JP6077900B2 - Air battery unit - Google Patents

Air battery unit Download PDF

Info

Publication number
JP6077900B2
JP6077900B2 JP2013061365A JP2013061365A JP6077900B2 JP 6077900 B2 JP6077900 B2 JP 6077900B2 JP 2013061365 A JP2013061365 A JP 2013061365A JP 2013061365 A JP2013061365 A JP 2013061365A JP 6077900 B2 JP6077900 B2 JP 6077900B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
battery unit
sealing film
air battery
sealing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013061365A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014186884A (en
Inventor
櫛引 圭子
圭子 櫛引
武 山内
武 山内
花恵 岩田
花恵 岩田
宮澤 篤史
篤史 宮澤
実則 中鉢
実則 中鉢
哲 佐久間
哲 佐久間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Calsonic Kansei Corp
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Calsonic Kansei Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd, Calsonic Kansei Corp filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2013061365A priority Critical patent/JP6077900B2/en
Publication of JP2014186884A publication Critical patent/JP2014186884A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6077900B2 publication Critical patent/JP6077900B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Description

本発明は、空気電池ユニットに関し、とくに、使用する際に、それ以前に遮断していた空気の導入を開始するようにした構造を有する空気電池ユニットに関するものである。   The present invention relates to an air battery unit, and more particularly to an air battery unit having a structure in which the introduction of air that has been shut off before use is started.

従来の空気電池ユニットとしては、「再密閉可能なセプタムを使用した空気電池のための空気管理システム」の名称で、特許文献1に記載されたものがある。特許文献1に記載の空気電池は、ケース内に複数のセルを収容すると共に、ケースの開口をセプタムによってカバーした構成である。そして、この空気電池は、使用する際には、中空のニードルをセプタムに刺し入れ、ニードルの中空部を通してケース内に空気を供給することで発電(放電)を開始する。   As a conventional air battery unit, there is one described in Patent Document 1 under the name of “air management system for an air battery using a resealable septum”. The air battery described in Patent Document 1 has a configuration in which a plurality of cells are accommodated in a case and the opening of the case is covered with a septum. When the air battery is used, the hollow needle is inserted into the septum, and air generation is started by supplying air into the case through the hollow portion of the needle.

特許第4287061号公報Japanese Patent No. 4287061

しかしながら、上記したような従来の空気電池は、中空のニードルによって空気を導入する構成であるから、短時間で多量の空気を導入することができない。このため、従来の空気電池では、電気自動車の電源等に用いる数kWクラス以上の大出力の空気電池のように、発電や冷却に多量の空気を必要とする空気電池に適用することが極めて困難であり、このような問題点を解決することが課題であった。   However, since the conventional air battery as described above is configured to introduce air with a hollow needle, a large amount of air cannot be introduced in a short time. For this reason, it is extremely difficult to apply the conventional air battery to an air battery that requires a large amount of air for power generation and cooling, such as a high-power air battery of several kW class or more used for a power source of an electric vehicle. Therefore, it was a problem to solve such problems.

本発明は、上記従来の状況に鑑みて成されたもので、使用時に多量の空気を導入して、各単セルに空気を均一に供給しつつ充分に冷却することができ、大出力の電源に適用可能な空気電池ユニットを提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described conventional situation. A large amount of air is introduced at the time of use and can be sufficiently cooled while supplying air to each single cell uniformly. An object of the present invention is to provide an air battery unit applicable to the above.

本発明に係る空気電池ユニットは、空気極、電解質及び金属負極を有する単セルを複数配列し且つ単セル同士の間に空気流路を形成したセル集積体と、セル集積体を収容するケース本体に対して空気の導入部及び排出部を有する分配ケースを備えている。また、空気電池ユニットは、分配ケースに収容したセル集積体に対する空気の流通を遮断する封止フィルムと、封止フィルムによる遮断を解除する封止解除手段を備え、前記セル集積体と前記分配ケースにより、前記導入部から前記空気流路を経て前記排出部に至る空気流通経路を前記分配ケース内に形成し、前記封止フィルムが、前記空気流通経路に設けてある構成としており、上記構成をもって従来の課題を解決するための手段としている。 An air battery unit according to the present invention includes a cell assembly in which a plurality of single cells each having an air electrode, an electrolyte, and a metal negative electrode are arranged, and an air flow path is formed between the single cells, and a case body that houses the cell integration body A distribution case having an air introduction part and a discharge part is provided. Further, the air battery unit includes a sealing film that blocks air from flowing to the cell aggregate accommodated in the distribution case, and a seal release unit that releases the blockage by the sealing film, and the cell aggregate and the distribution case Thus, an air flow path from the introduction part through the air flow path to the discharge part is formed in the distribution case, and the sealing film is provided in the air flow path. It is a means for solving the conventional problems.

上記の電池ユニットは、不使用時には、封止フィルムによりセル集積体に対する空気の流通を遮断して、発電(放電)しないようにしている。そして、使用時には、封止解除手段により封止フィルムを除去若しくは開裂させて、分配ケース内に空気を流通させると共に、単セル同士の間の空気流路に導入空気を均一に分配し、これにより各単セルの空気極に空気(酸素)を供給すると共に、セル集積体を冷却する。   When the battery unit is not in use, the air flow to the cell assembly is blocked by a sealing film so as not to generate power (discharge). In use, the sealing film is removed or cleaved by the sealing release means, and air is circulated in the distribution case, and the introduced air is uniformly distributed to the air flow path between the single cells, thereby Air (oxygen) is supplied to the air electrode of each single cell, and the cell assembly is cooled.

本発明に係る空気電池ユニットは、上記構成を採用したことにより、使用時に大量の空気を導入して、各単セルに空気を均一に供給しつつ充分に冷却することができ、大出力の電源に適用することが可能になる。   The air battery unit according to the present invention adopts the above-described configuration, so that a large amount of air can be introduced at the time of use, and it can be sufficiently cooled while uniformly supplying air to each single cell. It becomes possible to apply to.

本発明の空気電池ユニットの第1実施形態において、使用前の状態を示す断面図(A)、及び図A中のA−A線に基づく断面図(B)である。In 1st Embodiment of the air battery unit of this invention, it is sectional drawing (A) which shows the state before use, and sectional drawing (B) based on the AA line in FIG. A. 図1A中のB−B線に基づく断面図(A)、及び図1A中のA−A線に基づくセル集積体の断面図(B)である。FIG. 1B is a cross-sectional view based on the line BB in FIG. 1A and a cross-sectional view of the cell integrated body based on the line A-A in FIG. 1A. 本発明の空気電池ユニットの第2実施形態において、使用前の状態を示す部分拡大図付きの断面図(A)、図A中のA−A線に基づく断面図(B)、及び図Aに続いて使用時の状態を示す断面図(C)である。In 2nd Embodiment of the air battery unit of this invention, in sectional drawing (A) with a partial enlarged view which shows the state before use, sectional drawing (B) based on the AA line in FIG. A, and FIG. Then, it is sectional drawing (C) which shows the state at the time of use. 本発明の空気電池ユニットの第3実施形態を説明する断面図(A)、及び図A中のA−A線に基づく断面図(B)である。It is sectional drawing (A) explaining 3rd Embodiment of the air battery unit of this invention, and sectional drawing (B) based on the AA line in FIG. 封止解除手段の解除前の状態を説明する側面図(A)、スライドガイドを省略した斜視図(B)、開封部を示す斜視図(C)、平面図(D)及び側面図(E)である。Side view (A) for explaining the state before the release of the sealing release means, perspective view (B) with the slide guide omitted, perspective view (C), plan view (D) and side view (E) showing the opening part It is. 図5に続いて封止解除手段の解除後の状態を説明する側面図(A)及びスライドガイドを省略した斜視図(B)である。It is the side view (A) explaining the state after the cancellation | release of the sealing cancellation | release means following FIG. 5, and the perspective view (B) which abbreviate | omitted the slide guide. 本発明の空気電池ユニットの第4実施形態を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining 4th Embodiment of the air battery unit of this invention. 本発明の空気電池ユニットの第5実施形態を説明する断面図(A)、第6実施形態を説明する断面図(B)である。It is sectional drawing (A) explaining 5th Embodiment of the air battery unit of this invention, and sectional drawing (B) explaining 6th Embodiment. 図8に示すリリーフ弁の断面図(A)及び側面図(B)である。It is sectional drawing (A) and side view (B) of the relief valve shown in FIG.

<第1実施形態>
図1及び図2に示す空気電池ユニットC1は、単セル1を複数配列した構造を有するセル集積体Sと、セル集積体Sを収容する分配ケース2を備えている。また、空気電池ユニットC1は、分配ケース2に収容したセル集積体Sに対する空気の流通を遮断する封止フィルム3と、封止フィルム3による遮断を解除する封止解除手段15を備えている。ここで、説明の都合上、図1及び図2中に示す矢印Pを空気流通方向とし、後記する実施形態も同様とする。
<First Embodiment>
The air battery unit C1 shown in FIGS. 1 and 2 includes a cell integrated body S having a structure in which a plurality of single cells 1 are arranged, and a distribution case 2 that accommodates the cell integrated body S. The air battery unit C <b> 1 includes a sealing film 3 that blocks the flow of air to the cell assembly S accommodated in the distribution case 2, and a seal release unit 15 that releases the blocking by the sealing film 3. Here, for convenience of explanation, the arrow P shown in FIGS. 1 and 2 is the air flow direction, and the same applies to the embodiments described later.

単セル1は、図2(B)に示すように、平板状の空気極1Aと、同じく平板状の金属負極1Bとの間に、電解質(電解液)1Cを充填したものであって、複数枚の単セル1と、これらを保持するセルフレームFによってセル集積体Sを構成している。セル集積体Sにおける各単セル1は、空気流通方向Pに直交する方向に所定間隔をおいて配列され、隣接する単セル1同士の間に空気極1Aに対する空気流路Afを形成している。これらの空気流路Afには、隣接する単セル1同士を電気的に接続する集電体(図示略)を形成する。このようなセル集積体Sは、組電池やカートリッジと称することもある。   As shown in FIG. 2 (B), the unit cell 1 has a flat air electrode 1A and a flat metal negative electrode 1B filled with an electrolyte (electrolyte) 1C, A single cell 1 and a cell frame F holding these cells constitute a cell aggregate S. The single cells 1 in the cell assembly S are arranged at a predetermined interval in a direction orthogonal to the air flow direction P, and an air flow path Af for the air electrode 1A is formed between adjacent single cells 1. . In these air flow paths Af, current collectors (not shown) that electrically connect adjacent unit cells 1 are formed. Such a cell assembly S may be referred to as an assembled battery or a cartridge.

フレームFは、各単セル1の上端部及び下端部、空気流通方向Pの前後端部、並びに隣接する単セル1同士の上端部間を液密的(水密的)に閉塞している。また、フレームFは、上端部の中央に、各単セル1の電解質1Cへの注液口Hが設けてある。この注液口Hは、電解質1Cの充填後にキャップ4により水密的に閉塞してある。さらに、フレームFは、その上端部において、空気流通方向Pの上流側及び下流側の少なくとも一方側に、単セル1の内部で発生した水素ガスを外部に排出する水素排出孔1Dを有している。   The frame F closes the upper and lower ends of each single cell 1, the front and rear end portions in the air flow direction P, and the upper ends of adjacent single cells 1 in a liquid-tight (water-tight) manner. Further, the frame F is provided with a liquid inlet H to the electrolyte 1C of each unit cell 1 in the center of the upper end portion. The liquid injection port H is watertightly closed by the cap 4 after the electrolyte 1C is filled. Further, the frame F has a hydrogen discharge hole 1D for discharging the hydrogen gas generated inside the single cell 1 to the outside on at least one of the upstream side and the downstream side in the air flow direction P at its upper end. Yes.

単セル1を構成する空気極1Aは、詳細な図示を省略したが、正極部材と、最外層に配置した液密通気部材で構成してある。正極部材は、例えば、触媒成分、及び触媒成分を担持する導電性の触媒担体を含むものである。   Although the air electrode 1A constituting the single cell 1 is not shown in detail, it is composed of a positive electrode member and a liquid tight ventilation member arranged in the outermost layer. The positive electrode member includes, for example, a catalyst component and a conductive catalyst carrier that supports the catalyst component.

正極用触媒成分としては、具体的には、白金(Pt)、金(Au)、銀(Ag)、 イリジウム(Ir)、パラジウム(Pd)、オスミウム(Os)、、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)等の金属及びこれらの合金、これらの金属の酸化物、複合酸化物、硫化物、ポルフィリン型有機金属、フタロシアニン型有機金属、WC、Mo2C、カーボンブラックや活性炭などの炭素など公知のものを使用することができる。   Specific examples of the positive electrode catalyst component include platinum (Pt), gold (Au), silver (Ag), iridium (Ir), palladium (Pd), osmium (Os), cobalt (Co), nickel ( Ni), metals such as manganese (Mn) and alloys thereof, oxides of these metals, composite oxides, sulfides, porphyrin-type organic metals, phthalocyanine-type organic metals, WC, Mo2C, carbon such as carbon black and activated carbon A well-known thing can be used.

触媒担体は、上述した触媒成分を担持するための担体、及び触媒成分と他の部材との間での電子の授受に関与する電子伝導パスとして機能する。触媒担体としては、触媒成分を所望の分散状態で担持させるための比表面積を有し、充分な電子伝導性を有しているものであればよく、公知のカーボンを使用することができる。   The catalyst carrier functions as a carrier for supporting the above-described catalyst component, and an electron conduction path involved in the transfer of electrons between the catalyst component and another member. The catalyst carrier may be any catalyst carrier as long as it has a specific surface area for supporting the catalyst component in a desired dispersed state and has sufficient electron conductivity, and known carbon can be used.

液密通気部材は、電解質に対して液密性を有し、且つ酸素に対して通気性を有する部材である。この液密通気部材は、電解質が外部へ漏出するのを阻止し得るように、ポリオレフィンやフッ素樹脂などの撥水膜を用いており、一方、正極部材に酸素を供給し得るように多数の微細孔を有している。   The liquid-tight ventilation member is a member having liquid-tightness with respect to the electrolyte and air-permeable with respect to oxygen. This liquid-tight ventilation member uses a water-repellent film such as polyolefin or fluororesin so that the electrolyte can be prevented from leaking to the outside, and on the other hand, a large number of microscopic members can supply oxygen to the positive electrode member. It has a hole.

単セル1を構成する金属負極1Bは、標準電極電位が水素より卑な金属単体又は合金から成る負極活物質を含むものである。標準電極電位が水素より卑な金属単体としては、例えば亜鉛(Zn)、鉄(Fe)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、マンガン(Mn)、ケイ素(Si)、チタン(Ti)、クロム(Cr)、バナジウム(V)などを挙げることができる。また、これらの元素を主成分とする合金として、空気電池に適用される従来公知の材料を適用することができる。   The metal negative electrode 1B constituting the single cell 1 includes a negative electrode active material made of a single metal or an alloy whose standard electrode potential is lower than that of hydrogen. Examples of simple metals whose standard electrode potential is lower than that of hydrogen include zinc (Zn), iron (Fe), aluminum (Al), magnesium (Mg), manganese (Mn), silicon (Si), titanium (Ti), and chromium. (Cr), vanadium (V), etc. can be mentioned. Moreover, conventionally well-known material applied to an air battery is applicable as an alloy which has these elements as a main component.

電解質1Cは、電解液の場合には、例えば塩化カリウム、塩化ナトリウム、水酸化カリウムなどの水溶液を適用することができるが、これらに限定されるものではなく、空気電池に適用する従来公知の電解液を用いることができる。   When the electrolyte 1C is an electrolytic solution, for example, an aqueous solution of potassium chloride, sodium chloride, potassium hydroxide, or the like can be used. However, the electrolyte 1C is not limited thereto, and is a conventionally known electrolytic solution applied to an air battery. A liquid can be used.

分配ケース2は、セル集積体S及び後述する封止解除手段15を収容する上方開口のケース本体2Aと、ケース本体2Aの上部を気密的に塞ぐ蓋体2Bを備えている。蓋体2Bは、空気流通方向Pの上流側に空気の導入部2Cを有すると共に、下流側に空気の排出部2Dを有している。これにより、分配ケース2は、セル集積体Aを収容するケース本体2Aに対して空気の導入部2C及び排出部2Dを有するものとなっている。   The distribution case 2 includes a case main body 2A having an upper opening that accommodates the cell assembly S and the seal release means 15 described later, and a lid 2B that hermetically closes the upper portion of the case main body 2A. The lid 2B has an air introduction part 2C on the upstream side in the air flow direction P and an air discharge part 2D on the downstream side. Thereby, the distribution case 2 has the air introduction part 2C and the discharge part 2D with respect to the case main body 2A that accommodates the cell aggregate A.

また、分配ケース2内において、セル集積体Sは、その底部をケース本体2Aの底部に接触させて配置してあり、空気流通方向Pの上流側及び下流側に、導入部2C及び排出部2Dに夫々通じる上流側空間2E及び下流側空間2Fを形成している。これにより、隣接する単セル1同士の間の各空気流路Afは、上流側空間2Eから下流側空間2Fに至る一方向(空気流通方向P)に連通している。   Further, in the distribution case 2, the cell aggregate S is arranged with its bottom part in contact with the bottom part of the case body 2A, and the introduction part 2C and the discharge part 2D are provided upstream and downstream in the air flow direction P. An upstream space 2E and a downstream space 2F that respectively communicate with each other are formed. Thereby, each air flow path Af between the adjacent single cells 1 communicates in one direction (air flow direction P) from the upstream space 2E to the downstream space 2F.

封止フィルム3は、二酸化炭素、酸素及び水の遮断性能が高く、且つ水素ガスの透過性を有する単層又は多層のフィルムを用いることができる。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリスルホンから成る群より選択される材料から成る公知のフィルムを使用することができ、その材料がとくに限定されるものではない。   As the sealing film 3, a single-layer or multi-layer film having a high carbon dioxide, oxygen and water barrier performance and hydrogen gas permeability can be used. Specifically, a known film made of a material selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, and polysulfone can be used, and the material is not particularly limited.

また、この実施形態の封止フィルム3は、空気流路Afを密閉する状態で、セル集積体Sの上流側及び下流側の端面に対して、夫々剥離可能に貼り付けてあり、これにより、分配ケース2に収容したセル集積体Sに対する空気の流通を遮断している。この際、封止フィルム3は、セル集積体SのフレームFに形成した水素排出孔1Dの外側を閉塞しているが、水素ガスの透過性を有するので、水素ガスを排出することができる。   Further, the sealing film 3 of this embodiment is attached to the upstream and downstream end surfaces of the cell assembly S in a state of sealing the air flow path Af so as to be peeled off. Air circulation to the cell aggregate S accommodated in the distribution case 2 is blocked. At this time, the sealing film 3 closes the outside of the hydrogen discharge hole 1D formed in the frame F of the cell assembly S. However, since the sealing film 3 has hydrogen gas permeability, the hydrogen gas can be discharged.

封止解除手段15は、この実施形態では、分配ケース2内において、蓋体2Bとセル集積体Sとの間に配置してあり、セル集積体Sの上流側及び下流側の端面に貼り付けた夫々の封止フィルム3,3に対して、同一構成のものを備えている。   In this embodiment, the seal release means 15 is disposed between the lid 2B and the cell aggregate S in the distribution case 2, and is attached to the upstream and downstream end faces of the cell aggregate S. Each of the sealing films 3 and 3 has the same configuration.

封止解除手段15は、封止フィルム3の剥離開始端部である下端部に連結した一対の連結索5,5と、両連結索5,5の末端を固定した巻取り用軸6と、巻取り用軸6を回転駆動する駆動源7を備えている。さらに、封止解除手段15は、巻取り用軸6及び同巻取り用軸6に巻取った封止フィルム3を収納するカバー部材8を備えている。   The sealing release means 15 includes a pair of connecting ropes 5 and 5 connected to the lower end part which is a peeling start end part of the sealing film 3, and a winding shaft 6 which fixes the ends of both connecting ropes 5 and 5; A drive source 7 that rotationally drives the winding shaft 6 is provided. Further, the sealing release means 15 includes a winding shaft 6 and a cover member 8 that houses the sealing film 3 wound on the winding shaft 6.

連結索5は、その材料がとくに限定されるものではないが、変形自在であると共に、封止フィルム3を剥離し得る充分な強度を有し、図1(B)に示すように、封止フィルム3の下端部両側に連結してある。巻取り用軸6は、図2(A)に示すように、分配ケース2によって両端部が回転自在に保持してある。駆動源7は、例えばモータであって、分配ケース2の外側に配置され、巻取り用軸6を回転させる。   The material of the connecting cord 5 is not particularly limited, but it can be deformed and has sufficient strength to peel off the sealing film 3. As shown in FIG. The film 3 is connected to both sides of the lower end of the film 3. As shown in FIG. 2A, both ends of the winding shaft 6 are rotatably held by the distribution case 2. The drive source 7 is, for example, a motor, and is disposed outside the distribution case 2 to rotate the winding shaft 6.

カバー部材8は、図1(A)に示すように、巻取り用軸6を中心に配置した断面コ形状の部材であり、図1(B)に示すように、竪面に、連結索5及び封止フィルム2を通過させるスリット8Aを有している。このカバー部材8は、スリット8Aを有する竪面が、分配ケース2内の上流側空間2E及び下流側空間2Fの内面の一部を形成している。   As shown in FIG. 1A, the cover member 8 is a U-shaped member having a winding shaft 6 as a center, and as shown in FIG. And a slit 8A through which the sealing film 2 passes. In the cover member 8, the flange surface having the slits 8 </ b> A forms part of the inner surfaces of the upstream space 2 </ b> E and the downstream space 2 </ b> F in the distribution case 2.

また、空気電池ユニットC1は、上記構成に加えて、分配ケース2に空気を導入するための空気供給手段9、この空気供給手段9や封止解除手段15の駆動源7を作動させるためのコントローラ、及び操作用のスイッチ類などを含むものである。空気供給手段9としては、ブロワや、コンプレッサ若しくは空気ポンプなどを用いることができる。さらに、分配ケース2の導入部2C及び排出部2Dには、当該空気電池ユニットが適用される装置やシステムの構成に応じて、適宜の配管類を接続することができる。   In addition to the above-described configuration, the air battery unit C1 includes an air supply means 9 for introducing air into the distribution case 2, and a controller for operating the drive source 7 of the air supply means 9 and the seal release means 15 And switches for operation. As the air supply means 9, a blower, a compressor, an air pump, or the like can be used. Furthermore, appropriate piping can be connected to the introduction part 2C and the discharge part 2D of the distribution case 2 in accordance with the configuration of the apparatus or system to which the air battery unit is applied.

上記構成を備えた空気電池ユニットC1は、例えば、自動車の補助電源として車載される。この空気電池ユニットC1は、不使用時(保存時)においては、封止フィルム3によってセル集積体Sに対する空気の流通を遮断しているので、発電(放電)をしない状態を維持している。このとき、各単セル1の電解質1Cにおいて水素ガスが発生することがある。その水素ガスは、水素排出孔1Dから排出され、さらに、封止フィルム3を透過して外側へ排出される。したがって、当該空気電池ユニットC1は、セル集積体Sの内部に水素ガスが溜まるような心配がない。   The air battery unit C1 having the above-described configuration is mounted on the vehicle as an auxiliary power source for an automobile, for example. When the air battery unit C1 is not used (stored), the sealing film 3 blocks the air flow with respect to the cell assembly S, and thus the air battery unit C1 maintains a state in which no power generation (discharge) occurs. At this time, hydrogen gas may be generated in the electrolyte 1 </ b> C of each single cell 1. The hydrogen gas is discharged from the hydrogen discharge hole 1D, and further passes through the sealing film 3 and discharged to the outside. Therefore, in the air battery unit C1, there is no concern that hydrogen gas accumulates inside the cell assembly S.

次に、空気電池ユニットC1は、使用する際には、例えば運転席周辺に配置したスイッチ類を操作して、封止解除手段15の駆動源7や空気供給手段9を作動させる。すると、空気電池ユニットC1は、駆動源7により巻取り用軸6が回転駆動され、この巻取り用軸6に連結索5を巻取ることで、セル集積体Sの端面に貼り付けた封止フィルム3を下端部から剥離させ、最終的には、封止フィルム3を全て巻取り用軸6に巻取ることとなる。   Next, when the air battery unit C1 is used, for example, a switch disposed around the driver's seat is operated to activate the drive source 7 and the air supply means 9 of the seal release means 15. Then, in the air battery unit C1, the winding shaft 6 is rotationally driven by the drive source 7, and the connection cable 5 is wound around the winding shaft 6 so that the sealing is attached to the end surface of the cell assembly S. The film 3 is peeled off from the lower end, and finally the sealing film 3 is entirely wound on the winding shaft 6.

これにより、空気電池ユニットC1は、封止フィルム3による空気流通の遮断を解除すると共に、空気供給手段9による空気を導入部2Cから分配ケース2に導入する。導入された空気は、上流側空間2Eから各単セル1同士の間の空気流路Afに均等に分配され、個々の空気極1Bに供給されると共に、各単セル1を冷却する。その後、空気は、下流側空間2Fから排出部2Dを経て外部に排出される。   Thereby, air battery unit C1 cancels | blocks interruption | blocking of the air flow by the sealing film 3, and introduces the air by the air supply means 9 from the introduction part 2C to the distribution case 2. FIG. The introduced air is evenly distributed from the upstream space 2E to the air flow paths Af between the single cells 1, supplied to the individual air electrodes 1B, and cools the single cells 1. Thereafter, the air is discharged from the downstream space 2F to the outside through the discharge portion 2D.

このように、上記の空気電池ユニットC1は、セル集積体S、分配ケース2、封止フィルム3及び封止解除手段15を採用したことから、使用時に大量の空気を導入して、各単セル1に空気を均一に供給しつつ充分に冷却することができ、例えば、電気自動車の電源等に用いる数kWクラス以上の大出力の電源に適用することが可能になる。また、空気電池ユニットC1は、起動の自動化が容易であり、自動車用の補助電源等に使用した場合に、走行中であっても速やかに起動させることができる。   Thus, since the air battery unit C1 employs the cell assembly S, the distribution case 2, the sealing film 3, and the sealing release means 15, a large amount of air is introduced at the time of use to each single cell. 1 can be sufficiently cooled while supplying air uniformly, and can be applied to, for example, a high-power power source of several kW class or more used for a power source of an electric vehicle or the like. The air battery unit C1 can be easily activated, and can be activated quickly even when the vehicle is running when used for an auxiliary power source for automobiles.

さらに、空気電池ユニットC1は、使用前の保存期間に、セル集積体Sに対する空気や水を遮断する一方で、セル集積体Sが水素排出孔1Dを有すると共に、水素ガスの透過性を有する封止フィルム3を採用しているので、内部で発生した水素ガスを排出して、保存時の電池性能の劣化を防止することができる。   Further, the air battery unit C1 shuts off air and water to the cell aggregate S during a storage period before use, while the cell aggregate S has a hydrogen discharge hole 1D and a hydrogen gas permeable seal. Since the stop film 3 is employed, hydrogen gas generated inside can be discharged to prevent deterioration of battery performance during storage.

さらに、空気電池ユニットC1は、封止フィルム3が、セル集積体Sの端面に剥離可能に貼り付けてあると共に、連結索5、巻取り用軸6及び駆動源7から成る封止解除手段15を採用したことにより、簡単な構成で起動の自動化を容易に実現することができる。   Further, in the air battery unit C1, the sealing film 3 is detachably attached to the end face of the cell assembly S, and the sealing release means 15 including the connecting cable 5, the winding shaft 6 and the driving source 7 is provided. By adopting, it is possible to easily realize automation of activation with a simple configuration.

しかも、空気電池ユニットC1は、封止解除手段15が、巻取り用軸6及びこれに巻取った封止フィルム3を収納するカバー部材8を備えているので、分配ケース2内において、剥離させた封止フィルム3が空気の流通の障害になることがなく、乱れの無い空気流が確保される。これにより、空気電池ユニットC1は、単セル1同士の間の各空気流路Afに対して導入した空気が均等に分配され、各単セル1の発電出力のばらつきや、電流の偏りによる異常発熱、これらに起因する劣化などを防止することができる。   In addition, the air battery unit C1 is peeled off in the distribution case 2 because the sealing release means 15 includes the winding shaft 6 and the cover member 8 that houses the sealing film 3 wound on the winding shaft 6. The sealed film 3 does not become an obstacle to the flow of air, and a turbulent air flow is ensured. Thus, in the air battery unit C1, the air introduced into the air flow paths Af between the single cells 1 is evenly distributed, and abnormal heat generation is caused by variations in the power generation output of the single cells 1 and current bias. Deterioration caused by these can be prevented.

<第2実施形態>
図3は、本発明の空気電池ユニットの第2実施形態を説明する図である。なお、以下の各実施形態において、先の実施形態と同一の構成部位は、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
Second Embodiment
FIG. 3 is a diagram for explaining a second embodiment of the air battery unit of the present invention. In the following embodiments, the same components as those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図3(A)及び(B)に示す空気電池ユニットC2は、第1実施形態と同等の基本構成を備えたものであって、封止フィルム3が、空気流路Afを密閉する状態でセル集積体Sの上流側及び下流側の端面に対して剥離可能に貼り付けてある。   The air battery unit C2 shown in FIGS. 3A and 3B has a basic configuration equivalent to that of the first embodiment, and the sealing film 3 seals the air flow path Af. Affixed to the upstream and downstream end faces of the aggregate S so as to be peelable.

そして、この実施形態の空気電池ユニットC2は、封止解除手段15が、封止フィルム3を剥離開始端部から掻き剥がすための開封スキージ(Squeegee)11と、この開封スキージ11に連結した連結索5の末端を固定した巻取り用軸6と、巻取り用軸6を回転駆動する駆動源7を備えている。   In the air battery unit C2 of this embodiment, the sealing release means 15 has an opening squeegee 11 for scraping off the sealing film 3 from the peeling start end, and a connecting cord connected to the opening squeegee 11. 5 is provided with a winding shaft 6 with the end of 5 fixed, and a drive source 7 that rotationally drives the winding shaft 6.

開封スキージ11は、図3(A)中の拡大図に示すように、鈎状の断面形状を有する長尺部材であって、封止フィルム3の剥離開始端部である下端部に係止した状態になっている。この開封スキージ11は、分配ケース2内において竪方向にわたって形成したスキージガイド12により、両端部が昇降自在に保持されている。連結索5は、図3(B)に示す如く4本用いられ、いずれも一端を開封スキージ11に連結し、他端を巻取り用軸6に固定している。   The opening squeegee 11 is a long member having a bowl-like cross-sectional shape as shown in the enlarged view in FIG. 3A, and is locked to a lower end portion that is a peeling start end portion of the sealing film 3. It is in a state. Both ends of the unsealing squeegee 11 are held up and down by a squeegee guide 12 formed over the heel direction in the distribution case 2. As shown in FIG. 3B, four connecting ropes 5 are used, each of which has one end connected to the opening squeegee 11 and the other end fixed to the winding shaft 6.

また、この実施形態の封止解除手段15も、カバー部材8を備えている。このカバー部材8は、先の第1実施形態におけるスリット(8A)に代えて、竪面に、各連結索5を夫々通す穴8Bを有している。さらに、カバー部材8は、第1実施形態に比べて後退した場所に配置されていて、竪面の前に、上流側空間2Eや下流側空間2Fに開放された収容空間13を形成している。   Further, the sealing release means 15 of this embodiment also includes a cover member 8. This cover member 8 has holes 8 </ b> B through which the connecting cords 5 are respectively passed on the flange surface instead of the slit (8 </ b> A) in the first embodiment. Furthermore, the cover member 8 is disposed at a location retracted compared to the first embodiment, and forms an accommodation space 13 opened to the upstream space 2E and the downstream space 2F in front of the flange surface. .

上記構成を備えた空気電池ユニットC2は、使用時には、駆動源7を作動させると、各連結索5を巻取り用軸6に巻取るのに伴って、開封スキージ11がスキージガイド12に案内されつつ上昇する。これにより、空気電池ユニットC2は、開封スキージ11によって封止フィルム3を下端部から掻き剥がすようにして、封止フィルム3による空気流通の遮断を解除する。   When the air battery unit C2 having the above-described configuration is used, when the drive source 7 is operated, the unsealing squeegee 11 is guided to the squeegee guide 12 as each connecting cable 5 is wound around the winding shaft 6. It rises while. Thereby, air battery unit C2 cancels | releases interruption | blocking of the air circulation by the sealing film 3 so that the sealing film 3 may be scraped off from a lower end part with the opening squeegee 11. FIG.

この際、剥がされた封止フィルム3は、図3(C)に示すように、寄せ集められて、最終的に収容空間13に収容されるので、空気の流通の障害になることがない。なお、封止フィルム3は、折り目等を予め形成した構成にし、開封スキージ11で剥離した際に規則的に折り畳まれるようにしておけば、収容性が向上して乱れのない良好な空気流を確保するうえで有効である。   At this time, as shown in FIG. 3C, the peeled sealing film 3 is collected and finally accommodated in the accommodating space 13, so that there is no obstacle to air circulation. In addition, if the sealing film 3 has a structure in which a crease or the like is formed in advance and is regularly folded when peeled off by the opening squeegee 11, a good air flow with improved storability is obtained. It is effective in securing.

上記の空気電池ユニットC2にあっても、第1実施形態と同様に、使用時に大量の空気を導入して、各単セル1に空気を均一に供給しつつ充分に冷却することができ、大出力の電源に適用することが可能になる。   Even in the above-described air battery unit C2, as in the first embodiment, a large amount of air can be introduced at the time of use, and the air can be sufficiently cooled while uniformly supplying air to each single cell 1. It becomes possible to apply to the output power supply.

<第3実施形態>
図4〜図6は、本発明の空気電池ユニットの第3実施形態を説明する図である。図4に示す空気電池ユニットC3は、分配ケース2の空気の導入部2C及び排出部2Dに封止フィルム3及び封止解除手段16を配置した構成である。このため、分配ケース2において、セル集積体Sは、ケース本体2Aの底部と蓋体2Bとの間に配置してあり、空気流通方向Pの上流側及び下流側に、上流側空間2E及び下流側空間2Fを夫々形成している。
<Third Embodiment>
4-6 is a figure explaining 3rd Embodiment of the air battery unit of this invention. The air battery unit C3 shown in FIG. 4 has a configuration in which the sealing film 3 and the sealing release means 16 are arranged in the air introduction part 2C and the discharge part 2D of the distribution case 2. For this reason, in the distribution case 2, the cell aggregate S is disposed between the bottom of the case body 2A and the lid 2B, and the upstream space 2E and the downstream in the upstream and downstream in the air flow direction P. Each side space 2F is formed.

また、セル集積体Sは、その上端部に、第1実施形態のキャップ(4)に代えて、注液口Hを閉塞する封止層14が設けてある。この封止層14は、封止フィルム3と同様に、空気や水を遮断し且つ水素ガスの透過性を有しており、保存時において、単セル1に対する空気導入を遮断しつつ単セル1の内部で発生した水素ガスを排出する。   In addition, the cell assembly S is provided with a sealing layer 14 that closes the liquid inlet H in place of the cap (4) of the first embodiment at the upper end thereof. Like the sealing film 3, the sealing layer 14 blocks air and water and is permeable to hydrogen gas. During storage, the single cell 1 while blocking air introduction into the single cell 1 The hydrogen gas generated inside is discharged.

この実施形態では、図5(A)及び(B)に示すように、分配ケース2の導入部2C及び排出部2Dが、ケース本体2A側の固定管TAと、固定管TAに対して同軸状に配置した可動管TBを備えている。封止フィルム3は、導入部2C及び排出部2Dの固定管TAの出口を夫々閉塞することで、分配ケース2に収容したセル集積体Sに対する空気の流通を遮断している。   In this embodiment, as shown in FIGS. 5A and 5B, the introduction part 2C and the discharge part 2D of the distribution case 2 are coaxial with the fixed pipe TA on the case body 2A side and the fixed pipe TA. Is provided with a movable tube TB. The sealing film 3 blocks the air flow to the cell assembly S accommodated in the distribution case 2 by closing the outlets of the fixed pipe TA of the introduction part 2C and the discharge part 2D, respectively.

これに対して、封止解除手段16は、固定管TAに向けて可動管TBを前進可能に保持する保持駆動機構21と、可動管TBに配置され且つ前進に伴って封止フィルム3を開裂させる開封部22を備えている。   On the other hand, the seal release means 16 is disposed on the movable tube TB and holds the movable film TB so as to be able to advance toward the fixed tube TA. An opening portion 22 is provided.

保持駆動機構21は、固定管TAの端部近傍に固定した固定板23と、可動管TBの端部近傍に固定した可動板24と、可動板24に固定され且つ固定板23の外周面に摺動接触する円筒形のスライドガイド25を備えている。図5(B)及び図6(B)は、スライドガイド25を省略した保持駆動機構21を示している。   The holding drive mechanism 21 includes a fixed plate 23 fixed near the end of the fixed tube TA, a movable plate 24 fixed near the end of the movable tube TB, a fixed plate fixed to the movable plate 24, and an outer peripheral surface of the fixed plate 23. A cylindrical slide guide 25 that comes into sliding contact is provided. 5B and 6B show the holding drive mechanism 21 in which the slide guide 25 is omitted.

また、可動板24には、固定管TA及び可動管TBの軸線と平行に配置したスクリューシャフト26と、減速機構27を介してスクリューシャフト26を回転駆動するモータ28が二組設けてある。各スクリューシャフト26は、その雄ねじ部26Aを、固定板23に形成した雌ねじ部23Aに夫々螺合して貫通させている。   In addition, the movable plate 24 is provided with two sets of a screw shaft 26 arranged in parallel with the axes of the fixed tube TA and the movable tube TB and a motor 28 that rotationally drives the screw shaft 26 via a speed reduction mechanism 27. Each screw shaft 26 has its male thread portion 26 </ b> A screwed into a female thread portion 23 </ b> A formed on the fixing plate 23 and penetrated.

さらに、固定管TAの端部には、開封ジョイント29を介して、前記開封部22が設けてある。開封ジョイント29は、図5(C)〜(E)に示すように、固定管TAの軸線上に配置した円筒形の部材であって、固定管TAの内側への接合性を高めるために、先端部(下端部)を小径とするテーパ状を成している。   Further, the opening portion 22 is provided at an end portion of the fixed tube TA via an opening joint 29. As shown in FIGS. 5C to 5E, the unsealing joint 29 is a cylindrical member arranged on the axis of the fixed tube TA, and in order to improve the bondability to the inside of the fixed tube TA, It has a tapered shape with a small diameter at the tip (lower end).

開封部22は、図5(D)及び(E)に示すように、三角形の二枚の板材を断面十字状に組み合わせた形状の部材であって、頂部を固定管TA側(下側)に向けた状態にして、開封ジョイント29の内側に固定してある。   As shown in FIGS. 5D and 5E, the opening portion 22 is a member having a shape in which two triangular plates are combined in a cross-shaped cross section, and the top portion is on the fixed tube TA side (lower side). In this state, it is fixed inside the opening joint 29.

上記構成を備えた空気電池ユニットC3は、使用時において、封止解除手段16の保持駆動機構21を作動させる。すなわち、保持駆動機構21は、モータ28を作動させると、減速機構27を介してスクリューシャフト26が回転し、この際、スクリューシャフト26の雄ねじ部26Aと固定板23の雌ねじ部23Aとが螺合しているので、可動板24及び可動管TBが一体的に前進する。また、可動板24及び可動管TBは、固定板23及びスライドガイド25により案内されつつ軸線に沿って前進する。   The air battery unit C3 having the above configuration operates the holding drive mechanism 21 of the seal release means 16 during use. That is, when the motor 28 is operated, the holding drive mechanism 21 rotates the screw shaft 26 via the speed reduction mechanism 27. At this time, the male screw portion 26A of the screw shaft 26 and the female screw portion 23A of the fixing plate 23 are screwed together. As a result, the movable plate 24 and the movable tube TB move forward integrally. In addition, the movable plate 24 and the movable tube TB advance along the axis while being guided by the fixed plate 23 and the slide guide 25.

これにより、保持駆動機構21は、可動管TBに設けた開封部22により封止フィルム3を開裂させて、封止フィルム3による空気導入の遮断を解除する。このとき、開封部22は、図5(D)に示す如く断面十字形状を成しているので、空気の流通を妨げることがない。また、保持駆動機構21は、封止フィルム3の開裂と共に、図6(A)及び(B)に示すように、固定管TAと可動管TBとを連結して、空気の導入部2C及び排出部2Dとして機能させる。   Thereby, the holding drive mechanism 21 cleaves the sealing film 3 by the opening part 22 provided in the movable tube TB, and releases the interruption of air introduction by the sealing film 3. At this time, the unsealed portion 22 has a cross-shaped cross section as shown in FIG. Further, as shown in FIGS. 6 (A) and 6 (B), the holding drive mechanism 21 connects the fixed tube TA and the movable tube TB together with the tearing of the sealing film 3, and introduces the air introduction part 2C and discharges it. Function as part 2D.

上記の空気電池ユニットC3にあっても、先の各実施形態と同様に、使用時に大量の空気を導入して、各単セル1に空気を均一に供給しつつ充分に冷却することができ、大出力の電源に適用することが可能になる。   Even in the air battery unit C3, as in the previous embodiments, a large amount of air can be introduced at the time of use, and the air can be sufficiently cooled while uniformly supplying air to each single cell 1, It becomes possible to apply to the power supply of high output.

上記の空気電池ユニットC3は、分配ケース2の導入部2C及び排出部2Dを固定管TA及び可動管TBで構成し、夫々の固定管TAを閉塞する封止フィルム3を採用すると共に、可動管TBを前進させる保持駆動機構21と、可動管TBの前進に伴って封止フィルム3を開裂させる開封部22を備えた封止解除手段16を採用している。   In the air battery unit C3, the introduction part 2C and the discharge part 2D of the distribution case 2 are constituted by the fixed tube TA and the movable tube TB, and the sealing film 3 that closes each fixed tube TA is adopted, and the movable tube The sealing release means 16 provided with the holding drive mechanism 21 that advances TB and the opening portion 22 that cleaves the sealing film 3 as the movable tube TB advances is adopted.

このため、空気電池ユニットC3は、小さい面積の封止フィルム3により、分配ケース2に収容したセル集積体Sに対する空気の流通を遮断することができる。しかも、この空気電池ユニットC3は、封止フィルム3による空気流通の遮断を解除する機能と、固定管TA及び可動管TBを連結して導入部2C及び排出部2Dとしての空気流通経路を確保する機能を両立させることができる。   For this reason, the air battery unit C3 can block the flow of air to the cell assembly S accommodated in the distribution case 2 by the sealing film 3 having a small area. In addition, the air battery unit C3 secures an air flow path as the introduction part 2C and the discharge part 2D by connecting the fixed pipe TA and the movable pipe TB with the function of releasing the interruption of the air flow by the sealing film 3. It is possible to achieve both functions.

<第4実施形態>
図7に示す空気電池ユニットC4は、図4に示す実施形態と同等の基本構成であるが、分配ケース2における空気の導入部2Cが、空気流通方向Pの上流側を向いた大口径のものになっている。
<Fourth embodiment>
The air battery unit C4 shown in FIG. 7 has the same basic configuration as the embodiment shown in FIG. 4, but the air introduction part 2C in the distribution case 2 has a large diameter facing the upstream side in the air circulation direction P. It has become.

上記の空気電池ユニットC4にあっても、先の各実施形態と同様に、使用時に大量の空気を導入して、各単セル1に空気を均一に供給しつつ充分に冷却することができ、大出力の電源に適用することが可能になる。しかも、この空気電池ユニットC4は、大口径化した導入部2Cと、単セル1同士の間の空気流路Afとが直線的に連続しているので、導入する空気量がより増大されると共に、導入した空気の流通性が高められる。これにより、各単セル1に対する均等な分配機能や冷却機能もより向上する。   Even in the above-described air battery unit C4, as in the previous embodiments, a large amount of air can be introduced at the time of use, and can be sufficiently cooled while uniformly supplying air to each single cell 1, It becomes possible to apply to the power supply of high output. In addition, since the introduction portion 2C having a large diameter and the air flow path Af between the single cells 1 are linearly continuous in the air battery unit C4, the amount of air to be introduced is further increased. The flowability of the introduced air is improved. Thereby, the equal distribution function and cooling function for each single cell 1 are further improved.

<第5及び6実施形態>
図8は、本発明の空気電池ユニットの第5実施形態(A)、及び第6実施形態(B)を説明する図である。
本発明の空気電池ユニットは、分配ケース2が、ケース本体2Aの内部と外部とを連通させる水素排出管31と、水素排出管31の中間を開閉する排気弁32を備えている構成を採用することができ、より好ましい実施形態として、図示した第5及び第6の実施形態が挙げられる。
<Fifth and Sixth Embodiment>
FIG. 8 is a view for explaining the fifth embodiment (A) and the sixth embodiment (B) of the air battery unit of the present invention.
The air battery unit of the present invention employs a configuration in which the distribution case 2 includes a hydrogen discharge pipe 31 that communicates the inside and the outside of the case main body 2 </ b> A and an exhaust valve 32 that opens and closes the middle of the hydrogen discharge pipe 31. More preferred embodiments include the illustrated fifth and sixth embodiments.

すなわち、図示の空気電池ユニットC5,C6は、分配ケース2が、ケース本体2Aの内部と導入部2C及び排出部2Dの少なくとも一方の出口部分とを連通させる水素排出管31と、水素排出管31の中間を開閉する排気弁32を備えている。   That is, in the illustrated air battery units C5 and C6, the distribution case 2 includes a hydrogen discharge pipe 31 that connects the inside of the case body 2A and at least one outlet portion of the introduction part 2C and the discharge part 2D, and a hydrogen discharge pipe 31. An exhaust valve 32 is provided for opening and closing the middle.

図8(A)に示す空気電池ユニットC5は、導入部2Cにおいて、封止フィルム3及び封止解除手段16をバイパスするように、固定管TAと可動管TBとを連通させる水素排出管31を備えている。これにより、水素排出管31は、ケース本体2Aの内部と導入部2Cの出口部分とを連通させている。   The air battery unit C5 shown in FIG. 8A has a hydrogen discharge pipe 31 that allows the fixed pipe TA and the movable pipe TB to communicate with each other so as to bypass the sealing film 3 and the sealing release means 16 in the introduction portion 2C. I have. Thereby, the hydrogen discharge pipe 31 allows the inside of the case main body 2A to communicate with the outlet portion of the introduction portion 2C.

他方、図8(B)に示す空気電池ユニットC6は、排出部2Dにおいて、ケース本体2Aの内部と可動管Tとを連通させる水素排出管31を備えている。これにより、水素排出管31は、ケース本体2Aの内部と排出部2Dの出口部分とを連通させている。この際、水素排出管31は、蓋体2Bにおいて、セル集積体Sの注液口Hの位置に合わせて接続してある。この注液口Hは、先の第3実施形態で説明したように、水素ガスの透過性を有する封止層14で閉塞してある。   On the other hand, the air battery unit C6 shown in FIG. 8B includes a hydrogen discharge pipe 31 that allows the inside of the case body 2A and the movable pipe T to communicate with each other in the discharge portion 2D. Thereby, the hydrogen discharge pipe 31 allows the inside of the case main body 2A and the outlet portion of the discharge portion 2D to communicate with each other. At this time, the hydrogen discharge pipe 31 is connected in accordance with the position of the liquid injection port H of the cell assembly S in the lid 2B. As described in the third embodiment, the liquid injection port H is closed with the sealing layer 14 having hydrogen gas permeability.

この実施形態の排気弁32は、リリーフ弁であって、図9(A)に示すように、軸線方向の両端に雄ねじ33A,33Aを形成した本体部33を備えている。本体部33は、その内部の軸線上に、ケース本体2A側(図9中で下側)となる上流側流路34Aと、弁室35と、下流側流路34Bが順に形成してあり、上流側流路34Aと弁室35との間に、テーパ状の弁座36を有している。そして、弁室35に、パッキング37を設けた弁体38と、この弁体38を弁座36に圧接させるスプリング39が収容してある。この排気弁32は、図9(B)に示すように、水素排出管31の中間部に介装してある。   The exhaust valve 32 of this embodiment is a relief valve, and as shown in FIG. 9 (A), includes a main body 33 having male threads 33A and 33A formed at both ends in the axial direction. The main body 33 is formed with an upstream flow path 34A, a valve chamber 35, and a downstream flow path 34B on the case main body 2A side (lower side in FIG. 9) in order on the internal axis. A tapered valve seat 36 is provided between the upstream flow path 34 </ b> A and the valve chamber 35. A valve body 38 provided with a packing 37 and a spring 39 that presses the valve body 38 against the valve seat 36 are accommodated in the valve chamber 35. The exhaust valve 32 is interposed in the middle part of the hydrogen discharge pipe 31 as shown in FIG.

上記構成を備えた空気電池ユニットC5,C6は、先の各実施形態と同様の作用及び効果を有するうえに、保存中において、セル集積体Sの内部で発生した水素ガスを間歇的に排出することができる。   The air battery units C5 and C6 having the above-described configuration have the same operations and effects as the previous embodiments, and also intermittently discharge the hydrogen gas generated inside the cell assembly S during storage. be able to.

すなわち、空気電池ユニットC5,C6は、水素ガスの発生によりケース本体2Aの内部の圧力が所定値以上になると、排気弁32においてスプリング39に抗して弁体38が押圧され、弁体38が弁座36から離間(弁開放)して、水素ガスを外部に排出する。また、水素ガスの排出に伴ってケース本体2Aの内部圧力が低下すると、排気弁32においてスプリング39により弁体38が弁座に圧接(弁閉塞)され、ケース本体2A内を密封する。   That is, in the air battery units C5 and C6, when the pressure inside the case main body 2A exceeds a predetermined value due to generation of hydrogen gas, the valve body 38 is pressed against the spring 39 in the exhaust valve 32, and the valve body 38 is After separating from the valve seat 36 (opening the valve), the hydrogen gas is discharged to the outside. Further, when the internal pressure of the case main body 2A decreases as the hydrogen gas is discharged, the valve body 38 is pressed against the valve seat (valve closed) by the spring 39 in the exhaust valve 32 to seal the inside of the case main body 2A.

ここで、本発明の空気電池ユニットは、ケース本体2Aの内部と外部とを連通させる水素排出管31を採用すれば、保存中における水素ガスの排出が可能である。したがって、例えば図1〜図3に示す空気電池ユニットC1,C2のように、導入部2Cや排出部2Dに封止フィルム3及び封止解除手段16を配置しない構成にも適用可能である。   Here, the air battery unit of the present invention can discharge the hydrogen gas during storage by adopting the hydrogen discharge pipe 31 that allows the inside and the outside of the case main body 2A to communicate with each other. Therefore, for example, as in the air battery units C1 and C2 shown in FIGS. 1 to 3, the present invention can be applied to a configuration in which the sealing film 3 and the sealing release means 16 are not arranged in the introduction part 2C and the discharge part 2D.

ただし、上記実施形態の空気電池ユニットC5,C6のように、水素排出管31を導入部2Cや排出部2Dの出口部分に接続した構成にすれば、水素ガスを単に外部に排出するのではなく、空気の流通経路内に水素ガスが排出されることになるので、水素ガスをより一層安全に排出し得るものとなる。   However, if the hydrogen discharge pipe 31 is connected to the outlet portion of the introduction part 2C or the discharge part 2D as in the air battery units C5 and C6 of the above embodiment, the hydrogen gas is not simply discharged to the outside. Since hydrogen gas is discharged into the air flow path, hydrogen gas can be discharged more safely.

また、上記実施形態の空気電池ユニットC5,C6では、導入部2C及び排出部2Dにおいて、水素排出管31の出口部分や出口部分よりの外側に燃焼触媒を設け、水素ガスを触媒燃焼させることも有効である。なお、排気弁32としては、駆動源を用いて開閉駆動されるものでも良いが、上記実施形態の如きリリーフ弁を用いれば、駆動源が不要で非常に簡単な構成により、自動的に水素ガスを排出することができる。   Further, in the air battery units C5 and C6 of the above-described embodiment, the introduction part 2C and the discharge part 2D may be provided with a combustion catalyst outside the outlet part or the outlet part of the hydrogen discharge pipe 31 to catalytically burn hydrogen gas. It is valid. The exhaust valve 32 may be driven to open and close using a drive source. However, if a relief valve as in the above-described embodiment is used, a hydrogen gas is automatically generated with a very simple configuration without a drive source. Can be discharged.

本発明の空気電池ユニットは、その構成が上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各部位の形状、個数及び材料などの構成の細部を適宜変更することが可能である。   The configuration of the air battery unit of the present invention is not limited to each of the above-described embodiments, and details of the configuration such as the shape, number and material of each part are appropriately changed without departing from the gist of the present invention. Is possible.

Af 空気流路
C1〜C6 空気電池ユニット
S セル集積体
TA 固定管
TB 可動管
1 単セル
1A 空気極
1B 金属負極
1C 電解質
1D 水素排出孔
2 分配ケース
2A ケース本体
2C 導入部
2D 排出部
3 封止フィルム
5 連結索(封止解除手段)
6 巻取り用軸(封止解除手段)
7 駆動源(封止解除手段)
8 カバー部材(封止解除手段)
11 開封スキージ(封止解除手段)
12 スキージガイド(封止解除手段)
15,16 封止解除手段
21 保持駆動機構
22 開封部
23 固定板(保持駆動機構)
24 可動板(保持駆動機構)
25 スライドガイド(保持駆動機構)
26 スクリューシャフト(保持駆動機構)
27 減速機構(保持駆動機構)
28 モータ(保持駆動機構)
31 水素排出管
32 排気弁
Af Air flow path C1 to C6 Air battery unit S Cell assembly TA Fixed tube TB Movable tube 1 Single cell 1A Air electrode 1B Metal negative electrode 1C Electrolyte 1D Hydrogen discharge hole 2 Distribution case 2A Case body 2C Introducing section 2D Discharging section 3 Sealing Film 5 connecting cable (sealing release means)
6 Winding shaft (sealing release means)
7 Drive source (sealing release means)
8 Cover member (sealing release means)
11 Opening squeegee (sealing release means)
12 Squeegee guide (sealing release means)
15, 16 Seal release means 21 Holding drive mechanism 22 Unsealing part 23 Fixing plate (holding drive mechanism)
24 Movable plate (holding drive mechanism)
25 Slide guide (holding drive mechanism)
26 Screw shaft (holding drive mechanism)
27 Deceleration mechanism (holding drive mechanism)
28 Motor (holding drive mechanism)
31 Hydrogen exhaust pipe 32 Exhaust valve

Claims (8)

空気極、電解質及び金属負極を有する単セルを複数配列し且つ単セル同士の間に空気流路を形成したセル集積体と、
セル集積体を収容するケース本体に対して空気の導入部及び排出部を有する分配ケースと、
分配ケースに収容したセル集積体に対する空気の流通を遮断する封止フィルムと、
封止フィルムによる遮断を解除する封止解除手段を備え
前記セル集積体と前記分配ケースにより、前記導入部から前記空気流路を経て前記排出部に至る空気流通経路を前記分配ケース内に形成し、
前記封止フィルムが、前記空気流通経路に設けてあることを特徴とする空気電池ユニット。
A cell assembly in which a plurality of single cells each having an air electrode, an electrolyte, and a metal negative electrode are arranged, and an air flow path is formed between the single cells;
A distribution case having an air introduction portion and a discharge portion with respect to a case main body that accommodates the cell assembly;
A sealing film that blocks the flow of air to the cell assembly accommodated in the distribution case;
Provided with a sealing release means for releasing the blocking by the sealing film ,
By the cell assembly and the distribution case, an air flow path from the introduction part to the discharge part through the air flow path is formed in the distribution case,
The air battery unit , wherein the sealing film is provided in the air flow path .
セル集積体が、内部で発生した水素ガスを外部に排出する水素排出孔を有すると共に、封止フィルムが、水素ガスの透過性を有することを特徴とする請求項1に記載の空気電池ユニット。   2. The air battery unit according to claim 1, wherein the cell assembly has hydrogen discharge holes for discharging the hydrogen gas generated inside to the outside, and the sealing film has hydrogen gas permeability. 封止フィルムが、空気流路を密閉する状態でセル集積体の端面に対して剥離可能に貼り付けてあり、
封止解除手段が、封止フィルムの剥離開始端部に連結した連結索と、連結索の末端を固定した巻取り用軸と、巻取り用軸を回転駆動する駆動源を備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の空気電池ユニット。
The sealing film is attached to the end face of the cell assembly so as to be peeled off in a state of sealing the air flow path,
The sealing release means includes a connecting cable connected to the peeling start end of the sealing film, a winding shaft that fixes the end of the connecting cable, and a drive source that rotationally drives the winding shaft. The air battery unit according to claim 1 or 2, characterized in that
封止解除手段が、巻取り用軸及び同巻取り用軸に巻取った封止フィルムを収納するカバー部材を備えていることを特徴とする請求項3に記載の空気電池ユニット。   4. The air battery unit according to claim 3, wherein the sealing release means includes a winding shaft and a cover member that stores the sealing film wound on the winding shaft. 封止フィルムが、空気流路を密閉する状態でセル集積体の端面に対して剥離可能に貼り付けてあり、
封止解除手段が、封止フィルムを剥離開始端部から掻き剥がすための開封スキージと、この開封スキージに連結した連結索と、連結索の末端を固定した巻取り用軸と、巻取り用軸を回転駆動する駆動源を備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の空気電池ユニット。
The sealing film is attached to the end face of the cell assembly so as to be peeled off in a state of sealing the air flow path,
An opening squeegee for removing the sealing film from the peeling start end, a connecting line connected to the opening squeegee, a winding shaft fixing the end of the connecting line, and a winding shaft The air battery unit according to claim 1, further comprising a drive source that rotationally drives the air battery unit.
分配ケースの導入部及び排出部が、ケース本体側の固定管と、固定管に対して同軸状に配置した可動管を備え、
封止フィルムが、導入部及び排出部の固定管を夫々閉塞しており、
封止解除手段が、固定管に向けて可動管を前進可能に保持する保持駆動機構と、可動管に配置され且つ前進に伴って封止フィルムを開裂させる開封部を備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の空気電池ユニット。
The introduction part and the discharge part of the distribution case include a fixed pipe on the case body side and a movable pipe arranged coaxially with respect to the fixed pipe,
The sealing film closes the fixed part of the introduction part and the discharge part, respectively.
The sealing release means includes a holding drive mechanism that holds the movable tube forwardly toward the fixed tube, and an opening portion that is disposed on the movable tube and that cleaves the sealing film as it advances. The air battery unit according to claim 1 or 2.
分配ケースが、ケース本体内部と外部とを連通させる水素排出管と、水素排出管の中間を開閉する排気弁を備えていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の空気電池ユニット。   7. The distribution case according to claim 1, further comprising: a hydrogen discharge pipe that allows communication between the inside of the case body and the outside; and an exhaust valve that opens and closes an intermediate portion of the hydrogen discharge pipe. Air battery unit. 分配ケースが、ケース本体内部と、導入部及び排出部の少なくとも一方の出口部分とを連通させる水素排出管と、水素排出管の中間を開閉する排気弁を備えていることを特徴とする請求項6に記載の空気電池ユニット。   The distribution case includes a hydrogen discharge pipe that allows communication between the inside of the case main body and at least one outlet portion of the introduction section and the discharge section, and an exhaust valve that opens and closes the middle of the hydrogen discharge pipe. 6. The air battery unit according to 6.
JP2013061365A 2013-03-25 2013-03-25 Air battery unit Active JP6077900B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013061365A JP6077900B2 (en) 2013-03-25 2013-03-25 Air battery unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013061365A JP6077900B2 (en) 2013-03-25 2013-03-25 Air battery unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014186884A JP2014186884A (en) 2014-10-02
JP6077900B2 true JP6077900B2 (en) 2017-02-08

Family

ID=51834278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013061365A Active JP6077900B2 (en) 2013-03-25 2013-03-25 Air battery unit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6077900B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017199545A (en) * 2016-04-27 2017-11-02 伸一 夏目 Hydrogen gas processing device in metal-air battery
JP2021018883A (en) * 2019-07-18 2021-02-15 古河電池株式会社 Air battery and manufacturing method of the same
JP7111321B1 (en) * 2022-05-23 2022-08-02 ineova株式会社 can type metal air battery

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58161246A (en) * 1982-03-19 1983-09-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Button type air battery
JPH07272770A (en) * 1994-03-28 1995-10-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd Bag-shaped sealed package for air cell and its manufacture

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014186884A (en) 2014-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6077900B2 (en) Air battery unit
JP5751536B2 (en) Injection-type air battery, injection-type air battery assembly battery, and method of using injection-type air battery or injection-type air battery assembly battery
EP2770578A1 (en) Fluid injection-type air battery
US20110256470A1 (en) Coolant demineralizer for fuel cell vehicle
JP5999316B2 (en) Air battery
WO2013133247A1 (en) Air battery cartridge and air battery system
EP2835858B1 (en) Air cell
JP5484963B2 (en) Direct alcohol fuel cell power generation control device
JP5532197B2 (en) Fuel cell system
CN113715628A (en) Automobile thermal runaway protection system, method and device and storage medium
WO2014155799A1 (en) Liquid-injection-type air cell
JP2013214473A (en) Air cell
JP5660352B2 (en) Injection air battery
JP2015053122A (en) Air battery system
US10766437B2 (en) Electric vehicle safety system and methods
WO2005109558A1 (en) Liquid fuel receiving container, fuel cell system, and portable information terminal device
JP6168390B2 (en) Injection air battery
JP6403091B2 (en) Battery system
JPH09213358A (en) Power supply apparatus
JP2014194886A (en) Liquid-injection air cell
JP6409481B2 (en) Battery system
CN217641552U (en) Battery core and battery
JP2015032448A (en) Liquid-injection system of liquid-injection-type air battery
FR3139415A1 (en) BATTERY SUITABLE TO RECEIVE A FLUID FROM A FIRE-FIGHTING MEANS
JP6197456B2 (en) Injection battery system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151224

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161007

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161012

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161128

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161220

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170113

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6077900

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350