JPS63160169A - 活性化可能電池 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水又は海水によって活性化可能であって、特
にΔｇＯ／Ａ　ｌ電気化学カップルに利用されるバッテ
リーに関する。この種のバッテリーは、特に水中車両の
推進力に使用される。

羽甥フＹ穿」− このようなバッテリーは概して、Ａｇｏ／八１カ八ツカ
ップル且つ水酸化すトリウムをベースにした電解液を分
配するための回路の入口及び出口を有する電気化学ブロ
ックから成り、前記電解液分配回路は、海水用の入口と
、電解液を送り込むポンプと、溶液状の電解液のタンク
とから成り、前記タンクは温度調節弁の第一入口に直接
に連結してある第一出口と、熱交換器を介して前記温度
調節弁への第二入口に連結してある第二出口とを包含し
、前記温度調節弁の出口は前記電気化学ブロックの入口
に連結してある。

バッテリーか活性化される時には、弁が開いて固形水酸
化ナトリウムを包含する電解液タンクに海水を流入させ
、電解液分配回路か活性化される。

放電の間に、アルミン酸塩形の電解液及びその濃度はバ
ッテリーが放電し得る継続時間に限界を課する。アルミ
ン酸塩の濃度はバッテリーによって供給される電気容量
に直接比例する。

この容量が限定されることを回避する一つの方法は、電
解液の容積を増大することであろうか、しかしこれは、
その結果かさか増しずきてほとんど適用不可能である。

本発明の目的は、単純な方法でアルミン酸塩を排除する
問題を解決して、上記欠点を回避するこである。

光訓τｉ少一 本発明は、海水によって活性化可能であり、且つ水酸化
すトリウムをベースにした電解液を分配するための電解
液分配回路用の入口及び出口を有する、ΔｇＯ／Δ１カ
ップルを備えた電気化学ブロックから成るバッテリーで
あって、前記電解液分配回−３＝ 路は、海水用入口、海への排出口、電解液を送り込むた
めのポンプ、溶液状の電解液用のタンクがら成り、前記
タンクは温度調節弁の第一入口に直接に連結してある第
一出口と、熱交換器を介して前記温度調節弁への第二入
口に連結してある第二用１コとを有しており、前記温度
調節弁はその出口が前記電気化学ブロックへの入口に連
結してあり、前記電解液タンクには、相互に連通できる
第一タンク及び第二タンクにタンクを分割する仕切り壁
を備えてあり、前記電解液分配回路が更に、所定時間の
放電の後に前記第一タンクを空にする手段と、追加の海
水及び前記第二タンク中に含まれる電解液をベースにし
た電解液で第一タンクを直ぐに充填する手段とを包３す
るバッテリーを提供する。

好適には、前記第一タンク及び第二タンクは、バッテリ
ーが活性化される時に同時に海水で充填され、活性（ヒ
される前は前記第一タンクは粉末状の水酸化す１〜リウ
ムを包含し且つ前記第二タンクは粒状水酸化ナトリウム
を包含する。

添付の図面を参照して具体例によって本発明を説明する
。

羨良叶 第１図は、海水１００中に沈めた乗物の殻体１に配置し
てある従来の技術の活性化可能バッテリーを図式的に示
す。このバッテリーは、本出願の対象となる形態をとら
ない活性化部品と、へｇｏ／へ１カップルによって構成
された電気化学ブロック２と、電解液１０を分配するた
めの電解液分配回路とを包含しており、前記電解液は開
口へを通ってブロック２に入り、開口Ｂを通ってブロッ
ク２がら出る。

分配回路は、タンク３と、弁５を介して海水入口４に連
結してあるポンプ６とから成る。

電気化学ブロック２は、電解液１０か放電中に加熱され
るので不可欠である熱交換器７て包囲してある。熱い電
解液１０か、海水によって冷却されるように、電気化学
ブロック２と殻体１との間を流れる。開口Ｃを通って熱
交換器７を出る冷却された電解液１１は、温度調節弁１
２を介して電気化学ブ１コック２の入口Ａに再度送り込
まれる。第１図には、熱い電解液１０のための温度調節
弁１２の入口Ｄ、Ｄ′と、熱交換器７から出てくる冷却
された電解液】］のための入口ｃ、ｃ’とか示してある
。温度調節弁↑２には温度調節カプセル２０と可動性ロ
ッド２］とか備えてあって、可動イ１ユロツ１〜２１は
温度の関数として動き且つボテイー２６中に受容される
ピストン２４と協働する。ピストン２４は、電解液の温
度を調節するために、入口り、Ｄ’、Ｃ及びＣ゛を多め
に又は少なめに閉しるのに適当である。

第２図に示す本発明によるバッテリーでは、第１図のら
のに類似の部品には、同し参照番号をイで１してある。

従って、第２図のバッテリーは、電解流人−Ａ及び電解
液出口Ｂと、熱交換器７と、温度調節弁１２とを包合す
る。

しかし第１図のタンク３は、はぼ同じ容積ではあるが例
えばプラスチック材料ででき得る壁３５によって分割さ
れたタンクと置き換えである。この壁は、バッテリーが
活性化される前は粉末状水酸化すＩ・リウムを包含する
第一タンク３１と、やはりバッテリーが活性化される前
は好適には粒状の水酸化すｌ・リウムを包含する第二タ
ンク３２とを規定する。

電解液分配回路は、タンク３２の中へと開くパイプ４７
を有するポンプ６と、海水人ｒ１４、海水出口９、パイ
プ４３を介してポンプ６及び壁３５を通るパイプ３６を
介して電気化学ブロック２からの出口Ｂと連通てきる弁
４２と、パイプ４４を介してポンプ６、壁３５を通るパ
イプ３７を介してタンク３１及びフィルタ４５を備えて
あって水酸化ナトリウムを体が通過するのを防止してあ
るパイプ４６を介してタンク３２と連通できる弁４１と
、特に電気化学ブロック２の７一 端子間に生しる電圧によって制御される、二つの弁４Ｉ
及び４２のための制御装置（不図示）とから成る。

第３図は、第２図に示したバッテリーがいかに作動する
かを示す図である。数秒間即ち４から６秒（第４八図及
び第４Ｂ図参照）かかってバッテリーが活性化されるか
、弁４２が海水入口４をパイプ４３を介してポンプ６と
連通さぜる。タンク３２がパイプ４７を介して充填され
る。同時に弁４１がポンプをパイプ４４を介してパイプ
３７と連通さぜ、それによってタンク３１を充填するこ
とがてきる。両方のタンクを完全に充填するためには、
タンク３２中の水の一部をフィルタイ５、次いで弁４１
を通してパイプ３７に入れる。一旦充填が完了して電気
化学ブロック２か完全に一杯になると、パイプ３６が電
解液を弁４２を通して海水出口９へと戻す。

タンク３１中の粉末状水酸化す１〜リウムは直ぐに溶解
し、一方タンク３２中の粒状水酸化ナトリウムは溶解す
るのに数分間を要する。

電気化学ブロック２の端子間に電圧が生した時にはく第
５八図及び第５Ｂ図参照）、弁４２が出口９への排水を
中断し、且つ弁４１がタンク３１及びタンク３２の間の
関係を断つ。

放電が続く間は高電力が要求されて、アルミン酸塩の濃
度は増大する。この濃度が非常に高くなると、電気化学
ブロックの端子間に電圧降下か検知される。即ち濃度が
許容可能な最大値に遅角いているのである。この時に制
御装置は、第６八図及び第６Ｂ図に示した、タンク３１
を完全に空にし且つ海水及びタンク３２中にある電解液
てアセンンリを充填する段階を開始する。

弁４２では（第６Ａ図参照）、パイプ３６が出口つと連
通して入口４を通して海水を入れる。弁４１では、海水
がパイプ３７を通ってタンク３Ｉに入る。

空になってから数秒後、タンク３２中の濃縮電解液がタ
ンク３１の中へ入り（第７Δ図及び第７８’３　Ｓ照）
、次いでシステムは第８Δ図及び第８Ｂ図に示した情況
になる。タンク及び電気ｆヒ学ブロック両方が適当な濃
度の新しい電解液で充填され且つ電気化学ブロック２が
更に数分間要求されるレヘルで放電を続りることかでき
る。

￥ｌ　ｔｊｌＦ、　（汁 第一段階の放電で使用した電解液の容積は３リットル、
タンク３２の容積は２．３リツＩ・ルてあり、従って自
評容積は５．３リットルてあって、やはり５．３リツＩ
・ルである第１図のバッテリーの容積とほぼ同等である
。

タンク３１中の電解液の最初の濃度は約８Ｎてあり、タ
ンク３２中の電解液の最初の濃度は約１．７Ｎであり、
電解液の流量は１．３３１１１３／時間、放電の合計時
間は８分間、放出された電力は約２０キロワツト、及び
熱交換器はバッテリーの中へ入る電解液の温度が約８１
°Ｃに維持されるのに適している必要がある。

タンク３１中の電解液のアルミナ酸塩の濃度は臨界値を
決して超過しないで、この実施例では３モル／リブ１〜
ルである。異なる作動条件下（電流強度、操作温度、・
・・）では、この臨界値は２．５〜４．５モル／リット
ルの範囲にある。

第９図は、従来の技術のバッテリー（曲線Ｅ）及び本発
明によるバッテリ＝（曲線Ｆ）の時間ｔ（分）の関数と
しての供給された電圧Ｖの変化を表す図である。

電解液の合計容積が５３リツ１〜ルである従来の技術の
バッテリー（第１図）は６分間の作動の後に電圧が降下
していることが分かる。

電解液の合計容積が同様に５．３リットルである本発明
によるバッテリー（第２図）においては、最初の３〜４
分間後に供給される電圧が降下するが（Ｇ点）、しかし
これに起因してタンク３１が空にされ、次いて上記のよ
うに再度充填され、その結果バッテリーは時間にして約
８分間作動を継続する。

当然のこと、本発明は」１記具体例に限定されない。最
高の実施状況はタンク３１を完全に空にして電解液から
ほぼ全部のアルミナ酸塩を除去することであるが、しか
し部分的にしが空にできずに、第二放電段階では電解液
が部分的にしか再生されないこともある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の技術の活性化可能バッテリーの部分断面
図、第２図は本発明によるバッテリーの部分断面図、第
３図は第２図の装置の操作を示す図、第４八−４Ｂ図、
第５八−５Ｂ図、第６Δ−６Ｂ図、第７八−７Ｂ図　第
８Δ−８Ｂ図は異なる操作段階での第２図の装置の二つ
の弁の状態を示す図、及び第９図はＦＭ来の技術のバッ
テリー及び第２図のバッテリーの放電曲線を示す図であ
る。 Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｃ”、Ｄ、Ｄ″　開口、］・・・乗物の殻
体、２・・・電気化学ブロック、３．３１．３２・・タ
ンク、４・・・海水入口５．１．２，４１，４．２　　
弁、６・・・ポンプ、７・・・熱交換器、９・・海水出
口、１０，１．１・・・電解液、１２・・・温度調節介
、２０・・・温度調節カプセル、２１・・可動性ロッド
、２４・・・ビスＩ・ン、２６・・温度調節弁のボディ
ー、３５・壁、３６，３７，４３，４４，４６．４７・
・・バイブ、４５・・フィルタ、１００・・・海水。 代理人弁理士　＃ａ　　山　　　武 ＦＩＧ、４Ｂ ＦＩＧ、５△ ＦＩＧ、８△ ＦｆＧ、５８ ＦＩＧ、６８ ＦＩＧ、７８ ＦＩＧ、８Ｂ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）海水によって活性化可能であり、且つ水酸化ナト
   リウムをベースにした電解液を分配するための電解液分
   配回路用の入口及び出口を有する、ＡｇＯ／Ａｌカップ
   ルを備えた電気化学ブロックから成るバッテリーであっ
   て、前記電解液分配回路は、海水用入口、海への排出口
   、電解液を送り込むためのポンプ、溶液状の電解液用の
   タンクから成り、前記タンクは温度調節弁の第一入口に
   直接に連結してある第一出口と、熱交換器を介して前記
   温度調節弁への第二入口に連結してある第二出口とを有
   しており、前記温度調節弁はその出口が前記電気化学ブ
   ロックへの入口に連結してあり、前記電解液タンクには
   、相互に連通できる第一タンク及び第二タンクにタンク
   を分割する仕切り壁を備えてあり、前記電解液分配回路
   が更に、所定時間の放電の後に前記第一タンクを空にす
   る手段と、追加の海水及び前記第二タンク中に含まれる
   電解液をベースにした電解液で第一タンクを直ぐに充填
   する手段とを包含するバッテリー。
2. （２）前記第一タンク及び前記第二タンクが、バッテリ
   ーが活性化される際に同時に海水で充填される特許請求
   の範囲第１項に記載の活性化可能バッテリー。
3. （３）活性化される前には、前記第一タンクは粉末状の
   水酸化ナトリウムを包含しており、一方前記第二タンク
   は粒状の水酸化ナトリウムを包含している特許請求の範
   囲第１項に記載の活性化可能バッテリー。
4. （４）前記第二タンク中の電解液が、第一タンク中の電
   解液よりも最初は高い濃度である特許請求の範囲第１項
   に記載の活性化可能バッテリー。