JP5801978B1 - Battery starter - Google Patents

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Abstract

【課題】長期間にわたって危険管理を実行できる電池起動装置を提供する。【解決手段】電極部12を収納する電極収納部36と、電解液14を収納する電解液収納部40と、電極収納部36と電解液収納部40とを区画する区画部42と、磁性体で構成され区画部42に衝突して少なくとも一部を破壊し電解液14の電極部12に対する接触を可能にする破壊部44と、磁石で構成され平常時に所定の位置で破壊部44を保持し、所定の事象が発生した時に破壊部44に発生する慣性力を受けて破壊部44を区画部42側へ移動可能にする保持部54と、を有する。【選択図】 図2A battery starter capable of performing risk management over a long period of time is provided. An electrode storage portion for storing an electrode portion, an electrolyte storage portion for storing an electrolyte solution, a partition portion for partitioning the electrode storage portion and the electrolyte storage portion, and a magnetic body. And a destruction part 44 that collides with the partition part 42 and breaks at least a part thereof to allow the electrolyte solution 14 to contact the electrode part 12. And a holding portion 54 that receives the inertial force generated in the breaking portion 44 when a predetermined event occurs and allows the breaking portion 44 to move toward the partitioning portion 42 side. [Selection] Figure 2

Description

本発明は、電池起動装置に関する。   The present invention relates to a battery starting device.

日々、大地震や異常気象などの自然災害や人災等の事象により甚大な被害を招いている。このような被害を回避することが好ましいが、現実には、事前に全ての危険を発見・管理することは不可能に近い。   Every day, great damage is caused by events such as natural disasters and man-made disasters such as major earthquakes and abnormal weather. It is preferable to avoid such damage, but in reality, it is almost impossible to detect and manage all dangers in advance.

何らかの危険が慢性的に生じており、所定の事象をきっかけとして被害が生じるおそれがある場合、その慢性的な危険を顕在化するための危険管理装置が必要になる。   If some danger occurs chronically and there is a possibility that damage will occur as a result of a predetermined event, a risk management device is required to make the chronic danger manifest.

特開2011−142047号公報JP 2011-142047 A

ところが、多くの危険管理装置では、電源が必要になり、電源をバッテリーとした場合、その寿命が常に問題となる。また、商用電源から得る電源もその回路の寿命があり、電源を安定・正常に確保するために定期的なメンテナンスが必要になり、維持管理コストが発生する。特に、多くの危険管理装置を設ける場合には、維持管理コストが莫大になる。   However, many danger management devices require a power source, and when the power source is a battery, its life is always a problem. In addition, a power source obtained from a commercial power source also has a circuit life, and regular maintenance is necessary to ensure a stable and normal power source, resulting in maintenance costs. In particular, when many risk management devices are provided, the maintenance cost is enormous.

また、定期的なメンテナンスを遂行した場合でも、メンテナンス時期と異なるタイミングで危険管理装置のバッテリーの寿命が切れることもある。このとき、大きな自然災害等が発生した場合には、危険管理装置が作動せず、被害を事前に防ぐことができなくなる。   Even when regular maintenance is performed, the life of the battery of the danger management device may expire at a timing different from the maintenance timing. At this time, when a large natural disaster or the like occurs, the danger management device does not operate, and it becomes impossible to prevent damage in advance.

そこで、本発明は、上記問題に鑑み、長期間にわたって危険管理を実行できる電池起動装置を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the battery starting device which can perform danger management over a long period of time in view of the said problem.

本発明は、所定の事象が発生したときに電池が起動する電池起動装置であって、電極部を収納する電極収納部と、電解液を収納する電解液収納部と、前記電解液収納部の内部に設けられた筒状部と、前記電極収納部と前記電解液収納部とを区画する区画部と、前記筒状部の内部に設けられ、磁性体で構成され、前記区画部に衝突して少なくとも一部を破壊可能にする破壊部と、前記筒状部の内部に設けられ、磁石で構成され、平常時に所定の位置で前記破壊部を保持し、所定の事象が発生した時に前記破壊部に発生する慣性力を受けて前記破壊部を前記区画部側へ移動可能にする保持部と、前記筒状部の内部でかつ前記保持部と前記破壊部との間に配置され、前記筒状部の軸方向に沿って移動することにより前記保持部と前記破壊部との離間距離を調整して前記保持部と前記破壊部との間に発生する磁力の大きさを調整可能な区画調整部材と、を有し、前記電解液は、前記電解液収納部の内部であって、前記筒状部と区画部との間に収納され、前記破壊部が前記区画部に衝突して少なくとも一部を破壊することにより、前記電解液の前記電極部に対する接触を可能にすることを特徴とする。   The present invention is a battery activation device that activates a battery when a predetermined event occurs, and includes an electrode storage unit that stores an electrode unit, an electrolyte storage unit that stores an electrolytic solution, and the electrolyte storage unit. A cylindrical part provided inside, a partition part partitioning the electrode storage part and the electrolyte storage part, provided inside the cylindrical part, made of a magnetic material, and colliding with the partition part A destruction portion that allows at least a portion to be destroyed, and is configured by a magnet that is provided inside the cylindrical portion and holds the destruction portion at a predetermined position in a normal state, and the destruction occurs when a predetermined event occurs. Receiving the inertial force generated in the part, the holding part that enables the destruction part to move to the partition part side, the inside of the cylindrical part and between the holding part and the destruction part, and the cylinder The holding portion and the breaking portion are separated from each other by moving along the axial direction of the shape portion. A partition adjusting member capable of adjusting the magnitude of the magnetic force generated between the holding portion and the breaking portion by adjusting separation, and the electrolyte is inside the electrolyte storage portion. And being accommodated between the cylindrical part and the partition part, and allowing the destruction part to collide with the partition part and destroying at least a part thereof, thereby enabling the electrolyte solution to contact the electrode part. Features.

この場合、前記破壊部は、前記区画部に衝突する時に、前記保持部により所定の位置で保持されていた時のポテンシャルエネルギーを変換した運動エネルギーを前記区画部に作用させて、前記区画部の少なくとも一部を破壊することが好ましい。   In this case, when the destructive part collides with the partition part, the kinetic energy converted from the potential energy when being held at a predetermined position by the holding part is applied to the partition part, and It is preferable to destroy at least a part.

この場合、弾性体で構成され、前記保持部で保持されている時に前記破壊部を前記区画部側へ付勢する付勢部を有することが好ましい。   In this case, it is preferable to have an urging portion that is made of an elastic body and urges the breaking portion toward the partition portion when being held by the holding portion.

この場合、磁石で構成され、前記破壊部を前記区画部側へ引き寄せる引寄部を有することが好ましい。   In this case, it is preferable to have an attracting part that is made of a magnet and draws the breaking part toward the partition part.

この場合、前記電極収納部には、前記電極収納部での結露の発生あるいは前記電極部の酸化を防止するための劣化防止手段が施されていることが好ましい。   In this case, it is preferable that the electrode housing portion is provided with a deterioration preventing means for preventing the occurrence of condensation in the electrode housing portion or the oxidation of the electrode portion.

この場合、前記区画部には、前記破壊部の衝突により破壊を促進するための応力集中部が設けられていることが好ましい。   In this case, it is preferable that the partition part is provided with a stress concentration part for promoting the destruction by the collision of the destruction part.

この場合、前記電極部は、電池を構成する物質の対であるマグネシウム合金と銅、亜鉛と銅、その他の電子が一方向に移動する金属の対を含むことが好ましい。   In this case, it is preferable that the electrode portion includes a magnesium alloy and copper, zinc and copper, and other metal pairs in which electrons move in one direction, which are pairs of materials constituting the battery.

本発明によれば、平常時に所定の位置で破壊部が保持部の磁力により保持され、所定の事象が発生した時に破壊部に発生する慣性力を受けて破壊部が区画部側へ移動する。そして、破壊部が区画部に衝突し、その少なくとも一部が破壊される。これにより、電解液の電極部に対する接触が可能になり、電池として起動する。   According to the present invention, the breaking part is held by the magnetic force of the holding part at a predetermined position in normal times, and the breaking part moves to the partition part side in response to the inertial force generated in the breaking part when a predetermined event occurs. And a destruction part collides with a division part and at least one part is destroyed. Thereby, the contact with the electrode part of electrolyte solution is attained, and it starts as a battery.

以上により、平常時には電解液が電極部に投入されないため、電極部と電解液とが接触せず、電池として起動しない。このため、装置や部品の損耗が少ない。これにより、装置を長期間設置していても、製品寿命が尽きることを防止できる。一方、所定の事象が発生した時には電解液が電極部に投入される。これにより、はじめて電池として起動する。そして、この電池の化学反応を利用することにより、危険を顕在化させ、周囲に報知することが可能になる。   As described above, since the electrolytic solution is not poured into the electrode portion in normal times, the electrode portion and the electrolytic solution are not in contact with each other and the battery is not started. For this reason, there is little wear of an apparatus and components. Thereby, even if the apparatus is installed for a long time, it is possible to prevent the product life from being exhausted. On the other hand, when a predetermined event occurs, the electrolytic solution is introduced into the electrode portion. Thereby, it starts as a battery for the first time. And by utilizing the chemical reaction of this battery, it becomes possible to reveal the danger and notify the surroundings.

また、破壊部が区画部に衝突する時に、保持部により所定の位置で保持されていた時(静的状態時)の破壊部のポテンシャルエネルギーを運動エネルギーに変換して区画部に対して作用する。これにより、区画部の少なくとも一部が破壊される。このように、静的状態時の破壊部のポテンシャルエネルギーを利用することにより、破壊部に対して特別な駆動力を付与するための設備を要することなく、区画部を破壊することができる。   In addition, when the destruction part collides with the partition part, the potential energy of the destruction part when it is held at a predetermined position by the holding part (in a static state) is converted into kinetic energy and acts on the partition part. . Thereby, at least one part of a division part is destroyed. Thus, by using the potential energy of the destruction part in the static state, the partition part can be destroyed without requiring equipment for applying a special driving force to the destruction part.

また、保持部で保持されている時(静的状態時)に弾性力により破壊部を区画部側へ付勢する付勢部を有する構成を採用することにより、付勢部の弾性力によるエネルギーの分だけ静的状態時における破壊部のポテンシャルエネルギーが増大する。これにより、区画部への衝突時の破壊部の運動エネルギーが増大し、破壊力を高めることができる。   Further, by adopting a configuration having a biasing portion that biases the fractured portion toward the partitioning portion by an elastic force when being held by the holding portion (in a static state), energy by the elastic force of the biasing portion is adopted. This increases the potential energy of the fractured part in the static state. Thereby, the kinetic energy of the destruction part at the time of the collision with a division part increases, and a destructive force can be raised.

また、磁力により破壊部を区画部側へ引き寄せる引寄部を有する構成を採用することにより、引寄部の磁力によるエネルギーを受けて破壊部の運動エネルギーが増大する。これにより、破壊部の破壊力を高めることができる。   In addition, by adopting a configuration having an attracting portion that draws the destruction portion toward the partition portion by the magnetic force, the kinetic energy of the destruction portion is increased by receiving the energy due to the magnetic force of the attraction portion. Thereby, the destructive power of a destructive part can be raised.

また、電極収納部には電極収納部での結露の発生あるいは電極部の酸化を防止するための劣化防止手段が施されている構成を採用することにより、電極収納部の内部に結露が発生したり、あるいは電極部が酸化することを防止できる。これにより、湿度・温度等の設置環境の影響を受けて、電極収納部に収納された電極部に水分が接触したり、酸化して劣化することを防止できる。この結果、所定の事象が発生していない時に電池が誤って起動したり、起動不良になることを防止できる。   In addition, by adopting a configuration in which the electrode housing part is provided with a means for preventing deterioration in the electrode housing part to prevent the occurrence of condensation in the electrode housing part or oxidation of the electrode part, dew condensation occurs inside the electrode housing part. Or oxidation of the electrode portion can be prevented. Thereby, it is possible to prevent moisture from coming into contact with the electrode part housed in the electrode housing part or being oxidized and deteriorated under the influence of the installation environment such as humidity and temperature. As a result, it is possible to prevent the battery from being erroneously activated or defectively activated when a predetermined event has not occurred.

また、区画部に前記破壊部の衝突により破壊を促進するための応力集中部が設けられている構成を採用することにより、破壊部が衝突した時に区画部の応力集中部に応力が集中して亀裂等が発生するため、区画部の破壊が促進される。これにより、区画部の破壊、ひいては電池の起動が確実になり、装置の信頼性を高めることができる。   In addition, by adopting a configuration in which a stress concentration portion for promoting destruction by collision of the destruction portion is provided in the partition portion, stress concentrates on the stress concentration portion of the partition portion when the destruction portion collides. Since cracks and the like occur, the breakage of the partition portion is promoted. Thereby, destruction of a partition part and by extension, a starting of a battery are ensured, and the reliability of an apparatus can be improved.

また、電池を構成する物質の対であるマグネシウム合金と銅、亜鉛と銅、その他の電子が一方向に移動する金属の対を含む電池を利用することにより、低コストで容易に入手でき、かつ所定の事象が発生した時に確実に起動することができる。   Moreover, by using a battery including a magnesium alloy and copper, zinc and copper, and other metal pairs in which electrons move in one direction, which is a pair of materials constituting the battery, it can be easily obtained at low cost, and It is possible to reliably start when a predetermined event occurs.

本発明の一実施形態の電池起動装置の概念図である。It is a conceptual diagram of the battery starting device of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の電池起動装置の第1実施例の平常時における状態を示した図である。It is the figure which showed the state in normal time of 1st Example of the battery starting apparatus of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の電池起動装置の第1実施例の所定の事象が発生した時における状態を示した図である。It is the figure which showed the state when the predetermined event generate | occur | produced of the 1st Example of the battery starting apparatus of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の電池起動装置の第1実施例に応力集中部を設けた構成を示した図である。It is the figure which showed the structure which provided the stress concentration part in 1st Example of the battery starting apparatus of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の電池起動装置の第2実施例の平常時における状態を示した図である。It is the figure which showed the state in normal time of 2nd Example of the battery starting apparatus of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の電池起動装置の第3実施例の平常時における状態を示した図である。It is the figure which showed the state in normal time of 3rd Example of the battery starting apparatus of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の電池起動装置の第3実施例を所定の傾斜角度で傾斜させて設置したときの平常時における状態を示した図である。It is the figure which showed the state in normal time when 3rd Example of the battery starting apparatus of one Embodiment of this invention was inclined and installed with the predetermined | prescribed inclination angle.

本発明の一実施形態に係る電池起動装置について、図面を参照して説明する。   A battery starter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に示すように、一実施形態に係る電池起動装置10は、電池の化学反応(例えば、酸化・還元反応)を利用して危険を顕在化するものである。   As shown in FIG. 1, the battery activation device 10 according to one embodiment makes danger manifest by utilizing a chemical reaction (for example, oxidation / reduction reaction) of the battery.

電池起動装置10は、主として、電極部12と、電解液14と、所定の事象が発生した時に電解液14を電極部12に投入可能な電解液投入部16と、電極部12の化学反応(例えば、酸化・還元反応)により生じた電気エネルギーを物理的手段として発信する発信部18と、を有している。   The battery activation device 10 mainly includes an electrode unit 12, an electrolyte solution 14, an electrolyte solution input unit 16 that can input the electrolyte solution 14 into the electrode unit 12 when a predetermined event occurs, and a chemical reaction ( For example, it has the transmission part 18 which transmits the electrical energy produced by oxidation / reduction reaction as a physical means.

電極部12は、例えば、正極部20と、負極部22と、正極部20と負極部22の間に配置されたセパレータ24と、を有している。   The electrode unit 12 includes, for example, a positive electrode unit 20, a negative electrode unit 22, and a separator 24 disposed between the positive electrode unit 20 and the negative electrode unit 22.

正極部20は、正極集電体26で構成されている。正極集電体26は、例えば、正極活物質(電子を受け取る物質)26Aと、導電性材料26Bと、を有している。   The positive electrode part 20 is composed of a positive electrode current collector 26. The positive electrode current collector 26 includes, for example, a positive electrode active material (a material that receives electrons) 26A and a conductive material 26B.

負極部22は、負極集電体28で構成されている。負極集電体28は、例えば、負極活物質(電子を放出する物質)28Aで構成されている。なお、負極集電体28は、負極活物質(電子を放出する物質)28Aの他に、他の導電性材料(図示省略)を含めてもよい。   The negative electrode part 22 includes a negative electrode current collector 28. The negative electrode current collector 28 is composed of, for example, a negative electrode active material (a material that emits electrons) 28A. The negative electrode current collector 28 may include other conductive materials (not shown) in addition to the negative electrode active material (material that emits electrons) 28A.

セパレータ24は、正極部20と負極部22の間に、適宜双方に接触した状態で配置されている。セパレータ24は、正極部20側と負極部22側の間での短絡を防止するとともに、電解液14を吸い上げて当該電解液14を保持する役割を有している。   The separator 24 is disposed between the positive electrode portion 20 and the negative electrode portion 22 in a state where they are appropriately in contact with each other. The separator 24 serves to prevent a short circuit between the positive electrode portion 20 side and the negative electrode portion 22 side, and to suck up the electrolyte solution 14 and hold the electrolyte solution 14.

セパレータ24としては、特に限定するものではないが、例えば、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ガラス繊維、樹脂不織布、ガラス不織布、濾紙等を用いることができる。   Although it does not specifically limit as the separator 24, For example, a polyethylene fiber, a polypropylene fiber, glass fiber, a resin nonwoven fabric, a glass nonwoven fabric, a filter paper etc. can be used.

正極部20側の端子に接続されたリード線20Aと負極部22側の端子に接続されたリード線22Aは、正極部20や負極部22において起こる還元反応や酸化反応による電子の流入や流出を、電流という形態で発信部18に対して出力するために設けられた領域である。   The lead wire 20A connected to the terminal on the positive electrode portion 20 side and the lead wire 22A connected to the terminal on the negative electrode portion 22 side prevent the inflow and outflow of electrons due to the reduction reaction and oxidation reaction that occur in the positive electrode portion 20 and the negative electrode portion 22. This is an area provided for outputting to the transmitter 18 in the form of current.

電解液14は、負極部22側で発生したイオンを溶出させるとともに、酸素と反応する水(HO)を正極部20側へ供給する役割を有している。電解液14としては、酸性、アルカリ性、あるいは中性の水溶液を用いることができる。例えば、塩化ナトリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液、及び過炭酸ナトリウム水溶液からなる群から選ばれる少なくとも1つを用いることができる。あるいは、フッ化物の水溶液、ハロゲンを含む水溶液等を用いることができる。あるいは、特開2010−182435号公報に開示されているような多価カルボン酸の水溶液等を用いることができる。電解液14として、例えば、水又は塩水を利用することができる。 The electrolytic solution 14 has a role of eluting ions generated on the negative electrode part 22 side and supplying water (H 2 O) that reacts with oxygen to the positive electrode part 20 side. As the electrolytic solution 14, an acidic, alkaline, or neutral aqueous solution can be used. For example, at least one selected from the group consisting of a sodium chloride aqueous solution, a sodium hydroxide aqueous solution, a sodium hydrogen carbonate aqueous solution, and a sodium percarbonate aqueous solution can be used. Alternatively, an aqueous solution of fluoride, an aqueous solution containing halogen, or the like can be used. Alternatively, an aqueous solution of polyvalent carboxylic acid as disclosed in JP 2010-182435 A can be used. As the electrolytic solution 14, for example, water or salt water can be used.

電解液投入部16は、平常時において電極部12と電解液14との分離状態を維持するとともに、所定の事象が発生した時に電解液14を電極部12に対して投入可能とするものである。換言すれば、電解液投入部16は、平常時において電解液14を電極部12に対して投入せず、所定の事象が発生した時にだけ電解液14を電極部12に投入する。このため、所定の事象が発生した時にだけ、電解液14が電極部12に接触する。これにより、電極部12が電解液14に浸る。   The electrolytic solution charging unit 16 maintains the separated state of the electrode unit 12 and the electrolytic solution 14 in a normal state, and allows the electrolytic solution 14 to be charged into the electrode unit 12 when a predetermined event occurs. . In other words, the electrolytic solution feeding unit 16 does not feed the electrolytic solution 14 to the electrode unit 12 in a normal state, and feeds the electrolytic solution 14 to the electrode unit 12 only when a predetermined event occurs. For this reason, the electrolyte solution 14 contacts the electrode part 12 only when a predetermined event occurs. Thereby, the electrode part 12 is immersed in the electrolyte solution 14.

ここで、「平常時」とは、所定の事象が発生したとき以外の時を意味する。また、「所定の事象」とは、例えば、地震、暴風、豪雪、豪雨、洪水、高潮などの自然災害等、あるいは使用者(人間)からの外力の付与において所定の加速度等が電池起動装置10に対して作用する状況を意味する。   Here, “normal” means a time other than when a predetermined event occurs. In addition, the “predetermined event” refers to, for example, a natural disaster such as an earthquake, storm, heavy snow, heavy rain, flood, storm surge, etc., or a predetermined acceleration or the like in application of external force from a user (human). Means a situation that acts on

特に、使用者(人間)からの外力の付与により電池が起動する構成では、使用者の都合の良いタイミングで電池起動装置10を稼働させることが可能になる。   In particular, in a configuration in which the battery is activated by applying external force from the user (human), the battery activation device 10 can be operated at a timing convenient for the user.

発信部18は、正極部20側のリード線20Aと負極部22側のリード線22Aとに接続された負荷部30と、出力部32と、を有している。負荷部30は、正極部20や負極部22において起こる還元反応や酸化反応による電子の流入や流出を電流という形態で受け取り、酸化・還元反応により生じた電流に基づいて物理的手段を生成するための回路等を有している。出力部32は、負荷部30により生成された物理的手段を出力するための回路等を有している。これにより、発信部18は、電極部12の化学反応(例えば、酸化・還元反応)により生じた電気エネルギーを物理的手段として発信することができる。   The transmitting unit 18 includes a load unit 30 connected to the lead wire 20A on the positive electrode unit 20 side and the lead wire 22A on the negative electrode unit 22 side, and an output unit 32. The load unit 30 receives inflow and outflow of electrons due to the reduction reaction or oxidation reaction occurring in the positive electrode unit 20 or the negative electrode unit 22 in the form of current, and generates physical means based on the current generated by the oxidation / reduction reaction. Circuit. The output unit 32 includes a circuit for outputting the physical means generated by the load unit 30. Thereby, the transmission part 18 can transmit the electrical energy produced by the chemical reaction (for example, oxidation / reduction reaction) of the electrode part 12 as a physical means.

なお、負荷部30と出力部32は、別体のもので構成されていることに限定されず、例えば1つの回路等としてもよい。   Note that the load unit 30 and the output unit 32 are not limited to being configured separately, and may be a single circuit, for example.

「物理的手段」とは、例えば、電池の酸化・還元反応により発生した電流を利用して生成された媒体を意味する。媒体は、例えば、無線媒体を利用して外部へ出力される。ここで、無線媒体は、一般的に、電波、赤外線、可視光、音波、超音波、X線等を意味し、音波、超音波を除いたものは電磁波と呼ばれるものであるが、本発明の物理的手段に含まれる。   The “physical means” means, for example, a medium generated by using an electric current generated by an oxidation / reduction reaction of a battery. For example, the medium is output to the outside using a wireless medium. Here, the wireless medium generally means radio waves, infrared rays, visible light, sound waves, ultrasonic waves, X-rays, etc., and those excluding the sound waves and ultrasonic waves are called electromagnetic waves. Included in physical means.

ここで、電池起動装置10には電池を用いることができ、その電池の一例として、「マグネシウム電池」を改良して適用することができる。「マグネシウム電池」とは、例えばマグネシウム空気電池のことであり、空気中の酸素を正極活物質(電子を受け取る物質)とし、マグネシウムを負極活物質(電子を放出する物質)とする電池のことである。負極部22のマグネシウムは、電子を放出してマグネシウムイオンとなって電解液中に溶出する。一方、正極部20では、酸素と水が電子を受け取って水酸化物イオンとなる。電池全体で見ると、マグネシウム、酸素、及び水から水酸化マグネシウム(Mg(OH))が生成することで両極間に起電力が発生する。電池としていわゆるマグネシウム電池を改良することにより、低コストで容易に入手でき、かつ所定の事象が発生した時に電池を確実に起動することができる。 Here, a battery can be used for the battery starting device 10, and “magnesium battery” can be improved and applied as an example of the battery. A “magnesium battery” is, for example, a magnesium-air battery, which uses oxygen in the air as a positive electrode active material (a material that receives electrons) and magnesium as a negative electrode active material (a material that emits electrons). is there. Magnesium in the negative electrode part 22 emits electrons and becomes magnesium ions and is eluted in the electrolytic solution. On the other hand, in the positive electrode part 20, oxygen and water receive electrons and become hydroxide ions. When the battery is viewed as a whole, an electromotive force is generated between the two electrodes as magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ) is generated from magnesium, oxygen, and water. By improving a so-called magnesium battery as a battery, it can be easily obtained at low cost, and the battery can be reliably started when a predetermined event occurs.

正極部20及び負極部22でのそれぞれの反応式は、以下の通りである。
正極部:O+2HO+4e → 4OH
負極部:2Mg → 2Mg2++4e
電池全体:2Mg+O+2HO → 2Mg(OH)
Each reaction formula in the positive electrode part 20 and the negative electrode part 22 is as follows.
Positive electrode part: O 2 + 2H 2 O + 4e → 4OH
Negative electrode portion: 2Mg → 2Mg2 ++ 4e
Entire battery: 2Mg + O 2 + 2H 2 O → 2Mg (OH) 2

さらに、次に示す副反応が起こっているものと考えられる。
Mg+2HO →Mg2++2OH+2H
Furthermore, the following side reaction is considered to have occurred.
Mg + 2H 2 O → Mg 2+ + 2OH + 2H 2

正極部20は、空気中の酸素に電子を供給する役割を有している。正極部20の材料は、導電性を有する材料であれば特に制限されるものではなく、例えば、活性炭、炭素繊維、カーボンフェルトなどの炭素質材料や、鉄、銅などの金属材料等を用いることができる。正極部20の材料としては、空気中の酸素との接触面積が大きく集電効率に優れているという観点から、炭素粉末を用いることが特に好ましい。図1では、一例として、正極活物質26Aに銅網、導電性材料26Bに活性炭が採用される。   The positive electrode portion 20 has a role of supplying electrons to oxygen in the air. The material of the positive electrode part 20 is not particularly limited as long as it is a conductive material. For example, a carbonaceous material such as activated carbon, carbon fiber, or carbon felt, or a metal material such as iron or copper is used. Can do. As the material of the positive electrode part 20, it is particularly preferable to use carbon powder from the viewpoint of a large contact area with oxygen in the air and excellent current collection efficiency. In FIG. 1, as an example, a copper net is used for the positive electrode active material 26A, and activated carbon is used for the conductive material 26B.

正極部20の空気に接する側の表面に対して、銅などの導電性材料からなるワイヤ等を取り付けてもよい。これにより、酸素と正極部20との接触面積を増加させることが可能であり、電池の正極部20における集電効率をさらに高めることができる。   You may attach the wire etc. which consist of electroconductive materials, such as copper, with respect to the surface by the side of the positive electrode part 20 which contact | connects air. Thereby, it is possible to increase the contact area of oxygen and the positive electrode part 20, and can further improve the current collection efficiency in the positive electrode part 20 of a battery.

負極部22の負極活物質28Aは、例えば、マグネシウム合金によって構成される。マグネシウム合金とは、マグネシウム(Mg)を主成分とする合金、例えば、マグネシウムを50重量%以上含有する合金のことである。マグネシウム合金としては、例えば、Mg−Al系、Mg−Mn系、Mg−Zn系、Mg−Al−Zn系、Mg−Zn−Zr系などが知られているが、さらには、アルミニウム(Al)及びカルシウム(Ca)を含有するマグネシウム合金を用いることも可能である。   The negative electrode active material 28A of the negative electrode part 22 is made of, for example, a magnesium alloy. The magnesium alloy is an alloy containing magnesium (Mg) as a main component, for example, an alloy containing 50% by weight or more of magnesium. As the magnesium alloy, for example, Mg—Al, Mg—Mn, Mg—Zn, Mg—Al—Zn, Mg—Zn—Zr, etc. are known, and moreover, aluminum (Al) It is also possible to use a magnesium alloy containing calcium (Ca).

マグネシウム合金には、アルミニウム及びカルシウム以外の元素を添加してもよい。例えば、Zn、Mn、Si、Cu、Li、Na、K、Fe、Ni、Ti、Zr、などの他の元素を添加してもよい。これらの元素は、マグネシウム合金全体に対して例えば1重量%以下の割合で添加することができる。特に、Znは、マグネシウム合金全体に対して例えば2重量%以下の割合で添加することができる。   Elements other than aluminum and calcium may be added to the magnesium alloy. For example, other elements such as Zn, Mn, Si, Cu, Li, Na, K, Fe, Ni, Ti, and Zr may be added. These elements can be added at a ratio of, for example, 1% by weight or less with respect to the entire magnesium alloy. In particular, Zn can be added at a ratio of, for example, 2% by weight or less with respect to the entire magnesium alloy.

負極部22として用いるマグネシウム合金の形状は、特に制限するものではなく、例えば、板状、粒状、あるいは粉体状に加工されたマグネシウム合金を用いることができる。   The shape of the magnesium alloy used as the negative electrode portion 22 is not particularly limited, and for example, a magnesium alloy processed into a plate shape, a granular shape, or a powder shape can be used.

マグネシウム電池では、例えば、アルミニウム(Al)及びカルシウム(Ca)を含有するマグネシウム合金を用いることができる。このような組成のマグネシウム合金は、適当な反応性を有しており、電池材料として優れている。また、このような組成のマグネシウム合金は、燃焼を抑制する能力(反応を抑制する能力)を有しており、工業用材料として価値が高い。マグネシウム合金は、これらの相反する特性の相乗効果によって、電池材料として優れた性能を発揮することができる。   In the magnesium battery, for example, a magnesium alloy containing aluminum (Al) and calcium (Ca) can be used. A magnesium alloy having such a composition has appropriate reactivity and is excellent as a battery material. Moreover, the magnesium alloy of such a composition has the capability to suppress combustion (ability to suppress reaction), and is highly valuable as an industrial material. The magnesium alloy can exhibit excellent performance as a battery material due to the synergistic effect of these conflicting characteristics.

アルミニウムとカルシウムを含むマグネシウム合金は、通常は金属Mg相(固溶体)と化合物相(AlCa)の2相からなる複層組織を持つ。化合物相が比較的不活性なので、この合金はマクロ的には反応性が低くなる。このことは、経験によって確かめられている。また、この複相組織が十分に微細な場合は、全体として腐蝕反応(溶解反応)は均一になり、穏やかに進行する。このことも、上記の反応性と反応抑制能に一役買っているものと推測される。つまり、マグネシウム合金の反応性の高い母相と不活性な第2相による反応抑制が、電池の負極材としての優れた性能に大きく寄与していると考えられる。 A magnesium alloy containing aluminum and calcium usually has a multilayer structure composed of two phases of a metallic Mg phase (solid solution) and a compound phase (Al 2 Ca). Because the compound phase is relatively inert, the alloy is less reactive macroscopically. This is confirmed by experience. Moreover, when this multiphase structure is sufficiently fine, the corrosion reaction (dissolution reaction) becomes uniform as a whole and proceeds gently. This is also presumed to play a role in the reactivity and the reaction suppressing ability. That is, it is thought that the reaction suppression by the highly reactive mother phase and the inert second phase of the magnesium alloy greatly contributes to the excellent performance as the negative electrode material of the battery.

なお、図1に示す正極部20、セパレータ24、及び負極部22の配列は一例を示したものであり、特に限定されているものではない。   In addition, the arrangement | sequence of the positive electrode part 20, the separator 24, and the negative electrode part 22 which are shown in FIG. 1 shows an example, and is not specifically limited.

電池起動装置10に用いる電池は、マグネシウム電池に限定されるものではない。例えば、電池を構成する物質の対であるマグネシウム合金と銅、亜鉛と銅等、その他の電子が一方向に移動する金属の対を含む電池を用いることができる。   The battery used for the battery starting apparatus 10 is not limited to a magnesium battery. For example, it is possible to use a battery including a metal pair that is a pair of substances constituting the battery and a metal pair in which other electrons move in one direction, such as copper, zinc and copper.

次に、本発明の一実施形態に係る電池起動装置が適用される場所・箇所を考える。例えば、建物、車両(飛行機類、船類、列車類)、社会インフラ、自然物などがある。社会インフラとしては、例えば、橋梁、トンネル、ダムなどがある。自然物としては、岩盤、河川敷、港湾領域、工事現場などがある。   Next, the place and location where the battery starting device according to the embodiment of the present invention is applied will be considered. For example, there are buildings, vehicles (planes, ships, trains), social infrastructure, and natural objects. Examples of social infrastructure include bridges, tunnels, and dams. Natural objects include bedrock, river beds, harbor areas, construction sites, and so on.

例えば、建物の場合、地震あるいは暴風が発生して家屋が大きく揺れるが、地震あるいは暴風が過ぎ去った後には、家屋の損傷が見当たらない。しかしながら、最大加速度が発生するタイミングで家屋の構造部材に過剰な負荷が作用し、構造部材の内部に亀裂が発生していることがある。このような場合には、明らかにリスクが生じているが、通常では判別できない。よって、そのまま放置した場合には、リスクが増大する。このような家屋の構造部材のうち力学的に重要なポイント(例えば、最大加速度が生じる箇所)に電解液投入部16が位置するように、本発明の電池起動装置10を設置することが好ましい。   For example, in the case of a building, an earthquake or storm occurs and the house shakes greatly, but after the earthquake or storm passes, the house is not damaged. However, an excessive load may act on the structural member of the house at the timing when the maximum acceleration is generated, and a crack may be generated inside the structural member. In such a case, there is clearly a risk, but it cannot usually be determined. Therefore, if it is left as it is, the risk increases. It is preferable to install the battery activation device 10 of the present invention so that the electrolytic solution charging unit 16 is located at a mechanically important point (for example, a place where the maximum acceleration occurs) in such a structural member of the house.

例えば、豪雪の場合、家屋の屋根には重い雪が積もる。たとえ雪かきをしても、一定期間、静的荷重が家屋に継続して作用している。一晩で大雪が降った場合には、家屋が倒壊する事例もある。また、たとえ倒壊しなくても、毎年このような事態を繰り返すことにより、家屋の耐久性が弱くなる。昨年は問題ないと思っていても、実際は家屋の耐久性が低下しており、昨年よりも少ない積雪で倒壊する可能性がある。よって、そのまま放置した場合には、リスクが増大する。このような家屋では、屋根荷重を支える構造体と荷重を支えない構造体の相対変化は荷重により変位する。この変位はわずかなものでも、これによって作用する力は大きくなる。当該変位が所定値を超えたとき、この力が作用するポイントに電解液投入部16が位置するように、本発明の電池起動装置10を設置することが好ましい。   For example, in the case of heavy snow, heavy snow accumulates on the roof of the house. Even if it snows, static load continues to act on the house for a certain period of time. There are cases where houses collapse when heavy snow falls overnight. Moreover, even if it does not collapse, the durability of the house is weakened by repeating such a situation every year. Even though I thought there was no problem last year, the durability of the house has actually declined, and there is a possibility that it will collapse with less snow than last year. Therefore, if it is left as it is, the risk increases. In such a house, the relative change between the structure that supports the roof load and the structure that does not support the load is displaced by the load. Even if this displacement is slight, the force acting on it increases. When the displacement exceeds a predetermined value, it is preferable to install the battery activation device 10 of the present invention so that the electrolyte charging unit 16 is positioned at a point where this force acts.

例えば、豪雨・洪水・高潮の場合、これらの被害は甚大になる。例えば、家屋に直接的な被害がなかった場合でも、見えない流路を水が通って床下に浸水し、そこに滞留することがある。また、毛細管現象により土壌内部の水を家屋の内部に導くこともある。このまま放置すれば、家屋が池の上に建っている状態と同じになり、室内は高湿度になり、カビやシロアリの繁殖を促すことになる。よって、そのまま放置した場合には、リスクが増大する。このような自然の天然水を電解液として利用できるようなポイントに電解液投入部16が位置するように、本発明の電池起動装置10を設置することが好ましい。   For example, in the case of heavy rains, floods, and storm surges, these damages are significant. For example, even if there is no direct damage to the house, water may pass through the invisible channel and enter the floor and stay there. In addition, water inside the soil may be introduced into the house by capillary action. If left as it is, the house will be the same as when it is built on the pond, and the room will be highly humid, which will encourage the growth of mold and termites. Therefore, if it is left as it is, the risk increases. It is preferable to install the battery activation device 10 of the present invention so that the electrolytic solution charging unit 16 is located at a point where such natural natural water can be used as the electrolytic solution.

例えば、橋梁の場合、例えば、道路の橋梁、鉄道の橋梁など多くのものが存在している。これらの橋梁の橋桁と橋台とがボルトなどで固定されていることが多い。道路の橋梁の場合には、大型車両の通過に伴い大きな負荷がかかり、ボルトが破損等することもある。よって、そのまま放置した場合には、リスクが増大する。このような場合には、橋梁の構造物からの力を受けるポイントに電解液投入部16が位置するように、本発明の電池起動装置10を設置することが好ましい。   For example, in the case of bridges, there are many such as road bridges and railway bridges. The bridge girder and abutment of these bridges are often fixed with bolts or the like. In the case of a road bridge, a large load is applied as a large vehicle passes, and the bolt may be damaged. Therefore, if it is left as it is, the risk increases. In such a case, it is preferable to install the battery activation device 10 of the present invention so that the electrolyte charging unit 16 is located at a point that receives a force from the bridge structure.

上記実施形態の電池起動装置10及び危険管理方法によれば、簡易な構成でかつ低コストで、長期間にわたって危険管理を実行することができる。また、危険が顕在化した状態を周囲に報知することにより、事故等を未然に防止することができる。   According to the battery activation device 10 and the risk management method of the above embodiment, risk management can be executed over a long period of time with a simple configuration and low cost. In addition, an accident or the like can be prevented in advance by notifying the surroundings of the state in which the danger has become apparent.

次に、本発明の電池起動装置10の各実施例について説明する。電解液投入部16については、以下の各実施例に示す構成で実現されている。なお、重複する構成は同符号を付す。   Next, each Example of the battery starting apparatus 10 of this invention is described. About the electrolyte solution injection | throwing-in part 16, it is implement | achieved by the structure shown in each following Example. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure which overlaps.

(第1実施例)
第1実施例について説明する。なお、以下の実施例では、「平常時」と「静的状態時」とを同じ意味・内容で使用する。
(First embodiment)
A first embodiment will be described. In the following embodiments, “normal” and “in a static state” are used with the same meaning and content.

第1実施例では、図2及び図3に示すように、電池起動装置10は、箱状の筐体34を有している。筐体34の下部には、電極収納部36が設けられている。電極収納部36の内部には、電極部12が配置されている。また、電極収納部36の内部には、保護容器38で保護された発信部18が配置されている。保護容器38には電解液14が内部に浸入しないようにシール構造が施されており、発信部18が電解液14によって水没しないように構成されている。また、保護容器38は、所定の強度を有し、破壊部44の発信部18に対する衝突を阻止する機能も有している。なお、電極収納部36の容積は、特に限定されているものではなく、適宜、設定することができる。   In the first embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the battery activation device 10 has a box-shaped housing 34. An electrode storage portion 36 is provided at the lower portion of the housing 34. The electrode unit 12 is disposed inside the electrode storage unit 36. In addition, the transmitter 18 protected by a protective container 38 is disposed inside the electrode storage unit 36. The protective container 38 is provided with a seal structure so that the electrolyte solution 14 does not enter the inside, and the transmitter 18 is configured not to be submerged by the electrolyte solution 14. Further, the protective container 38 has a predetermined strength and also has a function of preventing a collision of the breaking portion 44 against the transmitting portion 18. In addition, the volume of the electrode accommodating part 36 is not specifically limited, It can set suitably.

電極収納部36は、筐体34と区画部42とで囲まれた空間部で構成されている。また、電極収納部36には、設置環境における湿度・温度等により結露が発生することを防止したり、あるいは電極部12が酸化することを防止するための劣化防止手段が施されている。   The electrode housing part 36 is configured by a space part surrounded by the housing 34 and the partition part 42. In addition, the electrode storage unit 36 is provided with a deterioration preventing means for preventing condensation from occurring due to humidity, temperature, or the like in the installation environment or preventing the electrode unit 12 from being oxidized.

劣化防止手段として、例えば、アルゴン、窒素等の活性ガスを電極収納部36の内部に封入することができる。また、水分を吸収する化学物質あるいは乾燥剤等を電極収納部36の内部に配置してもよい。さらには、電極収納部36の内部の気圧を外部の気圧よりも高く維持し、外部の空気が内部に流入しないようにしてもよい。これらにより、湿度・温度等の設置環境の影響を受けて、電極収納部36に収納された電極部12に水分が接触したり、酸化して劣化することを防止できる。この結果、所定の事象が発生していない時に電池が誤って起動したり、あるいは起動不良になることを防止できる。   As the deterioration preventing means, for example, an active gas such as argon or nitrogen can be enclosed in the electrode housing portion 36. In addition, a chemical substance that absorbs moisture, a desiccant, or the like may be disposed inside the electrode housing portion 36. Furthermore, the air pressure inside the electrode storage unit 36 may be maintained higher than the external air pressure so that external air does not flow into the inside. As a result, it is possible to prevent moisture from coming into contact with the electrode portion 12 housed in the electrode housing portion 36 or being deteriorated due to oxidation under the influence of the installation environment such as humidity and temperature. As a result, it is possible to prevent the battery from being erroneously activated or defectively activated when a predetermined event has not occurred.

筐体34の上部であって電極収納部36の上方には、電解液収納部40が設けられている。電解液収納部40の内部には、電解液14が収納されている。なお、電解液収納部40の容積は、特に限定されているものではなく、適宜、設定することができる。   An electrolyte storage unit 40 is provided above the housing 34 and above the electrode storage unit 36. The electrolyte solution 14 is stored inside the electrolyte solution storage section 40. In addition, the volume of the electrolyte storage part 40 is not specifically limited, It can set suitably.

電解液収納部40は、筐体34と区画部42と筒状部46とで囲まれた空間部で構成されている。このため、平常時において電解液14が電解液収納部40に収納されているときに、電解液14が電解液収納部40の外部へ漏洩することを防止できる。   The electrolyte storage unit 40 is configured by a space surrounded by the casing 34, the partition unit 42, and the cylindrical unit 46. For this reason, it is possible to prevent the electrolyte solution 14 from leaking outside the electrolyte solution storage unit 40 when the electrolyte solution 14 is stored in the electrolyte solution storage unit 40 in a normal state.

ここで、電極収納部36と電解液収納部40とは、所定のシール構造を備えた区画部42により区画されている。このため、平常時において電解液収納部40の電解液14が区画部42を介して電極収納部36に浸入することがない。また、所定の事象が発生した時には破壊部44が区画部42に衝突することにより、区画部42の少なくとも一部が破壊される。このため、電解液収納部40の内部に収納されていた電解液14が外部へ漏れ出し、電極収納部36に浸入する。これにより、電極部12が電解液14によって水没する。   Here, the electrode storage portion 36 and the electrolyte solution storage portion 40 are partitioned by a partition portion 42 having a predetermined seal structure. For this reason, the electrolytic solution 14 in the electrolytic solution storage part 40 does not enter the electrode storage part 36 via the partition part 42 in normal times. In addition, when a predetermined event occurs, the destruction unit 44 collides with the division unit 42, so that at least a part of the division unit 42 is destroyed. Therefore, the electrolytic solution 14 stored in the electrolytic solution storage unit 40 leaks to the outside and enters the electrode storage unit 36. Thereby, the electrode part 12 is submerged by the electrolytic solution 14.

区画部42は、破壊部44の衝突によりその少なくとも一部が破壊され得る強度に設定されている。区画部42は、筒状部46と一体的に形成されていてもよく、あるいは別体で形成され所定の接続手段により水密に接続されていてもよい。区画部42は、一例として、ガラス等により形成されている。   The partition portion 42 is set to have such a strength that at least a part thereof can be broken by the collision of the breaking portion 44. The partition part 42 may be formed integrally with the cylindrical part 46, or may be formed separately and watertightly connected by a predetermined connecting means. The partition part 42 is formed with glass etc. as an example.

また、電解液収納部40の近傍には、鉛直状に延びるように構成され破壊部44の移動(例えば、落下運動)をガイドするための筒状部46が設けられている。筒状部46の内部には、例えば、2つの空間部50、52が設けられている。2つの空間部50、52は、スライド手段等の周知の調整機構あるいは調整構造により筒状部46の軸方向に移動可能な区画調整部材48によって区画されている。   Further, in the vicinity of the electrolytic solution storage section 40, a cylindrical section 46 is provided that is configured to extend vertically and guides the movement (for example, a drop movement) of the destruction section 44. For example, two space portions 50 and 52 are provided inside the cylindrical portion 46. The two space portions 50 and 52 are partitioned by a partition adjusting member 48 that can move in the axial direction of the tubular portion 46 by a known adjusting mechanism or adjusting structure such as a slide means.

2つの空間部50、52は、第1空間部50と、第2空間部52と、で構成されている。第1空間部50は、第2空間部52の上方に位置している。第1空間部50の内部には、後述の破壊部44を保持可能な保持部54が配置されている。保持部54は、例えば、磁石で構成されている。   The two space portions 50 and 52 are configured by a first space portion 50 and a second space portion 52. The first space part 50 is located above the second space part 52. Inside the first space portion 50, a holding portion 54 that can hold a destruction portion 44 described later is disposed. The holding part 54 is comprised with the magnet, for example.

第2空間部52は、第1空間部50の下方に位置している。第2空間部52の内部には、破壊部44が配置されている。破壊部44は、球状に形成されており、例えば、磁性体で構成されている。磁性体の一例としては、磁石に引き寄せられる金属、鉄などがある。破壊部44が磁性体で構成されている場合には、静的状態時において破壊部44は保持部54からの磁力を受けて空中に保持される。   The second space portion 52 is located below the first space portion 50. Inside the second space part 52, the destruction part 44 is arranged. The destruction part 44 is formed in a spherical shape, and is made of, for example, a magnetic material. As an example of the magnetic body, there are metal, iron, and the like that are attracted to a magnet. When the destruction part 44 is comprised with the magnetic body, the destruction part 44 receives the magnetic force from the holding part 54 at the time of a static state, and is hold | maintained in the air.

破壊部44の外周面は、筒状部46の内周面に接触可能に構成されていてもよく、あるいは筒状部46の内周面から離間して構成されていてもよい。特に、破壊部44の外周面が筒状部46の内周面から離間している構成では、破壊部44の移動中において筒状部46から抵抗力(例えば、摩擦力)を受けることがないため、破壊部44のポテンシャルエネルギーのエネルギー損失を抑制することができる。   The outer peripheral surface of the breaking portion 44 may be configured to be able to contact the inner peripheral surface of the cylindrical portion 46, or may be configured to be separated from the inner peripheral surface of the cylindrical portion 46. In particular, in the configuration in which the outer peripheral surface of the breaking portion 44 is separated from the inner peripheral surface of the cylindrical portion 46, no resistance force (for example, friction force) is received from the cylindrical portion 46 during the movement of the breaking portion 44. Therefore, the energy loss of the potential energy of the destruction part 44 can be suppressed.

区画調整部材48は、例えば、磁力を通す板状部材であり、上述した周知の調整機構あるいは調整構造により筒状部46の軸方向に移動可能に構成されている。区画調整部材48は、筒状部46の軸方向に移動して保持部54と破壊部44との離間距離を調整する機能を有している。このため、区画調整部材48の位置を調整することにより、保持部54と破壊部44との離間距離を短くしたり、あるいは長くすることが可能になる。   The partition adjustment member 48 is, for example, a plate-like member that allows magnetic force to pass therethrough, and is configured to be movable in the axial direction of the tubular portion 46 by the well-known adjustment mechanism or adjustment structure described above. The partition adjustment member 48 has a function of moving in the axial direction of the cylindrical portion 46 and adjusting the separation distance between the holding portion 54 and the breaking portion 44. For this reason, by adjusting the position of the partition adjusting member 48, the distance between the holding portion 54 and the breaking portion 44 can be shortened or lengthened.

筒状部46の最下部は、区画部42と水密に接続されている。筒状部46と電解液収納部40は完全に区画されており、筒状部46の内部に電解液収納部40の電解液14が浸入しないように構成されている。   The lowermost part of the cylindrical part 46 is connected to the partition part 42 in a watertight manner. The cylindrical part 46 and the electrolyte solution storage part 40 are completely partitioned, and the electrolyte solution 14 of the electrolyte solution storage part 40 is configured not to enter the inside of the cylindrical part 46.

また、第1空間部50の近傍、例えば筐体34の上面には、破壊部44を引き付けるための引付部56が着脱自在に配置される。引付部56は、例えば、磁石で構成されている。引付部56は、所定の加速度が破壊部44に作用しても、破壊部44が区画部42に衝突しないように保持するための補強部である。   Further, an attracting portion 56 for attracting the breaking portion 44 is detachably disposed in the vicinity of the first space portion 50, for example, on the upper surface of the housing 34. The attracting portion 56 is made of, for example, a magnet. The attracting portion 56 is a reinforcing portion for holding the breaking portion 44 so as not to collide with the partition portion 42 even when a predetermined acceleration acts on the breaking portion 44.

ここで、引付部56の磁力と保持部54の磁力との大小関係は、大きな衝撃力や加速度が破壊部44に作用した時に破壊部44が移動しない程度を考慮して決定されている。具体的には、大きな衝撃力や加速度が破壊部44に作用した時に破壊部44が受ける加速度及び慣性力等の大きさに基づいて決定される。このため、例えば、引付部56の磁力が保持部54の磁力よりも大きくなるように設定されていてもよいし、逆に小さくなるように設定されていてもよい。所定の磁力を有する引付部56を別途設けることにより、電池起動装置10の未使用時において、大きな衝撃力や加速度が破壊部44に作用した時に破壊部44が移動して区画部42を破壊することを防止できる。   Here, the magnitude relationship between the magnetic force of the attracting part 56 and the magnetic force of the holding part 54 is determined in consideration of the extent to which the breaking part 44 does not move when a large impact force or acceleration acts on the breaking part 44. Specifically, it is determined based on the magnitudes of acceleration, inertial force, and the like received by the breaking portion 44 when a large impact force or acceleration is applied to the breaking portion 44. For this reason, for example, the magnetic force of the attracting part 56 may be set so as to be larger than the magnetic force of the holding part 54, or may be set so as to be smaller. By separately providing an attracting portion 56 having a predetermined magnetic force, when the battery activation device 10 is not used, the breaking portion 44 moves and breaks the partition portion 42 when a large impact force or acceleration acts on the breaking portion 44. Can be prevented.

第1実施例によれば、電池起動装置10を設置する前の未使用時では、引付部56が筐体34の上面に設置される。これにより、筒状部46の内部の破壊部44は、保持部54からの磁力と引付部56からの磁力の2つの磁力により強力に保持される。このため、未使用時の電池起動装置10に対して大きな衝撃力や加速度が作用した場合でも、破壊部44が移動せず、区画部42を破壊しない。   According to the first embodiment, the attracting portion 56 is installed on the upper surface of the housing 34 when not in use before installing the battery activation device 10. As a result, the breaking portion 44 inside the cylindrical portion 46 is strongly held by two magnetic forces, the magnetic force from the holding portion 54 and the magnetic force from the attracting portion 56. For this reason, even when a large impact force or acceleration is applied to the battery activation device 10 when not in use, the destruction portion 44 does not move and the partition portion 42 is not destroyed.

次に、電池起動装置10を設置した後の使用時では、引付部56が筐体34の上面から取り外される。このとき、破壊部44が所定の位置で保持部54の磁力だけで保持されている。そして、保持部54は、所定のポテンシャルエネルギーを保有している。   Next, at the time of use after installing the battery activation device 10, the attracting part 56 is removed from the upper surface of the housing 34. At this time, the breaking portion 44 is held at a predetermined position only by the magnetic force of the holding portion 54. The holding unit 54 has a predetermined potential energy.

図2では、所定のポテンシャルエネルギーとして、例えば、mghで示される。ただし、m:破壊部の質量、g:重力加速度、h:保持されている破壊部から区画部までの鉛直方向における距離である。   In FIG. 2, the predetermined potential energy is indicated by, for example, mgh. However, m: Mass of a destruction part, g: Gravitational acceleration, h: It is the distance in the vertical direction from the destruction part currently hold | maintained to a division part.

破壊部44が所定の位置で保持部54により保持されている状態(すなわち静的状態)では、保持部54からの引力をFとすると、以下の(式1)が常に成立する。
F>mg…(式1)
m:破壊部の質量
g:重力加速度
In a state where the breaking portion 44 is held by the holding portion 54 at a predetermined position (that is, a static state), when the attractive force from the holding portion 54 is F, the following (Equation 1) is always established.
F> mg (Formula 1)
m: mass of fractured part g: acceleration of gravity

次に、所定の事象が発生して保持部54側へ向かう鉛直方向(重力方向と反対方向)の振動加速度aが破壊部44に作用し、破壊部44が移動(落下)する瞬間には、以下の(式2)が成立する。
F=mg+ma…(式2)
m:破壊部の質量
g:重力加速度
a:破壊部に作用している振動加速度
Next, at a moment when a predetermined event occurs and the vibration acceleration a in the vertical direction (opposite to the gravitational direction) toward the holding portion 54 acts on the destruction portion 44 and the destruction portion 44 moves (falls), The following (Formula 2) is established.
F = mg + ma (Formula 2)
m: Mass of the fractured part g: Gravity acceleration a: Vibration acceleration acting on the fractured part

(式2)では、破壊部44に対して、重力の他に、振動加速度aにより生じた慣性力が作用する。ここで、重力方向と反対の方向の振動加速度が発生した場合には、慣性力が振動加速度の方向とは逆向きの力として作用するため、慣性力は重力方向と同じ方向に作用する。   In (Expression 2), inertial force generated by the vibration acceleration a acts on the breaking portion 44 in addition to gravity. Here, when vibration acceleration in a direction opposite to the direction of gravity occurs, the inertial force acts as a force opposite to the direction of vibration acceleration, so the inertial force acts in the same direction as the gravity direction.

このため、発信部18から物理的手段を発信するときの振動加速度Aは、以下の(式3)によって決定することができる。
A=(F/m)−g…(式3)
For this reason, the vibration acceleration A when transmitting a physical means from the transmission part 18 can be determined by the following (Formula 3).
A = (F / m) -g (Formula 3)

ここで、発信部18から物理的手段を発信するときの振動加速度Aは、保持部54からの引力Fを調整することにより、容易に設定することができる。   Here, the vibration acceleration A when the physical means is transmitted from the transmitting unit 18 can be easily set by adjusting the attractive force F from the holding unit 54.

保持部54からの引力Fは、区画調整部材48が筒状部46の軸方向に沿って移動することにより、容易に調整することが可能である。例えば、区画調整部材48が保持部54から離間するに従い、保持部54と破壊部44との離間距離が長くなるため、保持部54から破壊部44に作用する引力F(磁力)が小さくなる。逆に、区画調整部材48が保持部54に近づくに従い、保持部54と破壊部44との離間距離が短くなるため、保持部54から破壊部44に作用する引力F(磁力)が大きくなる。このようにして、発信部18から物理的手段を発信するときの振動加速度Aは、区画調整部材48の位置を調整して予め決定しておく。   The attractive force F from the holding portion 54 can be easily adjusted by the partition adjusting member 48 moving along the axial direction of the cylindrical portion 46. For example, as the partition adjustment member 48 moves away from the holding portion 54, the distance between the holding portion 54 and the breaking portion 44 becomes longer, so that the attractive force F (magnetic force) acting on the breaking portion 44 from the holding portion 54 becomes smaller. Conversely, as the partition adjustment member 48 approaches the holding portion 54, the separation distance between the holding portion 54 and the breaking portion 44 is shortened, so that the attractive force F (magnetic force) acting on the breaking portion 44 from the holding portion 54 increases. In this way, the vibration acceleration A when the physical means is transmitted from the transmitter 18 is determined in advance by adjusting the position of the partition adjustment member 48.

次に、所定の事象が発生して振動加速度A以上の大きさの加速度が破壊部44に作用した時には、(式2)が成立して、破壊部44が保持部54からの引力に対抗しながらも、区画部42へ向かって移動(落下)する。そして、破壊部44が区画部42に衝突して、区画部42の少なくとも一部が破壊される。   Next, when a predetermined event occurs and an acceleration greater than or equal to the vibration acceleration A acts on the breaking portion 44, (Equation 2) is established, and the breaking portion 44 counters the attractive force from the holding portion 54. However, it moves (drops) toward the partition part 42. And the destruction part 44 collides with the division part 42, and at least one part of the division part 42 is destroyed.

ここで、破壊部44が区画部42に衝突する直前では、破壊部44は、所定の運動エネルギーを保有している。図2では、所定の運動エネルギーとして、筒状部46の内部の抵抗力等(筒状部46との接触による摩擦力や空気抵抗力等)の影響を無視すると、(1/2)mvで示される。ただし、m:破壊部の質量、v:区画部に衝突する直前の破壊部の速度である。 Here, immediately before the destruction part 44 collides with the partition part 42, the destruction part 44 has predetermined kinetic energy. In FIG. 2, if the influence of the internal resistance of the cylindrical portion 46 (friction force, air resistance, etc. due to contact with the cylindrical portion 46) is ignored as the predetermined kinetic energy, (1/2) mv 2 Indicated by Where m is the mass of the destroyed part, and v is the speed of the destroyed part immediately before colliding with the partition part.

破壊部44の運動エネルギーは、エネルギー保存則により、保持部54で所定の位置で保持されていた時の位置エネルギーに等しいものであり、以下の(式4)が成立する。
(1/2)mv=mgh…(式4)
The kinetic energy of the destruction part 44 is equal to the potential energy when it is held at a predetermined position by the holding part 54 according to the energy conservation law, and the following (Equation 4) is established.
(1/2) mv 2 = mgh (Formula 4)

(式4)により、破壊部44が区画部42に衝突する直前における破壊部44の運動量mvは、以下の(式5)になる。
mv=m(2gh)1/2…(式5)
According to (Expression 4), the momentum mv of the destruction portion 44 immediately before the destruction portion 44 collides with the partition portion 42 is expressed by the following (Expression 5).
mv = m (2gh) 1/2 (Formula 5)

破壊部44は、この運動量をもって区画部42に衝突する。そして、区画部42の強度は、破壊部44の上記運動量を受けてその少なくとも一部が破壊されるように設定される。   The destruction part 44 collides with the partition part 42 with this momentum. And the intensity | strength of the division part 42 is set so that at least one part may be destroyed in response to the said momentum of the destruction part 44. FIG.

ここで、図4に示すように、区画部42の少なくとも一部あるいはその近傍に、応力集中部58を予め形成しておくことにより、破壊部44が区画部42に衝突した時に応力集中部58に応力が集中して破壊の起点になり、亀裂等が発生し易くなる。そして、区画部42が破壊され易くなる。これにより、所定の事象が発生した時に、電池として起動してリスクを確実に報知することができ、装置の信頼性を高めることができる。なお、応力集中部58として、例えば肉薄部、具体的には穴部、溝状部、切欠きなどを設けることができる。   Here, as shown in FIG. 4, a stress concentration portion 58 is formed in advance in at least a part of the partition portion 42 or in the vicinity thereof, so that when the fracture portion 44 collides with the partition portion 42, the stress concentration portion 58. The stress concentrates on the surface and becomes the starting point of fracture, and cracks and the like are likely to occur. And the division part 42 becomes easy to be destroyed. Thereby, when a predetermined event occurs, it can be activated as a battery to reliably notify the risk, and the reliability of the apparatus can be improved. In addition, as the stress concentration part 58, for example, a thin part, specifically, a hole part, a groove part, a notch or the like can be provided.

以上のように、所定の事象が発生し、振動加速度A以上の振動加速度が電池起動装置10の筐体34あるいは破壊部44に作用したときに、破壊部44が移動して区画部42に衝突し、区画部42の少なくとも一部が破壊される。   As described above, when a predetermined event occurs and vibration acceleration equal to or greater than vibration acceleration A acts on the casing 34 or the destruction portion 44 of the battery activation device 10, the destruction portion 44 moves and collides with the partition portion 42. Then, at least a part of the partition part 42 is destroyed.

特に、破壊部44が区画部42に衝突する時に、保持部54により所定の位置で保持されていた時(静的状態時)の破壊部44のポテンシャルエネルギーを変換した運動エネルギーが区画部42に対して作用し、区画部42の少なくとも一部が破壊される。このように、静的状態時の破壊部44のポテンシャルエネルギーを利用することにより、破壊部44に対して特別な駆動力を付与することなく、区画部42を破壊することができる。   In particular, when the breaking part 44 collides with the partition part 42, the kinetic energy obtained by converting the potential energy of the breaking part 44 when the holding part 54 is held at a predetermined position (in a static state) is transferred to the partition part 42. This acts against at least a part of the partition portion 42. Thus, by using the potential energy of the destruction portion 44 in the static state, the partition portion 42 can be destroyed without applying a special driving force to the destruction portion 44.

区画部42の少なくとも一部が破壊された場合には、電解液収納部40に収納されていた電解液14が漏れ出して、電極収納部36の内部に浸入する。これにより、電極部12が水没し、電極部12において酸化・還元反応が生じて電流が流れ、電池として起動する。そして、発信部18から物理的手段が発信される。この結果、周囲だけでなく遠隔地の第三者に対しても、振動加速度A以上の加速度が発生したリスクを報知することができる。   When at least a part of the partition part 42 is destroyed, the electrolytic solution 14 stored in the electrolytic solution storage part 40 leaks and enters the electrode storage part 36. As a result, the electrode unit 12 is submerged, an oxidation / reduction reaction occurs in the electrode unit 12, a current flows, and the battery is activated. Then, physical means is transmitted from the transmitter 18. As a result, not only the surroundings but also a remote third party can be notified of the risk that acceleration greater than the vibration acceleration A has occurred.

(第2実施例)
第2実施例について説明する。なお、第1実施例の構成と重複する構成には、同符号を付し、その説明を適宜省略する。
(Second embodiment)
A second embodiment will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure which overlaps with the structure of 1st Example, and the description is abbreviate | omitted suitably.

図5に示すように、第2実施例の電池起動装置10は、破壊部44を付勢するための付勢部60を備えている。付勢部60は、例えば区画調整部材48に設けられており、少なくとも保持部54で保持されている状態の破壊部44に対して付勢するものである。付勢部60は、例えば、弾性部材で構成され、具体的にはコイルばねが使用される。なお、付勢部60は、コイルばねに限られるものではなく、弾性力を付与する弾性部材であれば適用することができる。   As shown in FIG. 5, the battery activation device 10 according to the second embodiment includes an urging unit 60 for urging the destruction unit 44. The urging unit 60 is provided, for example, on the partition adjusting member 48 and urges the destruction unit 44 that is held at least by the holding unit 54. The urging unit 60 is made of, for example, an elastic member, and specifically a coil spring is used. The urging unit 60 is not limited to a coil spring, and any urging member that applies an elastic force can be applied.

付勢部60としてコイルばねを用いた場合には、当該コイルばねの自然長から所定の長さXだけ縮めた状態で、当該コイルばねが区画調整部材48と破壊部44との間に設置される。   When a coil spring is used as the urging portion 60, the coil spring is installed between the partition adjustment member 48 and the breaking portion 44 in a state where the coil spring is contracted by a predetermined length X from the natural length of the coil spring. The

破壊部44が保持部54により保持されている状態(すなわち静的状態)では、保持部54からの引力をFとすると、以下の(式6)が常に成立する。
F>mg+kx…(式6)
m:破壊部の質量
g:重力加速度
k:付勢部のばね定数
x:付勢部の自然長から縮めた長さ
In a state where the breaking portion 44 is held by the holding portion 54 (that is, a static state), when the attractive force from the holding portion 54 is F, the following (Equation 6) always holds.
F> mg + kx (Formula 6)
m: Mass of fractured part g: Gravitational acceleration k: Spring constant of biasing part x: Length shortened from natural length of biasing part

次に、所定の事象が発生して保持部54側へ向かう鉛直方向(重力方向と反対方向)の振動加速度aが破壊部44に作用し、破壊部44が移動(落下)する瞬間には、以下の(式7)が成立する。
F=mg+kx+ma…(式7)
F:保持部からの引力
m:破壊部の質量
g:重力加速度
k:付勢部のばね定数
x:付勢部の自然長から縮めた長さ
a:破壊部に作用している振動加速度
Next, at a moment when a predetermined event occurs and the vibration acceleration a in the vertical direction (opposite to the gravitational direction) toward the holding portion 54 acts on the destruction portion 44 and the destruction portion 44 moves (falls), The following (Formula 7) is established.
F = mg + kx + ma (Formula 7)
F: attractive force from the holding part m: mass of the breaking part g: acceleration of gravity k: spring constant of the urging part x: length reduced from the natural length of the urging part a: vibration acceleration acting on the breaking part

(式7)では、破壊部44には、重力の他に、振動加速度aにより生じた慣性力と、付勢部60からの弾性力と、が作用する。ここで、弾性力は、重力方向と同じ方向に作用する。   In (Expression 7), in addition to gravity, the inertia force generated by the vibration acceleration a and the elastic force from the urging portion 60 act on the breaking portion 44. Here, the elastic force acts in the same direction as the direction of gravity.

このため、発信部18から物理的手段を発信するときの振動加速度Aは、以下の(式8)によって決定することができる。
A={(F−kx)/m}−g…(式8)
For this reason, the vibration acceleration A when transmitting a physical means from the transmission part 18 can be determined by the following (Formula 8).
A = {(F−kx) / m} −g (Expression 8)

ここで、発信部18から物理的手段を発信するときの振動加速度Aは、保持部54からの引力Fと、ばね定数kを調整することにより、容易に設定することができる。保持部54からの引力Fは、上述の通り、区画調整部材48の位置を変えることにより容易に調整することができる。また、ばね定数kは、弾性体固有のばね定数が知られているため、所定のばね定数kの弾性体を選択することにより容易に調整することができる。   Here, the vibration acceleration A when the physical means is transmitted from the transmission unit 18 can be easily set by adjusting the attractive force F from the holding unit 54 and the spring constant k. The attractive force F from the holding portion 54 can be easily adjusted by changing the position of the partition adjusting member 48 as described above. Further, since the spring constant k is a spring constant specific to the elastic body, it can be easily adjusted by selecting an elastic body having a predetermined spring constant k.

次に、所定の事象が発生して振動加速度A以上の大きさの加速度が破壊部44に作用した時には、破壊部44が保持部54からの引力に対抗しながらも、区画部42に向かって移動(落下)する。そして、破壊部44が区画部42に衝突して、区画部42の少なくとも一部が破壊される。   Next, when a predetermined event occurs and an acceleration greater than or equal to the vibration acceleration A acts on the breaking portion 44, the breaking portion 44 faces the partition portion 42 while resisting the attractive force from the holding portion 54. Move (drop). And the destruction part 44 collides with the division part 42, and at least one part of the division part 42 is destroyed.

ここで、破壊部44が区画部42に衝突する直前では、破壊部44は、所定の運動エネルギーを保有している。所定の運動エネルギーとして、筒状部46の内部の抵抗力等(筒状部46との接触による摩擦力や空気抵抗力等)の影響を無視すると、(1/2)mvで示される。ただし、m:破壊部の質量、v:区画部に衝突する直前の破壊部の速度である。 Here, immediately before the destruction part 44 collides with the partition part 42, the destruction part 44 has predetermined kinetic energy. When the influence of a resistance force or the like inside the cylindrical portion 46 (a frictional force or an air resistance force due to contact with the cylindrical portion 46) is ignored as the predetermined kinetic energy, (1/2) mv 2 is indicated. Where m is the mass of the destroyed part, and v is the speed of the destroyed part immediately before colliding with the partition part.

破壊部44の運動エネルギーは、エネルギー保存則により、以下の(式9)が成立する。
(1/2)mv=mgh+(1/2)kx…(式9)
m:破壊部の質量
g:重力加速度
h:保持されている破壊部の重心位置から区画部までの鉛直方向における距離
v:区画部に衝突する直前の破壊部の速度
k:付勢部のばね定数
x:付勢部の自然長から縮めた長さ
(1/2)kx:付勢部の弾性エネルギー
As for the kinetic energy of the destruction part 44, the following (formula 9) is established according to the energy conservation law.
(1/2) mv 2 = mgh + (1/2) kx 2 (Equation 9)
m: Mass of the destruction part g: Gravitational acceleration h: Distance in the vertical direction from the center of gravity position of the destruction part being held to the partition part v: Speed of the destruction part immediately before colliding with the partition part k: Spring of the biasing part Constant x: Length reduced from the natural length of the biasing part
(1/2) kx 2 : Elastic energy of the biasing part

(式9)により、破壊部44が区画部42に衝突する直前における破壊部44の運動量mvは、以下の(式10)になる。
mv=m{2gh+(k/m)x1/2…(式10)
According to (Equation 9), the momentum mv of the destruction portion 44 immediately before the destruction portion 44 collides with the partition portion 42 is expressed by the following (Equation 10).
mv = m {2gh + (k / m) x 2 } 1/2 (Formula 10)

第2実施例の破壊部44の運動量と第1実施例の破壊部44の運動量を比較すると、第2実施例の破壊部44の運動量がより大きくなる。破壊部44は、この大きな運動量をもって区画部42に衝突する。そして、区画部42の強度は、破壊部44の上記運動量を受けてその少なくとも一部が破壊されるように設定される。   Comparing the momentum of the breaking portion 44 of the second embodiment with the momentum of the breaking portion 44 of the first embodiment, the momentum of the breaking portion 44 of the second embodiment becomes larger. The destruction part 44 collides with the partition part 42 with this large momentum. And the intensity | strength of the division part 42 is set so that at least one part may be destroyed in response to the said momentum of the destruction part 44. FIG.

第2実施例によれば、付勢部60を設けたことにより、破壊部44が区画部42に衝突する直前の運動量が大きくなる。このため、破壊部44の破壊力が増大し、区画部42の少なくとも一部が容易かつ確実に破壊される。この結果、所定の事象が発生した時に、電池として確実に起動し、リスクを確実に報知することが可能になる。換言すれば、電池起動装置10の信頼性を高めることができる。   According to the second embodiment, the provision of the urging unit 60 increases the momentum immediately before the destruction unit 44 collides with the partition unit 42. For this reason, the destructive force of the destruction part 44 increases, and at least a part of the partition part 42 is easily and reliably destroyed. As a result, when a predetermined event occurs, the battery can be reliably started and the risk can be reliably notified. In other words, the reliability of the battery activation device 10 can be improved.

なお、第2実施例で電池起動装置を水平方向に倒して設置する場合には、g=0として、ばね定数及び区画調整部材の位置を調整することにより、リスクである振動加速度Aを決定することができる。   In the second embodiment, when installing the battery activation device in the horizontal direction, the vibration acceleration A, which is a risk, is determined by adjusting the spring constant and the position of the partition adjustment member with g = 0. be able to.

(第3実施例)
第3実施例について説明する。なお、第1実施例の構成と重複する構成には、同符号を付し、その説明を適宜省略する。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure which overlaps with the structure of 1st Example, and the description is abbreviate | omitted suitably.

図6に示すように、第3実施例の電池起動装置10には、破壊部44を区画部42側へ引き寄せるための引寄部62が設けられている。引寄部62は、例えば区画部42上に配置されている。特に、引寄部62は、破壊部44が区画部42側へ移動していくに従い、破壊部44と引寄部62との離間距離が短くなる位置に配置されている。引寄部62は、例えば、所定の磁力を有する磁石で構成されている。   As shown in FIG. 6, the battery activation device 10 of the third embodiment is provided with an attracting portion 62 for attracting the destruction portion 44 toward the partition portion 42 side. The invitation part 62 is arrange | positioned on the division part 42, for example. In particular, the attracting part 62 is arranged at a position where the distance between the destroying part 44 and the attracting part 62 becomes shorter as the destroying part 44 moves toward the partition part 42 side. The attracting part 62 is composed of, for example, a magnet having a predetermined magnetic force.

破壊部44が保持部54により保持されている状態(すなわち静的状態)では、保持部54からの引力をF、引寄部62からの引力をYとすると、以下の(式11)が常に成立する。
F>mg+Y…(式11)
m:破壊部の質量
g:重力加速度
In a state where the breaking portion 44 is held by the holding portion 54 (that is, a static state), if the attractive force from the holding portion 54 is F and the attractive force from the attracting portion 62 is Y, the following (Equation 11) is always To establish.
F> mg + Y (Formula 11)
m: mass of fractured part g: acceleration of gravity

ここで、破壊部44が保持部54で保持されている状態では、破壊部44と引寄部62との離間距離が比較的長くなっているので、引寄部62が破壊部44を引寄せる引力Yは当該離間距離の二乗に反比例して弱くなる。   Here, in a state in which the breaking portion 44 is held by the holding portion 54, since the separation distance between the breaking portion 44 and the attracting portion 62 is relatively long, the attracting portion 62 attracts the breaking portion 44. The attractive force Y decreases in inverse proportion to the square of the separation distance.

次に、所定の事象が発生して保持部54側に向かう鉛直方向(重力方向と反対方向)の振動加速度aが破壊部44に作用し、破壊部44が移動(落下)する瞬間には、以下の(式12)が成立する。ただし、空気の抵抗力や筒状部46からの摩擦力の影響を無視する。
F=mg+Y+ma…(式12)
F:保持部からの引力
m:破壊部の質量
g:重力加速度
Y:引寄部からの引力
a:破壊部に作用している振動加速度
Next, at a moment when a predetermined event occurs and the vibration acceleration a in the vertical direction (the direction opposite to the gravitational direction) toward the holding unit 54 acts on the destruction unit 44 and the destruction unit 44 moves (falls). The following (Formula 12) is established. However, the influence of the resistance force of air and the frictional force from the cylindrical portion 46 is ignored.
F = mg + Y + ma (Formula 12)
F: attractive force from the holding part m: mass of the breaking part g: gravitational acceleration Y: attractive force from the drawing part a: vibration acceleration acting on the breaking part

(式12)では、破壊部44には、重力の他に、振動加速度aにより生じた慣性力と、引寄部62からの引力Yと、が作用する。ここで、引寄部62からの引力Yは、重力方向と同じ方向に作用する。   In (Equation 12), in addition to gravity, the inertia force generated by the vibration acceleration a and the attractive force Y from the attracting portion 62 act on the breaking portion 44. Here, the attractive force Y from the attracting portion 62 acts in the same direction as the direction of gravity.

このため、発信部18から物理的手段を発信するときの振動加速度Aは、以下の(式13)によって決定することができる。
A={(F−Y)/m}−g…(式13)
For this reason, the vibration acceleration A when transmitting a physical means from the transmission part 18 can be determined by the following (Formula 13).
A = {(F−Y) / m} −g (Expression 13)

ここで、発信部18から物理的手段を発信するときの振動加速度Aは、保持部54からの引力Fと、引寄部62からの引力Yと、を調整することにより、容易に設定することができる。保持部54からの引力Fは、上述の通り、区画調整部材48の位置を変えることにより容易に調整することができる。また、引寄部62からの引力Yは、保持部54で保持されている破壊部44からの距離あるいは最適な磁力の大きさの選択等により容易に調整することができる。   Here, the vibration acceleration A when the physical means is transmitted from the transmitting unit 18 is easily set by adjusting the attractive force F from the holding unit 54 and the attractive force Y from the attracting unit 62. Can do. The attractive force F from the holding portion 54 can be easily adjusted by changing the position of the partition adjusting member 48 as described above. Further, the attractive force Y from the attracting part 62 can be easily adjusted by selecting the distance from the breaking part 44 held by the holding part 54 or the optimum magnitude of the magnetic force.

次に、所定の事象が発生して振動加速度A以上の大きさの加速度が破壊部44に作用した時には、破壊部44が保持部54からの引力に対抗しながら区画部42に向かって移動(落下)する。ここで、破壊部44が移動(落下)するに従い、破壊部44と引寄部62との離間距離が短くなる。このため、破壊部44が移動(落下)するに従い、引寄部62から破壊部44に作用する引力(磁力)が徐々に大きくなる。そして、破壊部44が区画部42に衝突する直前の破壊部44の速度が最大になる。破壊部44は、この最大速度で区画部42に衝突し、区画部42の少なくとも一部が破壊される。   Next, when a predetermined event occurs and an acceleration greater than or equal to the vibration acceleration A acts on the breaking portion 44, the breaking portion 44 moves toward the partition portion 42 against the attractive force from the holding portion 54 ( Fall). Here, as the destruction part 44 moves (drops), the separation distance between the destruction part 44 and the attracting part 62 becomes shorter. For this reason, as the breaking part 44 moves (drops), the attractive force (magnetic force) acting on the breaking part 44 from the attracting part 62 gradually increases. And the speed of the destruction part 44 just before the destruction part 44 collides with the division part 42 becomes the maximum. The destruction part 44 collides with the partition part 42 at this maximum speed, and at least a part of the partition part 42 is destroyed.

第3実施例によれば、引寄部62を設けたことにより、破壊部44が区画部42に衝突する直前の速度を最大速度にすることができるため、区画部42に衝突する直前における破壊部44の運動量が増大する。このため、破壊部44の破壊力が増大し、区画部42の少なくとも一部が容易かつ確実に破壊される。この結果、所定の事象が発生した時に、電池として確実に起動し、リスクを確実に報知することが可能になる。換言すれば、電池起動装置10の信頼性を高めることができる。   According to the third embodiment, by providing the attracting part 62, the speed immediately before the destruction part 44 collides with the partition part 42 can be set to the maximum speed. The momentum of the part 44 increases. For this reason, the destructive force of the destruction part 44 increases, and at least a part of the partition part 42 is easily and reliably destroyed. As a result, when a predetermined event occurs, the battery can be reliably started and the risk can be reliably notified. In other words, the reliability of the battery activation device 10 can be improved.

上記した第1実施例から第3実施例では、鉛直方向(重力方向と反対方向)に沿って作用する振動加速度が発生した時の力学原理に基づいたものである。   The first to third embodiments described above are based on the dynamic principle when the vibration acceleration acting along the vertical direction (the direction opposite to the gravity direction) is generated.

次に、鉛直方向に対して略直交する水平方向に沿って振動加速度が発生した時の力学的原理について第3実施例を一例にあげて説明する。   Next, a third embodiment will be described as an example of the mechanical principle when vibration acceleration occurs along a horizontal direction substantially orthogonal to the vertical direction.

図7に示すように、電池起動装置10を水平方向からθだけ傾斜させて設定する。このとき、破壊部44の重力による水平成分は、mg・sinθになる。ここで、m:破壊部の質量、g:重力加速度、θ:水平方向からの傾斜角度である。   As shown in FIG. 7, the battery starting device 10 is set to be inclined by θ from the horizontal direction. At this time, the horizontal component due to the gravity of the breaking portion 44 is mg · sin θ. Here, m is the mass of the fracture portion, g is the gravitational acceleration, and θ is the angle of inclination from the horizontal direction.

破壊部44が保持部54により保持されている状態(すなわち静的状態)では、保持部54からの引力をF、引寄部62からの引力をYとすると、以下の(式14)が常に成立している。
F>mg・sinθ+Y…(式14)
F:保持部からの引力
Y:引寄部からの引力
m:破壊部の質量
g:重力加速度
θ:水平方向からの傾斜角度
In a state where the breaking portion 44 is held by the holding portion 54 (that is, a static state), if the attractive force from the holding portion 54 is F and the attractive force from the attracting portion 62 is Y, the following (Equation 14) is always It is established.
F> mg · sin θ + Y (Formula 14)
F: attractive force from the holding part Y: attractive force from the attracting part m: mass of the fracture part g: gravitational acceleration θ: angle of inclination from the horizontal direction

次に、所定の事象が発生して保持部54側へ向かう水平方向に沿った所定の振動加速度aが破壊部44に作用し、破壊部44が移動(落下)する瞬間には、以下の(式15)が成立する。
F=mg・sinθ+Y+mg・acosθ…(式15)
F:保持部からの引力
Y:引寄部からの引力
m:破壊部の質量
g:重力加速度
a:破壊部に作用している振動加速度
Next, at the moment when a predetermined event occurs and a predetermined vibration acceleration a along the horizontal direction toward the holding unit 54 acts on the destruction unit 44 and the destruction unit 44 moves (falls), the following ( Equation 15) holds.
F = mg · sin θ + Y + mg · acos θ (Formula 15)
F: attractive force from the holding part Y: attractive force from the attracting part m: mass of the breaking part g: gravitational acceleration a: vibration acceleration acting on the breaking part

(式15)では、破壊部44には、重力の他に、振動加速度aにより生じた慣性力と、引寄部62からの引力と、が作用する。   In (Equation 15), in addition to gravity, the inertia force generated by the vibration acceleration a and the attractive force from the attracting portion 62 act on the breaking portion 44.

このため、発信部18から物理的手段を発信するときの振動加速度Aは、以下の(式16)によって決定することができる。
A=[{(F−Y)/mg}−sinθ]/cosθ…(式16)
For this reason, the vibration acceleration A when transmitting a physical means from the transmission part 18 can be determined by the following (Formula 16).
A = [{(F−Y) / mg} −sin θ] / cos θ (Expression 16)

ここで、発信部18から物理的手段を発信するときの振動加速度Aは、保持部54からの引力Fと、引寄部62からの引力Yと、を調整することにより、容易に設定することができる。   Here, the vibration acceleration A when the physical means is transmitted from the transmitting unit 18 is easily set by adjusting the attractive force F from the holding unit 54 and the attractive force Y from the attracting unit 62. Can do.

特に、引寄部62を設けたことにより、区画部42に衝突する直前の破壊部44の速度が最大速度になるため、区画部42に衝突する直前における破壊部44の運動量が増大する。このため、破壊部44の破壊力が増大し、区画部42の少なくとも一部が容易かつ確実に破壊される。   In particular, by providing the attracting part 62, the speed of the breaking part 44 immediately before colliding with the partition part 42 becomes the maximum speed, so that the momentum of the breaking part 44 immediately before the collision with the partition part 42 increases. For this reason, the destructive force of the destruction part 44 increases, and at least a part of the partition part 42 is easily and reliably destroyed.

また、電池起動装置10では、付勢部60と引寄部62とを組み合わせてもよいし、さらには応力集中部58を区画部42に設けた構成を採用してもよい。すなわち、第1実施例から第3実施例の内容・要素を適宜組み合わせることも可能である。   Further, in the battery activation device 10, the urging unit 60 and the attracting unit 62 may be combined, or a configuration in which the stress concentration unit 58 is provided in the partition unit 42 may be employed. That is, the contents and elements of the first to third embodiments can be combined as appropriate.

なお、上記した各実施例は単なる例示に過ぎず、本発明は当然ながら当該実施例の内容に限定されるものではない。   Each of the above-described embodiments is merely an example, and the present invention is not limited to the contents of the embodiment.

10 電池起動装置
12 電極部
14 電解液
16 電解液投入部
18 発信部
20 正極部
22 負極部
24 セパレータ
26 正極集電体
26A 正極活物質
26B 導電性材料
28 負極集電体
28A 負極活物質
30 負荷部
32 出力部
34 筐体
36 電極収納部
38 保護容器
40 電解液収納部
42 区画部
44 破壊部
46 筒状部
48 区画調整部材
50 空間部(第1空間部)
52 空間部(第2空間部)
54 保持部
56 引付部
58 応力集中部
60 付勢部
62 引寄部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Battery starter 12 Electrode part 14 Electrolyte solution 16 Electrolyte injection part 18 Transmitter part 20 Positive electrode part 22 Negative electrode part 24 Separator 26 Positive electrode collector 26A Positive electrode active material 26B Conductive material 28 Negative electrode collector 28A Negative electrode active material 30 Load Part 32 output part 34 housing 36 electrode storage part 38 protective container 40 electrolyte solution storage part 42 partition part 44 destruction part 46 cylindrical part 48 partition adjustment member 50 space part (first space part)
52 Space (second space)
54 holding part 56 attracting part 58 stress concentrating part 60 biasing part 62 attracting part

Claims (7)

所定の事象が発生したときに電池が起動する電池起動装置であって、
電極部を収納する電極収納部と、
電解液を収納する電解液収納部と、
前記電解液収納部の内部に設けられた筒状部と、
前記電極収納部と前記電解液収納部とを区画する区画部と、
前記筒状部の内部に設けられ、磁性体で構成され、前記区画部に衝突して少なくとも一部を破壊可能にする破壊部と、
前記筒状部の内部に設けられ、磁石で構成され、平常時に所定の位置で前記破壊部を保持し、所定の事象が発生した時に前記破壊部に発生する慣性力を受けて前記破壊部を前記区画部側へ移動可能にする保持部と、
前記筒状部の内部でかつ前記保持部と前記破壊部との間に配置され、前記筒状部の軸方向に沿って移動することにより前記保持部と前記破壊部との離間距離を調整して前記保持部と前記破壊部との間に発生する磁力の大きさを調整可能な区画調整部材と、
を有し、
前記電解液は、前記電解液収納部の内部であって、前記筒状部と区画部との間に収納され、
前記破壊部が前記区画部に衝突して少なくとも一部を破壊することにより、前記電解液の前記電極部に対する接触を可能にすることを特徴とする電池起動装置。
A battery activation device that activates a battery when a predetermined event occurs,
An electrode storage section for storing the electrode section;
An electrolytic solution storage unit for storing the electrolytic solution;
A cylindrical part provided inside the electrolyte storage part;
A partition section that partitions the electrode storage section and the electrolyte storage section;
A breaking portion provided inside the cylindrical portion, made of a magnetic material, colliding with the partitioning portion and capable of breaking at least a portion;
Provided inside the cylindrical part, composed of a magnet, holding the destruction part at a predetermined position in normal times, and receiving the inertial force generated at the destruction part when a predetermined event occurs, A holding part that is movable to the partition part side;
It is arranged inside the cylindrical part and between the holding part and the destruction part, and adjusts the separation distance between the holding part and the destruction part by moving along the axial direction of the cylindrical part. A partition adjusting member capable of adjusting the magnitude of the magnetic force generated between the holding portion and the breaking portion,
Have
The electrolytic solution is inside the electrolytic solution storage part, and is stored between the tubular part and the partition part,
The battery activation device, wherein the destruction portion collides with the partition portion and destroys at least a part thereof, thereby allowing the electrolyte solution to contact the electrode portion.
前記破壊部は、前記区画部に衝突する時に、前記保持部により所定の位置で保持されていた時のポテンシャルエネルギーを変換した運動エネルギーを前記区画部に作用させて、前記区画部の少なくとも一部を破壊することを特徴とする請求項1に記載の電池起動装置。   At least a part of the partitioning part is caused to act on the partitioning part by applying kinetic energy obtained by converting potential energy when the breaking part collides with the partitioning part to be held at a predetermined position by the holding part. The battery starting device according to claim 1, wherein the battery starting device is destroyed. 弾性体で構成され、前記保持部で保持されている時に前記破壊部を前記区画部側へ付勢する付勢部を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の電池起動装置。   3. The battery starting device according to claim 1, further comprising a biasing portion that is configured by an elastic body and biases the breaking portion toward the partition when being held by the holding portion. 磁石で構成され、前記破壊部を前記区画部側へ引き寄せる引寄部を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電池起動装置。   4. The battery starting device according to claim 1, further comprising an attracting portion that is made of a magnet and draws the destruction portion toward the partitioning portion. 5. 前記電極収納部には、前記電極収納部での結露の発生あるいは前記電極部の酸化を防止するための劣化防止手段が施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項に記載の電池起動装置。   5. The electrode storage unit according to claim 1, further comprising a deterioration preventing means for preventing condensation in the electrode storage unit or oxidation of the electrode unit. The battery starting apparatus as described in. 前記区画部には、前記破壊部の衝突により破壊を促進するための応力集中部が設けられていることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の電池起動装置。 Wherein the partition part, the battery activation device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the stress concentration portion to promote the destruction by collision of the breaking portion is provided. 前記電極部は、電子が一方向に移動する金属の対を含むことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の電池起動装置。   The battery starting device according to any one of claims 1 to 6, wherein the electrode portion includes a pair of metals in which electrons move in one direction.
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