特許第6133007号(P6133007)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6133007
(24)【登録日】2017年4月28日
(45)【発行日】2017年5月24日
(54)【発明の名称】蓄電及び給電装置
(51)【国際特許分類】
   H01M 2/26 20060101AFI20170515BHJP
   H01M 2/20 20060101ALI20170515BHJP
   H01M 2/22 20060101ALI20170515BHJP
   H01M 2/30 20060101ALI20170515BHJP
【FI】
   H01M2/26 A
   H01M2/20 A
   H01M2/22 A
   H01M2/30 B
【請求項の数】12
【全頁数】30
(21)【出願番号】特願2010-265432(P2010-265432)
(22)【出願日】2010年11月29日
(65)【公開番号】特開2011-119256(P2011-119256A)
(43)【公開日】2011年6月16日
【審査請求日】2013年10月3日
(31)【優先権主張番号】12/627,181
(32)【優先日】2009年11月30日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】599075531
【氏名又は名称】楊 泰和
(74)【代理人】
【識別番号】100093779
【弁理士】
【氏名又は名称】服部 雅紀
(72)【発明者】
【氏名】楊 泰和
【審査官】 藤原 敬士
(56)【参考文献】
【文献】 登録実用新案第3165935(JP,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01M 2/20 − 2/34
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも2枚の側面電極板(101)が補助用導電体(100)の両側に設けられた電極ユニットを備える蓄電及び給電装置であって、
前記蓄電及び給電装置は、一次電池、充放電可能な二次電池、キャパシタ、スーパーキャパシタのいずれか、または燃料電池装置、または巻き式蓄放電装置であり、
前記電極ユニットは、少なくとも2つの前記側面電極板(101)及び前記補助用導電体(100)を備え、
前記側面電極板(101)は、平板状、条状、または網状構造であって、少なくとも2辺に別々に少なくとも1個の集電端子(104)を有し、電極板面に活性物質(120)が塗布され、導電性能が前記補助用導電体(100)より優れており、
前記側面電極板(101)は、前記補助用導電体(100)の2つの面に設けられており、
前記補助用導電体(100)は、少なくとも2辺に別々に少なくとも1個の出入力の総集電端子(105)を有し、
前記側面電極板(101)の2辺以上で前記集電端子(104)が前記総集電端子(105)に並列接続され、前記補助用導電体(100)と前記側面電極板(101)との間に絶縁体(103)を備え、
前記電極ユニットから外部に対して電流を出入力する前記総集電端子(105)は1個以上である
ことを特徴とする蓄電及び給電装置。
【請求項2】
2枚の正極側面電極板(1011)が正極補助用導電体(1001)の両側に設けられた正電極ユニットと、2枚の負極側面電極板(1012)が負極補助用導電体(1002)の両側に設けられた負電極ユニットと、前記正電極ユニットと前記負電極ユニットとの中間に隔離体(1020)を挟入することにより構成される電極対を備える蓄電及び給電装置であって、
前記正電極ユニットは、前記2枚の正極側面電極板(1011)が前記正極補助用導電体(1001)の両側に設けられており、
前記正極側面電極板(1011)は、平板状、条状、または網状構造であって、少なくとも2辺に別々に少なくとも1個の正極集電端子(1041)を有し、電極板面に前記活性物質(120)が塗布され、導電性能が前記正極補助用導電体(1001)より優れており、
前記正極側面電極板(1011)は、前記正極補助用導電体(1001)の2つの面に設けられており、
前記正極補助用導電体(1001)は、少なくとも2辺に別々に少なくとも1個の正極性出入力の正極総集電端子(1051)を有し、
前記正極側面電極板(1011)の2辺以上で前記正極集電端子(1041)が前記正極総集電端子(1051)に並列接続され、前記正極補助用導電体(1001)と前記正極側面電極板(1011)との間に前記絶縁体(103)を備え、
外部に対して電流を出入力する前記正極総集電端子(1051)は1個以上であり、
前記負電極ユニットは、前記2枚の負極側面電極板(1012)が前記負極補助用導電体(1002)の両側に設けられており、
前記負極側面電極板(1012)は、平板状、条状、または網状構造であって、少なくとも2辺に別々に少なくとも1個の負極集電端子(1042)を有し、電極板面に前記活性物質(120)が塗布され、導電性能が前記負極補助用導電体(1002)より優れており、
前記負極側面電極板(1012)は、平板状の前記負極補助用導電体(1002)の2つの面に設けられており、
前記負極補助用導電体(1002)は、少なくとも2辺に別々に少なくとも1個の負極性出入力の負極総集電端子(1052)を有し、
前記負極側面電極板(1012)の2辺以上で前記負極集電端子(1042)が前記負極総集電端子(1052)に並列接続され、前記負極補助用導電体(1002)と前記負極側面電極板(1012)との間に前記絶縁体(103)を備え、
外部に対して電流を出入力する前記負極総集電端子(1052)は1個以上である
ことを特徴とする請求項1に記載の蓄電及び給電装置。
【請求項3】
2個の両側の負電極ユニットの中間に正電極ユニットを挟入する蓄電及び給電装置であって、
前記負電極ユニットは、2枚の負極側面電極板(1012)及び負極補助用導電体(1002)を備え、
前記2枚の負極側面電極板(1012)は、電極板面に前記活性物質(120)が塗布されており、
前記絶縁体(103)が前記負極補助用導電体(1002)の両側に設けられており、前記2枚の負極側面電極板(1012)と前記負極補助用導電体(1002)との間に前記絶縁体(103)があり、
前記負電極ユニットは、前記2枚の負極側面電極板(1012)の両辺の負極集電端子(1042)が前記負極補助用導電体(1002)の両辺の負極性出入力の負極総集電端子(1052)に連結されており、
前記正電極ユニットは、2枚の正極側面電極板(1011)及び正極補助用導電体(1001)を備え、
前記2枚の正極側面電極板(1011)は、電極板面に前記活性物質(120)が塗布されており、
前記絶縁体(103)が前記正極補助用導電体(1001)の両側に設けられており、前記2枚の正極側面電極板(1011)と前記正極補助用導電体(1001)との間に前記絶縁体(103)があり、
前記正電極ユニットは、前記2枚の正極側面電極板(1011)の両辺の正極集電端子(1041)が前記正極補助用導電体(1001)の両辺の正極性出入力の正極総集電端子(1051)に連結されており、
前記正電極ユニットの両側に設置される2個の前記負電極ユニットの前記負極総集電端子(1052)を片辺または多辺で並列接続し、かつ前記正電極ユニットの両側と2個の前記負電極ユニットとの間に隔離体(1020)を設け、
前記正電極ユニット及び前記負電極ユニットが同一の電極槽の中に設置されることで電極対が構成される
ことを特徴とする請求項1に記載の蓄電及び給電装置。
【請求項4】
2個の両側の正電極ユニットの中間に負電極ユニットを挟入する蓄電及び給電装置であって、
前記負電極ユニットは、2枚の負極側面電極板(1012)及び負極補助用導電体(1002)を備え、
前記2枚の負極側面電極板(1012)は、電極板面に前記活性物質(120)が塗布されており、
前記絶縁体(103)が前記負極補助用導電体(1002)の両側に設けられており、前記2枚の負極側面電極板(1012)と前記負極補助用導電体(1002)との間に前記絶縁体(103)があり、
前記負電極ユニットは、前記2枚の負極側面電極板(1012)の両辺の負極集電端子(1042)が前記負極補助用導電体(1002)の両辺の負極性出入力の負極総集電端子(1052)に連結されており、
前記正電極ユニットは、2枚の正極側面電極板(1011)及び正極補助用導電体(1001)を備え、
前記2枚の正極側面電極板(1011)は、電極板面に前記活性物質(120)が塗布されており、
前記絶縁体(103)が前記正極補助用導電体(1001)の両側に設けられており、前記2枚の正極側面電極板(1011)と前記正極補助用導電体(1001)との間に前記絶縁体(103)があり、
前記正電極ユニットは、前記2枚の正極側面電極板(1011)の両辺の正極集電端子(1041)が前記正極補助用導電体(1001)の両辺の正極性出入力の正極総集電端子(1051)に連結されており、
前記負電極ユニットの両側に設置される2個の前記正電極ユニットの前記正極総集電端子(1051)を片辺または多辺で並列接続し、かつ前記負電極ユニットの両側と2個の前記正電極ユニットとの間に隔離体(1020)を設け、
前記正電極ユニット及び前記負電極ユニットが同一の電極槽の中に設置されることで電極対が構成される
ことを特徴とする請求項1に記載の蓄電及び給電装置。
【請求項5】
同一の電極槽(1030)の中で少なくとも2個の負電極ユニットと少なくとも2個の正電極ユニットとが交錯して設置されて片側または両側で並列接続され、両側の前記正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子(1051)及び前記負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子(1052)により電流を出入力する総集電端子が構成される蓄電及び給電装置であって、
前記負電極ユニットは、2枚の負極側面電極板(1012)及び負極補助用導電体(1002)を備え、
前記2枚の負極側面電極板(1012)は、電極板面に前記活性物質(120)が塗布されており、
前記絶縁体(103)が前記負極補助用導電体(1002)の両側に設けられており、前記2枚の負極側面電極板(1012)と前記負極補助用導電体(1002)との間に前記絶縁体(103)があり、
前記負電極ユニットは、前記2枚の負極側面電極板(1012)の両辺の負極集電端子(1042)が前記負極補助用導電体(1002)の両辺の負極性出入力の負極総集電端子(1052)に連結されており、
前記正電極ユニットは、2枚の正極側面電極板(1011)及び正極補助用導電体(1001)を備え、
前記2枚の正極側面電極板(1011)は、電極板面に前記活性物質(120)が塗布されており、
前記絶縁体(103)が前記正極補助用導電体(1001)の両側に設けられており、前記2枚の正極側面電極板(1011)と前記正極補助用導電体(1001)との間に前記絶縁体(103)があり、
前記正電極ユニットは、前記2枚の正極側面電極板(1011)の両辺の正極集電端子(1041)が前記正極補助用導電体(1001)の両辺の正極性出入力の正極総集電端子(1051)に連結されており、
少なくとも2個前記負電極ユニットと少なくとも2個の前記正電極ユニットとを前記電極槽(1030)の中に交錯して設置し、前記正電極ユニットの前記正極総集電端子(1051)を同極性で片辺または多辺で並列接続し、前記負電極ユニットの前記負極総集電端子(1052)を同極性で片辺または多辺で並列接続し、両側の前記正電極ユニットの前記正極総集電端子(1051)及び前記負電極ユニットの前記負極総集電端子(1052)により正極電流及び負極電流を出入力する総集電端子が構成される
ことを特徴とする請求項1に記載の蓄電及び給電装置。
【請求項6】
正負電極が交錯して重なり合ってから並列接続されることにより電極対が構成され、中間に設置される内側の正電極ユニットの正極総集電端子(1051)及び内側の負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子(1052)により電流を出入力する総集電端子電流が構成される蓄電及び給電装置であって、
外側の正電極ユニットは、1枚の正極側面電極板(1011)及び前記1枚の正極側面電極板(1011)の外側にある正極補助用導電体(1001)を備え、
前記絶縁体(103)が前記正極補助用導電体(1001)の片側に設けられており、前記1枚の正極側面電極板(1011)と前記正極補助用導電体(1001)との間に前記絶縁体(103)があり、
前記1枚の正極側面電極板(1011)は、電極板面に前記活性物質(120)が塗布されており、
外側の前記正電極ユニットは、前記1枚の正極側面電極板(1011)の両辺の正極集電端子(1041)が前記正極補助用導電体(1001)の両辺の正極性出入力の正極総集電端子(1051)に連結されており、
外側の負電極ユニットは、1枚の負極側面電極板(1012)及び前記1枚の負極側面電極板(1012)の外側にある負極補助用導電体(1002)を備え、
前記絶縁体(103)が前記負極補助用導電体(1002)の片側に設けられており、前記1枚の負極側面電極板(1012)と前記負極補助用導電体(1002)との間に前記絶縁体(103)があり、
前記1枚の負極側面電極板(1012)は、電極板面に前記活性物質(120)が塗布されており、
外側の前記負電極ユニットは、前記1枚の負極側面電極板(1012)の両辺の負極集電端子(1042)が前記負極補助用導電体(1002)の両辺の負極性出入力の負極総集電端子(1052)に連結されており、
内側の負電極ユニットは、2枚の負極側面電極板(1012)及び負極補助用導電体(1002)を備え、
前記絶縁体(103)が前記負極補助用導電体(1002)の両側に設けられており、前記2枚の負極側面電極板(1012)と前記負極補助用導電体(1002)との間に前記絶縁体(103)があり、
前記2枚の負極側面電極板(1012)は、電極板面に前記活性物質(120)が塗布されており、
内側の前記負電極ユニットは、前記2枚の負極側面電極板(1012)の両辺の負極集電端子(1042)が前記負極補助用導電体(1002)の両辺の負極性出入力の負極総集電端子(1052)に連結されており、
内側の正電極ユニットは、2枚の正極側面電極板(1011)及び正極補助用導電体(1001)を備え、
前記絶縁体(103)が前記正極補助用導電体(1001)の両側に設けられており、前記2枚の正極側面電極板(1011)と前記正極補助用導電体(1001)との間に前記絶縁体(103)があり、
前記2枚の正極側面電極板(1011)は、電極板面に前記活性物質(120)が塗布されており、
内側の前記正電極ユニットは、前記2枚の正極側面電極板(1011)の両辺の正極集電端子(1041)が前記正極補助用導電体(1001)の両辺の正極性出入力の正極総集電端子(1051)に連結されており、
電極槽(1030)の中に内側の前記負電極ユニットと内側の前記正電極ユニットとが交錯して設置されることにより電極対が構成され、その両外側に外側の前記負電極ユニットと外側の前記正電極ユニットとが設置され、交錯して設置される内側の前記正電極ユニット、外側の前記正電極ユニット、内側の前記負電極ユニット、及び外側の前記負電極ユニットの間に隔離体(1020)が設けられ、内側の前記正電極ユニット及び外側の前記正電極ユニットの前記正極総集電端子(1051)が同極性で片辺または多辺で並列接続され、内側の前記負電極ユニット及び外側の前記負電極ユニットの前記負極総集電端子(1052)が同極性で片辺または多辺で並列接続され、中間に設置される内側の前記正電極ユニットの前記正極総集電端子(1051)及び内側の前記負電極ユニットの前記負極総集電端子(1052)により電流を出入力する総集電端子が構成される
ことを特徴とする請求項1に記載の蓄電及び給電装置。
【請求項7】
負電極ユニットと正電極ユニットとが交錯して設置され、両側に設置される前記正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子(1051)及び前記負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子(1052)を、電流を出入力する総集電端子とする蓄電及び給電装置であって、
外側の正電極ユニットは、1枚の正極側面電極板(1011)及び前記1枚の正極側面電極板(1011)の外側にある正極補助用導電体(1001)を備え、
前記絶縁体(103)が前記正極補助用導電体(1001)の片側に設けられており、前記1枚の正極側面電極板(1011)と前記正極補助用導電体(1001)との間に前記絶縁体(103)があり、
前記1枚の正極側面電極板(1011)は、電極板面に前記活性物質(120)が塗布されており、
外側の前記正電極ユニットは、前記1枚の正極側面電極板(1011)の両辺の正極集電端子(1041)が前記正極補助用導電体(1001)の両辺の正極性出入力の正極総集電端子(1051)に連結されており、
外側の負電極ユニットは、1枚の負極側面電極板(1012)及び前記1枚の負極側面電極板(1012)の外側にある負極補助用導電体(1002)を備え
前記絶縁体(103)が前記負極補助用導電体(1002)の片側に設けられており、前記1枚の負極側面電極板(1012)と前記負極補助用導電体(1002)との間に前記絶縁体(103)があり、
前記1枚の負極側面電極板(1012)は、電極板面に前記活性物質(120)が塗布されており、
外側の前記負電極ユニットは、前記1枚の負極側面電極板(1012)の両辺の負極集電端子(1042)が前記負極補助用導電体(1002)の両辺の負極性出入力の負極総集電端子(1052)に連結されており、
内側の負電極ユニットは、2枚の負極側面電極板(1012)及び負極補助用導電体(1002)を備え、
前記絶縁体(103)が前記負極補助用導電体(1002)の両側に設けられており、前記2枚の負極側面電極板(1012)と前記負極補助用導電体(1002)との間に前記絶縁体(103)があり、
前記2枚の負極側面電極板(1012)は、電極板面に前記活性物質(120)が塗布されており、
内側の前記負電極ユニットは、前記2枚の負極側面電極板(1012)の両辺の負極集電端子(1042)が前記負極補助用導電体(1002)の両辺の負極性出入力の前記負極総集電端子(1052)に連結されており、
内側の正電極ユニットは、2枚の正極側面電極板(1011)及び正極補助用導電体(1001)を備え、
前記絶縁体(103)が前記正極補助用導電体(1001)の両側に設けられており、前記2枚の正極側面電極板(1011)と前記正極補助用導電体(1001)との間に前記絶縁体(103)があり、
前記2枚の正極側面電極板(1011)は、電極板面に前記活性物質(120)が塗布されており、
内側の前記正電極ユニットは、前記2枚の正極側面電極板(1011)の両辺の正極集電端子(1041)が前記正極補助用導電体(1001)の両辺の正極性出入力の前記正極総集電端子(1051)に連結されており、
電極槽(1030)の中に内側の前記負電極ユニットと内側の前記正電極ユニットとが交錯して設置されることにより電極対が構成され、その両外側に外側の前記負電極ユニットと外側の前記正電極ユニットとが設置され、交錯して設置される内側の前記正電極ユニット、外側の前記正電極ユニット、内側の前記負電極ユニット、及び外側の前記負電極ユニットの間に隔離体(1020)が設けられ、内側の前記正電極ユニット及び外側の前記正電極ユニットの前記正極総集電端子(1051)が同極性で片辺または多辺で並列接続され、内側の前記負電極ユニット及び外側の前記負電極ユニットの前記負極総集電端子(1052)が同極性で片辺または多辺で並列接続され、両側に設置される外側の前記正電極ユニットの前記正極総集電端子(1051)及び外側の前記負電極ユニットの前記負極総集電端子(1052)により正極及び負極電流を出入力する総集電端子が構成される
ことを特徴とする請求項1に記載の蓄電及び給電装置。
【請求項8】
少なくとも1個の正電極ユニットと少なくとも1個の負電極ユニットとにより電極対が構成され、その両側は一枚式正極性電極板(1031)及び一枚式負極性電極板(1032)の極性が交錯して重なり合い、中間に設置される前記正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子(1051)及び前記負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子(1052)により電流を出入力する総集電端子が構成される蓄電及び給電装置であって、
前記負電極ユニットは、2枚の負極側面電極板(1012)及び負極補助用導電体(1002)を備え、
前記2枚の負極側面電極板(1012)は、電極板面に前記活性物質(120)が塗布されており、
前記絶縁体(103)が前記負極補助用導電体(1002)の両側に設けられており、前記2枚の負極側面電極板(1012)と負極補助用導電体(1002)との間に前記絶縁体(103)があり、
前記負電極ユニットは、前記2枚の負極側面電極板(1012)の両辺の負極集電端子(1042)が前記負極補助用導電体(1002)の両辺の負極性出入力の前記負極総集電端子(1052)に連結されており、
前記正電極ユニットは、2枚の正極側面電極板(1011)及び正極補助用導電体(1001)を備え、
前記2枚の正極側面電極板(1011)は、電極板面に前記活性物質(120)が塗布されており、
前記絶縁体(103)が前記正極補助用導電体(1001)の両側に設けられており、前記2枚の正極側面電極板(1011)と正極補助用導電体(1001)との間に前記絶縁体(103)があり、
前記正電極ユニットは、前記2枚の正極側面電極板(1011)の両辺の正極集電端子(1041)が前記正極補助用導電体(1001)の両辺の正極性出入力の前記正極総集電端子(1051)に連結されており、
前記負電極ユニット及び前記正電極ユニットは別々に1枚以上の一枚式正極性電極板(1031)及び/又は一枚式負極性電極板(1032)と重なり合い、共同して電極槽(1030)の中に設置され、
一枚式正極性電極板(1031)及び一枚式負極性電極板(1032)の電極板面は活性物質(120)が塗布され、極性に従って前記正電極ユニット及び前記負電極ユニットの両側に交錯して重なり合い、
前記正電極ユニット、前記負電極ユニット、前記一枚式正極性電極板(1031)、及び前記一枚式負極性電極板(1032)の間には隔離体(1020)が設けられ、
前記正電極ユニットの正極性出入力の前記正極総集電端子(1051)と前記一枚式正極性電極板(1031)の集電端子(601)とが同極性で片辺または多辺で並列接続され、前記負電極ユニットの負極性出入力の前記負極総集電端子(1052)と前記一枚式負極電極板(1032)の集電端子(602)とが同極性で片辺または多辺で並列接続され、中間の前記正電極ユニットの正極性出入力の前記正極総集電端子(1051)及び前記負電極ユニットの負極性出入力の前記負極総集電端子(1052)により正極電流及び負極電流を出入力する総集電端子が構成される
ことを特徴とする請求項1に記載の蓄電及び給電装置。
【請求項9】
個別の電極槽(1030)に設置される正電極ユニット及び負電極ユニットにより構成され、異なる極性の片辺に直列接続または多辺に直列接続される蓄電及び給電装置であって、
前記負電極ユニットは、2枚の負極側面電極板(1012)及び負極補助用導電体(1002)を備え、
前記2枚の負極側面電極板(1012)は、電極板面に前記活性物質(120)が塗布されており、
前記絶縁体(103)が前記負極補助用導電体(1002)の両側に設けられており、前記2枚の負極側面電極板(1012)と負極補助用導電体(1002)との間に前記絶縁体(103)があり、
前記負電極ユニットは、前記2枚の負極側面電極板(1012)の両辺の負極集電端子(1042)が前記負極補助用導電体(1002)の両辺の負極性出入力の負極総集電端子(1052)に連結されており、
前記正電極ユニットは、2枚の正極側面電極板(1011)及び正極補助用導電体(1001)を備え、
前記2枚の正極側面電極板(1011)は、電極板面に前記活性物質(120)が塗布されており、
前記絶縁体(103)が前記正極補助用導電体(1001)の両側に設けられており、前記2枚の正極側面電極板(1011)と正極補助用導電体(1001)との間に前記絶縁体(103)があり、
前記正電極ユニットは、前記2枚の正極側面電極板(1011)の両辺の正極集電端子(1041)が前記正極補助用導電体(1001)の両辺の正極性出入力の正極総集電端子(1051)に連結されており、
1個以上の前記負電極ユニットと1個以上の前記正電極ユニットとが交錯して設置されることにより電極対が構成され、同一の前記電極槽(1030)の中の各電極ユニットの間に隔離体(1020)が設けられ、直列に接続する別々の前記電極槽(1030)の中に電極対が設置され、
同一の前記電極槽(1030)の中において、1個以上の同極性の電極ユニットを設けるとき、前記同極性の電極ユニットの集電端子が互いに片辺または多辺で並列接続され、
前記電極槽(1030)において、電極対を構成する前記正電極ユニットの正極性出入力の前記正極総集電端子(1051)及び前記負電極ユニットの負極性出入力の前記負極総集電端子(1052)が前記電極槽(1030)の槽シェルの外部に露出しており、
異なる前記電極槽(1030)の中にある電極対が異なる極性で片辺または多辺で直列接続され、
異なる前記電極槽(1030)の中の電極対にある前記正電極ユニットの前記正極総集電端子(1051)と前記負電極ユニットの前記負極総集電端子(1052)とが直列に接続されており、外部に対して電流を出入力する
ことを特徴とする請求項1に記載の蓄電及び給電装置。
【請求項10】
請求項に記載の蓄電及び給電装置の各前記電極槽(1030)において、
電極対を構成する前記正電極ユニットの正極性出入力の前記正極総集電端子(1051)及び前記負電極ユニットの負極性出入力の前記負極総集電端子(1052)が前記電極槽(1030)の槽シェルの外部に露出している構成に代えて、
外部に対して電流を出入力する前記正極総集電端子(1051)及び前記負極総集電端子(1052)が前記電極槽(1030)の槽シェルの外部に露出され、それ以外の前記正極総集電端子(1051)及び前記負極総集電端子(1052)は前記電極槽(1030)の内部に隠されている
ことを特徴とする蓄電及び給電装置。
【請求項11】
個別の電極槽(1030)に設置される正電極ユニット及び負電極ユニットにより構成され、異なる極性の片辺に直列接続または多辺に直列接続される蓄電及び給電装置であって、
外部に対して出入力する外側の正電極ユニットは、1枚の正極側面電極板(1011)及び正極補助用導電体(1001)を備え、
前記絶縁体(103)が前記正極補助用導電体(1001)の一側に設けられており、前記1枚の正極側面電極板(1011)と外側の前記正極補助用導電体(1001)との間に前記絶縁体(103)があり、
前記1枚の正極側面電極板(1012)は、電極板面に前記活性物質(120)が塗布され、
外側の前記正電極ユニットは、前記1枚の正極側面電極板(1011)の両辺の正極集電端子(1041)が前記正極補助用導電体(1001)の両辺の正極性出入力の正極総集電端子(1051)に連結されており、
内側の負電極ユニットは、2枚の負極側面電極板(1012)及び負極補助用導電体(1002)を備え、
前記絶縁体(103)が前記負極補助用導電体(1002)の両側に設けられており、前記2枚の負極側面電極板(1012)と前記負極補助用導電体(1002)との間に前記絶縁体(103)があり、
前記2枚の負極側面電極板(1012)は、電極板面に前記活性物質(120)が塗布され、
内側の前記負電極ユニットは、前記2枚の前記負極側面電極板(1012)の両辺の負極集電端子(1042)が前記負極補助用導電体(1002)の両辺の負極性出入力の負極総集電端子(1052)に連結されており、
外部に対して出入力する外側の負電極ユニットは、1枚の負極側面電極板(1012)及び負極補助用導電体(1002)を備え、
前記絶縁体(103)が前記負極補助用導電体(1002)の一側に設けられており、前記1枚の負極側面電極板(1012)と外側の前記負極補助用導電体(1002)との間に前記絶縁体(103)があり、
前記1枚の負極側面電極板(1012)は、電極板面に前記活性物質(120)が塗布され、
外側の前記負電極ユニットは、前記1枚の負極側面電極板(1012)の両辺の負極集電端子(1042)が前記負極補助用導電体(1002)の両辺の負極性出入力の前記負極総集電端子(1052)に連結されており、
内側の正電極ユニットは、2枚の正極側面電極板(1011)及び正極補助用導電体(1001)を備え、
前記絶縁体(103)が前記正極補助用導電体(1001)の両側に設けられており、前記2枚の正極側面電極板(1011)と前記正極補助用導電体(1001)との間に前記絶縁体(103)があり、
前記2枚の正極側面電極板(1011)は、電極板面に前記活性物質(120)が塗布され、
内側の前記正電極ユニットは、前記2枚の前記正極側面電極板(1011)の両辺の正極集電端子(1041)が前記正極補助用導電体(1001)の両辺の正極性出入力の前記正極総集電端子(1051)に連結されており、
1個以上の前記負電極ユニットと1個以上の前記正電極ユニットとが交錯して設置されることにより電極対が構成され、同一の前記電極槽(1030)の中の各電極ユニットの間に隔離体(1020)が設けられ、直列に接続する別々の前記電極槽(1030)の中に電極対が設置され、
同一の前記電極槽(1030)中において、1個以上の同極性の電極ユニットを設けるとき、前記同極性の電極ユニットの集電端子が互いに片辺または多辺で並列接続され、
直列に接続する各前記電極槽(1030)の電極対を構成する前記正電極ユニットの正極性出入力の前記正極総集電端子(1051)及び前記負電極ユニットの負極性出入力の前記負極総集電端子(1052)は、異なる前記電極槽(1030)の中にある電極対を構成する前記正電極ユニットの正極性出入力の前記正極総集電端子(1051)及び前記負電極ユニットの負極性出入力の前記負極総集電端子(1052)と異なる極性で片辺または多辺で直列接続されており、
異なる前記電極槽(1030)の中の電極対にある前記正電極ユニットの前記正極総集電端子(1051)と前記負電極ユニットの前記負極総集電端子(1052)とが直列に接続されており、外部に対して電流を出入力する
ことを特徴とする請求項1に記載の蓄電及び給電装置。
【請求項12】
外部に対して電流を出入力する前記正極総集電端子(1051)及び前記負極総集電端子(1052)が前記電極槽(1030)の槽シェルの外部に露出され、それ以外の前記正極総集電端子(1051)及び前記負極総集電端子(1052)は前記電極槽(1030)の内部に隠されている
ことを特徴とする請求項11に記載の蓄電及び給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一種の電極板を補助用導電体に挟着する蓄電及び給電装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の蓄電及び給電装置は、各種の一次電池、充放電可能な二次電池、キャパシタ、またはスーパーキャパシタ等の蓄電及び給電装置を含み、通常はその電極板の片辺に1個または数個の同極性バス端子を設置する。
図1に従来の片辺に1個の集電端子電極板を設置する蓄電及び給電装置の模式図を示す。各電極板P100の片辺に1個の集電端子T100を設置することにより、当該電極板の電流を出入力する集電電流機能を有し、またはほかの電極板との間で直列接続或いは並列接続し、電極板の片辺のみに1個の集電端子を設置し、電流を出入力するために、周りの集電端子の電極板区域と電極板の別側と比較的集電端子T100から離れる電極板区域は、比較的大きな電流が入出力するとき、電極板の電流密度の不均一性を来たす。次代商品は、電極板の同片辺に2個以上の集電端子を設置することにより、電極板にツーウェイ以上の出力する電流通路を持たせ、かつ導電体との連結を通して、同極性の電極板の片辺に設置される2個以上の集電端子と並列接続する。ただし、本方式においては、同辺側の電流を出入力する密度の均一度のみが改善され、電極板の別側の電流を出入力する密度の不均一性は、依然として改善されていない。
【0003】
この問題は、電極板の2辺以上に、1個以上の別々に外部に向かって延伸する集電端子を設けることにより、改善することができる。図2に従来の電極板の2辺に1個ずつの集電端子を設置する蓄電及び給電装置の模式図を示す。さらに、電極板P100の片辺または片辺以上に2個以上の集電端子T100を設け、ツーウェイ以上の入出力電流路を構成することにより、内部抵抗を下げることができる。図3に従来の電極板の対辺に2個の集電端子を設置する蓄電及び給電装置の模式図を示す。ただし図2及び図3に示されている方法は、電流を出入力する均一性が改善されるが、外部の両側に出入力端子を設置することは、やはり不便である。
【0004】
蓄電装置または給電装置は、例えば、特許文献1等に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2008−226778号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、電極板の電流密度が均一になり、外部の片側に出入力端子を設置可能な蓄電及び給電装置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】
上記目的を達成するため、本発明に係る蓄電及び給電装置は、一種の電極板に補助用導電体を挟着する蓄電及び給電装置であって、一次電池、充放電可能な二次電池、キャパシタ、またはスーパーキャパシタ等の蓄電及び給電装置、または電極板を持つ燃料電池(fuel cell)装置が必要とする正負電極対へ応用される。
その構造は、正極補助用導電体を設け、かつ少なくとも2辺以上に別々に少なくとも1個の集電端子を有する1枚以上の正極電極板を設け、平板状、条状、または網状構造かつ正極導電性能が補助用導電体より優れ、電極板の材料及び/または構造により構成される正極補助用導電体に挟着する。正極補助用導電体の2辺以上に別々に少なくとも1個の集電端子を設け、正極補助用導電体の2辺以上で負極総集電端子に集電端子を片辺または多辺で並列接続する。また外部に対して電流を出入力する正極総集電端子と正極補助用導電体と正極電極板との間に絶縁体を設けることにより正電極ユニットを構成する。
上述の外部に対して電流を出入力する正極総集電端子は1個以上である。
【0008】
さらに、負極補助用導電体を設け、かつ少なくとも2辺以上に集電端子を有する1枚以上の負極電極板を設け、平板状、条状、または網状構造かつ導電性能が負極補助用導電体より優れ、電極板の材料及び/または構造により構成される負極補助用導電体に挟着する。負極補助用導電体の2辺または2辺以上に集電端子を設け、負極補助用導電体の2辺以上で負極総集電端子に集電端子を片辺または多辺で並列接続する。また外部に対して電流を出入力する負極総集電端子と負極補助用導電体と負極電極板との間に絶縁体を設けることにより負電極ユニットを構成する。
上述の外部に対して電流を出入力する負極総集電端子は1個以上である。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】従来の蓄電及び給電装置を示す模式図である。
図2】従来の他の蓄電及び給電装置を示す模式図である。
図3】従来のさらに他の蓄電及び給電装置を示す模式図である。
図4】本発明の第1実施形態による蓄電及び給電装置に係る電極ユニットを示す模式図である。
図5図4の正面図である。
図6図4の側面図である。
図7】本発明の第2実施形態による蓄電及び給電装置を分解した状態を示す模式図である。
図8】本発明の第2実施形態による蓄電及び給電装置の組立模式図である。
図9】本発明の第2実施形態による蓄電及び給電装置、及びその電流ルートを示す模式図である。
図10】本発明の第3実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。
図11】本発明の第4実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。
図12】本発明の第5実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。
図13】本発明の第6実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。
図14】本発明の第7実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。
図15】本発明の第8実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。
図16】本発明の第9実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。
図17図16の分解状態を示す模式図である。
図18図16の組立状態を示す模式図である。
図19】本発明の第10実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。
図20】本発明の第11実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。
図21】本発明の第12実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。
図22】本発明の第13実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。
図23】本発明の第14実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。
図24】本発明の第14実施形態による蓄電及び給電装置の変形例を示す模式図である。
図25】本発明の第15実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。
図26】本発明の第15実施形態による蓄電及び給電装置の変形例を示す模式図である。
図27】本発明の第16実施形態による蓄電及び給電装置に係る電極ユニットの第1例を示す模式図である。
図28図27の正面図である。
図29図27の側面図である。
図30】本発明の第16実施形態による蓄電及び給電装置に係る電極ユニットの第2例を示す模式図である。
図31図30の正面図である。
図32図30の側面図である。
図33】本発明の第16実施形態による蓄電及び給電装置に係る電極ユニットの第3例を示す模式図である。
図34図33の正面図である。
図35図33の側面図である。
図36】本発明の第16実施形態による蓄電及び給電装置に係る電極ユニットの第4例を示す模式図である。
図37図36の正面図である。
図38図36の側面図である。
図39】本発明の第16実施形態による蓄電及び給電装置に係る電極ユニットの第5例を示す模式図である。
図40図39の正面図である。
図41図39の側面図である。
図42】本発明の第16実施形態による蓄電及び給電装置に係る電極ユニットの第6例を示す模式図である。
図43図42の平面図である。
図44図42の断面を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明の実施形態による蓄電及び給電装置は、一種の電極板を補助用導電体に挟着する蓄電及び給電装置である。その主な構造の特徴は、補助用導電体を設置し、かつ少なくとも2辺以上に別々に少なくとも1個の集電端子を有する1枚以上の電極板を設け、平板状、条状、または網状構造かつ導電性能が補助用導電体より優れ、電極板の材料及び/または構造により構成される補助用導電体に挟着する。補助用導電体の2辺以上に別々に少なくとも1個の集電端子を設け、補助用導電体の2辺以上で総集電端子に集電端子を片辺または多辺で並列接続する。また外部に対して電流を出入力する総集電端子と補助用導電体と電極板との間に絶縁体を設けることにより電極ユニットを構成する。
上述の外部に対して電流を出入力する総集電端子は1個以上である。
【0011】
(第1実施形態)
図4は、本発明の第1実施形態による蓄電及び給電装置において、少なくとも2辺に別々に少なくとも1個の集電端子の補助用導電体を持ち、またその両外側に少なくとも2辺に別々に少なくとも1個を持つ集電端子の同極性の電極板の間に絶縁体を挟着することにより構成される電極ユニットの模式図を示す。
図5図4の正面図を示す。
図6図4の側面図を示す。
【0012】
図4図5及び図6に示すように、本発明の第1実施形態による蓄電及び給電装置の主な特徴は、補助用導電体100を設置し、少なくとも2辺に別々に少なくとも1個の集電端子104を設けかつ電極板面に活性物質120を塗布する1枚以上の辺側電極板101は、平板状、条状、または網状構造であって、導電性能が補助用導電体より優れ、電極板の材料及び/または構造により構成される補助用導電体100に挟着する。補助用導電体100の少なくとも2辺に別々に少なくとも1個の出入力する第1総集電端子105を設け、補助用導電体100の2辺以上で第1総集電端子105に集電端子を片辺または多辺で並列接続する。また外部に対して電流を出入力する第1総集電端子と補助用導電体100と辺側電極板101との間に絶縁体103を設けることにより電極ユニットを構成する。
上述の外部に対して電流を出入力する第1総集電端子105は1個以上である。
本発明の第1実施形態の蓄電及び給電装置は、一次電池、充放電可能な二次電池、キャパシタ、またはスーパーキャパシタ等の蓄電及び給電装置、または電極板を持つ燃料電池(fuel cell)装置が必要とする正負電極対への応用ができる。
【0013】
(第2実施形態)
図7に、2枚の正極電極板1011を正極補助用導電体1001に挟着することにより正電極ユニットを構成し、かつ2枚の負極電極板1012を負極補助用導電体1002に挟着することにより負電極ユニットを構成し、かつ中間に隔離体を挟入することにより蓄放電装置の電極対を構成する本発明の第2実施形態による蓄電及び給電装置を分解した状態を示す模式図を示す。
図8に、図7に示した蓄電及び給電装置の電極対を組立てた状態を示す模式図を示す。
図9に、図8に示した電極対により構成される蓄電及び給電装置及びその電流ルートの模式図を示す。
【0014】
図7図8及び図9に示す如く、本発明の第2実施形態による蓄電及び給電装置の主な構造の特徴は、正極補助用導電体1001を設け、少なくとも2辺以上に別々に少なくとも1個の正極集電端子1041を設けかつ電極板面に活性物質120を塗布する1枚以上の正極辺側電極板1011は、平板状、条状、または網状構造であって、かつ導電性能が補助用導電体より優れ、電極板の材料及び/または構造により構成される正極補助用導電体1001に挟着する。正極補助用導電体1001の少なくとも2辺以上に別々に少なくとも1個の正極性出入力の正極総集電端子1051を設け、正極補助用導電体1001の2辺以上で正極性出入力の正極総集電端子1051に正極集電端子1041を片辺または多辺で並列接続する。また外部に対して電流を出入力する正極総集電端子1051と正極補助用導電体1001と正極辺側電極板1011との間に絶縁体103を設けることにより正電極ユニットを構成する。
上述の外部に対して電流を出入力する正極性出入力の正極総集電端子1051は1個以上である。
【0015】
さらに、負極補助用導電体1002を設け、少なくとも2辺以上に別々に少なくとも1個の負極集電端子1042を設けかつ電極板面に活性物質120を塗布する1枚以上の負極辺側電極板1012は、平板状、条状、または網状構造であって、かつ導電性能が補助用導電体より優れ、電極板の材料及び/または構造により構成される負極補助用導電体1002に挟着する。負極補助用導電体1002の少なくとも2辺以上に別々に少なくとも1個の負極性出入力の負極総集電端子1052を設け、負極補助用導電体1002の2辺以上で負極性出入力の負極総集電端子1052に負極集電端子1042を片辺または多辺で並列接続する。また外部に対して電流を出入力する負極総集電端子1052と負極補助用導電体1002と負極辺側電極板1012との間に絶縁体103を設けることにより負電極ユニットを構成する。
上述の外部に対して電流を出入力する負極性出入力の負極総集電端子1052は1個以上である。
上述の正電極ユニット及び負電極ユニットを組立から、共同して同一電極槽の中に設置することにより、電極対を構成する。
【0016】
(第3実施形態)
図10に、2個の両側の負電極ユニットの中間に正電極ユニットを挟入する本発明の第3実施形態による蓄電及び給電装置の模式図を示す。
負電極ユニットは、別々に2枚の負極辺側電極板1012を設け、電極板面に活性物質120を塗布し、かつその中間段と負極補助用導電体1002との間に絶縁体103を設け、かつ負極補助用導電体1002の両側に挟着し、2枚の負極辺側電極板1012の両辺の負極集電端子1042を負極補助用導電体1002の両辺の負極性出入力の負極総集電端子1052に連結することにより、負電極ユニットを構成する。
【0017】
正電極ユニットは、別々に2枚の正極辺側電極板1011を設け、電極板面に活性物質120を塗布し、かつその中間段と正極補助用導電体1001との間に絶縁体103を設け、かつ正極補助用導電体1001の両側に挟着し、2枚の正極辺側電極板1011の両辺の正極集電端子1041を正極補助用導電体1001の両辺の正極性出入力の正極総集電端子1051に連結することにより、正電極ユニットを構成する。
【0018】
また正電極ユニットの両側に設置される両負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子1052を片辺または多辺で並列接続し、かつ正電極ユニットの両側と両負電極ユニットとの間に隔離体1020を設ける。
上述の正電極ユニット及び負電極ユニットを組立から、共同して同一電極槽の中に設置することにより、電極対を構成する。
【0019】
(第4実施形態)
図11に、2個の両側の正電極ユニットの中間に負電極ユニットを挟入する本発明の第4実施形態による蓄電及び給電装置の模式図を示す。
負電極ユニットは、別々に2枚の負極辺側電極板1012を設け、電極板面に活性物質120を塗布し、かつその中間段と負極補助用導電体1002との間に絶縁体103を設け、かつ負極補助用導電体1002の両側に挟着し、2枚の負極辺側電極板1012の両辺の負極集電端子1042を負極補助用導電体1002の両辺の負極性出入力の負極総集電端子1052に連結することにより、負電極ユニットを構成する。
【0020】
正電極ユニットは、別々に2枚の正極辺側電極板1011を設け、電極板面に活性物質120を塗布し、かつその中間段と正極補助用導電体1001との間に絶縁体103を設け、かつ正極補助用導電体1001の両側に挟着し、2枚の正極辺側電極板1011の両辺の正極集電端子1041を正極補助用導電体1001の両辺の正極性出入力の正極総集電端子1051に連結することにより、正電極ユニットを構成する。
【0021】
また負電極ユニットの両側に設置される二つの正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子1051を片辺または多辺で並列接続し、かつ負電極ユニットの両側と二つの正電極ユニットとの間に隔離体1020を設ける。
上述の正電極ユニット及び負電極ユニットを組立から、共同して同一電極槽の中に設置することにより、電極対を構成する。
【0022】
(第5実施形態)
図12に、2個の両側の負電極ユニットの中間に正電極ユニットを挟入する本発明の第5実施形態による蓄電及び給電装置の模式図を示す。
負電極ユニットは、別々に1枚の負極辺側電極板1012を設け、電極板面に活性物質120を塗布し、かつその中間段と負極補助用導電体1002との間に絶縁体103を設け、かつ負極補助用導電体1002の一側に挟着し、負極辺側電極板1012の両辺の負極集電端子1042を負極補助用導電体1002の両辺の負極性出入力の負極総集電端子1052に連結することにより、負電極ユニットを構成する。
【0023】
正電極ユニットは、別々に2枚の正極辺側電極板1011を設け、電極板面に活性物質120を塗布し、かつその中間段と正極補助用導電体1001との間に絶縁体103を設け、かつ正極補助用導電体1001の両側に挟着し、2枚の正極辺側電極板1011の両辺の正極集電端子1041を正極補助用導電体1001の両辺の正極性出入力の正極総集電端子1051に連結することにより、正電極ユニットを構成する。
【0024】
また正電極ユニットの両側に設置される両負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子1052を片辺または多辺で並列接続し、かつ正電極ユニットの両側と両負電極ユニットとの間に隔離体1020を設ける。
上述の正電極ユニット及び負電極ユニットを組立から、共同して同一電極槽の中に設置することにより、電極対を構成する。
【0025】
(第6実施形態)
図13に、2個の両側の正電極ユニットにより中間に負電極ユニットを挟入する本発明の第6実施形態による蓄電及び給電装置の模式図を示す。
負電極ユニットは、別々に2枚の負極辺側電極板1012を設け、電極板面に活性物質120を塗布し、かつその中間段と負極補助用導電体1002との間に絶縁体103を設け、かつ負極補助用導電体1002の両側に挟着し、2枚の負極辺側電極板1012の両辺の負極集電端子1042を負極補助用導電体1002の両辺の負極性出入力の負極総集電端子1052に連結することにより、負電極ユニットを構成する。
【0026】
正電極ユニットは、別々に1枚の正極辺側電極板1011を設け、電極板面に活性物質120を塗布し、かつその中間段と正極補助用導電体1001との間に絶縁体103を設け、かつ正極補助用導電体1001の一側に挟着し、正極辺側電極板1011の両辺の正極集電端子1041を正極補助用導電体1001の両辺の正極性出入力の正極総集電端子1051に連結することにより、正電極ユニットを構成する。
【0027】
また負電極ユニットの両側に設置される二つの正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子1051を片辺または多辺で並列接続し、かつ負電極ユニットの両側と二つの正電極ユニットとの間に隔離体1020を設ける。
上述の正電極ユニット及び負電極ユニットを組立から、共同して同一電極槽の中に設置することにより、電極対を構成する。
【0028】
(第7実施形態)
図14に、更に一歩進んで同一電極槽の中の同極性の電極ユニットの少なくとも2個の負電極ユニットと少なくとも2個の正電極ユニットとを交錯して設置して片側または両側で並列接続し、中間の正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子1051及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子1052により電流を出入力する総集電端子を構成する本発明の第7実施形態による蓄電及び給電装置の模式図を示す。
【0029】
負電極ユニットは、2枚の負極辺側電極板1012を設け、電極板面に活性物質120を塗布し、かつその中間段と負極補助用導電体1002との間に絶縁体103を設け、かつ負極補助用導電体1002の両側に挟着し、2枚の負極辺側電極板1012の両辺の負極集電端子1042を負極補助用導電体1002の両辺の負極性出入力の負極総集電端子1052に連結することにより、負電極ユニットを構成する。
【0030】
正電極ユニットは、2枚の正極辺側電極板1011を設け、電極板面に活性物質120を塗布し、かつその中間段と正極補助用導電体1001との間に絶縁体103を設け、かつ正極補助用導電体1001の両側に挟着し、2枚の正極辺側電極板1011の両辺の正極集電端子1041を正極補助用導電体1001の両辺の正極性出入力の正極総集電端子1051に連結することにより、正電極ユニットを構成する。
【0031】
さらに、少なくとも2個の負電極ユニットと少なくとも2個の正電極ユニットを電極槽1030の中に交錯して設置し、その中の正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子1051を同極性で片辺または多辺で並列接続し、負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子1052を同極性で片辺または多辺で並列接続し、中間の正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子1051及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子1052により正極及び負極電流を出入力する総集電端子を構成する。
【0032】
(第8実施形態)
図15に、同一電極槽の中の同極性の電極ユニットの片側または両側を並列接続し、両側の正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子1051及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子1052により電流を出入力する総集電端子を構成する本発明の第8実施形態による蓄電及び給電装置の模式図を示す。その中には、少なくとも2個の負電極ユニットと少なくとも2個の正電極ユニットを交錯して設置する。
【0033】
負電極ユニットは、2枚の負極辺側電極板1012を設け、電極板面に活性物質120を塗布し、かつその中間段と負極補助用導電体1002との間に絶縁体103を設け、かつ負極補助用導電体1002の両側に挟着し、2枚の負極辺側電極板1012の両辺の負極集電端子1042を負極補助用導電体1002の両辺の負極性出入力の負極総集電端子1052に連結することにより、負電極ユニットを構成する。
【0034】
正電極ユニットは、2枚の正極辺側電極板1011を設け、電極板面に活性物質120を塗布し、かつその中間段と正極辺側電極板1011との間に絶縁体103を設け、かつ正極補助用導電体1001の両側に挟着し、2枚の正極辺側電極板1011の両辺の正極集電端子1041を正極補助用導電体1001の両辺の正極性出入力の正極総集電端子1051に連結することにより、正電極ユニットを構成する。
【0035】
さらに、少なくとも2個の負電極ユニットと少なくとも2個の正電極ユニットとを電極槽1030の中に交錯して設置し、その中の正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子1051を同極性で片辺または多辺で並列接続し、負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子1052を同極性で片辺または多辺で並列接続し、両側の正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子1051及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子1052により正極及び負極電流を出入力する総集電端子を構成する。
【0036】
(第9実施形態)
図16に、少なくとも2個の負電極ユニットと少なくとも2個の正電極ユニットとを交錯して設置し、中間の正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子1051及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子1052により電流を出入力する総集電端子を構成する本発明の第9実施形態による蓄電及び給電装置の模式図を示す。
【0037】
負電極ユニットは、2枚の負極辺側電極板1012を設け、電極板面に活性物質120を塗布し、かつその中間段と負極補助用導電体1002との間に絶縁体103を設け、かつ負極補助用導電体1002の両側に挟着し、2枚の負極辺側電極板1012の両辺の負極集電端子1042を負極補助用導電体1002の両辺の負極性出入力の負極総集電端子1052に連結することにより、負電極ユニットを構成する。
【0038】
正電極ユニットは、2枚の正極辺側電極板1011を設け、電極板面に活性物質120を塗布し、かつその中間段と正極補助用導電体1001との間に絶縁体103を設け、かつ正極補助用導電体1001の両側に挟着し、2枚の正極辺側電極板1011の両辺の正極集電端子1041を正極補助用導電体1001の両辺の正極性出入力の正極総集電端子1051に連結することにより、正電極ユニットを構成する。
【0039】
さらに、少なくとも2個の負電極ユニットと少なくとも2個の正電極ユニットとを電極槽1030の中に交錯して設置し、その中の正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子1051を同極性で片辺または多辺で並列接続し、負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子1052を同極性で片辺または多辺で並列接続し、中間の正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子1051及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子1052により正極及び負極電流を出入力する総集電端子を構成する。
図17に、図16の分解斜視図を示す。
図18に、図16の斜視図を示す。
【0040】
(第10実施形態)
図19は、正負電極が交錯して重なり合ってから並列接続することにより電極対を構成し、出入力する総集電端子を持つ正負電極対を中間に挟入する本発明の第10実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。
その中の外側の正電極ユニットの外側にある正電極補助用導電体1001の中間段と1枚の正極辺側電極板1011との間に絶縁体103を設け、かつ前述の正極辺側電極板1011を挟着し、正極辺側電極板1011の電極板面に活性物質120を塗布し、その両辺の正極集電端子1041を正極補助用導電体1001の両辺の正極性出入力の正極総集電端子1051に連結することにより、外側正電極ユニットを構成する。
【0041】
別の外側の負電極ユニットの外側にある負電極補助用導電体1002の中間段と1枚負極辺側電極板1012との間に絶縁体103を設け、かつ前述の負極辺側電極板1012を挟着し、負極辺側電極板1012の電極板面に活性物質120を塗布し、その両辺の負極集電端子1042を負極補助用導電体1002の両辺の負極性出入力の負極総集電端子1052に連結することにより、外側負電極ユニットを構成する。
【0042】
さらに、2枚の負極辺側電極板1012の中間段と負極補助用導電体1002との間に絶縁体103を設け、かつ負極補助用導電体1002の両側に挟着し、2枚の負極辺側電極板1012の電極板面に活性物質120を塗布し、その両辺の負極集電端子1042を負極補助用導電体1002の両辺の負極性出入力の負極総集電端子1052に連結することにより、負電極ユニットを構成する。
【0043】
またさらに、2枚の正極辺側電極板1011の中間段と正極補助用導電体1001との間に絶縁体103を設け、かつ正極補助用導電体1001の両側に挟着し、2枚の正極辺側電極板1011の電極板面に活性物質120を塗布し、その両辺の正極集電端子1041を正極補助用導電体1001の両辺の正極性出入力の正極総集電端子1051に連結することにより、正電極ユニットを構成する。
【0044】
上述の負電極ユニットと正電極ユニットを交錯して設置することにより電極対を構成し、その両外側に外側負電極ユニットと外側正電極ユニットを設置し、また共同して電極槽1030の中に設置し、交錯して設置される正負電極板の間に隔離体1020を設ける。その中の各正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子1051を同極性で片辺または多辺で並列接続し、各負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子1052を同極性で片側または多側で並列接続し、中間に設置される正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子1051及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子1052により電流を出入力する総集電端子を構成する。
【0045】
(第11実施形態)
図20は、負電極ユニットと正電極ユニットを交錯して設置し、両側に設置される正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子1051及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子1052により電流を出入力する総集電端子を構成する本発明の第11実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。
【0046】
その中の外側の正電極ユニットの外側にある正電極補助用導電体1001の中間段と1枚の正極辺側電極板1011との間に絶縁体103を設け、かつ前述の正極辺側電極板1011を挟着し、正極辺側電極板1011の電極板面に活性物質120を塗布し、その両辺の正極集電端子1041を正極補助用導電体1001の両辺の正極性出入力の正極総集電端子1051に連結することにより、外側正電極ユニットを構成する。
【0047】
別の外側の負電極ユニットの外側にある負電極補助用導電体1002の中間段と1枚負極辺側電極板1012との間に絶縁体103を設け、かつ前述の負極辺側電極板1012を挟着し、負極辺側電極板1012の電極板面に活性物質120を塗布し、その両辺の負極集電端子1042を負極補助用導電体1002の両辺の負極性出入力の負極総集電端子1052に連結することにより、外側負電極ユニットを構成する。
【0048】
さらに、2枚の負極辺側電極板1012の中間段と負極補助用導電体1002との間に絶縁体103を設け、かつ負極補助用導電体1002の両側に挟着し、2枚の負極辺側電極板1012の電極板面に活性物質120を塗布し、その両辺の負極集電端子1042を負極補助用導電体1002の両辺の負極性出入力の負極総集電端子1052に連結することにより、負電極ユニットを構成する。
【0049】
またさらに、2枚の正極辺側電極板1011の中間段と正極補助用導電体1001との間に絶縁体103を設け、かつ正極補助用導電体1001の両側に挟着し、2枚の正極辺側電極板1011の電極板面に活性物質120を塗布し、その両辺の正極集電端子1041を正極補助用導電体1001の両辺の正極性出入力の正極総集電端子1051に連結することにより、正電極ユニットを構成する。
【0050】
上述の負電極ユニットと正電極ユニットを交錯して設置することにより電極対を構成し、その両外側に外側負電極ユニットと外側正電極ユニットを設置し、また共同して電極槽1030の中に設置し、交錯して設置される正負電極板の間に隔離体1020を設ける。その中の各正電極ユニットの電極板面に活性物質120を塗布し、その両端の正極性出入力の正極総集電端子1051を同極性で片側または多側で並列接続し、各負電極ユニットの電極板面に活性物質120を塗布し、その両端の負極性出入力負極の総集電端子1052を同極性で片側または多側で並列接続し、両側に設置される正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子1051及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子1052により正極及び負極電流を出入力する総集電端子を構成する。
【0051】
(第12実施形態)
図21は、負電極ユニットと正電極ユニットを交錯して設置し、中間に設置される正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子1051及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子1052により電流を出入力する総集電端子を構成する本発明の第12実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。
【0052】
その中の外側の正電極ユニットの外側にある正電極補助用導電体1001の中間段と1枚の正極辺側電極板1011との間に絶縁体103を設け、かつ前述の正極辺側電極板1011を挟着し、正極辺側電極板1011の電極板面に活性物質120を塗布し、その両辺の正極集電端子1041を正極補助用導電体1001の両辺の正極性出入力の正極総集電端子1051に連結することにより、外側正電極ユニットを構成する。
【0053】
別の外側の負電極ユニットの外側にある負電極補助用導電体1002の中間段と1枚負極辺側電極板1012との間に絶縁体103を設け、かつ前述の負極辺側電極板1012を挟着し、負極辺側電極板1012の電極板面に活性物質120を塗布し、その両辺の負極集電端子1042を負極補助用導電体1002の両辺の負極性出入力の負極総集電端子1052に連結することにより、外側負電極ユニットを構成する。
【0054】
さらに、2枚の負極辺側電極板1012の中間段と負極補助用導電体1002との間に絶縁体103を設け、かつ負極補助用導電体1002の両側に挟着し、2枚の負極辺側電極板1012の電極板面に活性物質120を塗布し、その両辺の負極集電端子1042を負極補助用導電体1002の両辺の負極性出入力の負極総集電端子1052に連結することにより、負電極ユニットを構成する。
【0055】
またさらに、2枚の正極辺側電極板1011の中間段と正極補助用導電体1001との間に絶縁体103を設け、かつ正極補助用導電体1001の両側に挟着し、2枚の正極辺側電極板1011の電極板面に活性物質120を塗布し、その両辺の正極集電端子1041を正極補助用導電体1001の両辺の正極性出入力の正極総集電端子1051に連結することにより、正電極ユニットを構成する。
【0056】
上述の負電極ユニットと正電極ユニットを交錯して設置することにより電極対を構成し、その両外側に外側負電極ユニットと外側正電極ユニットを設置し、また共同して電極槽1030の中に設置し、交錯して設置される正負電極板の間に隔離体1020を設ける。その中の各正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子1051を同極性で片辺または多辺で並列接続し、各負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子1052を同極性で片側または多側で並列接続し、中間に設置される正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子1051及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子1052を正極及び負極電流を出入力する総集電端子を構成する。
【0057】
(第13実施形態)
図22は、少なくとも1個の正電極ユニットと少なくとも1個の負電極ユニットにより電極対を構成し、その両側は一枚式正極性の電極板及び一枚式負極性の電極板の極性が交錯して重なり合い、中間に設置される正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子1051及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子1052により電流を出入力する総集電端子を構成する本発明の第13実施形態による蓄電及び給電装置を示す模式図である。
【0058】
別々に2枚の負極辺側電極板1012は、その中間段と負極補助用導電体1002との間に絶縁体103を設け、かつ負極補助用導電体1002の両側に挟着し、2枚の負極辺側電極板1012の電極板面に活性物質120を塗布し、その両辺の負極集電端子1042を負極補助用導電体1002の両辺の負極性出入力の負極総集電端子1052に連結して構成される負電極ユニットを少なくとも1個備える。
【0059】
また、別々に2枚の正極辺側電極板1011は、その中間段と正極補助用導電体1001との間に絶縁体103を設け、かつ正極補助用導電体1001の両側に挟着し、2枚の正極辺側電極板1011の電極板面に活性物質120を塗布し、その両辺の正極集電端子1041を正極補助用導電体1001の両辺の正極性出入力の正極総集電端子1051に連結して構成される正電極ユニットを少なくとも1個備える。
【0060】
上述の負電極ユニット及び正電極ユニットは別々に1枚以上の一枚式電極板ユニットと重なり合い、共同して電極槽1030の中に設置され、その中の一枚式正極電極板1031及び一枚式負極電極板1032の電極板面に活性物質120が塗布され、また極性に従って上述の正電極ユニット及び負電極ユニットの両側に交錯して重なり合い、上述の各正電極ユニット、負電極ユニット、一枚式正極電極板1031及び一枚式負極電極板1032の間に隔離体1020を設け、また各正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子1051と各一枚式正極電極板1031の集電端子601とを同極性で片側または多側で並列接続し、各負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子1052と各一枚式負極電極板1032の集電端子602とを同極性で片辺または多辺で並列接続し、中間の正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子1051及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子1052により正極及び負極電流を出入力する総集電端子を構成する。
【0061】
(第14実施形態)
図23は、個別電極槽1030に設置される正負電極ユニットにより構成される多対電極対に応用し、異なる極性の片辺に直列接続または多辺に直列接続する本発明の第14実施形態による蓄電及び給電装置の模式図である。
別々に2枚の負極辺側電極板1012は、中間段と負極補助用導電体1002との間に絶縁体103を設け、かつ負極補助用導電体1002に挟着し、その中の負極辺側電極板1012の電極板面に活性物質120を塗布し、その両辺の負極集電端子1042を負極補助用導電体1002の両辺の負極性出入力の負極総集電端子1052に連結して構成される負電極ユニットを少なくとも2セット備える。
【0062】
別々に2枚の正極辺側電極板1011は、中間段と正極補助用導電体1001との間に絶縁体103を設け、かつ正極補助用導電体1001に挟着し、その中の正極辺側電極板1011の電極板面に活性物質120を塗布し、その両辺の正極集電端子1041を正極補助用導電体1001の両辺の正極性出入力の正極総集電端子1051に連結して構成される正電極ユニットを少なくとも2セット備える。
【0063】
少なくとも1個以上の負電極ユニットと1個以上の正電極ユニットを交錯して設置することにより電極対を構成し、各電極ユニットの間に隔離体1020を設け、また同一電極槽1030の中に設置し、同一電極槽1030の中に1個以上の同極性の電極ユニットを設けるとき、同極性の電極ユニットの集電端子を互いに片辺または多辺で並列接続する。その中の各電極槽1030において、電極対を構成する正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子1051及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子1052が電極槽1030の槽シェルの外部に露出することにより、異なる電極槽1030の中にある電極対を異なる極性で片辺または多辺に直列接続し、また直列に接続してから、異なる電極槽1030の中の電極対にある正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子1051と負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子1052を直列に接続することにより、外部に対して電流を出入力する正極及び負極電流を出入力する総集電端子を構成する。
図24に、本発明の第14実施形態の蓄電及び給電装置の他の実施形態の模式図を示す。本発明の第14実施形態の蓄電及び給電装置において、外部に対して電流を出入力する正極総集電端子1051及び負極総集電端子1052が電極槽1030の槽シェルの外部に露出し、それ以外の正極総集電端子1051及び前記負極総集電端子1052は電極槽1030の内部に隠されてもよい。
【0064】
(第15実施形態)
図25に、個別電極槽1030に設置される正負電極ユニットにより構成される多対電極対に応用し、異なる極性の片辺に直列接続または多辺に直列接続する本発明の第15実施形態による蓄電及び給電装置の模式図を示す。
直列に接続してから、外部に対して出入力する正極電流の電極槽1030の中の正電極ユニットは、外側の正電極補助用導電体1001の中間段と1枚の正極辺側電極板1011との間に絶縁体103を設け、かつ前述の正極辺側電極板1011を挟着し、正極辺側電極板1011の両辺の正極集電端子1041を正極補助用導電体1001の両辺の正極性出入力の正極総集電端子1051に連結することにより、外側正電極ユニットを構成する。
【0065】
2枚の負極辺側電極板1012は、その中間段と負極補助用導電体1002との間に絶縁体103を設け、かつ前述の負極補助用導電体1002の両側に挟着し、2枚の負極辺側電極板1012の電極板面に活性物質120を塗布し、その両辺の負極集電端子1042を負極補助用導電体1002の両辺の負極性出入力の負極総集電端子1052に連結することにより、同電極槽1030の中にある電極対の負電極ユニットを構成する。
【0066】
もし同一電極槽1030の中において、1個以上の同極性の電極ユニットを設けるとき、同極性の電極ユニットの集電端子を互いに片辺または多辺で並列接続する。
さらに、直列に接続してから、外部に対してを出入力する負極電流のもう一つの電極槽1030の中の負電極ユニットは、外側の負電極補助用導電体1002の中間段と1枚負極辺側電極板1012との間に絶縁体103を設け、かつ前述の負極辺側電極板1012を挟着し、負極辺側電極板1012の電極板面に活性物質120を塗布し、その両辺の負極集電端子1042を負極補助用導電体1002の両辺の負極性出入力の負極総集電端子1052に連結することにより、外側負電極ユニットを構成する。
【0067】
2枚の正極辺側電極板1011は、その中間段と正極補助用導電体1001との間に絶縁体103を設け、かつ前述の正極補助用導電体1001の両側に挟着し、2枚の正極辺側電極板1011の電極板面に活性物質120を塗布し、その両辺の正極集電端子1041を正極補助用導電体1001の両辺の正極性出入力の正極総集電端子1051に連結することにより、同電極槽1030の中にある電極対の正電極ユニットを構成する。
【0068】
もし同一電極槽1030の中において、1個以上の同極性の電極ユニットを設けるとき、同極性の電極ユニットの集電端子を互いに片辺または多辺で並列接続する。
少なくとも1個以上の負電極ユニットと1個以上の正電極ユニットを交錯して設置することにより電極対を構成し、直列に接続する別々の電極槽1030の中に設置する。同一電極槽1030の中の各電極ユニットとの間に隔離体1020を設け、同一電極槽1030中に1個以上の同極性の電極ユニットを設けるとき、同極性の電極ユニットの集電端子を互いに片辺または多辺で並列接続する。
【0069】
直列に接続する各電極槽1030の電極対を構成する正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子1051及び負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子1052は、異なる電極槽1030の中にある電極対の異なる極性の片辺または多辺に直列接続し、また直列に接続してから、異なる電極槽1030の中の電極対にある正電極ユニットの正極性出入力の正極総集電端子1051と負電極ユニットの負極性出入力の負極総集電端子1052を直列に接続することにより、外部に対して電流を出入力する正極及び負極電流を出入力する総集電端子を構成する。
図26に、本発明の第15実施形態の蓄電及び給電装置の他の実施形態の模式図を示す。本発明の第15実施形態の蓄電及び給電装置において、外部に対して電流を出入力する正極総集電端子1051及び負極総集電端子1052が電極槽1030の槽シェルの外部に露出し、それ以外の正極総集電端子1051及び前記負極総集電端子1052は電極槽1030の内部に隠されてもよい。
【0070】
(第16実施形態)
本発明の16実施形態による電極板に補助用導電体を挟着する蓄電及び給電装置は、補助用導電体の2辺以上に別々に1個以上の集電端子を持たせ、またその片側または両外側面に挟着する2辺以上に別々に1個以上の集電端子を持つ同極性の電極板を持たせ、補助用導電体100の2辺以上に別々に1個以上を持つ集電端子との間に、片辺または多辺で並列接続することにより、及び補助用導電体100の間に絶縁体を設置することにより、電極ユニットを構成することができ、かつ各種の幾何形状に作成することもできる。以下に数例を挙げて説明する。
【0071】
図27に、本発明の第16実施形態による蓄電及び給電装置において、補助用導電体100の2辺に別々に2個の出入力する集電端子104を持たせ、またその両外側面またはその中の一側面に2辺に別々に2個の集電端子104を持つ同極性の電極板を挟着し、かつ補助用導電体100の間に絶縁体103を設置することにより構成される電極ユニットの模式図を示す。
図28図27の正面図を示す。
図29図27の側面図を示す。
【0072】
図30に、本発明の第16実施形態による蓄電及び給電装置において、補助用導電体100の4辺に別々に1個の集電端子104を持たせ、またその両外側面またはその中の一側面に4辺に別々に1個の集電端子104を持つ同極性の電極板を挟着し、かつ補助用導電体100の間に絶縁体103を設置することにより構成される電極ユニットの模式図を示す。
図31図30の正面図を示す。
図32図30の側面図を示す。
【0073】
図33に、本発明の第16実施形態による蓄電及び給電装置において、補助用導電体100の4辺に別々に2個の集電端子104を持たせ、またその両外側面またはその中の一側面に4辺に別々に2個の集電端子104を持つ同極性の電極板を挟着し、かつ補助用導電体100の間に絶縁体103を設置することにより構成される電極ユニットの造模式図を示す。
図34図33の正面図を示す。
図35図33の側面図を示す。
【0074】
また、本発明の実施形態に係る電極ユニットは、各種の構造をとることが可能である。以下に数例を挙げて説明する。
図36に、本発明の第16実施形態による蓄電及び給電装置に係る輻射状導電体及び網の目式電極ユニットの模式図を示す。
図37図36の正面図を示す。
図38図36の側面図を示す。
本発明の第16実施形態による蓄電及び給電装置の構造は、輻射状導電体及び網の目式電極ユニットにより構成されてもよい。
【0075】
図39に、本発明の第16実施形態による蓄電及び給電装置に係るプレート式電極ユニットの模式図を示す。
図40図39の正面図を示す。
図41図39の側面図を示す。
本発明の第16実施形態による蓄電及び給電装置の構造は、プレート式電極ユニットにより構成されてもよい。
【0076】
図42に、本発明の第16実施形態による蓄電及び給電装置に係る巻き式蓄放電装置とする電極ユニットの模式図を示す。
図43図42の斜視図を示す。
図44図42の側面図を示す。
本発明の第16実施形態による蓄電及び給電装置の構造は、巻き式蓄放電装置の電極ユニットにより構成されてもよい。
【符号の説明】
【0077】
100:補助用導電体
101:辺側電極板
103:絶縁体
104:集電端子
105:総集電端子
120:活性物質
601:一枚式正極電極板の集電端子
602:一枚式負極電極板の集電端子
1001:正極補助用導電体
1002:負極補助用導電体
1011:正極辺側電極板
1012:負極辺側電極板
1020:隔離体
1030:電極槽
1031:一枚式正極電極板
1032:一枚式負極電極板
1041:正極集電端子
1042:負極集電端子
1051:正極総集電端子
1052:負極総集電端子
P100:電極板
T100:集電端子
図1
図2
図3
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