JPS63110554A - 活性化可能の電池 - Google Patents
活性化可能の電池Info
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- JPS63110554A JPS63110554A JP62265200A JP26520087A JPS63110554A JP S63110554 A JPS63110554 A JP S63110554A JP 62265200 A JP62265200 A JP 62265200A JP 26520087 A JP26520087 A JP 26520087A JP S63110554 A JPS63110554 A JP S63110554A
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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
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/30—Deferred-action cells
- H01M6/32—Deferred-action cells activated through external addition of electrolyte or of electrolyte components
- H01M6/34—Immersion cells, e.g. sea-water cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/70—Arrangements for stirring or circulating the electrolyte
- H01M50/77—Arrangements for stirring or circulating the electrolyte with external circulating path
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Filling, Topping-Up Batteries (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、水または海水によって活性化可能であり、特
にへ80/^1電気化学的結合を利用する電池に係る。
にへ80/^1電気化学的結合を利用する電池に係る。
、この形式の電池は特に水中車両の推進に使用される。
光1しとLL
概して、この種の電池は以下を含んでいる。
^go/^1結合を利用し及び水酸化すl・リウムをベ
ースとする電解液を分配するための回路の入口及び出口
をもつ電気化学ブロック、及び 前記電解液分配回路は、海水取り入れ口、電解液を汲み
上げるためのポンプ、温度調節弁の第一入口に直接的に
結合された第−出口と、及び前記電気化学ブロックの入
口と結合した出口をもつ前記温度調節弁の第二入口に熱
交換器を介して接続する第二出口とを含む溶液状電解液
のタンクを含んでいる。
ースとする電解液を分配するための回路の入口及び出口
をもつ電気化学ブロック、及び 前記電解液分配回路は、海水取り入れ口、電解液を汲み
上げるためのポンプ、温度調節弁の第一入口に直接的に
結合された第−出口と、及び前記電気化学ブロックの入
口と結合した出口をもつ前記温度調節弁の第二入口に熱
交換器を介して接続する第二出口とを含む溶液状電解液
のタンクを含んでいる。
電池が活性化されているとき、弁は開いていて海水を固
体水酸化ナトリウムを容れた電解液タンクに入らせ、そ
れで電解液分配回路が働く。
体水酸化ナトリウムを容れた電解液タンクに入らせ、そ
れで電解液分配回路が働く。
放電の間、アルミン酸塩が電解液内に形成し、その濃度
は電池が放電されうる継続時間に制限を課す、アルミン
酸塩の濃度は電池によって送出される電気容量に直接に
比例する。
は電池が放電されうる継続時間に制限を課す、アルミン
酸塩の濃度は電池によって送出される電気容量に直接に
比例する。
この容量制限を避ける一つの方法は電解液の容積を増や
すことであろうが、しかしこれはほとんどの適用例にお
いて、そこに生じるかさの追加的増加のため不可能であ
る。
すことであろうが、しかしこれはほとんどの適用例にお
いて、そこに生じるかさの追加的増加のため不可能であ
る。
本発明の目的は、アルミン酸塩を除去する問題を簡単な
方法で解決し、しかも上記の欠点を避けることである。
方法で解決し、しかも上記の欠点を避けることである。
免月眩と災カー
本発明は海水によって活性化可能であり、かつ八gO/
A I結合を利用する電気化学ブロックを含んでおり、
水酸化ナトリウムをベースとする電解液を分配するため
の電解液分配回路のための入口及び出口をもつ電池を提
供し、そして前記電解液分配回路が、 海水取り入れ口、 電解液汲み上げ用ポンプ、 溶液状電解液用タンク、 熱い電解液の吐出し口、及び 電解液の再生手段 を含んでおり、前記タンクは温度調節弁の第一入口と直
接的に結合した第一出口をもち、さらに熱交換器を経由
して前記温度調節弁の第二入口と結合する第二出口をも
ち、前記温度調節弁の出口は前記電気化学ブロックの前
記入口と結合し、また前記のアルミン酸塩を含む熱い電
解液の吐出し口はアルミン酸塩の生成速度とともに変化
するパラメータの関数として制御される弁によって制御
され、さらに前記電解液の再生手段が前記熱交換器の出
口の近伊で冷たい電解液内に配置された固体水酸化すl
・リウムのブロックを含んでいる。
A I結合を利用する電気化学ブロックを含んでおり、
水酸化ナトリウムをベースとする電解液を分配するため
の電解液分配回路のための入口及び出口をもつ電池を提
供し、そして前記電解液分配回路が、 海水取り入れ口、 電解液汲み上げ用ポンプ、 溶液状電解液用タンク、 熱い電解液の吐出し口、及び 電解液の再生手段 を含んでおり、前記タンクは温度調節弁の第一入口と直
接的に結合した第一出口をもち、さらに熱交換器を経由
して前記温度調節弁の第二入口と結合する第二出口をも
ち、前記温度調節弁の出口は前記電気化学ブロックの前
記入口と結合し、また前記のアルミン酸塩を含む熱い電
解液の吐出し口はアルミン酸塩の生成速度とともに変化
するパラメータの関数として制御される弁によって制御
され、さらに前記電解液の再生手段が前記熱交換器の出
口の近伊で冷たい電解液内に配置された固体水酸化すl
・リウムのブロックを含んでいる。
特に有利な第一変形例においては、前記パラメータは電
解液の温度であり、そして前記被制御弁は前記温度調節
弁それ自体によって構成される。
解液の温度であり、そして前記被制御弁は前記温度調節
弁それ自体によって構成される。
別の変形例では、前記弁は前記電気化学ブロックの出口
で電解液の温度を測定するプローブによって制御される
。
で電解液の温度を測定するプローブによって制御される
。
別の変形例では、前記弁は前記電気化学プロッりの入口
及び出口で電解液の温度を測定する温度プローブによっ
て制御される。
及び出口で電解液の温度を測定する温度プローブによっ
て制御される。
別の変形例では、前記弁は電池によって送出される電流
の強度を測定するための部材によって制御される。
の強度を測定するための部材によって制御される。
11九
次に例として本発明のいくつかの具体例を例として添付
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
第1図は図式化を押し進めた略図であって、海水100
に沈められた車両のカバー1内に配置された活性化可能
の電池を示す。電池は、本出願の主題ではない活性化部
材と、^gO/^1結合によって構成される電気化学ブ
ロック2と、及び電解液10のための分配回路を含んで
おり、前記電解液はオリフィス八を介してブロックに入
り、オリフィスBを介してそこを層れる1分配回路は、
タンク3と、ポンプ6と、及び海水取り入れ口4にポン
プを結合する弁5を含んでいる。電気化学ブロック2及
び電解液分配回路から成る装置は、電解液温度が放電中
90℃にも昇ることが有り得るので必須である熱交換2
ii7によって取り巻かれている。熱い電解液10は電
気化学ブロック2及びカバー1間を海水によって冷却さ
れるようにして流れる。オリフィスCを介して熱交換器
7を去る冷却された電解液11は、第2図になお詳しく
示された温度調節弁200を用いて電気化学ブロックの
入口へに再注入されることができる。
に沈められた車両のカバー1内に配置された活性化可能
の電池を示す。電池は、本出願の主題ではない活性化部
材と、^gO/^1結合によって構成される電気化学ブ
ロック2と、及び電解液10のための分配回路を含んで
おり、前記電解液はオリフィス八を介してブロックに入
り、オリフィスBを介してそこを層れる1分配回路は、
タンク3と、ポンプ6と、及び海水取り入れ口4にポン
プを結合する弁5を含んでいる。電気化学ブロック2及
び電解液分配回路から成る装置は、電解液温度が放電中
90℃にも昇ることが有り得るので必須である熱交換2
ii7によって取り巻かれている。熱い電解液10は電
気化学ブロック2及びカバー1間を海水によって冷却さ
れるようにして流れる。オリフィスCを介して熱交換器
7を去る冷却された電解液11は、第2図になお詳しく
示された温度調節弁200を用いて電気化学ブロックの
入口へに再注入されることができる。
この図面は、温度調節弁200が熱い電解液10のため
の入口E、E’、D、D’をもち、そして熱交換器7か
ら来る冷却された電解液11のための入口CおよびCo
をもつことを示している。温度調節弁200は温度調節
カプセル20及び可動棒21を備え、該棒は温度の関数
として移動しさらにスペーサ22及び戻しばね23を用
いてボディ26内に収納された2個のピストン24及び
25と協働する。ピストン24は入口り、D’、Cおよ
びCoを多かれ少なかれ閉止することができ、他方では
ピストン25は入口EおよびE′を多かれ少なかれ閉止
するために適しており、従って出口Fを介して海100
に向かう電解液10の流れを調節することができる。
の入口E、E’、D、D’をもち、そして熱交換器7か
ら来る冷却された電解液11のための入口CおよびCo
をもつことを示している。温度調節弁200は温度調節
カプセル20及び可動棒21を備え、該棒は温度の関数
として移動しさらにスペーサ22及び戻しばね23を用
いてボディ26内に収納された2個のピストン24及び
25と協働する。ピストン24は入口り、D’、Cおよ
びCoを多かれ少なかれ閉止することができ、他方では
ピストン25は入口EおよびE′を多かれ少なかれ閉止
するために適しており、従って出口Fを介して海100
に向かう電解液10の流れを調節することができる。
本発明によれば、水酸化ナトリウム12の鋳造ブロック
は熱交換器内の冷却された電解液11が出ていく場所の
近傍に配置されている。
は熱交換器内の冷却された電解液11が出ていく場所の
近傍に配置されている。
例えば、
分配回路全体の電解液の量は5リツ1〜ルであり得る。
その濃度はおよそ8Nであり得る。
電解噴流↓は1.33+++’/時であり得る。
放電は8分間持続し得る。
電力はおよそ20キロワツトであり得る。
可動棒21の行程は81℃〜89℃の温度範囲にセット
されている。
されている。
熱交換器は層こおいて電池に入る電解液の温度がおよそ
81℃に保持されるようでなければならない、及び 鋳造水酸化すl・リウムブロック12は0.8kgを下
回らない。
81℃に保持されるようでなければならない、及び 鋳造水酸化すl・リウムブロック12は0.8kgを下
回らない。
本発明テバイスの作動は第1図及び第2図を補足する第
3図の線図がらさらに明瞭に理解されることができる。
3図の線図がらさらに明瞭に理解されることができる。
活性化された後、始動段階中は、電解液lo内のアルミ
ン酸塩の濃度は低く、その温度は81℃に達せず、そこ
で温度調節カプセル20の棒21は後退したままになっ
ている。従ってオリフィスCおよびCoんぶ電気化学ブ
ロック2に再循環され、Fにおいて海に廃棄される電解
液10はなく、ブロック12がら水酸化すI−リウムが
追加的に取り出されることはなく、そして水酸化ナトリ
ウム溶液の濃度は受は入れられうる状態を保つ。
ン酸塩の濃度は低く、その温度は81℃に達せず、そこ
で温度調節カプセル20の棒21は後退したままになっ
ている。従ってオリフィスCおよびCoんぶ電気化学ブ
ロック2に再循環され、Fにおいて海に廃棄される電解
液10はなく、ブロック12がら水酸化すI−リウムが
追加的に取り出されることはなく、そして水酸化ナトリ
ウム溶液の濃度は受は入れられうる状態を保つ。
放電が続くにつれて、高電力が取出され、アルミン酸塩
fの濃度が増すにつれて、電解液lOの温度が上昇する
。この時、棒21は温度調節弁200内に徐々に延伸し
、従ってピストン24および25を移動させる。その結
果、冷却された電解液11の流れの増加がブロック12
からの水酸化ナトリウムを溶解し、オリフィス八を経由
して電気化学ブロック2に入る。熱交換器フに入る流れ
に比例する熱い電解液10の流れはFにおいて海水10
0中に廃棄され、従ってアルミン酸塩を除去する。電解
液分配回路から失われる水の量は入口4を介して新しい
海水を取り込むことによって自動的に補償される。
fの濃度が増すにつれて、電解液lOの温度が上昇する
。この時、棒21は温度調節弁200内に徐々に延伸し
、従ってピストン24および25を移動させる。その結
果、冷却された電解液11の流れの増加がブロック12
からの水酸化ナトリウムを溶解し、オリフィス八を経由
して電気化学ブロック2に入る。熱交換器フに入る流れ
に比例する熱い電解液10の流れはFにおいて海水10
0中に廃棄され、従ってアルミン酸塩を除去する。電解
液分配回路から失われる水の量は入口4を介して新しい
海水を取り込むことによって自動的に補償される。
このようにして、冷却されるべき電解液10の必要量が
増えれば増えるだけ、それだけ海に排出される電解液の
流れが増え、かつ熱交換器を通る流れも増え、その結果
水酸化ナトリウムで電解液が再生される程度が増す、水
酸化すトリウムのブロック12の質量は、電解液内のア
ルミン酸塩の濃度が図示の例では3モル/リットルであ
る臨界値を絶対に超えないように選択されている。もし
、作動条件が異なるならば(電流強度、作動温度19.
、)、この臨界値は2.5モル/リットル〜3.5モル
/リットルの範囲にわたって変化する。
増えれば増えるだけ、それだけ海に排出される電解液の
流れが増え、かつ熱交換器を通る流れも増え、その結果
水酸化ナトリウムで電解液が再生される程度が増す、水
酸化すトリウムのブロック12の質量は、電解液内のア
ルミン酸塩の濃度が図示の例では3モル/リットルであ
る臨界値を絶対に超えないように選択されている。もし
、作動条件が異なるならば(電流強度、作動温度19.
、)、この臨界値は2.5モル/リットル〜3.5モル
/リットルの範囲にわたって変化する。
第4図は、先行技術の電池(カーブN)と本発明電池(
カーブN)によって送出される電圧Vの変化を時間【(
単位分)の関数として表わすグラフである。
カーブN)によって送出される電圧Vの変化を時間【(
単位分)の関数として表わすグラフである。
本発明は最後の3分間の放電の間にかなりの利点を提供
することが非常に明瞭に了解できる。放電時間は定電力
供給で35%増えている。
することが非常に明瞭に了解できる。放電時間は定電力
供給で35%増えている。
上記の例では、Fにおいて海中に電解液を排出するプロ
セスを制御し、さらに電解液内の損失を補償するため4
において新しい海水を取り入れるため使用されるパラメ
ータは電解液の温度である。
セスを制御し、さらに電解液内の損失を補償するため4
において新しい海水を取り入れるため使用されるパラメ
ータは電解液の温度である。
このパラメータはアルミン酸塩が発生する速度に関連し
、かつ温度調節カプセル20に直接的に作用する。
、かつ温度調節カプセル20に直接的に作用する。
第5図にr:fA3!!して以下に説明する変形例では
、温度調節弁200はもはやこの機能を提供せず、ピス
トン25は省かれている。温度調節弁は熱い電解液10
の温度の関数として熱いおよび冷たい電解液(10およ
び11)を混合しつづける。加えて、グローブ30が電
気化学ブロック2の出口Bにおいて電解液10の温度を
測定するため備えられている。このプローブは計算手段
31と結合し、該手段は取り入れ口4を介して直ちに装
置に引き入れられる海水と等量で適正量の熱い電解液1
0を海中に排出するための弁32を制御する。
、温度調節弁200はもはやこの機能を提供せず、ピス
トン25は省かれている。温度調節弁は熱い電解液10
の温度の関数として熱いおよび冷たい電解液(10およ
び11)を混合しつづける。加えて、グローブ30が電
気化学ブロック2の出口Bにおいて電解液10の温度を
測定するため備えられている。このプローブは計算手段
31と結合し、該手段は取り入れ口4を介して直ちに装
置に引き入れられる海水と等量で適正量の熱い電解液1
0を海中に排出するための弁32を制御する。
別の変形例では、弁32は、Bの電解液及び^の電解液
間の温度差によって構成されるパラメータによって制御
されてもよく、この温度差も同様にアルミン酸塩が発生
する速度に比例する。もうひとつの可能性のあるパラメ
ータは電池によって送り出される電流(測定が容易であ
る)、さもなければ電池によって与えられる電気容量で
ある。
間の温度差によって構成されるパラメータによって制御
されてもよく、この温度差も同様にアルミン酸塩が発生
する速度に比例する。もうひとつの可能性のあるパラメ
ータは電池によって送り出される電流(測定が容易であ
る)、さもなければ電池によって与えられる電気容量で
ある。
これらの他の変形例は第5図に示す回路から容易に推論
されるから1図示していない。
されるから1図示していない。
勿論本発明は上記の構造に限定されない。請求範囲に含
まれる他の等偏手段にも及ぶものである。
まれる他の等偏手段にも及ぶものである。
第1図は電解液分配回路をもつ電気化学ブロックの概略
図、第2図は第1図の分配回路内に用いられる温度調節
弁の概略図、第3図は第1図及び第2図に示す装置の作
動を説明するための構成図、第4図は先行技術の電池並
びに先行図面に示す電解液分配回路をもつ電池の放電曲
線を示すグラフ、そして第5図は分配回路の変形例の構
成図である。 2・・・・・・電気化学ブロック、3・・・・・・タン
ク、4・・・・・・海水取り入れ口、7・・・・・・熱
交換器、10・・・・・・電解寂、200・・・・・・
温度調節弁。 代理人弁理士 船 山 武 FIG、2 ; FIG、3 ■
図、第2図は第1図の分配回路内に用いられる温度調節
弁の概略図、第3図は第1図及び第2図に示す装置の作
動を説明するための構成図、第4図は先行技術の電池並
びに先行図面に示す電解液分配回路をもつ電池の放電曲
線を示すグラフ、そして第5図は分配回路の変形例の構
成図である。 2・・・・・・電気化学ブロック、3・・・・・・タン
ク、4・・・・・・海水取り入れ口、7・・・・・・熱
交換器、10・・・・・・電解寂、200・・・・・・
温度調節弁。 代理人弁理士 船 山 武 FIG、2 ; FIG、3 ■
Claims (4)
- (1)海水によって活性化可能であり、かつ、AgO/
Al結合を利用する電気化学ブロックを含んでおり、水
酸化ナトリウムをベースとする電解液を分配するための
電解液分配回路のための入口及び出口をもつ電池であっ
て、そして前記電解液分配回路が、 海水取り入れ口、 電解液汲み上げ用ポンプ、 溶液状電解液用タンク、 熱い電解液の吐出し口、及び 電解液の再生手段 を含んでおり、前記タンクは温度調節弁の第一入口と直
接的に結合した第一出口をもち、さらに熱交換器を経由
して前記温度調節弁の第二入口と結合する第二出口をも
ち、前記温度調節弁の出口は前記電気化学ブロックの前
記入口と結合し、また前記のアルミン酸塩を含む熱い電
解液の吐出し口はアルミン酸塩の生成速度とともに変化
するパラメータの関数として制御される弁によつて制御
され、さらに前記電解液の再生手段が前記熱交換器の出
口の近傍で冷たい電解液内に配置された固体水酸化ナト
リウムのブロックを含んでいる活性化可能の電池。 - (2)前記パラメータが前記電気化学ブロックの出口に
おける電解液の温度であり、そして前記パラメータの関
数として制御される前記弁は前記温度調節弁それ自体で
ある、特許請求の範囲第1項に記載の活性化可能の電池
。 - (3)前記パラメータが、前記電気化学ブロックの出口
における電解液温度と、前記電気化学ブロックの出口の
電解液及び入口の電解液間の温度差と、前記電池により
送り出される電流強度及び前記電池により与えられる容
量とから選択され、前記電池は前記パラメータを測定す
るための部材を含み、前記部材は電解液を排出するため
の前記弁を制御するための計算手段に接続する、特許請
求の範囲第1項に記載の活性化可能の電池。 - (4)固体水酸化ナトリウムの前記ブロックの質量が、
電解液内のアルミン酸塩の濃度が2.5モル/リットル
〜3.5モル/リットルの範囲内にある臨界値を常に下
回るようになつている、特許請求の範囲第1項から第3
項のいずれか一項に記載の活性化可能の電池。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8614712A FR2605804B1 (fr) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | Pile amorcable |
| FR8614712 | 1986-10-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63110554A true JPS63110554A (ja) | 1988-05-16 |
| JPH0517663B2 JPH0517663B2 (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=9340106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62265200A Granted JPS63110554A (ja) | 1986-10-23 | 1987-10-20 | 活性化可能の電池 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4710438A (ja) |
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