JPH07211330A - 海水電池 - Google Patents
海水電池Info
- Publication number
- JPH07211330A JPH07211330A JP6005986A JP598694A JPH07211330A JP H07211330 A JPH07211330 A JP H07211330A JP 6005986 A JP6005986 A JP 6005986A JP 598694 A JP598694 A JP 598694A JP H07211330 A JPH07211330 A JP H07211330A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- anode
- seawater
- battery
- shaped
- Prior art date
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- Pending
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-
- Y02E60/12—
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 海水中に溶存している酸素を陽極酸化剤とし
て用いる海水電池の放電性能の向上を図る。 【構成】 柱状の陰極２を中央に配するとともに、この
陰極２の周囲に板状の陽極１を円筒状に配し、海水中に
溶存している酸素を陽極酸化剤として用いる海水電池で
あって、前記板状の陽極１の見かけの作用面積が前記柱
状の陰極２の作用面積に対して２倍以上になるように陰
極２の周囲に陽極１を配する。 【効果】 柱状の陰極の作用面積に対して板状の陽極の
見かけの作用面積を大きくしたので、海水中の酸素を有
効に利用することができ、それによって海水電池の一種
である溶存酸素電池の放電電圧を高くし、放電持続時間
を長くすることができる。
て用いる海水電池の放電性能の向上を図る。 【構成】 柱状の陰極２を中央に配するとともに、この
陰極２の周囲に板状の陽極１を円筒状に配し、海水中に
溶存している酸素を陽極酸化剤として用いる海水電池で
あって、前記板状の陽極１の見かけの作用面積が前記柱
状の陰極２の作用面積に対して２倍以上になるように陰
極２の周囲に陽極１を配する。 【効果】 柱状の陰極の作用面積に対して板状の陽極の
見かけの作用面積を大きくしたので、海水中の酸素を有
効に利用することができ、それによって海水電池の一種
である溶存酸素電池の放電電圧を高くし、放電持続時間
を長くすることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は海水電池に関するもの
で、さらに詳しく言えば、マグネシウムまたはマグネシ
ウム合金を陰極に用い、海水中に溶存している酸素を陽
極酸化剤として用いる海水電池に関するものである。
で、さらに詳しく言えば、マグネシウムまたはマグネシ
ウム合金を陰極に用い、海水中に溶存している酸素を陽
極酸化剤として用いる海水電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】海水電池は電解液に海水を用いるもの
で、その代表的なものは陽極に塩化銀、陰極にマグネシ
ム合金を用いた塩化銀電池、陽極に塩化銅、陰極にマグ
ネシウム合金を用いた塩化銅電池、陽極に二酸化鉛、陰
極にマグネシウム合金を用いた二酸化鉛電池、陽極に塩
化鉛、陰極にマグネシウム合金を用いた塩化鉛電池など
があり、いずれの電池も使用時に海水中に浸漬させるこ
とによって起電力を生じさせるものである。
で、その代表的なものは陽極に塩化銀、陰極にマグネシ
ム合金を用いた塩化銀電池、陽極に塩化銅、陰極にマグ
ネシウム合金を用いた塩化銅電池、陽極に二酸化鉛、陰
極にマグネシウム合金を用いた二酸化鉛電池、陽極に塩
化鉛、陰極にマグネシウム合金を用いた塩化鉛電池など
があり、いずれの電池も使用時に海水中に浸漬させるこ
とによって起電力を生じさせるものである。
【０００３】このような海水電池の従来の構造は、図３
に示した如く、０．２〜０．５ｍｍ程度の厚さに圧延さ
れたシート状の陽極１とマグネシウム合金板からなる陰
極２との間にスペーサ３を介在させて対向させ、合成樹
脂製の電槽４に収納してなるもので、海中水に浸漬させ
て前記電槽４に設けた海水入口６から海水を注入するこ
とによって活性化させ、反応によって生じた水酸化マグ
ネシウムと水素を前記電槽４に設けたガス出口５から排
出するようにしたものである。なお、１０は前記陽極１
に電気的に接続された陽極リード線、１１は前記陰極２
に電気的に接続された陰極リード線である。
に示した如く、０．２〜０．５ｍｍ程度の厚さに圧延さ
れたシート状の陽極１とマグネシウム合金板からなる陰
極２との間にスペーサ３を介在させて対向させ、合成樹
脂製の電槽４に収納してなるもので、海中水に浸漬させ
て前記電槽４に設けた海水入口６から海水を注入するこ
とによって活性化させ、反応によって生じた水酸化マグ
ネシウムと水素を前記電槽４に設けたガス出口５から排
出するようにしたものである。なお、１０は前記陽極１
に電気的に接続された陽極リード線、１１は前記陰極２
に電気的に接続された陰極リード線である。
【０００４】一方、陽極酸化剤として海水中に溶存して
いる酸素を用い、陰極にマグネシウムまたはマグネシウ
ム合金を用いた溶存酸素電池も海水電池の一種として知
られている。
いる酸素を用い、陰極にマグネシウムまたはマグネシウ
ム合金を用いた溶存酸素電池も海水電池の一種として知
られている。
【０００５】このような海水電池の従来の構造は、図４
に示した如く、海水の通過時に抵抗にならないような銅
製の網からなる陽極１とマグネシウム合金板からなる陰
極２との間にスペーサ３を介在させて対向させ、電槽４
に収納してなるもので、海水中に浸漬させて前記電槽４
に設けた海水入口６から海水を注入し、前記陽極１の表
面での酸化還元反応によって起電力を発生させ、反応に
よって生じた水素を前記電槽４に設けたガス出口５から
排出するようにしたものである。
に示した如く、海水の通過時に抵抗にならないような銅
製の網からなる陽極１とマグネシウム合金板からなる陰
極２との間にスペーサ３を介在させて対向させ、電槽４
に収納してなるもので、海水中に浸漬させて前記電槽４
に設けた海水入口６から海水を注入し、前記陽極１の表
面での酸化還元反応によって起電力を発生させ、反応に
よって生じた水素を前記電槽４に設けたガス出口５から
排出するようにしたものである。
【０００６】上記した海水電池のうち、塩化銀電池は大
電流密度での放電性能にすぐれ、放電持続時間も長いと
いう長所があるが、陽極に用いる塩化銀が高価であると
いう短所があり、塩化銅電池は陽極に用いる塩化銅は塩
化銀ほど高価ではないが、大電流密度での放電性能や放
電持続時間が短いという短所があり、二酸化鉛電池は陽
極に用いる二酸化鉛は安価であるが、放電持続時間が短
いという短所があり、塩化鉛電池は陽極に用いる塩化鉛
は安価であるが、放電持続時間が短く、放電電圧も低い
という短所がある。
電流密度での放電性能にすぐれ、放電持続時間も長いと
いう長所があるが、陽極に用いる塩化銀が高価であると
いう短所があり、塩化銅電池は陽極に用いる塩化銅は塩
化銀ほど高価ではないが、大電流密度での放電性能や放
電持続時間が短いという短所があり、二酸化鉛電池は陽
極に用いる二酸化鉛は安価であるが、放電持続時間が短
いという短所があり、塩化鉛電池は陽極に用いる塩化鉛
は安価であるが、放電持続時間が短く、放電電圧も低い
という短所がある。
【０００７】また、上記した溶存酸素電池は放電持続時
間は長くできるが、海水中に溶存する酸素が約３％と少
ないうえに、陰極２に対向する陽極１の表面積が小さい
ため、微電流での放電に限られるという短所がある。
間は長くできるが、海水中に溶存する酸素が約３％と少
ないうえに、陰極２に対向する陽極１の表面積が小さい
ため、微電流での放電に限られるという短所がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記した如く、海水電
池は種々の用途に応じて使い分けがなされているが、大
電流密度での放電性能にすぐれ、放電持続時間が長く、
価格も安価であるものは得難いという問題があった。
池は種々の用途に応じて使い分けがなされているが、大
電流密度での放電性能にすぐれ、放電持続時間が長く、
価格も安価であるものは得難いという問題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、柱状の陰極を中央に配するとともに、こ
の陰極の周囲に板状の陽極を円筒状に配し、海水中に溶
存している酸素を陽極酸化剤として用い、この陽極酸化
剤によって前記陰極を酸化するとともに、前記陽極酸化
剤を還元して起電力を得るようにした海水電池であっ
て、前記板状の陽極の見かけの作用面積が前記柱状の陰
極の作用面積に対して２倍以上になるように陰極の周囲
に陽極を配したことを特徴とするものである。
め、本発明は、柱状の陰極を中央に配するとともに、こ
の陰極の周囲に板状の陽極を円筒状に配し、海水中に溶
存している酸素を陽極酸化剤として用い、この陽極酸化
剤によって前記陰極を酸化するとともに、前記陽極酸化
剤を還元して起電力を得るようにした海水電池であっ
て、前記板状の陽極の見かけの作用面積が前記柱状の陰
極の作用面積に対して２倍以上になるように陰極の周囲
に陽極を配したことを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】従って、本発明は、板状の陽極の見かけの作用
面積が柱状の陰極の作用面積に対して２倍以上になるよ
うに陰極の周囲に陽極を配しているので、海水中に溶存
している酸素を有効に陽極酸化剤として使用することが
でき、放電性能を向上させることができる。
面積が柱状の陰極の作用面積に対して２倍以上になるよ
うに陰極の周囲に陽極を配しているので、海水中に溶存
している酸素を有効に陽極酸化剤として使用することが
でき、放電性能を向上させることができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【００１２】図１は本発明の海水電池の斜視図で、図
３、図４と同じ機能を有する部分には同じ符号を付して
いる。
３、図４と同じ機能を有する部分には同じ符号を付して
いる。
【００１３】図１において、１は銅製または鉄製のネッ
ト、エキスパンドメタルを１枚または複数枚重ねて円筒
状に配した陽極、２は前記円筒状の陽極１の中心に配さ
れたマグネシウムまたはマグネシウム合金からなる柱状
の陰極で、前記陽極１の上端と下端は金属製の円板状の
外枠７に陽極絶縁体８を介して、または合成樹脂製、Ｆ
ＲＰ製の円板状の外枠７に直接取り付けられ、前記陰極
２の上端と下端は前記外枠７に陰極絶縁体９を介して取
り付けられてなる。なお、１０は前記陽極１に電気的に
接続された陽極リード線、１１は前記陰極２に電気的に
接続された陰極リード線である。
ト、エキスパンドメタルを１枚または複数枚重ねて円筒
状に配した陽極、２は前記円筒状の陽極１の中心に配さ
れたマグネシウムまたはマグネシウム合金からなる柱状
の陰極で、前記陽極１の上端と下端は金属製の円板状の
外枠７に陽極絶縁体８を介して、または合成樹脂製、Ｆ
ＲＰ製の円板状の外枠７に直接取り付けられ、前記陰極
２の上端と下端は前記外枠７に陰極絶縁体９を介して取
り付けられてなる。なお、１０は前記陽極１に電気的に
接続された陽極リード線、１１は前記陰極２に電気的に
接続された陰極リード線である。
【００１４】上記した本発明電池として、柱状の陰極２
に半径０．５ｃｍのマグネシウム棒を用い、その中心か
ら２．５ｃｍの位置に銅製のネットからなる陽極１を円
筒状に配置して陽極１の見かけの作用面積を陰極２の作
用面積の５倍にしたものを、従来電池として、重量が前
記本発明電池の陰極２と同一の陰極２とこの陰極２と同
一の面積を有する陽極１とをスペーサ３を介して０．５
ｍｍの間隔で対向させたものをそれぞれ作製し、いずれ
も濃度が３％の海水中に浸漬して１０ｍＡで放電したと
ころ、図２に示した如く、本発明電池の放電電圧は従来
電池の放電電圧より高くなり、本発明電池の放電持続時
間は従来電池の放電持続時間の１．５倍になることがわ
かった。なお、ここで、陽極１の見かけの作用面積は陽
極１の表面で酸化還元反応が行われるものとしてその表
面積としている。
に半径０．５ｃｍのマグネシウム棒を用い、その中心か
ら２．５ｃｍの位置に銅製のネットからなる陽極１を円
筒状に配置して陽極１の見かけの作用面積を陰極２の作
用面積の５倍にしたものを、従来電池として、重量が前
記本発明電池の陰極２と同一の陰極２とこの陰極２と同
一の面積を有する陽極１とをスペーサ３を介して０．５
ｍｍの間隔で対向させたものをそれぞれ作製し、いずれ
も濃度が３％の海水中に浸漬して１０ｍＡで放電したと
ころ、図２に示した如く、本発明電池の放電電圧は従来
電池の放電電圧より高くなり、本発明電池の放電持続時
間は従来電池の放電持続時間の１．５倍になることがわ
かった。なお、ここで、陽極１の見かけの作用面積は陽
極１の表面で酸化還元反応が行われるものとしてその表
面積としている。
【００１５】次に、上記した本発明電池における柱状の
陰極２の中心から１．０ｃｍ、１．５ｃｍ、３．５ｃ
ｍ、５．０ｃｍの位置に銅製のネットからなる陽極１を
円筒状に配置して陽極１の見かけの作用面積を陰極２の
作用面積の２倍、３倍、７倍、１０倍にしたものを作製
し、前記した条件で放電したところ、いずれも前記従来
電池より放電性能がすぐれていたが、陽極１の見かけの
作用面積を陰極２の作用面積の２倍にしたものは放電持
続時間がやや短くなり、陽極１の見かけの作用面積を陰
極２の作用面積の１０倍にしたものは放電電圧がやや低
くなることがわかった。
陰極２の中心から１．０ｃｍ、１．５ｃｍ、３．５ｃ
ｍ、５．０ｃｍの位置に銅製のネットからなる陽極１を
円筒状に配置して陽極１の見かけの作用面積を陰極２の
作用面積の２倍、３倍、７倍、１０倍にしたものを作製
し、前記した条件で放電したところ、いずれも前記従来
電池より放電性能がすぐれていたが、陽極１の見かけの
作用面積を陰極２の作用面積の２倍にしたものは放電持
続時間がやや短くなり、陽極１の見かけの作用面積を陰
極２の作用面積の１０倍にしたものは放電電圧がやや低
くなることがわかった。
【００１６】このことは前者のものは陽極酸化剤として
の酸素を溶存した海水が十分に供給されないことによる
ものと考えられ、後者のものは海水の電気抵抗が大きく
なることによるものと考えられる。
の酸素を溶存した海水が十分に供給されないことによる
ものと考えられ、後者のものは海水の電気抵抗が大きく
なることによるものと考えられる。
【００１７】上記した結果から、本発明電池は板状の陽
極の見かけの作用面積が柱状の陰極の作用面積に対して
２倍以上、好ましくは３〜１０倍にすればよいことがわ
かる。
極の見かけの作用面積が柱状の陰極の作用面積に対して
２倍以上、好ましくは３〜１０倍にすればよいことがわ
かる。
【００１８】また、上記した本発明電池では、陽極１と
して銅製または鉄製のネット、エキスパンドメタルを用
いているが、銅板や鉄板を用いて外枠７に海水が出入り
するための穴を設けたものであってもよく、その材質も
銅、鉄以外に白金、金、銀、ニッケルなどの比較的イオ
ン化傾向の小さい金属やその合金も使用できる。
して銅製または鉄製のネット、エキスパンドメタルを用
いているが、銅板や鉄板を用いて外枠７に海水が出入り
するための穴を設けたものであってもよく、その材質も
銅、鉄以外に白金、金、銀、ニッケルなどの比較的イオ
ン化傾向の小さい金属やその合金も使用できる。
【００１９】また、上記した本発明電池では、陰極２に
マグネシウムまたはマグネシウム合金を用いたが、アル
ミニウム、亜鉛、鉛などの比較的イオン化傾向の大きい
金属やその合金も使用できる。
マグネシウムまたはマグネシウム合金を用いたが、アル
ミニウム、亜鉛、鉛などの比較的イオン化傾向の大きい
金属やその合金も使用できる。
【００２０】
【発明の効果】上記した如く、本発明は板状の陽極の見
かけの作用面積を大きくすることによって海水中の酸素
によって効率よく酸化還元反応を行うことができ、それ
によって海水電池の一種である溶存酸素電池の放電電圧
を高くし、放電持続時間を長くすることができる。
かけの作用面積を大きくすることによって海水中の酸素
によって効率よく酸化還元反応を行うことができ、それ
によって海水電池の一種である溶存酸素電池の放電電圧
を高くし、放電持続時間を長くすることができる。
【００２１】なお、本発明では、陽極１はその上端およ
び下端と外枠７との間に陽極絶縁体８を介して取り付け
ているが、外枠７に近い陰極２で反応が局部的に進行す
ることはなく、放電電圧をより安定化させることができ
る。
び下端と外枠７との間に陽極絶縁体８を介して取り付け
ているが、外枠７に近い陰極２で反応が局部的に進行す
ることはなく、放電電圧をより安定化させることができ
る。
【図１】本発明の海水電池の斜視図である。
【図２】本発明電池と従来電池とについて、放電性能を
比較した図である。
比較した図である。
【図３】従来の海水電池の断面図である。
【図４】従来の海水電池（溶存酸素電池）の断面図であ
る。
る。
１ 陽極 ２ 陰極 ３ スペーサ ４ 電槽 ５ ガス出口 ６ 海水入口 ７ 外枠 ８ 陽極絶縁体 ９ 陰極絶縁体 １０ 陽極リード線 １１ 陰極リード線
Claims (1)
- 【請求項１】 柱状の陰極を中央に配するとともに、こ
の陰極の周囲に板状の陽極を円筒状に配し、海水中に溶
存している酸素を陽極酸化剤として用い、この陽極酸化
剤によって前記陰極を酸化するとともに、前記陽極酸化
剤を還元して起電力を得るようにした海水電池であっ
て、前記板状の陽極の見かけの作用面積が前記柱状の陰
極の作用面積に対して２倍以上になるように陰極の周囲
に陽極を配したことを特徴とする海水電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6005986A JPH07211330A (ja) | 1994-01-24 | 1994-01-24 | 海水電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6005986A JPH07211330A (ja) | 1994-01-24 | 1994-01-24 | 海水電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07211330A true JPH07211330A (ja) | 1995-08-11 |
Family
ID=11626133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6005986A Pending JPH07211330A (ja) | 1994-01-24 | 1994-01-24 | 海水電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07211330A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013146610A1 (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-03 | 独立行政法人海洋研究開発機構 | 発電システム |
| CN111969195A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-11-20 | 河海大学 | 一种海水电池用镁合金阳极材料及其制备方法 |
-
1994
- 1994-01-24 JP JP6005986A patent/JPH07211330A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013146610A1 (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-03 | 独立行政法人海洋研究開発機構 | 発電システム |
| EP2833541A4 (en) * | 2012-03-27 | 2016-03-09 | Japan Agency Marine Earth Sci | POWER GENERATION SYSTEM |
| US9461329B2 (en) | 2012-03-27 | 2016-10-04 | Japan Agency For Marine-Earth Science & Technology | Power generation system |
| CN111969195A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-11-20 | 河海大学 | 一种海水电池用镁合金阳极材料及其制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |