JP2015201417A - 蓄電池の寿命延長装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 蓄電池は今後電気自動車や再生可能エネルギーの効果的な利用のために必要不可欠な要素であるが、電極や電解液の酸化劣化により充放電効率が低下し、寿命が短くなるという問題があった。【解決手段】 本発明は、３２〜３８テラヘルツの共鳴電磁波の転写放射体を蓄電池に装着することで、電解液の水素結合を分断し水素イオンや電子を放出させ、電極や電解液の酸化劣化を抑制することで蓄電池の寿命を延長する簡便な方法を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、３２〜３８テラヘルツの共鳴電磁波の転写発振体である物質を蓄電池に装着することにより蓄電池の寿命を延長することができる蓄電池の寿命延長装置を提供する。

従来、鉛蓄電池の寿命を延長するために、電解液にサルフェーションを抑制する効果のある物質を添加する方法が提案されている。

また、放射線領域の電磁波を放射する物質を蓄電池の電極部にとりつけることにより活物質を活性化することで充電効率を改善し、蓄電池を長寿命化する装置も提案されている。
特開２００８−８４８０４ 特開平８−１６２１４７

電極で活物質を反応させたり、電解質を溶解した電解液中で、イオンを電極間で移動させる等のいろいろな種類の蓄電池があるが、基本的には、金属のイオン化傾向による酸化還元反応を利用して充放電している。

もっとも多く使用されている鉛蓄電池は、サルフェーション現象により、負極に酸化鉛の硬い塊が付着し、負極の表面積が低下したり、陽極の二酸化鉛が脱落して、充放電効率が低下する。

またどのようなタイプの蓄電池でも、長期間使用すると、電極や電解液が酸化劣化し、充放電効率が劣化するという問題がある。

このような課題を解決するために本発明者は、３２〜３８テラヘルツの共鳴電磁波が、共振作用で、水を含めたいろいろな物質の水素結合を分離したり、電子の散乱を円滑にすることを発見し、本発明をなすに至った。

本発明では、３２〜３８テラヘルツの共鳴電磁波により電解液の水素結合を分断し、水素イオンと電子を、電解液に放出することで、充電時間を短縮することができる。

また、本発明の寿命延長装置を装着して充放電を繰り返して行うと、サルフェーションのような電極の劣化や、電解液中の活物質の酸化劣化を抑制し、有効放電量を大きくするとともに蓄電池寿命を延長することができる。

本発明によれば、３２〜３８テラヘルツの共鳴電磁波の転写発振体である蓄電池の寿命延長材を蓄電池に装着するだけで、低コストで容易に蓄電池の寿命を延長できる。

本発明による蓄電池の寿命延長装置を蓄電池のケースに取り付けると、当該寿命延長装置から放出される３２〜３８テラヘルツの共鳴電磁波が、電解液の水素結合を分離し、水素イオンと電子を電解液に放出する。

電解液に放出される水素イオンと電子は、蓄電池の充電中は、充電時間の短縮の作用をし、放電時は放電時間または使用時間の延長の作用をする。

また、水素イオンの分離で放出される電子は、還元効果で電極に付着した酸化物質を還元したり、電解液の電解質の酸化劣化を抑制する。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の蓄電池の寿命延長装置の充電作用概念の縦断面を示す。
図２は、本発明の蓄電池の寿命延長装置の放電作用概念の縦断面を示す。

図１に示すように、本発明の蓄電池の寿命延長装置８を、蓄電池の本体ケース１に装着する。

当該寿命延長装置８は、アルミニューム、ステンレススチール、チタン、銅等の自由電子の多く含まれる金属を主として使用し、板や帯状の共鳴電磁波転写体にし、蓄電池ケース１に取り付ける方法が簡便である。その他３２〜３８テラヘルツの共鳴電磁波９を放射するセラミックや鉱石を使用することも可能である。

当該寿命延長装置８から、３２〜３８テラヘルツの共鳴電磁波９が放射され、電解液２の水素結合が分断され、陽イオン６と電子７を電解液に放出されることにより充電作業中は充電を補助し、充電時間を短縮するとともに充電に必要な供給電力を削減する。

また、負荷に給電するための放電作業中は、電解液２に放出された陽イオン６と電子７は、放電時間または使用時間を長くする。

また、水素結合の分離で放出される電子７は、還元効果で電極に付着した酸化物質を還元したり、電解液２の電解質の酸化劣化を抑制し、蓄電池寿命を延長する。

また、本発明の蓄電池の寿命延長装置８は蓄電池に充電する電気を、電子の散乱を抑制することで改質することができ、蓄電池から放出される電気の熱振動による抵抗を減少させることができるとともに、有害電磁波障害を抑制できる。

リチュームイオン電池を装着した充電式掃除機の蓄電池に本発明の寿命延長装置を取り付けたところ、充電時間が短縮され、使用時間が３０％以上延びることが確認された。

また、リチュームイオン電池を装着したタブレット型端末機の蓄電池に本発明の寿命延長装置を取り付けて充電したところ、放電時間が約１５％延びることが確認できた。

産業上の利用可能な分野

本発明は、電気自動車の普及や再生可能エネルギの普及やスマートグリッドの普及に必要不可欠な要素となる蓄電池の充放電効率を高め、蓄電池寿命を延長することができるため、それらの普及に大変貢献できる。

本発明の蓄電池の寿命延長装置の充電作用概念の縦断面を示す。 本発明の蓄電池の寿命延長装置の充電作用概念の縦断面を示す。

１ 本体ケース
２ 電解液
３ 陽極
４ 陰極
５ 電源
６ 活物質陽イオン
７ 電子
８ 寿命延長装置
９ 共鳴電磁波
１０ 負荷

Claims (3)

1. 特定の周波数の共鳴電磁波の転写発振体であることを特徴とする蓄電池の寿命延長装置。
2. 請求項１に記載の特定の周波数は、３２〜３８テラヘルツであることを特徴とする蓄電池の寿命延長装置。
3. 請求項１に記載の共鳴電磁波の転写発信体は、アルミニューム、ステンレススチール、銅、チタン等の自由電子を多く含む金属やセラミック、天然鉱石等のケイ素や炭素成分を多く含んだ物質とすることを特徴とする蓄電池の寿命延長装置。

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