(57)【要約】      （修正有）【課題】周知にある複数の海水電池を接続する構成が複雑であるという問題を解決する並列接続型海水電池の提供。【解決手段】第一電池スロット１０、第二電池スロット２０、海水電解液３０、及び導電コンポーネント４０を包括する階層的に配列し、第一電池スロット１０は、第一収容空間１１と、第一電極セット１２とを包括し、第一電池スロット１０上方に設置し、開口２１と、開口２１と連通する第二収容空間２２と、第二収容空間２２に設置する一対の第二電極セット２３とを包括し、海水電解液３０は、第一収容空間１１に収容する第一電解液３１と、第二収容空間２２に収容する第二電解液３２とを包括し、導電コンポーネント４０は、第一電極セット１２及び第二電極セット２３を電気的に接続している、並列接続型海水電池。【選択図】図１Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一収容空間と、前記第一収容空間に設置する一対の第一電極セットとを包括し且つ前記第一電極セットは第一陰極と、前記第一陰極に相対するように設置する第一陽極とを包括する第一電池スロットと、
前記第一電池スロット上方に設置し、前記第一収容空間上方に位置する開口と、前記開口と連通する第二収容空間と、前記第二収容空間に設置する一対の第二電極セットとを包括し且つ前記第二電極セットは第二陰極と、前記第二陰極に相対するように設置する第二陽極とを包括する第二電池スロットと、
前記第一収容空間に収容して前記第一電極セットと接触する第一電解液と、前記第二収容空間に収容して前記第二電極セットと接触する第二電解液とを包括し、前記第一電解液と前記第二電解液との間に高低差がある海水電解液と、
前記第一電極セット及び前記第二電極セットを電気的に接続する導電コンポーネントとを包括し、
そのうち、前記第二電解液は、前記開口から前記第二収容空間を離れ、連続的ではない複数の水滴を形成して前記第一収容空間に位置する前記第一電解液に流入することで、前記第一収容空間に位置する前記第一電解液と、前記第二収容空間に位置する前記第二電解液とが電気的に隔離し合うことを特徴とする階層的に配列する並列接続型海水電池。
【請求項２】
ポンプと、前記第一電池スロットと前記ポンプとを接続する排出管路と、前記ポンプと前記第二電池スロットとを接続する吸入管路とをさらに包括することを特徴とする請求項１に記載の階層的に配列する並列接続型海水電池。
【請求項３】
前記開口の直径は、１ｍｍから１０ｍｍの間に介することを特徴とする請求項１に記載の階層的に配列する並列接続型海水電池。
【請求項４】
前記第一陰極と前記第二陰極との材料は、カーボン、銅、及びこれ等の組合せで形成する金属化合物のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の階層的に配列する並列接続型海水電池。
【請求項５】
前記第一陽極と前記第二陽極との材料は、アルミ、マグネシウム及びこれ等の組合せで形成する合金のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の階層的に配列する並列接続型海水電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水電池、特に階層的に配列する並列接続型海水電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電池は、自身が蓄積する化学エネルギーを電気エネルギーに転換する装置であって、近年、各国の環境保全に対する基準が徐々に厳しくなる傾向に伴い、例えば、太陽電池、燃料電池及び海水電池等といった汚染物質が発生しない電池が徐々に注目を集め、当該業者において、研究開発を行う上で、顕著な重要課題となっている。  
【０００３】
海水電池は、海水を電解質とし、海水に浸漬するだけで、即座に発電が可能であるため、離岸或いは海上等といった応用領域で、とりわけ注目を集めており、そのうち、より大きな電力出力を得るため、応用の多くは、複数の海水電池を直列或いは並列に接続する構成となっており、周知技術である特許文献１は、直列に接続し合う複数の電池を包括して内部短絡の発生を低減する直列接続海水電池を開示しており、これ等電池は、陰極と、陽極と、電介質ケージングと、複数の電介質ブロックと、前記電介質ブロック上に設置する複数の通孔を包括し、前記陰極、前記陽極及び前記電介質ブロックは、前記電解質ケーシングに設置し、且つこれ等電解質ブロックは、前記陰極と陽極との間に設置することで前記陰極と前記陽極とを互いに離間させ、前記通孔は、海水をこれ等電池内に流通させるために使用することができる。
【０００４】
しかし、内部短絡の発生を低減させるために、海水を各電池間で流通させるという通路構成は複雑であることから、海水電池全体のコストが高くなり、且つ体積も大きくなるため、普遍的に応用することが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】アメリカ特許公告第３，８０４，６７３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の主な目的は、周知にある複数の海水電池が接続する構成が複雑であるという問題を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するため、本発明は、第一電池スロット、第二電池スロット、海水電解液、及び導電コンポーネントを包括する階層的に配列する並列接続型海水電池を提供しており、前記第一電池スロットは、第一収容空間と、前記第一収容空間に設置する一対の第一電極セットとを包括し且つ前記第一電極セットは第一陰極と第一陽極とを包括し、前記第二電池スロットは、前記第一電池スロット上方に設置し、前記第一収容空間上方に位置する開口と、前記開口と連通する第二収容空間と、前記第二収容空間に設置する一対の第二電極セットとを包括し且つ前記第二電極セットは第二陰極と第二陽極とを包括し、前記導電コンポーネントは、前記第一電極セット及び前記第二電極セットを電気的に接続し、前記海水電解液は、前記第一収容空間に収容して前記第一電極セットと接触する第一電解液と、前記第二収容空間に収容して前記第二電極セットと接触する第二電解液とを包括し、そのうち、前記第一電解液と前記第二電解液との間には高低差があり、前記第二電解液は、前記開口から前記第二収容空間を離れ、連続的ではない複数の水滴を形成して前記第一収容空間に位置する前記第一電解液に流入することで、前記第一収容空間に位置する前記第一電解液と、前記第二収容空間に位置する前記第二電解液とが電気的に隔離し合っている。
【発明の効果】
【０００８】
上述した説明から分かるとおり、本発明は、以下のような利点を有している。
【０００９】
第一に、本発明は、前記第二電池スロットに前記開口を設けることで、前記第一電解液に流入する以前に、前記第二電解液を連続的でない複数の水滴に形成しており、前記水滴は相互間が連続的でないため、電気的に隔離することから、前記第一電解液と前記第二電解液との間は内部短絡が発生せず、直列或いは並列に接続する構成で円滑に使用することができ、且つ電解液の共用及びその循環という効果を達成することができる。
【００１０】
第二に、本発明は、複雑な構成設計を伴っていないと共に、複雑な配管設計もないことから、製作コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】本発明に係る第一実施例の構成を示す斜視図である。
【図１Ｂ】本発明に係る第一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る第に実施例の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る第三実施例を示す局部断面図である。
【図４】本発明に係る第四実施例を示す局部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の詳細な説明及び技術的内容について、図面を参照しつつ以下において説明する。
【００１３】
図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、本発明は、第一電池スロット１０、第二電池スロット２０、海水電解液３０、及び導電コンポーネント４０を包括する階層的に配列する並列接続型海水電池を提供しており、前記第一電池スロット１０は、前記第二電池スロット２０の下方に設置して階段状に形成し、第一収容空間１１と、第一電極セット１２とを包括し、前記第一電極セット１２は、第一陰極１２１と第一陽極１２２とを包括し且つ前記第一収容空間１１に相対するように設置している。前記第二電池スロット２０は、前記第一収容空間１１の上方に位置する開口２１と、前記開口２１と連通する第二収容空間２２と、第二電極セット２３とを包括し、第二陰極２３１と第二陽極２３２とを包括し且つ前記第二収容空間２２に相対するように設置しており、本実施例において、前記第二電池スロット２０は、五つの前記開口２１を有し、且つ前記開口２１の直径は、１ｍｍから１０ｍｍの間に介している。
【００１４】
前記海水電解液３０は、前記第一収容空間１１に収容して前記第一電極セット１２と接触する第一電解液３１と、前記第二収容空間２２に収容して前記第二電極セット２３と接触する第二電解液３２とを包括し、且つ前記第一電池スロット１０は前記第二電池スロット２０の下方に設置されるため、前記第一電解液３１と前記第二電解液３２との間には高低差があり、前記第二電解液３２は重力により、前記開口２１から前記第二収容空間２２を離れ、連続的ではない複数の水滴３２１を形成して前記第一収容空間１１に位置する前記第一電解液３１に流入し、前記第一収容空間１１に位置する前記第一電解液３１と、前記第二収容空間２２に位置する前記第二電解液３２とを互いに電気的に隔離しており、つまり、前記第一電極セット１２は、前記第一電解液３１にのみ作用し、前記第二電極セット２３は、前記第二電解液３２にのみ作用し、両者は独立して動作することから、内部短絡の発生を低減することができる。そのうち、前記開口２１から前記第一電解液３１液面までの落差は、前記水滴３２１の形成に影響を及ぼし、しいては前記第一電解液３１と前記第二電解液３２が電気的に隔離するか否かに影響を及ぼしている。
【００１５】
前記導電コンポーネント４０は、前記第一電極セット１２及び前記第二電極セット２３を接続しており、本実施例において、前記第一陰極１２１は、前記第二陽極２３２に電気的接続し、前記第一陽極１２２は、前記第二陰極２３１に電気的接続し、且つ前記第一陽極１２２と前記第二陰極２３１との間に負荷７０を直列に接続し、電池直列接続構成を形成することで、出力する電圧を増大しており、前記第一陰極１２１と前記第二陰極２３１との材料は、カーボン、銅、及びこれ等の組合せで形成する金属化合物のいずれかであって、前記第一陽極１２２と前記第二陽極２３２との材料は、アルミ、マグネシウム及びこれ等の組合せで形成する合金のいずれかである。また、前記第二陰極２３１と前記第二陽極２３２の中間には、本発明で発生した電力を保存することが可能な集電メッシュ（図示されていない）が設けられている。
【００１６】
次に、図２を参照すると、本発明に係る第二実施例であって、そのうち、ポンプ５０と、前記第一電池スロット１０と前記ポンプ５０とを接続する排出管路５１と、前記ポンプ５０と前記第二電池スロット２０とを接続する吸入管路５２とをさらに包括し、前記ポンプ５０は、前記第一電解液３１を前記排出管路５１を介して前記ポンプ５０内まで吸引し、前記第一電解液３１を前記第二収容空間２２に位置する前記第二電解液３２まで排出し、前記第二電解液３２は、さらに前記開口２１を介して前記第一収容空間１１に位置する前記第一電解液３１に流入し、独立した循環システムを形成し、且つ前記第一電解液３１と前記第二電解液３２とが電気的に隔離し合っている。本実施例において、ポンプ５０を例としているが、これに限定するものではなく、前記第一電解液３１を前記第二電池スロット２０に流入させることができれば、例えば、毛細管現象等といった如何なる方法でもよい。
【００１７】
図３を参照すると、本発明に係る第三実施例であって、そのうち、複数のプラスチックフレーム６０を包括し、これ等プラスチックフレーム６０は、前記第一電池スロット１０及び前記第二電池スロット２０内にそれぞれ設置されることにより、前記第一陰極１２１、前記第一陽極１２２、前記第二陰極２３１及び前記第二陽極２３２をそれぞれに設置し、前記第一電極セット１２及び前記第二電極セット２３が前記海水電解液３０の循環流動によって漂流し、前記第一電極１２１と前記第一陽極１２２とが接触したり、前記第二陰極２３１と前記第二陽極２３２とが接触したりして短絡が発生するという問題を防いでいる。
【００１８】
図４を参照すると、本発明に係る第四実施例をであって、前記第一電池スロット１０と前記第二電池スロット２０とは、垂直に積層し、前記開口２１は、前記第二電池スロット２０の底部に設けることで、前記第二電解液３２を前記第一収容空間１１に位置する前記第一電解液３１に流入し、且つ前記第一電池スロット１０の側壁上に複数の通孔１３を設置し、前記導電コンポーネント４０と前記排出管路５１とは、前記通孔１３を貫通して前記第一収容空間１１に進入することができることで、前記導電コンポーネント４０は、前記第一陰極１２１と前記第一陽極１２２とに電気的に接続することができ、且つ前記ポンプ５０は、前記出力管路５１を介して前記第一電解液３１を吸引することができる。
【００１９】
本発明に係る全ての実施例では、前記第一電池スロット１０及び前記第二電池スロット２０を例として説明しているが、実際の応用時は、二つ以上の電池スロットを直列に接続して使用することができる。
【００２０】
上述したことから、本発明は以下の特徴を有している。
【００２１】
第一に、本発明は、前記第二電池スロットに前記開口を設けることで、前記第一電解液に流入する以前に、前記第二電解液を連続的でない複数の水滴に形成しており、前記水滴は相互間が連続的でないため、電気的に隔離することから、前記第一電解液と前記第二電解液との間は内部短絡が発生せず、直列或いは並列に接続する構成で円滑に使用することができ、且つ電解液の共用及びその循環という効果を達成することができる。
【００２２】
第二に、本発明は、本発明は、複雑な構成設計を伴っていないと共に、複雑な配管設計もないことから、製作コストを低減することができる。
【００２３】
第三に、前記導電コンポーネントが前記第一電極セットと前記第二電極セットとを電気的接続することで、前記第一陰極が前記第二陽極と電気的に接続すると共に、前記第二陰極が前記第一陽極と電気的に接続して電池直列接続構成を形成することから、出力する電圧を増大している。
【００２４】
第四に、前記ポンプと前記開口との設置によって、前記海水電解液を循環して使用することができる。
【００２５】
第五に、前記プラスチックフレームの設置によって、前記第一電極セット及び前記第二電極セットが前記海水電解液の循環流動によって漂流し、前記第一陰極と前記第一陽極とが接触したり、前記第二陰極と前記第二陽極とが接触したりして短絡が発生するという問題を防いでいる。
【符号の説明】
【００２６】
１０    第一電池スロット
１１    第一収容空間
１２    第一電極セット
１２１  第一陽極
１２２  第一陰極
１３    通孔
２０    第二電池スロット
２１    開口
２２    第二収容空間
２３    第二電極セット
２３１  第二陽極
２３２  第二陰極
３０    海水電解液
３１    第一電解液
３２    第二電解液
３２１  水滴
４０    導電コンポーネント
５０    ポンプ
５１    排出管路
５２    吸入管路
６０    プラスチックフレーム
７０    抵抗
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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