の出力側に利用側機器を接続すれば、その利用側機器の駆動や充電に適した電力を直ぐに供給することが可能になる。
なお、全てのマグネシウム空気電池１０を直列接続させた状態で短絡させるため、個々のマグネシウム空気電池１０毎に開閉式の短絡回路１３１を設ける場合に比して、大電流を流し易くなるとともに、部品点数を削減可能である。 Therefore, after interrupting the battery reaction, the magnesium air battery 10 can be easily refreshed by turning the magnesium air battery 10 upside down and temporarily switching the open / close short circuit 131 from open to closed. It is possible to return to a state in which the battery reaction can be easily restarted.
For this reason, the battery reaction can be restarted by returning the short circuit 131 from the closed state to the open state after the refresh, and a sufficient current can be immediately output. Thus, if a usage-side device is connected to the output side of the magnesium-air battery 10, it is possible to immediately supply power suitable for driving and charging the usage-side device.
In addition, since all the magnesium air batteries 10 are short-circuited in a state where they are connected in series, it is easy to flow a large current as compared with the case where an open / close type short circuit 131 is provided for each magnesium air battery 10, and the components The number of points can be reduced.

また、開閉式の短絡回路１３１は、図３に示すように、ＤＣ−ＤＣ変換装置１２５内に設けられている。このため、ＤＣ−ＤＣ変換装置１２５の外装体等を利用して短絡回路１３１を収容可能であり、短絡回路１３１専用の外装体等を不要にすることができる。また、短絡回路１３１は、組電池１０Ａのマグネシウム極１５と空気極１３との間に介挿される構成であるため、短絡回路１３１を備えない従来のマグネシウム空気電池に、短絡回路１３１を容易に追加可能である。
しかも、同図３に示すように、短絡回路１３１を、変換回路１２６の入力側（マグネシウム空気電池１０側）に設けているので、短絡回路１３１を閉に切り替えた場合にできる閉回路上に変換回路が存在せず、その分、閉回路中の抵抗を小さくすることができる。従って、効率良く大電流（短絡電流）を流すことができ、マグネシウム空気電池１０を効率良くリフレッシュさせることができる。 The open / close short circuit 131 is provided in the DC-DC converter 125 as shown in FIG. For this reason, the short circuit 131 can be accommodated using the exterior body of the DC-DC converter 125, and the exterior body only for the short circuit 131 can be made unnecessary. Further, since the short circuit 131 is configured to be interposed between the magnesium electrode 15 and the air electrode 13 of the assembled battery 10A, the short circuit 131 can be easily added to a conventional magnesium air battery that does not include the short circuit 131. Is possible.
Moreover, as shown in FIG. 3, since the short circuit 131 is provided on the input side (magnesium-air battery 10 side) of the conversion circuit 126, it is converted into a closed circuit that can be generated when the short circuit 131 is switched to the closed state. There is no circuit, and accordingly, the resistance in the closed circuit can be reduced. Therefore, a large current (short-circuit current) can be passed efficiently, and the magnesium-air battery 10 can be refreshed efficiently.

また、ＤＣ−ＤＣ変換装置１２５内に短絡回路１３１を備えるので、ＤＣ−ＤＣ変換装置１２５を取り外せば、短絡回路１３１も取り外すことができ、短絡回路１３１の着脱が容易である。従って、短絡回路１３１の交換・点検等のメンテナンス作業も容易に行い易くなる。   Moreover, since the short circuit 131 is provided in the DC-DC converter 125, if the DC-DC converter 125 is removed, the short circuit 131 can also be removed, and the short circuit 131 can be easily attached and detached. Therefore, maintenance work such as replacement and inspection of the short circuit 131 can be easily performed.

以上説明したように、このマグネシウム空気電池１０では、筐体１１内に、電解液３０が移動して電池反応を中断可能な待避部となる空間ＳＢを設けたので、電池反応を容易に中断させることができる。
しかも、筐体１１の上下を反転した場合に、重力の作用により電解液３０が空気極１３とマグネシウム極１５との間から流出して空間ＳＢに流入するので、筐体１１を上下に反転させる、という容易な作業で電池反応を中断させることができる。また、再び上下を反転することによって、電解液３０を空間ＳＢから空気極１３とマグネシウム極１５との間に容易に移動させることもでき、容易な作業で電池反応を再開させることができる。 As described above, in this magnesium-air battery 10, the battery reaction is easily interrupted because the space SB is provided in the casing 11 as a retreating part in which the electrolytic solution 30 can move and interrupt the battery reaction. be able to.
Moreover, when the casing 11 is turned upside down, the electrolyte 30 flows out from between the air electrode 13 and the magnesium electrode 15 due to the action of gravity, and flows into the space SB. Therefore, the casing 11 is turned upside down. The battery reaction can be interrupted by an easy operation. Further, by reversing the top and bottom again, the electrolytic solution 30 can be easily moved between the air electrode 13 and the magnesium electrode 15 from the space SB, and the battery reaction can be restarted with an easy operation.

また、本実施形態は、通気性を有する空気極１３を備えるため、電池反応を中断させた場合に、図２に示すように、空気極１３が電解液３０に触れないようにすることができ、電池反応により生じたガス（本構成では水素ガス）を空気極１３を通して外部に排出することができる。このため、貫通孔部３１の蓋体３３を外さない場合でも、電池反応中断時の内圧を大気圧程度に抑えることができ、内圧上昇を原因とする保管時の不具合を抑えることができる。
また、電解液３０は、水系であるため、重力を利用して容易かつ迅速に電解液３０を移動させることができる。 Moreover, since this embodiment is provided with the air electrode 13 which has air permeability, when a battery reaction is interrupted, it can prevent the air electrode 13 from touching the electrolyte solution 30 as shown in FIG. The gas (hydrogen gas in this configuration) generated by the battery reaction can be discharged to the outside through the air electrode 13. For this reason, even when the cover 33 of the through-hole part 31 is not removed, the internal pressure at the time of battery reaction interruption can be suppressed to about atmospheric pressure, and the trouble at the time of storage caused by the increase in internal pressure can be suppressed.
Moreover, since the electrolytic solution 30 is aqueous, the electrolytic solution 30 can be moved easily and quickly using gravity.

電解液３０の容積は、図１の状態で空気極１３とマグネシウム極１５との間に電解液３０が存在し、上下に反転した場合（図２）に、空気極１３とマグネシウム極１５との間に待避する条件を満たすようにすれば、電池反応の開始／停止を切り替え可能である。一方、外装体である筐体１１の容積に対して電解液３０が少ないと、電池の体積エネルギー密度が小さくなってしまい、好ましくない。
本構成では、上記条件を満たす範囲で、電解液３０の容積を筐体１１の容積の３０％以上、７０％以下に規定することにより、電池の体積エネルギー密度を確保することができる。 The volume of the electrolytic solution 30 is such that when the electrolytic solution 30 exists between the air electrode 13 and the magnesium electrode 15 in the state of FIG. The battery reaction can be started / stopped by satisfying the condition for saving in the meantime. On the other hand, if the amount of the electrolytic solution 30 is small with respect to the volume of the casing 11 which is an exterior body, the volume energy density of the battery becomes small, which is not preferable.
In this configuration, the volume energy density of the battery can be ensured by defining the volume of the electrolytic solution 30 to 30% or more and 70% or less of the volume of the housing 11 within a range satisfying the above conditions.

さらに、本構成では、筐体１１内で発生したガスを排出するガス排出口となる貫通孔部２１、３１が、筐体１１の上部と下部とに設置されるので、電池反応中、及び、電池反応中断中のいずれの状態でも、ガスを排出させることができる。
また、本構成は、マグネシウム極１５を支持する支持部材１７（一対の支持板１７Ａ）に上下に連続する隙間を有し、且つ、マグネシウム極１５及び空気極１３が垂直方向に沿って配置されるため、支持部材１７、マグネシウム極１５及び空気極１３が電解液３０の流れを妨げない。従って、マグネシウム極１５と空気極１３との間に残留する電解液３０を低減し、電池反応を迅速に中断させることが可能である。 Furthermore, in this configuration, since the through-hole portions 21 and 31 that serve as gas discharge ports for discharging the gas generated in the housing 11 are installed in the upper and lower portions of the housing 11, during the battery reaction, and The gas can be discharged in any state where the battery reaction is interrupted.
Further, in this configuration, the support member 17 (a pair of support plates 17A) that supports the magnesium electrode 15 has a gap that continues vertically, and the magnesium electrode 15 and the air electrode 13 are arranged along the vertical direction. Therefore, the support member 17, the magnesium electrode 15, and the air electrode 13 do not hinder the flow of the electrolytic solution 30. Therefore, the electrolyte solution 30 remaining between the magnesium electrode 15 and the air electrode 13 can be reduced, and the battery reaction can be quickly interrupted.

また、本構成では、負極を構成するマグネシウム極１５と正極を構成する空気極１３とを含む閉回路を選択的に形成する回路である開閉式の短絡回路１３１を備えるので、マグネシウム極１５の不動態皮膜の影響等により電池を休止後に電池反応を再開し難くなる場合でも、電池反応を再開させ易くなるとともに、比較的大きい電流を取り出し易くなる。
しかも、この短絡回路１３１は、組電池１０Ａのマグネシウム極１５と空気極１３との間に設ければ良く、簡易に設けることができる。従って、部品点数の増大や装置の大型化を抑えることができ、コストアップを抑え易くなる。
また、この開閉式の短絡回路１３１は、手動式のスイッチで構成されるため、これによっても、簡易に構成でき、且つ、ユーザーが操作し易い。 In addition, in this configuration, since the open / close-type short circuit 131 that is a circuit that selectively forms a closed circuit including the magnesium electrode 15 that constitutes the negative electrode and the air electrode 13 that constitutes the positive electrode is provided, Even when it becomes difficult to restart the battery reaction after the battery is suspended due to the influence of the dynamic film, the battery reaction can be easily restarted and a relatively large current can be easily taken out.
In addition, the short circuit 131 may be provided between the magnesium electrode 15 and the air electrode 13 of the assembled battery 10A, and can be provided simply. Therefore, an increase in the number of parts and an increase in the size of the apparatus can be suppressed, and an increase in cost can be easily suppressed.
In addition, since the open / close-type short circuit 131 is configured by a manual switch, it can be easily configured and is easy for the user to operate.

また、図４に示すように、このマグネシウム空気電池１０の筐体１１内の電解液界面付近に、孔が開いた仕切り板（流速低減部材）３５を設けるようにしても良い。この仕切り板３５を設けることにより、筐体１１を上下に反転させた際に電解液３０の流速を下げることができ、電解液３０が勢い良く移動することによるマグネシウム極１５の損傷等の悪影響を抑えることができる。
より具体的には、図４の例では、筐体１１を上下に２分割する位置（空間ＳＡ、ＳＢの境界位置）に、複数の孔を有する仕切り板３５を延在させて配置している。これにより、筐体１１を上下に反転させたときに電解液３０の流れを仕切り板３５で抑えながら仕切り板３５の孔を通過させて他方の空間ＳＢ（退避部）に流入させ、電解液３０の流速が抑えられる。 Further, as shown in FIG. 4, a partition plate (flow velocity reducing member) 35 with a hole may be provided in the vicinity of the electrolyte interface in the casing 11 of the magnesium-air battery 10. By providing the partition plate 35, the flow rate of the electrolytic solution 30 can be lowered when the casing 11 is turned upside down, and adverse effects such as damage to the magnesium electrode 15 due to the electrolytic solution 30 moving vigorously. Can be suppressed.
More specifically, in the example of FIG. 4, a partition plate 35 having a plurality of holes is extended and arranged at a position (a boundary position between the spaces SA and SB) where the casing 11 is divided into two vertically. . As a result, when the casing 11 is turned upside down, the flow of the electrolyte solution 30 is suppressed by the partition plate 35 while passing through the holes of the partition plate 35 and flows into the other space SB (retracting portion). The flow rate of is suppressed.

上記構成では、電解液界面付近に、流速を下げる仕切り板３５を設けているため、上下に反転した際に電解液３０の全てが仕切り板３５を通過し、仕切り板３５により電解液３０の流速を効率良く抑えることができる。また、仕切り板３５に設ける孔径の調整により、電解液３０の流速の調整も容易である。
なお、マグネシウム極１５等への悪影響を十分に抑えることが可能な範囲で、仕切り板３５を小型にしたり、仕切り板３５の位置を変更したりしても良い。また、孔が開いた仕切り板３５を用いる方法に限らず、電解液３０の流速を下げることが可能な他の流速低減部材を広く適用可能である。 In the above configuration, since the partition plate 35 for reducing the flow rate is provided in the vicinity of the electrolyte interface, all of the electrolyte solution 30 passes through the partition plate 35 when inverted upside down, and the partition plate 35 causes the flow rate of the electrolyte solution 30 to flow. Can be efficiently suppressed. Further, the flow rate of the electrolytic solution 30 can be easily adjusted by adjusting the hole diameter provided in the partition plate 35.
In addition, the partition plate 35 may be downsized or the position of the partition plate 35 may be changed within a range in which the adverse effect on the magnesium electrode 15 and the like can be sufficiently suppressed. In addition, the present invention is not limited to the method using the partition plate 35 with the holes, and other flow rate reduction members that can reduce the flow rate of the electrolyte 30 can be widely applied.

＜第２実施形態＞
図５及び図６は、第２実施形態に係るマグネシウム空気電池１０を示しており、図５は電池使用状態を示し、図６は上下に反転して電池反応を中断させた状態（電池不使用状態）を示している。また、第２実施形態に係るマグネシウム空気電池１０も、第１実施形態と同様のＤＣ−ＤＣ変換装置（電力変換装置）１２５を備えている。なお、第１実施形態と同様の構成は、同一の符号を付して重複する説明は省略する。
第２実施形態のマグネシウム空気電池１０は、合成樹脂等の剛性材料で形成された横長中空構造の筐体（外装体）１１を備え、筐体１１外に露出する空気極１３と、空気極１３と対向するように筐体１１内に収容されるマグネシウム極（金属極）１５とが底板１１Ｄと平行（水平）に配置されている。また、筐体１１の前板１１Ａに、空気極１３に連結される正極端子１８と、マグネシウム極１５に連結される負極端子１９が設けられている。 Second Embodiment
5 and 6 show the magnesium-air battery 10 according to the second embodiment. FIG. 5 shows a battery use state, and FIG. 6 is a state in which the battery reaction is interrupted by inverting up and down (battery not used). State). The magnesium-air battery 10 according to the second embodiment also includes a DC-DC converter (power converter) 125 similar to that of the first embodiment. In addition, the same structure as 1st Embodiment attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits the overlapping description.
A magnesium-air battery 10 according to the second embodiment includes a horizontally-long hollow casing (exterior body) 11 formed of a rigid material such as a synthetic resin, an air electrode 13 exposed to the outside of the casing 11, and an air electrode 13. A magnesium electrode (metal electrode) 15 accommodated in the housing 11 is arranged in parallel (horizontally) to the bottom plate 11D so as to face the substrate 11D. In addition, a positive terminal 18 connected to the air electrode 13 and a negative terminal 19 connected to the magnesium electrode 15 are provided on the front plate 11A of the housing 11.

なお、空気極１３は、第１実施形態と同様に、空気極本体（不図示）と、絶縁性多孔質シート（不図示）と、網状支持体（不図示）とを積層して一体に形成され、底板１１Ｄに設けられた開口部（不図示）を有する板部材１６を介して外に露出するとともに、マグネシウム極１５側にも露出する。また、この空気極本体の外へ露出する一方の面に、酸素を透過させ、水分の透過を抑制する撥水性を備える絶縁性多項シートを２枚重ねて圧着して、底板１１Ｄから漏水することがないように構成されている。   As in the first embodiment, the air electrode 13 is integrally formed by stacking an air electrode body (not shown), an insulating porous sheet (not shown), and a mesh support (not shown). It is exposed to the outside through a plate member 16 having an opening (not shown) provided in the bottom plate 11D and also exposed to the magnesium electrode 15 side. In addition, two insulating polynomial sheets having water repellency that allow oxygen to permeate and suppress moisture permeation are stacked on one surface exposed to the outside of the air electrode body, and then pressure-bonded to leak water from the bottom plate 11D. It is configured so that there is no.

図５及び図６に示すように、筐体１１は、前後（水平方向）に延びる直方体形状であり、前後長の次に左右長が長く、上下長（鉛直方向）が最も短い箱型に形成されている。詳述すると、この筐体１１は、上下一対の側板１１Ｌ、１１Ｒと、各側板１１Ｌ、１１Ｒの前縁間を塞ぐ前板１１Ａと、各側板１１Ｌ、１１Ｒの後縁間を塞ぐ後板１１Ｂ、各側板１１Ｌ、１１Ｒの上縁間を塞ぐ上板１１Ｃと、各側板１１Ｌ、１１Ｒの下縁間を塞ぐ底板１１Ｄとを一体的に備える。上板１１Ｃと底板１１Ｄが最も大きい面を構成しており、底板１１Ｄには、空気極１３が筐体１１の内外に露出するように取り付けられるとともに、支持部材１７を介してマグネシウム極１５が取り付けられる。   As shown in FIGS. 5 and 6, the casing 11 has a rectangular parallelepiped shape extending in the front-rear direction (horizontal direction), and is formed in a box shape having the longest left-right length next to the front-rear length and the shortest vertical length (vertical direction). Has been. More specifically, the housing 11 includes a pair of upper and lower side plates 11L and 11R, a front plate 11A that closes between the front edges of the side plates 11L and 11R, and a rear plate 11B that closes between the rear edges of the side plates 11L and 11R. An upper plate 11C that blocks between the upper edges of the side plates 11L and 11R and a bottom plate 11D that blocks between the lower edges of the side plates 11L and 11R are integrally provided. The top plate 11C and the bottom plate 11D constitute the largest surface, and the air electrode 13 is attached to the bottom plate 11D so as to be exposed to the inside and outside of the housing 11, and the magnesium electrode 15 is attached via the support member 17. It is done.

支持部材１７は、上下に延びる複数（本構成では４個）の円柱部材１７Ｂを有し、底板１１Ｄとマグネシウム極１５の角部との間に各々介挿され、ネジ等の締結部材によって底板１１Ｄとマグネシウム極１５とに連結される。この円柱部材１７Ｂによって底板１１Ｄとマグネシウム極１５との離間距離が決定されるので、空気極１３とマグネシウム極１５との離間距離を一定の設定値に容易に設定可能である。   The support member 17 includes a plurality of (four in this configuration) columnar members 17B extending in the vertical direction. The support members 17 are respectively inserted between the bottom plate 11D and the corners of the magnesium electrode 15, and are attached to the bottom plate 11D by a fastening member such as a screw. And the magnesium electrode 15. Since the separation distance between the bottom plate 11D and the magnesium electrode 15 is determined by the cylindrical member 17B, the separation distance between the air electrode 13 and the magnesium electrode 15 can be easily set to a constant set value.

このマグネシウム極１５の支持構造によれば、マグネシウム極１５を上板１７Ｃに接着等で直接取り付ける場合よりも空気極１３に近づけて配置することができ、放電反応の際に比較的高い電圧を確保し易くなる。
また、これら円柱部材１７Ｂは、前後左右に間隔を空けて配置されるので、水平方向（前後方向及び左右方向）に連続する隙間が形成され、電解液３０の前後左右の流れを妨げない。
なお、正・負極板１３、１５間の離間距離が適正範囲内であれば、上記支持部材１７（円柱部材１７Ｂ）を用いずに、マグネシウム極１５を底板１７Ｄに接着等で直接取り付ける構成にしても良い。 According to the support structure of the magnesium electrode 15, the magnesium electrode 15 can be disposed closer to the air electrode 13 than the case where the magnesium electrode 15 is directly attached to the upper plate 17C by adhesion or the like, and a relatively high voltage is secured during the discharge reaction. It becomes easy to do.
In addition, since these cylindrical members 17B are arranged at intervals in the front-rear and left-right directions, a gap that is continuous in the horizontal direction (the front-rear direction and the left-right direction) is formed, and the flow of the electrolyte 30 in the front-rear, left-right direction is not hindered.
If the distance between the positive and negative electrode plates 13 and 15 is within an appropriate range, the magnesium electrode 15 is directly attached to the bottom plate 17D without using the support member 17 (columnar member 17B). Also good.

上板１１Ｃには、上下に貫通する貫通孔部２１が設けられるとともに、この筐体１１を図４に示す電池使用状態から上下に反転させた姿勢（図５）で立設させるための複数（本構成では４本）の足部２２が設けられる。
また、図６に示すように、底板１１Ｄには、空気極１３を避けた領域に上下に貫通する貫通孔部３１が設けられるとともに、筐体１１を図５に示す使用状態で立設させるための複数（本構成では４本）の足部３２が設けられる。
また、貫通孔部２１、３１には、蓋体（例えば、シリコンキャップ）２３、３３が着脱自在に設けられている。 The upper plate 11C is provided with a through-hole portion 21 penetrating vertically, and a plurality (for standing upright in the posture (FIG. 5) inverted from the battery use state shown in FIG. 4 (FIG. 5). In this configuration, four) leg portions 22 are provided.
Further, as shown in FIG. 6, the bottom plate 11D is provided with a through-hole portion 31 penetrating vertically in a region avoiding the air electrode 13, and the casing 11 is erected in the use state shown in FIG. A plurality of (four in this configuration) foot portions 32 are provided.
In addition, lids (for example, silicon caps) 23 and 33 are detachably provided in the through-hole portions 21 and 31.

図５に示すように、このマグネシウム空気電池１０は、筐体１１を上下に２分割したときの一方の空間（図５中、境界Ｋを境にした下方空間）ＳＡ内に、空気極１３及びマグネシウム極１５を対向配置し、他方の空間（退避部）ＳＢには正・負極板１３、１５等を配置していない。
そして、電池として使用する場合には、筐体１１の容積の３０％以上、７０％以下に相当する量の電解液３０が筐体１１内に注入される。ここで、図５では、筐体１１の容積の４０％に相当する量の電解液３０が注入された場合を示している。 As shown in FIG. 5, the magnesium-air battery 10 includes an air electrode 13 and a space 13 in one space (a lower space with a boundary K in FIG. 5) SA when the casing 11 is divided into two parts. The magnesium electrode 15 is disposed so as to face the other, and the positive / negative electrode plates 13 and 15 are not disposed in the other space (retreat portion) SB.
When used as a battery, an amount of the electrolytic solution 30 corresponding to 30% or more and 70% or less of the volume of the housing 11 is injected into the housing 11. Here, FIG. 5 shows a case where an amount of the electrolytic solution 30 corresponding to 40% of the volume of the housing 11 is injected.

図５に示す状態では、空気極１３とマグネシウム極１５とを有する空間ＳＡ内に電解液３０が溜まるので、放電反応（電池反応）を行うことができる。
図５に示す状態では空気極１３が下側に配置されており、空気極１３が床や地面に密着すると空気の取り込みが阻害されるおそれが考えられるが、本構成では、足部３２によって、空気極１３が床等から離間して配置し、空気を十分に取り込めるようにしている。このため、適切に放電反応を行うことができる。
一方、図５に示す状態から上下に反転することにより、重力により電解液３０が空気極１３とマグネシウム極１５との間から流出して空間ＳＢ（退避部）に流入する。このため、図６に示すように、電解液３０が空気極１３とマグネシウム極１５との間（空間ＳＡ）に電解液３０が存在せず、放電反応を行うことができない。
従って、図５に示す状態から上下に反転して図６に示す状態にすることにより、放電反応を中断させることができる。 In the state shown in FIG. 5, since the electrolyte solution 30 accumulates in the space SA having the air electrode 13 and the magnesium electrode 15, a discharge reaction (battery reaction) can be performed.
In the state shown in FIG. 5, the air electrode 13 is disposed on the lower side, and if the air electrode 13 is in close contact with the floor or the ground, there is a possibility that air intake may be hindered. The pole 13 is arranged away from the floor or the like so that air can be taken in sufficiently. For this reason, discharge reaction can be performed appropriately.
On the other hand, by reversing up and down from the state shown in FIG. 5, the electrolyte 30 flows out from between the air electrode 13 and the magnesium electrode 15 due to gravity and flows into the space SB (retraction unit). For this reason, as shown in FIG. 6, the electrolytic solution 30 does not exist between the air electrode 13 and the magnesium electrode 15 (space SA), and the discharge reaction cannot be performed.
Therefore, the discharge reaction can be interrupted by inverting the state shown in FIG. 5 up and down to the state shown in FIG.

以上説明したように、第２実施形態のマグネシウム空気電池１０においても、筐体１１内に、上下の反転により電解液３０が移動して電池反応を中断可能な待避部となる空間ＳＢを設けたので、第１実施形態と同様に、電池反応を中断させることが可能である、といった各種の効果を得ることができる。また、このマグネシウム空気電池１０も、短絡回路１３１を有するＤＣ−ＤＣ変換装置１２５を備えるため、マグネシウム極１５の不動態皮膜の影響等により電池を休止後に電池反応を再開し難くなる場合でも、電池反応を再開させ易くなる。
また、本構成では、マグネシウム極１５を支持する支持部材１７（円柱部材１７Ｂ）に水平方向（前後方向及び左右方向）に連続する隙間を空けている。このため、筐体１１が水平方向に延びる中空構造であるために支持部材１７間に上下に連続する隙間を形成困難な構成であっても、上下に反転したときに支持部材１７が電解液３０の流れを妨げない。従って、マグネシウム極１５と空気極１３との間に残留する電解液３０を低減し、電池反応を迅速に中断させることが可能である。 As described above, also in the magnesium-air battery 10 of the second embodiment, a space SB serving as a retreating part that can interrupt the battery reaction by moving the electrolyte 30 by upside down in the casing 11 is provided in the casing 11. Therefore, as in the first embodiment, various effects such as the ability to interrupt the battery reaction can be obtained. Further, since the magnesium-air battery 10 also includes the DC-DC converter 125 having the short circuit 131, even when it becomes difficult to resume the battery reaction after the battery is stopped due to the influence of the passive film of the magnesium electrode 15 or the like. It becomes easy to restart the reaction.
Moreover, in this structure, the clearance gap which continues in a horizontal direction (front-back direction and left-right direction) is opened in the support member 17 (column member 17B) which supports the magnesium electrode 15. FIG. For this reason, even if it is difficult to form a vertically continuous gap between the support members 17 because the casing 11 has a hollow structure extending in the horizontal direction, the support member 17 is not dissolved in the electrolyte 30 when it is turned upside down. Does not obstruct the flow. Therefore, the electrolyte solution 30 remaining between the magnesium electrode 15 and the air electrode 13 can be reduced, and the battery reaction can be quickly interrupted.

また、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、マグネシウム空気電池１０の筐体１１内の電解液界面付近に、孔が開いた仕切り板（流速低減部材）３５（図３参照）を設け、この仕切り板３５によって、筐体１１を上下に反転させた際の電解液３０の流速を下げるようにしても良い。また、仕切り板３５以外の他の流速低減部材を用いても良いことは勿論である。   Also in the second embodiment, similarly to the first embodiment, a partition plate (flow velocity reducing member) 35 having a hole near the electrolyte interface in the casing 11 of the magnesium-air battery 10 (see FIG. 3). The partition plate 35 may reduce the flow rate of the electrolytic solution 30 when the casing 11 is turned upside down. Of course, other flow velocity reducing members other than the partition plate 35 may be used.

＜第３実施形態＞
図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、第３実施形態に係るマグネシウム空気電池１０を模式的に示した図である。また、第３実施形態に係るマグネシウム空気電池１０も、上記実施形態と同様のＤＣ−ＤＣ変換装置（電力変換装置）１２５を備えている。なお、上記実施形態と同様の構成は同一の符号を付して示し、重複する説明は省略する。また、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示す各方向は、図１に示す前後左右、及び、上下の各方向と同じである。
このマグネシウム空気電池１０は、マグネシウム極１５を下方の空間ＳＡと上方の空間ＳＢ（退避部）との間に移動自在に支持するスライド支持部４７を有している。
より具体的には、このスライド支持部４７は、筐体１１と同様合成樹脂等の合成樹脂で形成されており、右側板１１Ｒ及び左側板１１Ｌから筐体１１内部に向けて突出する一対の支持板４７Ａを有し、これら支持板４７Ａに上下の空間ＳＡ、ＳＢに渡って連続し、マグネシウム極１５を上下にスライド自在にするスライド溝４７Ｂが形成されている。 <Third Embodiment>
FIGS. 7A and 7B are diagrams schematically showing a magnesium-air battery 10 according to the third embodiment. The magnesium-air battery 10 according to the third embodiment also includes a DC-DC converter (power converter) 125 similar to that of the above embodiment. In addition, the same structure as the said embodiment is attached | subjected and shown, and the overlapping description is abbreviate | omitted. Moreover, each direction shown to FIG. 7 (A) and FIG. 7 (B) is the same as each front / back / left / right direction shown in FIG.
The magnesium-air battery 10 includes a slide support portion 47 that supports the magnesium electrode 15 movably between a lower space SA and an upper space SB (retraction portion).
More specifically, the slide support portion 47 is formed of a synthetic resin such as a synthetic resin like the casing 11, and a pair of supports protruding from the right side plate 11R and the left side plate 11L toward the inside of the casing 11. A plate 47A is provided, and a slide groove 47B is formed in the support plate 47A so as to be continuous over the upper and lower spaces SA and SB and to allow the magnesium electrode 15 to slide up and down.

このスライド構造により、図７（Ａ）に示すように、マグネシウム極１５を電解液３０が貯留される下方の空間ＳＡに移動したり、図７（Ｂ）に示すように、マグネシウム極１５を電解液３０が存在しない上方の空間ＳＢ（退避部）に移動したりすることができる。
なお、本実施形態では、スライド溝４７Ｂが上方に開放する溝に形成され、マグネシウム極１５がスライド溝４７Ｂの下端に当接することにより、下方の空間ＳＡ内にマグネシウム極１５を位置決めすることができる。
また、一対のスライド溝４７Ｂには、マグネシウム極１５を上方の空間ＳＢ内に仮支持するための突起状の仮支持部材４９が設けられる。本実施形態では、仮支持部材４９は、スライド支持部４７に一体に設けられ、スライド溝４７Ｂの幅を狭めるように突出する形状に形成されている。 With this slide structure, the magnesium electrode 15 is moved to a lower space SA in which the electrolytic solution 30 is stored as shown in FIG. 7A, or the magnesium electrode 15 is electrolyzed as shown in FIG. 7B. It is possible to move to the upper space SB (retreat unit) where the liquid 30 does not exist.
In the present embodiment, the slide groove 47B is formed in a groove that opens upward, and the magnesium electrode 15 can contact the lower end of the slide groove 47B, thereby positioning the magnesium electrode 15 in the lower space SA. .
The pair of slide grooves 47B is provided with a projecting temporary support member 49 for temporarily supporting the magnesium electrode 15 in the upper space SB. In the present embodiment, the temporary support member 49 is provided integrally with the slide support portion 47 and is formed in a shape protruding so as to narrow the width of the slide groove 47B.

この仮支持部材４９は、ネオプレン、ポリウレタン等の比較的柔らかいスポンジ状の弾性部材で形成されており、下方の空間ＳＡ内に位置するマグネシウム極１５よりも上方に設けられ、マグネシウム極１５を上方に移動させる場合に、弾性変形によりマグネシウム極１５から待避してマグネシウム極１５の空間ＳＢへの移動を妨げない。一方、仮支持部材４９は、マグネシウム極１５が通過した後に弾性変形により元の形状に復元し、その上にマグネシウム極１５が載置されることにより、マグネシウム極１５を上方の空間ＳＢ内に保持する。   The temporary support member 49 is formed of a relatively soft sponge-like elastic member such as neoprene or polyurethane, and is provided above the magnesium electrode 15 located in the lower space SA, with the magnesium electrode 15 facing upward. In the case of the movement, the movement from the magnesium electrode 15 to the space SB of the magnesium electrode 15 is not hindered by elastic deformation. On the other hand, the temporary support member 49 is restored to its original shape by elastic deformation after the magnesium electrode 15 has passed, and the magnesium electrode 15 is placed on the temporary support member 49, thereby holding the magnesium electrode 15 in the upper space SB. To do.

これによって、ユーザーは、マグネシウム極１５を上方に移動させるだけでマグネシウム極１５を上方の空間ＳＢ内に保持させ、放電反応を中断させることができる。
なお、放電反応を再開したい場合には、ユーザーは、マグネシウム極１５を下方に向けて若干強く移動させることにより、仮支持部材４９が弾性変形によりマグネシウム極１５から待避し、マグネシウム極１５を下方の空間ＳＡに容易に移動させることができる。これにより、放電反応を容易に再開することもできる。 As a result, the user can hold the magnesium electrode 15 in the upper space SB only by moving the magnesium electrode 15 upward and interrupt the discharge reaction.
When the user wants to resume the discharge reaction, the user moves the magnesium electrode 15 downward slightly strongly, so that the temporary support member 49 is retracted from the magnesium electrode 15 due to elastic deformation, and the magnesium electrode 15 is moved downward. It can be easily moved to the space SA. Thereby, the discharge reaction can be easily restarted.

なお、本実施形態では、マグネシウム極１５のタブ部１５Ａを上方に延ばすとともに、タブ部１５Ａの上方に接続され、筐体１１の上板１１Ｃに液密に貫通する負極端子１９を設け、負極端子１９と一体にマグネシウム極１５を上下に移動させるように構成している。この負極端子１９は、図示しないガスケット等を介して筐体１１の上板１１Ｃに固定されている。   In the present embodiment, the tab portion 15A of the magnesium electrode 15 extends upward, and the negative electrode terminal 19 connected to the upper portion of the tab portion 15A and penetrating liquid-tightly into the upper plate 11C of the housing 11 is provided. 19 is configured to move the magnesium electrode 15 up and down integrally. The negative terminal 19 is fixed to the upper plate 11C of the housing 11 via a gasket or the like (not shown).

具体的には、電池反応を中断させるために、マグネシウム極１５を電解液３０が存在しない上方の空間ＳＢ（退避部）に移動する場合には、負極端子１９をつまんで上方へ持ち上げることで、マグネシウム極１５を上方に移動させることができる。
また、電池反応を再開させるために、マグネシウム極１５を電解液３０が貯留される下方の空間ＳＡに移動する場合には、上方へ引き出した負極端子１９の先端を下方に押し下げることで、マグネシウム極１５を下方に移動させることができる。
電池反応を中断させるためにマグネシウム極１５を上下に移動させる場合にユーザーが操作する操作部は、本実施形態では負極端子１５を兼用しているが、これとは別に独立した専用の操作部を別途設けることが好ましい。専用の操作部として、材料を絶縁性を有する部材で形成したり、位置を操作しやすい場所に形成したりすることで、マグネシウム極１５の上下動の操作性等に優れた操作部とすることが可能である。 Specifically, in order to interrupt the battery reaction, when the magnesium electrode 15 is moved to the upper space SB (retreat portion) where the electrolytic solution 30 does not exist, the negative electrode terminal 19 is pinched and lifted upward. The magnesium electrode 15 can be moved upward.
Further, when the magnesium electrode 15 is moved to the lower space SA in which the electrolytic solution 30 is stored in order to restart the battery reaction, the magnesium electrode 15 is pressed down by pushing down the tip of the negative electrode terminal 19 drawn upward. 15 can be moved downward.
The operation unit operated by the user when moving the magnesium electrode 15 up and down to interrupt the battery reaction also serves as the negative electrode terminal 15 in this embodiment, but an independent dedicated operation unit is provided separately from this. It is preferable to provide it separately. As a dedicated operation part, by forming the material with an insulating member or forming the position in a place where it can be easily operated, the operation part has excellent operability in the vertical movement of the magnesium electrode 15. Is possible.

以上説明したように、本実施形態のマグネシウム空気電池１０では、筐体１１内に、マグネシウム極（金属極）１５が移動して電池反応を中断可能な待避部となる空間ＳＢを設けたので、マグネシウム極１５を移動させることによって電池反応を容易に中断させることが可能である。
しかも、マグネシウム極１５を空間ＳＢに向けてスライド自在に支持するスライド支持部４７を設けるようにしたので、マグネシウム極１５の空間ＳＢへの移動を容易に行うことができる。また、第１及び第２実施形態の上下に反転する構成と比べて、上板１１Ｃに足部２２（図１、図２、図４〜図６）を設ける必要がなく、底板１１Ｄに貫通孔部３１及び蓋体３３（図１、図２、図４〜図６）を設ける必要がない、というメリットが得られる。
また、このマグネシウム空気電池１０においても、電解液３０の容積を筐体１１の容積の３０％以上、７０％以下に規定することにより、電池の体積エネルギー密度を確保することができる。 As described above, in the magnesium-air battery 10 according to the present embodiment, the space SB serving as a retreat unit that can move the magnesium electrode (metal electrode) 15 and interrupt the battery reaction is provided in the housing 11. It is possible to easily interrupt the battery reaction by moving the magnesium electrode 15.
In addition, since the slide support portion 47 that slidably supports the magnesium electrode 15 toward the space SB is provided, the movement of the magnesium electrode 15 to the space SB can be easily performed. Moreover, compared with the structure inverted up and down of 1st and 2nd embodiment, it is not necessary to provide the foot | leg part 22 (FIG.1, FIG.2, FIG.4-6) in 11 C of upper plates, and it is a through-hole in bottom plate 11D. The merit that it is not necessary to provide the part 31 and the cover body 33 (FIG. 1, FIG. 2, FIG. 4 to FIG. 6) is obtained.
Also in the magnesium-air battery 10, the volume energy density of the battery can be ensured by defining the volume of the electrolytic solution 30 to 30% or more and 70% or less of the volume of the casing 11.

以上、本発明を実施するための形態について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
例えば、上記各実施形態において、筐体１１を直方体形状に形成する場合を説明したが、筐体１１の形状は適宜に変更しても良く、空気極１３やマグネシウム極１５の形状も適宜に変更しても良い。また、第３実施形態のスライド支持部４７についても、公知のスライド機構を広く適用することができ、また、スライド機構以外の移動機構を用いて、マグネシウム極１５を移動自在に設けるようにしても良い。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was described, this invention is not limited to above-mentioned embodiment, Various deformation | transformation and a change are possible based on the technical idea of this invention.
For example, in each of the above embodiments, the case where the casing 11 is formed in a rectangular parallelepiped shape has been described. However, the shape of the casing 11 may be changed as appropriate, and the shapes of the air electrode 13 and the magnesium electrode 15 are also changed as appropriate. You may do it. Also, a well-known slide mechanism can be widely applied to the slide support portion 47 of the third embodiment, and the magnesium electrode 15 can be provided movably using a moving mechanism other than the slide mechanism. good.

また、上記第１及び第２実施形態では、ガス排出口となる貫通孔部２１、３１を上板１１Ｃ、底板１１Ｄに設ける場合を説明したが、ガスを排出可能な範囲で筐体１１の上部、下部に設けるようにすれば良く、位置変更しても良い。また、ガス排出口を３個以上設けるようにしても良い。   Moreover, although the said 1st and 2nd embodiment demonstrated the case where the through-hole parts 21 and 31 used as a gas exhaust port were provided in the upper plate 11C and the bottom plate 11D, the upper part of the housing | casing 11 in the range which can discharge | emit gas is demonstrated. It may be provided at the lower part, and the position may be changed. Further, three or more gas discharge ports may be provided.

また、上記第１及び第２実施形態では、筐体１１の上下を完全に反転させることによって電池反応を中断させているが、上下を完全に反転させなくても、つまり、回転角度が１８０度以外であっても、電池反応を中断させることができる。
例えば、１５０度回転させた場合も、空気極１３とマグネシウム極１５を有する空間ＳＡが、他方の空間ＳＢよりも上方になるので、電解液３０を空間ＳＢに流入させて電池反応を中断させることができる。厳密には、９０度を超えて回転させれば、空間ＳＡが空間ＳＢよりも上方になるので、電解液３０を空間ＳＢに流入させて電池反応を中断させることができる。従って、電池反応を中断させるための筐体１１の上下の反転は１８０度以外を含んでも良い。 Further, in the first and second embodiments, the battery reaction is interrupted by completely reversing the top and bottom of the casing 11, but even if the top and bottom are not completely reversed, that is, the rotation angle is 180 degrees. Even if it is other than, the battery reaction can be interrupted.
For example, even when rotated 150 degrees, the space SA having the air electrode 13 and the magnesium electrode 15 is located above the other space SB, so that the battery reaction is interrupted by allowing the electrolyte 30 to flow into the space SB. Can do. Strictly speaking, if the rotation is more than 90 degrees, the space SA becomes higher than the space SB, so that the battery solution can be interrupted by flowing the electrolytic solution 30 into the space SB. Therefore, the upside down of the casing 11 for interrupting the battery reaction may include other than 180 degrees.

また、第１及び第２実施形態では、上下の反転により電解液３０が移動して電池反応を中断させる構成を説明し、第３実施形態では、マグネシウム極１５を移動させて電池反応を中断させる構成を説明したが、両構成を具備するようにしても良い。この場合、上下の反転により電池反応を中断させたり、上下を反転させずに電池反応を中断させたりすることができる。つまり、本発明は、電解液３０又はマグネシウム極１５の少なくともいずれかを移動して電池反応を中断可能にすれば良い。   In the first and second embodiments, a configuration in which the electrolytic solution 30 is moved by upside down to interrupt the battery reaction is described. In the third embodiment, the magnesium electrode 15 is moved to interrupt the battery reaction. Although the configuration has been described, both configurations may be provided. In this case, the battery reaction can be interrupted by upside down, or the battery reaction can be interrupted without upside down. In other words, in the present invention, the battery reaction may be interrupted by moving at least one of the electrolytic solution 30 and the magnesium electrode 15.

また、上記の各実施形態では、本発明をマグネシウム空気電池１０に適用する場合を説明したが、これに限らず、筐体１１内に電解液３０を介して対向する空気極１３と金属極とを備える公知の金属空気電池に広く適用が可能である。
例えば、金属極に亜鉛、鉄、アルミニウム等の金属又はその合金を用いることが可能である。金属極に亜鉛を用いた場合は、電解液３０に水酸化カリウム水溶液を用いるようにすれば良く、金属極に鉄を用いた場合は、電解液３０にアルカリ系水溶液を用いるようにすれば良い。また、金属極にアルミニウムを用いた場合は、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを含む電解液３０を用いるようにすれば良い。 In each of the above embodiments, the case where the present invention is applied to the magnesium-air battery 10 has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the air electrode 13 and the metal electrode facing each other with the electrolytic solution 30 in the housing 11. It can be widely applied to known metal-air batteries including
For example, a metal such as zinc, iron, aluminum, or an alloy thereof can be used for the metal electrode. When zinc is used for the metal electrode, an aqueous potassium hydroxide solution may be used for the electrolytic solution 30. When iron is used for the metal electrode, an alkaline aqueous solution may be used for the electrolytic solution 30. . Further, when aluminum is used for the metal electrode, an electrolytic solution 30 containing sodium hydroxide or potassium hydroxide may be used.

また、上記の各実施形態では、筐体１１内に電解液３０を注入する場合を説明したが、これに限らず、マグネシウム極１５から金属イオン（マグネシウムイオン）が溶出可能な電解液３０に含まれる電解質を、不織布又は織布からなる非水溶性の袋体に包んで筐体１１内（好ましくは、電解液注入口の真下）に予め入れてあり、前記筐体１１内に水を注ぎ入れることによって電池として作動するようにすることもできる。例えば、マグネシウム空気電池の場合は、好ましくは電解質に塩化ナトリウムが用いられる。   In each of the above embodiments, the case where the electrolytic solution 30 is injected into the housing 11 has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the electrolytic solution 30 that can elute metal ions (magnesium ions) from the magnesium electrode 15 is included. The electrolyte is wrapped in a water-insoluble bag made of non-woven fabric or woven fabric and placed in advance in the casing 11 (preferably directly under the electrolyte inlet), and water is poured into the casing 11. It can also be made to operate as a battery. For example, in the case of a magnesium air battery, sodium chloride is preferably used as the electrolyte.

また、上記の各実施形態では、短絡回路１３１をＤＣ−ＤＣ変換装置１２５の組電池１０Ａ側に設ける場合を説明したが、短絡回路１３１をＤＣ−ＤＣ変換装置１２５の出力側に設けるようにしても良いし、ＤＣ−ＤＣ変換装置１２５外に設けるようにしても良い。つまり、短絡回路１３１の位置は適宜に変更しても良い。
また、上記の各実施形態の短絡回路１３１については公知の構成を広く適用することができる。例えば、図８（Ａ）に示すように、抵抗とスイッチとで構成される開閉式の抵抗放電回路１３３を適用し、この抵抗放電回路１３３のスイッチを開から閉へと一時的に切り替えることによって、組電池１０Ａを含む閉回路を形成するようにしても良い。 In each of the above embodiments, the case where the short circuit 131 is provided on the assembled battery 10A side of the DC-DC converter 125 has been described. However, the short circuit 131 is provided on the output side of the DC-DC converter 125. Alternatively, it may be provided outside the DC-DC converter 125. That is, the position of the short circuit 131 may be changed as appropriate.
Moreover, a well-known structure can be applied widely about the short circuit 131 of said each embodiment. For example, as shown in FIG. 8A, an open / close type resistance discharge circuit 133 composed of a resistor and a switch is applied, and the switch of the resistance discharge circuit 133 is temporarily switched from open to closed. A closed circuit including the assembled battery 10A may be formed.

図８（Ｂ）は、この抵抗放電回路１３３にサーキットプロテクタスイッチ１３３Ｓを適用した具体例を示している。サーキットプロテクタスイッチ１３３Ｓは、スイッチ１３３Ｓを開から閉と切り替えた場合にできる閉回路を流れる電流値が予め定めた閾値を超えると、スイッチ開となるスイッチであり、サーキットプロテクタとも称する。
サーキットプロテクタスイッチ１３３Ｓを使用することにより、電流値が許容電流以下に設定された所定値を超える前に自動的にスイッチ開にすることができ、回路の保護等を図り易くなる。また、スイッチ開にする操作を不要にすることができるとともに、無断に放電しなくて良いので、放電電力のロスも低減することもできる。また、サーキットプロテクタスイッチ３３Ｓは広く流通する部品であるため、コストアップ低減にも有利である。 FIG. 8B shows a specific example in which a circuit protector switch 133S is applied to the resistance discharge circuit 133. The circuit protector switch 133S is a switch that opens when the value of the current flowing through the closed circuit when the switch 133S is switched from open to closed exceeds a predetermined threshold, and is also referred to as a circuit protector.
By using the circuit protector switch 133S, the switch can be automatically opened before the current value exceeds a predetermined value set to be equal to or less than the allowable current, and it becomes easy to protect the circuit and the like. In addition, the operation of opening the switch can be made unnecessary, and since it is not necessary to discharge without permission, the loss of discharge power can also be reduced. Further, since the circuit protector switch 33S is a widely distributed component, it is advantageous for reducing the cost.

なお、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）では、抵抗放電回路１３３（サーキットプロテクタスイッチ１３３Ｓを含む）を、ＤＣ−ＤＣ変換装置１２５の組電池１０Ａ側に設ける場合を説明したが、抵抗放電回路１３３をＤＣ−ＤＣ変換装置１２５の出力側に設けるようにしても良いし、ＤＣ−ＤＣ変換装置１２５外に設けるようにしても良い。つまり、抵抗放電回路１３３の位置は適宜に変更しても良い。
また、上記の各実施形態において、ＤＣ−ＤＣ変換装置１２５を備えないようにしても良い。この場合でも、組電池１０Ａのマグネシウム極１５と空気極１３の間に、開閉式の短絡回路１３１（抵抗放電回路１３３を含む）を設けることにより、電池反応を再開させ易くなる、等の上記実施形態と同様の各種効果を得ることができる。 8A and 8B, the case where the resistance discharge circuit 133 (including the circuit protector switch 133S) is provided on the assembled battery 10A side of the DC-DC converter 125 has been described. The circuit 133 may be provided on the output side of the DC-DC converter 125 or may be provided outside the DC-DC converter 125. That is, the position of the resistance discharge circuit 133 may be changed as appropriate.
In each of the above embodiments, the DC-DC converter 125 may not be provided. Even in this case, the above-described implementation such that the battery reaction can be easily resumed by providing an open / close short circuit 131 (including the resistance discharge circuit 133) between the magnesium electrode 15 and the air electrode 13 of the assembled battery 10A. Various effects similar to those of the embodiment can be obtained.

また、図９に示すように、組電池１０Ａのマグネシウム極１５と空気極１３の間に、積算電流検出部１３５を設けるようにしても良い。積算電流検出部１３５は、マグネシウム空気電池１０を含む閉回路を流れる電流値を積算して積算電流値を検出する機能と、積算電流値に応じて短絡回路１３１をスイッチ開に切り替える自動スイッチ機能とを備えている。
積算電流値を検出することにより、マグネシウム空気電池１０をリフレッシュできたか否かを判断可能な情報を得ることができる。自動スイッチ機能においては、例えば、マグネシウム空気電池１０をリフレッシュさせるのに十分な積算電流値に至ると、短絡回路１３１をスイッチ開に切り替えるように予め閾値が設定される。これによって、積算電流値が閾値に至ると自動的に開回路に切り替わり、リフレッシュ動作を終了させることができる。従って、開回路に切り替えるためのユーザー操作を不要にすることができ、且つ、放電電力のロスを低減することができる。積算電流検出部１３５についても公知の構成を広く適用可能である。 In addition, as shown in FIG. 9, an integrated current detector 135 may be provided between the magnesium electrode 15 and the air electrode 13 of the assembled battery 10 </ b> A. The integrated current detector 135 integrates current values flowing through a closed circuit including the magnesium-air battery 10 to detect the integrated current value, and an automatic switch function that switches the short circuit 131 to open according to the integrated current value. It has.
By detecting the integrated current value, information capable of determining whether or not the magnesium-air battery 10 has been refreshed can be obtained. In the automatic switch function, for example, when the integrated current value sufficient to refresh the magnesium-air battery 10 is reached, a threshold value is set in advance so that the short circuit 131 is switched to the switch open. Thus, when the integrated current value reaches the threshold value, the circuit is automatically switched to an open circuit, and the refresh operation can be terminated. Therefore, a user operation for switching to an open circuit can be made unnecessary, and loss of discharge power can be reduced. A known configuration can be widely applied to the integrated current detection unit 135.

また、組電池１０Ａのマグネシウム極１５と空気極１３の間に、時間検出部を設けるようにしても良い。時間検出部は、閉回路にしてからの経過時間を検出（測定）する機能と、検出した経過時間に応じて短絡回路１３１をスイッチ開に切り替える自動スイッチ機能とを備えている。
経過時間を検出することにより、マグネシウム空気電池１０をリフレッシュできたか否かを判断可能な情報を得ることができる。自動スイッチ機能においては、例えば、マグネシウム空気電池１０をリフレッシュさせるのに十分な経過時間に至ると、短絡回路１３１をスイッチ開に切り替えるように予め閾値が設定される。これによって、経過時間が閾値に至ると自動的に開回路に切り替わり、適切なタイミングでリフレッシュ動作を終了させることができる。従って、開回路に切り替えるためのユーザー操作を不要にすることができ、且つ、放電電力のロスを低減することができる。時間検出部についても公知の構成を広く適用可能である。 Further, a time detection unit may be provided between the magnesium electrode 15 and the air electrode 13 of the assembled battery 10A. The time detection unit has a function of detecting (measuring) an elapsed time since the closed circuit and an automatic switch function for switching the short circuit 131 to the switch open according to the detected elapsed time.
By detecting the elapsed time, information capable of determining whether or not the magnesium-air battery 10 has been refreshed can be obtained. In the automatic switch function, for example, a threshold value is set in advance so as to switch the short circuit 131 to the switch open when an elapsed time sufficient to refresh the magnesium-air battery 10 is reached. Thus, when the elapsed time reaches the threshold value, the circuit is automatically switched to an open circuit, and the refresh operation can be terminated at an appropriate timing. Therefore, a user operation for switching to an open circuit can be made unnecessary, and loss of discharge power can be reduced. A well-known configuration can be widely applied to the time detection unit.

また、上記の各実施形態では、複数のマグネシウム空気電池１０を直列接続する場合を説明したが、これに限らず、並列接続しても良いし、一個のマグネシウム空気電池１０に、ＤＣ−ＤＣ変換装置１２５、短絡回路１３１を適宜に設けた構成にしても良い。
また、上記の実施形態では、アルミニウムと亜鉛を添加したマグネシウム極１５を備えるマグネシウム空気電池１０に本発明を適用する場合を説明したが、これに限らず、少なくとも亜鉛を添加したＭｇ−Ｚｎ系合金のマグネシウム空気電池に本発明を適用しても良い。
さらに、亜鉛を含まないマグネシウム極を備える金属空気電池や、マグネシウム以外の金属極を備える金属空気電池であっても、本発明を適用しても良い。要は、金属極の素材等により休止後に電池反応の再開が困難になるおそれのある金属空気電池に、本発明を広く適用可能である。 Moreover, although each said embodiment demonstrated the case where the several magnesium air battery 10 was connected in series, you may connect in parallel not only to this but to one magnesium air battery 10, DC-DC conversion. The device 125 and the short circuit 131 may be appropriately provided.
In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the magnesium-air battery 10 including the magnesium electrode 15 to which aluminum and zinc are added is described. However, the present invention is not limited thereto, and at least zinc-added Mg—Zn alloy The present invention may be applied to a magnesium-air battery.
Furthermore, the present invention may be applied to a metal-air battery including a magnesium electrode not containing zinc or a metal-air battery including a metal electrode other than magnesium. In short, the present invention can be widely applied to metal-air batteries in which it is difficult to restart the battery reaction after a pause due to the material of the metal electrode or the like.

１０ マグネシウム空気電池（金属空気電池）
１１ 筐体（外装体）
１３ 空気極（正極）
１５ マグネシウム極（金属極、負極）
２１、３１ 貫通孔部（ガス排出口、電解液注入口）
３０ 電解液
３５ 仕切り板（流速低減部材）
４７ スライド支持部（スライド機構）
１２５ ＤＣ−ＤＣ変換装置（電力変換装置）
１３１ 短絡回路
１３３ 抵抗放電回路
１３５ 積算電流検出部
ＳＡ 空間
ＳＢ 空間（待避部） 10 Magnesium air battery (metal-air battery)
11 Housing (exterior body)
13 Air electrode (positive electrode)
15 Magnesium electrode (metal electrode, negative electrode)
21, 31 Through-hole part (gas exhaust port, electrolyte injection port)
30 Electrolyte 35 Partition plate (flow velocity reducing member)
47 Slide support (slide mechanism)
125 DC-DC converter (power converter)
131 Short circuit 133 Resistance discharge circuit 135 Accumulated current detection part SA space SB space (retreat part)

Claims (9)

筐体内に電解液を介して対向する空気極と金属極とを備える金属空気電池において、
前記筐体内に、前記電解液又は前記金属極の少なくともいずれかが移動して電池反応を中断可能な待避部を設け、前記筐体の上下を反転した場合に、重力の作用により前記電解液が前記空気極と前記金属極との間から流出して前記待避部に流入することを特徴とする金属空気電池。 In a metal-air battery comprising an air electrode and a metal electrode facing each other through an electrolyte in the housing,
Provided in the housing is a retracting portion capable of interrupting the battery reaction by moving at least one of the electrolytic solution and the metal electrode, and when the top and bottom of the housing is reversed, the electrolytic solution is caused by the action of gravity. A metal-air battery, wherein the metal-air battery flows out from between the air electrode and the metal electrode and flows into the evacuation part. 筐体内に電解液を介して対向する空気極と金属極とを備える金属空気電池において、
前記筐体内に、前記電解液又は前記金属極の少なくともいずれかが移動して電池反応を中断可能な待避部を設け、前記金属極を前記待避部に向けてスライド自在に支持するスライド支持部を設けたことを特徴とする金属空気電池。 In a metal-air battery comprising an air electrode and a metal electrode facing each other through an electrolyte in the housing,
Provided in the housing is a retracting portion capable of interrupting a battery reaction by moving at least one of the electrolyte or the metal electrode, and a slide support portion for slidably supporting the metal electrode toward the retracting portion. A metal-air battery characterized by being provided. 前記空気極と前記金属極とを含む閉回路を選択的に形成する回路を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属空気電池。   The metal-air battery according to claim 1, further comprising a circuit that selectively forms a closed circuit including the air electrode and the metal electrode. 前記閉回路を流れる積算電流値を検出する積算電流検出部を設けたことを特徴とする請求項３に記載の金属空気電池。   The metal-air battery according to claim 3, further comprising an integrated current detection unit that detects an integrated current value flowing through the closed circuit. 前記電解液は水系であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の金属空気電池。   The metal-air battery according to any one of claims 1 to 4, wherein the electrolytic solution is aqueous. 前記電解液の容積は、前記筐体の容積の３０％以上、７０％以下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の金属空気電池。   6. The metal-air battery according to claim 1, wherein a volume of the electrolytic solution is 30% or more and 70% or less of a volume of the casing. 前記筐体内で発生したガスを排出するガス排出口が前記筐体の上部又は下部の少なくともいずれかに設置されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の金属空気電池。   The metal-air battery according to any one of claims 1 to 6, wherein a gas discharge port for discharging a gas generated in the housing is installed in at least one of an upper portion and a lower portion of the housing. . 前記筐体内に、前記筐体の上下の反転により生じる電解液の流れの流速を下げる流速低減部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の金属空気電池。   2. The metal-air battery according to claim 1, wherein a flow rate reduction member that lowers a flow rate of an electrolyte flow generated by turning the casing upside down is provided in the casing. 前記金属極はマグネシウム極であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の金属空気電池。   The metal-air battery according to any one of claims 1 to 8, wherein the metal electrode is a magnesium electrode.
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