JP2002033097A - 水中航走体用海水電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 導水口または排水口の断面積を大きくして
も、リーク電流が増大することなく、不溶性物質の排出
の促進と筐体内の温度上昇の抑制が図れる水中航走体用
海水電池を得る。 【解決手段】 水中を航走する水中航走体の推進動力源
として使用される電池１であって、前記電池１が複数個
のセルを直列に接続されて筐体２内に収容され、この筐
体２に、導水口６と、導水路３と、排水口７と、排水路
４とを設け、前記セルの、導水路付近または排水路付近
の少なくとも一方に、海水または淡水の流れを蛇行させ
る仕切板５を設けてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塩化銀、塩化鉛等
を正極に、マグネシウム合金を負極に使用し、海水また
は淡水中に浸漬することによって活性化させ、得られた
電力を推進動力源として水中を航走する水中航走体に搭
載される水中航走体用海水電池に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水中航走体用海水電池は、海水または淡
水中に浸漬することによって活性化させるため、海水ま
たは淡水を、電池を収容した筐体内に導入する導水口と
それを排出する排水口が設けられている。

【０００３】このような水中航走体用海水電池は、塩化
銀、塩化鉛等を正極に、マグネシウム合金を負極に使用
しているため、複数個のセルを直列に接続した直列接続
体とすることによって所望の電圧を得、前記直列接続体
を複数個並列に接続した直並列接続体とすることによっ
て所望の電力を得るようにしている。

【０００４】ところが、前述した水中航走体用海水電池
は、すべてのセルを均一に活性化させる必要性から、海
水または淡水を一括して前記直列接続体または直並列接
続体に供給するとともに、海水または淡水を排水口から
排出すると同時に、活性化によって生じた不溶性物質を
円滑に排出し、反応熱による筐体内の温度上昇を抑制で
きるような構造になっている。

【０００５】上記した、すべてのセルを均一に活性化さ
せる構造のものとしては、特開昭５２−３５８３２号公
報に記載されたような、電解液の流量分布を均等にする
ような整流片を兼ねたスペーサを正、負極板の反応面に
備えたものがあり、これによって電圧を安定化すること
ができる。

【０００６】ところが、前記公報に記載されたものは、
正、負極板の反応面積が小さいものであれば、工数的に
も対応できるが、正、負極板の反応面積が大きいもの
や、活性化によって生じた不溶性物質の排出を促進し、
反応熱による筐体内の温度上昇を抑制することを考慮し
て導水口や排水口の幅を大きくしたものであれば、工数
的な理由や、周縁を絶縁テープで絶縁処理しただけで
は、セル間に流れるリーク電流が抑制できないという理
由によって対応できていなかった。

【０００７】そのため、リーク電流よって電圧や電力が
得られなくなることには対しては、活物質の量に余裕を
持たせたうえで、導水口および排水口の幅を電池を収容
した筐体の直径の３分の１程度にすることによって対応
していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記した、導水口およ
び排水口の幅を電池を収容した筐体の直径の３分の１程
度にすると、不溶性物質の排出の促進や筐体内の温度上
昇の抑制には寄与できるが、何らかの原因で一部のセル
が活性化できないと、放電可能容量に対するリーク電流
の割合の増大によって設計値どおりの放電時間や放電電
圧が得られず、信頼性が低下するという問題があった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、水中を航走する水中航走体
に搭載され、その推進動力源として使用される水中航走
体用海水電池において、前記電池が、正極と負極とを導
電板の両面に貼り合わせてなる単位を複数個配列し、こ
の単位を構成する正極、隣接する単位を構成する負極お
よび前記正極と負極の間の空間で一つのセルを形成し、
前記単位を構成する負極、他の隣接する単位を構成する
正極および前記負極と正極の間の空間で他のセルを形成
することによって複数個のセルを直列に接続した直列接
続体または前記直列接続体を複数個並列に接続した直並
列接続体からなり、かつ前記電池を収容する筐体を有
し、この筐体に、前記電池を活性化させるための海水ま
たは淡水を筐体内に導入する導水口と、前記導水口から
前記電池に至る導水路と、導入した海水または淡水を筐
体外に排出する排水口と、前記電池から前記排水口に至
る排水路とを設け、前記セルの、導水路付近または排水
路付近の少なくとも一方に、海水または淡水の流れを蛇
行させる仕切板を設けたことを特徴とするものであり、
これにより、セル間の共通電解液によるリーク電流の一
部を遮断または抑制することができる。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の水中航走体用海水電池において、導水路または排水
路の少なくとも一方が、水路の一部においてその断面積
を変化させた構造、または水路の一部もしくは全部にお
いてそれを蛇行させた構造の両方またはいずれか一方を
具備していることを特徴とするものであり、これによ
り、断面積を変化させた分だけ総リーク電流を抑制する
ことができ、蛇行させた分だけさらにセル間のリーク電
流を抑制することができるので、設計値どおりの放電時
間や放電電圧が得られないという問題を排除することが
できる。

【００１１】また、請求項３記載の発明は、請求項２記
載の水中航走体用海水電池において、導水路または排水
路の少なくとも一方に、その一部を覆うカバーを設け、
このカバーによって水路の一部においてその断面積を変
化させた構造、または水路の一部もしくは全部において
それを蛇行させた構造にしていることを特徴とするもの
であり、これにより、総リーク電流の抑制とセル間のリ
ーク電流の抑制を、容易に実現することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態に
基づいて説明する。

【００１３】図１（ａ）は本発明の実施の形態に係る水
中航走体用海水電池を説明するために図示した電池の斜
視図、図１（ｂ）は前記電池を筐体に収容した状態を示
す縦断面図、図１（ｃ）は同横断面図である。

【００１４】すなわち、図１（ａ）に示したように、直
列接続体１０は、円弧状の対向する二辺１１と直線状の
対向する二辺１２を有し、この形状の正極の塩化銀と負
極のマグネシウム合金とを導電板の両面に貼り合わせて
なる単位を複数個配列し、この単位を構成する正極、隣
接する単位を構成する負極および前記正極と負極の間の
空間で一つのセルを形成し、前記単位を構成する負極、
他の隣接する単位を構成する正極および前記負極と正極
の間の空間で他のセルを形成することによって複数個の
セルを直列に接続した構造をなし、この直列接続体１０
を水中航走体の推進動力源の電池１とするため、図１
（ｂ），（ｃ）のように、筐体２内に収容するととも
に、この筐体２に、前記電池１を活性化させるための海
水または淡水を筐体２内に導入する導水口６と、導入し
た海水または淡水を筐体２外に排出する排水口７と、前
記導水口６から前記電池１に至る導水路３と、前記電池
１から前記排水口７に至る排水路４とを設け、前記セル
の、導水路付近または排水路付近の少なくとも一方に、
海水または淡水の流れを蛇行させる仕切板８を設けてい
る。

【００１５】前記仕切板８は、セルを形成する、正極と
負極の間の少なくとも一方の導水路付近または排水路付
近の空間にジグザク状のスペーサを配することにより、
または正極、負極の少なくとも一方の導水路付近または
排水路付近に屏風状のスペーサを立設することによって
設けることができる。

【００１６】図２は本発明の第１の実施の形態に係る水
中航走体用海水電池を示す図で、図１の構成に対し、導
水路３または排水路４の少なくとも一方が、水路の一部
においてその断面積を変化させた構造を付加したもの
で、図２（ａ），（ｂ）はそれに対する実施例を示す図
で、図２（ｃ），（ｄ）は前記実施例に対する各具体例
を示す図である。

【００１７】すなわち、図２（ａ）のものは導水路３ま
たは排水路４の少なくとも一方を、導水口６または排水
口７側の断面積が小さくなるようなテーパー状にしたも
のであり、図２（ｂ）のものは導水路３または排水路４
の少なくとも一方を、中央部の断面積が大きくなるよう
にしたものである。

【００１８】図２（ａ）のような、断面積を変化させる
構造は、図２（ｃ）に示したように、導水路３または排
水路４の少なくとも一方の一部を覆うカバー５を配し、
このカバー５の裏面に壁面５１を設けることによってテ
ーパー状にするのがよく、図２（ｂ）のような、断面積
を変化させる構造は、図２（ｄ）に示したように、導水
路３または排水路４の少なくとも一方の一部を覆うカバ
ー５を配し、このカバー５の裏面に壁面５２を設けるこ
とによって中央部の断面積が大きくなるようにするのが
よい。

【００１９】図３は本発明の第２の実施の形態に係る水
中航走体用海水電池を示す図で、図１の構成に対し、導
水路３または排水路４の少なくとも一方が、水路の一部
もしくは全部においてそれを蛇行させた構造を付加した
もので、図３（ａ）はそれに対する実施例を示す図で、
図３（ｂ）は前記実施例に対する具体例を示す図であ
る。

【００２０】すなわち、図３のものは導水路３または排
水路４の少なくとも一方を、水路の一部または全部にお
いてそれを蛇行させるようにしたものである。

【００２１】図３（ａ）のような、水路の一部または全
部においてそれを蛇行させた構造は、導水路３または排
水路４の少なくとも一方の一部または全部を覆うカバー
５を配し、このカバー５の裏面に壁面５３を設けること
によって水路の一部または全部において蛇行させるよう
にするのがよい。

【００２２】上記した第１、第２の実施の形態は個別に
設けてもよいが、各実施の形態を併用してもよい。すな
わち、図２（ａ）のようなテーパー状にするとともに、
その一部または全部においてそれを蛇行させる構造にす
ること、図２（ｂ）のような中央部の断面積を大きくす
るとともに、その一部または全部においてそれを蛇行さ
せる構造にすることが考えられる。

【００２３】また、上記した第１、第２の実施の形態に
対する各実施例はカバー５を設けるといった具体例を示
しているが、直列接続体１０の、直線状の対向する二辺
１２が位置する筐体２の裏面に前述したような壁面５
１，５２，５３を形成しておいてもよい。

【００２４】

【発明の効果】上記した如く、本発明の水中航走体用海
水電池は、導水口または排水口の断面積を大きくして
も、セル間のリーク電流を抑制することができるととも
に、総リーク電流が増大することなく、活性化によって
生じた不溶性物質の排出の促進と反応熱による筐体内の
温度上昇の抑制を図ることができるので、リーク電流に
よって設計値どおりの放電時間や放電電圧が得られない
といった信頼性の低下する原因の排除に寄与することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る水中航走体用海水電
池を説明するための図で、（ａ）はその斜視図、（ｂ）
は前記電池を筐体に収容した状態を示す縦断面図、
（ｃ）は同横断面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る水中航走体用
海水電池の平面図で、（ａ），（ｂ）はそれに対する実
施例を示す図、（ｃ），（ｄ）は前記実施例に対する各
具体例を示す図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係る水中航走体用
海水電池の平面図で、（ａ）はそれに対する実施例を示
す図、（ｂ）は前記実施例に対する具体例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 電池 ２ 筐体 ３ 導水路 ４ 排水路 ５ カバー ６ 導水口 ７ 排水口 ８ 仕切板 １０ 直列接続体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水中を航走する水中航走体に搭載され、
   その推進動力源として使用される水中航走体用海水電池
   において、前記電池が、正極と負極とを導電板の両面に
   貼り合わせてなる単位を複数個配列し、この単位を構成
   する正極、隣接する単位を構成する負極および前記正極
   と負極の間の空間で一つのセルを形成し、前記単位を構
   成する負極、他の隣接する単位を構成する正極および前
   記負極と正極の間の空間で他のセルを形成することによ
   って複数個のセルを直列に接続した直列接続体または前
   記直列接続体を複数個並列に接続した直並列接続体から
   なり、かつ前記電池を収容する筐体を有し、この筐体
   に、前記電池を活性化させるための海水または淡水を筐
   体内に導入する導水口と、前記導水口から前記電池に至
   る導水路と、導入した海水または淡水を筐体外に排出す
   る排水口と、前記電池から前記排水口に至る排水路とを
   設け、前記セルの、導水路付近または排水路付近の少な
   くとも一方に、海水または淡水の流れを蛇行させる仕切
   板を設けたことを特徴とする水中航走体用海水電池。
2. 【請求項２】 請求項１記載の水中航走体用海水電池に
   おいて、導水路または排水路の少なくとも一方が、水路
   の一部においてその断面積を変化させた構造、または水
   路の一部もしくは全部においてそれを蛇行させた構造の
   両方またはいずれか一方を具備していることを特徴とす
   る水中航走体用海水電池。
3. 【請求項３】 請求項２記載の水中航走体用海水電池に
   おいて、導水路または排水路の少なくとも一方に、その
   一部を覆うカバーを設け、このカバーによって水路の一
   部においてその断面積を変化させた構造、または水路の
   一部もしくは全部においてそれを蛇行させた構造にして
   いることを特徴とする水中航走体用海水電池。