JP2008047844A

JP2008047844A - Ｓｓ小型バッテリー

Info

Publication number: JP2008047844A
Application number: JP2006243419A
Authority: JP
Inventors: Yuki Fujimoto; 有毅藤本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-08-14
Filing date: 2006-08-14
Publication date: 2008-02-28

Abstract

【課題】電子機器の基板やケースの空き空間や多様化ＩＣカードの裏側に設置し、基板回路の各機能ブロック（ＩＰ）に対して充電・用品代替無く、超長時間、軽量小型で安価な電気エネルギーを供給できる超小型モバイル電池を提供する。
【解決手段】水素要素及びマイナスイオン水等を用いシラスバルーンなどの電気エネルギー保持材質に特殊セラミックが持っている不連続使用における出力の回復現象を利用し、その発電要素をスイッチング・マトリックス機能にて一定レベルの電気エネルギー源を確保することにより、また電力レベルを常に一定の品質保つように、電気エネルギー合成コントロール回路と電気エネルギーコントロール回路において制御することにより、小型で持ち運びに便利な超長時間モバイル電池を構築する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エネルギー交換方式よる長時間対応のモバイル電池に関する。

本発明は、超長時間対応バッテリーにより、またモバイル電子機器製品の機能分散（ＩＰ：ＩｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌＰｒｏｐｅｒｔｙ）に対する電気エネルギーの分散供給形機能により、モバイル電子機器の超長時間ノン・チャージ化用途の使用に関する。また、エネルギー体の占める容積の微小などの特長を発揮し、手持ち多様化ＩＣカードに内蔵しその機能を多様化する。

これまでの乾電池や蓄電池、燃料電池などの化学電池は、反応物質が一定の容器に収容され、電流を取り出すにつれ消耗し、反応物質の取替えを余儀なくされている。

これまでのモバイル機器に用いられた乾電池や蓄電池などのバッテリーは、電気エネルギーを取り出すにつれ消耗し、反応物質の取替えあるいは外部からの補充を余儀なくされている。また、カード自体にエネルギーを包含しない。また、エネルギーを内蔵したカードが無い

上述のように、電灯線無くしてモバイル形式にて使用する化学電池に於いては、反応物質の取替えを余儀なくされるか、新しいものに取り替えるか、または外部から逆に電流を通じて充電しなければ、長時間使用することは困難である。

上述のように、モバイル形式用途にて使用する化学応用型電池に於いては、ある一定期間ごとに代替物質の取替えを余儀なくされるが、新しいものに取り替えるか、または外部から逆に電流を通じて充電するか、あるいは電気エネルギーそのものを十分に大きくしなければ、長時間使用することは困難である。また、多様化ＩＣカード自体にエネルギーを包含することにより、モバイル・カード社会における認証・セキュリティなどの問題を高度に解決できる。

本発明は、上述の問題点に鑑み考えられた新しいモバイル用バッテリーであって、特殊セラミックが持っている不連続使用における出力の回復現象を利用し、その発電要素をスイッチング・マトリックス機能にて一定レベルの電気エネルギー出力を保つことにより、小型で持ち運びに便利な超長時間モバイル電池を構築する。

以上説明したように、本発明はいつでも、どこでもモバイリング時代に於ける電気エネルギーという問題を安全、確実、安価に、そして超小型に実現することができる。

本発明は、上述の問題点に鑑み考えられた新しいモバイル形式用途にて使用するエネルギー供給機能であり、特殊な加工をした電解質を作り、ある繊維質にある状態を持たし、それ自体が持っている超長時間連続使用能力における出力及び機能ブロック（ＩＰ：ＩｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌＰｒｏｐｅｒｔｙ）毎に機能分散させたそれぞれに対して、瞬時の最低必要エネルギー保持回路（スリーピング）の現象を利用し、全体としてその発電要素をマトリックス機能にて一定レベルの必要十分な電気エネルギー出力を保ちながら機器全体における相対的エネルギーと大きさを抑制することにより、小型で持ち運びに便利な超長時間バッテリーを有するモバイル電子機器製品を構築する。また、ミクロの世界で作成されたエネルギー源を多様化ＩＣカード内に包含する。

特殊セラミックの微粉末を、例えばカーソードとアノード形式の金属性電極で圧し、複数の発電要素を独立機能体として、その持てる発電要素とその出力の電気エネルギー要素をそれぞれのスイッチング・マトリックス機能にて制御し切り替えと出力管理を行う。

出力中の独立した特殊セラミックの発電要素電圧レベルがある一定の許容範囲より低下したとき、発電要素電圧レベル制御機能（スイッチング・マトリックス機能）により次の独立した特殊セラミックの発電要素にスライドし発電要素を確保する。

出力中の独立した特殊セラミックの発電要素電圧レベルの変動は、電池出力制御機能により一定のレベルが保たれる。

特殊加工を施した特殊セラミックの微粉末を、繊維体質の物質（例えば布類など）に細かく吹き付け柔軟性を持った物体とし、また、炭素系カーボンも同様な加工を施し、カーソードとアノード形式の金属性触媒（電極）で圧し、複数の発電要素を独立機能体として、その持てる発電要素とその対応するＩＰブロック機能回路に出力し、電気エネルギー要素をそれぞれのスイッチング・マトリックス機能をして制御し切り替えと出力管理を行う。このことによりエネルギー体そのものの分散化をともない、全体におけるその占める絶対容積をも抑制する。

各機能ブロック（ＩＰ）の電力要素レベルがある一定の許容範囲より低下したとき、総合管理発電要素レベル制御機能（スイッチング・マトリックス機能）により次の独立した特殊セラミックの発電要素にスライドし発電要素を確保する。

各機能ブロック（ＩＰ）への発電要素出力は、統合的に回路など、全体に一時の過負荷がかかることを避け、それを分散・小規模化し、その必要十分な機能については電池出力制御機能により最低必要エネルギー保持回路（スリーピング）の現象などにより使用用途における必要かつ十分な一定のエネルギーレベルが保たれる。また、これらの機能を用い多様化ＩＣカードに内蔵することにより、ＩＣカードそのものにデータ機能、回路機能、エネルギー機能を持ち合わせ認証・セキュリティ機能の多様化が図れる。

図１は本発明の電機エネルギー要素を制御するスイッチング・マトリックス機能の概要を示している。まず図１において、通常電気エネルギー入力はａ〜ｎのどれかが稼動している。図２にあるように稼動中の電気エネルギーが使用可能範囲外となった時、電気エネルギーレベル検証回路と電気エネルギーコントロール回路によってつぎの電気エネルギー入力ｎに切り替える。このように特殊セラミックが持っている入力した電気エネルギーはある時間帯を以って出力の劣化を促し、その不連続使用における出力の回復現象を利用し、その出力の使用可能範囲を電力レベルで制御して該当誘電体の一定の出力品質を確保することが可能である。

電気エネルギー入力ｎを基に電気エネルギーの出力を確保しているが、その電力レベルは変動する可能性がある。そこで出力の電力レベルを常に一定の品質保つように、電気エネルギー合成コントロール回路と電気エネルギーコントロール回路において制御する。

本発明の機能ブロック（ＩＰ）ごとに分割した電子回路に電力電気エネルギー要素の供給を制御する分散マトリックス機能の概要を示している。まず図１において、通常電気エネルギー入力はａ〜ｎのどれかに対して稼動している。図にあるように稼動中の電気エネルギーが使用可能範囲を常に保てるように、最低必要エネルギー保持回路（スリーピング）の電気エネルギー入力ｎに対応する。当該回路が要求する電気エネルギーをある時間帯を以って連続使用における出力の通常回復現象が行われ、その出力の使用可能範囲を電力レベルで制御して該当誘電体の一定の出力品質を確保することが可能である。また、多様化ＩＣカードにおいては当該機能の小規模版を形成する。

バッテリーの分散格納は、各機能ブロック（ＩＰ）が要求する電力要素レベル大きさはそれぞれにあわせ、１０ｍｍ×１０ｍｍ×ｎ倍の程度に作成されたバッテリーを、例えばＰＣのカバーの内側、基板間、空いている基板上に格納し、その柔軟な製品それぞれの空間の利用が高められ、製品そのものの小型化が容易である。また、多様化ＩＣカードの内側にも格納可能である。

本発明の品質を確保するための機能制御系統図である。図１の機能を補完するサブ機能制御系統図である。

Claims

１０〜数１０ミクロンほどの粒子に細分し高温・圧縮処理など特殊加工（空球状体）を施した特殊セラミックなどの、その持っている不連続使用における出力エネルギーの回復現象を利用し、スイッチングレギュレータ機能などにて該当誘電体を一定の電気エネルギーとして確保し、その誘電体を複数活用し、機能ブロック（ＩＰ：ＩｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌＰｒｏｐｅｒｔｙ）ごとに機能分割した電子回路機能に電気エネルギーを分割供給し、一つの誘電体からの相対電力消費量を下げ、モバイル用に設計されるＰＣ、ＰＤＡ、携帯電話などのカバーの裏、基板の片面などに位置づけ、それぞれの電気エネルギーの出力において、エネルギーの合成と総合出力制御の一定レベルの出力品質を確保し、また回路全体において必要最低限度内にある一定レベルの出力品質を確保しながら超長時間ノン・チャージ化状態にてモバイル電子機器有効にする機能。
電解質として高分子化・微細化及び特殊加工を施した特殊セラミックなどのエネルギー発電体を繊維体等に塗り込み、触媒も含めた一つの大きさを縦横１０ｍｍ×１０ｍｍ程度以内で、その電気エネルギーを約０．５Ｖ，１０ｍＡｈ程度、縦横の大きさを５０ｍｍ×５０ｍｍ程に広げると、約０．９Ｖ，２００ｍＡｈ強程度が確保できる。その大きさ１０ｍｍ×１０ｍｍ×ｎの面積に電流値がほぼ比例しているモバイル電子機器に内蔵したバッテリー機能。
１０〜数１０ミクロンほどの粒子に細分し特殊加工セラミックなどのエネルギー発電体を繊維体、その持っている不連続使用における出力エネルギーの回復現象を利用し、スイッチングレギュレータ機能などにて該当誘電体を一定の電気エネルギーとして確保し、機能ブロック（ＩＰ：ＩｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌＰｒｏｐｅｒｔｙ）ごとに機能分割したＩＣ電子回路機能に電気エネルギーを分割的に供給し、モバイル用に設計され多様化されたＩＣカードなどの内部に位置づけ、それぞれの電気エネルギーの出力において、エネルギーの合成と総合出力制御の一定レベルの出力品質を確保し、またＩＣ回路全体において必要最低限度内にある一定レベルの出力品質を確保しながら超長時間ノン・チャージ化状態にてモバイルＩＣカードに電気エネルギーを内蔵する機能。
水素要素及びマイナスイオン水等を用いシラスバルーンなどの電気エネルギー保持材質に特殊加工を施した特殊セラミックのその結晶内に起きるイオン誘電現象を利用し、そのイオン及び電子の移動から電気エネルギーを取り出す。
取り出した電気エネルギーはある時間帯を以って出力の劣化を促すが、特殊セラミックが持っている不連続使用における出力の回復現象を利用し、その出力の使用可能範囲を電力レベルで制御し、スイッチング・マトリックス機能にて該当誘電体の一定の電気エネルギーを確保する。
確保された電気エネルギーの出力において、エネルギー合成機能と出力制御機能により一定レベルの出力品質を確保する。