JP2023014792A - metal air battery - Google Patents

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Abstract

To provide a metal air battery that it is easy to move and handle while making it possible to supply electric power, can prevent electrolyte leakage, and is easy to replace a large amount of electrolyte.SOLUTION: A metal air battery includes an outer case 2 in which a battery container 10 is provided and whose upper surface is covered with an outer lid 2b, a caster 3 attached to the lower surface of the outer case 2 with level feet, a moving handle 4 attached to the back surface of the outer case 2 so as to be vertically expandable and having a length not exceeding the height of the outer case when shortened, and a liquid crystal display panel 5 that numerically displays the power output status. The battery container 10 includes an inner lid 13, a drainage port 14 formed at the bottom of each cell 17, and a screw plug 15 for closing each drainage port 14.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、無停電装置として使用するために大電力を発電することができ、しかも移動や取り扱いが容易な金属空気電池に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a metal-air battery that can generate a large amount of power for use as an uninterruptible device and that is easy to move and handle.

金属空気電池は、マグネシウム電極板からなる負極パネルを正極としてのカーボン等の導電性板に対向させ、これらの間に食塩水等の電解液を充填することにより発電を行う装置である。この金属空気電池は一般の乾電池の電池切れに対応するため、持ち運びに便利なように小型化され、出力電力は5V程度と小さな電圧となっている(例えば、特許文献1参照)。 A metal-air battery is a device that generates electricity by placing a negative electrode panel made of a magnesium electrode plate opposite a conductive plate made of carbon or the like as a positive electrode and filling the space between them with an electrolytic solution such as saline solution. This metal-air battery is compact for convenience in carrying around, and has a small output power of about 5 V (see, for example, Patent Document 1).

これに対し、大電力を供給するためには、発電量を増大させることから金属空気電池を大型化する必要がある。反面、大型化する場合には重量及び嵩が増大するため、移動がしにくくなり、取り扱いに支障が生じる問題が発生する。また、大型化する場合、大量の電解液の漏れが生じ易いと共に、大量の電解液の交換が面倒となる問題も生じる。 On the other hand, in order to supply a large amount of power, it is necessary to increase the size of the metal-air battery because the amount of power generation is increased. On the other hand, when the size is increased, the weight and bulk increase, which makes it difficult to move, resulting in problems in handling. Moreover, when the size is increased, a large amount of electrolytic solution is likely to leak, and replacement of a large amount of electrolytic solution becomes troublesome.

実用新案登録第3226310号公報Utility Model Registration No. 3226310

本発明の目的は、大電力を供給することを可能としながらも、移動や取り扱いが良好であり、しかも電解液の漏れを防止でき、大量の電解液の交換も容易とすることができる金属空気電池を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a metal air that can be easily moved and handled, can prevent electrolyte leakage, and can easily replace a large amount of electrolyte while making it possible to supply a large amount of power. The purpose is to provide a battery.

本発明の金属空気電池は、電池槽が内部に設けられ、上面に外蓋が被せられる外ケースと、レベルフットを備えて前記外ケースの下面に取り付けられたキャスターと、 前記外ケースの背面に上下方向への伸縮可能に取り付けられ、短縮時に前記外ケースの高さを超えない長さとなる移動用把手と、前記外ケースの正面に設けられ、電力の出力状態を数値によって表示する液晶表示パネルと、を備え、前記電池槽は、正極が壁面に設けられ内部に電解液が充填される横並び状の複数のセルが形成された槽本体と、前記正極の間に挿入されるマグネシウム電極からなる複数の負極パネルと、前記槽本体の上面を覆うため槽本体に着脱可能となっている中蓋と、前記各セルの下部に形成された排液口と、各排液口を閉止するねじ栓とを備えていることを特徴とする。 The metal-air battery of the present invention comprises an outer case in which a battery container is provided and whose upper surface is covered with an outer cover, casters provided with level feet and attached to the lower surface of the outer case, and on the back surface of the outer case. A handle for moving, which is attached so as to be able to expand and contract in the vertical direction, and whose length does not exceed the height of the outer case when shortened, and a liquid crystal display panel, which is provided in front of the outer case and displays the power output state numerically. , wherein the battery tank comprises a tank body in which a plurality of side-by-side cells with positive electrodes provided on the walls and filled with an electrolytic solution is formed, and a magnesium electrode inserted between the positive electrodes. a plurality of negative electrode panels, an inner lid detachable from the tank body to cover the upper surface of the tank body, a drain port formed at the bottom of each cell, and a screw plug for closing each drain port. and

本発明では、前記電池槽と並列接続されたリチウムイオン電池が前記外ケースの内部に設けられていることを特徴とする。
また、前記負極パネルは、複数が前記中蓋に吊り下げ状態で取り付けられており、前記中蓋の槽本体への着脱と一体となって負極パネルの正極間への挿脱がなされることを特徴とする。
また、前記中蓋は、前記槽本体に対する位置決めのために前記槽本体に挿入される固定用ねじが複数設けられていることを特徴とする。
また、前記外ケースは、前記正極に空気を供給するためのスリット開口が形成されていることを特徴とする。
The present invention is characterized in that a lithium ion battery connected in parallel with the battery container is provided inside the outer case.
In addition, a plurality of the negative electrode panels are attached to the inner lid in a suspended state, and the negative electrode panels are inserted and removed between the positive electrodes together with the attachment and detachment of the inner lid to and from the tank body. and
Further, the inner lid is characterized by being provided with a plurality of fixing screws inserted into the tank body for positioning with respect to the tank body.
Further, the outer case is characterized by having a slit opening for supplying air to the positive electrode.

請求項1に記載の電池槽にリチウムイオン電池が並列接続されて電池が形成され、商用電源の無停電電源装置のバッテリーとなっていることを特徴とする。 A lithium ion battery is connected in parallel with the battery container according to claim 1 to form a battery, and the battery is a battery for an uninterruptible power supply for a commercial power source.

本発明によれば、フットレベル付きのキャスターを外ケースに設けているため、大型化及び大重量化しても移動及び定位置での固定が容易である。また、外ケースに移動用把手を伸縮可能に設けているため、移動を容易に行うことができる。移動用把手は外ケースの背面に位置すると共に、短縮時には外ケースの高さを超えない長さとすることができるため、邪魔となることがない。また、外ケースに設けた液晶表示パネルが電力の出力状態を数値によって表示するため使用状態を明確に把握することができる。さらに、電池槽における各セルの下部に排液口を形成し、この排液口をねじ栓によって閉止する構造としているため、電解液の漏れがなく、その交換も容易となる。 According to the present invention, since casters with foot levels are provided on the outer case, it is easy to move and fix at a fixed position even if the size and weight are increased. In addition, since the handle for movement is provided on the outer case so that it can be expanded and contracted, it can be easily moved. The handle for movement is located on the rear surface of the outer case and can be shortened to a length that does not exceed the height of the outer case, so that it does not become an obstacle. In addition, since the liquid crystal display panel provided on the outer case displays the power output state numerically, the usage state can be clearly grasped. Furthermore, since a drain port is formed at the bottom of each cell in the battery tank and the drain port is closed with a screw plug, there is no leakage of the electrolyte and the replacement is easy.

本発明の一実施形態の金属空気電池の正面からの斜視図である。1 is a front perspective view of a metal-air battery according to one embodiment of the present invention; FIG. 金属空気電池の背面からの斜視図である。It is a perspective view from the back of a metal air battery. (a)、(b)は移動時の金属空気電池の正面からの斜視図及び背面からの斜視図である。(a) and (b) are a perspective view from the front and a perspective view from the back of the metal-air battery during movement. 負極パネル交換時の外ケースの内部を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing the inside of the outer case when the negative electrode panel is replaced; 外ケースの内部を示す上方からの斜視図である。It is a perspective view from above showing the inside of the outer case. 外ケースの内部を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing the inside of the outer case; 電池槽の排液部分を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing a draining portion of the battery container; 液晶表示パネルを示す正面図である。It is a front view which shows a liquid crystal display panel. キャスターを示す斜視図である。It is a perspective view which shows a caster. 電力取り出しのための入出力部を示す正面図である。It is a front view which shows the input-output part for taking out electric power. 内部の電気接続状態を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing an internal electrical connection state; 無停電電源装置のバッテリーとして使用される場合の接続を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing connections when used as a battery for an uninterruptible power supply;

図1~図11は、本発明の一実施形態の金属空気電池1を示す。金属空気電池1は、外ケース2(図1、図2、図3)と、キャスター3(図1、図2、図9)と、移動用把手4(図2、図3)と、液晶表示画面5(図1、図8)と、電池槽10(図4~図7)とを備えている。 1 to 11 show a metal-air battery 1 according to one embodiment of the invention. The metal-air battery 1 includes an outer case 2 (FIGS. 1, 2 and 3), casters 3 (FIGS. 1, 2 and 9), a moving handle 4 (FIGS. 2 and 3), and a liquid crystal display. It has a screen 5 (FIGS. 1 and 8) and a battery container 10 (FIGS. 4 to 7).

外ケース2は、ボックス形状のケース本体2aと、ケース本体の上面に被せられる外蓋2bとを有しており、全体が樹脂により形成されている。外ケース2の寸法としては、例えば幅が約30cm、奥行きが約50cm、高さが約55cmに設定される。外ケース2を含む金属空気電池1の全体重量は、例えば25kg程度に設定される。 The outer case 2 has a box-shaped case body 2a and an outer lid 2b that covers the upper surface of the case body, and is entirely made of resin. The dimensions of the outer case 2 are, for example, about 30 cm in width, about 50 cm in depth, and about 55 cm in height. The total weight of the metal-air battery 1 including the outer case 2 is set to about 25 kg, for example.

キャスター3は、図1~図3に示すように、外ケース2(ケース本体2a)の下面の4隅部分に取り付けられる。それぞれのキャスター3は、図9に示すように、ケース本体2aの下面に取り付けられるキャスターブラケット3aと、キャスターブラケット3aに取り付けられたレベルフット3bと、レベルフット3bを上下させるために回転操作されるダイヤル3cと、走行のための車輪3dとを備えている。通常は車輪3dがフロア上を走行することにより金属空気電池1の全体の移動を行うが、ダイヤル3cを回転させてレベルフット3bを着床させることにより金属空気電池1の移動を確実に停止させることができる。このため、不用意な移動がなく安定して使用することができる。
このようにレベルフット3b付きのキャスター3では、重量が大きな金属空気電池1であっても、簡単に移動させることができ、しかもレベルフット3bを有しているため、停止状態を安定させることができる。
The casters 3 are attached to the four corners of the lower surface of the outer case 2 (case body 2a), as shown in FIGS. Each caster 3, as shown in FIG. 9, has a caster bracket 3a attached to the lower surface of the case body 2a, a level foot 3b attached to the caster bracket 3a, and is rotated to move the level foot 3b up and down. It has a dial 3c and wheels 3d for running. Normally, the wheels 3d run on the floor to move the metal-air battery 1 as a whole, but by rotating the dial 3c and landing the level foot 3b on the floor, the movement of the metal-air battery 1 is reliably stopped. be able to. Therefore, it can be stably used without any careless movement.
As described above, with the caster 3 having the level foot 3b, even the metal-air battery 1 having a large weight can be easily moved. can.

移動用把手4は図2、図3、図5に示すように、外ケース2(ケース本体2a)の背面に設けられている。移動用把手4はパイプ材が門型に組付けられて形成され、下端部が外ケース2に固定された状態で外ケース2に取り付けられている。移動用把手4は上下方向への伸縮が可能となっている。この移動用把手4は伸長によって外ケース2よりも高く伸び、把持されることにより金属空気電池1の移動の手懸りとなる。従って、金属空気電池1の移動を容易に行うことができる。
一方、短縮動作では、移動用把手4は外ケース2の高さを超えない長さとなる(図2参照)。すなわち、短縮時では、移動用把手4は外ケース2から上方に伸び出ることがない。これにより移動用把手4が周囲や人体に接触することがなく、安全に使用することができる。
As shown in FIGS. 2, 3 and 5, the moving handle 4 is provided on the rear surface of the outer case 2 (case main body 2a). The moving handle 4 is formed by assembling a pipe material into a gate shape, and is attached to the outer case 2 with the lower end portion thereof fixed to the outer case 2 . The moving handle 4 can be extended and contracted in the vertical direction. The moving handle 4 extends higher than the outer case 2 by extension, and when held, serves as a handhold for moving the metal-air battery 1 . Therefore, the metal-air battery 1 can be easily moved.
On the other hand, in the shortening operation, the moving handle 4 has a length that does not exceed the height of the outer case 2 (see FIG. 2). That is, the moving handle 4 does not extend upward from the outer case 2 when shortened. As a result, the moving handle 4 does not come into contact with the surroundings or the human body, and can be used safely.

液晶表示パネル5は図1、図3に示すように、外ケース2(ケース本体2a)の正面の片側(左側)に偏った位置に設けられている。図8は液晶表示パネル5を示し、電圧表示部5a、電流表示部5b、電力表示部5c、消費電力表示部5dが設けられており、それぞれの表示部がそれぞれを数値によって表示する。これにより液晶表示パネル5は金属空気電池1の出力状態を数値によって表示することができる
このように外ケース2の正面に液晶表示パネル5を設けることにより、金属空気電池1の現在の出力状態を数値によって確認できるため、現在の状態をしっかりと把握することができ、誤動作、誤使用を防止することができる。
As shown in FIGS. 1 and 3, the liquid crystal display panel 5 is provided on one side (left side) of the front surface of the outer case 2 (case main body 2a). FIG. 8 shows the liquid crystal display panel 5, which is provided with a voltage display section 5a, a current display section 5b, a power display section 5c, and a power consumption display section 5d. As a result, the liquid crystal display panel 5 can display the output state of the metal-air battery 1 in numerical values. Since it can be confirmed by numerical values, the current state can be grasped firmly, and malfunction and misuse can be prevented.

外ケース2の正面には、入出力部7が液晶表示パネル5との近接位置に設けられる(図1参照)。入出力部7は図10に示すように、左側から右側に向かってリチウム充電端子7a、出力端子7b、同軸出力端子7c、USBスロット7d、電源オンオフのためのスイッチ7eが横並びに設けられることにより形成されている。このような入出力部7を液晶表示パネル5との近接位置に設けることにより液晶表示パネル5が表示している出力状態に合わせた入出力接続の操作が可能となる。 An input/output unit 7 is provided on the front surface of the outer case 2 at a position close to the liquid crystal display panel 5 (see FIG. 1). As shown in FIG. 10, the input/output unit 7 is provided with a lithium charging terminal 7a, an output terminal 7b, a coaxial output terminal 7c, a USB slot 7d, and a switch 7e for turning on and off the power, arranged side by side from left to right. formed. By providing such an input/output unit 7 at a position close to the liquid crystal display panel 5, it becomes possible to operate the input/output connection in accordance with the output state displayed by the liquid crystal display panel 5. FIG.

図1~図3に示すように、外ケース2には、スリット開口8が形成されている。スリット開口8は、外蓋2b及びケース本体2aの背面に形成されている。スリット開口8は外ケース2の内部に空気を導入するためのものであり、導入された空気は電池槽10の正極に供給され、電池槽10での発電が行われる。 As shown in FIGS. 1 to 3, the outer case 2 has a slit opening 8 formed therein. The slit opening 8 is formed on the rear surface of the outer lid 2b and the case main body 2a. The slit opening 8 is for introducing air into the inside of the outer case 2, and the introduced air is supplied to the positive electrode of the battery container 10, so that the battery container 10 generates power.

図4、図5、図6及び図7に示すように、電池槽10は、槽本体11と、負極パネル12と、中蓋13と、排液口14と、ねじ栓15とを備えている。 As shown in FIGS. 4, 5, 6 and 7, the battery container 10 includes a container body 11, a negative electrode panel 12, an inner lid 13, a drain port 14, and a screw plug 15. .

槽本体11は、上部が開口された複数のセル17を横並び状に設けることにより形成されている。セル17には、塩水等の電解液(図示省略)が上部開口から充填される。それぞれのセル17の壁面には、導電性材料からなる正極(図示省略)が設けられると共に、それぞれのセル17内に負極パネル12が挿入される。これによりセル壁面の正極とセル17内に挿入された負極パネル12とが対面する。セル17の数は、例えば12個であり、12個が横並びとなって設けられる。 The tank main body 11 is formed by horizontally arranging a plurality of cells 17 each having an open top. The cell 17 is filled with an electrolytic solution (not shown) such as salt water through an upper opening. A positive electrode (not shown) made of a conductive material is provided on the wall surface of each cell 17 , and a negative electrode panel 12 is inserted into each cell 17 . Thereby, the positive electrode on the wall surface of the cell and the negative electrode panel 12 inserted in the cell 17 face each other. The number of cells 17 is, for example, 12, and the 12 cells are arranged side by side.

負極パネル12は薄板状のマグネシウム電極からなり、複数が使用される。負極パネル12はセル17の壁面に設けた正極の間に間隙を有して挿入されるものであり、セル17に電解液が充填されることにより正極及び負極パネルの間で化学反応が発生して発電が行われる。負極パネル12は例えば、一辺が20cm程度の方形に形成される。この大きさの負極パネル12を例えば、12枚用いることにより負極パネル12全体では、1セルの電圧を2.7Vとすると、12×2.7=32.4Vの電圧を得ることができる。これを24Vの出力電圧にする。 The negative electrode panel 12 consists of a thin plate-like magnesium electrode, and a plurality of them are used. The negative electrode panel 12 is inserted with a gap between the positive electrodes provided on the wall surface of the cell 17. When the cell 17 is filled with the electrolyte, a chemical reaction occurs between the positive electrode and the negative electrode panel. power is generated. The negative electrode panel 12 is formed, for example, in a square with a side of about 20 cm. By using, for example, 12 negative electrode panels 12 of this size, a voltage of 12×2.7=32.4V can be obtained for the entire negative electrode panel 12, assuming that the voltage of one cell is 2.7V. This gives an output voltage of 24V.

中蓋13は槽本体11の上面に配置されて槽本体11の上面を覆うようになっており、これにより上部開口されている12個のセル17の全てを覆うことができる。中蓋13がセル17の上部開口を覆うことによりセル17内の電解液の溢出及び蒸発を防止することができる。図4に示すように、中蓋13には、負極パネル12が吊り下げられており、中蓋13を槽本体11に対して着脱すると同時にセル17内への負極パネル12の挿脱を行うことができる。これによりセル17に対する負極パネル12の挿脱の操作を簡素化することができる。 The inner lid 13 is arranged on the upper surface of the tank main body 11 so as to cover the upper surface of the tank main body 11, thereby covering all of the twelve cells 17 having upper openings. By covering the upper opening of the cell 17 with the inner lid 13, the electrolyte in the cell 17 can be prevented from overflowing and evaporating. As shown in FIG. 4 , the negative electrode panel 12 is suspended from the inner lid 13 , and the negative electrode panel 12 can be inserted into and removed from the cell 17 at the same time when the inner lid 13 is attached to and detached from the tank body 11 . can be done. This simplifies the operation of inserting and removing the negative electrode panel 12 with respect to the cell 17 .

かかる中蓋13は複数の固定用ねじ18を貫通させて槽本体11に挿入することにより槽本体11に対する位置決めがなされる。この位置決めによりセル17の壁面に接触することなく負極パネル12をセル17に挿入することができる。さらに中蓋13には、空気逃がし孔19が厚さ方向に貫通している。空気逃がし孔19は発電の際。セル17の正極に必要な酸素を供給する。 The inner lid 13 is positioned with respect to the tank main body 11 by inserting it into the tank main body 11 through a plurality of fixing screws 18 . This positioning allows the negative panel 12 to be inserted into the cell 17 without contacting the walls of the cell 17 . Further, an air escape hole 19 penetrates through the inner lid 13 in the thickness direction. The air escape hole 19 is used during power generation. It supplies the necessary oxygen to the positive electrode of the cell 17 .

この実施形態では、12個のセル17を2つのブロックに区切り、それぞれのブロックに対応するように中蓋13を2つ使用している。そして、それぞれの中蓋13に負極パネル12を吊り下げ状態で取り付けることにより、セル17への負極パネル12の挿脱を簡素化している。 In this embodiment, 12 cells 17 are divided into two blocks, and two inner lids 13 are used so as to correspond to each block. By attaching the negative electrode panel 12 to each inner lid 13 in a suspended state, the insertion and removal of the negative electrode panel 12 into and from the cell 17 is simplified.

図6に示すように、それぞれのセル17の下部には、排液口14が形成されており、セル17内から電解液を排出するようになっている。セル17は柱20、20の空間に12個が設けられる。図7に示すように、それぞれの排液口14には、ねじ栓15をねじ込むことにより排液口14の閉止がなされ、ねじ栓15を外すことにより排液口14の開放がなされる。このようにそれぞれのセル17に排液口14を設け、それぞれの排液口14にねじ栓15を設けることによりセル17内の電解液の漏れを確実に防止でき、しかもねじ栓15の脱着だけで電解液を交換できるため、電解液の交換を容易とすることができる。 As shown in FIG. 6, a drain port 14 is formed at the bottom of each cell 17 to drain the electrolyte from inside the cell 17 . Twelve cells 17 are provided in the space between the pillars 20 , 20 . As shown in FIG. 7, the drain port 14 is closed by screwing a screw plug 15 into each drain port 14, and the drain port 14 is opened by removing the screw plug 15. As shown in FIG. By providing the drain port 14 in each cell 17 and the screw plug 15 in each drain port 14 in this manner, leakage of the electrolyte from the cell 17 can be reliably prevented. Since the electrolytic solution can be exchanged at , the exchange of the electrolytic solution can be facilitated.

この実施形態においては、図5及び図6に示すように、電池槽10に加えてリチウムイオン電池22が外ケース2の内部に設けられている。図11に示すように、リチウムイオン電池22は電池槽10と並列接続されている。以下、この実施形態の回路構成を図11により説明する。 In this embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, a lithium ion battery 22 is provided inside the outer case 2 in addition to the battery container 10 . As shown in FIG. 11, the lithium ion battery 22 is connected in parallel with the battery container 10 . The circuit configuration of this embodiment will be described below with reference to FIG.

図11は、内部の電気接続状態を示す回路図である。電気は、リチウムイオン電池22とマグネシウム電池18で作られる。マグネシウム電池18は電解槽10に12個のセル17が実装されている。塩水を電解槽に注入すると電気が作り出せる。リチウムイオン電池22は、29Vのリチウム充電端子7aで充電できる。停電が長引いてリチウムイオン電池22の充電ができない場合でも、塩水を電解槽に注入することにより、マグネシウム電池18で電気が作り出せる。 FIG. 11 is a circuit diagram showing internal electrical connections. Electricity is produced by a lithium ion battery 22 and a magnesium battery 18 . The magnesium battery 18 has 12 cells 17 mounted in the electrolytic bath 10 . Electricity can be produced by injecting salt water into an electrolytic cell. The lithium ion battery 22 can be charged with a 29V lithium charging terminal 7a. Even if the lithium ion battery 22 cannot be recharged due to a prolonged power outage, the magnesium battery 18 can generate electricity by injecting salt water into the electrolytic cell.

リチウムイオン電池22は1つのセルの電圧が約3.7Vであり、例として7セルが実装されるなら25.9Vが得られる。この電圧をDDコンバータ24で24Vに変換し、電力計21のブロックに送り出す。電力計21は、これを外部へ取り出し口である24V端子7bに送り出す。24Vの同軸出力端子7cにも送り出す。USBスロット7dへの電圧は、DDコンバータ23により24Vから5Vに降圧される。電力計21は、給電線に流れる電圧と電流を測定し、液晶表示パネル5の電圧表示部5aと電流表示部5bに表示する。また、測定した電圧と電流を掛け算して電力表示部5cに表示する。電力の値は、不揮発メモリに記憶され、それまでの消費電力の累積値が消費電力表示部5dに表示される。累積値は、リセットボタン(図示せず)でリセットできる。消費電力表示部5dを見れば、電池がどの程度使用されたかが分かり、どれくらい残っているかが分かる。 The lithium-ion battery 22 has a voltage of about 3.7V per cell, and for example, 25.9V is obtained if 7 cells are mounted. This voltage is converted to 24 V by the DD converter 24 and sent to the power meter 21 block. The wattmeter 21 delivers this to the 24V terminal 7b, which is an outlet to the outside. It is also sent to the 24V coaxial output terminal 7c. The voltage to the USB slot 7 d is stepped down from 24 V to 5 V by the DD converter 23 . The wattmeter 21 measures the voltage and current flowing through the feeder line and displays them on the voltage display section 5a and the current display section 5b of the liquid crystal display panel 5. FIG. Also, the measured voltage and current are multiplied and displayed on the power display section 5c. The power value is stored in the non-volatile memory, and the accumulated power consumption up to that point is displayed on the power consumption display section 5d. The accumulated value can be reset with a reset button (not shown). By looking at the power consumption display section 5d, it can be seen how much the battery has been used and how much remains.

マグネシウム電池18の電圧は、上述したように例えば32.4Vとすると、これをDDコンバータ25でリチウムイオン電池22の出力電圧である25.9Vに降圧する。DDコンバータ25の出力は、リチウムイオン電池22の出力と接続されるので、2つの電池は並列接続である。マグネシウム電池18を使用する場合は、リチウムイオン電池22の出力をスイッチ7eで切断しておく。ショットキーダイオードを使用して逆流が防止されるなら、スイッチ7eをオンして、リチウムイオン電池22とマグネシウム電池18の両方から電気を外部に供給することも可能である。 Assuming that the voltage of the magnesium battery 18 is, for example, 32.4 V as described above, the DD converter 25 reduces the voltage to 25.9 V, which is the output voltage of the lithium ion battery 22 . Since the output of the DD converter 25 is connected to the output of the lithium ion battery 22, the two batteries are connected in parallel. When using the magnesium battery 18, the output of the lithium ion battery 22 is cut off by the switch 7e. If a Schottky diode is used to prevent backflow, it is also possible to turn on the switch 7e and supply electricity from both the lithium ion battery 22 and the magnesium battery 18 to the outside.

図12は、図6に示す電池槽10を備えたマグネシウム電池18と、リチウムイオン電池22とが並列接続されることにより電池50が形成され、この電池50を無停電電源装置40のバッテリーとして使用いた場合のブロック図を示す。無停電電源装置40は、商用電源27と電池50との間に接続された電源切換えユニット26を備えている。電源切換えユニット26は、電池50の出力である直流24VをDC/ACコンバータ30で受け、交流に変換する。電源切換えユニット26は、また、商用電源の100V交流を電圧レギュレータ28で受け、電圧の調整を行なう。切換えスイッチ31は、通常時、電圧レギュレータ28の出力を選択し外部のサーバやPC、ルータなどの情報機器29に交流電源を供給する。停電時は、瞬時にDC/ACコンバータ30の出力を選択し、電池50が有している電力を外部の情報機器29に交流電源を供給する。マグネシウム電池18は、塩水を電解槽10に注入することにより電気が作り出せるので、停電が長引くような場合でも電源断とならないようにできる。電池50は、リチウムイオン電池22を含む金属空気電池1であってもよい。 In FIG. 12, a magnesium battery 18 provided with the battery container 10 shown in FIG. 1 shows a block diagram when The uninterruptible power supply 40 has a power switching unit 26 connected between the commercial power supply 27 and the battery 50 . The power supply switching unit 26 receives the DC 24V output from the battery 50 with the DC/AC converter 30 and converts it into AC. The power switching unit 26 also receives the 100 V AC of the commercial power supply with a voltage regulator 28 and adjusts the voltage. The change-over switch 31 normally selects the output of the voltage regulator 28 and supplies AC power to the information equipment 29 such as an external server, PC, and router. In the event of a power failure, the output of the DC/AC converter 30 is instantaneously selected to supply the power stored in the battery 50 to the external information device 29 as AC power. Since the magnesium battery 18 can generate electricity by injecting salt water into the electrolytic cell 10, it is possible to prevent the power from being cut off even in the event of a prolonged power outage. Battery 50 may be a metal-air battery 1 including a lithium-ion battery 22 .

1 金属空気電池
2 外ケース
3 キャスター
4 移動用把手
5 液晶表示パネル
5a 電圧表示部
5b 電流表示部
5c 電力表示部
5d 消費電力表示部
7 入出力部
7a リチウム充電端子
7b 24V端子
7c 同軸出力端子
7d USBスロット
7e スイッチ
8 スリット開口
10 電池槽
11 槽本体
12 負極パネル
13 中蓋
14 排液口
15 ねじ栓
17 セル
18 マグネシウム電池
20 柱
21 電力計
22 リチウムイオン電池
23、24、25 DDコンバータ
26 電源切換えユニット
27 商用100V交流電源
28 電圧レギュレータ
29 情報機器
30 DC/ACコンバータ
31 切換えスイッチ
40 無停電電源装置
50 電池
REFERENCE SIGNS LIST 1 metal-air battery 2 outer case 3 caster 4 handle for movement 5 liquid crystal display panel 5a voltage display section 5b current display section 5c power display section 5d power consumption display section 7 input/output section 7a lithium charging terminal 7b 24V terminal 7c coaxial output terminal 7d USB slot 7e Switch 8 Slit opening 10 Battery tank 11 Tank main body 12 Negative electrode panel 13 Inner lid 14 Drain port 15 Screw plug 17 Cell 18 Magnesium battery 20 Pillar 21 Power meter 22 Lithium ion battery 23, 24, 25 DD converter 26 Power supply switching Unit 27 Commercial 100V AC power supply 28 Voltage regulator 29 Information equipment 30 DC/AC converter 31 Switch 40 Uninterruptible power supply 50 Battery

本発明の金属空気電池は、電池槽が内部に設けられ、上面に外蓋が被せられる外ケースと、レベルフットを備えて前記外ケースの下面に取り付けられたキャスターと、前記外ケースの長手方向一端取り付けられ、上下方向への伸縮可能で、短縮時に前記外ケースの高さを超えない長さとなる移動用把手と、前記外ケースの長手方向他端に設けられ、電力の出力状態を数値によって表示する液晶表示パネルと、を備え、前記電池槽は、正極が壁面に設けられ内部に電解液が充填される横並び状の複数のセルが形成された槽本体と、前記正極の間に挿入されるマグネシウム電極からなる複数の負極パネルと、前記槽本体の上面を覆うため槽本体に着脱可能となっている中蓋と、前記各セルの下部に形成された排液口と、各排液口を閉止するねじ栓とを備えており、前記電池槽と並列接続されたリチウムイオン電池が前記外ケースの内部に設けられていることを特徴とする。
The metal-air battery of the present invention comprises an outer case in which a battery container is provided and whose upper surface is covered with an outer cover, casters provided with level feet and attached to the lower surface of the outer case, and A handle for movement, which is attached to one end and is capable of expanding and contracting in the vertical direction and has a length that does not exceed the height of the outer case when shortened, and a handle provided at the other end in the longitudinal direction of the outer case to control the power output state. a liquid crystal display panel that displays numerical values, wherein the battery tank includes a tank main body in which a plurality of cells are arranged side by side and in which positive electrodes are provided on a wall surface and are filled with an electrolytic solution; A plurality of negative electrode panels composed of magnesium electrodes to be inserted, an inner cover detachable from the tank body for covering the upper surface of the tank body, a drain port formed at the bottom of each cell, and each drain A screw plug for closing the liquid port is provided , and a lithium ion battery connected in parallel with the battery tank is provided inside the outer case .

記負極パネルは、複数が前記中蓋に吊り下げ状態で取り付けられており、前記中蓋の槽本体への着脱と一体となって負極パネルの正極間への挿脱がなされることを特徴とする。また、前記中蓋は、前記槽本体に対する位置決めのために前記槽本体に挿入される固定用ねじが複数設けられていることを特徴とする。また、前記外ケースは、前記正極に空気を供給するためのスリット開口が形成されていることを特徴とする。
A plurality of the negative electrode panels are attached to the inner lid in a suspended state, and the negative electrode panels are inserted and removed between the positive electrodes together with the attachment and detachment of the inner lid to and from the tank body. do. Further, the inner lid is characterized by being provided with a plurality of fixing screws inserted into the tank body for positioning with respect to the tank body. Further, the outer case is characterized by having a slit opening for supplying air to the positive electrode.

用電源の無停電電源装置のバッテリーとなっていることを特徴とする。

It is characterized by being a battery for an uninterruptible power supply for commercial power.

Claims (6)

電池槽が内部に設けられ、上面に外蓋が被せられる外ケースと、
レベルフットを備えて前記外ケースの下面に取り付けられたキャスターと、
前記外ケースの背面に上下方向への伸縮可能に取り付けられ、短縮時に前記外ケースの高さを超えない長さとなる移動用把手と、
前記外ケースの正面に設けられ、電力の出力状態を数値によって表示する液晶表示パネルと、を備え、
前記電池槽は、正極が壁面に設けられ内部に電解液が充填される横並び状の複数のセルが形成された槽本体と、前記正極の間に挿入されるマグネシウム電極からなる複数の負極パネルと、前記槽本体の上面を覆うため槽本体に着脱可能となっている中蓋と、前記各セルの下部に形成された排液口と、各排液口を閉止するねじ栓とを備えていることを特徴とする金属空気電池。
an outer case in which a battery tank is provided and whose upper surface is covered with an outer lid;
casters having level feet and attached to the lower surface of the outer case;
a moving handle attached to the back surface of the outer case so as to be vertically expandable and having a length that does not exceed the height of the outer case when shortened;
a liquid crystal display panel provided in front of the outer case and displaying a power output state numerically;
The battery tank includes a tank main body in which a plurality of cells are arranged side by side in which a positive electrode is provided on a wall surface and which is filled with an electrolytic solution, and a plurality of negative electrode panels composed of magnesium electrodes inserted between the positive electrodes. , an inner cover detachable from the tank body for covering the upper surface of the tank body, a drain port formed at the bottom of each cell, and a screw plug for closing each drain port. A metal-air battery characterized by:
前記電池槽と並列接続されたリチウムイオン電池が前記外ケースの内部に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の金属空気電池。 2. The metal-air battery according to claim 1, wherein a lithium ion battery connected in parallel with said battery tank is provided inside said outer case. 前記負極パネルは、複数が前記中蓋に吊り下げ状態で取り付けられており、前記中蓋の槽本体への着脱と一体となって負極パネルの正極間への挿脱がなされることを特徴とする請求項1又は2に記載の金属空気電池。 A plurality of the negative electrode panels are attached to the inner lid in a suspended state, and the negative electrode panels are inserted and removed between the positive electrodes together with the attachment and detachment of the inner lid to and from the tank body. The metal-air battery according to claim 1 or 2. 前記中蓋は、前記槽本体に対する位置決めのために前記槽本体に挿入される固定用ねじが複数設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の金属空気電池。 4. The metal-air battery according to any one of claims 1 to 3, wherein the inner lid is provided with a plurality of fixing screws inserted into the tank body for positioning with respect to the tank body. . 前記外ケースは、前記正極に空気を供給するためのスリット開口が形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の金属空気電池。 5. The metal-air battery according to claim 1, wherein said outer case has a slit opening for supplying air to said positive electrode. 請求項1に記載の電池槽にリチウムイオン電池が並列接続されて電池が形成され、商用電源の無停電電源装置のバッテリーとなっていることを特徴とする金属空気電池。


2. A metal-air battery comprising a lithium-ion battery connected in parallel to the battery container according to claim 1 to form a battery, and serving as a battery for an uninterruptible power supply for a commercial power supply.


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