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NEGATIVE ELECTRODE FOR POWER GENERATION BATTERY, GASTRIC ACID BATTERY, METAL ION SECONDARY BATTERY, SYSTEM, AND METHOD OF USING BATTERY meetings

Patent code P200016922
Posted date May 22, 2020
Application number P2019-034587
Publication number P2020-004700A
Patent number P6656697
Date of filing Feb 27, 2019
Date of publication of application Jan 9, 2020
Date of registration Feb 7, 2020
Priority data
  • P2018-117085 (Jun 20, 2018) JP
Inventor
  • (In Japanese)本間 格
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人東北大学
Title NEGATIVE ELECTRODE FOR POWER GENERATION BATTERY, GASTRIC ACID BATTERY, METAL ION SECONDARY BATTERY, SYSTEM, AND METHOD OF USING BATTERY meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a negative electrode for a power generation battery capable of suppressing generation of hydrogen and a decrease in battery performance, and stably generating power for a long time, a gastric acid battery, a metal ion secondary battery, a system, and a method of using the battery.
SOLUTION: The negative electrode for a power generation battery is composed of a mixture containing a negative electrode powder made of a metal whose standard electrode potential is lower than a standard hydrogen electrode potential, an alloy or a compound, and a conductive polymer. The negative electrode powder is made of, for example, zinc or magnesium powder. The conductive polymer contains, for example, an acrylic resin or an epoxy resin and a conductive assistant. The mixture contains 60 wt.% to 90 wt.% of the negative electrode powder. Others are made of conductive polymers and conductive assistant.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

本発明は、特に、水素の発生が問題となる電池や、長時間発電が必要な電池に好適な技術であるが、以下では、一つに例として、飲み込み型のセンシングデバイスに用いられる電池を例に説明を行う。
従来、高い生体適合性および小型化が求められる飲み込み型のセンシングデバイスでは、電源としてボタン電池が用いられてきたが、近年、ボタン電池に代わる新たな電源として、胃酸を電解質溶液とする胃酸電池が開発されている。胃酸電池としては、例えば、胃酸が導入される筒状のケースの内面に、望ましくは白金で構成される陽極と、望ましくは亜鉛で構成される陰極とを設けたものがある(例えば、特許文献1参照)。

胃酸電池は、人体に有害な電解液を使用せず、使用者自身の体液を使用するため、液漏れによる胃腸液の損傷の危険性が無い。また、構造が比較的単純になるため、小型化が可能である。また、電極材料として、摂取しても人体に悪影響のない金属を使用することにより、生体適合性を高めることができ、さらに、電極や構造体を環境負荷が小さい材料にすることにより、排泄後に回収せずにそのまま下水に流すことも可能になる。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、一次、又は、二次電池用の負極に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
標準電極電位が標準水素電極電位より卑である金属、合金または化合物から成る負極粉末と、導電性ポリマーとから成り、前記負極粉末を分散して固定するように、前記導電性ポリマーが分布した負極材料を含む負極であって、
前記負極材料は、前記負極粉末を60重量%以上90重量%以下の割合で含有することを特徴とする水系発電池用の負極。

【請求項2】
 
電解液と前記負極粉末の反応に伴い、前記電解液が前記負極内部に浸透することを特徴とする請求項1に記載の水系発電池用の負極。

【請求項3】
 
前記導電性ポリマーは、導電助剤として炭素を含む請求項1または2に記載の水系発電池用の負極。

【請求項4】
 
前記負極粉末は、亜鉛またはマグネシウムの粉末から成ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の水系発電池用の負極。

【請求項5】
 
前記導電性ポリマーは、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂と導電助剤とを含んでいることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の水系発電池用の負極。

【請求項6】
 
正極と、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の負極とを備えた胃酸電池。

【請求項7】
 
正極と、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の負極とを備えた、金属イオン二次電池。

【請求項8】
 
正極と、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の負極とを備えた発電池と、前記負極の放電電流を制御する制御装置を備えたシステムであって、
前記制御装置は、前記負極からの水素の発生を抑制する放電電流で制御することを特徴とするシステム。

【請求項9】
 
正極と、標準電極電位が標準水素電極電位より卑である金属、合金または化合物から成る負極粉末及び導電性ポリマーからなり、前記負極粉末を分散して固定するように、前記導電性ポリマーが分布した負極とを含む電池準備する工程、
前記電池の前記正極及び前記負極を酸性電解液に浸漬する工程、
前記負極上の反応により水素の発生が抑制されながら発電する工程、
を含む、電池の使用方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2019034587thum.jpg
State of application right Registered
Reference ( R and D project ) (In Japanese)本間研究室|東北大学多元物質科学研究所
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