JP6432950B2 - マグネシウム電池及びその発電方法 - Google Patents
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それぞれの同サイズの正極板11(株式会社東京マグネシウム製ステンレス(SUS430)鋼板、幅3cm×長さ10cm×厚さ1mm)、負極板12(株式会社東京マグネシウム製マグネシウム合金板、幅3cm×長さ10cm×厚さ1mm、Mg96%、Al3%、Zn1%の合金)を吸水クロス13(レック株式会社製吸水クロス、幅3cm×長さ7cm厚さ3mm程度、レーヨン85%、ポリエステル10%、ポリエチレン5%)を介して相対向せしめることによって図1に示したマグネシウム電池セル10を作製した。上記吸水クロスが保水(保湿)することによって電子イオンの移動が可能になり、約1Vの電圧を得られた。
図1に示したマグネシウム電池セルの4個を重ねて実用化に対応したもので、マグネシウム電池セル4個の直列接続では約4Vの電圧が得られることを確認した。なお、図2に示したように、重ね接続部には非電導板14(プラスチック製及びプラスチック製テープも可)を設けて、各マグネシウム電池セル間の電気干渉を防いだ。
図3は図2に示したマグネシウム電池本体20をプラスチック容器21内に収納して最終製品としてのマグネシウム電池30とし、これを土壌中に埋設した例を示すもので、地中内の水分はpH7前後で、例え地表に酸性雨が降っても地中では中和されていて正極板11及び負極板12を構成する金属板の劣化速度が遅くなる特長がある。プラスチック容器21は紫外線や水分等からの電極板の劣化を防止する作用を行う。又、プラスチック容器21に収納することで液体の流入を防止することができ、各マグネシウム電池セルの独立性が可能になり、マグネシウム電池における電圧の増加を容易に行うことが可能となった。
図4はプラスチック容器21の上下2室21A、21Bに図2に示したマグネシウム電池本体20を設置してマグネシウム電池30としたもので、図4のような構成とすることによって個々のマグネシウム電池本体20の電圧不均一を解消することが可能になった。又、本実施例では仕切り板31を用いて上下2室に設置したマグネシウム電池本体の性能を高め、埋設面積の有効利用と設置費用の減少効率を高めことができた。
実施例2では4個のマグネシウム電池セル10の直列接続でマグネシウム電池本体20を製造した例を示したが、マグネシウム電池セル10(正極板及び負極板サイズは実施例1と同じ)の5連接続のマグネシウム電池本体20を製造し、これをプラスチック容器21に収納して最終製品であるマグネシウム電池30を製造した(図3における4連接続と同様の構成であり、図示は省略)。このマグネシウム電池30を地中に埋設設置することで、約5Vの電圧がえられた。実施例5のマグネシウム電池(マグネシウム電池セルの5連接続構造)の使用実験により、社会的に実用可能で汎用性が高い電圧レベルにおいてLED点滅ライト(複数個)の点灯が可能であることを確認した。
Claims (3)
- 正極板と当該正極板に相対向して設置されたマグネシウムからなる負極板と前記正極板と前記負極板の間に設けられた吸水クロスとを備えたマグネシウム電池セルを少なくとも1個有するマグネシウム電池本体と、通気性を有する壁を備えかつ前記マグネシウム電池本体を収納するプラスチック容器とを含むマグネシウム電池であって、前記マグネシウム電池本体を収納した前記プラスチック容器からなるマグネシウム電池を地中に埋設し、前記通気性を有する壁を介して前記プラスチック容器内に浸入する地中からの水分を前記吸水クロスに吸水させ、地中からの水分供給だけで発電する長期間発電可能なマグネシウム電池であり、
前記正極板及び負極板の上端縁部に対して、前記吸水クロスの上端縁部が所定距離だけ下方に変位しているように当該吸水クロスが設置され、かつ前記通気性を有する壁を備えたプラスチック容器としてプラスチック壁が通気性を有するものとして製造されているか又はプラスチック壁に微細な通気口を形成したものが使用されることを特徴とするマグネシウム電池。 - 通気性を有する壁を備えたプラスチック容器に複数個の前記マグネシウム電池セルからなるマグネシウム電池本体を収納した場合に、各マグネシウム電池セルの電気干渉を防ぐ為、隣接するマグネシウム電池セル同士の間に仕切り用プラスチック板を設けたことを特徴とする請求項1記載のマグネシウム電池。
- 正極板と当該正極板に相対向して設置されたマグネシウムからなる負極板と前記正極板と前記負極板の間に設けられた吸水クロスとを備えたマグネシウム電池セルを少なくとも1個有するマグネシウム電池本体を通気性を有する壁を備えたプラスチック容器に収納し、前記マグネシウム電池本体を収納した前記プラスチック容器からなるマグネシウム電池を地中に埋設し、前記通気性を有する壁を介して前記プラスチック容器内に浸入する地中からの水分を前記吸水クロスに吸水させ、地中からの水分供給だけで長期間発電させるようにしたマグネシウム電池の長期間発電方法であり、
前記正極板及び負極板の上端縁部に対して、前記吸水クロスの上端縁部が所定距離だけ下方に変位しているように当該吸水クロスが設置され、かつ前記通気性を有する壁を備えたプラスチック容器としてプラスチック壁が通気性を有するものとして製造されているか又はプラスチック壁に微細な通気口を形成したものが使用されることを特徴とするマグネシウム電池の長期間発電方法。
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