JPS6188468A - 電池 - Google Patents
電池Info
- Publication number
- JPS6188468A JPS6188468A JP59210001A JP21000184A JPS6188468A JP S6188468 A JPS6188468 A JP S6188468A JP 59210001 A JP59210001 A JP 59210001A JP 21000184 A JP21000184 A JP 21000184A JP S6188468 A JPS6188468 A JP S6188468A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- secondary battery
- thin film
- electrode
- energy
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/46—Accumulators structurally combined with charging apparatus
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、太陽光のエネルギを直接電気エネルギに変
換し得ると共に、変換された電気エネルギを蓄積し得る
機能を一体化して形成した電池に関するものである。
換し得ると共に、変換された電気エネルギを蓄積し得る
機能を一体化して形成した電池に関するものである。
一般に太陽電池と二次電池を組合わせて使用することに
よる利点は太陽光の強さ、日照時間に大きな影響を受け
ることなく随時に太陽光エネルギ変換によって得られた
電力を使用できること、及び二次電池充電に要するエネ
ルギ源を特別に補光しなくても電源システムは作動する
などがよく認識されている。
よる利点は太陽光の強さ、日照時間に大きな影響を受け
ることなく随時に太陽光エネルギ変換によって得られた
電力を使用できること、及び二次電池充電に要するエネ
ルギ源を特別に補光しなくても電源システムは作動する
などがよく認識されている。
上記の利点を利用した従来の太陽電池と二次電池の組合
せによる電池としてはそれぞれ独立な太陽電池と二次電
池を結線を介して連結して使用したり、空間的に重ね合
わせて一体化するものが多用されていた。前者の例に、
太陽電池と鉛蓄電池の組合せがある。又後者の例として
は、一つの基盤を介して太陽電池とそれと独立な薄膜二
ｃＫｔｄ池を重ね合わせて使用する例がある。
せによる電池としてはそれぞれ独立な太陽電池と二次電
池を結線を介して連結して使用したり、空間的に重ね合
わせて一体化するものが多用されていた。前者の例に、
太陽電池と鉛蓄電池の組合せがある。又後者の例として
は、一つの基盤を介して太陽電池とそれと独立な薄膜二
ｃＫｔｄ池を重ね合わせて使用する例がある。
従来、前者の例に見られる太陽電池と二次′重油の組合
せにおいて、二次電池として利用畑才りでいる鉛蓄電池
のエネルギ蓄度は通常６５ ｗｈ／７１！、 ２５Ｗ
ｈ ／に９と低い為高出力を出し得す、又二次電池の設
置に大きなスペースを要し複数の太陽電池設置時に有効
にスペースが利用しきれない。更にＭ量も比較的重いと
いう欠点があった。
せにおいて、二次電池として利用畑才りでいる鉛蓄電池
のエネルギ蓄度は通常６５ ｗｈ／７１！、 ２５Ｗ
ｈ ／に９と低い為高出力を出し得す、又二次電池の設
置に大きなスペースを要し複数の太陽電池設置時に有効
にスペースが利用しきれない。更にＭ量も比較的重いと
いう欠点があった。
又後者の例における太陽電池と薄膜二次電池の組合せに
よる電源システムの欠点は、太陽電池と二次電池を一体
化する為に太陽電池のｎ極とＰ極、薄膜二次電池の陰極
と陽極と合計４つの薄膜電極を設けなければならず、電
池製造工程が複雑で費用がかかるという問題点を有して
いた。
よる電源システムの欠点は、太陽電池と二次電池を一体
化する為に太陽電池のｎ極とＰ極、薄膜二次電池の陰極
と陽極と合計４つの薄膜電極を設けなければならず、電
池製造工程が複雑で費用がかかるという問題点を有して
いた。
この発明はこのような問題点を解消するためになされた
もので、太陽電池と高エネルギ密度を有する薄膜二次電
池とを同−基盤上で積層構造状に一体形成することで軽
量・小型にして高いエネルギ重度を有し、且つ薄膜製造
プロセスの少ない電池を提供することを目的とする。
もので、太陽電池と高エネルギ密度を有する薄膜二次電
池とを同−基盤上で積層構造状に一体形成することで軽
量・小型にして高いエネルギ重度を有し、且つ薄膜製造
プロセスの少ない電池を提供することを目的とする。
この発明にかかる電池は、ＰＮ接合を形成するＰ鳩とＮ
層を有する太陽電池のＮ電極と、薄膜状の′−極と固体
電解質を積層構造に形成した薄膜二次電池の陰極とを同
一の共通電極で形成し、同−基盤上に積層構造状に一体
化して構成したものである。
層を有する太陽電池のＮ電極と、薄膜状の′−極と固体
電解質を積層構造に形成した薄膜二次電池の陰極とを同
一の共通電極で形成し、同−基盤上に積層構造状に一体
化して構成したものである。
この発明においては、太陽電池と薄膜二次電池を同−基
盤上で一体化し、かつ太陽電池の電極のうち一つと二次
電池の電極のうちの一つを同一の共通電極としたため、
薄膜電極製造プロセスを短縮でき、且つ全体構成が小型
軽量化されるので、限定された太陽電池設置場所を有効
に使用でき、その為太陽光エネルギを効率良く吸収でき
る。
盤上で一体化し、かつ太陽電池の電極のうち一つと二次
電池の電極のうちの一つを同一の共通電極としたため、
薄膜電極製造プロセスを短縮でき、且つ全体構成が小型
軽量化されるので、限定された太陽電池設置場所を有効
に使用でき、その為太陽光エネルギを効率良く吸収でき
る。
第１図はこの発明における一実施例であり、図中（１）
は太陽電池部のＰ電極を有する透明電極、（２）はＰ層
、（３）はｎ層、（４）は銀により構成されている共通
電極（ｎ電極）、（５）は固体電解質でありＡｇ５Ｓ工
の薄膜で銀イオン導電性固体を成している。又（６）は
二次電池部の陽極を示し、ヨウ化銀、ヨウ素、及び黒鉛
の混合物で構成されている。そして（７）はステンレス
板より成る基板を示す。
は太陽電池部のＰ電極を有する透明電極、（２）はＰ層
、（３）はｎ層、（４）は銀により構成されている共通
電極（ｎ電極）、（５）は固体電解質でありＡｇ５Ｓ工
の薄膜で銀イオン導電性固体を成している。又（６）は
二次電池部の陽極を示し、ヨウ化銀、ヨウ素、及び黒鉛
の混合物で構成されている。そして（７）はステンレス
板より成る基板を示す。
尚（ｓ−ｉ ）は充電用切換スイッチ、（８−２）は放
電用切換スイッチ、（イＪは負荷である。
電用切換スイッチ、（イＪは負荷である。
以上複数の物質で構成される電池の厚みは基板を含めて
１朋以下である。
１朋以下である。
次に上記構成における実施例の動作を第１図を参照しな
がら説明する。
がら説明する。
太ｊ湯尤の光エネルギを受けてＰ ／１ （２）および
ｎ層（８１０両側で電子−正孔対が生成する。ＰＮ接合
部からの拡散長内で生成した電子および正孔は拡散によ
って空間電荷領域に到達し、そこで電子−正孔対は電位
勾配によって引きはなされＰ層（２）の電子はｎＮ（８
１へｎ層（３）の正孔はＰ側層（２）へ移動することで
ＰＮ両電極間に電位差が生じることになる。
ｎ層（８１０両側で電子−正孔対が生成する。ＰＮ接合
部からの拡散長内で生成した電子および正孔は拡散によ
って空間電荷領域に到達し、そこで電子−正孔対は電位
勾配によって引きはなされＰ層（２）の電子はｎＮ（８
１へｎ層（３）の正孔はＰ側層（２）へ移動することで
ＰＮ両電極間に電位差が生じることになる。
以下に太陽電池で得られた電気エネルギを二次電池に充
電する場合について説明する。
電する場合について説明する。
充電用切換スイッチ（８−１）は閉じ放電用切換スイッ
チ（８−２）は開いている。太陽電池のＰ電極（１）か
ら充電用切換スイッチ（８−１） ｅ介して出る外部回
路は二次電池部の陽極（６）に入り閉回路をなしている
。
チ（８−２）は開いている。太陽電池のＰ電極（１）か
ら充電用切換スイッチ（８−１） ｅ介して出る外部回
路は二次電池部の陽極（６）に入り閉回路をなしている
。
太陽光のエネルギで励起されてＰ層（２）からｎ電極（
共通電極）（４）へ移動してきた電子は固体電解質（５
）側の電極面で銀イオンに電子を与えて２Ａｇ ＋
２ｅ−−＋ ２Ａｇ−ｅ ａ −（１）の反応を起さ
せる。
共通電極）（４）へ移動してきた電子は固体電解質（５
）側の電極面で銀イオンに電子を与えて２Ａｇ ＋
２ｅ−−＋ ２Ａｇ−ｅ ａ −（１）の反応を起さ
せる。
一方、二次電池の陽極（６）ではＡｇｌ中のニーが次に
示す反応 ２ニー → 工２ ” ２ｅ−＊ ＩＩ ＩＩ（２）を
起し、電子は外部回路をへて太陽電池のＰ電極（１）に
流れこみ、そこで、太陽光のエネルギによって生じた正
孔と再結合する。固体電解質内ではＡｇ が電荷担体
となって陽極（６）から共通電極（鉛倶・１へと移動す
る。
示す反応 ２ニー → 工２ ” ２ｅ−＊ ＩＩ ＩＩ（２）を
起し、電子は外部回路をへて太陽電池のＰ電極（１）に
流れこみ、そこで、太陽光のエネルギによって生じた正
孔と再結合する。固体電解質内ではＡｇ が電荷担体
となって陽極（６）から共通電極（鉛倶・１へと移動す
る。
このようにして正味の反応は
２Ａｇ＋２ニー →２Ａｇ ＋ １．・・１１（３）
の反応が起こり、太陽電池で生じた電気エネルギは陽極
、陰極缶活物質の化学エネルギとして二次電池に貯くわ
えられる。
の反応が起こり、太陽電池で生じた電気エネルギは陽極
、陰極缶活物質の化学エネルギとして二次電池に貯くわ
えられる。
次に二次電池の放電反応について述べる。
二次電池に充電されたエネルギを放電するときは充電用
切換スイッチ（８−１）を開にし、放電用切換スイッチ
（８−２）を閉にして負荷（９）に電力を供給する。こ
の場合、（１）ｌ（２）とは逆の反応が起こり正味の反
応は次のようになる。
切換スイッチ（８−１）を開にし、放電用切換スイッチ
（８−２）を閉にして負荷（９）に電力を供給する。こ
の場合、（１）ｌ（２）とは逆の反応が起こり正味の反
応は次のようになる。
２Ａｇ＋ ２１− ← ２Ａｇ ＋ 工、・争・（
４）本電池の二次電池部の放電特性を第２図に示す。
４）本電池の二次電池部の放電特性を第２図に示す。
この図によれば例えば抵抗４０にΩの定負荷（９）放電
で、約１０日間経過後も初期電圧値の５０％以上の端子
電圧を保っていることが分かる。
で、約１０日間経過後も初期電圧値の５０％以上の端子
電圧を保っていることが分かる。
また、太陽電池の出力電圧Ｖ工が通常０．７〜１ｖ１一
方、上記薄膜二次電池の端子電圧ｖ２が約０．７ｖであ
るので、電圧値に大きなギャップがなく効率よく太陽電
池によｐ得られたエネルギを二次電池部に蓄えることが
でき、更に薄膜固体電解質を使用している為エネルギ密
度は４００〜６００Ｗｈ／ｌとなり、従来の電解質を利
用した二次電池と比較して単位容量轟り高い電気エネル
ギを充放電できる。
方、上記薄膜二次電池の端子電圧ｖ２が約０．７ｖであ
るので、電圧値に大きなギャップがなく効率よく太陽電
池によｐ得られたエネルギを二次電池部に蓄えることが
でき、更に薄膜固体電解質を使用している為エネルギ密
度は４００〜６００Ｗｈ／ｌとなり、従来の電解質を利
用した二次電池と比較して単位容量轟り高い電気エネル
ギを充放電できる。
以上のようにこの発明によれは、太陽電池と薄膜二次電
池の同一電極を共通電極として同−基盤上に積油構造状
に一体化して形成した構造にしたことにより、全体構成
が小型軽量化され、史に限られた電池設置区域を有効に
使用して太陽光を吸収し、電気エネルギに変換して蓄積
し得る効果がある。
池の同一電極を共通電極として同−基盤上に積油構造状
に一体化して形成した構造にしたことにより、全体構成
が小型軽量化され、史に限られた電池設置区域を有効に
使用して太陽光を吸収し、電気エネルギに変換して蓄積
し得る効果がある。
第１図は本発明による電池の構成を説明した図、第２図
は本電池二次電池部の放電％性を示した図で、定負荷放
電下における端子電圧時間特性であるＯ 図において（１）は透明電極（Ｐ電極）、（２）はＰ層
、（８）はｎ層、（４）は共通電極（ｎ電極）、４５２
は固体電解質、（６）は陽極、（γ）は基盤である。
は本電池二次電池部の放電％性を示した図で、定負荷放
電下における端子電圧時間特性であるＯ 図において（１）は透明電極（Ｐ電極）、（２）はＰ層
、（８）はｎ層、（４）は共通電極（ｎ電極）、４５２
は固体電解質、（６）は陽極、（γ）は基盤である。
Claims (2)
- （１）ＰＮ接合を形成するＰ層とＮ層を有する太陽電池
のＮ電極と、薄膜状の電極と固体電解質を積層構造に形
成した薄膜二次電池の陰極とを同一の共通電極として形
成し同一基盤上に積層構造状に一体化して構成したこと
を特徴とする電池。 - （２）上記共通電極は銀であり、薄膜二次電池の電解質
は銀イオン導電性固体電解質、薄膜二次電池の陽極はヨ
ウ化銀、ヨウ素および黒鉛の混合物であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59210001A JPS6188468A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59210001A JPS6188468A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6188468A true JPS6188468A (ja) | 1986-05-06 |
Family
ID=16582207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59210001A Pending JPS6188468A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6188468A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005116324A (ja) * | 2003-10-07 | 2005-04-28 | Kokusai Kiban Zairyo Kenkyusho:Kk | 複合電池およびこれを含む電子機器 |
| JP2007210091A (ja) * | 2006-01-13 | 2007-08-23 | Nsk Ltd | スピンドル装置 |
| KR100934956B1 (ko) * | 2007-09-13 | 2010-01-06 | 한국과학기술연구원 | 광에너지에 의한 자가충전형 이차전지 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5963673A (ja) * | 1982-10-01 | 1984-04-11 | Hitachi Ltd | 光電池 |
| JPS5981583A (ja) * | 1978-03-17 | 1984-05-11 | Citizen Watch Co Ltd | 電子時計 |
-
1984
- 1984-10-05 JP JP59210001A patent/JPS6188468A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5981583A (ja) * | 1978-03-17 | 1984-05-11 | Citizen Watch Co Ltd | 電子時計 |
| JPS5963673A (ja) * | 1982-10-01 | 1984-04-11 | Hitachi Ltd | 光電池 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005116324A (ja) * | 2003-10-07 | 2005-04-28 | Kokusai Kiban Zairyo Kenkyusho:Kk | 複合電池およびこれを含む電子機器 |
| JP2007210091A (ja) * | 2006-01-13 | 2007-08-23 | Nsk Ltd | スピンドル装置 |
| KR100934956B1 (ko) * | 2007-09-13 | 2010-01-06 | 한국과학기술연구원 | 광에너지에 의한 자가충전형 이차전지 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4740431A (en) | Integrated solar cell and battery | |
| JP3531866B2 (ja) | 薄膜固体リチウムイオン二次電池 | |
| US4916035A (en) | Photoelectrochemical cells having functions as a solar cell and a secondary cell | |
| US6699619B2 (en) | Negative electrode of a lithium secondary battery with a two-layered inorganic solid electrolytic material | |
| ATE242918T1 (de) | Aus gestapelten plattenzellen bestehende bipolare elektrochemische batterie | |
| JPH0460355B2 (ja) | ||
| US2718539A (en) | Solid state battery | |
| US9786399B2 (en) | Self-recharging direct conversion electrical energy storage device and method | |
| US4119768A (en) | Photovoltaic battery | |
| US20180034043A1 (en) | Self-recharging direct conversion electrical energy storage device and method | |
| EP0108492A2 (en) | Composite photocell | |
| JPS6188468A (ja) | 電池 | |
| US20220115158A1 (en) | Self-recharging direct conversion electrical energy storage method | |
| JPS59173944A (ja) | 二次電池 | |
| JPS61104567A (ja) | 太陽電池電源装置 | |
| JPH0534789B2 (ja) | ||
| JP2511905B2 (ja) | 光二次電池 | |
| JPS58197888A (ja) | 蓄電システムを備えたモジユ−ル型太陽電池 | |
| JPS61158673A (ja) | 多孔性電極を有する亜鉛−ハロゲン電池 | |
| JPS6191883A (ja) | ハイブリツド電池 | |
| JP2506829B2 (ja) | 光発電二次電池 | |
| JPH01124975A (ja) | 光電池 | |
| Scrosati et al. | Charge transfer complexes as electrodes in solid state rechargeable batteries | |
| JPH01315966A (ja) | 光電池 | |
| Graff | Zinc-oxygen primary cell yields high energy density |