JP6258421B2 - 注液型パワーバンク構造体 - Google Patents

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Description

本開示は、一般に、発電デバイスに関する。より詳細には、本開示は、注液型パワーバンク構造体に関する。
ボタン電池および亜鉛炭素電池などの市場で入手可能な市販の電池は、一般に、一次電池と呼ばれる。これらの電池は、一度だけ使用され、その後、廃棄されるように設計される。しかし一次電池内に含まれる重金属および電解物は、環境に有害であり、結果として、これらが廃棄されるときに環境汚染を生み出す。たとえば、一次電池内に含まれる電解質が漏出した場合、これは、水との化学反応を引き起こすことがあり、それによってその後、有害な物質を生み出す。
昨今、従来の一次電池の代替物に関する研究が、大きく進歩してきた。一般的に水電池として知られている注液型発電デバイスが、従来の一次電池の代替物となっている。水電池は、有害な電解物を含まず、これが水に浸されまたは水で充填されるまで電圧を生み出さないように設計されている。したがって、従来の一次電池と比較して、水電池は、これらが水と接触しない限り化学反応が起こらないため、容易に保管され得る。さらに、水電池を製造するために使用される材料は、環境に優しく、これは、水電池が廃棄されるとき、水電池の構成材料が、容易に再利用可能であり、有毒な物質を生み出さないことを意味する。
しかし、既存の水電池は、いくつかの欠点を有する。たとえば、既存の水電池の寿命は、電池の電極材料が、電極材料間の化学反応の間、完全に消費され得るかどうかによって決まる。既存の水電池の電極は、反応のための最適な露出領域を有するように設計されていない。さらに、既存の水電池の使用済み電極材料は、新しい電極材料と容易に交換することはできない。したがって、上記で述べた欠点に打ち勝つ注液型発電デバイスを開発する必要が存在する。
本明細書において開示する装置各々は、いくつかの態様を有し、そのいかなるものも、その所望の特質を単独で担っているものではない。次に、特許請求の範囲によって明示される範囲を限定することなく、本開示の特定の実施形態のより優れた特徴が、簡潔に論じられる。この論議を考慮した後、特に「発明を実施するための形態」を読み取った後、本開示の特徴が他の水電池に勝るいくつかの利点をいかにして提供するかが理解されるであろう。
本開示は、
上部開口部および底部開口部を備えたボトル本体であって、第１の電極構造体および第２の電極構造体を収容するように構成される、ボトル本体と、
前記ボトル本体の前記上部開口部と対合するように構成された上部キャップと、
前記ボトル本体の前記底部開口部と対合するように構成された第１の底部キャップと、
前記第１の底部キャップと対合するように構成された第２の底部キャップと、
前記第２の底部キャップ内に配設されたパワー出力モジュールとを備える、注液型パワーバンク構造体を提供する。
前記第１の電極構造体は、円筒形状を有し、前記第２の電極構造体は、メッシュ形状を有し、前記パワー出力モジュールは、前記第１の電極構造体および前記第２の電極構造体に電気的に接続される。
一実施形態では、
前記上部キャップが、
第１のシリコン片と、
第２のシリコン片と、
前記上部キャップの上部に配設された空気口と
を備え、
開口部が、前記第１のシリコン片の中心内に形成され、切断部が、前記第２のシリコン片の中心内に形成され、
前記第１のシリコン片の厚さは、前記第２のシリコン片の厚さより大きく、
前記開口部および前記切断部が、液体ではなくガスが前記切断部を通り抜けることができるように構成される。
別の実施形態では、注液型パワーバンク構造体は、
前記ボトル本体の内側側壁上に配設された第１の導電性構成要素と、
前記第１の底部キャップの前記内側側壁および外側側壁の両方上に配設された第２の導電性構成要素と、
前記第２の底部キャップの前記内側側壁上に配設された第３の導電性構成要素とをさらに備える。
前記第１の導電性構成要素は、前記第１の底部キャップが前記ボトル本体の前記底部開口部と対合するとき、前記第２の導電性構成要素と接触し、
前記第２の導電性構成要素は、前記第２の底部キャップが前記第１の底部キャップと対合するとき、前記第３の導電性構成要素と接触する。
別の実施形態では、注液型パワーバンク構造体は、
シリコンＯリングと、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）樹脂と、導電性プレートとを有する装着プレートであって、固定構成要素を介して前記第１の電極構造体に固定される、装着プレートをさらに備える。
前記シリコンＯリングが、液体が前記ボトル本体の前記底部開口部から漏出することを防止するように構成され、
前記固定構成要素が、導電性材料から作製され、さび耐性を有するように処理される。
別の実施形態では、注液型パワーバンク構造体は、
前記空洞内に配設された伸縮自在の構成要素をさらに備える。
前記伸縮自在の構成要素は、導電性材料から作製され、
前記伸縮自在の構成要素は、前記第１の底部キャップが前記ボトル本体の前記底部開口部と対合し、前記第２の底部キャップが前記第１の底部キャップと対合するとき、前記ベース、前記導電性プレートおよび／または前記固定構成要素と接触する。
本開示の一実施形態による、注液型パワーバンク構造体の三次元図である。 本開示の一実施形態による、注液型パワーバンク構造体の上部キャップ２０の概略図である。 本開示の一実施形態による、注液型パワーバンク構造体のボトル本体４０の概略図である。 本開示の一実施形態による、注液型パワーバンク構造体の第１の底部キャップ７４および第２の底部キャップ１００の概略図である。 本開示の一実施形態による、注液型パワーバンク構造体の概略図である。 本開示の一実施形態による、注液型パワーバンク構造体の分解図である。 本開示の一実施形態による、注液型パワーバンク構造体の概略図である。
以下の詳細な説明は、本開示の特有の実施形態に関する。しかし、本開示は、数多くの異なる方法で実施され得る。この説明では、添付の図に参照がなされ、ここでは対応する部分は、全図を通して数字によって特定される。
図１は、本開示の一実施形態による、注液型パワーバンク構造体の三次元図である。図１に示す構成要素は、原寸に比例して描かれておらず、例示の目的のためにすぎないことを留意されたい。図１に示すように、注液型パワーバンク構造体１は、上部キャップ２０と、ボトル本体４０と、第１の電極構造体６０と、第２の電極構造体８０と、第１の底部キャップ７４と、第２の底部キャップ１００とを備える。上部キャップ２０は、第１のシリコン片２４および第２のシリコン片２６を備える。第１の電極構造体６０は、ボトル本体４０内に配設され、第１の底部キャップ７４および第２の底部キャップ１００によって固定される。第２の電極構造体８０は、ボトル本体４０の内側側壁上に配設される。
図２Ａは、本開示の一実施形態による、注液型パワーバンク構造体の上部キャップ２０の概略図である。図２Ａに示す構成要素は、原寸に比例して描かれておらず、例示の目的のためにすぎないことを留意されたい。図２Ａに示すように、空気口２０１が、上部キャップ２０上に配設される。第１のシリコン片２４は、第２のシリコン片２６より厚い。開口部２４１が、第１のシリコン片２４の中心内に形成され、切断部２６１が、第２のシリコン片２６の中心内に形成される。第１のシリコン片２４および第２のシリコン片２６は、上部キャップ２０の内側側壁上に固定される。開口部２４１および切断部２６１は、液体ではなく空気およびガスが、開口部２４１および切断部２６１を通り抜けることができるように構成される。したがって、電極材料間の化学反応中に生み出されたガスは、開口部２４１、切断部２６１、および空気口２０１を通って排出され得る。他方では、上部キャップ２０は、ボトル本体４０の内側の液体が漏出することを防止することができる。
図２Ｂは、本開示の一実施形態による、注液型パワーバンク構造体のボトル本体４０の概略図である。図２Ｂに示す構成要素は、原寸に比例して描かれておらず、例示の目的のためにすぎないことを留意されたい。ボトル本体４０は、ボトル本体４０の上部および底部それぞれに２つの開口部を備えた円筒形状を有する。第２の電極構造体８０は、ボトル本体４０の内側側壁上に配設される。第２の電極構造体８０は、メッシュ形状を有する。
一実施形態では、第２の電極構造体８０は、炭素（Ｃ）、ニッケル（Ｎｉ）、および導電性メッシュを備える。別の実施形態では、第２の電極構造体８０は、次の材料の少なくとも１つを含むことができる：ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、超伝導性カーボンブラック、グラファイト、および電導性メッシュ。上記で述べた材料は、第２の電極構造体８０がより完全な化学反応を生み出すことを可能にし、それによって注液型パワーバンク構造体の寿命を増大させる。
一実施形態では、第２の電極構造体８０の形状は、第２の電極構造体８０内の導電性メッシュにより、可撓性である。その可撓性により、第２の電極構造体８０は、ボトル本体４０の内側側壁と完全接触して置かれ得る。別の実施形態では、第２の電極構造体８０は、ボトル本体４０の内側側壁の表面の一部分のみにわたって延びる。別の実施形態では、第２の電極構造体８０は、ボトル本体４０の内側側壁の全体表面にわたって延びる。既存の電極構造体と比較して、第２の電極構造体８０の可撓性は、第２の電極構造体８０が、そのサイズを増大させる必要なく、より大きい露出領域を有することを可能にし、これは以下で詳細に説明される。
第１の導電性構成要素８２が、ボトル本体４０の内側側壁上に配設される。第１の導電性構成要素８２は、第２の電極構造体８０に電気的に接続されるように構成される。一実施形態では、第１の導電性構成要素８２は、ボトル本体４０の内側側壁上に配設された薄い金属プレートである。別の実施形態では、第１の導電性構成要素８２は、めっきプロセスによってボトル本体４０の内側側壁上に配設された導電性コーティングである。図２Ｂに示すように、第１の導電性構成要素８２は、ボトル本体４０の底部まで延び、ボトル本体４０の底部開口部の内側側壁および外側側壁の両方を覆う。
第１の電極構造体６０は、第１の電極構造体６０の上部に開口部を備えた中空円筒形状を有する。第１の電極構造体６０は、それだけに限定されないが、マグネシウム（Ｍｇ）電極構造体６０でよい。装着プレート６２が、固定構成要素７０を介して第１の電極構造体６０に固定される。装着プレート６２は、シリコンＯリング６２１と、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）樹脂６２２と、導電性プレート６２３とを備える。固定構成要素７０が通り抜けるための穴６２４が、導電性プレート６２３の中心内に形成される。
固定構成要素７０は、導電性材料から作製される。Ｍｇ電極構造体６０は、注液型パワーバンク構造体が電力を生成するときに消費される。ＭＧの高い反応特性により、固定構成要素７０は、腐食しやすい。注液型パワーバンク構造体の寿命を延ばすために、固定構成要素は、さび耐性を有するように処理される。一実施形態では、固定構成要素７０は、リベットであり、さび耐性を有するように処理される。別の実施形態では、固定構成要素７０は、ねじであり、さび耐性を有するように処理される。
水がボトル本体４０内に注入された後、シリコンＯリング６２１は、水がボトル本体４０の底部開口部から漏出することを防止することができる。導電性プレート６２３は、固定構成要素７０を介して第１の電極構造体６０の底部と密接に接触する。したがって、導電性プレート６２３は、第１の電極構造体６０に電気的に接続される。
図２Ｃは、本開示の一実施形態による、注液型パワーバンク構造体の第１の底部キャップ７４および第２の底部キャップ１００の概略図である。図２Ｃに示す構成要素は、原寸に比例して描かれておらず、例示の目的のためにすぎないことを留意されたい。開口部７４１が、第１の底部キャップ７４の中心内に形成される。第２の導電性構成要素８４は、第１の底部キャップ７４の内側側壁および外側側壁の両方に配設される。一実施形態では、第２の導電性構成要素８４は、薄い金属プレートである。別の実施形態では、第２の導電性構成要素８４は、めっきプロセスを用いて配設された導電性コーティングである。
ベース９０が、第２の底部キャップ１００の底部に配設され、空洞１０１が、ベース９０の上方に形成される。ベース９０は、導電性材料から作製される。第３の導電性構成要素８６が、第２の底部キャップ１００の内側側壁上に配設される。一実施形態では、第３の導電性構成要素８６は、薄い金属プレートである。別の実施形態では、第３の導電性構成要素８６は、めっきプロセスを用いて配設された導電性コーティングである。導電性材料から作製された、ばねなどの伸縮自在の構成要素７２が、空洞１０１内に配設される。
第２の底部キャップ１００は、さらに、パワー出力モジュール９２を備える。パワー出力モジュール９２は、接続構成要素８８を介してベース９０に電気的に接続される。さらに、パワー出力モジュール９２は、第３の導電性構成要素８６に電気的に接続される。パワー出力モジュール９２は、負荷がパワー出力モジュール９２に接続されたとき、直流（ＤＣ）電流を出力するように構成される。一実施形態では、パワー出力モジュール９２は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポートになることができる。
図３は、本開示の一実施形態による、注液型パワーバンク構造体の概略図である。図３に示す構成要素は、原寸に比例して描かれておらず、例示の目的のためにすぎないことを留意されたい。図３に示すように、上部キャップ２０は、ボトル本体４０の上部開口部と対合するように構成される。一実施形態では、上部キャップ２０は、ねじ山（図示せず）を介してボトル本体４０の上部開口部と対合することができる。別の実施形態では、上部キャップ２０は、ボトル本体４０の上部開口部とスナップ取り付け式に対合することができる。
第１の底部キャップ７４は、ボトル本体４０の底部開口部と対合するように構成される。第２の底部キャップ１００は、第１の底部キャップ７４と対合するように構成される。一実施形態では、第１の底部キャップ７４は、ねじ山（図示せず）を介してボトル本体４０の底部開口部と対合することができる。別の実施形態では、第１の底部キャップ７４は、ボトル本体４０の底部開口部とスナップ取り付け式に対合することができる。別の実施形態では、第２の底部キャップ１００は、ねじ山（図示せず）を介して第１の底部キャップ７４と対合することができる。別の実施形態では、第２の底部キャップ１００は、第１の底部キャップ７４とスナップ取り付け式に対合することができる。
第１の底部キャップ７４がボトル本体４０の底部開口部と対合するとき、第１の導電性構成要素８２は、第２の導電性構成要素８４と接触する。第２の底部キャップ１００が第１の底部キャップ７４と対合するとき、第２の導電性構成要素８４は、第３の導電性構成要素８６と接触する。導電性構成要素をボトル本体４０の側壁上に配設することにより、第１の底部キャップ７４および第２の底部キャップ１００は、第１の導電性構成要素８２、第２の導電性構成要素８４、第３の導電性構成要素８６の間の良好な接触を確実にする。その結果、パワー出力モジュール９２は、第１の導電性構成要素８２、第２の導電性構成要素８４、および第３の導電性構成要素８６を介して第２の電極構造体８０に電気的に接続される。
さらに、第１の底部キャップ７４がボトル本体４０の底部開口部と対合し、第２の底部キャップ１００が第１の底部キャップ７４と対合するとき、伸縮自在の構成要素７２は、ベース９０、導電性プレート６２３および／または固定構成要素７０と接触する。したがって、パワー出力モジュール９２は、接続構成要素８８、ベース９０、伸縮自在の構成要素７２、導電性プレート６２３、および／または固定構成要素７０を介して第１の電極構造体６０に電気的に接続される。
図４は、本開示の一実施形態による、注液型パワーバンク構造体の分解図である。図４に示す構成要素は、原寸に比例して描かれておらず、例示の目的のためにすぎないことを留意されたい。注液型パワーバンク構造体は、水がボトル本体４０の上部開口部からボトル本体４０内に注入されるように設計される。第１の電極構造体６０は、装着プレート６２と一緒になって、ボトル本体４０の底部開口部からボトル本体４０内に挿入される。本開示の設計により、ユーザは、使用済みの電極構造体６０を新しい電極構造体６０に容易に交換することができる。
第１の電極構造体６０は、中空円筒形状を有する。通常、中実Ｍｇピラーを使用する既存の水電池と比較して、中空円筒形状を有する第１の電極構造体６０は、従来の中実Ｍｇピラーより大きい露出領域を提供することができる。その結果、本開示の注液型パワーバンク構造体は、より完全な化学反応を生み出すことができ、これにより、今度は、注液型パワーバンク構造体の寿命を増大させることができる。
図１および４に示す第２の電極構造体８０は、ボトル本体４０の内側側壁の一部にわたってのみ延びるが、第２の電極構造体８０によって覆われた領域は、異なる設計によって延ばされることが可能であることを理解されたい。第２の電極構造体８０の領域が大きくなるほど、注液型パワーバンク構造体の寿命は長くなる。
図５は、本開示の一実施形態による、注液型パワーバンク構造体の概略図である。図５に示す構成要素は、原寸に比例して描かれておらず、例示の目的のためにすぎないことを留意されたい。図５に示すように、注液型パワーバンク構造体１のボトル本体４０は、水によって充填される。第１の電極構造体６０は、水に完全に浸される。この設計は、第１の電極構造体６０全体が、発電に使用され得ることを確実にし、それによって注液型パワーバンク構造体の寿命を増大させる。
塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）などの電解物が、注液型パワーバンク構造体１が製造されるときに第１の電極構造体６０内に入れられ得る。この意味で、ユーザは、水をボトル本体４０内に注入するだけで注液型パワーバンク構造体１を活性化させることができる。水中に溶解したＮａＣｌは、第１の電極構造体６０と第２の電極構造体８０の間の良好な反応を確実にする。
本開示の特有の実施形態が本明細書において開示されてきたが、本開示は、開示する実施形態に限定されることは意図されない。当業者は、本開示の趣旨から逸脱することなく、改変および変更をこれらの実施形態に加えることができることを認識するであろう。本開示は、本発明の範囲に入るそのような改変および変更すべてを包含するよう意図される。

Claims (16)

  1. 注液型パワーバンク構造体（１）であって、
    上部開口部および底部開口部を備えたボトル本体（４０）であって、第１の電極構造体（６０）および第２の電極構造体（８０）を収容するように構成される、ボトル本体（４０）と、
    前記ボトル本体（４０）の前記上部開口部と対合するように構成された上部キャップ（２０）と、
    前記ボトル本体（４０）の前記底部開口部と対合するように構成された第１の底部キャップ（７４）と、
    前記第１の底部キャップ（７４）と対合するように構成された第２の底部キャップ（１００）と、
    前記第２の底部キャップ（１００）内に配設されたパワー出力モジュール（９２）とを備え、
    前記第１の電極構造体（６０）は、中空円筒形状を有し、前記第２の電極構造体（８０）は、メッシュ形状を有し、
    前記パワー出力モジュール（９２）は、前記第１の電極構造体（６０）に電気的に接続され、および前記パワー出力モジュール（９２）は、前記第２の電極構造体（８０）に電気的に接続される、注液型パワーバンク構造体（１）。
  2. 前記上部キャップ（２０）が、
    第１のシリコン片（２４）と、
    第２のシリコン片（２６）と、
    前記上部キャップ（２０）の上部に配設された空気口（２０１）とを備え、
    開口部（２４１）が、前記第１のシリコン片（２４）の中心内に形成され、切断部（２６１）が、前記第２のシリコン片（２６）の中心内に形成され、
    前記第１のシリコン片の厚さは、前記第２のシリコン片の厚さより大きい、請求項１に記載の注液型パワーバンク構造体。
  3. 前記開口部（２４１）および前記切断部（２６１）が、液体ではなくガスが前記切断部（２６１）を通り抜けることができるように構成される、請求項２に記載の注液型パワーバンク構造体。
  4. 前記第１の電極構造体（６０）が、マグネシウム（Ｍｇ）を含み、前記第２の電極構造体（８０）が、炭素（Ｃ）、ニッケル（Ｎｉ）、および電導性メッシュを備える、請求項１に記載の注液型パワーバンク構造体。
  5. 前記第２の電極構造体（８０）が、次の材料：ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、超伝導性カーボンブラック、およびグラファイトのうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項４に記載の注液型パワーバンク構造体。
  6. 前記ボトル本体（４０）の内側側壁上に配設された第１の導電性構成要素（８２）と、
    前記第１の底部キャップ（７４）の前記内側側壁および外側側壁の両方上に配設された第２の導電性構成要素（８４）と、
    前記第２の底部キャップ（１００）の前記内側側壁上に配設された第３の導電性構成要素（８６）とをさらに備え、
    前記第１の導電性構成要素（８２）は、前記第１の底部キャップ（７４）が前記ボトル本体（４０）の前記底部開口部と対合するとき、前記第２の導電性構成要素（８４）と接触し、
    前記第２の導電性構成要素（８４）は、前記第２の底部キャップ（１００）が前記第１の底部キャップ（７４）と対合するとき、前記第３の導電性構成要素（８６）と接触する、請求項１に記載の注液型パワーバンク構造体。
  7. 前記パワー出力モジュール（９２）が、前記第１の導電性構成要素（８２）、前記第２の導電性構成要素（８４）、および前記第３の導電性構成要素（８６）を介して前記第２の電極構造体（８０）に電気的に接続される、請求項６に記載の注液型パワーバンク構造体。
  8. 前記第１の導電性構成要素（８２）、前記第２の導電性構成要素（８４）、および前記第３の導電性構成要素（８６）の各々が、薄い金属プレートである、請求項７に記載の注液型パワーバンク構造体（１）。
  9. 前記第１の導電性構成要素（８２）、前記第２の導電性構成要素（８４）、および前記第３の導電性構成要素（８６）の各々が、めっきプロセスを用いて配設された導電性コーティングである、請求項７に記載の注液型パワーバンク構造体。
  10. シリコンＯリング（６２１）と、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）樹脂（６２２）と、導電性プレート（６２３）とを有する装着プレート（６２）であって、固定構成要素（７０）を介して前記第１の電極構造体（６０）に固定される、装着プレート（６２）をさらに備える、請求項１に記載の注液型パワーバンク構造体。
  11. 前記シリコンＯリング（６２１）が、液体が前記ボトル本体（４０）の前記底部開口部から漏出することを防止するように構成され、
    前記固定構成要素（７０）が、導電性材料から作製され、さび耐性を有するように処理される、請求項１０に記載の注液型パワーバンク構造体。
  12. 前記第１の底部キャップ（７４）が、前記第１の底部キャップ（７４）の中心内に形成された開口部（７４１）を備え、
    前記第２の底部キャップ（１００）が、前記第２の底部キャップ（１００）の底部に配設されたベース（９０）と、前記ベース（９０）の上方の、前記第２の底部キャップ（１００）の中心内に形成された空洞（１０１）とを備える、請求項１０に記載の注液型パワーバンク構造体。
  13. 前記空洞（１０１）内に配設された伸縮自在の構成要素（７２）をさらに備え、
    前記伸縮自在の構成要素（７２）は、導電性材料から作製され、
    前記伸縮自在の構成要素（７２）は、前記第１の底部キャップ（７４）が前記ボトル本体（４０）の前記底部開口部と対合し、前記第２の底部キャップ（１００）が前記第１の底部キャップ（７４）と対合するとき、前記ベース（９０）、前記導電性プレート（６２３）および／または前記固定構成要素（７０）と接触する、請求項１２に記載の注液型パワーバンク構造体。
  14. 前記ベース（９０）と前記パワー出力モジュール（９２）との間に電気的に接続された接続構成要素（８８）をさらに備え、前記パワー出力モジュール（９２）は、前記接続構成要素（８８）、前記ベース（９０）、前記伸縮自在の構成要素（７２）、前記導電性プレート（６２３）、および／または前記固定構成要素（７０）を介して前記第１の電極構造体（６０）に電気的に接続される、請求項１３に記載の注液型パワーバンク構造体。
  15. 前記第２の電極構造体（８０）の前記形状が、可撓性であり、
    前記第２の電極構造体（８０）は、前記ボトル本体（４０）の内側側壁の少なくとも一部分にわたって延びる、請求項１に記載の注液型パワーバンク構造体。
  16. 前記ボトル本体（４０）が、前記ボトル本体（４０）の前記上部開口部から水によって充填される、請求項１に記載の注液型パワーバンク構造体。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10135075B2 (en) * 2015-09-30 2018-11-20 Kuo Ming LIAW Water-activated power bank structure
US10665869B2 (en) * 2018-07-17 2020-05-26 Kuo Ming LIAW Water-activated power generating device with vents
JP2020013670A (ja) * 2018-07-17 2020-01-23 リアウ、クオ ミンLIAW, Kuo Ming 水活性化電力生成デバイス

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4005246A (en) * 1973-02-20 1977-01-25 Yardney Electric Corporation Reserve-type cell
US4020247A (en) * 1974-01-09 1977-04-26 The Secretary Of State For Defense In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Water activated primary batteries
US4806439A (en) * 1988-02-04 1989-02-21 The Dow Chemical Company Temporary barrier layer in batteries
CN1035408C (zh) * 1991-09-28 1997-07-09 天津大学 中性铝—空气电池及其制备方法
JPH07211331A (ja) * 1994-01-26 1995-08-11 Yuasa Corp 海水電池
CN1127167C (zh) * 2000-03-10 2003-11-05 中环股份有限公司 金属－空气电池
CN201285776Y (zh) * 2008-09-16 2009-08-05 岳文祥 水电池结构
CN201352582Y (zh) * 2009-01-20 2009-11-25 高龙云 一种水电池
JP3154488U (ja) * 2009-07-08 2009-10-22 日本協能電子株式会社 水電池
CN201741754U (zh) * 2010-06-09 2011-02-09 协盈电子工业股份有限公司 可增加使用寿命的水电池
WO2012000195A1 (en) * 2010-06-30 2012-01-05 China Dragon Group Manufacturing Limited Battery
US8932750B2 (en) * 2011-07-27 2015-01-13 Fastcap Systems Corporation Aluminum housing with a hermetic seal
JP5859920B2 (ja) * 2012-06-15 2016-02-16 日本協能電子株式会社 水電池
JP5764772B1 (ja) * 2014-10-06 2015-08-19 三嶋電子株式会社 水電池
CN204333118U (zh) * 2015-01-08 2015-05-13 江门金刚电源制品有限公司 一种空心碳棒的酸性电池
US10135075B2 (en) * 2015-09-30 2018-11-20 Kuo Ming LIAW Water-activated power bank structure

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