JPH0730155A - 電気化学的発電素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低温度の熱エネルギーを効率良く電気エネル
ギーに変換する。 【構成】 正極１１は、薄いグラファイト板により形成
され、その両面に、それぞれ２枚の不織布１２，１３を
介して負極１４が積層されている。各負極１４は例えば
アルミ箔により形成されている。正極１１側に位置する
不織布１２には、ポリエチレングリコール（＃１５４
０）に二酸化マンガン粉末とグラファイト粉末を混入し
て作った正極電解質が含浸されている。一方、負極１４
側に位置する不織布１３には、ポリエチレングリコール
（＃２００）に塩化リチウムと亜鉛粉末を混入して作っ
た負極電解質が含浸されている。この不織布１３と負極
１４はクラフト紙１５で包み込まれている。各不織布１
２，１３は、繊維の内部へのしみ込みによる電解質成分
の濃度の変動を防止するために、ポリエステル繊維等の
合成繊維で形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、比較的低温度の熱エネ
ルギーを電気エネルギーに変換する電気化学的発電素子
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、エネルギー資源の多様化・地球環
境保護等の要請から、小規模発電に、ゼーベック効果を
利用した熱電発電素子による熱電発電を利用することが
考えられている。この熱電発電は、例えば、プロパン等
の化石燃料をバーナーで燃焼させて得られた〜８２０Ｋ
の熱源によりＰｂＴｅ系の熱電発電素子を加熱して、ゼ
ーベック効果により熱起電力を発生させたり、或は、化
石燃料を白金触媒によって徐燃させて得られた〜６００
Ｋの熱源によりＢｉＴｅ系の熱電発電素子を加熱するよ
うにしたものもある。その他、化石燃料の補給が困難な
場合には、原子炉や放射性同位元素を熱源としてＳｉＧ
ｅ系の熱電発電素子により熱電発電することが考えられ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の熱電発電素
子を用いた熱電発電では、高温度の熱源を必要として、
熱電変換効率が低いという欠点がある。しかも、高温度
の熱源を得るために、化石燃料や原子炉、放射性同位元
素を必要とするため、装置全体が大掛かりとなって、コ
ンパクト化・低コスト化の要請に反するばかりか、ラン
ニングコストも高くつき、省エネ効果もあまり期待でき
ない。

【０００４】この他、太陽光エネルギーを光起電力効果
により電気エネルギーに変換する太陽電池もあるが、こ
の太陽電池は高価であると共に、太陽光線の当たるとこ
ろでしか使用できず、光以外の熱エネルギーを電気エネ
ルギーに変換できない致命的な欠点がある。しかも、太
陽光線を受けるために広い面積を必要とし、コンパクト
化・低コスト化の要請にも反する。

【０００５】本発明はこの様な事情を考慮してなされた
もので、その目的は、熱源として排熱等の低温度の熱エ
ネルギーを利用できて、その低温度の熱エネルギーを効
率良く電気エネルギーに変換でき、発電を経済的なもの
にして、十分な省エネ効果を得ることができると共に、
地球環境保護にも貢献でき、しかも、装置全体のコンパ
クト化・低コスト化も実現することができる電気化学的
発電素子を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電気化学的発電素子は、グラファイト板又
はグラファイト含有物からなる正極と、金属板により形
成された負極と、グリコール系有機物を主剤とする電解
質とを備えたものにおいて、前記電解質を複数枚の不織
布等の液浸透性面状体に含浸させて、これら複数枚の液
浸透性面状体を積層した構成としたものである。

【０００７】この場合、正極側に位置する液浸透性面状
体に含浸されているグリコール系有機物に、グラファイ
ト粉末を混入し、負極側に位置する液浸透性面状体に含
浸されているグリコール系有機物に、金属粉末を混入す
ることが好ましい。 更に、前記正極の両面に、前記液
浸透性面状体を介して前記負極を積層し、若しくは、前
記負極の両面に、前記液浸透性面状体を介して前記正極
を積層した構成としても良い。

【０００８】

【作用】本発明者は、自己温度調節面状発熱体としての
ポリエチレングリコール−グラファイト系（以下「ＰＧ
−ＧＣ系」と略称する）の研究を続け、その研究成果が
特許第１６４７６９６号（特公平３−１０２０３号）等
として特許されている。その後、このＰＧ−ＧＣ系の導
電機構を解明する過程で、グラファイト（ＧＣ）からポ
リエチレングリコール（ＰＧ）への電子移動の存在を仮
定すると、この系のスイッチングや電流−電圧の関係を
説明することができた。この事から、ＰＧ−ＧＣ系は、
発電素子として機能するかもしれないとの発想が生ま
れ、実験を行ったところ、予想以上の起電力・短絡電流
を発生する電気化学的発電素子を発明するに至った（特
願平４−２０１２８１号，特願平４−２７８６２３号，
特願平４−３３４２０１号等）この電気化学的発電素子
の構成は、グラファイト板又はグラファイト含有物から
なる正極と、金属板により形成された負極と、グリコー
ル系有機物であるポリエチレングリコールを主剤とする
電解質とを備えたものであり、外部から熱エネルギーを
ポリエチレングリコールに伝えることにより、電極反応
を起こさせて発電するようにしたものである。

【０００９】従来の化学電池においては、正極側で還元
反応が起こり、負極側で酸化反応が起こる。これに対
し、この発電素子によれば、負極側では電極が酸化さ
れ、金属イオンとなってポリエチレングリコール中に溶
出するが、正極側では、グラファイトからポリエチレン
グリコールへの電子移動が起こるのみである（この原理
については特願平４−２０１２８１号の明細書に詳述さ
れている）。正極のグラファイトには、この電子移動に
伴いホールが形成されるが、負極側で発生した電子が外
部回路を流れて正極に到達してホールを埋めるようにな
るので、正極のグラファイトは、見掛上、何の変化も見
られない。この点が従来の化学電池と大きく異なってい
る。

【００１０】この電気化学的発電素子を実用化するにあ
たって、素子全体の小型化と発電能力向上とを両立させ
る必要がある。これを実現するために、本発明では、電
解質を複数枚の不織布等の液浸透性面状体に含浸させ
て、これら複数枚の液浸透性面状体を積層した構成とし
ている。

【００１１】これにより、発電素子を小型・薄型化でき
ると共に、内部抵抗を減少させて発生電流を増加させる
ことができる。また、複数枚の液浸透性面状体を積層す
ることによって、複数枚の液浸透性面状体が電極間の間
隔を一定にするスペーサとして機能するようになり、品
質を安定化できる。しかも、必要とされる発電量に応じ
て液浸透性面状体の積層枚数や面積を変えることによっ
て、発電量の調整も容易である。

【００１２】また、正極側に位置する液浸透性面状体に
含浸されているグリコール系有機物に、グラファイト粉
末を混入し、負極側に位置する液浸透性面状体に含浸さ
れているグリコール系有機物に、金属粉末を混入すれ
ば、グラファイト粉末と金属粉末とによって電極反応を
促進して、発生電流を一層増加させることができる。

【００１３】更に、正極（負極）の両面に、液浸透性面
状体を介して負極（正極）を積層すれば、３枚の電極で
実質的に２組の発電素子を一体的に構成でき、単位体積
当りの発電量を効率良く増加させることができる。

【００１４】

【実施例】

［第１実施例］以下、本発明の第１実施例を図１乃至図
５に基づいて説明する。まず、素子全体の構成を図１及
び図２に基づいて説明する。正極１１は、薄いグラファ
イト板により形成され、その両面に、それぞれ２枚の液
浸透性面状体である不織布１２，１３を介して負極１４
が積層されている。各負極１４は、例えばアルミ箔によ
り形成されている。これら各電極１１，１４には、それ
ぞれリード線１６ａ，１６ｂ，１６ｃを接続する端子部
１１ａ，１４ａが形成されている。

【００１５】また、正極１１側に位置する不織布１２に
は、グリコール系有機物であるポリエチレングリコール
（第一工業製薬株式会社＃１５４０）に二酸化マンガン
粉末とグラファイト粉末を混入して作った正極電解質が
含浸されている。この場合、グラファイト粉末と二酸化
マンガン粉末との混合割合は、例えば重量比で４：１の
割合である。一方、負極１４側に位置する不織布１３に
は、グリコール系有機物であるポリエチレングリコール
（第一工業製薬株式会社＃２００）に塩化リチウムと亜
鉛粉末を混入して作った負極電解質が含浸されている。
上記塩化リチウムは、例えば４〜１５重量％程度の割合
で混入され、ポリエチレングリコールにイオン導電性を
与える役割を果たす。

【００１６】このような負極電解質が含浸された不織布
１３と負極１４は、クラフト紙１５で包み込まれてい
る。各不織布１２，１３は、繊維の内部へのしみ込みに
よる電解質成分の濃度の変動を防止するために、ポリエ
ステル繊維等の合成繊維で形成されている。以上のよう
に構成された発電素子全体は、ポリエステルフィルム製
のパッケージ（図示せず）に収納されている。

【００１７】次に、不織布１２，１３への電解質の含浸
方法について図３に基づいて説明する。 （ａ）正極１１側の不織布１２への正極電解質の含浸方
法 図３（ａ）に示すように、平面台１７上に、片面にフィ
ルムの付いた不織布１８をそのフィルム面が上になるよ
うに置き、この不織布１８のフィルム面に所定量の正極
電解質Ａをのせ、その上から不織布１２（フィルム無
し）を重ね合わせ、更に、その上からフィルム付の不織
布１９をそのフィルム面が下になるように重ね合わせ
る。これら３枚の不織布１８，１２，１９を、平面台１
７と圧延プレート２０との間に形成された隙間に挟み込
んで、片側から矢印方向に引っ張り出すことにより、圧
延プレート２０によって正極電解質Ａを不織布１２全面
に均一に押し延ばしながらすり込んで含浸させる。この
後、発電素子の組立時に、上下の不織布１８，１９を剥
がせば良い。

【００１８】（ｂ）負極１４側の不織布１３への負極電
解質の含浸方法 図３（ｂ）に示すように、平面台１７上に、片面にフィ
ルムの付いた不織布１８をそのフィルム面が上になるよ
うに置き、この不織布１８のフィルム面に負極１４とな
る例えばアルミ箔を重ね合わせる。そして、この負極１
４（アルミ箔）上に所定量の負極電解質Ｂをのせ、その
上から不織布１３（フィルム無し）を重ね合わせ、更
に、その上からセロハン２１を重ね合わせる。これら不
織布１８，負極１４（アルミ箔），不織布１３（フィル
ム無し）及びセロハン２１を、平面台１７と圧延プレー
ト２０との間に形成された隙間に挟み込んで、片側から
矢印方向に引っ張り出すことにより、圧延プレート２０
によって負極電解質Ｂを不織布１３全面に均一に押し延
ばしながらすり込んで含浸させる。この後、発電素子の
組立時に、下の不織布１８と上のセロハン２１を剥がせ
ば良い。この実施例では、負極１４（アルミ箔）に複数
の孔１４ｂ（図２参照）を形成し、この孔１４ｂに負極
電解質Ｂを入り込ませることで、両者の接合力を増大さ
せるようにしている。尚、セロハン２１に代えて、フィ
ルム付の不織布を用いても良い。

【００１９】以上のように構成された電気化学的発電素
子によれば、外部から熱を加えると、その熱エネルギー
により負極１４の金属原子や正極１１のグラファイトが
活性化され、負極１４側では、金属が酸化されて、金属
イオンとなって電解質（ポリエチレングリコール）中に
溶出するが、正極１１側ではグラファイトから電解質へ
の電子移動が起こるのみである。正極１１のグラファイ
トには、この電子移動に伴いホールが形成されるが、負
極１４側で発生した電子が外部回路を流れて正極１１に
到達してホールを埋めるので、正極１１のグラファイト
は、見掛上、何の変化も見られない。この点が従来の化
学電池と大きく異なっている。

【００２０】本発明者の実験結果によれば、この発電素
子は９５℃前後に加熱すると、図４及び図５に示すよう
な電流・電圧を発生することが確認された。この実験に
使用した発電素子のサイズは、縦１０ｃｍ×横６ｃｍ×
厚さ５ｍｍである。この実験結果によれば、発電素子を
９５℃前後に加熱すると、平均約１６００ｍＶの電圧
で、約１７５ｍＡの電流を発生し、１６００ｍＶ×１７
５ｍＡ＝２８０ｍＷの電力が得られた。尚、加熱前の常
温状態でも、１６９１ｍＶの電圧で、５０ｍＡの電流を
発生し、１６９１ｍＶ×５０ｍＡ＝８５ｍＷの電力が得
られた。

【００２１】この発電素子の発電能力を太陽電池と比較
すると、ほぼ同じサイズ（縦１０ｃｍ×横６ｃｍ×厚さ
８ｍｍ）の太陽電池の場合、最高でも５００ｍＶの電圧
で９３ｍＡの電流しか発生せず、５００ｍＶ×９３ｍＡ
＝４６．５ｍＷの電力しか得られない。従って、この第
１実施例の発電素子は、これと同じサイズの太陽電池と
比較して６倍以上の電力が得られ、小型で高い発電能力
がある。

【００２２】このように、第１実施例によれば、電解質
を複数枚の不織布１２，１３（液浸透性面状体）に含浸
させて、これら複数枚の不織布１２，１３を積層した構
成としたので、発電素子を小型・薄型化できると共に、
内部抵抗を減少させて発生電流を増加させることができ
る。また、複数枚の不織布１２，１３を積層することに
よって、複数枚の不織布１２，１３が電極１１，１４間
の間隔を一定にするスペーサとして機能するようにな
り、品質を安定化できる。しかも、必要とされる発電量
に応じて不織布１２，１３の積層枚数や面積を変えるこ
とによって、発電量の調整も容易である。

【００２３】更に、この第１実施例の発電素子は、正極
１１の両面に、不織布１２，１３を介して負極１４を積
層しているので、３枚の電極１１，１２で実質的に２組
の発電素子を一体的に構成でき、単位体積当りの発電量
を効率良く増加させることができる。勿論、本第１実施
例の発電素子を複数個積層して発電量を増加させるよう
にしても良いことは言うまでもない。

【００２４】以上説明した発電素子は、電流・電圧が低
下する毎に繰り返し充電可能であり、二次電池としても
機能することが確認されており、急速充電も可能であ
る。ちなみに、上記のサイズの発電素子を急速充電する
場合、充電時間は例えば５Ｖで１０分間又は１８Ｖで３
〜５分間である。このような二次電池として使用する場
合、放電時に、外部から供給される熱エネルギーを電気
エネルギーに変換しつつ放電させることができるので、
従来の二次電池と比較して格段に優れた省エネルギ効果
を得ることができる。

【００２５】尚、この第１実施例では、発電素子の中心
に正極１１を配置しているが、これとは逆に、発電素子
の中心に負極を配置し、その両側に正極を配置するよう
にしても良い。また、この第１実施例では、正極１１の
両側に負極１４を配置しているが、正極１１の片側のみ
に負極１４を配置するようにしても良いことは言うまで
もない。

【００２６】［第２実施例］以下、本発明の第２実施例
を図６及び図７に基づいて説明する。この第２実施例の
発電素子は、ベース材となる銅箔２５上のスペースをそ
の中央でブチルゴム等の絶縁体２６で仕切り、絶縁体２
６の左側スペースに正極２７を積層し、右側スペースに
複数枚（例えば１０枚）の不織布２８（液浸透性面状
体）を介して負極となるリチウム箔２９及びアルミ箔３
０を積層している。

【００２７】この第２実施例では、正極２７は、１枚の
グラファイト板ではなく、複数枚（例えば７枚）の不織
布３１に正極電解質を含浸させ、それを積層して構成し
たものである。この正極電解質は、前述した第１実施例
と同じく、グリコール系有機物であるポリエチレングリ
コール（第一工業製薬株式会社＃１５４０）に二酸化マ
ンガン粉末とグラファイト粉末を混入して作ったもので
あり、グラファイト粉末によって正極として機能するよ
うになっている。この正極２７の上面側には、集電電極
として銅箔３２が積層され、この銅箔３２に形成された
端子部３２ａにリード線３３ａが半田付け等により接続
されている。この銅箔３２の上面には、カーバー材とし
てフィルム付の不織布３４が貼り合わされている。

【００２８】一方、負極側の不織布２８には、負極電解
質が含浸されている。この負極電解質は、前述した第１
実施例と同じく、グリコール系有機物であるポリエチレ
ングリコール（第一工業製薬株式会社＃２００）に塩化
リチウムと亜鉛粉末を混入して作ったものである。負極
となるアルミ箔３０には、端子部３０ａが形成され、こ
の端子部３０ａにリード線３３ｂが半田付け等により接
続されている。このアルミ箔３０の上面にも、カーバー
材としてフィルム付の不織布３５が貼り合わされてい
る。これら負極側の組成物全体はクラフト紙３６で包み
込まれている。更に、この発電素子全体は、ポリエステ
ルフィルム製のパッケージ（図示せず）に収納されてい
る。

【００２９】以上のように構成された第２実施例の発電
素子は、正極側と負極側とが絶縁体２６によって完全に
分離されていることが特徴であり、この点が従来の化学
電池と根本的に相違し、一種の物理電池としての性質を
有している。

【００３０】この第２実施例の発電素子においても、負
極側では、金属（アルミ箔３０，リチウム箔２９）が酸
化されて、金属イオンとなって電解質（ポリエチレング
リコール）中に溶出するが、正極２７側ではグラファイ
ト粉末からポリエチレングリコールへの電子移動が起こ
るのみである。正極２７のグラファイト粉末には、この
電子移動に伴いホールが形成されるが、負極側で発生し
た電子が銅箔２５を流れて正極２７に到達してホールを
埋めるので、正極２７のグラファイト粉末は、見掛上、
何の変化も見られない。この第２実施例の発電素子は、
発生電流が第１実施例よりも少なくなるものの、実用
上、十分な発電能力があることが実験で確かめられてい
る。

【００３１】［第３実施例］以下、本発明の第３実施例
を図８乃至図１１に基づいて説明する。この第３実施例
の発電素子は、外部から熱を加えると、熱電変換素子の
“ペルチェ効果”のように、正極４１側と負極４２側と
の間に温度差が生じる点に特徴がある。

【００３２】この第３実施例の発電素子も、上記第２実
施例と同じく、正極４１側と負極４２側とがブチルゴム
等の絶縁体４３によって完全に分離されている。正極４
１は、第２実施例と同じく、複数枚（例えば５枚）の不
織布４４に正極電解質を含浸させ、それを積層して構成
したものである。この正極電解質も、グリコール系有機
物であるポリエチレングリコール（第一工業製薬株式会
社＃１５４０）に二酸化マンガン粉末とグラファイト粉
末を混入して作ったものであり、グラファイト粉末によ
って正極として機能するようになっている。この正極４
１の上面の一端部（図８の上端部）には、集電電極とし
て帯状の銅箔４５が積層され、この銅箔４５に形成され
た端子部４５ａにリード線４６ａが半田付け等により接
続されている。

【００３３】一方、負極４２側も、複数枚（例えば５
枚）の不織布４７（液浸透性面状体）が積層され、各不
織布４７に負極電解質が含浸されている。この負極電解
質は、前記第２実施例と同じく、グリコール系有機物で
あるポリエチレングリコール（第一工業製薬株式会社＃
２００）に塩化リチウムと亜鉛粉末を混入して作ったも
のである。そして、複数枚の不織布４７の積層体の上面
の一端部（図８の上端部）には、負極４２として帯状の
アルミ箔が積層され、この負極４２に形成された端子部
４２ａにリード線４６ｂが半田付け等により接続されて
いる。

【００３４】更に、正極４１側の不織布４４の積層体及
び負極４２側の不織布４７の積層体の他端部（図８の下
端部）には、両者間に跨がって帯状の銅箔４８が積層さ
れ、負極４２側で発生した電子がこの銅箔４８を流れて
正極４１側に到達するようになっている。そして、これ
ら銅箔４８，４５，負極４２をその上方から覆うように
フィルム付の不織布４９（図９及び図１０参照）が貼り
合わされている。更に、この発電素子全体は、ポリエス
テルフィルム製のパッケージ（図示せず）に収納されて
いる。

【００３５】以上のように構成された第３実施例の発電
素子について、その熱電変換特性を調べるために次のよ
うな実験を行った。図１１（ａ）に示すように、発電素
子の銅箔４８側に１００℃前後の発熱体５１（例えばア
イロン）を接触させて加熱し、発熱体５１の温度Ｔ1 ，
発電素子のリード線４６ａ，４６ｂ側の温度Ｔ2 ，正極
裏面側温度Ｔ3 ，負極裏面側温度Ｔ4 ，電圧及び電流を
測定したところ、図１１（ｂ）に示すような結果が得ら
れた。

【００３６】この実験結果によれば、正極裏面側温度Ｔ
3 と負極裏面側温度Ｔ4 との間に２０℃程度の温度差が
生じ、熱電変換素子の“ペルチェ効果”と同じような働
きがあることが確認された。

【００３７】［その他の実施例］上記各実施例では、負
極電解質のポリエチレングリコールにイオン導電性を与
える塩類として、塩化リチウムを加えたが、これに代え
て、ＮａＣｌ等の他の金属ハロゲン化物や、無機酸の金
属塩（Ｎａ2 ＳＯ4 ，Ｋ3 ＰＯ4 ，ＮａＮＯ3 ）や過塩
素酸金属塩（ＬｉＣｌＯ4 ，ＮａＣｌＯ4 ）、或はシュ
ウ酸塩、ギ酸塩、カルボン酸塩等の有機酸塩類を用いて
も良い。最近、本発明者が行った実験によれば、イオン
導電性を与える塩類として過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌ
Ｏ4 ）を用いると、電流が増加することが確認されてい
る。

【００３８】また、上記各実施例では、負極１４をアル
ミ箔で形成したが、これに代えて、鉄，亜鉛，銅等の金
属を用いるようにしても良い。また、上記各実施例で
は、電解質の主剤となるグリコール系有機物としてポリ
エチレングリコールを用いたが、トリエチレングリコー
ル等、他のグリコール系有機物を用いても、十分な発電
能力が得られることが実験で確認されている。

【００３９】その他、本発明は、上記各実施例に限定さ
れず、電極の形状や不織布（液浸透性面状体）の形状・
積層枚数を適宜変更しても良い等、種々変更して実施で
きることは言うまでもない。

【００４０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電気化学的発電素子は、ゼーベック効果を利用した熱
電発電素子と比較して、低温度の熱エネルギーを効率良
く電気エネルギーに変換できると共に、太陽電池とは異
なり、光の無い場所でも発電可能である。このため、熱
源として排熱や、太陽熱、地熱、温泉熱等の低温度の熱
エネルギーを有効に利用できて、発電を経済的なものに
して、十分な省エネ効果を得ることができると共に、地
球環境保護にも貢献できる。更に、本発明の電気化学的
発電素子は組成物の原材料コストが安価であり、熱電発
電素子や太陽電池と比較して、大幅な低コスト化が可能
であると共に、組成物も人体に無害の有機化合物であ
り、従来の化学電池と比較して、人体に対する安全性も
高い。

【００４１】しかも、本発明によれば、グリコール系有
機物を主剤とする電解質を複数枚の不織布等の液浸透性
面状体に含浸させて、これら複数枚の液浸透性面状体を
積層した構成としているので、発電素子を小型・薄型化
できると共に、内部抵抗を減少させて発生電流を増加さ
せることができる。また、複数枚の液浸透性面状体を積
層することによって、複数枚の液浸透性面状体が電極間
の間隔を一定にするスペーサとして機能するようにな
り、品質を安定化できる。しかも、必要とされる発電量
に応じて液浸透性面状体の積層枚数や面積を変えること
によって、発電量の調整も容易である。

【００４２】また、正極側に位置する液浸透性面状体に
含浸されているグリコール系有機物に、グラファイト粉
末を混入し、負極側に位置する液浸透性面状体に含浸さ
れているグリコール系有機物に、金属粉末を混入すれ
ば、グラファイト粉末と金属粉末とによって電極反応を
促進して、発生電流を一層増加させることができる。更
に、正極（負極）の両面に、液浸透性面状体を介して負
極（正極）を積層すれば、３枚の電極で実質的に２組の
発電素子を一体的に構成でき、発電素子の単位体積当り
の発電量を効率良く増加させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す電気化学的発電素子
の縦断面図

【図２】電気化学的発電素子の分解斜視図

【図３】正極側の不織布への正極電解質の含浸方法を説
明する図（ａ）と負極側の不織布への負極電解質の含浸
方法を説明する図（ｂ）

【図４】電気化学的発電素子の起電圧の経時的変化を示
すグラフ

【図５】電気化学的発電素子の発生電流の経時的変化を
示すグラフ

【図６】本発明の第２実施例を示す電気化学的発電素子
の縦断面図

【図７】電気化学的発電素子の分解斜視図

【図８】本発明の第３実施例を示す電気化学的発電素子
の上面図

【図９】図８のIV−IV線に沿って示す断面図

【図１０】図８の V−V 線に沿って示す断面図

【図１１】実験条件を説明する図（ａ）と実験データを
示す図（ｂ）

【符号の説明】

１１…正極、１２，１３…不織布（液浸透性面状体）、
１４…負極（金属；アルミ箔）、１５…クラフト紙、２
５…銅箔、２６…絶縁体、２７…正極、２８…不織布
（液浸透性面状体）、２９…リチウム箔、３０…アルミ
箔（負極）、３１…不織布（液浸透性面状体）、３２…
銅箔、３４，３５…不織布（液浸透性面状体）、４１…
正極、４２…負極、４３…絶縁体、４４…不織布（液浸
透性面状体）、４５…銅箔、４７…不織布（液浸透性面
状体）、４８…銅箔、４９…不織布。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 グラファイト板又はグラファイト含有物
   からなる正極と、金属板により形成された負極と、グリ
   コール系有機物を主剤とする電解質とを備えた電気化学
   的発電素子において、 前記電解質を複数枚の不織布等の液浸透性面状体に含浸
   させて、これら複数枚の液浸透性面状体を積層したこと
   を特徴とする電気化学的発電素子。
2. 【請求項２】 正極側に位置する液浸透性面状体に含浸
   されているグリコール系有機物には、グラファイト粉末
   が混入され、負極側に位置する液浸透性面状体に含浸さ
   れているグリコール系有機物には、金属粉末が混入され
   ていることを特徴とする請求項１記載の電気化学的発電
   素子。
3. 【請求項３】 前記正極の両面に、前記液浸透性面状体
   を介して前記負極を積層し、若しくは、前記負極の両面
   に、前記液浸透性面状体を介して前記正極を積層したこ
   とを特徴とする請求項１又は２に記載の電気化学的発電
   素子。