特開 2023-29291 航空機用構造的バッテリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023029291

(43)【公開日】2023-03-03

(54)【発明の名称】航空機用構造的バッテリ

(51)【国際特許分類】

   H01M 12/08 20060101AFI20230224BHJP

   B64D 27/24 20060101ALI20230224BHJP

   H01M 12/06 20060101ALI20230224BHJP

【ＦＩ】

H01M12/08 K

B64D27/24

H01M12/06 F

H01M12/06 D

H01M12/06 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022129962

(22)【出願日】2022-08-17

(31)【優先権主張番号】17/405,234

(32)【優先日】2021-08-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】504019881

【氏名又は名称】ロッキード マーティン コーポレイション

【氏名又は名称原語表記】ＬＯＣＫＨＥＥＤ ＭＡＲＴＩＮ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

【住所又は居所原語表記】６８０１ Ｒｏｃｋｌｅｄｇｅ Ｄｒｉｖｅ， Ｂｅｔｈｅｓｄａ， ＭＤ ２０８１７， Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100144451

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 博子

(74)【代理人】

【識別番号】100168871

【弁理士】

【氏名又は名称】岩上 健

(72)【発明者】

【氏名】マイケル アール エラー

(72)【発明者】

【氏名】ロジャー エイ ブリューワー

【テーマコード（参考）】

5H032

【Ｆターム（参考）】

5H032AA01

5H032AS01

5H032AS02

5H032AS11

5H032AS12

5H032CC01

5H032CC06

5H032CC11

5H032CC17

5H032CC22

5H032EE08

(57)【要約】

【課題】輸送手段に電気量を供給するためのバッテリの提供
【解決手段】１つの実施形態では、システム及び方法は、輸送手段に電気量を供給するためにバッテリを使用することを含む。バッテリは、１又は２以上の空気口を含むハウジングの第１の半部分と、ハウジングの第１の半部分の中に少なくとも部分的に配置された負極とを備える。バッテリは、１又は２以上の空気口を含むハウジングの第２の半部分をさらに備え、負極は、ハウジングの第１の半部分からハウジングの第２の半部分に延びる。バッテリは、ハウジングの第２の半部分の中に配置された一対の正極をさらに備え、一対の正極は、ハウジングの第２の半部分からハウジングの第１の半部分に延び、負極は、一対の正極の間に配置され、負極と一対の正極のそれぞれとの隙間が存在する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上部分と、底部分と、を備えるバッテリであって、
前記上部分は、
表面カバーと、
前記表面カバーに結合され、１又は２以上の空気口を含む、ハウジングの第１の半部分と、
少なくとも部分的に前記ハウジングの前記第１の半部分の中に配置された負極と、
を備え、
前記底部分は、
１又は２以上の空気口を含む、前記ハウジングの第２の半部分であって、前記負極が、前記ハウジングの前記第１の半部分から前記ハウジングの前記第２の半部分に延びる、前記第２の半部分と、
前記ハウジングの前記第２の半部分の中に少なくとも部分的に配置される一対の正極であって、前記一対の正極は、前記ハウジングの前記第２の半部分から前記ハウジングの前記第１の半部分に延びる、一対の正極と、
を備え、
前記上部分は、前記底部分に隣接しかつ前記底部分の上に配置され、
前記ハウジングの前記第１の半部分は、前記ハウジングの前記第２の半部分に隣接しかつ前記ハウジングの前記第２の半部分の上に配置され、
前記ハウジングの前記第１の半部分及び前記ハウジングの前記第２の半部分は、構造荷重を支持するように構成され、
前記負極は、前記一対の正極の間に配置され、
前記負極と前記一対の正極の各々の１つとの間に隙間が存在する、
バッテリ。

【請求項2】

前記負極の両側に配置されたシールをさらに備え、前記シールの各々は、前記負極を前記一対の正極のうちの１つに対してシールするように機能する、請求項１に記載のバッテリ。

【請求項3】

イオン交換膜セパレータをさらに備え、前記イオン交換膜セパレータは、前記一対の正極のそれぞれの内側に配置され、前記一対の正極のそれぞれを電解質の飽和から保護するように機能する、請求項１に記載のバッテリ。

【請求項4】

前記ハウジングの前記第２の半部分の内部で前記負極の真下に配置されたドレンパンをさらに備える、請求項１に記載のバッテリ。

【請求項5】

前記ドレンパンに接続され、前記ドレンパンの底面の周りに配置されたドレンポートをさらに備える、請求項４に記載のバッテリ。

【請求項6】

前記バッテリの前記上部分の上に配置された導線をさらに備え、前記導線は、前記ハウジングの前記第１の半部分に結合されている、請求項１に記載のバッテリ。

【請求項7】

前記ハウジングの前記第１の半部分に結合され、前記負極と前記一対の正極のそれぞれとの間の隙間に電解質の流れを導くように機能する流体口をさらに備える、請求項１に記載のバッテリ。

【請求項8】

前記負極は、アルミニウム又はアルミニウム合金を含み、前記負極は、前記負極の腐食によって電気量を発生する間に構造荷重を支持するように構成されている、請求項１に記載のバッテリ。

【請求項9】

前記負極は、マグネシウム又はマグネシウム合金を含み、前記負極は、前記負極の腐食によって電気量を発生する間に構造荷重を支持するように構成されている、請求項１に記載のバッテリ。

【請求項10】

前記一対の正極は、多孔質ニッケルフォーム、ニッケルメッシュ、カーボンフォーム、カーボンメッシュ、グラファイトフォーム、グラファイトメッシュ、又はそれらの任意の組み合わせを含む、請求項１に記載のバッテリ。

【請求項11】

前記一対の正極は、グラフェン、二酸化マンガン（ＭｎＯ₂）、炭素担持白金（ＰｔＣ）、マンガン酸銀ナノプレート、及びそれらの任意の組み合わせで被覆されている、請求項１に記載のバッテリ。

【請求項12】

前記負極と前記一対の正極のそれぞれとの間の隙間の中に配置された電解質をさらに備え、前記電解質は、ゲル又は固体である、請求項１に記載のバッテリ。

【請求項13】

電気量を供給するためのシステムであって、
１又は２以上のバッテリを備え、
前記１又は２以上のバッテリの各々は、上部分と、前記上部分に結合された底部分と、を備え、
前記上部分は、
表面カバーと、
前記表面カバーに結合され、１又は２以上の空気口を含む、ハウジングの第１の半部分と、
少なくとも部分的に前記ハウジングの前記第１の半部分の中に配置された負極と、
を備え、
前記底部分は、
１又は２以上の空気口を含む、前記ハウジングの第２の半部分であって、前記負極が、前記ハウジングの前記第１の半部分から前記ハウジングの前記第２の半部分に延びる、前記第２の半部分と、
前記ハウジングの前記第２の半部分の中に少なくとも部分的に配置される一対の正極であって、前記一対の正極は、前記ハウジングの前記第２の半部分から前記ハウジングの前記第１の半部分に延びる、一対の正極と、
を備える、
システム。

【請求項14】

本体と、
前記本体に結合された第１の翼と、
前記本体に結合され、前記第１の翼の反対側に配置された第２の翼と、
を備える航空機をさらに備え、
前記１又は２以上のバッテリの第１のグループは、前記本体に配置され、前記１又は２以上のバッテリの第２のグループは、前記第１の翼及び前記第２の翼に配置される、請求項１３に記載のシステム。

【請求項15】

リザーバ及びポンプをさらに備え、前記リザーバ及び前記ポンプの両方は、前記本体内に配置され、前記１又は２以上のバッテリの各々に流体的に接続され、前記ポンプは、前記リザーバから前記１又は２以上のバッテリの各々に電解液の流れを送るように動作可能である、請求項１４に記載のシステム。

【請求項16】

前記負極は、アルミニウム又はアルミニウム合金を含み、前記負極は、前記負極の腐食によって電気量を発生する間に前記航空機の構造荷重を支持するように構成されている、請求項１４に記載のシステム。

【請求項17】

前記負極は、マグネシウム又はマグネシウム合金を含み、前記負極は、前記負極の腐食によって電気量を発生する間に前記航空機の構造荷重を支持するように構成されている、請求項１４に記載のシステム。

【請求項18】

前記一対の正極は、多孔質ニッケルフォーム、ニッケルメッシュ、カーボンフォーム、カーボンメッシュ、グラファイトフォーム、グラファイトメッシュ、又はそれらの任意の組み合わせを含む、請求項１３に記載のシステム。

【請求項19】

前記一対の正極は、グラフェン、二酸化マンガン（ＭｎＯ₂）、炭素担持白金（ＰｔＣ）、マンガン酸銀ナノプレート、又はそれらの任意の組み合わせで被覆されている、請求項１３に記載のシステム。

【請求項20】

前記１又は２以上のバッテリの各々は、
イオン交換膜セパレータと、
前記負極の両側に配置されたシールと、
をさらに備え、
前記イオン交換膜セパレータは、前記一対の正極のそれぞれの内側に配置され、前記一対の正極のそれぞれ電解質の飽和から保護するように機能し、
前記シールの各々は、前記負極を前記イオン交換膜セパレータに対してシールするように機能する、請求項１３に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般に、バッテリに関し、より具体的には、航空機用構造的バッテリに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、航空機の動力源として内燃機関が使用されてきた。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

バッテリは、航空機の動力源として使用される場合、より低い初期コスト、より少ないメンテナンス、及びより小さいシステム質量を提示することができる。しかしながら、電動航空機には、限定された積載量、短い航続距離、及び短い航続時間などの制約がある。加えて、航空機のモータに電力を供給するために多数のバッテリが使用される場合、大きな質量が追加される。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明によれば、バッテリは、上部分と、底部分と、を備えるバッテリであって、上部分は、表面カバーと、表面カバーに結合され、１又は２以上の空気口を含む、ハウジングの第１の半部分と、少なくとも部分的にハウジングの第１の半部分の中に配置された負極と、を備え、底部分は、１又は２以上の空気口を含む、ハウジングの第２の半部分であって、負極が、ハウジングの第１の半部分からハウジングの第２の半部分に延びる、第２の半部分と、ハウジングの第２の半部分の中に少なくとも部分的に配置される一対の正極であって、一対の正極は、ハウジングの第２の半部分からハウジングの第１の半部分に延びる、一対の正極と、を備え、上部分は、底部分に隣接しかつ底部分の上に配置され、ハウジングの第１の半部分は、ハウジングの第２の半部分に隣接しかつハウジングの第２の半部分の上に配置され、ハウジングの第１の半部分及びハウジングの第２の半部分は、構造荷重を支持するように構成され、負極は、一対の正極の間に配置され、負極と一対の正極の各々の１つとの間に隙間が存在する。

【0005】

本開示の理解を助けるために、添付図面と併せて以下の説明が参照される。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】特定の実施形態による例示的な輸送手段を示す図である。

【図2】特定の実施形態によるバッテリの例示的な上部分を示す図である。

【図3】特定の実施形態によるバッテリの例示的な底部分を示す図である。

【図4】特定の実施形態による例示的なバッテリを示す図である。

【図5A】特定の実施形態による例示的なバッテリを示す図である。

【図5B】特定の実施形態による例示的なバッテリを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

本開示のより良い理解を助けるために、以下の特定の実施形態の例が提示される。以下の例は、本開示の範囲を限定又は定義するように解釈すべきではない。本開示の実施形態及びその利点は、図１から５Ｂを参照することによって最もよく理解され、ここでは同様の参照番号は、同様の及び対応する要素を示すために使用される。本明細書には、航空機に電力を供給しかつ構造的に支持するために１又は２以上のバッテリを利用する様々なシステム及び方法が記載される。

【0008】

図１は、例示的な輸送手段１００を示す。輸送手段１００は、航空機などの、輸送のための任意の適切なベッセル（ｖｅｓｓｅｌ）とすることができる。輸送手段１００は、本体１０２（例えば、胴体）、第１の翼１０４、及び第２の翼１０６を含むことができる。図示のように、第１の翼１０４及び第２の翼１０６の両方は、本体１０２に結合することができ、第１の翼１０４は、第２の翼１０６の反対側に位置することができる。輸送手段１００は、任意の適切なサイズ、高さ、形状、及びそれらの任意の組み合わせとすることができる。実施形態では、本体１０２は円筒形とすることができ、第１の翼１０４及び第２の翼１０６は概して矩形とすることができる。図示のように、輸送手段１００は、１又は２以上のバッテリ１１０の第１のグループ１０８と、１又は２以上のバッテリ１１０の第２のグループ１１２とを備えることができる。

【0009】

１又は２以上のバッテリ１１０は、輸送手段１００を動作させるための電力を供給すると共に輸送手段１００の構造的支持を可能にするように機能することができる。１又は２以上のバッテリ１１０の第１のグループ１０８は、本体１０２に沿って配置することができ、１又は２以上のバッテリ１１０の第２のグループ１１２は、第１の翼１０４及び第２の翼１０６に沿って配置することができる。１又は２以上のバッテリ１１０は、任意の適切なサイズ、高さ、形状、及びそれらの任意の組み合わせとすることができる。図１を参照すると、第１のグループ１０８の１又は２以上のバッテリ１１０の形状は、第２のグループ１１２の１又は２以上のバッテリ１１０の形状と異なる場合がある。例えば、第１のグループ１０８の１又は２以上のバッテリ１１０は、本体１０２の断面に合わせて略円形とすることができる。さらに、第２のグループ１１２の１又は２以上のバッテリ１１０は、第１の翼１０４及び第２の翼１０６の断面に適合するように略矩形とすることができる。１又は２以上のバッテリ１１０の各々は、上部分１１４及び底部分１１６を備えることができ、底部分１１６は、本体１０２、第１の翼１０４、又は第２の翼１０６のいずれかに配置され、上部分１１４を受け入れるように機能することができる。動作時、上部分１１４は、別の上部分１１４と交換可能とすることができる。実施形態では、１又は２以上のバッテリ１１０は、限定されるものではないが、金属、非金属、ポリマー、セラミック、複合材料、及びそれらの任意の組み合わせを含む、任意の適切な材料を含むことができる。

【0010】

図示のように、輸送手段１００は、リザーバ１１８及びポンプ１２０をさらに備えることができる。リザーバ１１８及びポンプ１２０は、本体１０２内など、輸送手段１００内の任意の適切な位置の周りに配置することができる。リザーバ１１８は、１又は２以上のバッテリ１１０によって使用される電解質などの所定量の物質を収容するように機能することができる。限定されるものではないが、電解質は、ゲル、固体、液体、及びそれらの任意の組み合わせとすることができる。電解質がゲル又は固体である実施形態では、液体電解質を循環させる必要はないであろう。ポンプ１２０は、リザーバ１１８及び１又は２以上のバッテリ１１０に接続することができ、１又は２以上のバッテリ１１０への及び／又はそこからの電解質の流れを導くように機能することができる。

【0011】

輸送手段１００の例は、本明細書に記載される方法及びシステムの例示的な用途として本開示を通じて使用されることになるが、本開示では、１又は２以上のバッテリ１１０を組み込むことができる任意の適切な装置又は構造も企図されている。例えば、輸送手段１００は、航空機、陸上輸送手段、船舶、列車、ホバークラフト、及びヘリコプターを含む、任意のタイプの輸送手段とすることができる。

【0012】

図２は、第１のグループ１０８（図１参照）の１又は２以上のバッテリ１１０（図１参照）の１つの例示的な上部分１１４の断面図を示す。実施形態では、上部分１１４は、ハウジング２００の第１の半部分、表面カバー２０２、及び負極（アノード）２０４を備えることができる。ハウジング２００の第１の半部分は、任意の適切なサイズ、高さ、形状、及びそれらの任意の組み合わせとすることができる。図示のように、ハウジング２００の第１の半部分は、第１のグループ１０８に関して半円形とすることができる。実施形態では、ハウジング２００の第１の半部分は、限定されるものではないが、金属、非金属、ポリマー、セラミック、複合材料、及びそれらの任意の組み合わせを含む任意の適切な材料を含むことができる。限定されるものではないが、ハウジング２００の第１の半部分は、負極２０４から電気的に絶縁され、負極２０４に加えて輸送手段１００（図１参照）の構造荷重を支持するように構成された炭素繊維複合材料を含むことができる。ハウジング２００の第１の半部分は、ハウジング２００の第１の半部分上の任意の適切な位置の周りに配置された１又は２以上の空気口２０６を備えることができる。１又は２以上の空気口２０６は、任意の適切なサイズ、高さ、形状、及びそれらの任意の組み合わせとすることができる。図示のように、１又は２以上の空気口２０６は、ハウジング２００の第１の半部分上に平行な垂直線として配置することができる。１又は２以上の空気口２０６は、ハウジング２００の第１の半部分に沿って、ランダムに、均一に、又はパターンで配置することができる。本明細書に開示されるように、１又は２以上の空気口２０６は、任意の適切な形状を有する開放開口とすることができる。１又は２以上の空気口２０６は、空気の流れがハウジング２００の第１の半部分を通過することができるように機能することができる。

【0013】

ハウジング２００の第１の半部分は、１又は２以上の空気口２０６の上に配置された導線２０８をさらに備えることができる。他の実施形態では、導線２０８は、ハウジング２００の第１の半部分上の異なる位置に配置することができる。限定されるものではないが、導線２０８は、１又は２以上のバッテリ１１０のうちの１つを外部構成要素に（例えば、別のバッテリ１１０に）電気的に接続することができる任意の適切なケーブル、配線、及びその接続部、及びその組み合わせとすることができる。

【0014】

図示のように、表面カバー２０２は、ハウジング２００の第１の半部分の上及び／又は周りに配置することができる。表面カバー２０２は、ハウジング２００の第１の半部分の外周の周りに配置することができ、ハウジング２００の第１の半部分の外周から垂直方向に延びることができる。表面カバー２０２は、バッテリ１１０の上部分１１４を輸送手段１００（例えば、本体１０２、第１の翼１０４、又は第２の翼１０６に）に結合するように機能することができる。表面カバー２０２は、上部分１１４を輸送手段１００に固定する際に利用することができる複数の穴２１０を備えることができる。上部分１１４を輸送手段１００に結合するために、複数の穴２１０を貫通する任意の適切な締結具を使用することができる。

【0015】

負極２０４は、ハウジング２００の第１の半部分に結合することができ、ハウジング２００の第１の半部分の中に少なくとも部分的に配置することができる。負極２０４は、ハウジング２００の第１の半部分からさらに延びることができる。負極２０４は、任意の適切なサイズ、高さ、形状、及びそれらの任意の組み合わせとすることができる。図示のように、負極２０４は、円形とすることができる。第２のグループ１１２（図１参照）に関する実施形態では、負極２０４は矩形とすることができる。実施形態において、負極２０４は、限定されるものではないが、金属、非金属、ポリマー、セラミック、複合材料、及びそれらの任意の組み合わせを含む任意の適切な材料を含むことができる。限定されるものではないが、負極２０４は、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金、炭素繊維複合材料、及びそれらの任意の組み合わせを含むことができる。負極２０４は、負極２０４の腐食による電気量の発生の間に輸送手段１００の構造荷重を支持するように構成することができる。図示のように、負極２０４とハウジング２００の第１の半部分の各側面との間に隙間２１２を設けることができる。隙間２１２は、一対の正極（カソード）（例えば、図３の一対の正極３０２）を受け入れることができ、上部分１１４が底部分１１６に結合されると（図１参照）バッテリ１１０に導入されている適切な電解質を閉じ込めることができる。シール２１４は、負極２０４のそれぞれの側面に配置され、上部分１１４を底部分１１６に結合した状態で負極２０４のそれぞれの側面を一対の正極のうちの一方に対してシールするように機能する。ハウジング２００の第１の半部分は、ハウジング２００の第１の半部分に結合され、負極２０４と一対の正極のそれぞれの１つとの間の隙間２１２に電解質の流れを案内するように機能する流体口２１６をさらに備えることができる。実施形態では、流体口２１６は、負極２０４の上方のハウジング２００の第１の半部分の中に配置することができる。流体口２１６は、ポンプ１２０（図１参照）に流体的に接続することができ、ポンプ１２０は、電解質の流れをリザーバ１１８（図１参照）から流体口２１６を通して１又は２以上のバッテリ１１０のうちの１つの上部分１１４に送ることができる。

【0016】

図３は、第１のグループ１０８（図１参照）の１又は２以上のバッテリ１１０（図１参照）の１つの例示的な底部分１１６の断面図を示す。実施形態では、底部分１１６は、ハウジング２００の第２の半部分、フランジ付きカバー３００、一対の正極３０２、イオン交換膜セパレータ３０４、及びドレンパン３０６を備えることができる。実施形態では、ハウジング２００の第２の半部分は、ハウジング２００の第１の半部分と類似することができる。ハウジング２００の第２の半部分は、任意の適切なサイズ、高さ、形状、及びそれらの任意の組み合わせとすることができる。図示のように、ハウジング２００の第２の半部分は、第１のグループ１０８に関して半円形とすることができる。実施形態では、ハウジング２００の第２の半部分は、限定されるものではないが、金属、非金属、ポリマー、セラミック、複合材料、及びそれらの任意の組み合わせを含む任意の適切な材料を含むことができる。ハウジング２００の第２の半部分は、ハウジング２００の第２の半部分上の任意の適切な位置の周りに配置された１又は２以上の空気口２０６を備えることができる。図示のように、ハウジング２００の第２の半部分の１又は２以上の空気口２０６は、ハウジング２００の第１の半部分上の構成を鏡映するように配置することができる。１又は２以上の空気口２０６は、空気の流れがハウジング２００の第２の半部分を通過することができるように機能することができる。

【0017】

図示のように、フランジ付きカバー３００は、ハウジング２００の第２の半部分の上及び／又はその周りに配置することができる。フランジ付きカバー３００は、ハウジング２００の第２の半部分の外周の周りに配置することができる。フランジ付きカバー３００の一部は、ハウジング２００の第２の半部分の外周から垂直方向に延びることができる。フランジ付きカバー３００は、バッテリ１１０の底部分１１６を輸送手段１００の本体１０２に結合するよう機能することができる（図１参照）。表面カバー２０２（図２参照）と同様に、フランジ付きカバー３００は、底部分１１６を輸送手段１００に固定する際に利用することができる複数の穴２１０を備えることができる。底部分１１６を輸送手段１００に結合するために複数の穴２１０を貫通する任意の適切な締結具を使用することができる。実施形態では、表面カバー２０２は、フランジ付きカバー３００の周りに配置することができ、表面カバー２０２の複数の穴２１０は、フランジ付きカバー３００の複数の穴２１０と整列することができる。

【0018】

一対の正極３０２は、ハウジング２００の第２の半部分に結合することができ、ハウジング２００の第２の半部分の中に少なくとも部分的に配置することができる。一対の正極３０２は、ハウジング２００の第２の半部分からさらに延びることができる。一対の正極３０２は、任意の適切なサイズ、高さ、形状、及びそれらの任意の組み合わせとすることができる。図示のように、一対の正極３０２は、円形とすることができる。第２のグループ１１２（図１参照）に関する実施形態では、一対の正極３０２は、矩形とすることができる。実施形態では、一対の正極３０２は、限定されるものではないが、金属、非金属、ポリマー、セラミック、複合材料、及びそれらの任意の組み合わせを含む任意の適切な材料を含むことができる。限定されるものではないが、一対の正極３０２は、多孔質ニッケルフォーム、ニッケルメッシュ、カーボンフォーム、カーボンメッシュ、グラファイトフォーム、グラファイトメッシュ、及びそれらの任意の組み合わせを含むことができる。１又は２以上の実施形態では、一対の正極３０２のいずれにも被覆を施こすことができる。限定されるものではないが、一対の正極３０２は、グラフェン、二酸化マンガン（ＭｎＯ₂）、炭素担持白金（ＰｔＣ）、マンガン酸銀ナノプレート（ｓｉｌｖｅｒ ｍａｎｇａｎａｔｅ ｎａｎｏｐｌａｔｅ）、及びこれらの任意の組み合わせで被覆することができる。図示のように、イオン交換膜セパレータ３０４は、一対の正極３０２の内側のそれぞれに配置することができる。イオン交換膜セパレータ３０４は、一対の正極３０２のそれぞれと同じ大きさ、高さ、形状、又は寸法を有することができる。例えば、イオン交換膜セパレータ３０４は、概して円形状とすることができる。イオン交換膜セパレータ３０４は、各正極３０２を電解液の飽和から保護するように構成することができる。

【0019】

ハウジング２００の第２の半部分は、ハウジング２００の第２の半部分の底部分に配置され、電解質、デブリ、及びそれらの組み合わせを収集するように機能するドレンパン３０６をさらに備えることができる。実施形態では、ドレンポート３０８は、ドレンパン３０６に接続され、ドレンパン３０６の底面の周りに配置することができる。ドレンポート３０８は、ポンプ１２０（図１参照）に流体的に接続することができ、電解質、デブリ、及びそれらの組み合わせの流れをバッテリ１１０から外に及びポンプ１２０に送るように機能することができる。

【0020】

図４は、第１のグループ１０８の１又は２以上のバッテリ１１０の一例の断面図である（図１参照）。図示のように、表面カバー２０２は、輸送手段１００の本体１０２（図１参照）と整列しかつ同一平面上に配置することができる。フランジ付きカバー３００は、本体１０２の内面に対して配置することができる。表面カバー２０２及びフランジ付きカバー３００の両方は、それぞれの複数の穴２１０を整列させるように構成することができる。実施形態では、締結具は、複数の穴２１０を貫通してバッテリ１１０のうちの１つを輸送手段１００に取り付けて固定するために使用することができる。図示のように、ハウジング２００の第１の半部分は、ハウジング２００の第２の半部分に対して配置され、当接することができる。ハウジング２００の第１の半部分及び第２の半部分は、負極２０４及び一対の正極３０２の形状及び／又は寸法と同様の円形形状を集合的に形成することができる。負極２０４は、一対の正極３０２の間に位置することができる。イオン交換膜セパレータ３０４は一対の正極３０２の内側のそれぞれに配置されているので、負極２０４は、各々イオン交換膜セパレータ３０４に対してシールことができる。実施形態では、電解質は、バッテリ１１０に導入することができ、負極２０４とイオン交換膜セパレータ３０４との間に閉じ込めることができる。

【0021】

図５Ａ及び５Ｂは、第２のグループ１１２の１又は２以上のバッテリ１１０の一例の断面図である（図１参照）。１又は２以上のバッテリ１１０のうちの１つは、ハウジング２００、表面カバー２０２、負極２０４、１又は２以上の空気口２０６、隙間２１２（図５Ｂに示す）、シール２１４、フランジ付きカバー３００、一対の正極３０２、及びイオン交換膜セパレータ３０４を備えることができる。実施形態では、ハウジング２００、表面カバー２０２、１又は２以上の空気口２０６、隙間２１２、シール２１４、フランジ付きカバー３００、一対の正極３０２、及びイオン交換膜セパレータ３０４の各々は、第１のグループ１０８（図１参照）の１又は２以上のバッテリ１１０と同様に機能すること及び配置することができる。これらの実施形態では、第２のグループ１１２の１又は２以上のバッテリ１１０の１つの概略的な形状は、円形ではなく矩形とすることができる。図示のように、１又は２以上のバッテリ１１０のうちの１つは、第１の翼１０４又は第２の翼１０６に結合することができる。動作時、電解質は、負極２０４とイオン交換膜セパレータ３０４との間の隙間２１２の中で１又は２以上のバッテリ１１０の１つに導入することができる。空気は、１又は２以上の空気口２０６を通して導入することができる、空気からの酸素は、輸送手段１００（図１参照）によって利用される電気量又は電力を発生させるための電解質、負極２０４、及び一対の正極３０２の化学反応に使用することができる。化学反応の結果として、負極２０４は腐食することになる。１又は２以上の実施形態では、本体１０２（図１参照）、第１の翼１０４、又は第２の翼１０６の構造荷重は、負極２０４及び一対の正極３０２によって支持することができる。負極２０４が動作中に腐食すると、負極２０４の厚さが減少する可能性がある。厚さの減少にもかかわらず、負極２０４の慣性モーメントの変化は無視できるので、負極２０４は構造的な補強を提供し続けることができる。限定されるものではないが、負極２０４の厚さは、腐食時に最大で約９０％減少する場合がある。オペレータは、厚さが予め定められた量だけ減少した場合に、負極２０４を別の負極２０４と交換することができ、バッテリ１１０は、輸送手段１００のための電力を発生し続けることができる。使用済みの負極２０４は、外部位置から（上部、底部、又は側部から）輸送手段１００から取り外して新しい負極２０４と交換することができる。

【0022】

本開示は、本明細書に開示された様々な実施形態及び実施例にそれぞれ関連して説明された様々な技術的利点のような、多数の利点を提供することができる。他の技術的利点は、添付の図面、明細書、及び特許請求の範囲から当業者には容易に明らかであろう。さらに、本開示では特定の利点が列挙されているが、様々な実施形態は、列挙された利点の全て、一部を含む場合、又は全く含まない場合もある。

【0023】

本明細書では、「又は」は、明示的に別段の指示がない限り又は関連上その他を意味しない限り、包括的であって限定的ではない。従って、本明細書では、「Ａ又はＢ」は、明示的に別段の指示がない限り又は関連上その他を意味しない限り、「Ａ、Ｂ、又は両方」を意味する。さらに、「及び」は、明示的に別段の指示がない限り又は関連上その他を意味しない限り、「共同的」と「個別的」の両方である。従って、本明細書では、「Ａ及びＢ」は、明示的に別段の指示がない限り又は関連上その他を意味しない限り、「共同的又は個別的にＡとＢ」を意味する。

【0024】

本発明の開示の範囲は、当業者が理解することができる本明細書に説明し又は図示した例示的な実施形態に対する全ての変更、置換、変形、代替、及び修正を包含する。本発明の開示の範囲は、本明細書で説明又は図示の例示的な実施形態に限定されない。さらに、本発明の開示は、本明細書でそれぞれの実施形態を特定の構成要素、要素、機能、作動、又は段階を含むものとして説明して図示したが、これらの実施形態は、いずれも本明細書の任意的な場所で説明又は図示した構成要素、要素、機能、作動、又は段階のいずれかに関して当業者が理解することになるいずれの組合せ又は並べ替えも含むことができる。さらに、特許請求の範囲において、装置又はシステム又は装置又はシステムの構成要素が特定の機能を実行するようになっている、配置される、機能を含む、構成される、有効にされる、作動可能であるか又は作動するという言及は、その装置、システム、構成要素がそのようになっている、配置される、機能を含む、構成される、有効にされる、作動可能であるか又は作動する限り、その装置、システム、構成要素、又はその特定の機能が起動している、オンになっている、又はアンロックされているか否かに関わらずその装置、システム、構成要素を包含する。加えて、本開示は、特定の利点を提供する特定の実施形態を記載又は図示するが、特定の実施形態は、これらの利点の何れも提供しない場合があり、一部又は全部を提供する場合がある。

【符号の説明】

【0025】

１００ 輸送手段
１０２ 本体
１０４ 第１の翼
１０６ 第２の翼
１０８ バッテリの第１のグループ
１１０ バッテリ
１１２ バッテリの第２のグループ
１１４ 上部分
１１６ 底部分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】