(57)【要約】  本発明は、容器内の電解液に浸した正電極と負電極を備え、前記正電極と前記負電極間に電圧を印加して充電し又前記正電極と前記負電極間の放電に基づいて電圧を取出すことができる蓄電装置に関する。  従来の蓄電装置には、電解液に浸す電極に、安価で容易に手に入る材料を使用しておらず、また、電解液にも、ほとんどの場合、有害性のある化学物質が使用されていたため、材料コスト等のコストアップを招き、また、環境保護及び安全性確保の観点からも望ましくない等の問題があった。  本発明は、前記蓄電装置において、密閉容器に収納した電解液（Ｌｅ）に、導電性を有する多孔質材を用いてそれぞれ形成した正電極ブロック（２ｘ）と負電極ブロック（３ｘ）を浸すとともに、前記密閉容器の内部圧を所定の大きさ以上に設定し、前記多孔質材に木材を炭化させた炭材を用い、前記電解液に食品成分又は温泉成分の水溶液を用いること等により、上記問題の解決を図ったものである。
2012039001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内の電解液に浸した正電極と負電極を備え、前記正電極と前記負電極間に電圧を印加して充電し又は前記正電極と前記負電極間の放電に基づいて電圧を取出すことができる蓄電装置において、密閉容器に収容した電解液に、導電性を有する多孔質材を用いてそれぞれ形成した前記正電極となる正電極ブロックと前記負電極となる負電極ブロックを浸すとともに、前記密閉容器の内部圧を所定の大きさ以上に設定してなることを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
前記多孔質材には、少なくとも木材を炭化させた炭材を含むことを特徴とする請求項１記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記電解液には、少なくとも食品成分を用いた水溶液又は温泉成分を用いた水溶液を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記正電極ブロックと前記負電極ブロックは、前記正電極ブロックと前記負電極ブロックの一方を円筒形に形成し、かつ他方を前記一方の内部空間に収容可能な円柱形に形成することを特徴とする請求項１，２又は３記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記正電極ブロックと前記負電極ブロックは、それぞれ、一体形成し、又は複数の分割ブロックの組合わせにより構成することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の蓄電装置。
【請求項６】
前記正電極ブロックと前記負電極ブロックには、黒鉛により形成し、かつ突出することにより先端が前記電解液の外部に露出する電極端子を取付けてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の蓄電装置。
【請求項７】
前記正電極ブロックと前記負電極ブロック間には、前記正電極ブロック及び前記負電極ブロックで発生し、前記正電極ブロック及び前記負電極ブロックの表面から外部に漏れ出る気体成分の拡散を防止する仕切壁を配設することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の蓄電装置。
【請求項８】
前記仕切壁は、前記正電極ブロックと前記負電極ブロックが相対向する面の一部面又は全面に対向する大きさに形成することを特徴とする請求項７記載の蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解液に浸した正電極と負電極間に電圧を印加して充電し又は正電極と負電極間の放電に基づいて電圧を取出すことができる蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、容器内の電解液に浸した正電極と負電極を備え、正電極と負電極間に電圧を印加して充電し又は正電極と負電極間の放電に基づいて電圧を取出すことができる蓄電装置（バッテリ）は知られている。【０００３】
例えば、特許文献１には、ケーシングが同じ電解液で接続された多数の相互に並列接続された正と負の電極のためのセル容器を形成し、かつ隣接した電極間の固定間隔で良熱伝導性材料からなるケーシング中間壁が配置されており、該中間壁が電極に対して電気的に絶縁するが、電解液に対しては透過性がある金属酸化物−水素バッテリが開示され、また、特許文献２には、アニオンの吸蔵・放出が可能な正極とリチウムイオンの吸蔵・放出が可能な負極とがセパレータを介して対向させられた電極体が、非水電解液とともに密閉容器に収容された蓄電セルを複数個直列接続してなる蓄電装置であって、各セルはそれぞれリチウム金属を有する第３電極が非水電解液中に配置され、その第３電極と正極間の電位差が所定値以上になったときに第３電極と正極間を導通接続させることにより、正極の電位を第３電極に対し、制御するようにした蓄電装置が開示され、さらに、特許文献３には、電極材と電解質とを備えた蓄電装置であって、電極材がナノシェル構造の炭素粒子を含む繊維状の炭素触媒を備える蓄電装置が開示され、さらに、特許文献４には、電解質のパナジューム塩を純水に溶解し電解液とする酸化還元型蓄電装置であって、電解液の循環配管系統に、遠赤外線領域の電磁波を発生する装置を設けた酸化還元型蓄電装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２１５８０５号公報
【特許文献２】特開２００７−３０５４７５号公報
【特許文献３】特開２００９−２０８０６１号公報
【特許文献４】特開２００９−２８３４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した各文献に開示される蓄電装置をはじめ、従来の蓄電装置はいずれも次のような共通の問題点があった。【０００６】
第一に、いずれの蓄電装置も、レアメタル等を含む様々な材料により構成され、また、全体の部品点数が多くなる傾向があるとともに、電解液に浸す電極には、身近な材料、即ち、安価で容易に手に入る材料を使用しているとは言い難い。このため、材料（部品）コスト、更には製造（組立）コストを含む全体のコストアップを招き、製品の低廉化を図るには限界があった。しかも、材料は資源的にも限界があるなど、コスト面及び供給面から更なる改善の余地があった。【０００７】
第二に、使用する電解液においても、身近な材料を使用しているとは言い難く、ほとんどの場合、有害性のある化学物質が使用されている。したがって、破損等により液漏れが発生した場合、有害性の高い化学物質が外部に漏れ出すことになり、環境保護及び安全性確保の観点から望ましくないとともに、寿命等により使用できなくなった場合、廃棄処理及びリサイクル処理を行う際の取り扱いが大変となる。【０００８】
本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した蓄電装置の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る蓄電装置１は、上述した課題を解決するため、容器内の電解液に浸した正電極２と負電極３を備え、正電極２と負電極３間に電圧を印加して充電し又は正電極２と負電極３間の放電に基づいて電圧を取出すことができる蓄電装置を構成するに際して、密閉容器４に収容した電解液Ｌｅに、導電性を有する多孔質材Ｒｃを用いてそれぞれ形成した正電極２となる正電極ブロック２ｘと負電極３となる負電極ブロック３ｘを浸すとともに、密閉容器４の内部圧Ｐｉを所定の大きさ以上に設定してなることを特徴とする。【００１０】
この場合、発明の好適な態様により、多孔質材Ｒｃには、少なくとも木材を炭化させた炭材Ｂｃを含ませることができるとともに、電解液Ｌｅには、少なくとも食品成分を用いた水溶液又は温泉成分を用いた水溶液を含ませることができる。一方、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘは、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘの一方を円筒形に形成し、かつ他方を一方の内部空間に収容可能な円柱形に形成できるとともに、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘは、それぞれ、一体形成し、又は複数の分割ブロックＭｐ…の組合わせにより構成することができる。また、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘには、黒鉛Ｃにより形成し、かつ突出することにより先端２ｘｐｓ，３ｘｐｓが電解液Ｌｅの外部に露出する電極端子２ｘｐ，３ｘｐを取付けることができる。さらに、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘ間には、正電極ブロック２ｘ及び負電極ブロック３ｘで発生し、正電極ブロック２ｘ及び負電極ブロック３ｘの表面から外部に漏れ出る気体成分の拡散を防止する仕切壁５を配設することができ、この仕切壁５は、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘが相対向する面２ｘｆ，３ｘｆの一部面又は全面に対向する大きさに形成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
このような構成を有する本発明に係る蓄電装置１によれば、次のような顕著な効果を奏する。【００１２】
（１）  導電性を有する多孔質材Ｒｃにより形成した正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘを用いるため、多孔質材Ｒｃには、例えば、安価で容易に手に入る身近な材料である木材を炭化させた炭材Ｂｃ等を利用できる。したがって、木材の端材や廃材も利用可能なり、コストダウンによる製品の低廉化を図れるとともに、レアメタル等と異なり資源的にも有利となるなど、低コスト性及び供給性に優れ、特に、一般住宅の太陽光発電（ソーラーパネル）システムにおける蓄電設備などに最適となる。【００１３】
（２）  好適な態様により、電解液Ｌｅに、少なくとも食品成分を用いた水溶液又は温泉成分を用いた水溶液を含ませれば、有害性のない食塩水等の身近な食品材料や入浴剤等を使用できるため、下水等に自由に流せるとともに、肌を含む人体にも無害となる。したがって、破損等により液漏れが発生した場合であっても環境保護及び安全性確保を図ることができるとともに、寿命等により使用できなくなった場合であっても廃棄処理及びリサイクル処理を行う際の取り扱いが容易となる。【００１４】
（３）  好適な態様により、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘを形成するに際し、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘの一方を円筒形に形成し、かつ他方を一方の内部空間に収容可能な円柱形に形成すれば、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘにおける十分な体積、及び正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘの相対向する面２ｘｆ，３ｘｆにおける十分な面積を確保できるため、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘ間の電気的抵抗を小さくして損失の低減を図ることができる。【００１５】
（４）  好適な態様により、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘを、複数の分割ブロックＭｐ…の組合わせにより構成すれば、サイズのより小さいブロック（木片等）を使用できるため、廃材や端材等の更なる有効利用を図ることができる。【００１６】
（５）  好適な態様により、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘに、黒鉛Ｃにより形成し、かつ突出することにより先端２ｘｐｓ，３ｘｐｓが電解液Ｌｅの外部に露出する電極端子２ｘｐ，３ｘｐを取付ければ、金属部分が電解液Ｌｅの中に浸かる不具合が生じないため、電解液Ｌｅ中の無用な化学反応に基づく損失や悪影響を排除できる。【００１７】
（６）  好適な態様により、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘ間に、正電極ブロック２ｘ及び負電極ブロック３ｘで発生し、正電極ブロック２ｘ及び負電極ブロック３ｘの表面から外部に漏れ出る気体成分の拡散を防止する仕切壁５を配設すれば、気体成分が電解液Ｌｅ中に放出された場合でも、気体成分を正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘのそれぞれの電極側に確保することにより気体成分間の無用な化学反応を防止して充電能力を高めることができる。【００１８】
（７）  好適な態様により、仕切壁５は、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘにおける相対向する面２ｘｆ，３ｘｆの一部面又は全面に対向する大きさに形成できるため、気体成分の拡散防止と導電性の確保の両立を図る観点から最適な形態や大きさを選定可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の好適実施形態に係る蓄電装置の断面正面図、
【図２】同蓄電装置における正電極ブロックと負電極ブロックの平面図、
【図３】同蓄電装置の外観平面図、
【図４】同蓄電装置の主要部の分解斜視図、
【図５】同蓄電装置の製造方法を説明するためのフローチャート、
【図６】同蓄電装置の作用説明図、
【図７】同蓄電装置の一方の電極ブロックの変更例を示す平面図、
【図８】同蓄電装置の仕切壁の変更例を示す一部抽出拡大図を含む断面正面図、
【図９】本発明の第一変更実施形態（ａ）及び第二変更実施形態（ｂ）に係る蓄電装置の模式的構成図、
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００２１】
まず、本実施形態に係る蓄電装置１の構成について、図１〜図４を参照して具体的に説明する。
【００２２】
蓄電装置１は、主要部の構成として、密閉容器４，正電極ブロック２ｘ，負電極ブロック３ｘ，仕切壁５及び電解液Ｌｅを備える。
【００２３】
密閉容器４は、例えば透明（半透明）なプラスチック素材により形成した容器本体４ｍ（図４参照）と容器カバー４ｃの組合わせにより構成する。例示の容器本体４ｍは円形容器として形成し、上端部に一体形成した本体フランジ４ｍｆを有する。また、容器カバー４ｃの外周部にも一体形成したカバーフランジ４ｃｆを有し、本体フランジ４ｍｆとカバーフランジ４ｃｆは、複数組（例示は八組）のネジ・ナット１０…により固定できる。なお、固定する際には、本体フランジ４ｍｆと容器カバー４ｃ間にＯリング等のシールリング１１を介在させ、十分な密閉性を確保する。一方、容器カバー４ｃには、一対の接続端子部２ｊと３ｊを設けるとともに、密閉容器４の内部に電解液Ｌｅを注入するための液注入口部１２を設ける。この液注入口部１２は逆止弁を内蔵する。
【００２４】
負電極ブロック３ｘは、導電性を有する多孔質材Ｒｃにより形成する。この多孔質材Ｒｃには、木材を炭化させた炭材Ｂｃを用いることが望ましい。負電極ブロック３ｘは、図４に示すように、円筒形に形成する。負電極ブロック３ｘは、同図及び図２に示すように、単一の木材により一体形成してもよいし、或いは、図７に示すように、周方向へ等間隔で六分割した六個の分割ブロックＭｐ…を製作し、これらの分割ブロックＭｐ…を円筒形に配するとともに、外周面を非金属製の締付バンド３２により固定して構成してもよい。分割ブロックＭｐ…を用いた場合には、サイズのより小さい木片を使用できるため、廃材や端材等の更なる有効利用を図れる利点がある。なお、六分割した場合を示したが、このような分割数は任意の数により実施可能である。
【００２５】
また、負電極ブロック３ｘの一方の端面には、電極端子３ｘｐを差し込んで取付けるための取付孔１３を軸方向に設ける。電極端子３ｘｐは、黒鉛Ｃにより丸棒状に形成し、取付孔１３に差し込むことにより負電極ブロック３ｘに一体化させる。この際、電極端子３ｘｐと負電極ブロック３ｘ間は、接続時の電気抵抗ができるだけ小さくなり、かつ機械的な結合強度ができるだけ大きくなるように考慮する。さらに、電極端子３ｘｐは、負電極ブロック３ｘの端面から所定長さ突出させるとともに、この突出長は、電極端子３ｘｐの先端３ｘｐｓが電解液Ｌｅの外部に露出するように考慮する。この電極端子３ｘｐの先端３ｘｐｓ側は、前述した接続端子部３ｊの内端側に接続（結合）することができる。
【００２６】
正電極ブロック２ｘも、負電極ブロック３ｘと同様に、導電性を有する多孔質材Ｒｃ、即ち、木材を炭化させた炭材Ｂｃを用いて形成する。正電極ブロック２ｘは、負電極ブロック３ｘの内側空間に収容可能な円柱形（図４参照）に形成し、一方の端面の中心位置には、電極端子２ｘｐを差し込んで取付けるための取付孔１４を軸方向に設ける。電極端子２ｘｐは、正電極ブロック２ｘの形成素材と同様に、黒鉛Ｃにより丸棒状に形成し、取付孔１４に差し込むことにより正電極ブロック２ｘに一体化させる。この際、負電極ブロック３ｘと同様に、電極端子２ｘｐと正電極ブロック２ｘ間は、接続時の電気抵抗ができるだけ小さくなり、かつ機械的な結合強度ができるだけ大きくなるように考慮する。また、電極端子２ｘｐは、正電極ブロック２ｘの端面から所定長さ突出させるとともに、この突出長は、電極端子２ｘｐの先端２ｘｐｓが電解液Ｌｅの外部に露出するように考慮する。この電極端子２ｘｐの先端２ｘｐｓ側は、前述した接続端子部２ｊの内端側に接続（結合）することができる。なお、正電極ブロック２ｘも図７に示す負電極ブロック３ｘと同様に複数の分割ブロックの組合わせにより構成してもよい。
【００２７】
このように、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘを形成するに際し、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘの一方を円筒形に形成し、かつ他方を一方の内部空間に収容可能な円柱形に形成すれば、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘにおける十分な体積、及び正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘの相対向する面２ｘｆ，３ｘｆにおける十分な面積を確保できるため、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘ間の電気的抵抗を小さくして損失の低減を図ることができる。また、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘに、黒鉛Ｃにより形成し、かつ突出することにより先端２ｘｐｓ，３ｘｐｓが電解液Ｌｅの外部に露出する電極端子２ｘｐ，３ｘｐを結合すれば、金属部分が電解液Ｌｅの中に浸かる不具合が生じないため、電解液Ｌｅ中の無用な化学反応に基づく損失や悪影響を排除できる。
【００２８】
他方、負電極ブロック３ｘと正電極ブロック２ｘは、体積関係を次のように設定する。まず、負電極ブロック３ｘは、内半径をｒｉ、外半径をｒｅ、高さをｈとすれば、体積Ｖｍは、次式で表される。
Ｖｍ＝π×（ｒｍ2−ｒｉ2）×ｈ
【００２９】
また、正電極ブロック２ｘは、半径をｒｓ、高さをｈとすれば、体積Ｖｓは、次式で表される。
Ｖｓ＝π×ｒｓ×ｈ
【００３０】
負電極ブロック３ｘと正電極ブロック２ｘを形成する多孔質材Ｒｃは、充電時に発生した気体成分を閉じ込める働きを有するため、負電極ブロック３ｘと正電極ブロック２ｘの体積は、各電極ブロック２ｘ，３ｘにおける気体発生量に比例させる必要がある。例えば、電解液Ｌｅとして、食塩水（ＮａＣｌ）を用いた場合、負電極ブロック３ｘでは水素ガス（Ｈ2）が発生するとともに、正電極ブロック２ｘでは塩素ガス（Ｃｌ2）が発生し、それらの比率は、１：１となるため、負電極ブロック３ｘと正電極ブロック２ｘの体積比も、Ｖｍ：Ｖｓ＝１：１に設定する。一方、電解液Ｌｅとして、希硫酸（Ｈ2ＳＯ4）を用いた場合、負電極ブロック３ｘでは水素ガスが発生するとともに、正電極ブロック２ｘでは酸素ガスが発生し、それらの比率は、２：１となるため、この場合には、負電極ブロック３ｘと正電極ブロック２ｘの体積比を、Ｖｍ：Ｖｓ＝２：１に設定すればよい。
【００３１】
一方、仕切壁５は、プラスチック素材等により円筒形に形成し、上端を容器カバー４ｃの内面に設けた取付溝に固定する。この仕切壁５は、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘ間に生じる隙間間隔の中央位置に配する。この仕切壁５は、正電極ブロック２ｘ及び負電極ブロック３ｘで発生し、正電極ブロック２ｘ及び負電極ブロック３ｘの表面から外部に漏れ出る気体成分の拡散を防止する機能を備える。なお、正電極ブロック２ｘ及び負電極ブロック３ｘの表面から外部に漏れ出る気体成分は、ほとんど無いと思われるが、このような仕切壁５を配設すれば、万が一、気体成分が電解液Ｌｅ中に放出された場合であっても、仕切壁５により、気体成分は正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘのそれぞれの電極側に確保されるため、無用な化学反応を防止して充電効率（充電能力）を高められる。
【００３２】
しかし、仕切壁５を設けることは、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘ間の導電性を損なうことになるため、図１に示すように、仕切壁５の下端は、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘの軸方向（上下方向）の中間位置に位置するようにその軸方向長さを選定する。これにより、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘにおける相対向する面２ｘｆと３ｘｆの一部面（上半分）のみが仕切られるため、導電性は、残りの面（下半分）間の空間により確保される。一方、仕切壁５は、図８に示すように、相対向する面２ｘｆ，３ｘｆの全面を仕切る形状であってもよい。この場合には、図８中（ａ）又は（ｂ）に示す拡大抽出断面のように、仕切壁５に多数の小孔５ｈａ…，５ｈｂ…を設ければよい。なお、（ａ）は仕切壁５の面に対して直角となる直線の小孔５ｈａ…を設けた例を示し、（ｂ）は仕切壁５の両面から傾斜した孔を形成し、中央で連通させたＶ状の小孔５ｈｂ…を設けた例を示す。（ｂ）の場合には、気体成分をより通りにくくすることができる。このように、仕切壁５は様々な形態により実施可能であり、特に、気体成分の拡散防止と導電性の確保の両立を図る観点から最適な形態を選択することができる。なお、正電極ブロック２ｘの外周面には不織布を装着し、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘにおける相対向する面２ｘｆと３ｘｆ間に不織布を介在させることが望ましい。
【００３３】
また、電解液Ｌｅには、各種の電解液を用いることができる。例えば、中性水溶液としては、食塩水，塩化カルシウム（ＣａＣｌ2）水溶液，硫酸ナトリウム（Ｎａ2ＳＯ4）水溶液等を用いることができる。アルカリ性水溶液としては、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液，水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液，水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）2）水溶液等を用いることができる。酸性水溶液としては、塩酸（ＨＣｌ）水溶液，希硫酸水溶液等を用いることができる。さらに、弱アルカリ性水溶液及び弱酸性水溶液としては、重曹（ＮａＨＣＯ3）水溶液，酢酸（ＣＨ3ＣＯＯＨ）水溶液等を用いることができる。
【００３４】
特に、電解液Ｌｅとしては、食品成分を用いた水溶液、即ち、上述した例では、食塩水，重曹水溶液，酢酸水溶液等を用いることが望ましい。また、温泉成分（入浴剤成分を含む）を用いた水溶液、即ち、上述した硫酸ナトリウム水溶液をはじめ、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ4）水溶液，硫酸カリウム（Ｋ2ＳＯ4）水溶液，硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ4）水溶液等も好適である。このように、電解液Ｌｅとして食品成分を用いた水溶液や入浴剤成分（温泉成分）を用いた水溶液を用いれば、有害性のない食塩水等の身近な食品材料や入浴剤等を使用できるため、下水等に自由に流せるとともに、肌を含む人体にも無害となる。したがって、破損等により液漏れが発生した場合であっても環境保護及び安全性確保を図ることができるとともに、寿命等により使用できなくなった場合であっても廃棄処理及びリサイクル処理を行う際の取り扱いが容易となる利点がある。
【００３５】
次に、本実施形態に係る蓄電装置１の製造方法について、図１〜図４及び図７を参照しつつ図５に示すフローチャートに従って説明する。
【００３６】
例示する蓄電装置１は、正電極ブロック２ｘ及び負電極ブロック３ｘに木材を炭化させた炭材Ｂｃを用いるとともに、電解液Ｌｅには食塩水を用いている。
【００３７】
まず、各種部品類、即ち、容器本体４ｍ，容器カバー４ｃ，接続端子部２ｊ，３ｊ，仕切壁５等の部品類を予め製造して用意する（ステップＳ１）。また、電解液Ｌｅとなる食塩水を調製して用意する（ステップＳ２）。なお、食塩水の濃度は、１０〜３０〔％〕程度が望ましい。さらに、木材（例えば、栗の木等）を切削加工して、図４に示す正電極ブロック２ｘの基礎材となる円柱形の木製ブロック及び負電極ブロック３ｘの基礎材となる円筒形の木製ブロックを製作する（ステップＳ３）。
【００３８】
一方、製作した各円筒形ブロックは、不図示の炭焼釜の中に入れ、火入れを行うことにより炭焼処理（炭化処理）を行う（ステップＳ４）。これにより、木材を炭化させた炭材Ｂｃ、即ち、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘを得ることができる。また、図１及び図４に示すように、正電極ブロック２ｘの取付孔１４に電極端子２ｘｐを差し込んで取付けるとともに、負電極ブロック３ｘの取付孔１３に電極端子３ｘｐを差し込んで取付ける（ステップＳ５）。
【００３９】
次いで、部品類の組付けを行う（ステップＳ６）。組付けは、図１に示すように、主に、容器カバー４ｃに対して行う。まず、容器カバー４ｃの下面（内面）には、筒形に形成した仕切壁５の上端を固定する。これにより、仕切壁５は容器カバー４ｃの下面から下方に突出する。また、容器カバー４ｃには、接続端子部２ｊと３ｊを取付ける。この場合、接続端子部２ｊと３ｊは、容器カバー４ｃの上面（外面）から上方に突出し、各接続端子部２ｊと３ｊには外部の配線ケーブル２１ｐ，２１ｎ（図６参照）を接続することができる。さらに、容器カバー４ｃの下面（内面）側に臨む接続端子部２ｊには、正電極ブロック２ｘに取付けた電極端子２ｘｐを先端２ｘｐｓから挿入して固定するとともに、容器カバー４ｃの下面（内面）側に臨む接続端子部３ｊには、負電極ブロック３ｘに取付けた電極端子３ｘｐを先端３ｘｐｓから挿入して固定する。また、容器カバー４ｃには、図３に示す位置に、逆止弁を内蔵した液注入口部１２を取付ける。
【００４０】
そして、部品類の組付けが終了したなら、容器本体４ｍの中に、容器カバー４ｃに組付けた負電極ブロック３ｘと正電極ブロック２ｘを収容するとともに、容器カバー４ｃを容器本体４ｍに装着する。この際、図１に示すように、容器本体４ｍと容器カバー４ｃ間にはＯリング等のシールリング１１を介在させる。また、容器本体４ｍの本体フランジ４ｍｆと容器カバー４ｃのカバーフランジ４ｃｆを重ね、ネジ・ナット１０…により締付けて固定する（ステップＳ７）。
【００４１】
次いで、液注入口部１２から密閉容器４の内部に食塩水（電解液Ｌｅ）を注入する（ステップＳ８）。この場合、不図示の電解液収容タンクに収容した食塩水を圧送ポンプにより送り、液注入口部１２に接続した供給配管を介して注入する。密閉された密閉容器４に食塩水が注入されるに従って、密閉容器４の内部圧Ｐｉは徐々に高まるため、食塩水が規定量（ほぼ満杯）に達したなら、内部圧Ｐｉが所定の大きさ以上、望ましくは、１〔ＭＰａ〕以上に達したことを確認し、食塩水の注入を終了させる（ステップＳ９）。この際、液注入口部１２に内蔵した逆止弁により食塩水の逆流（漏出）が阻止される。この後、必要な仕上げ工程（ステップＳ１０）及び検査工程（ステップＳ１１）を経て蓄電装置１が完成する（ステップＳ１２）。
【００４２】
このように、本実施形態に係る蓄電装置１によれば、導電性を有する多孔質材Ｒｃにより形成する正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘには、安価で容易に手に入る身近な材料である木材を炭化させた炭材Ｂｃ等を利用できる。したがって、木材の端材や廃材も利用可能なり、コストダウンによる製品の低廉化を図れるとともに、レアメタル等と異なり資源的にも有利となるなど、低コスト性及び供給性に優れ、特に、一般住宅の太陽光発電（ソーラーパネル）システムにおける蓄電設備などに用いて最適となる。
【００４３】
次に、本実施形態に係る蓄電装置１の作用（使用方法）について、図６を参照して説明する。
【００４４】
図６は、充電時（蓄電時）における化学反応を原理図で示したものである。まず、充電時には、同図に示すように、正極側の電極端子２ｘｐに充電器２１（例示は、ＤＣ５〔Ｖ〕）の正極側を接続し、負極側の電極端子３ｘｐに充電器２１の負極側を接続する。これにより、正電極ブロック２ｘから負電極ブロック３ｘに電流が流れる。この際、食塩水（電解液Ｌｅ）の電気分解が行われ、正電極ブロック２ｘでは、塩素ガス（Ｃｌ2）が発生し、負電極ブロック３ｘでは、水素ガス（Ｈ2）が発生する。また、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘには、密閉容器４の内部圧Ｐｉが作用しているため、発生した塩素ガスは正電極ブロック２ｘの内部に保持されるとともに、発生した水素ガスは負電極ブロック３ｘの内部に保持される。即ち、塩素ガスと水素ガスは、多孔質材Ｒｃとしての炭材Ｂｃの繊維質空間にそのまま閉じ込められる。
【００４５】
この場合、万が一、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘから気体成分（Ｃｌ2，Ｈ2）が電解液Ｌｅ中に放出された場合であっても、仕切壁５により、気体成分の拡散が防止され、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘのそれぞれの電極側に確保（保持）されるため、無用な化学反応を防止して充電効率（充電能力）を高められる。なお、塩素ガスと水素ガスの発生により、正電極ブロック２ｘでは、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）が発生するが、この水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）も正電極ブロック２ｘの内部に保持される。以上が、充電時の化学作用となる。
【００４６】
一方、放電時には、正極側の電極端子２ｘｐと負極側の電極端子３ｘｐ間から所定の電圧（例示は、ＤＣ２〔Ｖ〕程度）を取り出すことができる。即ち、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘ間の放電により、負電極ブロック３ｘ側では、水素ガスが減少して電子を発生するとともに、正電極ブロック２ｘ側では、塩素ガスと水酸化ナトリウムにより食塩水が再生され、これにより、塩素ガスが減少して電子を吸収する。これにより、負電極ブロック３ｘから正電極ブロック２ｘに電流が流れる。以上が、放電時の化学作用となる。
【００４７】
次に、本発明の変更実施形態に係る蓄電装置１について、図９（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。なお、図９（ａ）及び（ｂ）において、図１〜図４と同一部分（同一機能部分）については同一符号を付してその構成を明確にした。
【００４８】
まず、図９（ａ）に示す第一変更実施形態に係る蓄電装置１は、電極ブロックの数を変更した例を示す。図１〜図４に示した基本実施形態に係る蓄電装置１では、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘの二個の電極ブロックを用いたが、図９（ａ）に示す蓄電装置１は、負電極ブロック３ｘの外側に、さらに、電極端子４１ｐを取付けた正電極ブロック４１を追加し、三個の電極ブロックにより構成したものである。同様に、この正電極ブロック４１の外側に、負電極ブロック，正電極ブロック，を交互に順次配してもよく、電極ブロックは任意の数により実施可能である。
【００４９】
また、図９（ｂ）に示す第二変更実施形態に係る蓄電装置１は、電極ブロックの形状を変更した例を示す。図１〜図４に示した基本実施形態に係る蓄電装置１では、正電極ブロック２ｘを円柱形に形成し、負電極ブロック３ｘを円筒形に形成したが、図９（ｂ）に示すように、正電極ブロック２ｘと負電極ブロック３ｘはそれぞれ直方体形に形成してもよい。このように、電極ブロックは任意の形状により実施可能である。
【００５０】
以上、好適実施形態（変更実施形態）について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。
【００５１】
例えば、導電性を有する多孔質材Ｒｃとして、木材を炭化させた炭材Ｂｃを用いた場合を示したが、導電性を有する多孔質材Ｒｃであれば、他の各種素材を適用できる。また、正電極ブロック２ｘを円柱形に形成し、負電極ブロック３ｘを当該円筒形の内部空間に収容可能な円柱形に形成した例を示したが、負電極ブロック３ｘを円柱形に形成し、正電極ブロック２ｘを当該円筒形の内部空間に収容可能な円柱形に形成してもよい。さらに、電極端子２ｘｐ，３ｘｐは、黒鉛Ｃにより形成した例を示したが、他の素材により形成する場合を排除するものではない。ただし、この場合、金属素材は望ましくない。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明に係る蓄電装置は、一般住宅の太陽光発電（ソーラーパネル）システムにおける蓄電設備をはじめ、基本的には、蓄電を必要とする各種用途における蓄電装置として利用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１：蓄電装置，２：正電極，２ｘ：正電極ブロック，２ｘｆ：相対向する面，２ｘｐ：電極端子，２ｘｐｓ：電極端子の先端，３：負電極，３ｘ：負電極ブロック，３ｘｆ：相対向する面，３ｘｐ：電極端子，３ｘｐｓ：電極端子の先端，４：密閉容器，５：仕切壁，Ｌｅ：電解液，Ｒｃ：多孔質材，Ｐｉ：内部圧，Ｂｃ：炭材，Ｃ：黒鉛
【図１】
2012039001.tif 000003
【図２】
2012039001.tif 000004
【図３】
2012039001.tif 000005
【図４】
2012039001.tif 000006
【図５】
2012039001.tif 000007
【図６】
2012039001.tif 000008
【図７】
2012039001.tif 000009
【図８】
2012039001.tif 000010
【図９】
2012039001.tif 000011
【国際調査報告】
2012039001.tif 000012
2012039001.tif 000013
2012039001.tif 000014
2012039001.tif 000015