(57)【要約】      （修正有）【課題】二次電池の直接充電方式に加えて、より一層の充電速度を速め、拘束時間の短縮を図る。【解決手段】二次電池における充電は、放電の逆化学反応であり、その放電による化学反応に直接関係する二次電池内の部位を抜去した後、充電された状態をつくるための部位を装着する。採用される二次電池によって、放電と充電のメカニズムが異なるため、電極、電解液の全部交換、一部交換等があり、できるだけ簡易に交換をおこなうことを大前提としている。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電状態にある電極の抜去と電解液の排出後、充電状態にある電極の装着と電解液の抽入を簡易におこなうことで、充電された状態をつくることを特徴とする二次電池。
【請求項２】
両電極を着脱せず、電解液の排出入を簡易におこなうことで充電された状態をつくることを特徴とする請求項1の二次電池。
【請求項３】
電解液の排出入をせず、両電極の着脱を簡易にすることで充電された状態をつくることを特徴とする請求項1の二次電池。
【請求項４】
請求項3の両電極を合体させ、着脱を簡易にすることを特徴とする二次電池。
【請求項５】
電解液の排出入をせず、両電極のうち一極の着脱を簡易にすることで充電された状態をつくることを特徴とする請求項1の二次電池。
【請求項６】
請求項2の排出口が単一であることを特徴とする二次電池。
【請求項７】
正極と負極のそれぞれが、凹凸、曲面、折返し、ゼンマイの形状等および多層構造を有して両電極面が電解液と最大限の接触面積を実現することを特徴とする請求項3記載の二次電池。
【請求項８】
正極と負極を合体させ、凹凸、曲面、折返し、ゼンマイ等の形状等および多層構造を有して両電極面が電解液と最大限の接触面積を実現することを特徴とする請求項4記載の二次電池。
【請求項９】
二次電池への直接充電機能と上記請求項１から請求項8の機能を併せ持つことを特徴とする二次電池。
【請求項１０】
請求項１から請求項9までの放電状態にある二次電池から抜去した電極や排出した電解液を再度、充電処理をおこない充電された状態にし、二次電池に直接充電する手段も併せ持つことを特徴とする設備とスペース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の二次電池の充電に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、自動車の二次電池の充電は、一般家庭用電源と同じ交流電源（単相100ボルト（普通充電）あるいは単相200ボルト（倍速充電））でフル充電する場合、おおよそ５時間〜１４時間程度かかる。最新の急速充電器対応でも最低30分はかかる。このように充電時間にある一定の絶対時間が必要とされることは、専用の充電スペースに電気自動車をある一定の絶対時間、駐車させておくことであり、現在その充電スペースの確保とそのスペースに付随する設備の設置に膨大な費用が費やされることが予想される。
【０００３】
この改善策として、二次電池の充電をおこなうとするとき、従来の充電方法に加えて、新しい充電方法を提案するものである。放電状態にある正極と負極の抜去後、充電状態にある正極と負極の装着、放電状態にある電解液の排出後、充電状態にある電解液の抽入を簡易におこなうことを提案する。正極、負極そして合体タイプの電極の表面の形状および構造を工夫することで大容量化を実現する方法を提案をする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は、充電が放電の逆化学反応であることから、その逆化学反応に要する絶対時間の短縮を補完する手段に着目している。化学反応に直接関係する正極、負極および電解液の交換に着目して、従来の充電機能と組み合わせることで、できるだけ簡易かつ短時間に多様な状況に対応できる二次電池を追求するものである。また、このような二次電池の原状回復を効率的に不特定多数の電気自動車に対応できる設備とそれを装置することのできるスペースをつくる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
充電をできる限り短時間でおこない、かつ大容量化を実現することで電力エネルギーの長時間確保を可能にするかを課題にしているためその解決手段は以下のように限定する。(1)充電（放電の逆化学反応）の高速度化の追求、(2)二次電池本体の交換、(3)充電の化学反応に関係する部位の交換、(4)二次電池の大容量化、そして、(5).(1)と(3)と(4)の組合せが考えられる。
【０００６】
(1)は、充電（放電の逆化学反応）を高速度にするための設備機械の開発である。
【０００７】
(2)二次電池が非常にコンパクトになり、女性、老人でも簡易に着脱できるのであれば採用することも考えられる。
【０００８】
(3)充電の化学反応に関係する部位を交換することで一挙に充電を完了させようとするものである。放電状態にある正極、負極と電解液を充電状態にあるそれぞれと交換するものである。正極、負極と電解液の化学反応の違いに応じ、全部交換、一部交換がおこなわなければならない。当然、交換部位が少ないほうが費用軽減、拘束時間短縮に貢献する。
【０００９】
(4)二次電池の大容量化は、とりもなおさず電力燃費の向上を意味し、費用軽減と拘束時間短縮を実現する。
【００１０】
(5).(1)と(3)の折衷案である。(1)は(3)と比較して費用は安いが時間がかかる場合や緊急事態に対応しなければならないときが考えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
二次電池内の放電した状態から充電された状態にもどすことを放電の逆化学反応とすれば放電の化学反応に関わって放電状態にある部位（両電極と電解液）を充電状態にある部位との交換をおこなう。以下は、その組合せである。
【００１２】
放電において、正極と負極が化学反応をし、電解液が化学反応をおこなわず安定していれば、正極と負極が入替った状態であるから、充電は、正極、負極と電解液を交換する必要が無く永久二次電池である。
【００１３】
放電において、正極、負極と電解液の三者が化学反応をし、化学反応の結果、正極および負極の一方の電極と電解液の化学式に変化がなければ、変化のあった電極を充電状態の電極と交換することで、二次電池全体が充電された状態をつくることができる。
【００１４】
放電において、正極、負極と電解液の三者が化学反応をし、化学反応の結果、正極と負極の化学式に変化があり、電解液に変化がなければ両電極の交換が必要である。変化のあった両電極を充電状態の電極と交換することで、二次電池全体が充電された状態をつくることができる。この場合、二次電池本体から正極、負極をそれぞれ抜去する分離型と正極と負極を合体させて同時に抜去を可能にする一体型がある。
【００１５】
分離型、一体型のそれぞれの電極は大容量化の実現するため、電極と電解液の接触面積を限りなく最大化する。例えば、電極板の表面を凹凸や曲面にしたり、電極板を延伸し折返したり、ゼンマイ状にしたり、それらを多層構造にすることで実現できる。
【００１６】
抜去された放電状態の電極板と排出された放電状態の電解液は、再度、充電処理をおこない、充電された状態にする。放電→充電→放電→充電・・・・この化学反応を繰り返すことで二次電池の再生をおこなう。
【実施例１】
【００１７】
図1は、正極板、負極板の着脱と電解液の排出入。
【実施例２】
【００１８】
図2は、正極板と負極板を合体しているところ。
【００１９】
図3は、電極板を延伸して蛇腹折状態にしているところ。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
電気自動車の二次電池の充電技術に寄与するものであり、従来の二次電池に直接充電方法に加え、種々の二次電池の固有の化学反応に注目し、それを利用した新充電方式を提案する。従来の充電方法の問題である拘束充電時間の解決、個人では金額負担とメンテナンスが困難な設備のアウトレット化が容易である。そのため、このようなサービスを提供できる専用充電設備の設置が普及すると思われる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】二次電池の放電状態にある部位と充電状態にある部位の交換を示した透視正面図(実施例１）
【図２】正極板と負極板を合体しているところの正面図（実施例2）
【図３】電極板を延伸して蛇腹折状態にしているところの正面図（実施例3）
【符号の説明】
【００２２】
1.     
二次電池本体
2.     
放電状態の正極板
3.     
放電状態の負極板
4.     
放電状態の電解液
5.     
充電状態の正極板
6.     
充電状態の負極板
7.     
充電状態の電解液
8.     
把手
9.     
放電状態の電解液の排出口
10.   充電状態の電解液の抽入口
11.   正極板
12.   負極板
13.   蛇腹折状態の正極板
14.   蛇腹折状態の負極板
15.   電極板カバー
16.   放電状態の正極板の抜去
17.   充電状態の正極板の装着
18.   放電状態の負極板の抜去
19.   充電状態の負極板の装着
20.   放電状態の電解液の排出
21.   充電状態の電解液の抽入
【図１】
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【図２】
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【図３】
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