(57)【要約】      （修正有）【課題】高温多湿な環境下に長期間放置したままでも自然点灯しない、耐湿性に優れた注水型ＬＥＤライトを提供する。【解決手段】正極集電体１０ａ、２０ａ、３０ａ、４０ａ、正極触媒層１０ｂ、２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、セパレータ１０ｃ、２０ｃ、３０ｃ、４０ｃ、負極板１０ｄ、２０ｄ、３０ｄ、４０ｄの順番で積層されてなる複数の電池セル１０、２０、３０、４０と発光ダイオード５０とを樹脂製ケース６０に一体的に収容した注水型ＬＥＤライトであって、少なくとも一つの電池セル１０、２０、３０、４０内のセパレータ１０ｃ、２０ｃ、３０ｃ、４０ｃと負極板１０ｄ、２０ｄ、３０ｄ、４０ｄとの間には絶縁体（絶縁シート）が設けられる。または、隣り合う電池セル１０、２０、３０、４０の少なくとも一箇所に、絶縁体（絶縁シート）が設けられる。絶縁体はＬＥＤの自然点灯を防止する。絶縁体は使用時に引き抜かれる。【選択図】図４
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
正極集電体、正極触媒層、セパレータ、負極板の順番で積層されてなる電池セルがケース内に複数収容され、最も外側に位置する正極集電体と負極板との間に発光ダイオードが接続されており、使用時に水分を加えて発光動作させる注水型ＬＥＤライトにおいて、
少なくとも一つの前記電池セル内の前記セパレータと負極板との間全面に絶縁体が設けられており、使用時に前記絶縁体を引き抜いて使用することを特徴とする注水型ＬＥＤライト。
【請求項２】
正極集電体、正極触媒層、セパレータ、負極板の順番で積層されてなる電池セルがケース内に複数収容され、最も外側に位置する正極集電体と負極板との間に発光ダイオードが接続されており、使用時に水分を加えて発光動作させる注水型ＬＥＤライトにおいて、隣り合う前記電池セルの少なくとも一箇所全面に絶縁材体設けられており、使用時に前記絶縁体を引き抜いて使用することを特徴とする注水型ＬＥＤライト。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の注入型ＬＥＤライトにおいて、前記絶縁体は吸湿性が少なく酸素・水蒸気バリア性の高い樹脂であることを特徴とする注水型MＬＥＤライト。
【請求項４】
請求項３に記載の注水型ＬＥＤライトにおいて、前記樹脂は、ポリプロピレン、ポリエチレン、これらのアルミ蒸着シート、テフロン（登録商標）シートであり、その厚さは０．０２から０．５ｍｍの間であることを特徴とする注水型ＬＥＤライト。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は注水型ＬＥＤライト、より詳しくは、耐湿性に優れた注水型電池を用いたＬＥＤライトに関する。
【背景技術】
【０００２】
注水型ＬＥＤライトとは、水分（純水に限らず海水等を含む）を吸収すると起電力を発生するマグネシウム・空気電池と高輝度ＬＥＤとを組合わせて小型の樹脂製容器内に一体的に収容し、使用時に外部から水分を供給することにより、外部に露出しているＬＥＤを点灯させることができるライトである。例えば、適当な量の水分の補給をＬＥＤの照度の低下に応じて繰り返すことにより、一週間（１６８時間）以上、十分な照度を維持したまま連続点灯も可能であり、しかも水分を吸収しない限り年単位での保存が可能であることから、災害時の非常用灯として、また非常時用の防災・備蓄品として、日本国内のみならず世界的に急速に普及しつつある。かかる用途に都合良く使用できるマグネシウム・空気電池として、本考案の考案者（出願人）は、平成２４年７月に特願２０１２−５４８２４５号を特許出願し、平成２５年（２０１３年）２月に特許第５１９２６１３号（特許文献１）を取得した。
【０００３】
特許文献１のマグネシウム金属空気電池は、最小単位の電池セルとして、一例として図１に示すとおり、銅又はその合金からなる正極集電板１と、黒鉛や酸化マンガンを塗布した不織布からなる正極触媒層２と、パルプからなるセパレータ３と、マグネシウム又はその合金からなる負極板４との４層がこの順序で積層されてなる。この電池セル単体での起電力は約１．６Ｖであるが、接続される負荷の大小に応じて複数の電池セルを直列又は並列にスタックして用いることができる。上述の注水型ＬＥＤライトは、図２に示すとおり、この電池セル１０〜４０を樹脂ケース６０内に４個直列にスタックし、最も外側の正極集電板（正極端子）１０ａと同じく最も外側の負極板（負極端子）４０ｄとの間に、発光ダイオード５０を順方向に接続したものである。電池セル１０〜４０が４個直列となることにより、各セルがケース６０の底部の開放部６１から水分を吸収して発電を開始すると、発光ダイオード５０が点灯するに十分な電圧約６．４Ｖが得られるようになっている。
【０００４】
上記の注水型ＬＥＤライトを等価回路図で示すと、図３のとおりであり、電池セル１０〜４０の４個と発光ダイオード５０の１個による閉ループが常時形成されていることになる。各電池セルは、水分を吸収しない限り発電しないので、発光ダイオード５０は点灯しない。しかしながら、大気中の水分を吸収して僅かな電圧を発生すると、これに伴い微弱な電流ｉが流れることにより、発光ダイオード５０がごく僅かな照度ではあるが自然に点灯してしまうことがあった。とりわけ、夏場や熱帯地域など湿度の高い場所で、そのような現象が生じ易かった。この微弱電流ｉによる僅かな照度による発光は、ＬＥＤライト自体の寿命にはあまり影響しないが、本来必要としないときの発光であるため、避けたい好ましくない現象であった。ここで、僅かな照度による発光とは、暗い所でも、他の物を照らす程の明るさはなく、発光ダイオードを見たときに点灯していることを視認できる程度の点灯のことを言う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５１９２６１３号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本考案は、従来技術の以上のような事情に鑑みて、その問題点を解消するためになされたものである。即ち、本考案は、耐湿性に優れ、湿度の高い場所に長期間保管（放置）していても自然点灯しない注水型ＬＥＤライトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案の一態様によれば、正極集電体、正極触媒層、セパレータ、負極板の順番で積層されてなる電池セルがケース内に複数収容され、最も外側に位置する正極集電板と負極板との間に発光ダイオードが接続されており、使用時に水分を加えて発光動作させる注水型ＬＥＤライトにおいて、
少なくとも一つの前記電池セル内の前記セパレータと負極板との間全面に絶縁体が設けられており、使用時に前記絶縁体を引き抜いて使用されることを特徴とする注水型ＬＥＤライトが提供される。
【０００８】
本考案の他の態様によれば、正極集電体、正極触媒層、セパレータ、負極板の順番で積層されてなる電池セルがケース内に複数収容され、最も外側に位置する正極集電体と負極板との間に発光ダイオードが接続されており、使用時に水分を加えて発光動作させる注水型ＬＥＤライトにおいて、
隣り合う前記電池セルの少なくとも一箇所全面に絶縁体が設けられており、使用時に前記絶縁体を引き抜いて使用されることを特徴とする注水型ＬＥＤライトが提供される。
【０００９】
上記注水型ＬＥＤライトにおいて、前記絶縁体は吸湿性が少なく酸素・水蒸気バリア性の高い樹脂であることを特徴とする。
【００１０】
上記注水型ＬＥＤライトにおいて、前記樹脂は例えばポリプロピレン、ポリエチレン、これらのアルミ蒸着シート、テフロン（登録商標）シート等であり、その厚さは０．０２から０．５ｍｍの間であることを特徴とする。
【考案の効果】
【００１１】
本考案による注水型ＬＥＤライトによれば、絶縁材を取り除かない限り電気的に有効な閉回路が構成されないため、たとえ注水型ＬＥＤライトを高湿度の場所に相当長期間放置したままにしておいても、発光ダイオードが自然点灯することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は注水型電池セルの構造を模式的に示す図である。
【図２】図２は従来の注水型ＬＥＤライトの構造を模式的に示す図である。
【図３】図３は図２の注水型ＬＥＤライトの等価回路図である。
【図４】図４は本考案による第１実施形態の注水型ＬＥＤライトの断面構造図である。
【図５】図５は本考案による第２実施形態の注水型ＬＥＤライトの断面構造図である。
【考案を実施するための形態】
【００１３】
以下、本考案による注水型ＬＥＤライトの実施例を、添付図面を参照しながら説明する。なお、添付図面の全図を通して同一参照番号又は符号は同一又は同等の要素、部材を示すものとする。
【００１４】
図４は、第１の実施形態に係る注水型ＬＥＤライトの断面構造を模式的に示した図である。基本的に直列に接続された４個の電池セル１０〜４０と順方向に接続された発光ダイオード５０によって閉回路が構成される点は、図２に示す従来例のものと変わらない。各電池セル１０，２０，３０，４０は、同図に示すとおり、正極集電体１０ａ，２０ａ，３０ａ，４０ａと、正極触媒層１０ｂ，２０ｂ，３０ｂ，４０ｂと、セパレータ１０ｃ，２０ｃ，３０ｃ，４０ｃと、負極板１０ｄ，２０ｄ，３０ｄ，４０ｄとで構成される。
【００１５】
本実施形態では、各電池セル１０〜４０内のセパレータ１０ｃ〜４０ｃと、負極板１０ｄ〜４０ｄの間に、セパレータ及び負極板よりも引き抜のために指で持つための部分の面積だけ大きい面積を有するシート状の絶縁体Ａ１，Ａ２，  Ａ３，Ａ４がそれぞれ挿入されていることが、図２に示す従来例のものと異なる。この絶縁体Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４はＬＥＤライト使用時に、ケース６０の下方端６１から引き抜かれる。絶縁体Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４は、引張強度が高く、耐水性に優れ、吸湿性が少なく酸素・水蒸気バリア性の高い樹脂シートからなり、具体的には例えば、ポリエチレン（ＰＥ），ポリプロピレン（ＰＰ），フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）等が好ましい。また、アルミニウムを蒸着した樹脂シートは、水蒸気透過性が低いため、高温高湿の環境下では特に有効である。
【００１６】
絶縁体Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４である樹脂シートの厚さは、０．０２〜０．５ｍｍであることが望ましい。ＬＥＤライトとしての使用時に引き抜く必要があるため、あまり薄過ぎては破れ又は切れ易く、他方、厚過ぎると引き抜きを困難にさせる。
【００１７】
ＬＥＤライトの場合、図示のとおり４個の電池セル１０〜４０をスタックして用いることが一般的であるが、全ての電池セル１０〜４０のそれぞれに絶縁体を挿入する必要はなく、電池セル１０〜４０の内、少なくとも一つの電池セルに絶縁体を挿入することにより、電気的閉回路を断つことができ、自然発光防止の目的を十分に達成することができる。
【００１８】
上記のセパレータと負極板との間に絶縁体を挿入した第１実施形態の物と、絶縁体を有さない図２に示す従来品とを、同一高温高湿の暴露環境に２週間晒した結果、従来品では好ましくない自然発光があったのに対して、第１実施形態の物にあっては、自然発光の現象（自己放電）は見られなかった。また、使用開始時の初期発光照度と４８時間連続発光後の照度ともに問題ないことが確認できた。絶縁体の数は、数が多ければ確実性は高くなるものの、引き抜きが絶縁シートの厚みにも関連して難しくなるため、実用上は少なくとも一つの絶縁体シートが、注水型ＬＥＤライトに備わっていれば良いと言える。
【００１９】
次に、図５は、第２の実施形態に係る注水型ＬＥＤライトの断面構造を模式的に示した図である。図４の第１実施形態による物との違いは、第１実施形態の絶縁体がセパレータと負極板との間に設けられているのに対して、本第２実施形態による物では、絶縁体（絶縁シート）Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３が隣り合う各電池セル１０〜４０間にそれぞれ設けられている点である。絶縁体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の材料等は第１実施形態の物と同様である。
【００２０】
絶縁体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３も全ての電池セル１０〜４０の間に必ずしも設けられる必要はなく、少なくとも一つの絶縁体で目的を達成することができる。４個の電池セル１０〜４０をスタックした本考案による注水型ＬＥＤライトの場合、引き抜き易さの点からして、中央の位置（電池セル２０と電池セル３０の間）、即ち少なくとも絶縁体Ｂ２を設けることにより本考案の目的を十分に達成し得る。
【００２１】
第２実施形態による注水型ＬＥＤライトを、第１実施形態による物と同様の高温高湿度の環境に暴露試験した結果、不要な自然発光（自己放電）の現象は見られず、且つ初期照度及び４８時間経過後の照度も問題ないことが確認できた。
【００２２】
セパレータと負極板との間に絶縁シート（Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４）を設ける第１実施形態のものも、隣接する電池セル相互の間に絶縁シート（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）を設ける第２実施形態のものも、共に所期の目的を達成することができるが、セパレータと負極板との間に絶縁シート（Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４）を設けるものの方が、水分を吸収した場合に、単位電池セル自体の発電動作を抑止できる点で原理的には優れていると言えよう。
【００２３】
注水型ＬＥＤライトの実際の製品では、製品そのものの周囲を樹脂シートによって封止（包装）して販売され、高温多湿の環境においても自然発光はしないように配慮されているが、脱気等の処理を伴わない簡易的な包装である場合が多く、これだけでは自然発光を防ぎきれなかったが、上記に説明した第１又は第２実施形態により、ＬＥＤライトの不要な自然点灯は極めて有効的に防止できる。
【００２４】
以上、本考案による注水型ＬＥＤライトの好適実施例を、添付図面を参照しながら説明してきたが、本願考案は上記に限られることなく、以下の実用新案登録請求の範囲に含まれる限り、あらゆる改変及び改造が含まれることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本考案による注水型ＬＥＤライトは、特に非常時のための災害備蓄品の技術分野で利用できる。
【符号の説明】
【００２６】
１０，２０，３０，４０  電池セル
１０ａ，２０ａ，３０ａ，４０ａ  正極集電体
１０ｂ，２０ｂ，３０ｂ，４０ｂ  正極触媒層
１０ｃ，２０ｃ，３０ｃ，４０ｃ  セパレータ
１０ｄ，２０ｄ，３０ｄ，４０ｄ  負極板
５０  発光ダイオード
６０  ケース
６１  開放端
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４  絶縁体（絶縁シート）
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３  絶縁体（絶縁シート）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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