JP2015201436A - Magnesium card battery - Google Patents

Magnesium card battery Download PDF

Info

Publication number
JP2015201436A
JP2015201436A JP2015061961A JP2015061961A JP2015201436A JP 2015201436 A JP2015201436 A JP 2015201436A JP 2015061961 A JP2015061961 A JP 2015061961A JP 2015061961 A JP2015061961 A JP 2015061961A JP 2015201436 A JP2015201436 A JP 2015201436A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnesium
battery
electromotive
support sheet
card
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2015061961A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
大森 弘一郎
Koichiro Omori
弘一郎 大森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP2015061961A priority Critical patent/JP2015201436A/en
Publication of JP2015201436A publication Critical patent/JP2015201436A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Primary Cells (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Filling, Topping-Up Batteries (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve problems that, although a magnesium battery is an energy source full of promise, its degree of recognition is low, which prevents its spread, and that a portable light by a simple emergency battery that is convenient for carrying is demanded because, with respect to a normal battery, there is uncertainty in long-term storage, and it takes a lot of space that brings about inconvenience in carrying, and it is not low in cost, and that spread and recognition of the magnesium battery are demanded.SOLUTION: The spread of the magnesium battery is aimed by utilizing the efficiency of the magnesium battery for emergency. A plurality of units of electromotive layers each obtained by laminating a magnesium plate, an impregnated separator, and a carbon sheet, are arranged on the same surface of a support card that configures a conduction circuit, and sandwiched and unified by the other support cards each configuring the other conduction circuit. Thereby, a card battery that has a potential of an electromotive force while being thin in shape, and that generates electricity by being impregnated with water and electrolyte, can be obtained.

Description

本発明は、従来のマグネシウム電池である、負極になる金属マグネシウム薄板と、セパレーターの多孔樹脂、不織布または紙と、正極になる炭素を主剤とするシートよりなる起電層を、複数単位重ねて積層するのではなく、起電層を同一の面状に複数単位を並べて、裏の支持シートと表の支持シートでサンドイッチ状に挟んで薄いカードとし、これを1枚、或いは複数枚使用して一次電池として、LED、水検知器、玩具或いは医療簡易検査などの電源に供するカード状のマグネシウム電池であるマグネシウムカード電池に関する。 The present invention is a conventional magnesium battery, in which a metal magnesium thin plate serving as a negative electrode, a separator porous resin, a nonwoven fabric or paper, and an electromotive layer formed of a sheet mainly composed of carbon serving as a positive electrode are stacked in layers. Rather than laying multiple units on the same surface in the same plane, sandwiching the back support sheet and the front support sheet in a sandwich form to make a thin card, using one or more of them as the primary card The present invention relates to a magnesium card battery, which is a card-like magnesium battery used for a power source such as an LED, a water detector, a toy, or a medical simple test.

従来のマンガン乾電池、ニッケルマンガン電池、リチューム電池、空気亜鉛電池などの一次電池は、円筒形、ボタン型、角型の、体積を持った分厚い形状をしており、簡易な持ち運びと所持に不便であった。さらに使用していなくても内部放電があり、また誤ってスイッチがオンになることもあり、時間が経って使用したい時に、起電しない状態になっていることがあった。 Conventional primary batteries such as manganese dry batteries, nickel manganese batteries, lithium batteries, and zinc-air batteries are cylindrical, button-shaped, square-shaped, thick and have a large volume, making them inconvenient to carry and carry easily. there were. Further, even when not in use, there is an internal discharge, and the switch may be accidentally turned on. When it is desired to use the device over time, there is a case where no electricity is generated.

マグネシウムを使用した空気電池が近来開発されている。マグネシウムを負極として、電解液を含むセパレーターを間にして炭素を正極とすることにより起電しようと言うもので、マグネシウム電極にカルシウムを数パーセント含めた合金を使用してマグネシウムの表面の不動態化を防ぎ、電解液を塩水とする優れた電池として、特許文献1がある。 Air batteries using magnesium have been developed recently. Magnesium is used as a negative electrode and carbon is used as a positive electrode with a separator containing electrolyte in between. Magnesium electrode is used to passivate the surface of magnesium using an alloy containing several percent of calcium. Patent Document 1 discloses an excellent battery in which the electrolyte solution is salt water.

マグネシウム板とセパレーターと炭素シートからなるマグネシウム電池起電層を複数枚重ねてケースに入れてLEDを繋いだ約10×30×60mm角の簡易非常ライトは製品として市場に出された。これは特許文献2の内容を製品化したもので、優れた機能を持っている。 A simple emergency light measuring about 10 x 30 x 60 mm square, which is composed of a plurality of magnesium battery electromotive layers made of magnesium plates, separators, and carbon sheets, placed in a case and connected to an LED, was put on the market as a product. This is a product of the contents of Patent Document 2 and has an excellent function.

これは起電層に水を添加浸透させると、電解液の塩をあらかじめ含ませた乾燥状態のセパレーターに含まれた有機酸塩の結晶が水に溶解してこれが電解液となり、水の添加浸透が適正に続けば10数時間起電する。 When water is added and penetrated into the electromotive layer, the organic acid salt crystals contained in the dry separator containing the electrolyte salt in advance are dissolved in the water, and this becomes the electrolyte solution. If it continues properly, it will generate electricity for 10 hours.

マグネシウムをテープ状にして、電解液の中に浸して表面の不動態化に合わせて巻き取り、起電を継続すると言う方式もある。これは特許文献3のものであり、これは大電力の取得を目的としている。 There is also a method in which magnesium is taped, immersed in an electrolytic solution, wound up in accordance with the passivation of the surface, and electromotive force continues. This is that of Patent Document 3, which is aimed at obtaining a large amount of power.

マグネシウムが持つ理論上の起電できるエネルギーは6460Wh/kgと言われ、現存
するリチュームイオン電池の200Wh/kgに比べてはるかに大きく、数倍のエネルギーを取り出せると言われる有望なエネルギー源である。海水に約0.13パーセントが含まれ、これを太陽光で濃縮して精錬して純マグネシウムを取り出せれば、将来の有望なエネルギー源になると言われる。この着想による研究開発が始まっている。
Magnesium's theoretical energy that can be generated is said to be 6460 Wh / kg, which is a promising energy source that is said to be much larger than 200 Wh / kg of the existing lithium ion battery and can extract several times as much energy. Seawater contains about 0.13%, and if it is concentrated and refined with sunlight to extract pure magnesium, it is said to be a promising energy source in the future. Research and development based on this idea has begun.

特許文献1、特許文献2、特許文献3の技術は、いずれもこのエネルギー源への大きい目標を持っているもので、本発明者もマグネシウム電池普及の一助になりたい思いで、研究開発を行っている。 The technologies of Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3 all have great targets for this energy source, and the present inventor also conducted research and development in the hope of helping to spread magnesium batteries. Yes.

この大目標へ近づくための最大の弊害は、マグネシウム電池に対する一般人の認識の無さと開発への理解の少なさである。これの解消のために、小さな身近な電池でまず普及させて、マグネシウム電池によるエネルギー源への認識と期待を世の中に醸成する必要がある。 The biggest nuisance to approach this major goal is the lack of public awareness and poor understanding of the development of magnesium batteries. In order to solve this problem, it is necessary to first disseminate small familiar batteries to foster awareness and expectations of energy sources using magnesium batteries.

マグネシウム電池はその起電層一単位の起電力は約1.4Vであり、電圧を上げる時には起電層が直列になるように重ねて積層している、特許文献1、特許文献3は起電層を電解液に浸してあり、特許文献2には、Mg板、セパレーターと炭素シートを重ねて積層して、このセパレーターにあらかじめ塩を含ませておき、水の添加浸透で電解液が得られるようにしてケースに収納するものがある。 In the magnesium battery, the electromotive force of one unit of the electromotive layer is about 1.4 V, and when the voltage is increased, the electromotive layers are stacked so as to be in series. The layer is immersed in an electrolytic solution, and in Patent Document 2, an Mg plate, a separator and a carbon sheet are stacked and laminated, and a salt is previously contained in the separator, and an electrolytic solution can be obtained by addition permeation of water. There is something to store in the case.

いずれのマグネシウム電池においても、電解液或いは水を添加しないで乾燥させておけば、自己放電は行われないので、長期保存に適する。特に特許文献2の製品は簡易であり、非常用の安全を目的とした場合に適するが、もっと簡便で安価なものが求められている。 Any magnesium battery is suitable for long-term storage because it does not self-discharge if it is dried without adding an electrolyte or water. In particular, the product of Patent Document 2 is simple and suitable for the purpose of emergency safety, but a simpler and cheaper product is required.

従来品はいずれも厚みがあり体積が大きく、使用者にとってこれは携行に不便であり、これがマグネシウ電池の普及の妨げになっているという問題点が有った。非常用として、常時携行できるものが求められていて、使用者にとっては点灯時間が数時間で充分であり、短時間ながら、確実に点灯する、薄くて所持に便利なカード状のライトが求められていた。 All of the conventional products have a thickness and a large volume, which is inconvenient for the user to carry, and this has been a problem that prevents the spread of magnesium batteries. For emergency use, there is a need for something that can be carried around all the time. For users, a lighting time of only a few hours is sufficient. It was.

特開2012−234799号公報JP 2012-234799 A WO2013−018769号公報WO2013-018769 特許第5034014号公報Japanese Patent No. 5034014

本発明は、薄いカード状で、所持に便利であり、必要時に簡単に確実に点灯するばかりでなく、これの製造が容易であるという、マグネシウムカード電池を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a magnesium card battery which is thin card-shaped, convenient for possession, and not only lights up easily and reliably when necessary, but also is easy to manufacture.

本発明は、
(1)マグネシウム薄板の負極と、電解液の塩を保持する含浸セパレーターと、炭素シートを積層して成るマグネシウム電池の起電層に、水または電解液を含浸させることで起電するマグネシウム電池において、電流の導通回路となる形状の金属薄板を内側に構成した裏の支持シートと、同じく導通回路となる形状の金属薄板を内側に構成した表の支持シートで、マグネシウム電池起電層の複数単位を、同一面に並べて挟んで一体とし、支持シートの面またはカードの側面にマグネシウム電池起電層への水または電解液の添加浸透を行う隙間或いは給水穴を設けたことを特徴とする、マグネシウムカード電池。
(2)マグネシウム電池起電層を偶数単位としたことを特徴とする(1)に記載のマグネシウムカード電池。
である。
The present invention
(1) In a magnesium battery that generates electricity by impregnating water or an electrolytic solution into an electromotive layer of a magnesium battery formed by laminating a negative electrode of a magnesium thin plate, an impregnated separator that holds a salt of an electrolytic solution, and a carbon sheet. Multiple units of the magnesium battery electromotive layer with a back support sheet configured inside a thin metal plate shaped as a current conduction circuit and a front support sheet constructed inside a thin metal plate similarly shaped as a conduction circuit Characterized in that a gap or a water supply hole is provided on the surface of the support sheet or the side of the card to add or penetrate water or electrolyte into the magnesium battery electromotive layer. Card battery.
(2) The magnesium card battery according to (1), wherein the magnesium battery electromotive layer is an even number unit.
It is.

本発明は、図6の符号6で示す、マグネシウム薄板またはマグネシウム合金薄板(以下、「Mg板」と言う)1枚と、符号8で示す、注入された水または電解液を保持する、また多価カルボン酸塩、塩化ナトリウム塩などを含んでいて、注入された水で生まれる電解液を含浸して保持する不織布、紙、多孔質樹脂などで構成したセパレーター(以下、「含浸セパレーター」と言う)1枚と、符号7で示す、炭素を主剤とする炭素シート(以下、「炭素シート」と言う)1枚を組み合わせた、起電層の1単位(以下、「起電単位」と言う)が起電をする最少単位であり、これに符号2または3の金属薄板を接触させて電流を得るもので、得られる電圧を必要な電圧に上げるために通常はこの起電単位を図7の如く積層するが、この図6の符号5の如き起電の最少単位である起電単位の厚さを本体の厚さとしてカード電池を作ることを目的とした。 The present invention holds one magnesium thin plate or magnesium alloy thin plate (hereinafter referred to as “Mg plate”) indicated by reference numeral 6 in FIG. 6 and the injected water or electrolyte indicated by reference numeral 8. Separator composed of non-woven fabric, paper, porous resin, etc. that contains a monovalent carboxylate salt, sodium chloride salt, etc., and is impregnated and held with an electrolyte produced by injected water (hereinafter referred to as “impregnated separator”) One unit of electromotive layer (hereinafter referred to as “electromotive unit”), which is a combination of one sheet and one carbon sheet (hereinafter referred to as “carbon sheet”) represented by reference numeral 7 and having carbon as a main ingredient. This is the minimum unit for generating electricity, and a current is obtained by bringing a metal thin plate 2 or 3 into contact therewith. In order to increase the voltage obtained to a necessary voltage, this unit is usually set as shown in FIG. The reference numeral 5 in FIG. The thickness of the electromotive unit is the minimum unit of such electromotive aimed to make the card battery as the thickness of the body.

図6は符号5の起電単位の構造を示すもので、右が拡大図である。符号6がMg板、符号8が含浸セパレーター、符号7が炭素シートであり、これが起電層の起電単位である。符号2と3が裏支持シート及び表支持シートに構成された導通回路である。金属薄板は通常は銅板またはアルミ箔、真鍮箔であり、金属箔のほか金属粉のシート或いは導電性樹脂も含む。 FIG. 6 shows the structure of the electromotive unit denoted by reference numeral 5, and the right is an enlarged view. Reference numeral 6 is an Mg plate, reference numeral 8 is an impregnation separator, and reference numeral 7 is a carbon sheet. This is an electromotive unit of the electromotive layer. Reference numerals 2 and 3 are conductive circuits configured on the back support sheet and the front support sheet. The metal thin plate is usually a copper plate, an aluminum foil, or a brass foil, and includes a metal powder sheet or a conductive resin in addition to the metal foil.

マグネシウムの体積が、発電の容量すなわち、起電量にほぼ比例するので、目的によりマグネシウムを薄くし、また表面積を変える。従ってここで製作した起電層の厚さは1.5mmであったが、さらに薄く1.0mm以下にすることも可能である。 Since the volume of magnesium is almost proportional to the capacity of power generation, that is, the amount of electromotive force, the magnesium is made thinner and the surface area is changed depending on the purpose. Therefore, although the thickness of the electromotive layer produced here was 1.5 mm, it can be further reduced to 1.0 mm or less.

まず特許文献2の原理を使用して説明する。ここで使用した起電層は特許文献2の起電原理を使用したものである。Mg板と電解液の組成と炭素シートの組成にそれぞれ特徴があるが、本発明はこれの構造体に関するものであり、組成は一般のマグネシウム電池と同一であるので、これについては問わず、これをカード化するためにさらに技術開発を行ったものである。特許文献1のマグネシウムとカルシウムの合金に塩水を電解液とする原理を使用する場合も、同一の方法でカード化を行うことが出来る。 First, the principle of Patent Document 2 will be described. The electromotive layer used here uses the electromotive principle of Patent Document 2. The composition of the Mg plate and the electrolyte and the composition of the carbon sheet are characteristic, but the present invention relates to the structure of this, and the composition is the same as that of a general magnesium battery. The technology was further developed to make the card. Even when the principle of using salt water as an electrolyte for the magnesium-calcium alloy of Patent Document 1 is used, carding can be performed by the same method.

そのカード化は、図8の如く通常の電池のように直列にすることを行わず、図5の如くに起電単位を配置して、金属薄板の導通回路を構成した裏と表の支持シートで挟むことにより行い得たのである。 The card is not connected in series like a normal battery as shown in FIG. 8, but the electromotive unit is arranged as shown in FIG. It could be done by sandwiching with.

裏の支持シート(以下、「裏支持シート」と言う)に、銅などの金属薄板を定めた導通回路の形状に、貼付・転写・或いは印刷して構成(以下、「構成」と言う)し、これに符号6、符号8、符号7の3枚からなる起電単位を乗せて、次に被覆のために表の支持シート(以下、「表支持シート」という)に符号3の導通回路の形状を構成して被せて挟んで一体化する。裏支持シートも表支持シートもその材質は紙でも樹脂でも良く、材質を問わない。 A back support sheet (hereinafter referred to as “back support sheet”) is configured by pasting, transferring, or printing in the shape of a conductive circuit in which a thin metal plate such as copper is defined (hereinafter referred to as “configuration”). Then, the electromotive unit consisting of three pieces of reference numerals 6, 8, and 7 is put on this, and then the conductive circuit of reference numeral 3 is placed on the front support sheet (hereinafter referred to as “front support sheet”) for coating. The shape is configured and covered and integrated. The material of the back support sheet and the front support sheet may be paper or resin, regardless of the material.

重ねられた起電層の起電単位は適度の強さで押さえられて面同志が接触していることが望ましい。そのために裏支持シートに起電単位の入る収納場所(以下「収納部」と言う)をあらかじめ凹ませて成形しておくのも良く、また起電層の入る収納部をくりぬいたスペーサーを乗せて挟んでシールするのも良く、また起電層の来る位置の周りにホットメルト樹脂を盛っておくのも良い。 It is desirable that the electromotive units of the stacked electromotive layers are pressed with moderate strength and the surfaces are in contact with each other. For this purpose, it is good to form the storage place (hereinafter referred to as “storage part”) where the electromotive unit is placed in the back support sheet in advance, and put a spacer where the storage part where the electromotive layer enters is placed. It is good to sandwich and seal, and it is also good to put hot melt resin around the position where the electromotive layer comes.

また、裏支持シートと表支持シートの伸びと収縮を利用し、起電単位を定位置に置いて挟んで、その周囲の部分を加圧シールすることで起電単位を固定しても良い。 Further, the electromotive unit may be fixed by using the expansion and contraction of the back support sheet and the front support sheet, placing the electromotive unit in a fixed position, and pressing and sealing the surrounding portion.

一例を図1と図2により述べると、符号1の裏支持シートの上に、まず符号2の導通回路の形状の金属薄板を構成する、この上に図1の如く、起電単位の収納部を符号4の穴状に開けた符号13のスペーサーを貼合のために置く。この貼合は、ヒートシール、ホットメルトシール、粘着、糊ずけのいずれでも良く、中心部の接着を行わないのも良い。これを水または電解液を添加した時の液の通路とし、水と電解液はここを通り含浸セパレーターに浸透する。 An example will be described with reference to FIG. 1 and FIG. 2. First, a thin metal plate having the shape of a conduction circuit 2 is formed on a back support sheet 1, and a storage unit for an electromotive unit as shown in FIG. The spacer of the code | symbol 13 which made the hole shape of the code | symbol 4 is put for bonding. This bonding may be any of heat sealing, hot melt sealing, adhesion, and paste, and the center may not be bonded. This is used as a liquid passage when water or an electrolytic solution is added, and the water and the electrolytic solution permeate the impregnated separator through this.

次に、裏支持シートの上にくるスペーサーにある符号4の起電単位の収納部の穴に、符号5の起電単位を構成するMg板、含浸セパレーター、炭素シートを入れる、その積層の順は、隣り合う穴ごとに直列の回路になる如く逆の順になる如く入れる。起電単位を図6に示すが、符号6はMg板、符号7は炭素シートであり、符号8は含浸セパレーターである。図1で符号5で示す起電単位の中の3枚の内容は図6にある。 Next, put the Mg plate, impregnation separator, and carbon sheet constituting the electromotive unit of reference number 5 into the hole of the storage unit of the electromotive unit of reference number 4 in the spacer on the back support sheet. Are placed in the reverse order so that each adjacent hole becomes a series circuit. The electromotive unit is shown in FIG. 6. Reference numeral 6 is an Mg plate, reference numeral 7 is a carbon sheet, and reference numeral 8 is an impregnation separator. The contents of three of the electromotive units indicated by reference numeral 5 in FIG. 1 are shown in FIG.

符号9の表支持シートには、その裏面に符号3の銅板等の金属薄板が起電単位に面で接触する導通回路として構成されていて、符号10の水または電解液を添加浸透するための給水穴または切れ目が構成されている。 The front support sheet denoted by reference numeral 9 is configured as a conductive circuit in which a metal thin plate such as a copper sheet denoted by reference numeral 3 is in contact with the electromotive unit at the surface on the back surface thereof, for adding and penetrating water denoted by reference numeral 10 or electrolyte. Water supply holes or cuts are configured.

裏支持シート及び表支持シートの内面の導通回路の金属薄板の形状は、定位置に起電単位が配置された時に、Mg板と炭素シートに金属薄板の全面または一部分が接していて、出力端部からの起電単位を通しての導通の順序が、銅板・Mg板・含浸セパレーター・炭素シート・銅板―銅板・Mg板・含浸セパレーター・炭素シート・銅板―銅板・Mg板・含浸セパレーター・炭素シート・銅板―銅板・Mg板・含浸セパレーター・炭素シート・銅板となる如く、表裏の支持シートの裏面にある銅板が隣の起電単位につながる直列の回路となる形状であり、その隣接する2つの銅板が、おのおのMg板から炭素シート、或いは炭素シートからMg板に続いて繋がれる形状である。 The shape of the thin metal plate of the conduction circuit on the inner surface of the back support sheet and the front support sheet is such that when the electromotive unit is arranged at a fixed position, the whole or part of the thin metal plate is in contact with the Mg plate and the carbon sheet, and the output end The order of conduction from the electromotive unit through the electromotive unit is as follows: copper plate, Mg plate, impregnation separator, carbon sheet, copper plate-copper plate, Mg plate, impregnation separator, carbon sheet, copper plate-copper plate, Mg plate, impregnation separator, carbon sheet, Copper plate-Copper plate, Mg plate, impregnated separator, carbon sheet, copper plate, the shape of the copper plate on the back side of the front and back support sheets is a series circuit connected to the next electromotive unit, and the two adjacent copper plates However, each of the Mg plates is connected to the carbon sheet or from the carbon sheet to the Mg plate.

符号9の表シートを被せて加圧貼合して一体に成形されると、マグネシウムカード電池となる。符号10の穴はオープンテープで上面をシールしても良いし、穴を切れ目で開けられるように構成しても良い。 When a cover sheet of reference numeral 9 is placed and pressure bonded and molded integrally, a magnesium card battery is obtained. The upper surface of the hole 10 may be sealed with an open tape, or the hole may be formed with a cut.

裏支持シートの導通回路の端部に符号11のLEDの端子を接触させて一体に成形すると図2の如くカードライトになる。この図面の下図は、裏支持シートにLEDをつなぎ、起電単位を4単位載せたものであり、中図が構成されたものを横から見た図、上図が表支持シートの裏面を見た図である。図3の如く、この裏支持シートの導通回路の端部を伸ばしてカードの端部に符号12の端子を出した状態にすると、外部電源として使用できる。これはマグネシウムカード電池を直列につないで電圧を上げる場合に便利である。 When the terminal of the LED of the code | symbol 11 is made to contact the edge part of the conduction | electrical_connection circuit of a back support sheet and it shape | molds integrally, it will become a card light like FIG. The lower figure in this figure shows the back support sheet connected with LEDs and 4 units of electromotive units. The middle figure is a side view, and the upper figure is the back side of the front support sheet. It is a figure. As shown in FIG. 3, when the end of the conductive circuit of the back support sheet is extended so that the terminal indicated by reference numeral 12 is provided at the end of the card, it can be used as an external power source. This is convenient when the voltage is increased by connecting magnesium card batteries in series.

収納部の穴に起電単位を入れたあと、表支持シートを被せて貼合して一体化する。裏支持シートか表支持シートには給水穴を一方または両方、または側面に作り、水または電解液を添加浸透するために供する。 After putting the electromotive unit in the hole of the storage part, the front support sheet is put on and bonded and integrated. The back support sheet or the front support sheet is provided with a water supply hole on one or both sides or on the side, and is used for adding water and electrolyte.

図4は裏支持シートに起電単位の収納部をあらかじめ凹ましておく例である。この場合は裏支持シートを熱可塑性樹脂とし、符号2の凹部に入れる銅板は裏支持シートの成形後に入れる。この場合収納部の凹部の深さを起電単位の厚さより浅く成形することが、起電単位と銅板との接触を良好にするために望ましい。表支持シートは成形しない。 FIG. 4 is an example in which the storage unit for the electromotive unit is recessed in advance on the back support sheet. In this case, the back support sheet is made of a thermoplastic resin, and the copper plate to be placed in the recess 2 is inserted after the back support sheet is formed. In this case, it is desirable that the depth of the concave portion of the storage portion is formed to be shallower than the thickness of the electromotive unit in order to improve the contact between the electromotive unit and the copper plate. The front support sheet is not molded.

図10と図11はスペーサーまたは成形した凹部の如き起電単位の収納部を用いない場合である。まず表裏の支持シートに熱可塑性樹脂を使用し、裏支持シートの上面の定位置に起電単位を配置して、この上に給水穴のある表支持シートを載せ、これを部分加圧して、起電単位の周辺の部分をシールする。 FIG. 10 and FIG. 11 show a case in which an electromotive unit storage portion such as a spacer or a molded recess is not used. First, use thermoplastic resin for the front and back support sheets, place the electromotive unit at a fixed position on the upper surface of the back support sheet, place a front support sheet with water supply holes on it, and partially pressurize it. Seal the area around the electromotive unit.

この場合は、図10の如く銅板の起電単位と接触しない部分の形状を、Mg板と炭素シートとの接触面と導通に必要な巾として、シール部分を残すのが良い。広告媒体の機能を重視する場合は、上支持シートの上面に印刷を施したカードを固着する。 In this case, as shown in FIG. 10, it is preferable that the shape of the portion that does not contact the electromotive unit of the copper plate be a width necessary for conduction with the contact surface between the Mg plate and the carbon sheet, and the seal portion should be left. When emphasizing the function of the advertising medium, a printed card is fixed on the upper surface of the upper support sheet.

本発明のマグネシウムカード電池は、携行に便利である。従って他の通常のクレジットカードや名刺と共に常時携行し、起電と点灯が必要な時に、添加浸透するための給水穴またはスリットに、手元にある水、唾液、その他の身近の液体を、給水穴またはスリットに添加して浸透させれば良い。これにより直ちに点灯する。 The magnesium card battery of the present invention is convenient for carrying. Therefore, always carry it with other ordinary credit cards and business cards, and when it is necessary to start up and turn on the light, water, saliva, and other liquids at hand will be added to the water supply hole or slit for penetration. Alternatively, it may be added to the slit and allowed to penetrate. This immediately lights up.

給水穴の上面にはイージーオープンのシールをするが、本体全体を防水フィルムで包むのが吸湿を防ぎ、長期保存に有効である。 The top surface of the water supply hole has an easy open seal, but wrapping the entire body with a waterproof film prevents moisture absorption and is effective for long-term storage.

このカードの表面は有効な広告媒体になる。このカードを手にする人は、使用するまでカード入れに入れていて記憶の中を反復学習することになる。 The surface of this card becomes an effective advertising medium. The person who holds this card will keep it in the card compartment until it is used, and it will learn repeatedly in the memory.

また図3の如く符号12の接続端子を出したものは、電気機器の電源として使え、また必要な時は直列にして電圧を上げることが出来る。   In addition, as shown in FIG. 3, the one having the connection terminal 12 can be used as a power source for electric equipment, and the voltage can be increased in series when necessary.

本発明は、軽量でコンパクトな薄いカード状の電池である。LEDライトを内蔵すれば、そのままカード電灯となり、常時身に着けておいて、必要な時に水または電解液を添加浸透させることで点灯または起電する。薄くて軽量であるので、携行するのに便利であり、また広告媒体として有効である。乾燥状態では起電しないので長期間保存できる。また起電に要するのは、身近にある水または水溶液であるので、薄型軽量であって、長期保存が出来、起電と点灯は容易であるという効果を有する。 The present invention is a thin card-like battery that is lightweight and compact. If the LED light is built in, it becomes a card lamp as it is, and it is always worn, and when it is necessary, water or electrolyte is added and infiltrated to light up or generate electricity. Since it is thin and lightweight, it is convenient to carry and effective as an advertising medium. Since it does not generate electricity in the dry state, it can be stored for a long time. Further, since it is water or an aqueous solution that is necessary for electromotive force, it is thin and light, can be stored for a long period of time, and has an effect that electromotive force and lighting are easy.

以下本発明を実施例で説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples.

実施例1を、図1により説明する。符号1の裏支持シートは樹脂コートされたカード状の紙であり、寸法は85mm×54mmである。これに図2の下の図の符号2の如く、14mm×14mmの起電単位に面で接触する寸法の導通回路の銅薄板を、粘着方式で接着した。この構成は薄銅板の糊接着でも金属粉の転写でも良いが、ここでは片面粘着の銅板を使用した。この銅板は軽く位置決めされていれば良く、必ずしも強固に接着している必要はない。 Example 1 will be described with reference to FIG. The back support sheet denoted by reference numeral 1 is resin-coated card-like paper, and the dimensions are 85 mm × 54 mm. As shown by reference numeral 2 in the lower diagram of FIG. 2, a copper thin plate of a conductive circuit having a size in contact with a 14 mm × 14 mm electromotive unit on the surface was adhered by an adhesive method. This structure may be adhesive bonding of a thin copper plate or transfer of metal powder, but here, a single-sided adhesive copper plate was used. The copper plate only needs to be lightly positioned and does not necessarily have to be firmly bonded.

裏支持シートに接着された銅薄板の右端の端子部にLEDを固定する、この実施例では半田ずけで行ったが、圧着でも良い。 In this embodiment, the LED is fixed to the terminal portion at the right end of the copper thin plate bonded to the back support sheet.

符号13のスペーサーは、起電単位の総厚さと同じか、総厚さよりも薄い、0.5〜1.0mmのシートで、図1の符号4の如く、起電層の収納部の穴を開けてある。符号13のスペーサーは両面にホットメルトグル―を塗布してあり、これで裏支持シートに貼る。ここでは符号4の収納部の穴を、四角の穴のお互いの近い角を繋ぐように切り取ってある。これは添加浸透のためであるが、この穴は必ずしも1か所である必要は無い。 The spacer 13 is a sheet having a thickness of 0.5 to 1.0 mm, which is the same as or thinner than the total thickness of the electromotive unit. As shown by the reference 4 in FIG. It is open. The spacer of the code | symbol 13 has apply | coated hot-melt glue on both surfaces, and sticks it to a back support sheet with this. Here, the hole of the storage part of the code | symbol 4 is cut out so that the near corner | angular of a square hole may be connected. This is due to additive penetration, but this hole need not necessarily be in one place.

次に、スペーサーにある起電単位の収納部の穴に、14mm×14mmの3枚からなる起電単位を入れる。この入れる順は、手前右が、下から炭素シート、含浸セパレーター、Mg板の順であり、手前左が、下からMg板、含浸セパレーター、炭素シートの順、他の穴は隣が反対の順になるようにする。 Next, the electromotive unit which consists of three 14 mm x 14 mm is put in the hole of the electromotive unit storage part in a spacer. In this order, the front right is the order of the carbon sheet from the bottom, the impregnation separator, and the Mg plate. The front left is the order of the Mg plate, the impregnation separator, and the carbon sheet from the bottom. To be.

表支持シートは、裏面に符号3の形状の導通回路の銅薄板を裏支持シートと同様の方法で接着してある。この銅薄板の接着は、必ずしも強固である必要はなくそこに置ければよいのは裏支持シートと同一である。また表支持シートには水または電解液を添加浸透させる穴を開けてある。 In the front support sheet, a copper thin plate of a conductive circuit having the shape of reference numeral 3 is bonded to the back surface in the same manner as the back support sheet. The adhesion of the copper thin plate does not necessarily need to be strong, and it is the same as the back support sheet that can be placed there. The front support sheet is provided with a hole through which water or an electrolytic solution is added and penetrated.

表支持シートを重ねて、熱プレスで加熱加圧し、裏支持シート、LED、スペーサー、起電単位、表支持シートを貼合あるいは熱融着して一体化すると、マグネシウムカード電池となった。このものに表支持シートにある給水穴から水を添加すると起電単位の含浸セパレーターに浸透して、起電されLEDが点灯し、約10時間点灯が継続した。 When the front support sheet was stacked and heated and pressurized with a hot press, and the back support sheet, LED, spacer, electromotive unit, and front support sheet were bonded or heat-sealed and integrated, a magnesium card battery was obtained. When water was added to this from the water supply hole in the front support sheet, it penetrated into the impregnated separator of the electromotive unit, and the electromotive unit was activated to turn on the LED, and the lighting continued for about 10 hours.

実施例2を、図2により説明する。これはスペーサーを持たないものである、裏支持シートの実施例1と同じ位置の銅板の上の所定位置に、起電層を実施例1と同じく積層しその隙間にホットメルトグル―を垂らして塗り、表支持シートを被せて加圧することで、成形が終了する方式である。この場合水または電解液を添加浸透させる穴の周辺にはグル―を垂らして塗らない。図3は同じ構造で符号12の接続端子を導通回路の銅薄板を延長して設けたものである。 A second embodiment will be described with reference to FIG. In this case, the electromotive layer is laminated at a predetermined position on the copper plate at the same position as in Example 1 of the back support sheet, which has no spacer, and the hot melt group is hung in the gap. This is a method in which molding is completed by coating and applying pressure on the front support sheet. In this case, do not hang the grease around the hole where water or electrolyte is added and penetrated. FIG. 3 shows a connection terminal 12 having the same structure and extending a copper thin plate of a conduction circuit.

実施例3を、図4により説明する。これはスペーサーを用いず、符号14の如き凹部をプレス成形した裏支持シートを用いたものである。符号14は熱可塑性樹脂として0.3mm厚さの塩化ビニールシートを使用して、起電単位の入る凹部を成形したもので、薄銅板を成形前に軽く張っておいても良く、またこの凹部を成形後に符号2の如く導通回路の銅薄板を入れる。次に起電層を実施例1と同様の順に入れる。 A third embodiment will be described with reference to FIG. This uses a back support sheet in which a concave portion such as 14 is press-molded without using a spacer. Reference numeral 14 is a 0.3 mm thick vinyl chloride sheet used as a thermoplastic resin to form a recess into which an electromotive unit is inserted, and a thin copper plate may be lightly stretched before molding. After forming, a copper thin plate of a conductive circuit is inserted as indicated by reference numeral 2. Next, the electromotive layers are put in the same order as in Example 1.

図4の符号9の表支持シートは、裏面に塩化ビニールをコートしたものを使用した。この材質は裏支持シートとヒートシール可能の、同種の樹脂がコートした材料がよい。この裏面に図4の導通回路の銅薄板を接着させておくが、この銅薄板は表支持シートに接着させず、起電単位の上の定位置に置くのでも良い。符号2及び符号3の導通回路の銅薄板の形状は、起電層の全面と接触するのが望ましいが、小さくてもはみ出しても性能に大きな違いは無い。 As the front support sheet of reference numeral 9 in FIG. 4, the back surface coated with vinyl chloride was used. This material is preferably a material coated with the same kind of resin that can be heat-sealed with the back support sheet. Although the copper thin plate of the conduction circuit of FIG. 4 is adhered to this back surface, this copper thin plate may be placed in a fixed position above the electromotive unit without being adhered to the front support sheet. The shape of the copper thin plate of the conductive circuit of reference numerals 2 and 3 is preferably in contact with the entire surface of the electromotive layer, but there is no significant difference in performance even if it is small or protruding.

実施例4を、図10と図11を使用して説明する。この方式は、穴のあるスペーサーを用いず、また裏支持シートに凹部を付けないものである。銅板の形状は図10の符合2の如く、起電単位と接する位置以外は細くして、表裏の支持シートのシール適性を上げるものである。 A fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11. This method does not use a spacer with a hole, and does not provide a recess in the back support sheet. The shape of the copper plate is made thin except for the position in contact with the electromotive unit as indicated by reference numeral 2 in FIG. 10 to improve the sealability of the front and back support sheets.

裏支持シートの上にある銅板の上の定位置に起電単位を置き、その上に銅板のある表支持シートを載せて、その上から起電単位の周辺を加圧シールする。シートには伸縮性があり、シール時には起電単位のある位置が凸型に盛り上がって形状が安定し、シール後は起電単位を適度に圧迫してくれる。加圧シール部には銅板の一部がまたがっているが、シールはこれを挟んだ形で行われる。 The electromotive unit is placed at a fixed position on the copper plate on the back support sheet, and the front support sheet with the copper plate is placed thereon, and the periphery of the electromotive unit is pressure-sealed from above. The seat is stretchable, and the position of the electromotive unit rises to a convex shape when sealed, and the shape is stabilized. After sealing, the electromotive unit is moderately pressed. Although a part of the copper plate is straddling the pressure seal portion, the seal is performed in a sandwiched manner.

広告媒体の機能を重視する場合は,この表支持シートの上面,又は表裏の指示シートの表面に、平滑なカードを貼る。 When emphasizing the function of the advertising medium, a smooth card is affixed to the upper surface of the front support sheet or the front and back instruction sheets.

実施例5を、図5を使用して説明する。この方式は、起電単位を1列に並べたもので、導通回路の銅薄板の形状は符号2及び3の如く、水または電解液を添加浸透させる穴は下図下部の側壁に不接着部を設けてある。裏支持シート、スペーサー、表支持シートの一体化のシールにおいて、水または電解液を添加浸透させるスリットを側壁に作るように、一部圧力をかけないでシール接着する。 Example 5 will be described with reference to FIG. In this system, the electromotive units are arranged in a line. The shape of the copper thin plate of the conduction circuit is as indicated by reference numerals 2 and 3, and the holes for adding water or electrolyte to penetrate the non-adhesive part on the side wall at the bottom of the figure below. It is provided. In the integrated seal of the back support sheet, the spacer, and the front support sheet, the seal bonding is performed without applying any pressure so as to make a slit on the side wall to which water or electrolyte is added and penetrated.

この方式の場合は、出力端子を設けて、複数のマグネシウムカード電池を並べる場合に水または電解液を添加浸透させるスリットが下になるように並べることで、均等に水または電解液を添加浸透させることが出来る。 In the case of this method, when arranging a plurality of magnesium card batteries by arranging an output terminal, the water or electrolyte is added and penetrated evenly by arranging the slits to which water or electrolyte is added and penetrated downward. I can do it.

ここでは4つ起電単位を設けたが、必要な電圧に合わせて、さらに起電単位数を増やしても良い。 Although four electromotive units are provided here, the number of electromotive units may be further increased according to the required voltage.

実施例6を図9により説明する。マグネシウムカード電池は起電層を4単位とした組み合わせが、通常のLEDの点灯に適当であるが使用電圧の高いLEDに使用するため、起電層の枚数を多くしたい場合がある。それに対する適応の実施例が図9である。符号は他と共通に使用してある。 A sixth embodiment will be described with reference to FIG. In the case of a magnesium card battery, a combination of 4 units of electromotive layer is suitable for lighting an ordinary LED, but since it is used for an LED having a high operating voltage, there are cases where it is desired to increase the number of electromotive layers. FIG. 9 shows an example of adaptation to this. The code is used in common with others.

この場合符号11のLEDを表支持シートの導通回路の銅薄板につける以外は、他の説明と同じであるので、重複を防ぐために説明を略す。いずれも、水を添加することで水が浸透して。点灯は良好であった。 In this case, except that LED 11 is attached to the copper thin plate of the conduction circuit of the front support sheet, it is the same as the other explanations, so the explanation is omitted to prevent duplication. In any case, water penetrates by adding water. The lighting was good.

マグネシウムカード電池の積み上げ構造Magnesium card battery stacking structure LEDを使ったマグネシウムカード電池の展開構造Deployment structure of magnesium card battery using LED 接続端子を使ったマグネシウムカード電池の展開構造Deployment structure of magnesium card battery using connection terminals 凹部を真空成形した裏支持シートを用いたマグネシウムカード電池の積み上げ構造Stacked structure of magnesium card battery using back support sheet with vacuum formed recesses 起電層を一方向に並べたマグネシウムカード電池の展開構造Magnesium card battery deployment structure with electromotive layers aligned in one direction 起電層の構造Structure of electromotive layer 起電層を積層した構造Structure with stacked electromotive layers 起電層を直列に並べた構造Structure in which electromotive layers are arranged in series 起電層を6単位にしたマグネシウムカード電池の展開構造Expanded structure of magnesium card battery with 6 units of electromotive layer スペーサーと凹部を持たないカード電池の構造Card battery structure without spacers and recesses スペーサーと凹部を持たないカード電池の横断面透視図Cross-sectional perspective view of a card battery without spacers and recesses

本発明は、マグネシウム電池の複数の起電層を同じ面状に並べて、金属薄板の導通回路を構成した支持カードで挟んで一体にしたもので、製造が容易で安価であり、薄いカード状で携行に便であり、それゆえ宣伝媒体にも使え、これを携行している人は、非常時に点灯して使用できるという安心感を持ち、また非常時の夜間に安全に行動をとることが出来る。 In the present invention, a plurality of electromotive layers of a magnesium battery are arranged in the same plane, and are sandwiched and integrated by a support card that constitutes a conductive circuit of a thin metal plate. It is convenient to carry and therefore can also be used as an advertising medium. People who carry it have the sense of security that it can be lit and used in an emergency, and can act safely at night in an emergency. .

1 裏支持シート
2 裏支持シートの導通回路の銅薄板
3 表支持シートの導通回路の銅薄板
4 起電層の収納部
5 起電層
6 Mg板
7 炭素シート
8 含浸セパレーター
9 表支持シート
10 水または電解液を添加浸透させる穴
11 LED
12 接続端子
13 スペーサー
14 凹部を成形した裏支持シート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Back support sheet 2 Copper sheet | seat of conduction circuit of back support sheet 3 Copper sheet | seat of conduction circuit of front support sheet 4 Storage part of electromotive layer 5 Electromotive layer 6 Mg board 7 Carbon sheet 8 Impregnation separator 9 Table support sheet 10 Water Or a hole to which electrolyte is added and penetrated 11 LED
12 Connection terminal 13 Spacer 14 Back support sheet formed with recess

Claims (2)

マグネシウム薄板の負極と、電解液の塩を保持する含浸セパレーターと、炭素シートを積層して成るマグネシウム電池の起電層に、水または電解液を含浸させることで起電するマグネシウム電池において、電流の導通回路となる形状の金属薄板を内側に構成した裏の支持シートと、同じく導通回路となる形状の金属薄板を内側に構成した表の支持シートで、マグネシウム電池起電層の複数単位を、同一面に並べて挟んで一体とし、支持シートの面またはカードの側面にマグネシウム電池起電層への水または電解液の添加浸透を行う隙間或いは給水穴を設けたことを特徴とする、マグネシウムカード電池。 In a magnesium battery that generates electricity by impregnating water or an electrolyte in the electromotive layer of a magnesium battery formed by laminating a negative electrode of a magnesium thin plate, an impregnation separator that holds a salt of the electrolyte, and a carbon sheet, and a carbon sheet, Multiple units of the magnesium battery electromotive layer are the same in the back support sheet configured with a thin metal plate in the shape of a conductive circuit and the front support sheet configured in the same manner with a thin metal plate in the shape of a conductive circuit. A magnesium card battery comprising a support sheet or a side face of a card, and a gap or a water supply hole through which water or electrolyte is added and penetrated into the magnesium battery electromotive layer. マグネシウム電池起電層を偶数単位としたことを特徴とする請求項1に記載のマグネシウムカード電池。
The magnesium card battery according to claim 1, wherein the magnesium battery electromotive layer is an even number unit.
JP2015061961A 2014-04-02 2015-03-25 Magnesium card battery Withdrawn JP2015201436A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015061961A JP2015201436A (en) 2014-04-02 2015-03-25 Magnesium card battery

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014076217 2014-04-02
JP2014076217 2014-04-02
JP2015061961A JP2015201436A (en) 2014-04-02 2015-03-25 Magnesium card battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015201436A true JP2015201436A (en) 2015-11-12

Family

ID=54552490

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015061961A Withdrawn JP2015201436A (en) 2014-04-02 2015-03-25 Magnesium card battery
JP2015075059A Expired - Fee Related JP6073954B2 (en) 2014-04-02 2015-04-01 Magnesium card battery.

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015075059A Expired - Fee Related JP6073954B2 (en) 2014-04-02 2015-04-01 Magnesium card battery.

Country Status (1)

Country Link
JP (2) JP2015201436A (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6830109B2 (en) * 2016-11-16 2021-02-17 日本電信電話株式会社 Moisture sensor
JP2018190596A (en) * 2017-05-08 2018-11-29 株式会社シーアイピーソフト Magnesium air battery that can be worn on human body
JP6749300B2 (en) * 2017-09-20 2020-09-02 日本電信電話株式会社 Cups and coasters
JP6898563B2 (en) * 2017-09-20 2021-07-07 日本電信電話株式会社 Disposable heat insulation cup
IT201800009252A1 (en) * 2018-10-08 2020-04-08 Bluethink Spa HIGH TEMPERATURE DISPOSABLE FUEL CELL AND APPARATUS INCLUDING THIS CELL
JP7181660B1 (en) * 2022-07-18 2022-12-01 東友株式会社 battery device
JP7142402B1 (en) * 2022-07-18 2022-09-27 東友株式会社 BATTERY CASE AND BATTERY DEVICE INCLUDING THE SAME

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015201441A (en) 2015-11-12
JP6073954B2 (en) 2017-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6073954B2 (en) Magnesium card battery.
CN105914037B (en) Electrical storage device and its manufacturing method
JP2020191293A (en) Thin electrochemical cell
TW541740B (en) Battery device and lead wire film
TW523953B (en) Pocketed electrode plate for use in lithium ion secondary battery, its manufacturing method and lithium ion secondary battery using the same
RU2004103804A (en) BIPOLAR ELECTROCHEMICAL BATTERY OF PACKAGED BATTERY GALVANIC ELEMENTS
CN208173683U (en) Wind battery core and battery
WO1985000248A1 (en) Flat battery
CN104718655A (en) Method for manufacturing electrode assembly
US9876199B2 (en) Batteries comprising a mulitlayer dielectric and sealing film and method of making the batteries
WO2009011371A1 (en) Lead member, production method thereof and nonaqueous electrolytic electricity storage device
TW200840119A (en) Electrochemical cell for use in smart cards
JP2012212608A5 (en)
TW200507321A (en) Secondary battery with an improved safety
CN111630695A (en) Paper-based aluminum-air cells and batteries suitable for portable applications
JP2016076361A (en) Water battery
CN109565071A (en) Battery and battery module
JP2005285526A5 (en)
JP6211880B2 (en) ELECTRIC ELEMENT AND METHOD FOR PRODUCING ELECTRIC ELEMENT
JP2000156211A5 (en)
CN110061281A (en) A kind of hull cell and preparation method thereof
CN111768981A (en) Flexible ionic liquid super capacitor
JP6708808B2 (en) Metal air battery
CN207818811U (en) Lithium ion battery without foil
JP2013069493A (en) Method for manufacturing laminated air cell

Legal Events

Date Code Title Description
A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20160714