CN1815797A - 蓄电池用电解液比重判别装置及采用该装置的蓄电池电槽化成的判定方法 - Google Patents

Abstract

一种蓄电池电解液比重判别装置，由吸取·排出该蓄电池电槽内电解液的电解液吸取排出管、与该电解液吸取排出管连通、吸取所述电槽内的电解液并对其进行暂时吸抽的大直径电解液吸管、以及将电解液吸取·排出到该管中的机构构成，并且，在所述电解液吸管内预先插入根据吸入其中的电解液比重而浮沉的比重计，通过使用设置在电解液吸管的管侧上的位置传感器，检测出根据所述电解液吸管内的电解液比重而上下移动的比重计的位置，从而判定电解液的比重是否为预定值。

Description

蓄电池用电解液比重判别装置及采用 该装置的蓄电池电槽化成的判定方法

技术领域

本发明涉及一种蓄电池电解液比重判别装置及采用该装置的蓄电池电槽化成的判定方法。

背景技术

在蓄电池的制造中，将未化成的多个正负极板隔着多个隔板层叠而成的极板组放入蓄电池的电槽内，在向该电槽中注入电解液并加盖后，多次重复充放电，从而进行蓄电池的电槽化成。

该制造工序中的电槽化成时，存在正负板间发生短路的情况，这样会因没有进行电槽化成或者电槽化成进行得不充分而形成蓄电池次品。为此，在蓄电池的电槽化成时，以各种方法检测出正负极间发生的这种短路，除去没有进行电槽化成或电槽化成进行得不充分的蓄电池次品。

以前，作为核查是否存在电槽化成时发生电极短路可能性的方法，在特开平4-138674中公开了在电槽化成之前对极板组中的正负极板间施加电压的方法。但是，在该现有技术的方法中，不能检测出进行电槽化成后的短路状态。因此，在该方法中，不能找出在电槽化成之前是正常状态的电槽因某种原因在电槽化成过程中变成短路状态、而作为最终产品是电槽化成不充分的蓄电池次品。

而且，作为其他现有技术，特开昭57-196481中公开了，注意到发生微弱短路的电池中气体发生量比正常电池少的这一事实，通过在电槽化成后测定气压来检测电极间短路的方法。

但是，在该现有技术中记载的技术中，存在难以正确测定气压和气体量这样的问题。而且，在其中记载的测定开路电压的方法中，存在化成之后不能立刻测定准确的电压及生产线复杂的这样问题。

此外，上述特开昭57-196481中，也记载了测定电解液比重的方法。其中的方法也可以在化成之后立刻测量电解液比重。但是，现有的比重测定必须通过吸液玻璃管式比重计一边目视一边测量比重，不仅麻烦而且因为目视而容易产生误差，如该现有技术文献所述，利用该方法很难检测到极板间的微弱短路。

发明内容

本发明的目的是提供一种在蓄电池制造工序中对蓄电池的电槽进行化成时，以简单的方法对电槽化成结束后的蓄电池中电解液比重进行判别的装置。为了此目的，本发明的装置具有插入设置在蓄电池盖上的孔且吸出·排出该蓄电池电槽内的电解液的电解液吸取排出管，和在上部与该电解液吸取排出管连通的电解液抽吸管。

此外，在所述电解液抽吸管的上部设置有进行电解液吸取排出的电解液吸取·排出机构和驱动该电解液吸取·排出机构的动力装置。

另外，在电解液抽吸管内设置根据吸取到其中的电解液比重的变化而浮沉的比重计。而且，本发明的蓄电池电解液比重判别装置中，在所述电解液吸管的管侧设置有检测比重计上下位置的位置传感器、与该位置传感器连接且检测比重计上下位置并进行判别的装置、以及使驱动电解液吸取·排出机构的动力装置工作的控制装置。

根据该装置，能够检测出受到电解液吸管中电解液的浮力的比重计的上下位置随着蓄电池的电槽化成时电解液的比重变高而产生的变化，由此判别电解液比重并确认电极间没有发生短路、确实进行了电槽化成。

附图说明

图1是本发明一实施例的蓄电池电解液比重判别装置的正视图；

图2是本发明另一实施例的蓄电池电解液比重判别装置中省略控制·判别装置的侧视图；

图3是本发明又一实施例的蓄电池电解液比重判别装置中同样省略控制·判别装置的侧视图。

具体实施方式

例如，如下制作铅蓄电池。将混合铅粉和稀硫酸的浆料状活性物质涂覆填充到格子基板中，制作正负极板。将这些正负极板和隔板叠层构成的极板组放入电槽内并加上盖。向电槽中注入由稀硫酸组成的电解液，然后反复进行充放电，进行电槽化成，并且在充电状态下结束该电槽化成。

此时，由于电槽化成中的充电会使极板内的硫酸成分向电解液中溶出，所以使注液时电解液的比重低，以便使电槽化成结束后成为预定的电解液比重。

因此，在因极板间短路等而偶充分化成的情况下，电解液的比重与注液时的低比重状态相比不会有太大的变化。本发明，注意到该电解液的比重差会使比重计的沉浮不同，因此通过由传感器检测比重计的沉浮来检测出在电槽化成中有无极板间短路。

图1是表示本发明实施方式的蓄电池电解液比重判别装置的正视图。在内部中空的透明电解液吸管1中，比重计2能够上下移动地放入其内部。将该比重计2调整到预定的重量，并根据从蓄电池3的电槽4中吸取的电解液5的比重，其位置在上下方向上变化。

此外，在该电解液吸管1的下端，一体地安装电解液吸取排出管1a，该电解液吸取排出管1a从蓄电池3中电槽4的盖6上设置的穿孔7中插入电槽中，并吸取电槽内的电解液5。

电解液吸取装置9经由连通管8安装在电解液吸管1的上端侧。该电解液吸取装置9由气缸10和活塞11构成。另外，与活塞11连接的活塞杆12在其前端与驱动装置13连接。驱动装置13例如以油压机构驱动活塞杆12，如图中箭头所示，活塞11在气缸10内上下移动。位置传感器14、14以电解液吸管1中的比重计2为中心相对地配置。

该位置传感器14、14中的一个为发光元件，例如发光二极管，另一个为受光元件，例如受光二极管。该位置传感器14、14全部如图所示，由在上下方向上排列的下部元件(14a、14b)、中部元件(14c、14d)、上部元件(14e、14f)这三个发光元件和受光元件构成。而且，这些下部元件(14a、14b)、中部元件(14c、14d)、上部元件(14e、14f)这三个发光元件和受光元件分别以电解液吸管1中的比重计2为中心相对配置。另外，位置传感器14的受光元件与控制·判别装置15连接。

在由控制·判别装置15判断为正常的状态中，仍然继续电槽化成的操作，当由位置传感器14判断出电解液吸管1中电解液5内的比重计2的位置不在预定位置时，通知与其连接的报警器16并且发出警报声。另外，当因为电解液吸管1中电解液的量过量和不足而导致比重计2的位置不在预定位置上时，向驱动装置13发送信号而使其启动，并且上下移动活塞杆12以增减电解液5。

图2是本发明另一实施例的蓄电池电解液比重判别装置，其中蓄电池为使用6个电池单体电槽的单体形铅蓄电池。在这种情况下，因为应当判断电解液比重的铅蓄电池为6个电池单体形，所以在该铅蓄电池中有6个呈直线状排列的注入口。如图2所示，为了同时对这些铅蓄电池进行判定，6个透明的电解液吸管1呈直线状地并列设置。各电解液吸管1的间隔与铅蓄电池的注入口间隔大致一致。

此外，各电解液吸管1和安装在其一端的电解液吸取排出管1a通过图中未示出的耐电解液性橡胶管等连接，并且能够移动，以使该电解液吸取排出管1a的间隔与铅蓄电池的注液口的间隔完全一致。具体地，在板部件17上开设与铅蓄电池3中盖6上的注液口间隔一致的孔，并且将电解液吸取排出管1a引入该孔中而使用，从而使电解液吸取排出管1a的间隔与注液口的间隔一致。

在图2所示的装置中，通过一块安装板20一体地上下驱动各电解液吸管1、1的电解液吸取装置9、9的活塞杆12、12。图2中的其他结构与图1相同。

图3是使用图2中示出的6个电池单体电槽的单体块形铅蓄电池的电解液比重判别装置的变形例。图3中的装置如该图中所示，利用1个电解液吸取装置9的气缸10和活塞11，进行6个电解液吸管1、1的电解液的吸取和排出。

该电解液比重判定装置通过如下操作，判别经过电槽化成的蓄电池的电解液比重是否为预定值。如图1中所示，将本发明的电解液比重判别装置A设置在预定位置上。接下来，完成了电槽化成的蓄电池3通过图中未示出的传送带传送到该装置A的下方。此时，在该装置A的电解液吸管1下端设置的电解液吸取排出管1a和设置在蓄电池3中电槽4的盖6上的孔7一致。由图中未示出的传感器和限位开关进行感应，电解液吸管1和气缸10等一同通过图中未示出的升降机降下预定距离。由此，安装在电解液吸管1下端的电解液吸取排出管1a通过蓄电池3中盖6上的孔7将其前端插入电槽4中的电解液中。

确认此动作结束后，根据来自控制·判定装置15的信号，动作装置13动作，上拉气缸10的活塞杆12，通过上拉气缸10内的活塞11，使蓄电池3内的电解液吸收到电解液吸管1内。结果，该管1内的比重计2在电解液5中漂浮。

由根据控制·判定装置15的信号而动作的位置传感器14确认该比重计2的漂浮状态，由此判别电解液比重的高低。

在确实进行了电极之间没有短路的电槽化成的正常状态时，电解液的比重变高，比重计2的上端漂浮到高出电解液吸管1内电解液5的液面。这种情况下，位置传感器14下部的发光元件14a和受光元件14b之间没有遮挡物。因此，受光元件14b接受来自发光元件14a的光而成为ON状态，而中部元件14c、14d为OFF状态，上部元件14e、14f也为OFF的状态。成为这种状态时，检测出比重计2上升到必要的高度，通过控制·判定装置5判定为正常。因此，这种情况下警报器16不鸣叫。

在具有正常电槽化成后的基准值的比重的电解液中，当左右对称的3对发光元件和受光元件中仅仅上部元件14e、14f为OFF时，判断为由于电解液过多而使比重计处于过高的位置。这种情况，推回活塞杆12，使电解液吸管1中的一部分电解液返回到电槽中，使中部元件14c、14d也变为OFF。

此外，在下部元件14a、14b为OFF的情况中，进一步将电解液吸抽到电解液吸管1内，使得下部元件14a、14b变为ON。

调整电解液吸管中电解液的量以成为上述状态之后，确认各电解液吸管1的下部元件14a、14b为ON状态，确认中部元件14c、14d为OFF，上部元件14e、14f也为OFF状态，由此判定电槽化成结束后的蓄电池的电解液比重。并且，发生下部元件14a、14b为OFF的情况，判断为异常。

并且，在图2或图3所示的装置中，即使所有管中的一个管的下部元件14a、14b发生OFF的情况也判断为异常，控制·判定装置的显示屏中显示此电池是哪个电池的同时，该装置中安装的警报器鸣叫。

这样，通过使用纵方向(上下方向)上排列的多个发光元件、受光元件，在可以调整电解液吸抽量的同时，对一点点的比重变化也能进行判定，对比重变化比少的轻微的短路等异常也能进行判定。

判定工作结束后，根据来自于控制·判定装置装置15的信号，动力装置13再次动作。此时，动力装置13动作，压下活塞杆12，使电解液吸取管1内的电解液5全部返回到蓄电池3的电槽4内。然后，通过图中未示出的升降机使电解液吸管1与气缸10等一起上升。与此同时，一体地安装在电解液吸管1的一端的电解液吸取排出管1a也离开蓄电池3。

然后，蓄电池3被图中未示出的驱动装置从电解液比重判别装置的下部沿水平方向移动。另一方面，电解液比重判别装置A仍保持此状态待机，直到下一个新化成的蓄电池被移到其下方，之后重复相同的动作，测定被移入的所有蓄电池的电解液的比重。另外，图1中的附图标记18是蓄电池的端子。

在本发明的装置中，将电解液比重低的被判断为电槽化成异常的蓄电池，由人手或机械自动地从生产线移走，被分解后回收循环再利用。此外，一系列的工作由传感器和限位开关或定时器等依次进行动作。

Claims (6)

1、一种蓄电池电解液比重判别装置，包括：

插入设置在蓄电池盖上的孔中吸取·排出该蓄电池电槽内电解液的电解液吸取排出管，

与该电解液吸取排出管连通、通过该电解液吸取排出管吸取所述电槽内的电解液并对其进行暂时吸抽的电解液吸管，

通过连通管与所述电解液吸管上部连接并进行电解液的吸取·排出操作的电解液吸取·排出机构，

与所述电解液吸取·排出机构连接并驱动该机构的动力装置，

在所述电解液吸管内根据吸入其中的电解液比重而浮沉的比重计，

设置在所述电解液吸管的管侧并检测所述比重计的上下位置的位置传感器，以及

与所述位置传感器连接、检测比重计的上下位置并驱动所述活塞的动力装置的控制·判定装置，

其中，由所述位置传感器检测因所述电解液吸管内的电解液比重而上下移动的比重计的位置，以判定电解液比重是否为预定值。

2、根据权利要求1所述的蓄电池电解液比重判别装置，所述位置传感器由多个在纵方向上配置的位置传感器构成，通过其中任意一个位置传感器检测电解液中比重计的上下位置，并基于此来调整电解液的吸抽量。

3、根据权利要求1所述的蓄电池电解液比重判别装置，所述位置传感器由发光元件和受光元件构成。

4、根据权利要求2所述的蓄电池电解液比重判别装置，所述位置传感器由发光元件和受光元件构成。

5、根据权利要求3所述的蓄电池电解液比重判别装置，所述位置传感器由发光二极管和受光二极管构成。

6、一种蓄电池的电槽化成的判定方法，

将未化成的多个正负极板隔着多个隔板层叠而成的极板组放入蓄电池的电槽内，将电解液注入电槽中并多次重复充放电而进行蓄电池的电槽化成；

然后，将电解液吸取排出管插入设置在所述蓄电池盖上的孔中，由吸取泵机构吸取电槽内的电解液；

将该吸取的电解液导入与所述电解液吸取排出管连接且在内部插入了比重计的电解液吸管中；

在所述电解液吸管内，使所述比重计在通过所述电槽化成而比重变大的电解液内漂浮在预定高度的位置上；并且

由设置在电解液吸管的管侧的位置传感器检测所述比重计的高度位置，

通过判定电槽化成结束后的电解液比重是否为预定值，从而判定是否充分地进行了蓄电池的电槽化成。

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