JP2017157564A - 巻き式蓄放電装置の電極ユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】電極板の電流密度が均一になり、外部の片側に出入力端子を設置可能な蓄電及び給電装置として用いられる巻き式蓄放電装置の電極ユニットを提供する。【解決手段】巻き式蓄放電装置の電極ユニットにおいて、少なくとも一つの正極補助用導電体（１００１）は、両側に正極側の絶縁体（１０３）を介して、少なくとも二枚の正極側面電極板（１０１１）の間に設けられている。少なくとも一つの負極補助用導電体（１００２）は、両側に負極側の絶縁体（１０３）を介して、少なくとも二枚の負極側面電極板（１０１２）の間に設けられている。第１及び第２の隔離体（１０２０）は、正極側面電極板と負極側面電極板との間に設けられる。巻き式蓄放電装置の電極ユニットは、少なくとも二枚の正極側面電極板（１０１１）、少なくとも二枚の負極側面電極板（１０１２）、並びに、第１及び第２の各隔離体（１０２０）が交互に螺旋状に巻かれて形成されている。【選択図】図４２

Description

本発明は、一種の電極板を補助用導電体に挟着する蓄電及び給電装置として用いられる巻き式蓄放電装置の電極ユニットに関する。
従来の蓄電及び給電装置は、各種の一次電池、充放電可能な二次電池、キャパシタ、またはスーパーキャパシタ等の蓄電及び給電装置を含み、通常はその電極板の片辺に１個または数個の同極性バス端子を設置する。
図１に従来の片辺に１個の集電端子電極板を設置する蓄電及び給電装置の模式図を示す。各電極板Ｐ１００の片辺に１個の集電端子Ｔ１００を設置することにより、当該電極板の電流を出入力する集電電流機能を有し、またはほかの電極板との間で直列接続或いは並列接続し、電極板の片辺のみに１個の集電端子を設置し、電流を出入力するために、周りの集電端子の電極板区域と電極板の別側と比較的集電端子Ｔ１００から離れる電極板区域は、比較的大きな電流が入出力するとき、電極板の電流密度の不均一性を来たす。
次代商品は、電極板の同片辺に２個以上の集電端子を設置することにより、電極板にツーウェイ以上の出力する電流通路を持たせ、かつ導電体との連結を通して、同極性の電極板の片辺に設置される２個以上の集電端子と並列接続する。ただし、本方式においては、同辺側の電流を出入力する密度の均一度のみが改善され、電極板の別側の電流を出入力する密度の不均一性は、依然として改善されていない。
この問題は、電極板の２辺以上に、１個以上の別々に外部に向かって延伸する集電端子を設けることにより、改善することができる。図２に従来の電極板の２辺に１個ずつの集電端子を設置する蓄電及び給電装置の模式図を示す。さらに、電極板Ｐ１００の片辺または片辺以上に２個以上の集電端子Ｔ１００を設け、ツーウェイ以上の入出力電流路を構成することにより、内部抵抗を下げることができる。図３に従来の電極板の対辺に２個の集電端子を設置する蓄電及び給電装置の模式図を示す。ただし図２及び図３に示されている方法は、電流を出入力する均一性が改善されるが、外部の両側に出入力端子を設置することは、やはり不便である。
蓄電装置または給電装置は、例えば、特許文献１等に記載されている。
特開２００８−２２６７７８号公報
本発明は、電極板の電流密度が均一になり、外部の片側に出入力端子を設置可能な蓄電及び給電装置として用いられる巻き式蓄放電装置の電極ユニットを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る巻き式蓄放電装置の電極ユニットは、少なくとも二枚の正極側面電極板（１０１１）と、少なくとも一つの正極補助用導電体（１００１）と、少なくとも二枚の負極側面電極板（１０１２）と、少なくとも一つの負極補助用導電体（１００２）と、第１及び第２の隔離体（１０２０）と、を備える。
少なくとも二枚の正極側面電極板（１０１１）は、それぞれの正極活性表面上に正極活性物質（１２０）が塗布されている。
少なくとも一つの正極補助用導電体（１００１）は、両側に正極側の絶縁体（１０３）を介して、少なくとも二枚の正極側面電極板（１０１１）の間に設けられており、少なくとも二枚の正極側面電極板（１０１１）の導電性能より高い導電性能を有する。
少なくとも二枚の負極側面電極板（１０１２）は、それぞれの負極活性表面上に負極活性物質（１２０）が塗布されている。
少なくとも一つの負極補助用導電体（１００２）は、両側に負極側の絶縁体（１０３）を介して、少なくとも二枚の負極側面電極板（１０１２）の間に設けられており、少なくとも二枚の負極側面電極板（１０１２）の導電性能より高い導電性能を有する。
第１の隔離体（１０２０）は、少なくとも二枚の正極側面電極板（１０１１）のうち第１の正極側面電極板と、少なくとも二枚の負極側面電極板（１０１２）のうち第１の負極側面電極板との間に設けられる。
第２の隔離体（１０２０）は、少なくとも二枚の正極側面電極板（１０１１）のうち第１の正極側面電極板と、少なくとも二枚の負極側面電極板（１０１２）のうち第２の負極側面電極板との間に設けられる。
本発明の巻き式蓄放電装置の電極ユニットは、少なくとも二枚の正極側面電極板（１０１１）、少なくとも二枚の負極側面電極板（１０１２）、並びに、第１及び第２の各隔離体（１０２０）が交互に螺旋状に巻かれて形成されている。
好ましくは、巻き式蓄放電装置は、一次電池、充放電可能な二次電池、キャパシタ、スーパーキャパシタのいずれかである。
従来の蓄電及び給電装置を示す模式図である。 従来の他の蓄電及び給電装置を示す模式図である。 従来のさらに他の蓄電及び給電装置を示す模式図である。 本発明の第１実施形態による蓄電及び給電装置に係る電極ユニットを示す模式図である。 図４の正面図である。 図４の側面図である。 本発明の第２実施形態による蓄電及び給電装置を分解した状態を示す模式図である。 本発明の第２実施形態による蓄電及び給電装置の組立模式図である。 本発明の第２実施形態による蓄電及び給電装置、及びその電流ルートを示す模式図である。 本発明の第３実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。 本発明の第４実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。 本発明の第５実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。 本発明の第６実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。 本発明の第７実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。 本発明の第８実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。 本発明の第９実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。 図１６の分解状態を示す模式図である。 図１６の組立状態を示す模式図である。 本発明の第１０実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。 本発明の第１１実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。 本発明の第１２実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。 本発明の第１３実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。 本発明の第１４実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。 本発明の第１４実施形態による蓄電及び給電装置の変形例を示す模式図である。 本発明の第１５実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。 本発明の第１５実施形態による蓄電及び給電装置の変形例を示す模式図である。 本発明の第１６実施形態による蓄電及び給電装置に係る電極ユニットの第１例を示す模式図である。 図２７の正面図である。 図２７の側面図である。 本発明の第１６実施形態による蓄電及び給電装置に係る電極ユニットの第２例を示す模式図である。 図３０の正面図である。 図３０の側面図である。 本発明の第１６実施形態による蓄電及び給電装置に係る電極ユニットの第３例を示す模式図である。 図３３の正面図である。 図３３の側面図である。 本発明の第１６実施形態による蓄電及び給電装置に係る電極ユニットの第４例を示す模式図である。 図３６の正面図である。 図３６の側面図である。 本発明の第１６実施形態による蓄電及び給電装置に係る電極ユニットの第５例を示す模式図である。 図３９の正面図である。 図３９の側面図である。 本発明の第１６実施形態による蓄電及び給電装置に係る電極ユニットの第６例を示す模式図である。 図４２の平面図である。 図４２の断面を示す模式図である。
本発明の実施形態による蓄電及び給電装置は、一種の電極板を補助用導電体に挟着する蓄電及び給電装置である。その主な構造の特徴は、補助用導電体を設置し、かつ少なくとも２辺以上に別々に少なくとも１個の集電端子を有する１枚以上の電極板を設け、平板状、条状、または網状構造かつ導電性能が補助用導電体より優れ、電極板の材料及び／または構造により構成される補助用導電体に挟着する。補助用導電体の２辺以上に別々に少なくとも１個の集電端子を設け、補助用導電体の２辺以上で総集電端子に集電端子を片辺または多辺で並列接続する。また外部に対して電流を出入力する総集電端子と補助用導電体と電極板との間に絶縁体を設けることにより電極ユニットを構成する。
上述の外部に対して電流を出入力する総集電端子は１個以上である。
（第１実施形態）
図４は、本発明の第１実施形態による蓄電及び給電装置において、少なくとも２辺に別々に少なくとも１個の集電端子の補助用導電体を持ち、またその両外側に少なくとも２辺に別々に少なくとも１個を持つ集電端子の同極性の電極板の間に絶縁体を挟着することにより構成される電極ユニットの模式図を示す。
図５に図４の正面図を示す。
図６に図４の側面図を示す。
図４、図５及び図６に示すように、本発明の第１実施形態による蓄電及び給電装置の主な特徴は、補助用導電体１００を設置し、少なくとも２辺に別々に少なくとも１個の集電端子１０４を設けかつ電極板面に活性物質１２０を塗布する１枚以上の側面電極板１０１は、平板状、条状、または網状構造であって、導電性能が補助用導電体より優れ、電極板の材料及び／または構造により構成される補助用導電体１００に挟着する。補助用導電体１００の少なくとも２辺に別々に少なくとも１個の出入力する第１総集電端子１０５を設け、補助用導電体１００の２辺以上で第１総集電端子１０５に集電端子を片辺または多辺で並列接続する。また外部に対して電流を出入力する第１総集電端子と補助用導電体１００と側面電極板１０１との間に絶縁体１０３を設けることにより電極ユニットを構成する。
上述の外部に対して電流を出入力する第１総集電端子１０５は１個以上である。
本発明の第１実施形態の蓄電及び給電装置は、一次電池、充放電可能な二次電池、キャパシタ、またはスーパーキャパシタ等の蓄電及び給電装置、または電極板を持つ燃料電池（ｆｕｅｌ ｃｅｌｌ）装置が必要とする正負電極対への応用ができる。
（第２実施形態）
図７に、２枚の正極電極板１０１１を正極補助用導電体１００１に挟着することにより正電極ユニットを構成し、かつ２枚の負極電極板１０１２を負極補助用導電体１００２に挟着することにより負電極ユニットを構成し、かつ中間に隔離体を挟入することにより蓄放電装置の電極対を構成する本発明の第２実施形態による蓄電及び給電装置を分解した状態を示す模式図を示す。
図８に、図７に示した蓄電及び給電装置の電極対を組立てた状態を示す模式図を示す。
図９に、図８に示した電極対により構成される蓄電及び給電装置及びその電流ルートの模式図を示す。
図７、図８及び図９に示す如く、本発明の第２実施形態による蓄電及び給電装置の主な構造の特徴は、正極補助用導電体１００１を設け、少なくとも２辺以上に別々に少なくとも１個の正極集電端子１０４１を設けかつ電極板面に活性物質１２０を塗布する１枚以上の正極側面電極板１０１１は、平板状、条状、または網状構造であって、かつ導電性能が補助用導電体より優れ、電極板の材料及び／または構造により構成される正極補助用導電体１００１に挟着する。正極補助用導電体１００１の少なくとも２辺以上に別々に少なくとも１個の正極性出入力の正極総集電端子１０５１を設け、正極補助用導電体１００１の２辺以上で正極性出入力の正極総集電端子１０５１に正極集電端子１０４１を片辺または多辺で並列接続する。また外部に対して電流を出入力する正極総集電端子１０５１と正極補助用導電体１００１と正極側面電極板１０１１との間に絶縁体１０３を設けることにより正電極ユニットを構成する。
上述の外部に対して電流を出入力する正極性出入力の正極総集電端子１０５１は１個以上である。
さらに、負極補助用導電体１００２を設け、少なくとも２辺以上に別々に少なくとも１個の負極集電端子１０４２を設けかつ電極板面に活性物質１２０を塗布する１枚以上の負極側面電極板１０１２は、平板状、条状、または網状構造であって、かつ導電性能が補助用導電体より優れ、電極板の材料及び／または構造により構成される負極補助用導電体１００２に挟着する。負極補助用導電体１００２の少なくとも２辺以上に別々に少なくとも１個の負極性出入力の負極総集電端子１０５２を設け、負極補助用導電体１００２の２辺以上で負極性出入力の負極総集電端子１０５２に負極集電端子１０４２を片辺または多辺で並列接続する。また外部に対して電流を出入力する負極総集電端子１０５２と負極補助用導電体１００２と負極側面電極板１０１２との間に絶縁体１０３を設けることにより負電極ユニットを構成する。
上述の外部に対して電流を出入力する負極性出入力の負極総集電端子１０５２は１個以上である。
上述の正電極ユニット及び負電極ユニットを組立から、共同して同一電極槽の中に設置することにより、電極対を構成する。
（第３実施形態）
図１０に、２個の両側の負電極ユニットの中間に正電極ユニットを挟入する本発明の第３実施形態による蓄電及び給電装置の模式図を示す。
負電極ユニットは、別々に２枚の負極側面電極板１０１２を設け、電極板面に活性物質１２０を塗布し、かつその中間段と負極補助用導電体１００２との間に絶縁体１０３を設け、かつ負極補助用導電体１００２の両側に挟着し、２枚の負極側面電極板１０１２の両辺の負極集電端子１０４２を負極補助用導電体１００２の両辺の負極性出入力の負極総集電端子１０５２に連結することにより、負電極ユニットを構成する。
正電極ユニットは、別々に２枚の正極側面電極板１０１１を設け、電極板面に活性物質１２０を塗布し、かつその中間段と正極補助用導電体１００１との間に絶縁体１０３を設け、かつ正極補助用導電体１００１の両側に挟着し、２枚の正極側面電極板１０１１の両辺の正極集電端子１０４１を正極補助用導電体１００１の両辺の正極性出入力の正極総集電端子１０５１に連結することにより、正電極ユニットを構成する。
また正電極ユニットの両側に設置される両負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子１０５２を片辺または多辺で並列接続し、かつ正電極ユニットの両側と両負電極ユニットとの間に隔離体１０２０を設ける。
上述の正電極ユニット及び負電極ユニットを組立から、共同して同一電極槽の中に設置することにより、電極対を構成する。
（第４実施形態）
図１１に、２個の両側の正電極ユニットの中間に負電極ユニットを挟入する本発明の第４実施形態による蓄電及び給電装置の模式図を示す。
負電極ユニットは、別々に２枚の負極側面電極板１０１２を設け、電極板面に活性物質１２０を塗布し、かつその中間段と負極補助用導電体１００２との間に絶縁体１０３を設け、かつ負極補助用導電体１００２の両側に挟着し、２枚の負極側面電極板１０１２の両辺の負極集電端子１０４２を負極補助用導電体１００２の両辺の負極性出入力の負極総集電端子１０５２に連結することにより、負電極ユニットを構成する。
正電極ユニットは、別々に２枚の正極側面電極板１０１１を設け、電極板面に活性物質１２０を塗布し、かつその中間段と正極補助用導電体１００１との間に絶縁体１０３を設け、かつ正極補助用導電体１００１の両側に挟着し、２枚の正極側面電極板１０１１の両辺の正極集電端子１０４１を正極補助用導電体１００１の両辺の正極性出入力の正極総集電端子１０５１に連結することにより、正電極ユニットを構成する。
また負電極ユニットの両側に設置される二つの正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子１０５１を片辺または多辺で並列接続し、かつ負電極ユニットの両側と二つの正電極ユニットとの間に隔離体１０２０を設ける。
上述の正電極ユニット及び負電極ユニットを組立から、共同して同一電極槽の中に設置することにより、電極対を構成する。
（第５実施形態）
図１２に、２個の両側の負電極ユニットの中間に正電極ユニットを挟入する本発明の第５実施形態による蓄電及び給電装置の模式図を示す。
負電極ユニットは、別々に１枚の負極側面電極板１０１２を設け、電極板面に活性物質１２０を塗布し、かつその中間段と負極補助用導電体１００２との間に絶縁体１０３を設け、かつ負極補助用導電体１００２の一側に挟着し、負極側面電極板１０１２の両辺の負極集電端子１０４２を負極補助用導電体１００２の両辺の負極性出入力の負極総集電端子１０５２に連結することにより、負電極ユニットを構成する。
正電極ユニットは、別々に２枚の正極側面電極板１０１１を設け、電極板面に活性物質１２０を塗布し、かつその中間段と正極補助用導電体１００１との間に絶縁体１０３を設け、かつ正極補助用導電体１００１の両側に挟着し、２枚の正極側面電極板１０１１の両辺の正極集電端子１０４１を正極補助用導電体１００１の両辺の正極性出入力の正極総集電端子１０５１に連結することにより、正電極ユニットを構成する。
また正電極ユニットの両側に設置される両負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子１０５２を片辺または多辺で並列接続し、かつ正電極ユニットの両側と両負電極ユニットとの間に隔離体１０２０を設ける。
上述の正電極ユニット及び負電極ユニットを組立から、共同して同一電極槽の中に設置することにより、電極対を構成する。
（第６実施形態）
図１３に、２個の両側の正電極ユニットにより中間に負電極ユニットを挟入する本発明の第６実施形態による蓄電及び給電装置の模式図を示す。
負電極ユニットは、別々に２枚の負極側面電極板１０１２を設け、電極板面に活性物質１２０を塗布し、かつその中間段と負極補助用導電体１００２との間に絶縁体１０３を設け、かつ負極補助用導電体１００２の両側に挟着し、２枚の負極側面電極板１０１２の両辺の負極集電端子１０４２を負極補助用導電体１００２の両辺の負極性出入力の負極総集電端子１０５２に連結することにより、負電極ユニットを構成する。
正電極ユニットは、別々に１枚の正極側面電極板１０１１を設け、電極板面に活性物質１２０を塗布し、かつその中間段と正極補助用導電体１００１との間に絶縁体１０３を設け、かつ正極補助用導電体１００１の一側に挟着し、正極側面電極板１０１１の両辺の正極集電端子１０４１を正極補助用導電体１００１の両辺の正極性出入力の正極総集電端子１０５１に連結することにより、正電極ユニットを構成する。
また負電極ユニットの両側に設置される二つの正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子１０５１を片辺または多辺で並列接続し、かつ負電極ユニットの両側と二つの正電極ユニットとの間に隔離体１０２０を設ける。
上述の正電極ユニット及び負電極ユニットを組立から、共同して同一電極槽の中に設置することにより、電極対を構成する。
（第７実施形態）
図１４に、更に一歩進んで同一電極槽の中の同極性の電極ユニットの少なくとも２個の負電極ユニットと少なくとも２個の正電極ユニットとを交錯して設置して片側または両側で並列接続し、中間の正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子１０５１及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子１０５２により電流を出入力する総集電端子を構成する本発明の第７実施形態による蓄電及び給電装置の模式図を示す。
負電極ユニットは、２枚の負極側面電極板１０１２を設け、電極板面に活性物質１２０を塗布し、かつその中間段と負極補助用導電体１００２との間に絶縁体１０３を設け、かつ負極補助用導電体１００２の両側に挟着し、２枚の負極側面電極板１０１２の両辺の負極集電端子１０４２を負極補助用導電体１００２の両辺の負極性出入力の負極総集電端子１０５２に連結することにより、負電極ユニットを構成する。
正電極ユニットは、２枚の正極側面電極板１０１１を設け、電極板面に活性物質１２０を塗布し、かつその中間段と正極補助用導電体１００１との間に絶縁体１０３を設け、かつ正極補助用導電体１００１の両側に挟着し、２枚の正極側面電極板１０１１の両辺の正極集電端子１０４１を正極補助用導電体１００１の両辺の正極性出入力の正極総集電端子１０５１に連結することにより、正電極ユニットを構成する。
さらに、少なくとも２個の負電極ユニットと少なくとも２個の正電極ユニットを電極槽１０３０の中に交錯して設置し、その中の正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子１０５１を同極性で片辺または多辺で並列接続し、負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子１０５２を同極性で片辺または多辺で並列接続し、中間の正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子１０５１及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子１０５２により正極及び負極電流を出入力する総集電端子を構成する。
（第８実施形態）
図１５に、同一電極槽の中の同極性の電極ユニットの片側または両側を並列接続し、両側の正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子１０５１及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子１０５２により電流を出入力する総集電端子を構成する本発明の第８実施形態による蓄電及び給電装置の模式図を示す。その中には、少なくとも２個の負電極ユニットと少なくとも２個の正電極ユニットを交錯して設置する。
負電極ユニットは、２枚の負極側面電極板１０１２を設け、電極板面に活性物質１２０を塗布し、かつその中間段と負極補助用導電体１００２との間に絶縁体１０３を設け、かつ負極補助用導電体１００２の両側に挟着し、２枚の負極側面電極板１０１２の両辺の負極集電端子１０４２を負極補助用導電体１００２の両辺の負極性出入力の負極総集電端子１０５２に連結することにより、負電極ユニットを構成する。
正電極ユニットは、２枚の正極側面電極板１０１１を設け、電極板面に活性物質１２０を塗布し、かつその中間段と正極側面電極板１０１１との間に絶縁体１０３を設け、かつ正極補助用導電体１００１の両側に挟着し、２枚の正極側面電極板１０１１の両辺の正極集電端子１０４１を正極補助用導電体１００１の両辺の正極性出入力の正極総集電端子１０５１に連結することにより、正電極ユニットを構成する。
さらに、少なくとも２個の負電極ユニットと少なくとも２個の正電極ユニットとを電極槽１０３０の中に交錯して設置し、その中の正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子１０５１を同極性で片辺または多辺で並列接続し、負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子１０５２を同極性で片辺または多辺で並列接続し、両側の正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子１０５１及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子１０５２により正極及び負極電流を出入力する総集電端子を構成する。
（第９実施形態）
図１６に、少なくとも２個の負電極ユニットと少なくとも２個の正電極ユニットとを交錯して設置し、中間の正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子１０５１及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子１０５２により電流を出入力する総集電端子を構成する本発明の第９実施形態による蓄電及び給電装置の模式図を示す。
負電極ユニットは、２枚の負極側面電極板１０１２を設け、電極板面に活性物質１２０を塗布し、かつその中間段と負極補助用導電体１００２との間に絶縁体１０３を設け、かつ負極補助用導電体１００２の両側に挟着し、２枚の負極側面電極板１０１２の両辺の負極集電端子１０４２を負極補助用導電体１００２の両辺の負極性出入力の負極総集電端子１０５２に連結することにより、負電極ユニットを構成する。
正電極ユニットは、２枚の正極側面電極板１０１１を設け、電極板面に活性物質１２０を塗布し、かつその中間段と正極補助用導電体１００１との間に絶縁体１０３を設け、かつ正極補助用導電体１００１の両側に挟着し、２枚の正極側面電極板１０１１の両辺の正極集電端子１０４１を正極補助用導電体１００１の両辺の正極性出入力の正極総集電端子１０５１に連結することにより、正電極ユニットを構成する。
さらに、少なくとも２個の負電極ユニットと少なくとも２個の正電極ユニットとを電極槽１０３０の中に交錯して設置し、その中の正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子１０５１を同極性で片辺または多辺で並列接続し、負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子１０５２を同極性で片辺または多辺で並列接続し、中間の正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子１０５１及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子１０５２により正極及び負極電流を出入力する総集電端子を構成する。
図１７に、図１６の分解斜視図を示す。
図１８に、図１６の斜視図を示す。
（第１０実施形態）
図１９は、正負電極が交錯して重なり合ってから並列接続することにより電極対を構成し、出入力する総集電端子を持つ正負電極対を中間に挟入する本発明の第１０実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。
その中の外側の正電極ユニットの外側にある正電極補助用導電体１００１の中間段と１枚の正極側面電極板１０１１との間に絶縁体１０３を設け、かつ前述の正極側面電極板１０１１を挟着し、正極側面電極板１０１１の電極板面に活性物質１２０を塗布し、その両辺の正極集電端子１０４１を正極補助用導電体１００１の両辺の正極性出入力の正極総集電端子１０５１に連結することにより、外側正電極ユニットを構成する。
別の外側の負電極ユニットの外側にある負電極補助用導電体１００２の中間段と１枚負極側面電極板１０１２との間に絶縁体１０３を設け、かつ前述の負極側面電極板１０１２を挟着し、負極側面電極板１０１２の電極板面に活性物質１２０を塗布し、その両辺の負極集電端子１０４２を負極補助用導電体１００２の両辺の負極性出入力の負極総集電端子１０５２に連結することにより、外側負電極ユニットを構成する。
さらに、２枚の負極側面電極板１０１２の中間段と負極補助用導電体１００２との間に絶縁体１０３を設け、かつ負極補助用導電体１００２の両側に挟着し、２枚の負極側面電極板１０１２の電極板面に活性物質１２０を塗布し、その両辺の負極集電端子１０４２を負極補助用導電体１００２の両辺の負極性出入力の負極総集電端子１０５２に連結することにより、負電極ユニットを構成する。
またさらに、２枚の正極側面電極板１０１１の中間段と正極補助用導電体１００１との間に絶縁体１０３を設け、かつ正極補助用導電体１００１の両側に挟着し、２枚の正極側面電極板１０１１の電極板面に活性物質１２０を塗布し、その両辺の正極集電端子１０４１を正極補助用導電体１００１の両辺の正極性出入力の正極総集電端子１０５１に連結することにより、正電極ユニットを構成する。
上述の負電極ユニットと正電極ユニットを交錯して設置することにより電極対を構成し、その両外側に外側負電極ユニットと外側正電極ユニットを設置し、また共同して電極槽１０３０の中に設置し、交錯して設置される正負電極板の間に隔離体１０２０を設ける。その中の各正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子１０５１を同極性で片辺または多辺で並列接続し、各負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子１０５２を同極性で片側または多側で並列接続し、中間に設置される正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子１０５１及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子１０５２により電流を出入力する総集電端子を構成する。
（第１１実施形態）
図２０は、負電極ユニットと正電極ユニットを交錯して設置し、両側に設置される正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子１０５１及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子１０５２により電流を出入力する総集電端子を構成する本発明の第１１実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。
その中の外側の正電極ユニットの外側にある正電極補助用導電体１００１の中間段と１枚の正極側面電極板１０１１との間に絶縁体１０３を設け、かつ前述の正極側面電極板１０１１を挟着し、正極側面電極板１０１１の電極板面に活性物質１２０を塗布し、その両辺の正極集電端子１０４１を正極補助用導電体１００１の両辺の正極性出入力の正極総集電端子１０５１に連結することにより、外側正電極ユニットを構成する。
別の外側の負電極ユニットの外側にある負電極補助用導電体１００２の中間段と１枚負極側面電極板１０１２との間に絶縁体１０３を設け、かつ前述の負極側面電極板１０１２を挟着し、負極側面電極板１０１２の電極板面に活性物質１２０を塗布し、その両辺の負極集電端子１０４２を負極補助用導電体１００２の両辺の負極性出入力の負極総集電端子１０５２に連結することにより、外側負電極ユニットを構成する。
さらに、２枚の負極側面電極板１０１２の中間段と負極補助用導電体１００２との間に絶縁体１０３を設け、かつ負極補助用導電体１００２の両側に挟着し、２枚の負極側面電極板１０１２の電極板面に活性物質１２０を塗布し、その両辺の負極集電端子１０４２を負極補助用導電体１００２の両辺の負極性出入力の負極総集電端子１０５２に連結することにより、負電極ユニットを構成する。
またさらに、２枚の正極側面電極板１０１１の中間段と正極補助用導電体１００１との間に絶縁体１０３を設け、かつ正極補助用導電体１００１の両側に挟着し、２枚の正極側面電極板１０１１の電極板面に活性物質１２０を塗布し、その両辺の正極集電端子１０４１を正極補助用導電体１００１の両辺の正極性出入力の正極総集電端子１０５１に連結することにより、正電極ユニットを構成する。
上述の負電極ユニットと正電極ユニットを交錯して設置することにより電極対を構成し、その両外側に外側負電極ユニットと外側正電極ユニットを設置し、また共同して電極槽１０３０の中に設置し、交錯して設置される正負電極板の間に隔離体１０２０を設ける。その中の各正電極ユニットの電極板面に活性物質１２０を塗布し、その両端の正極性出入力の正極総集電端子１０５１を同極性で片側または多側で並列接続し、各負電極ユニットの電極板面に活性物質１２０を塗布し、その両端の負極性出入力負極の総集電端子１０５２を同極性で片側または多側で並列接続し、両側に設置される正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子１０５１及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子１０５２により正極及び負極電流を出入力する総集電端子を構成する。
（第１２実施形態）
図２１は、負電極ユニットと正電極ユニットを交錯して設置し、中間に設置される正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子１０５１及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子１０５２により電流を出入力する総集電端子を構成する本発明の第１２実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。
その中の外側の正電極ユニットの外側にある正電極補助用導電体１００１の中間段と１枚の正極側面電極板１０１１との間に絶縁体１０３を設け、かつ前述の正極側面電極板１０１１を挟着し、正極側面電極板１０１１の電極板面に活性物質１２０を塗布し、その両辺の正極集電端子１０４１を正極補助用導電体１００１の両辺の正極性出入力の正極総集電端子１０５１に連結することにより、外側正電極ユニットを構成する。
別の外側の負電極ユニットの外側にある負電極補助用導電体１００２の中間段と１枚負極側面電極板１０１２との間に絶縁体１０３を設け、かつ前述の負極側面電極板１０１２を挟着し、負極側面電極板１０１２の電極板面に活性物質１２０を塗布し、その両辺の負極集電端子１０４２を負極補助用導電体１００２の両辺の負極性出入力の負極総集電端子１０５２に連結することにより、外側負電極ユニットを構成する。
さらに、２枚の負極側面電極板１０１２の中間段と負極補助用導電体１００２との間に絶縁体１０３を設け、かつ負極補助用導電体１００２の両側に挟着し、２枚の負極側面電極板１０１２の電極板面に活性物質１２０を塗布し、その両辺の負極集電端子１０４２を負極補助用導電体１００２の両辺の負極性出入力の負極総集電端子１０５２に連結することにより、負電極ユニットを構成する。
またさらに、２枚の正極側面電極板１０１１の中間段と正極補助用導電体１００１との間に絶縁体１０３を設け、かつ正極補助用導電体１００１の両側に挟着し、２枚の正極側面電極板１０１１の電極板面に活性物質１２０を塗布し、その両辺の正極集電端子１０４１を正極補助用導電体１００１の両辺の正極性出入力の正極総集電端子１０５１に連結することにより、正電極ユニットを構成する。
上述の負電極ユニットと正電極ユニットを交錯して設置することにより電極対を構成し、その両外側に外側負電極ユニットと外側正電極ユニットを設置し、また共同して電極槽１０３０の中に設置し、交錯して設置される正負電極板の間に隔離体１０２０を設ける。その中の各正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子１０５１を同極性で片辺または多辺で並列接続し、各負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子１０５２を同極性で片側または多側で並列接続し、中間に設置される正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子１０５１及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子１０５２を正極及び負極電流を出入力する総集電端子を構成する。
（第１３実施形態）
図２２は、少なくとも１個の正電極ユニットと少なくとも１個の負電極ユニットにより電極対を構成し、その両側は一枚式正極性の電極板及び一枚式負極性の電極板の極性が交錯して重なり合い、中間に設置される正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子１０５１及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子１０５２により電流を出入力する総集電端子を構成する本発明の第１３実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。
別々に２枚の負極側面電極板１０１２は、その中間段と負極補助用導電体１００２との間に絶縁体１０３を設け、かつ負極補助用導電体１００２の両側に挟着し、２枚の負極側面電極板１０１２の電極板面に活性物質１２０を塗布し、その両辺の負極集電端子１０４２を負極補助用導電体１００２の両辺の負極性出入力の負極総集電端子１０５２に連結して構成される負電極ユニットを少なくとも１個備える。
また、別々に２枚の正極側面電極板１０１１は、その中間段と正極補助用導電体１００１との間に絶縁体１０３を設け、かつ正極補助用導電体１００１の両側に挟着し、２枚の正極側面電極板１０１１の電極板面に活性物質１２０を塗布し、その両辺の正極集電端子１０４１を正極補助用導電体１００１の両辺の正極性出入力の正極総集電端子１０５１に連結して構成される正電極ユニットを少なくとも１個備える。
上述の負電極ユニット及び正電極ユニットは別々に１枚以上の一枚式電極板ユニットと重なり合い、共同して電極槽１０３０の中に設置され、その中の一枚式正極電極板１０３１及び一枚式負極電極板１０３２の電極板面に活性物質１２０が塗布され、また極性に従って上述の正電極ユニット及び負電極ユニットの両側に交錯して重なり合い、上述の各正電極ユニット、負電極ユニット、一枚式正極電極板１０３１及び一枚式負極電極板１０３２の間に隔離体１０２０を設け、また各正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子１０５１と各一枚式正極電極板１０３１の集電端子６０１とを同極性で片側または多側で並列接続し、各負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子１０５２と各一枚式負極電極板１０３２の集電端子６０２とを同極性で片辺または多辺で並列接続し、中間の正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子１０５１及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子１０５２により正極及び負極電流を出入力する総集電端子を構成する。
（第１４実施形態）
図２３は、個別電極槽１０３０に設置される正負電極ユニットにより構成される多対電極対に応用し、異なる極性の片辺に直列接続または多辺に直列接続する本発明の第１４実施形態による蓄電及び給電装置の模式図である。
別々に２枚の負極側面電極板１０１２は、中間段と負極補助用導電体１００２との間に絶縁体１０３を設け、かつ負極補助用導電体１００２に挟着し、その中の負極側面電極板１０１２の電極板面に活性物質１２０を塗布し、その両辺の負極集電端子１０４２を負極補助用導電体１００２の両辺の負極性出入力の負極総集電端子１０５２に連結して構成される負電極ユニットを少なくとも２セット備える。
別々に２枚の正極側面電極板１０１１は、中間段と正極補助用導電体１００１との間に絶縁体１０３を設け、かつ正極補助用導電体１００１に挟着し、その中の正極側面電極板１０１１の電極板面に活性物質１２０を塗布し、その両辺の正極集電端子１０４１を正極補助用導電体１００１の両辺の正極性出入力の正極総集電端子１０５１に連結して構成される正電極ユニットを少なくとも２セット備える。
少なくとも１個以上の負電極ユニットと１個以上の正電極ユニットを交錯して設置することにより電極対を構成し、各電極ユニットの間に隔離体１０２０を設け、また同一電極槽１０３０の中に設置し、同一電極槽１０３０の中に１個以上の同極性の電極ユニットを設けるとき、同極性の電極ユニットの集電端子を互いに片辺または多辺で並列接続する。その中の各電極槽１０３０において、電極対を構成する正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子１０５１及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子１０５２が電極槽１０３０の槽シェルの外部に露出することにより、異なる電極槽１０３０の中にある電極対を異なる極性で片辺または多辺に直列接続し、また直列に接続してから、異なる電極槽１０３０の中の電極対にある正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子１０５１と負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子１０５２を直列に接続することにより、外部に対して電流を出入力する正極及び負極電流を出入力する総集電端子を構成する。
図２４に、本発明の第１４実施形態の蓄電及び給電装置の他の実施形態の模式図を示す。本発明の第１４実施形態の蓄電及び給電装置において、外部に対して電流を出入力する正極総集電端子１０５１及び負極総集電端子１０５２が電極槽１０３０の槽シェルの外部に露出し、それ以外の正極総集電端子１０５１及び負極総集電端子１０５２は電極槽１０３０の内部に隠されてもよい。
（第１５実施形態）
図２５に、個別電極槽１０３０に設置される正負電極ユニットにより構成される多対電極対に応用し、異なる極性の片辺に直列接続または多辺に直列接続する本発明の第１５実施形態による蓄電及び給電装置の模式図を示す。
直列に接続してから、外部に対して出入力する正極電流の電極槽１０３０の中の正電極ユニットは、外側の正電極補助用導電体１００１の中間段と１枚の正極側面電極板１０１１との間に絶縁体１０３を設け、かつ前述の正極側面電極板１０１１を挟着し、正極側面電極板１０１１の両辺の正極集電端子１０４１を正極補助用導電体１００１の両辺の正極性出入力の正極総集電端子１０５１に連結することにより、外側正電極ユニットを構成する。
２枚の負極側面電極板１０１２は、その中間段と負極補助用導電体１００２との間に絶縁体１０３を設け、かつ前述の負極補助用導電体１００２の両側に挟着し、２枚の負極側面電極板１０１２の電極板面に活性物質１２０を塗布し、その両辺の負極集電端子１０４２を負極補助用導電体１００２の両辺の負極性出入力の負極総集電端子１０５２に連結することにより、同電極槽１０３０の中にある電極対の負電極ユニットを構成する。
もし同一電極槽１０３０の中において、１個以上の同極性の電極ユニットを設けるとき、同極性の電極ユニットの集電端子を互いに片辺または多辺で並列接続する。
さらに、直列に接続してから、外部に対してを出入力する負極電流のもう一つの電極槽１０３０の中の負電極ユニットは、外側の負電極補助用導電体１００２の中間段と１枚負極側面電極板１０１２との間に絶縁体１０３を設け、かつ前述の負極側面電極板１０１２を挟着し、負極側面電極板１０１２の電極板面に活性物質１２０を塗布し、その両辺の負極集電端子１０４２を負極補助用導電体１００２の両辺の負極性出入力の負極総集電端子１０５２に連結することにより、外側負電極ユニットを構成する。
２枚の正極側面電極板１０１１は、その中間段と正極補助用導電体１００１との間に絶縁体１０３を設け、かつ前述の正極補助用導電体１００１の両側に挟着し、２枚の正極側面電極板１０１１の電極板面に活性物質１２０を塗布し、その両辺の正極集電端子１０４１を正極補助用導電体１００１の両辺の正極性出入力の正極総集電端子１０５１に連結することにより、同電極槽１０３０の中にある電極対の正電極ユニットを構成する。
もし同一電極槽１０３０の中において、１個以上の同極性の電極ユニットを設けるとき、同極性の電極ユニットの集電端子を互いに片辺または多辺で並列接続する。
少なくとも１個以上の負電極ユニットと１個以上の正電極ユニットを交錯して設置することにより電極対を構成し、直列に接続する別々の電極槽１０３０の中に設置する。同一電極槽１０３０の中の各電極ユニットとの間に隔離体１０２０を設け、同一電極槽１０３０中に１個以上の同極性の電極ユニットを設けるとき、同極性の電極ユニットの集電端子を互いに片辺または多辺で並列接続する。
直列に接続する各電極槽１０３０の電極対を構成する正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子１０５１及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子１０５２は、異なる電極槽１０３０の中にある電極対の異なる極性の片辺または多辺に直列接続し、また直列に接続してから、異なる電極槽１０３０の中の電極対にある正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子１０５１と負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子１０５２を直列に接続することにより、外部に対して電流を出入力する正極及び負極電流を出入力する総集電端子を構成する。
図２６に、本発明の第１５実施形態の蓄電及び給電装置の他の実施形態の模式図を示す。本発明の第１５実施形態の蓄電及び給電装置において、外部に対して電流を出入力する正極総集電端子１０５１及び負極総集電端子１０５２が電極槽１０３０の槽シェルの外部に露出し、それ以外の正極総集電端子１０５１及び負極総集電端子１０５２は電極槽１０３０の内部に隠されてもよい。
（第１６実施形態）
本発明の１６実施形態による電極板に補助用導電体を挟着する蓄電及び給電装置は、補助用導電体の２辺以上に別々に１個以上の集電端子を持たせ、またその片側または両外側面に挟着する２辺以上に別々に１個以上の集電端子を持つ同極性の電極板を持たせ、補助用導電体１００の２辺以上に別々に１個以上を持つ集電端子との間に、片辺または多辺で並列接続することにより、及び補助用導電体１００の間に絶縁体を設置することにより、電極ユニットを構成することができ、かつ各種の幾何形状に作成することもできる。以下に数例を挙げて説明する。
図２７に、本発明の第１６実施形態による蓄電及び給電装置において、補助用導電体１００の２辺に別々に２個の出入力する集電端子１０４を持たせ、またその両外側面またはその中の一側面に２辺に別々に２個の集電端子１０４を持つ同極性の電極板を挟着し、かつ補助用導電体１００の間に絶縁体１０３を設置することにより構成される電極ユニットの模式図を示す。
図２８に図２７の正面図を示す。
図２９に図２７の側面図を示す。
図３０に、本発明の第１６実施形態による蓄電及び給電装置において、補助用導電体１００の４辺に別々に１個の集電端子１０４を持たせ、またその両外側面またはその中の一側面に４辺に別々に１個の集電端子１０４を持つ同極性の電極板を挟着し、かつ補助用導電体１００の間に絶縁体１０３を設置することにより構成される電極ユニットの模式図を示す。
図３１に図３０の正面図を示す。
図３２に図３０の側面図を示す。
図３３に、本発明の第１６実施形態による蓄電及び給電装置において、補助用導電体１００の４辺に別々に２個の集電端子１０４を持たせ、またその両外側面またはその中の一側面に４辺に別々に２個の集電端子１０４を持つ同極性の電極板を挟着し、かつ補助用導電体１００の間に絶縁体１０３を設置することにより構成される電極ユニットの造模式図を示す。
図３４に図３３の正面図を示す。
図３５に図３３の側面図を示す。
また、本発明の実施形態に係る電極ユニットは、各種の構造をとることが可能である。以下に数例を挙げて説明する。
図３６に、本発明の第１６実施形態による蓄電及び給電装置に係る輻射状導電体及び網の目式電極ユニットの模式図を示す。
図３７の図３６の正面図を示す。
図３８に図３６の側面図を示す。
本発明の第１６実施形態による蓄電及び給電装置の構造は、輻射状導電体及び網の目式電極ユニットにより構成されてもよい。
図３９に、本発明の第１６実施形態による蓄電及び給電装置に係るプレート式電極ユニットの模式図を示す。
図４０に図３９の正面図を示す。
図４１に図３９の側面図を示す。
本発明の第１６実施形態による蓄電及び給電装置の構造は、プレート式電極ユニットにより構成されてもよい。
図４２に、本発明の第１６実施形態による蓄電及び給電装置に係る巻き式蓄放電装置とする電極ユニットの模式図を示す。
図４３に図４２の斜視図を示す。
図４４に図４２の側面図を示す。
本発明の第１６実施形態による蓄電及び給電装置の構造は、巻き式蓄放電装置の電極ユニットにより構成されてもよい。
１００：補助用導電体
１０１：側面電極板
１０３：絶縁体
１０４：集電端子
１０５：総集電端子
１２０：活性物質
６０１：一枚式正極電極板の集電端子
６０２：一枚式負極電極板の集電端子
１００１：正極補助用導電体
１００２：負極補助用導電体
１０１１：正極側面電極板
１０１２：負極側面電極板
１０２０：隔離体
１０３０：電極槽
１０３１：一枚式正極電極板
１０３２：一枚式負極電極板
１０４１：正極集電端子
１０４２：負極集電端子
１０５１：正極総集電端子
１０５２：負極総集電端子
Ｐ１００：電極板
Ｔ１００：集電端子

Claims (2)

  1. 蓄電及び給電装置として用いられる巻き式蓄放電装置の電極ユニットであって、
    それぞれの正極活性表面上に正極活性物質（１２０）が塗布された少なくとも二枚の正極側面電極板（１０１１）と、
    両側に正極側の絶縁体（１０３）を介して、少なくとも二枚の前記正極側面電極板（１０１１）の間に設けられており、少なくとも二枚の前記正極側面電極板（１０１１）の導電性能より高い導電性能を有する少なくとも一つの正極補助用導電体（１００１）と、
    それぞれの負極活性表面上に負極活性物質（１２０）が塗布された少なくとも二枚の負極側面電極板（１０１２）と、
    両側に負極側の絶縁体（１０３）を介して、少なくとも二枚の前記負極側面電極板（１０１２）の間に設けられており、少なくとも二枚の前記負極側面電極板（１０１２）の導電性能より高い導電性能を有する少なくとも一つの負極補助用導電体（１００２）と、
    少なくとも二枚の前記正極側面電極板（１０１１）のうち第１の前記正極側面電極板と、少なくとも二枚の前記負極側面電極板（１０１２）のうち第１の前記負極側面電極板との間に設けられる第１の隔離体（１０２０）と、
    少なくとも二枚の前記正極側面電極板（１０１１）のうち第２の前記正極側面電極板と、少なくとも二枚の前記負極側面電極板（１０１２）のうち第２の前記負極側面電極板との間に設けられる第２の隔離体（１０２０）と、
    を備え、
    少なくとも二枚の前記正極側面電極板（１０１１）、少なくとも二枚の前記負極側面電極板（１０１２）、並びに、第１及び第２の各前記隔離体（１０２０）が交互に螺旋状に巻かれて形成されている巻き式蓄放電装置の電極ユニット。
  2. 前記巻き式蓄放電装置は、一次電池、充放電可能な二次電池、キャパシタ、スーパーキャパシタのいずれかである請求項１に記載の巻き式蓄放電装置の電極ユニット。
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