JPS5846535Y2 - 金属↓−空気電池 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はマグネシウム又はマグネシウム合金（以下マグ
ネシウムと称す）など金属を陰極とし、カーボンなどと
を空気陽極とし、電解液として海水、あるいは淡水を取
り入れてこれを電解液とする金属−空気電池に関する。

従来この種の電池は電解液の循環性が悪く電槽内によど
みやすくなっているため極板間の電池反応で生じる難溶
性の生成物ＣＭｇ（ＯＨ）２）が両極板間に浮遊し、こ
れが原因となって電池出力が低下する問題があった。

本考案は上述した事情に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは電解液を循環させることにより生成物
を電池特性に影響を与えない電池底部に沈澱させて該生
成物による出力低下を防止し、もって電池特性を向上す
ることができる金属−空気電池を提供するものである。

すなわち本考案は電槽内にその内底面と離間せしめて空
気陽極板と金属陰極板とを離間対向して配設し、該陰、
陽極板の周囲に突設した枠が互いに当接又は近接して、
前記電槽内側面と枠との間に電解液の循環流路を形成し
てなる金属−空気電池である。

以下本考案の実施例を図面にもとづいて説明する。

第１図は金属−空気電池の断面図で、この電池は電槽１
内に、空気陽極板２とマグネシウム陰極板３とを取付け
た複数個の空気供給箱体５を一定間隔で収容して複数セ
ル形成している。

上記電槽１は第２図及び第３図に示すように、底部を閉
塞し、上部側面に注液口４・・・・・・を開口している
。

この注液口４・・・・・・は海水を電槽１内に流入出す
るためのもので、両極板２，３の収容位置よりも上方に
開口している。

この場合注液口４・・・・・・は両極板２，３から５〜
１０ｍｍ上方に開口するのが好ましい。

さらに上記空気供給箱体５は絶縁性の合成樹脂からなり
、その横巾を電槽内壁間の間隔に等しく形成して電槽１
内に液密に嵌装している。

また該箱体５はその一面に矩形状の透窓６を開口し、そ
の周縁に空気陽極板２を接着固定している。

この空気陽極板２は例えば多孔性焼結カーボンに撥水処
理をほどこした平板状のもので、その周囲に枠７を取付
けている。

この枠７は第４図に示すように両側の縦枠７ａ、７ａを
空気陽極板２よりも前方につき出し、上部及び下部の横
枠７ｂ、７ｂを空気陽極板２の厚みよりも小中に形成し
ている。

また上記空気供給箱体５は第５図に示すように空気陽極
板２を設けた側壁と対向する側壁を下方に延出しており
、この延出部５ａを電槽底部に接合している。

さらにこの側壁にはマグネシウム陰極板３が接着固定さ
れ、この陰板極板３の両側には断面り字形状のガイド枠
８，８が設けられている。

このように空気供給箱体５に設けた空気陽極板２とこれ
に隣接する空気供給箱体５に設けたマグネシウム陰極板
３とは枠７ａと８とを当接することにより、所望間隔離
間しており、両極板２，３間に間隙９ａを形成している
。

この場合両極板２，３間の間隙９ａは２ｍｍ以下が好ま
しい。

この場合枠７ａと８とを当接せずにＱ、５ｍｍ以下に近
接していてもよい。

そしてこのとき電槽内側面と枠７，８との間に形成され
る間隙９ｂ、９ｂの巾はそれぞれ３ｍｍ以上とすること
が好ましい。

また電槽内底面と極板２，３の下部との間は第２図及び
第３図に示すように離間しており間隙９Ｃが形成されて
いる。

この場合間隙９Ｃの高さは難溶性生成物を沈澱させるた
めに実用上５〜ｌＱｍｍ以上が好適である。

このように電槽１と両極板２，３との間に互いに連通す
る間隙９ ａ 、９ ｂ 、９ Ｃが形成され、これら
間隙９ ａ 、９ ｂ 、９ Ｃで電解液１０の循環流
路９を形成している。

なお図中２ａは空気陽極板のリード線、２ｂはマグネシ
ウム陰極板のリード線である。

また第１図に示すように電槽１の内壁にもマグネシウム
陰極板３が取付けられ、最端部の空気供給箱体５に設け
られた空気陽極板２と対向している。

しかして上述の如く構成された金属−空気電池は海水中
に浮遊した状態で使用され、海水を電解液１０として作
動するもので、電解液１０は矢印に示す如く循環流路９
を循環して流動する。

すなわち空気陽極板２とマグネシウム陰極板３との反応
で水素ガスと難溶性のＭｇ（ＯＨ）２が生成され、この
生成物１１と電解液１０は水素ガスの上昇力により上方
に流動する。

ここで水素ガスは注液口４を通って外部に放出されるが
、生成物１１と電解液１０は間隙９ｂ、９ｂを通って電
槽１底部に流下する。

ここで難溶性の生成物１１は電槽１の底部に沈澱し、電
解液１０のみが両極板２，３間の間隙９ａを再び通って
上昇する。

このように電解液１０が電槽１内を循環流動して電槽１
０底部にたまるので、生成物が、陰陽極板間に浮遊する
ことがなくしたがって電池出力の低下を防止することが
できる。

また上記実施例によれば注液口４を陰板２，３より上方
に設けているので、電解液１０が電槽１の外部を通って
別のセル内に流動するのを防止し、各セル間でリーク電
流が生じるのを阻止することができる。

このため電池特性が向上する。

なお上記金属−空気電池は電槽底部が閉塞されているの
で浮遊式のものに限らず、陸上などに設置する設置式の
ものにもそのまま適用できる。

この場合も生成物１１がすみやかに循環されて電槽１底
部に溜り、しかも電解液が間隙９ｂ、９Ｃおよび陰、陽
極板の上方にもあるため全体の液量が多く、電解液の供
給がすみやかになされるので寿命が長くなる。

次に本考案の具体的実施例につき説明する。

空気陽極板２として活性炭を焼結して撥水剤処理した縦
４６０ｍｍ、横４５Ｑ ｍｍ、厚さ３ｍｍのものを使用
し、マグネシウム陰極板３として陽極板２と同形状のも
のを使用した。

これら極板２，３をそれぞれ電槽１内に収容して、３セ
ルの電池を作製した。

この場合両極板２，３間の間隔を１．５ｍｍ、枠７，８
と電槽内壁との間隔を２ｍｍ電槽内底面と極板２．３の
下面との間隔を１０ｍｍとした。

このようにして得られた金属−空気電池を海水中に浮遊
せしめて１５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で２４時間放電し
、時間の経過による電圧の降下量を測定した。

その結果を第６図に曲線ａで示す。

これに対し陽、陰極板２，３の枠７，８を互いに当接又
は近接せず電槽１の内側面と枠７，８との間に電解液の
循環流路９を形成しない従来の金属−空気電池を作製し
た。

この電池を実施例と同様に２４時間放電して時間の経過
による電圧の降下量を測定した。

その結果を第６図に曲線すで示す。以上の結果から明ら
かなように本考案によれば枠を当接又は近接するだけで
電解液を循環して反応生成物が電槽底部に沈澱するよう
にでき極めて簡単にして該生成物による電池出力の低下
を防止して電池特性を向上することができる顕著な効果
を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す金属−空気電池の断面
図、第２図は第１図のＩＩ −ＩＩ線に沿う断面図、第
３図は変１図のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図、第４図
は空気供給箱体に空気陽極板を取付けた状態を示す斜視
図、第５図は空気供給箱体にマグネシウム陰極板を取付
けた状態を示す斜視図、第６図は本考案に係る金属−空
気電池の時間の経過による電圧降下を従来の金属−空気
電池のものと比較して示したグラフである。 １・・・・・・電槽、２・・・・・・空気陽極板、３・
・・・・・マグネシウム陰極板、４・・・・・・注液口
、５・・・・・・空気供給箱体、７・・・・・・枠、７
ａ・・・・・・縦枠、８・・・・・・ガイド枠、９・・
・・・・循環流路、９ａ、９ｂ、９Ｃ・・・・・・間隙
、１０・・・・・・電解液。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電槽内にその内底面と離間せしめて空気陽極板と金属陰
   極板とを離間対向して配設し、該陰、陽極板の周囲に突
   設した枠を互いに当接又は近接して、前記電槽内側面と
   枠との間に電解液の循環流路を形成してなる金属−空気
   電池。