JPH0789497B2 - エネルギー貯蔵装置 - Google Patents
エネルギー貯蔵装置Info
- Publication number
- JPH0789497B2 JPH0789497B2 JP59269944A JP26994484A JPH0789497B2 JP H0789497 B2 JPH0789497 B2 JP H0789497B2 JP 59269944 A JP59269944 A JP 59269944A JP 26994484 A JP26994484 A JP 26994484A JP H0789497 B2 JPH0789497 B2 JP H0789497B2
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- JP
- Japan
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- energy storage
- electrode
- solar cell
- metal plate
- storage device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/46—Accumulators structurally combined with charging apparatus
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Secondary Cells (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光エネルギーの貯蔵装置に、特に光エネルギ
ーを光電変換する部分と、得られた電気エネルギーを一
時的に貯蔵する部分とを備えたエネルギー貯蔵装置に関
するものである。
ーを光電変換する部分と、得られた電気エネルギーを一
時的に貯蔵する部分とを備えたエネルギー貯蔵装置に関
するものである。
従来の技術 従来、太陽光などの光エネルギーを電気エネルギーとし
て使用する時は、２つの方法が主に用いられてきた。す
なわち、第１の方法は、太陽電池のように光電変換能力
を有する素子で、光エネルギーを電気エネルギーに変換
し、得られた電気エネルギーを直接電源として負荷に供
給するものである。第２の方法は、太陽電池のように光
電変換能力を有する素子で、光エネルギーを電気エネル
ギーに変換し、得られた電気エネルギーを一旦コンデン
サ、二次電池のようなエネルギー貯蔵装置に蓄え、これ
から負荷に電気エネルギーを供給する方法である。
て使用する時は、２つの方法が主に用いられてきた。す
なわち、第１の方法は、太陽電池のように光電変換能力
を有する素子で、光エネルギーを電気エネルギーに変換
し、得られた電気エネルギーを直接電源として負荷に供
給するものである。第２の方法は、太陽電池のように光
電変換能力を有する素子で、光エネルギーを電気エネル
ギーに変換し、得られた電気エネルギーを一旦コンデン
サ、二次電池のようなエネルギー貯蔵装置に蓄え、これ
から負荷に電気エネルギーを供給する方法である。
発明が解決しようとする問題点 前者の方法では、光電変換して得られた電気エネルギー
を即座に利用しているため、光源が弱くなったり消えた
りした時、これに即応して起電力が弱くなったり、全く
起電しなくなったりするため、電圧の安定性が全く保証
できず、さらには強放電には全く適さないものである。
後者の方法では、前者のような問題点は克服され、電圧
の安定性、強放電に対する安定性も得られるかわりに、
太陽電池とコンデンサもしくは電池とを併用接続して用
いねばならず、装置が大きくなり、また両者の結線など
が繁雑な問題として新たに生じてきた。
を即座に利用しているため、光源が弱くなったり消えた
りした時、これに即応して起電力が弱くなったり、全く
起電しなくなったりするため、電圧の安定性が全く保証
できず、さらには強放電には全く適さないものである。
後者の方法では、前者のような問題点は克服され、電圧
の安定性、強放電に対する安定性も得られるかわりに、
太陽電池とコンデンサもしくは電池とを併用接続して用
いねばならず、装置が大きくなり、また両者の結線など
が繁雑な問題として新たに生じてきた。
本発明は、上記のような従来法の欠点を克服するもので
あり、光電変換部とエネルギー貯蔵部とを一体にした小
型のエネルギー貯蔵装置を得ようとするもので、強放電
に対して安定した電圧出力を与えるエネルギー貯蔵装置
を提供するものである。
あり、光電変換部とエネルギー貯蔵部とを一体にした小
型のエネルギー貯蔵装置を得ようとするもので、強放電
に対して安定した電圧出力を与えるエネルギー貯蔵装置
を提供するものである。
問題点を解決するための手段 本発明のエネルギー貯蔵装置は、片面に光起電能を有す
るいわゆる太陽電池を担持した金属板を一つの集電体と
して、分極性電極，セパレータ，対極及び電解液からエ
ネルギー貯蔵部を構成し、平板状としたものである。
るいわゆる太陽電池を担持した金属板を一つの集電体と
して、分極性電極，セパレータ，対極及び電解液からエ
ネルギー貯蔵部を構成し、平板状としたものである。
作用 本発明によれば、光起電能を有するいわゆる太陽電池の
担持されている導電性基板が一つの集電体となって、こ
れと接して一対の分極性電極もしくは、分極性電極と非
分極性電極とがセパレータを介して設置されており、光
起電能を有する部分と、電気エネルギーを蓄積する部分
とが一体形状に組合わされているため、小型で薄型のエ
ネルギー貯蔵装置が得られ、強放電に対する出力電圧の
安定性にも優れたものである。
担持されている導電性基板が一つの集電体となって、こ
れと接して一対の分極性電極もしくは、分極性電極と非
分極性電極とがセパレータを介して設置されており、光
起電能を有する部分と、電気エネルギーを蓄積する部分
とが一体形状に組合わされているため、小型で薄型のエ
ネルギー貯蔵装置が得られ、強放電に対する出力電圧の
安定性にも優れたものである。
ここで、前記のエネルギー貯蔵部は、前記の導電性基体
と、他方の電極の集電体を構成する導電性基体、及び両
導電性基体の周縁部間に介在させた絶縁性封口材によっ
て密封される構成とするのが好ましい。
と、他方の電極の集電体を構成する導電性基体、及び両
導電性基体の周縁部間に介在させた絶縁性封口材によっ
て密封される構成とするのが好ましい。
エネルギー貯蔵部の対極は、分極性電極または非分極性
電極が用いられる。分極性電極は、活性炭を用いたもの
が代表的である。一方、非分極性電極にはリチウム電極
が用いられる。これは金属リチウムで構成してもよい
が、充放電によりリチウムを可逆的に吸蔵・放出するウ
ッド合金などを用いるのがよい。
電極が用いられる。分極性電極は、活性炭を用いたもの
が代表的である。一方、非分極性電極にはリチウム電極
が用いられる。これは金属リチウムで構成してもよい
が、充放電によりリチウムを可逆的に吸蔵・放出するウ
ッド合金などを用いるのがよい。
実施例 以下に本発明の具体的な実施例について詳細に述べる。
（実施例 １） 大きさ15mm×50mm,厚さ0.1mmのステンレス鋼板１の片面
に、第２図に示すように、絶縁性樹脂層２を塗布し、焼
成する。この絶縁性樹脂層２の上にさらに同図に示すよ
うに、複数の電極３、連続したアモルファスシリコン層
４、透明電極５を設け、４セルを直列に接続した太陽電
池６とする。この太陽電池を有するステンレス鋼基板１
の裏面を集電体として、導電性集電極７を有する分極性
電極８、セパレータ９、導電性電極10を有する他の分極
性電極11、ステンレス鋼板集電体12を組合わせる。分極
性電極7,12の大きさは10mm×45mmであり、それぞれに
は、テトラエチルアンモニウムパークロレートをプロピ
レンカーボネートに溶解した電解液が含浸されている。
以上のような構成要素を絶縁性封口部材13とともに第１
図の構成に組立てる。絶縁性封口部材13はポリプロピレ
ンフィルム（厚さ0.8mm）であり、２枚のステンレス鋼
板1,12とは熱融着で接着され、板1,12と絶縁性封口部材
13とで囲まれる空間は密封されている。上記導電性電極
7,10は分極性電極8,11の片面にプラズマ溶射法により形
成されたアルミニウム層（厚さ100μｍ）である。
に、第２図に示すように、絶縁性樹脂層２を塗布し、焼
成する。この絶縁性樹脂層２の上にさらに同図に示すよ
うに、複数の電極３、連続したアモルファスシリコン層
４、透明電極５を設け、４セルを直列に接続した太陽電
池６とする。この太陽電池を有するステンレス鋼基板１
の裏面を集電体として、導電性集電極７を有する分極性
電極８、セパレータ９、導電性電極10を有する他の分極
性電極11、ステンレス鋼板集電体12を組合わせる。分極
性電極7,12の大きさは10mm×45mmであり、それぞれに
は、テトラエチルアンモニウムパークロレートをプロピ
レンカーボネートに溶解した電解液が含浸されている。
以上のような構成要素を絶縁性封口部材13とともに第１
図の構成に組立てる。絶縁性封口部材13はポリプロピレ
ンフィルム（厚さ0.8mm）であり、２枚のステンレス鋼
板1,12とは熱融着で接着され、板1,12と絶縁性封口部材
13とで囲まれる空間は密封されている。上記導電性電極
7,10は分極性電極8,11の片面にプラズマ溶射法により形
成されたアルミニウム層（厚さ100μｍ）である。
２つのステンレス鋼板1,12は後述する方法で、太陽電池
の出力リード3a,3bと破線14,15のように並列に接続され
る。
の出力リード3a,3bと破線14,15のように並列に接続され
る。
以上の構成を有するエネルギー貯蔵装置において、次の
ような各類の分極性電極を適用して装置を試作した。
ような各類の分極性電極を適用して装置を試作した。
フェノール樹脂系の繊維（日本カイノール社のカイノー
ル繊維）で織った布を直接炭化賦活して得られた活性炭
繊維布（目付140g/m2、厚さ0.9mm）を用いたもの。
ル繊維）で織った布を直接炭化賦活して得られた活性炭
繊維布（目付140g/m2、厚さ0.9mm）を用いたもの。
上記と同じフェノール樹脂系の繊維を炭化賦活し、これ
をチョップ状に切断し、天然パルプと混合して紙状に抄
紙したもの（紙の目付70g/m2、厚さ0.4mmで、活性炭繊
維と天然パルプとの混合比は重量比で７対３にしたも
の）。
をチョップ状に切断し、天然パルプと混合して紙状に抄
紙したもの（紙の目付70g/m2、厚さ0.4mmで、活性炭繊
維と天然パルプとの混合比は重量比で７対３にしたも
の）。
上記と同じフェノール樹脂系の繊維を炭化賦活し、これ
をチョップ状に切断し、四フッ化エチレン樹脂粉と混合
し、圧縮成形したもの（成形物の目付70g/m2、厚さ0.5m
mで、活性炭繊維と樹脂粉との混合比は重量比で100対５
にしたもの）。
をチョップ状に切断し、四フッ化エチレン樹脂粉と混合
し、圧縮成形したもの（成形物の目付70g/m2、厚さ0.5m
mで、活性炭繊維と樹脂粉との混合比は重量比で100対５
にしたもの）。
オガ炭系粉末活性炭（100メッシュのふるいを通過する
粒径）と四フッ化エチレン樹脂粉とをポ合しメタノール
に溶解、分散したものを厚さ100μｍのアルミニウム箔
の表面に塗布乾燥する（この例では、第１図のアルミニ
ウム溶射層の代わりにアルミニウム箔を導電性電7,10と
して用いる）。
粒径）と四フッ化エチレン樹脂粉とをポ合しメタノール
に溶解、分散したものを厚さ100μｍのアルミニウム箔
の表面に塗布乾燥する（この例では、第１図のアルミニ
ウム溶射層の代わりにアルミニウム箔を導電性電7,10と
して用いる）。
（実施例 ２） 実施例１のＡで述べた構成のうち、第１図の分極性電極
11、導電性電極10の代わりに、Sn−Pb合金板にリチウム
を電気化学的に吸蔵させた電極、すなわち充放電により
リチウムを可逆的に吸蔵，放出する電極を用いる。な
お、電解液には、過塩素酸リチウムを溶解したプロピレ
ンカーボネートを用いる。
11、導電性電極10の代わりに、Sn−Pb合金板にリチウム
を電気化学的に吸蔵させた電極、すなわち充放電により
リチウムを可逆的に吸蔵，放出する電極を用いる。な
お、電解液には、過塩素酸リチウムを溶解したプロピレ
ンカーボネートを用いる。
（実施例 ３） 実施例１のＡにおいて、２つのステンレス鋼板1,12の代
わりに同寸法のニッケル板を用いる。また導電性電極7,
10にはニッケルの溶射膜を用い、電解液にはか性カリの
25重量％水溶液を用いる。
わりに同寸法のニッケル板を用いる。また導電性電極7,
10にはニッケルの溶射膜を用い、電解液にはか性カリの
25重量％水溶液を用いる。
以上の実施例により得られたエネルギー貯蔵装置の諸特
性を次表に示す。
性を次表に示す。
次に太陽電池とエネルギー貯蔵素子との接続法の実施例
について説明する。
について説明する。
既述のように、光電変換部とキャパシタまたは電池部と
を並列に接続するのであるが、具体的な例を第３〜４図
に示す。
を並列に接続するのであるが、具体的な例を第３〜４図
に示す。
第３図は、太陽電池６の基板であるステンレス鋼板１と
直列構成の太陽電池の一方の出力端子3bとが直接接触す
るようにし、他方の出力端子3aは、蒸着，プラズマ溶
射，塗布などの方法により形成された導電体層16により
対向するステンレス鋼板12と接続した例である。17は樹
脂などの絶縁層である。
直列構成の太陽電池の一方の出力端子3bとが直接接触す
るようにし、他方の出力端子3aは、蒸着，プラズマ溶
射，塗布などの方法により形成された導電体層16により
対向するステンレス鋼板12と接続した例である。17は樹
脂などの絶縁層である。
第４図は対向するステンレス鋼板12の長さをステンレス
鋼基板１より長くし、この板12の端部に蒸着のような方
法により、絶縁層18を介して導電体層19を設け、出力端
子3aと金属板12とを接続した例である。
鋼基板１より長くし、この板12の端部に蒸着のような方
法により、絶縁層18を介して導電体層19を設け、出力端
子3aと金属板12とを接続した例である。
第５図は太陽電池からのキャパシタ、または電池への過
充電や、逆電流が流れるのを防止するようにした回路構
成を示す。太陽電池20とキャパシタまたは電池21,負荷2
2との間にダイオード23,24を配置することにより過充電
などを防ぐことができる。
充電や、逆電流が流れるのを防止するようにした回路構
成を示す。太陽電池20とキャパシタまたは電池21,負荷2
2との間にダイオード23,24を配置することにより過充電
などを防ぐことができる。
発明の効果 以上のように、本発明によれば、光電変換部と、エネル
ギー貯蔵部とがその基板を介して一体に構成されている
ため、非常に小型，薄型のエネルギー発生貯蔵装置が実
現した。時計，各種電子機器のバックアップ電源などへ
の半永久的なメンテナンスフリー電源としての利用価値
は大きい。
ギー貯蔵部とがその基板を介して一体に構成されている
ため、非常に小型，薄型のエネルギー発生貯蔵装置が実
現した。時計，各種電子機器のバックアップ電源などへ
の半永久的なメンテナンスフリー電源としての利用価値
は大きい。
第１図は本発明によるエネルギー貯蔵装置の構成例を示
す縦断面図、第２図はその分解斜視図、第３図及び第４
図は光電変換部と、エネルギー貯蔵部との結線の具体列
を示す要部の斜視図、第５図は光電変換部とエネルギー
貯蔵部と負荷の接続例を示す回路図である。 1,12……金属板、６……太陽電池、８……分極性電極、
９……セパレータ、11……対極、13……封口材。
す縦断面図、第２図はその分解斜視図、第３図及び第４
図は光電変換部と、エネルギー貯蔵部との結線の具体列
を示す要部の斜視図、第５図は光電変換部とエネルギー
貯蔵部と負荷の接続例を示す回路図である。 1,12……金属板、６……太陽電池、８……分極性電極、
９……セパレータ、11……対極、13……封口材。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 31/042 Ｈ０１Ｍ 10/40 Ｚ 10/46 Ｈ０１Ｇ 9/20 (72)発明者 棚橋 一郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−214215（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−48917（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−66868（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−66561（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−104551（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−115378（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】セパレータを介して対向させた一対の分極
性電極と電解液からなるエネルギー貯蔵部と、前記一方
の電極の集電体を構成する金属板と、前記金属板の片面
に担持させなおかつ前記金属板を一方の電極とした太陽
電池とを備え、前記エネルギー貯蔵部と太陽電池とを並
列に接続した平板状のエネルギー貯蔵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59269944A JPH0789497B2 (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | エネルギー貯蔵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59269944A JPH0789497B2 (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | エネルギー貯蔵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61148772A JPS61148772A (ja) | 1986-07-07 |
| JPH0789497B2 true JPH0789497B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=17479378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59269944A Expired - Lifetime JPH0789497B2 (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | エネルギー貯蔵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0789497B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09259932A (ja) * | 1996-03-26 | 1997-10-03 | Toshiba Battery Co Ltd | 充電回路付き二次電池 |
| AU2003902456A0 (en) * | 2003-05-21 | 2003-06-05 | Sustainable Technologies International Pty Ltd | Photovoltaic power source for wireless electronic devices |
-
1984
- 1984-12-21 JP JP59269944A patent/JPH0789497B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61148772A (ja) | 1986-07-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |