JPS62108475A - 空気電池 - Google Patents
空気電池Info
- Publication number
- JPS62108475A JPS62108475A JP24921385A JP24921385A JPS62108475A JP S62108475 A JPS62108475 A JP S62108475A JP 24921385 A JP24921385 A JP 24921385A JP 24921385 A JP24921385 A JP 24921385A JP S62108475 A JPS62108475 A JP S62108475A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolyte
- battery
- regenerating
- section
- cell
- 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
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
- H01M12/04—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type
- H01M12/06—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type with one metallic and one gaseous electrode
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
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
本発明は、空気電池に関するもので、詳しくは電解液再
生式の大型犬容量の空気電池の構造に関するものである
。
生式の大型犬容量の空気電池の構造に関するものである
。
従来の技術
従来の電解液再生方式の空気電池は第２図に示すように
一つの電槽容器内に電池として必要なすべての構成材を
内蔵していた。
一つの電槽容器内に電池として必要なすべての構成材を
内蔵していた。
つまり、空気中の酸素を活性化する活性炭正極と亜鉛負
極および苛性カリ溶液から成る電解液を内蔵し、さらに
、電解液が電池反応により生成する亜鉛酸カリを亜鉛酸
カルシウムと苛性カリに再生する電解液再生剤を内蔵し
ている。
極および苛性カリ溶液から成る電解液を内蔵し、さらに
、電解液が電池反応により生成する亜鉛酸カリを亜鉛酸
カルシウムと苛性カリに再生する電解液再生剤を内蔵し
ている。
このように、従来の電解液再生式の空気電池は、電池の
電気容量を増加させようとする、電池容積と重量が比例
的に増加する。
電気容量を増加させようとする、電池容積と重量が比例
的に増加する。
ここで、電解液再生方式の電池反応を以下に説明する。
電池反応は
負極側で Ｚｎ→Ｚｎ ＋２８− ・・・・・・
（１）正極側テ２６ ＋１４０２＋Ｈ２Ｏ−，２０Ｈ、
、、、−、（２１両極間で Ｚｎ ＋ｌＯ２＋Ｈ２Ｏ−
，Ｚｎ（ＯＨ）２＝・・−（３）溶解反応 Ｚ ｎ （
ＯＨ）２ ＋ ２ Ｋ ＯＨ→Ｋ ２Ｚ ｎ０２ ＋
２Ｈ２０・・・・・・（４） 電解液再生反応 に２Ｚｎ０２＋Ｃａ（ＯＨ）２−ＣａＺｎＯ２＋２ＫＯ
Ｈ・−・・・、（５）すなわち、活性炭正極により、空
気中の酸素を取シ入れ、活性炭により酸素が活性化され
、（２）式に示すように水酸イオンとなる。この水酸イ
オンと（１）式の亜鉛イオンが反応して水酸化亜鉛が生
成し、（４）式にしたがって苛性カリに溶解する。以上
が通常の空気亜鉛電池である。
（１）正極側テ２６ ＋１４０２＋Ｈ２Ｏ−，２０Ｈ、
、、、−、（２１両極間で Ｚｎ ＋ｌＯ２＋Ｈ２Ｏ−
，Ｚｎ（ＯＨ）２＝・・−（３）溶解反応 Ｚ ｎ （
ＯＨ）２ ＋ ２ Ｋ ＯＨ→Ｋ ２Ｚ ｎ０２ ＋
２Ｈ２０・・・・・・（４） 電解液再生反応 に２Ｚｎ０２＋Ｃａ（ＯＨ）２−ＣａＺｎＯ２＋２ＫＯ
Ｈ・−・・・、（５）すなわち、活性炭正極により、空
気中の酸素を取シ入れ、活性炭により酸素が活性化され
、（２）式に示すように水酸イオンとなる。この水酸イ
オンと（１）式の亜鉛イオンが反応して水酸化亜鉛が生
成し、（４）式にしたがって苛性カリに溶解する。以上
が通常の空気亜鉛電池である。
電解液再生方式の空気電池は（４）式で苛性カリに溶解
した亜鉛酸カリは（５）式に従って水酸化カルシウム（
再生剤）と反応し、亜鉛酸カルシウムと苛性カリを生成
する。
した亜鉛酸カリは（５）式に従って水酸化カルシウム（
再生剤）と反応し、亜鉛酸カルシウムと苛性カリを生成
する。
ここで、苛性カリが再生されることから、電解液再生式
空気電池と呼ばれている。
空気電池と呼ばれている。
この再生剤を用いる効果は、苛性カリのみを用いた場合
に較らべて、電池容積が小さくなることである。
に較らべて、電池容積が小さくなることである。
一般に、電池に求められる特性として、電圧の安定性や
取り出し電流が大きいこと、電気容量が大きいことなど
電気的な特性が求められることは当然である。一方、電
気的な特性ではないが、電気容量当りの容積が小さいこ
と、又、重量が軽いことも大きく求められている。
取り出し電流が大きいこと、電気容量が大きいことなど
電気的な特性が求められることは当然である。一方、電
気的な特性ではないが、電気容量当りの容積が小さいこ
と、又、重量が軽いことも大きく求められている。
発明が解決しようとする問題点
上述した従来技術において、電気容量当りの体積および
重量はすでに限界に近づいている。現在市販さｎている
再生剤使用の２０００Ａｈ相当品は容積で約１３１！で
あり、重量は約１８ｋｇである。
重量はすでに限界に近づいている。現在市販さｎている
再生剤使用の２０００Ａｈ相当品は容積で約１３１！で
あり、重量は約１８ｋｇである。
以上より、高容量の電池、たとえば５ｏｏｏ人ｈ？１０
０００Ａｈの電池を設計すると、単純に２．５倍。
０００Ａｈの電池を設計すると、単純に２．５倍。
５０倍の電池容積と重量となる。つまり前者は３ｅｌ：
、４ｔｓｋｇ、後者は７２Ｊ、９０ｋｌｉｌとなり、簡
単な運搬は不可能となる。又、容積の増加により、電池
の設置等が限定さ几てしまう等の問題があり、空気電池
の高容量化が進められなかった。
、４ｔｓｋｇ、後者は７２Ｊ、９０ｋｌｉｌとなり、簡
単な運搬は不可能となる。又、容積の増加により、電池
の設置等が限定さ几てしまう等の問題があり、空気電池
の高容量化が進められなかった。
・したがって、本発明は上記問題点を解決することを目
的とする。
的とする。
問題点を解決するための手段
本発明では上記問題点を解決するため、電池を電池反応
部と電解液再生部とに分割し、両者を電解液循環パイプ
で連結し、見かけ上の容積と重量の減少をはかる。
部と電解液再生部とに分割し、両者を電解液循環パイプ
で連結し、見かけ上の容積と重量の減少をはかる。
作用
本発明によれば、従来は一つの電槽の中に全て内蔵され
ていた電池構成材を（ム）正極と負極からなる本体部、
（Ｂ）電解液、（Ｃ１再生剤に分割して電池を取扱かう
ことができる。このことにより、従来電池１３／の容積
が電池本体１．ａ１３と電解液７１！と再生剤４．６１
に分割され、又重量的に１ｔｓ、４ｋｇが電池本体４．
１ｋｇ、電解液ａ、ｓｋｙ、再生剤２．８ｋｇに分けら
几る。
ていた電池構成材を（ム）正極と負極からなる本体部、
（Ｂ）電解液、（Ｃ１再生剤に分割して電池を取扱かう
ことができる。このことにより、従来電池１３／の容積
が電池本体１．ａ１３と電解液７１！と再生剤４．６１
に分割され、又重量的に１ｔｓ、４ｋｇが電池本体４．
１ｋｇ、電解液ａ、ｓｋｙ、再生剤２．８ｋｇに分けら
几る。
以上の結果から重量的にも、重量的にも何んら変わらな
いが、３部品に分けることにより、見かけ上小さくなり
、取扱いも容易になる。
いが、３部品に分けることにより、見かけ上小さくなり
、取扱いも容易になる。
更に再生剤を小分割し、見かけ容積を減少させることが
できる。つまり、再生剤の使用量を必要再生剤量のに、
’４． ｆｆｉ等の量に分割する。当然ながら再生剤
の使用期間はｔａ、 ｖ、 ｔと短かくなり、電池本体
寿命の間再生剤を２回、５回、１０回と交換しなけｎば
ならない。しかし、このような手間がかかっても電池全
体の占める体積が小さく軽くなることは、すでに述べた
ように電池として求められる小型化、軽量化という特性
面から充分の効果がある。この場合、再生剤の交換が必
要となることから、再生剤を内蔵し、かつ使用済み後再
生剤槽を簡単に交換し得る構造て設計し、再生剤交換時
使用済み再生剤によって持ち出される電解液中に含まｎ
る苛性カリ量を前もって再生剤槽中に添加し、交換時に
電解質を添加する必要のない手段をとるのがよい。
できる。つまり、再生剤の使用量を必要再生剤量のに、
’４． ｆｆｉ等の量に分割する。当然ながら再生剤
の使用期間はｔａ、 ｖ、 ｔと短かくなり、電池本体
寿命の間再生剤を２回、５回、１０回と交換しなけｎば
ならない。しかし、このような手間がかかっても電池全
体の占める体積が小さく軽くなることは、すでに述べた
ように電池として求められる小型化、軽量化という特性
面から充分の効果がある。この場合、再生剤の交換が必
要となることから、再生剤を内蔵し、かつ使用済み後再
生剤槽を簡単に交換し得る構造て設計し、再生剤交換時
使用済み再生剤によって持ち出される電解液中に含まｎ
る苛性カリ量を前もって再生剤槽中に添加し、交換時に
電解質を添加する必要のない手段をとるのがよい。
実施例
本発明による空気電池の構成例を図に示す。１は電池反
応部であり、電槽２、電槽の開口部を封口する電槽蓋３
、蓋３に固定さｎた活性炭正極、蓋３に支持体４によっ
て吊下げられた亜鉛負極５及び電解ｇ６よりなる。なお
、電槽２には電解液の入ロアと出口８とを有する。９，
１０はコンパウンド層である。１１は電解液再生部であ
り、電解液再生剤１２として水酸化カルシウム粒子を再
生槽１３に収めている。１４は電解液の入口、１５は出
口である。１６．１７は電解液を循環させるパイプであ
り、前者はバルブ１８．１９を有し、後者はポンプ２ｏ
とパルプ２１を有する。
応部であり、電槽２、電槽の開口部を封口する電槽蓋３
、蓋３に固定さｎた活性炭正極、蓋３に支持体４によっ
て吊下げられた亜鉛負極５及び電解ｇ６よりなる。なお
、電槽２には電解液の入ロアと出口８とを有する。９，
１０はコンパウンド層である。１１は電解液再生部であ
り、電解液再生剤１２として水酸化カルシウム粒子を再
生槽１３に収めている。１４は電解液の入口、１５は出
口である。１６．１７は電解液を循環させるパイプであ
り、前者はバルブ１８．１９を有し、後者はポンプ２ｏ
とパルプ２１を有する。
この電池は、反応部１において電池反応を起こす。発生
する亜鉛酸は、ポンプ２０により槽２内へ新鮮な電解液
を送りこまれる為、上部出口８よす、オーバフローシ、
パルプ１８１バルブ１９を経て再生槽１１に至る。そし
て入口１４より、再生剤１２上に亜鉛酸イオンを含む汚
れた電解液が点滴下される。
する亜鉛酸は、ポンプ２０により槽２内へ新鮮な電解液
を送りこまれる為、上部出口８よす、オーバフローシ、
パルプ１８１バルブ１９を経て再生槽１１に至る。そし
て入口１４より、再生剤１２上に亜鉛酸イオンを含む汚
れた電解液が点滴下される。
再生剤５を経て出口１５に至る間に亜鉛酸イオンが亜鉛
酸カルシウムとなり、苛性カリが再生される。再生され
た苛性カリ液はパルプ２１を通ってポンプ２ｏにより、
反応都電槽２内にもどされる。
酸カルシウムとなり、苛性カリが再生される。再生され
た苛性カリ液はパルプ２１を通ってポンプ２ｏにより、
反応都電槽２内にもどされる。
以上のように電池反応により、消費された亜鉛イオンは
亜鉛酸となり、電解液を消費する。しかし、再生剤間を
通過する間に亜鉛酸イオンは亜鉛酸カルシウムとなり、
苛性カリを放出する。きれいになった電解液はポンプに
より電池反応槽に返却され再度電池反応に利用される。
亜鉛酸となり、電解液を消費する。しかし、再生剤間を
通過する間に亜鉛酸イオンは亜鉛酸カルシウムとなり、
苛性カリを放出する。きれいになった電解液はポンプに
より電池反応槽に返却され再度電池反応に利用される。
次に具体的実施例について説明する。
電気量１万人りの空気電池を構成する主要材料の容積及
び重量の例を第１表に示す。
び重量の例を第１表に示す。
第１表
容積 重量
正極 ４７５０００ ４．０に９
負極 ２３７０ＣＣ１６，５ｋｇ
電解液
電解質 ９０００ｃｃ １５ ｋｇ水
２７．５．７９ ２７．５ｋｌｉＴ電
解液再生剤 ２３ Ｊ １４ ｋｇ以上
の構成材を用いて図のように組み立てた電池を４１ と
し、５千Ａｈ毎に電解液再生剤を交換するようにした電
池−を＆２，２千ムｈ、千ムｈ毎に電解液再生剤を交換
するようにした電池をｈ５゜ａ４ とする。こ几らの電
池の容積１重量を比較すると第２表のようになる。
２７．５．７９ ２７．５ｋｌｉＴ電
解液再生剤 ２３ Ｊ １４ ｋｇ以上
の構成材を用いて図のように組み立てた電池を４１ と
し、５千Ａｈ毎に電解液再生剤を交換するようにした電
池−を＆２，２千ムｈ、千ムｈ毎に電解液再生剤を交換
するようにした電池をｈ５゜ａ４ とする。こ几らの電
池の容積１重量を比較すると第２表のようになる。
（以下余白）
第２表
電池ａ１は、電池反応部と電解液再生部を一つの槽に設
けた従来の電池すと容積及び重量の合計は同一であるが
、電池反応部の容積はｂの約６５チ相当となり、電池の
設置や取り扱い上有利となる。また、再生剤を交換する
ようにすれば、再生剤の交換という手間がかかるが、容
積や重量の制限を受ける率は小さく、見かけ上、小形、
軽量化の効果が得られる。電池ａ４ のように１００
０Ａｈ毎に再生剤を交換することは、交換毎に電解質に
汚ｎた再生剤を再生剤槽より取り出すことは危険である
。又その危険が１０回もあることは作業安全上問題があ
る。そこで再生剤を内蔵した再生剤槽ごと取り換えるよ
うにすれば、再生剤を再生剤槽より取り出すことによる
危険をさけ、容易に再生剤を取り換えることができる。
けた従来の電池すと容積及び重量の合計は同一であるが
、電池反応部の容積はｂの約６５チ相当となり、電池の
設置や取り扱い上有利となる。また、再生剤を交換する
ようにすれば、再生剤の交換という手間がかかるが、容
積や重量の制限を受ける率は小さく、見かけ上、小形、
軽量化の効果が得られる。電池ａ４ のように１００
０Ａｈ毎に再生剤を交換することは、交換毎に電解質に
汚ｎた再生剤を再生剤槽より取り出すことは危険である
。又その危険が１０回もあることは作業安全上問題があ
る。そこで再生剤を内蔵した再生剤槽ごと取り換えるよ
うにすれば、再生剤を再生剤槽より取り出すことによる
危険をさけ、容易に再生剤を取り換えることができる。
再生剤槽は当然ながら、電池槽で反応し、反応生成物を
含む電解液が流入する入口と再生剤により再生さ几た電
解液が電池槽に出て行く出口を有し、それらの出入口は
使用後電解液の流出を防止するコックを有するパイプを
連結し、パイプ先端は電池槽との連結を容易にするユニ
オン連結具もしくは可撓性パイプを連結しやすぐする為
先端が細くなっているパイプを用いｎば、電池槽との連
結を容易にできる。
含む電解液が流入する入口と再生剤により再生さ几た電
解液が電池槽に出て行く出口を有し、それらの出入口は
使用後電解液の流出を防止するコックを有するパイプを
連結し、パイプ先端は電池槽との連結を容易にするユニ
オン連結具もしくは可撓性パイプを連結しやすぐする為
先端が細くなっているパイプを用いｎば、電池槽との連
結を容易にできる。
また、再生剤を交換するとき、使用済み再生剤に含有さ
れた電解質は当然ながら使用済み再生剤と共に廃棄され
る。このことは電解質が消耗されたことを示し、当然な
がら電解質を補給せねばならない。実験によｎば、再生
剤１ｋｇにつき電解質が約２００ｇの率で廃棄さｎるこ
とが分かった。
れた電解質は当然ながら使用済み再生剤と共に廃棄され
る。このことは電解質が消耗されたことを示し、当然な
がら電解質を補給せねばならない。実験によｎば、再生
剤１ｋｇにつき電解質が約２００ｇの率で廃棄さｎるこ
とが分かった。
そこで、再生剤槽に再生剤を封入するとき、同時に電解
質を封入す几ば、使用開始時に電解質を補給する必要が
ない。
質を封入す几ば、使用開始時に電解質を補給する必要が
ない。
発明の効果
以上のように、本発明によ几ば、見かけ上手形。
軽量化を図ることができ、電池の設置や取り扱いが容易
となる。
となる。
図面は本発明による空気電池の構成例を示す縦断面図で
ある。 １・・・・・・電池反応部、４・・・・・・正極、５・
・・・・・負極、６・・・・・・電解液、１１・・・・
・・電解液再生部、１２・・・・・・再生剤、１６．１
７・・・・・・パイプ。
ある。 １・・・・・・電池反応部、４・・・・・・正極、５・
・・・・・負極、６・・・・・・電解液、１１・・・・
・・電解液再生部、１２・・・・・・再生剤、１６．１
７・・・・・・パイプ。
Claims (2)
- （１）電解液再生型空気電池において、電池構造を電池
反応部と電解液再生部とに分離し、各々を電解液循環パ
イプで連結したことを特徴とする空気電池。 - （２）電解液再生部が単独の容器で構成され、容器の一
部に少なくとも電解液の導入口と吐出口を有し、その導
入口および吐出口が電池反応部と容易に連結、脱離でき
る構造とした特許請求の範囲第１項記載の空気電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24921385A JPS62108475A (ja) | 1985-11-07 | 1985-11-07 | 空気電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24921385A JPS62108475A (ja) | 1985-11-07 | 1985-11-07 | 空気電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62108475A true JPS62108475A (ja) | 1987-05-19 |
Family
ID=17189595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24921385A Pending JPS62108475A (ja) | 1985-11-07 | 1985-11-07 | 空気電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62108475A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015016101A1 (ja) * | 2013-08-01 | 2015-02-05 | シャープ株式会社 | 金属空気電池、金属電極リサイクル方法及び電極製造方法 |
| WO2015076299A1 (ja) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | シャープ株式会社 | 金属電極カートリッジ、金属空気電池および金属電極カートリッジの充電方法 |
| JP2016081765A (ja) * | 2014-10-17 | 2016-05-16 | シャープ株式会社 | 金属空気二次電池 |
| JP2016532005A (ja) * | 2013-07-08 | 2016-10-13 | フィナジー リミテッド | 電解質の再生 |
| US10720659B2 (en) | 2014-04-13 | 2020-07-21 | Phinergy Ltd | Systems and methods for regeneration of aqueous alkaline solution |
-
1985
- 1985-11-07 JP JP24921385A patent/JPS62108475A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016532005A (ja) * | 2013-07-08 | 2016-10-13 | フィナジー リミテッド | 電解質の再生 |
| US9711804B2 (en) | 2013-07-08 | 2017-07-18 | Phinergy Ltd. | Electrolyte regeneration |
| US9843052B2 (en) | 2013-07-08 | 2017-12-12 | Phinergy Ltd. | Electrolyte regeneration |
| WO2015016101A1 (ja) * | 2013-08-01 | 2015-02-05 | シャープ株式会社 | 金属空気電池、金属電極リサイクル方法及び電極製造方法 |
| WO2015076299A1 (ja) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | シャープ株式会社 | 金属電極カートリッジ、金属空気電池および金属電極カートリッジの充電方法 |
| US10720659B2 (en) | 2014-04-13 | 2020-07-21 | Phinergy Ltd | Systems and methods for regeneration of aqueous alkaline solution |
| JP2016081765A (ja) * | 2014-10-17 | 2016-05-16 | シャープ株式会社 | 金属空気二次電池 |
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