電池関連の特許明細書

近況

久々の投稿となってしまったため、まずは近況を少しだけ…。

実は年明け早々体調が悪化してしまい、ほぼ寝たきりのお正月を過ごしました。今週に入ってようやく少しずつ良くなってきてはいるものの、まだ用心しながら勉強を進めています。

もしかして今月はこのまま寝たきりかも…と思っていたので、こうして1日に数時間でも机に向かえることを本当にありがたく感じています。

今は体調を優先しているため、勉強の進み具合が何とも遅いのですが、焦らず頑張っていきたいと思います。(講座のボリュームからすると、本当は適度な焦りも必要なのですが…)

今回読んだ特許

このような状況なので、今月は特許が全く読めていませんでした。年末に書いた記事で1月からの予定に「化学と物理の勉強と並行して、特許明細書を読む」と書いたばかりなのに、計画って中々うまくいかないことが多いですね。

さて、今回は電池に関する特許を数件読みました。先日岡野の化学で電池を勉強したので、忘れないうちに関連特許を読んでおきたいと思ったためです。

そのうちの1件、アルカリ乾電池についての特許をご紹介します。

アルカリ乾電池

アルカリ乾電池の構造ついては、ビデオセミナーでも出てきた電池工業会のサイトを参考にしました。

マイナス極が亜鉛、プラス極が二酸化マンガンというのはマンガン乾電池と全く同じですが、集電体にメッキ処理の真鍮棒、電解液に水酸化カリウム水溶液を使用している点がマンガン乾電池と異なっています。

特許の内容

理解できた主な内容です。

公開番号	特開2019-61801
出願人	パナソニックIPマネジメント株式会社
発明の名称	アルカリ乾電池
従来の課題	アルカリ乾電池では、放電時に正極が膨張しやすく、電池ケースに裂けが生じることがある。特に電池の高さ方向の中央付近で顕著である。
解決方法	テーパ形状の正極ペレットn個を下図のように配置する。 （n=偶数）
本発明を使用するメリット	電池ケースの膨れや裂けを低減できる。 電池ケースの厚みを小さくしたり、正極の二酸化マンガンの平均密度を高めたりできるので、高容量化できる。
用途	携帯機器等の電子機器の電源

実は肝心の解決方法について、初めに文字の説明を読んだ際はちんぷんかんぷんでした。一部抜粋すると、下記のようなものです。

ペレットは、それぞれ、各ペレットの軸方向の第１端面と第１端面とは反対側の第２端面とを備えており、第１端面の外径Ｄ１は、第２端面の外径Ｄ２よりも小さく、第２端面側から第１端面側に向かって外径が小さくなるテーパ部を備えている。スタックは、スタックの高さ方向の中央部において、第１端面同士を対向させて配置された第１ペレットおよび第２ペレットを備える。

その後図を見ながら説明を読むと、とても分かりやすいと思いました。

正極の中央付近が膨張しやすいので、中央にくぼみができるように正極を配置しているのですね。(上図参照)そうすることで電池ケースとの間に隙間ができるので、裂けが起こりにくくなっています。

反対に、比較例として挙げられている以下の2点のような配置では、中央付近に隙間ができにくいため、裂けが起こりやすいのですね。

感想

上記にも書いたように、明細書を読んだだけではスタックやペレット等が想像できず、難しいと感じていた内容も、今回は図が分かりやすいおかげで理解できました。

また、当たり前のことですが、もしビデオセミナーで電池について勉強していなかったら、電池の仕組みが酸化還元反応であることや、電解液等の用語も知らず、もっと浅い内容しか理解できていなかったと思います。(もちろん、勉強した後でも完璧には理解できていませんが…。)

目に見えるほどの成長とは言えませんが、勉強したことが特許を読むのに生かされているのが感じられ、嬉しく思いました。