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公開番号
2025001363
公報種別
公開特許公報(A)
公開日
2025-01-08
出願番号
2023100898
出願日
2023-06-20
発明の名称
熱電池、及び熱電発電装置
出願人
株式会社アイシン
代理人
弁理士法人R&C
主分類
H01M
14/00 20060101AFI20241225BHJP(基本的電気素子)
要約
【課題】発電量の低下を抑制可能な熱電池を提供する。
【解決手段】熱電池1は、第1電極20A及び第2電極20Bが電解質20Cを介して第1方向Xに沿って対向し、第1電極20A及び第2電極20Bの温度変化に応じて第1電極20Aと第2電極20Bとの間に起電力を生じる電極対20を、第1方向Xに沿って積層した電極対群10と、夫々の電極対20における第1方向Xに沿う両側に設けられ、流体が流通可能な流路40と、を備え、流路40は、流体として、所定の温度より高い高温流体と所定の温度よりも低い低温流体とを切り替えて流通可能である。
【選択図】図1
特許請求の範囲
【請求項1】
第1電極及び第2電極が電解質を介して第1方向に沿って対向し、前記第1電極及び前記第2電極の温度変化に応じて前記第1電極と前記第2電極との間に起電力を生じる電極対を、前記第1方向に沿って積層した電極対群と、
夫々の前記電極対における前記第1方向に沿う両側に設けられ、流体が流通可能な流路と、を備え、
前記流路は、前記流体として、所定の温度より高い高温流体と前記所定の温度よりも低い低温流体とを切り替えて流通可能である熱電池。
続きを表示(約 310 文字)
【請求項2】
前記流路は、前記流体が前記第1方向に直交する第2方向に沿って流通するように設けられている請求項1に記載の熱電池。
【請求項3】
互いに隣接する2つの前記電極対の間の前記流路は、単一の共通流路である請求項1又は2に記載の熱電池。
【請求項4】
請求項1又は2に記載の熱電池と、
夫々の前記電極対における前記第1電極と前記第2電極との電位差を示す電位差情報を取得する電位差情報取得部と、
前記電位差情報に基づいて、積層された前記電極対の夫々の電位差同士の差異が小さくなるように前記流路を流通する前記流体の量を調節する流量調節部と、を備える熱電発電装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、熱電池、及び当該熱電池を備えた熱電発電装置に関する。
続きを表示(約 1,600 文字)
【背景技術】
【0002】
近年、二酸化炭素等の温室効果ガスや窒素酸化物等の有害物質の排出量が少ないクリーンエネルギーが注目されている。クリーンエネルギーには、例えば熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電発電がある。このような熱電発電に関する技術として、例えば下記に出典を示す特許文献1に記載のものがある。
【0003】
特許文献1には熱発電素子について記載されている。この熱発電素子は、第1の電極と第2の電極と電解質とを有するユニットが、複数積層されている。第1の電極と第2の電極とはセパレータを介して対向して配置されており、セパレータには電解質が含浸されている。第1の電極及び第2の電極の少なくともいずれか一方にヒーターが取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2018-73596号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に記載の熱発電素子では、上記のように第1の電極と第2の電極との電位差を設けるためにヒーターが設けられている。このため、ヒーターにより第1の電極及び第2の電極のうちの少なくともいずれか一方を温めることができるが、一旦、温まったものに対して更に温度差を生じさせるには冷めるまで待機する必要がある。また、複数積層されているユニットのうち、中央にあるユニットは、外側のユニットよりも冷めるまでに時間を要する。このため、夫々のユニットに温度差が生じ、ユニットの夫々の電圧に差異が生じる。このような電圧に差異があるユニットを並列接続すると発電量が低下することから、特許文献1に記載の熱発電素子は改良の余地がある。
【0006】
そこで、発電量の低下を抑制可能な熱電池、及びこのような熱電池を備えた熱電発電装置が求められる。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る熱電池の特徴構成は、第1電極及び第2電極が電解質を介して第1方向に沿って対向し、前記第1電極及び前記第2電極の温度変化に応じて前記第1電極と前記第2電極との間に起電力を生じる電極対を、前記第1方向に沿って積層した電極対群と、夫々の前記電極対における前記第1方向に沿う両側に設けられ、流体が流通可能な流路と、を備え、前記流路は、前記流体として、所定の温度より高い高温流体と前記所定の温度よりも低い低温流体とを切り替えて流通可能である点にある。
【0008】
このような特徴構成とすれば、電極対群を構成する複数の電極対の夫々の第1方向の両外側に設けられる流路に対して、高温流体と低温流体とを切り替えて流通させることができる。これにより、電極対群を構成する複数の電極対の夫々の温度を互いに近づけることができるので、夫々の電極対における第1電極及び第2電極との間の起電力の差異を低減できる。したがって、電極対を並列接続した場合であっても、発電量の低下を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
熱電池を備えた熱電発電装置の構成を示す図である。
熱電池に高温流体が供給されている状態を示す図である。
熱電池に低温流体が供給されている状態を示す図である。
熱電発電装置における処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明に係る熱電池は発電量の低下を抑制できるように構成されており、熱電発電装置は、このような熱電池を備えている。以下、本実施形態の熱電池1、及び熱電発電装置100について説明する。ただし、熱電池1、及び熱電発電装置100は、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
(【0011】以降は省略されています)
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