JPH10223250A - 電 池 - Google Patents
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- JPH10223250A JPH10223250A JP9037181A JP3718197A JPH10223250A JP H10223250 A JPH10223250 A JP H10223250A JP 9037181 A JP9037181 A JP 9037181A JP 3718197 A JP3718197 A JP 3718197A JP H10223250 A JPH10223250 A JP H10223250A
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- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 活物質が液体や気体である電池を、簡単な構
成で汎用的な実用電池とすることである。 【解決手段】 両化学電池セル１Ａ，１Ｂを導通部材６
により直列接続する。第１の化学電池セル１Ａの正極２
Ａを、電解液４Ａ中のイオンを還元してガス化する第１
の触媒で構成する。第２の化学電池セル１Ｂの負極２Ｂ
を、上記正極２Ａより放出されたガスを酸化しイオン化
せしめる第２の触媒で構成して上記ガスを負極活物質と
することで、第１の化学電池セル１Ａの電解液４Ａ中の
イオンを、両化学電池セル１Ａ，１Ｂの電解液４Ａ等の
混合を生じないで実質的に第２の化学電池セル１Ｂへ移
動せしめる。また第２の化学電池セル１Ｂは第１の化学
電池セル１Ａから活物質の供給を受け、これを蓄える高
圧容器等を不要とする。
成で汎用的な実用電池とすることである。 【解決手段】 両化学電池セル１Ａ，１Ｂを導通部材６
により直列接続する。第１の化学電池セル１Ａの正極２
Ａを、電解液４Ａ中のイオンを還元してガス化する第１
の触媒で構成する。第２の化学電池セル１Ｂの負極２Ｂ
を、上記正極２Ａより放出されたガスを酸化しイオン化
せしめる第２の触媒で構成して上記ガスを負極活物質と
することで、第１の化学電池セル１Ａの電解液４Ａ中の
イオンを、両化学電池セル１Ａ，１Ｂの電解液４Ａ等の
混合を生じないで実質的に第２の化学電池セル１Ｂへ移
動せしめる。また第２の化学電池セル１Ｂは第１の化学
電池セル１Ａから活物質の供給を受け、これを蓄える高
圧容器等を不要とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電池に関し、特に液
体や気体の活物質を用いた化学電池に関する。
体や気体の活物質を用いた化学電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】化学電池は電解液に正負一対の活物質を
接触せしめたもので、電池反応は正極および負極の活物
質における酸化還元反応である。化学電池としては、車
載バッテリとして用いられる鉛蓄電池がよく知られてい
る。これは電解液として希硫酸（Ｈ2 ＳＯ4(aq) ）を用
い、正極活物質として二酸化鉛（Ｐb Ｏ2 ）を、負極活
物質として鉛（Ｐb ）を用いているが、活物質はいずれ
も固体である。
接触せしめたもので、電池反応は正極および負極の活物
質における酸化還元反応である。化学電池としては、車
載バッテリとして用いられる鉛蓄電池がよく知られてい
る。これは電解液として希硫酸（Ｈ2 ＳＯ4(aq) ）を用
い、正極活物質として二酸化鉛（Ｐb Ｏ2 ）を、負極活
物質として鉛（Ｐb ）を用いているが、活物質はいずれ
も固体である。
【０００３】電池によっては、活物質は固体の他、液体
や気体のものがある。活物質に液体を用いたものではダ
ニエル電池がある。これは電解液として希硫酸（Ｈ2 Ｓ
Ｏ4(aq) ）を用い、正極活物質として硫酸銅溶液（Ｃu
ＳＯ4(aq) ）を用いている。負極活物質は固体の亜鉛
（Ｚn ）である。
や気体のものがある。活物質に液体を用いたものではダ
ニエル電池がある。これは電解液として希硫酸（Ｈ2 Ｓ
Ｏ4(aq) ）を用い、正極活物質として硫酸銅溶液（Ｃu
ＳＯ4(aq) ）を用いている。負極活物質は固体の亜鉛
（Ｚn ）である。
【０００４】活物質に気体を用いたものでは高圧型ニッ
ケル・水素蓄電池がある。これは電解液として水酸化カ
リウム溶液（ＫＯＨ(aq)）を用い、負極活物質である水
素ガス（Ｈ2(g)）が負極である白金（Ｐt ）触媒電極よ
り吸収されるようになっている。正極活物質は固体であ
るオキシ水酸化ニッケル（Ｎi ＯＯＨ）である。
ケル・水素蓄電池がある。これは電解液として水酸化カ
リウム溶液（ＫＯＨ(aq)）を用い、負極活物質である水
素ガス（Ｈ2(g)）が負極である白金（Ｐt ）触媒電極よ
り吸収されるようになっている。正極活物質は固体であ
るオキシ水酸化ニッケル（Ｎi ＯＯＨ）である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで現在広く用い
られているのは、上記鉛蓄電池のように正負両極とも活
物質を固体としたものである。その理由としては、上記
ダニエル電池のように活物質を液体としたものでは、と
もに液体である電解液と活物質とを分離すること、およ
び充放電時に特定のイオンだけを通すことを目的とする
セパレータが設けられるが、この目的を十分に果たすも
のがないためである。例えばダニエル電池のセパレータ
として素焼きの陶器製のものが知られているが、時間と
ともに電解液（Ｈ2 ＳＯ4(aq) ）と正極活物質溶液（Ｃ
u ＳＯ4(aq) ）とが混合し自己放電を起こしてしまうと
いう問題がある。
られているのは、上記鉛蓄電池のように正負両極とも活
物質を固体としたものである。その理由としては、上記
ダニエル電池のように活物質を液体としたものでは、と
もに液体である電解液と活物質とを分離すること、およ
び充放電時に特定のイオンだけを通すことを目的とする
セパレータが設けられるが、この目的を十分に果たすも
のがないためである。例えばダニエル電池のセパレータ
として素焼きの陶器製のものが知られているが、時間と
ともに電解液（Ｈ2 ＳＯ4(aq) ）と正極活物質溶液（Ｃ
u ＳＯ4(aq) ）とが混合し自己放電を起こしてしまうと
いう問題がある。
【０００６】また上記高圧型ニッケル・水素蓄電池のよ
うに活物質を気体としたものでは、活物質となる水素等
のガスを蓄える安全な耐圧容器や水素吸蔵合金等が必要
で、低廉で簡単な構成の電池とするには難があり、汎用
的ではないものが多いことが挙げられる。
うに活物質を気体としたものでは、活物質となる水素等
のガスを蓄える安全な耐圧容器や水素吸蔵合金等が必要
で、低廉で簡単な構成の電池とするには難があり、汎用
的ではないものが多いことが挙げられる。
【０００７】しかしながら電池の用途が拡がっている今
日、実用的な電池の種類を増やして選択の幅を拡げるに
は、活物質が固体のみである電池だけではなく、活物質
が液体や気体で上記のような問題点のない電池の開発が
望まれている。
日、実用的な電池の種類を増やして選択の幅を拡げるに
は、活物質が固体のみである電池だけではなく、活物質
が液体や気体で上記のような問題点のない電池の開発が
望まれている。
【０００８】そこで本発明は、活物質が液体や気体で、
しかも汎用的に用い得る電池を提供することを目的とす
る。
しかも汎用的に用い得る電池を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、電池は２種類の化学電池セルを具備する構成とす
る。第１の化学電池セルは、その正極を、電解液中のイ
オンを還元してガス化する第１の触媒で構成する。第２
の化学電池セルは、その負極を、上記正極より放出され
たガスを吸収して酸化しイオン化せしめる第２の触媒で
構成して上記ガスを負極活物質とする。第１の化学電池
セルの正極における上記ガスの放出面と第２の化学電池
セルの負極における上記ガスの吸収面とを壁面の一部と
して密閉室を設ける。第１の化学電池セルの正極と第２
の化学電池セルの負極とを導通せしめて上記両化学電池
セルを直列接続し、第１の化学電池セルの負極と第２の
化学電池セルの正極とを放電用または充電用の電極とす
る。
は、電池は２種類の化学電池セルを具備する構成とす
る。第１の化学電池セルは、その正極を、電解液中のイ
オンを還元してガス化する第１の触媒で構成する。第２
の化学電池セルは、その負極を、上記正極より放出され
たガスを吸収して酸化しイオン化せしめる第２の触媒で
構成して上記ガスを負極活物質とする。第１の化学電池
セルの正極における上記ガスの放出面と第２の化学電池
セルの負極における上記ガスの吸収面とを壁面の一部と
して密閉室を設ける。第１の化学電池セルの正極と第２
の化学電池セルの負極とを導通せしめて上記両化学電池
セルを直列接続し、第１の化学電池セルの負極と第２の
化学電池セルの正極とを放電用または充電用の電極とす
る。
【００１０】第１の化学電池セルではその電池反応によ
り正極からガスが発生し、第２の化学電池セルではその
電池反応は上記ガスを負極活物質として使う。本発明の
電池より取り出される起電力は両化学電池セルの起電力
の和として与えられる。
り正極からガスが発生し、第２の化学電池セルではその
電池反応は上記ガスを負極活物質として使う。本発明の
電池より取り出される起電力は両化学電池セルの起電力
の和として与えられる。
【００１１】電池反応により第１の電気化学セルの電解
液中のイオンが実質的に第１の化学電池セルから第２の
化学電池セルへと移動することになるが、一旦ガス化し
てから第２の化学電池セルの負極へ吸収されるため、第
１の化学電池セルの電解液と、第２の化学電池セルの電
解液もしくは正極活物質溶液とが混合しない。また第２
の化学電池セルは負極活物質となるガスが第１の化学電
池セルより供給されるためガスを蓄える高圧容器が不要
である。
液中のイオンが実質的に第１の化学電池セルから第２の
化学電池セルへと移動することになるが、一旦ガス化し
てから第２の化学電池セルの負極へ吸収されるため、第
１の化学電池セルの電解液と、第２の化学電池セルの電
解液もしくは正極活物質溶液とが混合しない。また第２
の化学電池セルは負極活物質となるガスが第１の化学電
池セルより供給されるためガスを蓄える高圧容器が不要
である。
【００１２】請求項２記載の発明では、絶縁材で形成し
た密閉容器体の内部を、絶縁材の仕切り壁により左右に
２槽に分割する。上記第１の化学電池セルを、一方の槽
に満たした電解液と、板状かつガス流通可能に形成した
上記第１の触媒をその下面側で電解液に浸漬せしめてな
る正極と、上記電解液中に浸漬せしめた負極とで構成す
る。上記第２の化学電池セルを、他方の槽に満たした電
解液もしくは正極活物質溶液と、板状かつガス流通可能
に形成した第２の触媒をその下面側で浸漬せしめてなる
負極と、上記電解液もしくは正極活物質溶液中に浸漬せ
しめた正極とで構成する。上記第１の触媒と第２の触媒
とを導通部材により接続して両化学電池セルを直列接続
する。
た密閉容器体の内部を、絶縁材の仕切り壁により左右に
２槽に分割する。上記第１の化学電池セルを、一方の槽
に満たした電解液と、板状かつガス流通可能に形成した
上記第１の触媒をその下面側で電解液に浸漬せしめてな
る正極と、上記電解液中に浸漬せしめた負極とで構成す
る。上記第２の化学電池セルを、他方の槽に満たした電
解液もしくは正極活物質溶液と、板状かつガス流通可能
に形成した第２の触媒をその下面側で浸漬せしめてなる
負極と、上記電解液もしくは正極活物質溶液中に浸漬せ
しめた正極とで構成する。上記第１の触媒と第２の触媒
とを導通部材により接続して両化学電池セルを直列接続
する。
【００１３】かかる構成では、第１の化学電池セルの正
極の上面および第２の化学電池セルの負極の上面が電解
液等の液面より上側となって第１の化学電池セルの正極
の上面が上記ガスの放出面となり、第２の化学電池セル
の負極の上面が上記ガスの吸収面となる。そして上記密
閉容器の内部は、第１の化学電池セルの正極の上面およ
び第２の化学電池セルの負極の上面より上側が上記密閉
室となる。第１の化学電池セルの正極の上面および第２
の化学電池セルの負極の上面が電解液等の液面より上側
にあるから、第１および第２の触媒は多孔性板状のもの
とせずとも繊維状のものや多数の流通孔を形成したもの
であれば、電池反応を充分促進することができる。
極の上面および第２の化学電池セルの負極の上面が電解
液等の液面より上側となって第１の化学電池セルの正極
の上面が上記ガスの放出面となり、第２の化学電池セル
の負極の上面が上記ガスの吸収面となる。そして上記密
閉容器の内部は、第１の化学電池セルの正極の上面およ
び第２の化学電池セルの負極の上面より上側が上記密閉
室となる。第１の化学電池セルの正極の上面および第２
の化学電池セルの負極の上面が電解液等の液面より上側
にあるから、第１および第２の触媒は多孔性板状のもの
とせずとも繊維状のものや多数の流通孔を形成したもの
であれば、電池反応を充分促進することができる。
【００１４】請求項３記載の発明では、第１および第２
の触媒を多孔性触媒で構成しかつ板状に形成して、これ
により、絶縁材で形成した密閉容器体の内部を相隣れる
３室に液密に分割する。第１の化学電池セルを、第１の
触媒と上記密閉容器体とで形成した第１の室に満たした
電解液と、上記第１の触媒でなる正極と、電解液中に浸
漬した負極とで構成する。第２の化学電池セルを、第２
の触媒と上記密閉容器体とで形成した第２の室に満たし
た電解液もしくは正極活物質溶液と、第２の触媒でなる
負極と、電解液もしくは正極活物質溶液中に浸漬した正
極とで構成する。上記第１の触媒と第２の触媒とを導通
部材により接続して両化学電池セルを直列接続する。
の触媒を多孔性触媒で構成しかつ板状に形成して、これ
により、絶縁材で形成した密閉容器体の内部を相隣れる
３室に液密に分割する。第１の化学電池セルを、第１の
触媒と上記密閉容器体とで形成した第１の室に満たした
電解液と、上記第１の触媒でなる正極と、電解液中に浸
漬した負極とで構成する。第２の化学電池セルを、第２
の触媒と上記密閉容器体とで形成した第２の室に満たし
た電解液もしくは正極活物質溶液と、第２の触媒でなる
負極と、電解液もしくは正極活物質溶液中に浸漬した正
極とで構成する。上記第１の触媒と第２の触媒とを導通
部材により接続して両化学電池セルを直列接続する。
【００１５】かかる構成では、上記密閉室は、上記第１
および第２の触媒と上記密閉容器体とで形成され、第１
の触媒は、密閉室内に向いた面が上記ガスの放出面とな
り、第２の触媒は、密閉室内に向いた面が上記ガスの吸
収面となる。第１の化学電池セルの正極および第２の化
学電池セルの負極を多孔性触媒とすることにより、上記
第１および第２の室から電解液等が第１の化学電池セル
の正極または第２の化学電池セルの負極より密閉室側へ
漏れることを防止し、電池の姿勢があまり制限を受けな
い。また電解液等を満たす室は、隔壁を別に設けること
なく、板状に形成した第１および第２の触媒により正
極、負極と兼用に形成されるから電池の構成が簡単にで
きる。
および第２の触媒と上記密閉容器体とで形成され、第１
の触媒は、密閉室内に向いた面が上記ガスの放出面とな
り、第２の触媒は、密閉室内に向いた面が上記ガスの吸
収面となる。第１の化学電池セルの正極および第２の化
学電池セルの負極を多孔性触媒とすることにより、上記
第１および第２の室から電解液等が第１の化学電池セル
の正極または第２の化学電池セルの負極より密閉室側へ
漏れることを防止し、電池の姿勢があまり制限を受けな
い。また電解液等を満たす室は、隔壁を別に設けること
なく、板状に形成した第１および第２の触媒により正
極、負極と兼用に形成されるから電池の構成が簡単にで
きる。
【００１６】
（第１実施形態）図１に本発明の電池を示す。この電池
は第１の化学電池セル１Ａと第２の化学電池セル１Ｂと
が密閉容器体たる矩形のケーシング５により一体構成と
なっている。ケーシング５は絶縁材たる耐酸性の電気絶
縁樹脂で構成されたもので、実質的に密閉構造のもので
ある。ケーシング５内は、底壁面５０１より仕切り壁５
０２が立設し、左右に２つの槽５１Ａ，５１Ｂが形成し
てある。仕切り壁５０２の高さは、ケーシング５上壁面
５０３との間があく高さとしてある。
は第１の化学電池セル１Ａと第２の化学電池セル１Ｂと
が密閉容器体たる矩形のケーシング５により一体構成と
なっている。ケーシング５は絶縁材たる耐酸性の電気絶
縁樹脂で構成されたもので、実質的に密閉構造のもので
ある。ケーシング５内は、底壁面５０１より仕切り壁５
０２が立設し、左右に２つの槽５１Ａ，５１Ｂが形成し
てある。仕切り壁５０２の高さは、ケーシング５上壁面
５０３との間があく高さとしてある。
【００１７】仕切り壁５０２により分割される一方の槽
（図例では左側）５１Ａには、上側に第１の化学電池セ
ル１Ａの正極２Ａが設けてある。正極２Ａは白金（Ｐt
）綿を四角形に成形したもので、槽５１Ａに蓋をして
いる。
（図例では左側）５１Ａには、上側に第１の化学電池セ
ル１Ａの正極２Ａが設けてある。正極２Ａは白金（Ｐt
）綿を四角形に成形したもので、槽５１Ａに蓋をして
いる。
【００１８】槽５１Ａ内には第１の化学電池セル１Ａの
負極３Ａが収容してある。負極３Ａは亜鉛（Ｚn ）製
で、水平板３１Ａに複数の平行に並べた縦板３２Ａが結
合され、第１の化学電池セル１Ａの負極活物質となる。
負極３Ａの形状を、複数の縦板３２Ａを有するものとす
ることにより、負極３Ａの表面積を大きくし活物質であ
るＺn の溶出が十分に行われるようになっている。負極
３Ａは、ケーシング５の側壁５０４と対向位置にある縦
板３２Ａから水平に棒状部３３Ａが延び、ケーシング側
壁５０４を貫通してケーシング５外に突出している。棒
状部３３Ａの突出部３３１Ａがこの電池の負側の端子３
３１Ａとなる。
負極３Ａが収容してある。負極３Ａは亜鉛（Ｚn ）製
で、水平板３１Ａに複数の平行に並べた縦板３２Ａが結
合され、第１の化学電池セル１Ａの負極活物質となる。
負極３Ａの形状を、複数の縦板３２Ａを有するものとす
ることにより、負極３Ａの表面積を大きくし活物質であ
るＺn の溶出が十分に行われるようになっている。負極
３Ａは、ケーシング５の側壁５０４と対向位置にある縦
板３２Ａから水平に棒状部３３Ａが延び、ケーシング側
壁５０４を貫通してケーシング５外に突出している。棒
状部３３Ａの突出部３３１Ａがこの電池の負側の端子３
３１Ａとなる。
【００１９】槽５１Ａには、図略の電解液注入口より電
解液４Ａとして希硫酸（Ｈ2 ＳＯ4(aq) ）が注入され
る。電解液４Ａは、これに正極２Ａが下面２２Ａ側で浸
漬し正極２Ａの上面２１Ａが電解液４Ａ液面（図中、破
線で示す）よりも上側となるように注入量を設定する。
解液４Ａとして希硫酸（Ｈ2 ＳＯ4(aq) ）が注入され
る。電解液４Ａは、これに正極２Ａが下面２２Ａ側で浸
漬し正極２Ａの上面２１Ａが電解液４Ａ液面（図中、破
線で示す）よりも上側となるように注入量を設定する。
【００２０】ケーシング５内の他方の槽（図例では右
側）５１Ｂには、第２の化学電池セル１Ｂの負極２Ｂと
して第１の化学電池セル１Ａの正極２Ａと同じ形状、形
態の触媒が設けてある。
側）５１Ｂには、第２の化学電池セル１Ｂの負極２Ｂと
して第１の化学電池セル１Ａの正極２Ａと同じ形状、形
態の触媒が設けてある。
【００２１】槽５１Ｂ内には第２の化学電池セル１Ｂの
正極３Ｂが設けてある。正極３Ｂは第１の化学電池セル
１Ａの負極３Ａと略同形の銅（Ｃu ）製部材で、ケーシ
ング５の側壁５０５と対向位置にある縦板３２Ｂから水
平に棒状部３３Ｂが延びケーシング５の側壁５０５を貫
通してケーシング５外に突出している。棒状部３３Ｂの
突出部３３１Ｂがこの電池の正側の端子３３１Ｂとな
る。
正極３Ｂが設けてある。正極３Ｂは第１の化学電池セル
１Ａの負極３Ａと略同形の銅（Ｃu ）製部材で、ケーシ
ング５の側壁５０５と対向位置にある縦板３２Ｂから水
平に棒状部３３Ｂが延びケーシング５の側壁５０５を貫
通してケーシング５外に突出している。棒状部３３Ｂの
突出部３３１Ｂがこの電池の正側の端子３３１Ｂとな
る。
【００２２】槽５１Ｂには図略の注入口より正極活物質
溶液４Ｂとして硫酸銅溶液（Ｃu ＳＯ4(aq) ）が注入さ
れる。正極活物質溶液４Ｂは、これに負極２Ｂが下面２
２Ｂ側で浸漬し負極４Ｂの上面２１Ｂが正極活物質溶液
４Ｂ液面（図中、破線で示す）よりも上側となるように
注入量を設定する。
溶液４Ｂとして硫酸銅溶液（Ｃu ＳＯ4(aq) ）が注入さ
れる。正極活物質溶液４Ｂは、これに負極２Ｂが下面２
２Ｂ側で浸漬し負極４Ｂの上面２１Ｂが正極活物質溶液
４Ｂ液面（図中、破線で示す）よりも上側となるように
注入量を設定する。
【００２３】第１の化学電池セル１Ａの正極２Ａ、第２
の化学電池セル１Ｂの負極２Ｂにはそれぞれこれらの仕
切り壁５０２側の端縁に厚肉部２３Ａ，２３Ｂが形成し
てあり、厚肉部２３Ａ，２３Ｂをともに断面コ字状の導
通部材６が挟んでいる。導通部材６はＣu や鉄（Ｆe ）
等の導電材に白金メッキを施したもので、第１の化学電
池セル１Ａの正極２Ａと第２の化学電池セル１Ｂの負極
２Ｂと導通せしめており、両化学電池セル１Ａ，１Ｂが
直列接続となる。
の化学電池セル１Ｂの負極２Ｂにはそれぞれこれらの仕
切り壁５０２側の端縁に厚肉部２３Ａ，２３Ｂが形成し
てあり、厚肉部２３Ａ，２３Ｂをともに断面コ字状の導
通部材６が挟んでいる。導通部材６はＣu や鉄（Ｆe ）
等の導電材に白金メッキを施したもので、第１の化学電
池セル１Ａの正極２Ａと第２の化学電池セル１Ｂの負極
２Ｂと導通せしめており、両化学電池セル１Ａ，１Ｂが
直列接続となる。
【００２４】上記電池の作動を説明する。図２は上記電
池における電池反応を説明するための上記電池の概要図
で、第１の化学電池セル１Ａはいわゆるボルタ電池と呼
ばれる構成と同じであり、負極３ＡのＺn (s) が負電荷
を放出しＺn 2+となって電解液４Ａ中に溶出する。この
ため電解液４Ａ中のＨ3 Ｏ+ が正極２Ａに移動して白金
綿の表面においてその触媒作用で還元しＨ2(g)となって
正極２Ａの上面２１Ａより放出される。この反応は式
（１）により表される（右向き矢印が放電時の反応を、
左向き矢印が充電時の反応を示す。以下、同じ）。この
反応により第１の化学電池セル１Ａの正負両極２Ａ，３
Ａ間に発生する起電力は標準電極電位等より知られ、
０．７６３Ｖとなる。
池における電池反応を説明するための上記電池の概要図
で、第１の化学電池セル１Ａはいわゆるボルタ電池と呼
ばれる構成と同じであり、負極３ＡのＺn (s) が負電荷
を放出しＺn 2+となって電解液４Ａ中に溶出する。この
ため電解液４Ａ中のＨ3 Ｏ+ が正極２Ａに移動して白金
綿の表面においてその触媒作用で還元しＨ2(g)となって
正極２Ａの上面２１Ａより放出される。この反応は式
（１）により表される（右向き矢印が放電時の反応を、
左向き矢印が充電時の反応を示す。以下、同じ）。この
反応により第１の化学電池セル１Ａの正負両極２Ａ，３
Ａ間に発生する起電力は標準電極電位等より知られ、
０．７６３Ｖとなる。
【００２５】
【化１】
【００２６】一方、第２の化学電池セル１Ｂでは、第１
の化学電池セル１Ａの正極２Ａにおいて発生したＨ2(g)
が、ケーシング５、第１の化学電池セル１Ａの正極２Ａ
および第２の化学電池セル１Ｂの負極２Ｂで形成される
密閉室５２から漏れることなく負極２Ｂに達し、その白
金綿表面において酸化し、再びＨ3 Ｏ+ となって正極活
物質溶液４Ｂ中に溶け込むと同時に正極３ＢではＣu が
析出する。すなわち第２の化学電池セル１Ｂでは式
（２）の反応が進行する。
の化学電池セル１Ａの正極２Ａにおいて発生したＨ2(g)
が、ケーシング５、第１の化学電池セル１Ａの正極２Ａ
および第２の化学電池セル１Ｂの負極２Ｂで形成される
密閉室５２から漏れることなく負極２Ｂに達し、その白
金綿表面において酸化し、再びＨ3 Ｏ+ となって正極活
物質溶液４Ｂ中に溶け込むと同時に正極３ＢではＣu が
析出する。すなわち第２の化学電池セル１Ｂでは式
（２）の反応が進行する。
【００２７】
【化２】
【００２８】この反応により正負両電極２Ｂ，３Ｂ間に
発生する起電力は０．３４７Ｖである。
発生する起電力は０．３４７Ｖである。
【００２９】しかして電池全体では、起電力は第１およ
び第２の化学電池セル１Ａ，１Ｂにより発生する起電力
の和として１．１１Ｖが得られる。
び第２の化学電池セル１Ａ，１Ｂにより発生する起電力
の和として１．１１Ｖが得られる。
【００３０】ここで式（１），（２）を整理すると式
（３）となる。
（３）となる。
【００３１】
【化３】
【００３２】これは負極においてＺn (s) が溶出し、正
極においてＣu (s) が析出する、従来のダニエル電池の
電池反応である。つまり図２中、破線で囲んだ部分はダ
ニエル電池におけるセパレータとして作用している。し
かし素焼き陶器等で作られた従来のダニエル電池のセパ
レータは、電解液であるＨ2 ＳＯ4(aq) と正極活物質溶
液であるＣu ＳＯ4(aq) とが混合するのに対し、本発明
の電池における破線で囲んだ部分は、第１の化学電池セ
ル１Ａの電解液４Ａの特定のイオン（Ｈ+ （液中ではＨ
3 Ｏ+ イオン））だけが一旦ガス化して第２の化学電池
セル１Ｂの正極活物質溶液４ＢであるＣu ＳＯ4(aq) に
移動し、従来のダニエル電池のように電解液と正極活物
質溶液との混合により自己放電してしまうという問題が
ない。
極においてＣu (s) が析出する、従来のダニエル電池の
電池反応である。つまり図２中、破線で囲んだ部分はダ
ニエル電池におけるセパレータとして作用している。し
かし素焼き陶器等で作られた従来のダニエル電池のセパ
レータは、電解液であるＨ2 ＳＯ4(aq) と正極活物質溶
液であるＣu ＳＯ4(aq) とが混合するのに対し、本発明
の電池における破線で囲んだ部分は、第１の化学電池セ
ル１Ａの電解液４Ａの特定のイオン（Ｈ+ （液中ではＨ
3 Ｏ+ イオン））だけが一旦ガス化して第２の化学電池
セル１Ｂの正極活物質溶液４ＢであるＣu ＳＯ4(aq) に
移動し、従来のダニエル電池のように電解液と正極活物
質溶液との混合により自己放電してしまうという問題が
ない。
【００３３】なお充電する場合には、電池の正負の端子
３３１Ａ，３３１Ｂ間に正端子３３１Ｂを正として１．
１１Ｖ以上の電圧を印加することにより、式（１），
（２）の左向き矢印の反応が進行し、第１および第２の
化学電池セル１Ａ，１Ｂがともに充電される。
３３１Ａ，３３１Ｂ間に正端子３３１Ｂを正として１．
１１Ｖ以上の電圧を印加することにより、式（１），
（２）の左向き矢印の反応が進行し、第１および第２の
化学電池セル１Ａ，１Ｂがともに充電される。
【００３４】（第２実施形態）図３は本発明の第２の電
池の概要図で、図中、図１、図２と実質的に同じ作用を
するものについては同一の番号を付し、第１実施形態と
の相違点を中心に説明する。この電池は、形状が図１の
ものと同じで、相違点は主に電極等の材質である。第２
の化学電池セル１Ｃの正極３Ｃは、オキシ水酸化ニッケ
ル（Ｎi ＯＯＨ）層が形成されたＣu で、Ｎi ＯＯＨが
正極活物質となる。電解液４ＣとしてＫＯＨ(aq)（ＫＯ
Ｈ：少量添加）が用いられている。したがってケーシン
グは耐酸性および耐アルカリ性の材質のものが用いられ
る。
池の概要図で、図中、図１、図２と実質的に同じ作用を
するものについては同一の番号を付し、第１実施形態と
の相違点を中心に説明する。この電池は、形状が図１の
ものと同じで、相違点は主に電極等の材質である。第２
の化学電池セル１Ｃの正極３Ｃは、オキシ水酸化ニッケ
ル（Ｎi ＯＯＨ）層が形成されたＣu で、Ｎi ＯＯＨが
正極活物質となる。電解液４ＣとしてＫＯＨ(aq)（ＫＯ
Ｈ：少量添加）が用いられている。したがってケーシン
グは耐酸性および耐アルカリ性の材質のものが用いられ
る。
【００３５】この電池では、正極活物質であるＮi ＯＯ
Ｈが正電荷を放出して加水反応し電解液４Ｃ中に溶出す
る。負極２Ｂの白金綿の表面では、第１の化学電池セル
１Ａにおいて発生したＨ2(g)がＯＨ- と反応してＨ2 Ｏ
となって吸収され、式（４）の右向き矢印の電池反応が
進行する。この反応により第２の化学電池セル１Ｃの正
負両極２Ｂ，３Ｃ間には、約１．３５Ｖの起電力が発生
する。
Ｈが正電荷を放出して加水反応し電解液４Ｃ中に溶出す
る。負極２Ｂの白金綿の表面では、第１の化学電池セル
１Ａにおいて発生したＨ2(g)がＯＨ- と反応してＨ2 Ｏ
となって吸収され、式（４）の右向き矢印の電池反応が
進行する。この反応により第２の化学電池セル１Ｃの正
負両極２Ｂ，３Ｃ間には、約１．３５Ｖの起電力が発生
する。
【００３６】
【化４】
【００３７】しかして電池全体では、起電力は、第１お
よび第２の化学電池セル１Ａ，１Ｃにより発生する起電
力の和として２．１１Ｖが得られる。充電する場合に
は、電池の正負極３Ａ，３Ｃ間に正極３Ｃを正として
２．１１Ｖ以上の電圧を印加することにより、式
（１），（４）の左向き矢印の反応が進行し、第１およ
び第２の化学電池セル１Ａ，１Ｃがともに充電される。
よび第２の化学電池セル１Ａ，１Ｃにより発生する起電
力の和として２．１１Ｖが得られる。充電する場合に
は、電池の正負極３Ａ，３Ｃ間に正極３Ｃを正として
２．１１Ｖ以上の電圧を印加することにより、式
（１），（４）の左向き矢印の反応が進行し、第１およ
び第２の化学電池セル１Ａ，１Ｃがともに充電される。
【００３８】ところで第２の化学電池セル１Ｃはすでに
述べた高圧型ニッケル・水素蓄電池と同様の構成であ
る。本発明の電池では、高圧型ニッケル・水素蓄電池に
おいて負極活物質となるＨ2(g)は第１の化学電池セル１
Ａにおいて電池反応により発生したものであり、しかも
発生したＨ2(g)と等量のＨ2(g)が第２の化学電池セル１
Ｃの負極２Ｂより吸収されるから、Ｈ2(g)を蓄える高圧
容器等の特殊な部材が不要である。すなわち本発明の電
池は、従来のニッケル・水素蓄電池の汎用性を高めた電
池ということができる。
述べた高圧型ニッケル・水素蓄電池と同様の構成であ
る。本発明の電池では、高圧型ニッケル・水素蓄電池に
おいて負極活物質となるＨ2(g)は第１の化学電池セル１
Ａにおいて電池反応により発生したものであり、しかも
発生したＨ2(g)と等量のＨ2(g)が第２の化学電池セル１
Ｃの負極２Ｂより吸収されるから、Ｈ2(g)を蓄える高圧
容器等の特殊な部材が不要である。すなわち本発明の電
池は、従来のニッケル・水素蓄電池の汎用性を高めた電
池ということができる。
【００３９】なお第１の化学電池セル１Ａにおいて負極
３ＡをＺn で構成したが、鉄（Ｆe）でもよい。この場
合、第１の化学電池セル１Ａにおける起電力は０．４４
Ｖであるから、電池全体としては第２の化学電池セル１
Ｃと合わせて１．７９Ｖの起電力が得られることにな
る。
３ＡをＺn で構成したが、鉄（Ｆe）でもよい。この場
合、第１の化学電池セル１Ａにおける起電力は０．４４
Ｖであるから、電池全体としては第２の化学電池セル１
Ｃと合わせて１．７９Ｖの起電力が得られることにな
る。
【００４０】（第３実施形態）図４に本発明の第３の電
池の概要図を示す。図中、図３と実質的に同じ作用をす
るものについては同一の番号を付し、第２実施形態との
相違点を中心に説明する。この電池は図３に示した第２
の電池において、第１の化学電池セルを別の構成とした
ものであり、相違点は主に電極等の材質である。図４に
おいて、第１の化学電池セル１Ｄは、負極３Ｄがカルシ
ウム（Ｃa ）で、負極活物質でもある。電解液４Ｄとし
て硝酸溶液（ＨＮＯ3(aq) ）が用いられている。
池の概要図を示す。図中、図３と実質的に同じ作用をす
るものについては同一の番号を付し、第２実施形態との
相違点を中心に説明する。この電池は図３に示した第２
の電池において、第１の化学電池セルを別の構成とした
ものであり、相違点は主に電極等の材質である。図４に
おいて、第１の化学電池セル１Ｄは、負極３Ｄがカルシ
ウム（Ｃa ）で、負極活物質でもある。電解液４Ｄとし
て硝酸溶液（ＨＮＯ3(aq) ）が用いられている。
【００４１】負極３ＤのＣa (s) が負電荷を放出しＣa
2+となって電解液４Ｄ中に溶出し、電解液４Ｄ中のＨ3
Ｏ+ が正極２Ａの白金綿の表面においてその触媒作用で
還元しＨ2(g)となって正極２Ａより放出される。この反
応は式（５）により表される。この反応により第１の化
学電池セル１Ｄの正負両極２Ａ，３Ｄ間に２．８６６Ｖ
の起電力が発生する。
2+となって電解液４Ｄ中に溶出し、電解液４Ｄ中のＨ3
Ｏ+ が正極２Ａの白金綿の表面においてその触媒作用で
還元しＨ2(g)となって正極２Ａより放出される。この反
応は式（５）により表される。この反応により第１の化
学電池セル１Ｄの正負両極２Ａ，３Ｄ間に２．８６６Ｖ
の起電力が発生する。
【００４２】
【化５】
【００４３】しかして電池全体では、起電力は、第１お
よび第２の化学電池セル１Ｄ，１Ｃにより発生する起電
力の和として約４．２Ｖが得られる。充電する場合に
は、電池の正負極３Ｄ，３Ｃ間に第２の化学電池セル１
Ｃの正極３Ｃを正として約４．２Ｖ以上の電圧を印加す
ることにより、式（４），（５）の左向き矢印の反応が
進行し、第１および第２の化学電池セル１Ｄ，１Ｃがと
もに充電される。
よび第２の化学電池セル１Ｄ，１Ｃにより発生する起電
力の和として約４．２Ｖが得られる。充電する場合に
は、電池の正負極３Ｄ，３Ｃ間に第２の化学電池セル１
Ｃの正極３Ｃを正として約４．２Ｖ以上の電圧を印加す
ることにより、式（４），（５）の左向き矢印の反応が
進行し、第１および第２の化学電池セル１Ｄ，１Ｃがと
もに充電される。
【００４４】（第４実施形態）図５は本発明の第４の電
池を示すもので、図中、図１と実質的に同じ作用をする
部分については同一番号を付し、第１実施形態との相違
点を中心に説明する。この電池は第１の化学電池セル１
Ｅと第２の化学電池セル１Ｆとを密閉容器体たる矩形の
ケーシング７に一体構成したものである。ケーシング７
は絶縁材たる耐酸性の電気絶縁樹脂で構成されたもの
で、実質的に密閉構造のものである。ケーシング７内
は、２つの隔壁２Ｅ，２Ｆにより相隣れる３つの室７１
Ｅ，７１Ｆ，７２に分割してある。隔壁２Ｅ，２Ｆはケ
ーシング７の内壁面に形成された段部７０２および後述
する導通部材８により位置決めされるとともに、ケーシ
ング７との接触面積を増やすことで室７１Ｅ，７１Ｆ，
７２が液密に分割される。
池を示すもので、図中、図１と実質的に同じ作用をする
部分については同一番号を付し、第１実施形態との相違
点を中心に説明する。この電池は第１の化学電池セル１
Ｅと第２の化学電池セル１Ｆとを密閉容器体たる矩形の
ケーシング７に一体構成したものである。ケーシング７
は絶縁材たる耐酸性の電気絶縁樹脂で構成されたもの
で、実質的に密閉構造のものである。ケーシング７内
は、２つの隔壁２Ｅ，２Ｆにより相隣れる３つの室７１
Ｅ，７１Ｆ，７２に分割してある。隔壁２Ｅ，２Ｆはケ
ーシング７の内壁面に形成された段部７０２および後述
する導通部材８により位置決めされるとともに、ケーシ
ング７との接触面積を増やすことで室７１Ｅ，７１Ｆ，
７２が液密に分割される。
【００４５】隔壁２Ｅ，２Ｆはニッケル、炭素等の多孔
質導電材に白金の触媒層が形成された多孔性触媒を平板
状に成形したもので、一方の隔壁（図例では左側）２Ｅ
が第１の化学電池セル１Ｅの正極２Ｅとなり、他方の隔
壁（図例では右側）２Ｆが第２の化学電池セル１Ｆの負
極２Ｆとなる。
質導電材に白金の触媒層が形成された多孔性触媒を平板
状に成形したもので、一方の隔壁（図例では左側）２Ｅ
が第１の化学電池セル１Ｅの正極２Ｅとなり、他方の隔
壁（図例では右側）２Ｆが第２の化学電池セル１Ｆの負
極２Ｆとなる。
【００４６】第１の化学電池セル１Ｅは、第１の触媒で
かつ隔壁でもある隔壁２Ｅとケーシング７とで形成され
る室（図例では左側の室）７１Ｅに亜鉛製の負極３Ｅが
設けてある。負極３Ｅは第１実施形態における第１の化
学電池セル１Ａの負極３Ａと実質的に同じもので、水平
板３１Ｅと結合した縦板３２Ｅからは棒状部３３Ｅが水
平に延びケーシング側壁７０４を貫通しこれより突出し
ている。棒状部３３Ｅの突出部３３１Ｅがこの電池の負
側の端子３３１Ｅとなる。
かつ隔壁でもある隔壁２Ｅとケーシング７とで形成され
る室（図例では左側の室）７１Ｅに亜鉛製の負極３Ｅが
設けてある。負極３Ｅは第１実施形態における第１の化
学電池セル１Ａの負極３Ａと実質的に同じもので、水平
板３１Ｅと結合した縦板３２Ｅからは棒状部３３Ｅが水
平に延びケーシング側壁７０４を貫通しこれより突出し
ている。棒状部３３Ｅの突出部３３１Ｅがこの電池の負
側の端子３３１Ｅとなる。
【００４７】第１の室７１Ｅには図略の注入口より電解
液４ＥたるＨ2 ＳＯ4(aq) 溶液が注入され、この中に負
極３Ｅが浸漬する。
液４ＥたるＨ2 ＳＯ4(aq) 溶液が注入され、この中に負
極３Ｅが浸漬する。
【００４８】第２の化学電池セル１Ｆは、第２の触媒で
かつ隔壁でもある２Ｆとケーシング７とで形成される第
２の室（図例では右側）７１Ｆに、第１の化学電池セル
１Ｅの負極３Ｅと略同形で銅製の正極３Ｆが設けてあ
る。正極３Ｆは第１実施形態における第２の化学電池セ
ル１Ｂの正極３Ｂと実質的に同じもので、水平板３１Ｆ
と結合した縦板３２Ｆからは棒状部３３Ｆが水平に延び
ケーシング側壁７０５を貫通しこれより突出している。
棒状部３３Ｆの突出部３３１Ｆがこの電池の正側の端子
３３１Ｆとなる。
かつ隔壁でもある２Ｆとケーシング７とで形成される第
２の室（図例では右側）７１Ｆに、第１の化学電池セル
１Ｅの負極３Ｅと略同形で銅製の正極３Ｆが設けてあ
る。正極３Ｆは第１実施形態における第２の化学電池セ
ル１Ｂの正極３Ｂと実質的に同じもので、水平板３１Ｆ
と結合した縦板３２Ｆからは棒状部３３Ｆが水平に延び
ケーシング側壁７０５を貫通しこれより突出している。
棒状部３３Ｆの突出部３３１Ｆがこの電池の正側の端子
３３１Ｆとなる。
【００４９】第２の室７１Ｆには図略の注入口より第２
の化学電池セル１Ｆの正極活物質溶液４ＦとしてＣu Ｓ
Ｏ4(aq) が注入される。
の化学電池セル１Ｆの正極活物質溶液４ＦとしてＣu Ｓ
Ｏ4(aq) が注入される。
【００５０】第１の化学電池セル１Ｅの正極２Ｅ、第２
の化学電池セル１Ｆの負極２Ｆおよびケーシング７とで
形成された密閉室たる第３の室７２には、ケーシング７
の壁面７０１に沿って金属枠８が嵌めてある。金属枠８
は銅や鉄又は白金等の導電性の細長い長方形の金属板を
ロ字状の枠に加工したもので、一方の側縁８１が第１の
化学電池セル１Ｅの正極２Ｅと圧接し、他方の側縁８２
が第２の化学電池セル１Ｆの負極２Ｆと圧接し、これら
正極２Ｅと負極２Ｆとを導通せしめる導通部材８として
ある。導通部材８により第１の化学電池セル１Ｅの正極
２Ｅと第２の化学電池セル１Ｆの負極２Ｆとが導通する
ことで、第１の化学電池セル１Ｅと第２の化学電池セル
１Ｆとが直列に接続される。起電力は第１の化学電池セ
ル１Ｅの負極３Ｅの突出部３３１Ｅと第２の化学電池セ
ル１Ｆの正極３Ｆの突出部３３１Ｆとから取り出され
る。
の化学電池セル１Ｆの負極２Ｆおよびケーシング７とで
形成された密閉室たる第３の室７２には、ケーシング７
の壁面７０１に沿って金属枠８が嵌めてある。金属枠８
は銅や鉄又は白金等の導電性の細長い長方形の金属板を
ロ字状の枠に加工したもので、一方の側縁８１が第１の
化学電池セル１Ｅの正極２Ｅと圧接し、他方の側縁８２
が第２の化学電池セル１Ｆの負極２Ｆと圧接し、これら
正極２Ｅと負極２Ｆとを導通せしめる導通部材８として
ある。導通部材８により第１の化学電池セル１Ｅの正極
２Ｅと第２の化学電池セル１Ｆの負極２Ｆとが導通する
ことで、第１の化学電池セル１Ｅと第２の化学電池セル
１Ｆとが直列に接続される。起電力は第１の化学電池セ
ル１Ｅの負極３Ｅの突出部３３１Ｅと第２の化学電池セ
ル１Ｆの正極３Ｆの突出部３３１Ｆとから取り出され
る。
【００５１】かかる構造でも第１の実施形態のごとく、
第１の化学電池セル１Ｅの電池反応により生じたＨ2(g)
が正極２Ｅの第３の室７２内に向いた面（放出面）２１
Ｅより放出され、第２の化学電池セル１Ｆの負極２Ｆの
第３の室７２内に向いた面（吸収面）２１Ｆより吸収さ
れて第２の化学電池セル１Ｆにおける電池反応の負極活
物質として供給される。本実施形態では、第１の化学電
池セル１Ｅの正極２Ｅと第２の化学電池セル１Ｆの負極
２Ｆとに多孔性触媒を用いることで、液相領域である第
１、第２の室７１Ｅ，７１Ｆに満たされているＨ2 ＳＯ
4(aq) 、Ｃu ＳＯ4(aq) が気相領域である第３の室７２
内へ漏出することが防止され、電池の姿勢が限定される
ことなく広範囲の用途に用いることができる。
第１の化学電池セル１Ｅの電池反応により生じたＨ2(g)
が正極２Ｅの第３の室７２内に向いた面（放出面）２１
Ｅより放出され、第２の化学電池セル１Ｆの負極２Ｆの
第３の室７２内に向いた面（吸収面）２１Ｆより吸収さ
れて第２の化学電池セル１Ｆにおける電池反応の負極活
物質として供給される。本実施形態では、第１の化学電
池セル１Ｅの正極２Ｅと第２の化学電池セル１Ｆの負極
２Ｆとに多孔性触媒を用いることで、液相領域である第
１、第２の室７１Ｅ，７１Ｆに満たされているＨ2 ＳＯ
4(aq) 、Ｃu ＳＯ4(aq) が気相領域である第３の室７２
内へ漏出することが防止され、電池の姿勢が限定される
ことなく広範囲の用途に用いることができる。
【００５２】なお本実施形態では、第１実施形態のよう
にダニエル電池型の構成物質としたが、本実施形態の第
２の化学電池セルを、第２実施形態の第２の化学電池セ
ルの構成物質としてもよい。また本実施形態の第１の化
学電池セルを、第３実施形態の第１の化学電池セルの構
成物質としてもよく、任意に第１の化学電池セルと第２
の化学電池セルの組み合わせを工夫してもよい。
にダニエル電池型の構成物質としたが、本実施形態の第
２の化学電池セルを、第２実施形態の第２の化学電池セ
ルの構成物質としてもよい。また本実施形態の第１の化
学電池セルを、第３実施形態の第１の化学電池セルの構
成物質としてもよく、任意に第１の化学電池セルと第２
の化学電池セルの組み合わせを工夫してもよい。
【００５３】多孔性触媒は本実施形態のものに限定され
るものではなく電解液中のイオンを酸化還元し得る材質
の触媒であれば用いられ得る。また第１の化学電池セル
の触媒と第２の化学電池セルの触媒とが種類の異なる構
成としてもよい。
るものではなく電解液中のイオンを酸化還元し得る材質
の触媒であれば用いられ得る。また第１の化学電池セル
の触媒と第２の化学電池セルの触媒とが種類の異なる構
成としてもよい。
【００５４】また上記各実施形態の電池は、これを直列
に複数接続して高い電圧を取り出す構成としてもよい。
に複数接続して高い電圧を取り出す構成としてもよい。
【図１】本発明の第１の電池の一部破壊斜視図である。
【図２】本発明の第１の電池の概要図である。
【図３】本発明の第２の電池の概要図である。
【図４】本発明の第３の電池の概要図である。
【図５】本発明の第４の電池の一部破壊斜視図である。
１Ａ，１Ｄ，１Ｅ 第１の化学電池セル １Ｂ，１Ｃ，１Ｆ 第２の化学電池セル ２Ａ，３Ｂ，３Ｃ，２Ｅ，３Ｆ 正極 ２１Ａ 上面（放出面） ２１Ｅ 面（放出面） ３Ａ，２Ｂ，３Ｄ，３Ｅ，２Ｆ 負極 ２１Ｂ 上面（吸収面） ２１Ｆ 面（吸収面） ４Ａ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ 電解液 ４Ｂ，４Ｆ 正極活物質溶液 ５，７ ケーシング（密閉容器体） ５０２ 仕切り壁 ５１Ａ，５１Ｂ 槽 ７１Ｅ，７１Ｆ 室 ５２，７２ 密閉室 ６，８ 導通部材
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年３月４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】槽５１Ｂには図略の注入口より正極活物質
溶液４Ｂとして硫酸銅溶液（ＣｕＳＯ４（ａｑ））が注
入される。正極活物質溶液４Ｂは、これに負極２Ｂが下
面２２Ｂ側で浸漬し負極２Ｂの上面２１Ｂが正極活物質
溶液４Ｂ液面（図中、破線で示す）よりも上側となるよ
うに注入量を設定する。
溶液４Ｂとして硫酸銅溶液（ＣｕＳＯ４（ａｑ））が注
入される。正極活物質溶液４Ｂは、これに負極２Ｂが下
面２２Ｂ側で浸漬し負極２Ｂの上面２１Ｂが正極活物質
溶液４Ｂ液面（図中、破線で示す）よりも上側となるよ
うに注入量を設定する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】一方、第２の化学電池セル１Ｂでは、第１
の化学電池セル１Ａの正極２Ａにおいて発生したＨ
２（ｇ）が、ケーシング５、第１の化学電池セル１Ａの
正極２Ａおよび第２の化学電池セル１Ｂの負極２Ｂで形
成される密閉室５２から漏れることなく負極２Ｂに達
し、その白金綿表面において酸化し、再びＨ３Ｏ＋とな
って正極活物質溶液４Ｂ（ＣｕＳＯ４（ａｑ））中に溶
け込む（Ｈ３Ｏ＋が正極２Ａに正の電荷を放出してＨ
２（ｇ）を発生する反応と、Ｈ２（ｇ）が負極２Ｂで酸
化され（正の電荷をもらい）再びＨ３Ｏ＋となる反応
は、正極２Ａと負極２Ｂは導通部材６で電気的に接続さ
れているので、可逆反応となる）。また元素Ｃｕは、常
温では金属状態の方が安定している物質であるので、負
極２ＢでＨ３Ｏ＋が発生することにより、正極活物質溶
液４Ｂ（ＣｕＳＯ４（ａｑ））のＣｕ２＋は、正極３Ｂ
で金属Ｃｕとして析出する。すなわち第２の化学電池セ
ル１Ｂでは式（２）の反応が進行する。
の化学電池セル１Ａの正極２Ａにおいて発生したＨ
２（ｇ）が、ケーシング５、第１の化学電池セル１Ａの
正極２Ａおよび第２の化学電池セル１Ｂの負極２Ｂで形
成される密閉室５２から漏れることなく負極２Ｂに達
し、その白金綿表面において酸化し、再びＨ３Ｏ＋とな
って正極活物質溶液４Ｂ（ＣｕＳＯ４（ａｑ））中に溶
け込む（Ｈ３Ｏ＋が正極２Ａに正の電荷を放出してＨ
２（ｇ）を発生する反応と、Ｈ２（ｇ）が負極２Ｂで酸
化され（正の電荷をもらい）再びＨ３Ｏ＋となる反応
は、正極２Ａと負極２Ｂは導通部材６で電気的に接続さ
れているので、可逆反応となる）。また元素Ｃｕは、常
温では金属状態の方が安定している物質であるので、負
極２ＢでＨ３Ｏ＋が発生することにより、正極活物質溶
液４Ｂ（ＣｕＳＯ４（ａｑ））のＣｕ２＋は、正極３Ｂ
で金属Ｃｕとして析出する。すなわち第２の化学電池セ
ル１Ｂでは式（２）の反応が進行する。
Claims (3)
- 【請求項１】 ２種類の化学電池セルを具備し、第１の
化学電池セルは、その正極を、電解液中のイオンを還元
してガス化する第１の触媒で構成し、第２の化学電池セ
ルは、その負極を、上記正極より放出されたガスを吸収
して酸化しイオン化せしめる第２の触媒で構成して上記
ガスを負極活物質とし、第１の化学電池セルの正極にお
ける上記ガスの放出面と第２の化学電池セルの負極にお
ける上記ガスの吸収面とを壁面の一部とする密閉室を設
け、かつ第１の化学電池セルの正極と第２の化学電池セ
ルの負極とを導通せしめて上記両化学電池セルを直列接
続し、第１の化学電池セルの負極と第２の化学電池セル
の正極とを放電用または充電用の電極としたことを特徴
とする電池。 - 【請求項２】 請求項１記載の電池において、絶縁材で
形成した密閉容器体の内部を、絶縁材の仕切り壁により
左右に２槽に分割し、上記第１の化学電池セルを、一方
の槽に満たした電解液と、板状かつガス流通可能に形成
した上記第１の触媒をその下面側で電解液に浸漬せしめ
てなる正極と、上記電解液中に浸漬せしめた負極とで構
成し、上記第２の化学電池セルを、他方の槽に満たした
電解液もしくは正極活物質溶液と、板状かつガス流通可
能に形成した第２の触媒をその下面側で浸漬せしめてな
る負極と、上記電解液もしくは正極活物質溶液中に浸漬
せしめた正極とで構成し、上記第１の触媒と第２の触媒
とを導通部材により接続した電池。 - 【請求項３】 請求項１記載の電池において、上記第１
および第２の触媒を多孔性触媒で構成しかつ板状に形成
して、これにより、絶縁材で形成した密閉容器体の内部
を相隣れる３室に液密に分割し、上記第１の化学電池セ
ルを、上記第１の触媒と上記密閉容器体とで形成した第
１の室に満たした電解液と、上記第１の触媒でなる正極
と、電解液中に浸漬した負極とで構成し、上記第２の化
学電池セルを、上記第２の触媒と上記密閉容器体とで形
成した第２の室に満たした電解液もしくは正極活物質溶
液と、上記第２の触媒でなる負極と、電解液もしくは正
極活物質溶液中に浸漬した正極とで構成し、上記第１の
触媒と第２の触媒とを導通部材により接続した電池。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9037181A JP2956027B2 (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 電 池 |
| US09/017,663 US6033796A (en) | 1997-02-04 | 1998-02-03 | Chemical reaction battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9037181A JP2956027B2 (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 電 池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10223250A true JPH10223250A (ja) | 1998-08-21 |
| JP2956027B2 JP2956027B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=12490428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9037181A Expired - Fee Related JP2956027B2 (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 電 池 |
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|---|---|
| US (1) | US6033796A (ja) |
| JP (1) | JP2956027B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001039312A1 (de) * | 1999-11-19 | 2001-05-31 | Werner Henze | Elektrochemische energiespeichernde zelle |
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|---|---|---|---|---|
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| US7960054B2 (en) * | 2002-01-10 | 2011-06-14 | Excellatron Solid State Llc | Packaged thin film batteries |
| US20070094865A1 (en) * | 2002-01-10 | 2007-05-03 | Ji-Guang Zhang | Packaged thin film batteries and methods of packaging thin film batteries |
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| CN101351907B (zh) * | 2005-10-11 | 2010-09-29 | 埃克塞勒特龙固体公司 | 制造锂电池的方法 |
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| US10320033B2 (en) * | 2008-01-30 | 2019-06-11 | Enlighten Innovations Inc. | Alkali metal ion battery using alkali metal conductive ceramic separator |
| US20090239132A1 (en) * | 2008-03-20 | 2009-09-24 | Excellatron Solid State, Llc | Oxygen battery system |
| US10056651B2 (en) | 2010-11-05 | 2018-08-21 | Field Upgrading Usa, Inc. | Low temperature secondary cell with sodium intercalation electrode |
| US10020543B2 (en) | 2010-11-05 | 2018-07-10 | Field Upgrading Usa, Inc. | Low temperature battery with molten sodium-FSA electrolyte |
| US10224577B2 (en) | 2011-11-07 | 2019-03-05 | Field Upgrading Usa, Inc. | Battery charge transfer mechanisms |
| US10854929B2 (en) | 2012-09-06 | 2020-12-01 | Field Upgrading Usa, Inc. | Sodium-halogen secondary cell |
| WO2022236283A1 (en) * | 2021-05-05 | 2022-11-10 | Battelle Energy Alliance, Llc | Electrochemical membrane apparatus including an electrochemical membrane reactor, and related methods |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE390088B (sv) * | 1975-03-14 | 1976-11-29 | O Lindstrom | Slutet ackumulatorbatteri |
| US4296184A (en) * | 1980-01-03 | 1981-10-20 | Stachurski John Z O | Electrochemical cell |
| US4554222A (en) * | 1980-08-18 | 1985-11-19 | Solomon Zaromb | Metal-consuming power generation apparatus and methods |
| US4565749A (en) * | 1984-12-26 | 1986-01-21 | Ford Aerospace & Communications Corporation | Lightweight bipolar metal-gas battery |
-
1997
- 1997-02-04 JP JP9037181A patent/JP2956027B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-02-03 US US09/017,663 patent/US6033796A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001039312A1 (de) * | 1999-11-19 | 2001-05-31 | Werner Henze | Elektrochemische energiespeichernde zelle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6033796A (en) | 2000-03-07 |
| JP2956027B2 (ja) | 1999-10-04 |
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