JP2003234093A - 蓄電池 - Google Patents

蓄電池

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JP2003234093A
JP2003234093A JP2002031045A JP2002031045A JP2003234093A JP 2003234093 A JP2003234093 A JP 2003234093A JP 2002031045 A JP2002031045 A JP 2002031045A JP 2002031045 A JP2002031045 A JP 2002031045A JP 2003234093 A JP2003234093 A JP 2003234093A
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JP
Japan
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storage battery
cells
sulfuric acid
water
battery
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JP2002031045A
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English (en)
Inventor
Takahiko Suzuki
貴彦 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Storage Battery Co Ltd
Original Assignee
Japan Storage Battery Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のセルが一体化されたモノブロックタイ
プの蓄電池の発熱を抑制し、セル間の温度ばらつきを低
減すること。 【解決手段】 複数のセルが一体化されたモノブロック
タイプの蓄電池において、セル間の隔壁および電槽底部
の少なくとも一部に中空部を設ける、前記、中空部に水
もしくは希硫酸を充填する、さらに、電槽外周壁に水も
しくは希硫酸の液面位置を確認するための確認窓、又は
/および水もしくは希硫酸を補給する補給口を設けたこ
とを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のセルが一体
化されたモノブロックタイプの蓄電池に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年、環境汚染の問題が大きくクローズ
アップされる状況の中で、自動車の排気ガスを少しでも
低減する試みがなされてきている。その一つとして自動
車の一時停止時にはエンジンをストップさせる、いわゆ
る、アイドリングストップ方式が実用化されるようにな
ってきた。
【0003】この用途に用いられる蓄電池では、高電圧
の蓄電池が検討されている。すなわち、従来では6セ
ル、12V蓄電池が主流であったが、高電圧蓄電池とし
て18セル、36V蓄電池が使用されるようになってき
た。
【0004】蓄電池は充・放電において、反応熱および
抵抗損失に起因して発熱する。特に36Vのようなセル
数の多い蓄電池の場合、1セル単位当たりの表面積比が
小さくなってくるため、放熱し難くなり蓄電池内温度が
上昇し易い。温度が高い状態で蓄電池が使用されると充
電過電圧が低くなるので、自動車用のように定電圧充電
が適用されている場合、電流が増加する。充電電流が増
加すると蓄電池の劣化の主要因である正極格子の腐食が
起こりやすくなり、蓄電池の劣化が早くなると共に過充
電による電解液の減少が促進される。
【0005】このため蓄電池の発熱を抑制し、セル間の
温度ばらつきを低減することが求められている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】複数のセルが一体化さ
れたモノブロックタイプの蓄電池の発熱を抑制し、セル
間の温度ばらつきを低減することが本発明の課題であ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、セル間の隔壁
部分が外気に接触しない構造が蓄電池の発熱あるいはセ
ル間の温度ばらつきの原因になっていることに着目し、
電槽構造を変更することによって問題を解決しようとす
るもので、請求項1によれば、複数のセルが一体化され
たモノブロックタイプの蓄電池において、セル間の隔壁
および電槽底部の少なくとも一部に中空部を設けたこと
を特徴とするものである。
【0008】本発明によれば、セル間の隔壁に中空部を
設けたことにより各セルの長・短側面のいずれの隔壁も
空気と接触する構造となり、セル内で発生した熱の放散
が容易になると共に、各セルの熱放散の差が少なくな
り、セル間の温度ばらつきが低減できる。さらに、電槽
底部にも中空部を設けることにより、従来では該底部は
蓄電池が載置されている面と直接接触しており空気とほ
とんど接触することがなかったのが前記中空部により空
気との接触が可能になり、熱放散が促進され蓄電池の発
熱が一層抑制される。
【0009】請求項2によれば、前記中空部に水もしく
は希硫酸を充填したことを特徴とするものである。
【0010】本発明では、中空部に空気の代わりに水も
しくは希硫酸を充填すると、後者は空気に比べて熱容量
が大きいのでセル内で発生した熱をより多く奪うことに
なり、セルの冷却が効率よく行われる。
【0011】請求項3によれば、電槽外周壁に水もしく
は希硫酸の液面位置を確認するための確認窓又は/およ
び水もしくは希硫酸を補給するための補給口を設けたこ
とを特徴とするものである。
【0012】本発明によれば、蓄電池の使用期間の経過
と共に水もしくは希硫酸が電槽壁を通っての水蒸気透過
により減少し、その効果が低下するので、長期にわたっ
て安定した冷却効果を得るためには、確認窓によりその
量を確認し、補給口から補給するのが好ましい。
【0013】以上のように、セル間の隔壁および電槽底
部の少なくとも一部に中空部を設けることによって熱の
放散を促進すると共にセル間の温度ばらつきが低減で
き、さらに、これら中空部に熱容量の大きい水もしくは
希硫酸を充填することによってセル内の発熱の抑制およ
びセル間の温度ばらつきをより一層低減することができ
る。
【0014】また、水もしくは希硫酸の液面位置を確認
する確認窓又は/および水もしくは希硫酸の補給口を設
けることによって水もしくは希硫酸の効果が長期にわた
って得られる。
【0015】
【発明の実施の形態】
【実施例】実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
【0016】図1は本発明の実施例1で便宜上12V蓄
電池の構造を示す。(a)は斜視図、(b)は上面図
(c)は長側面図で、1は電槽、2はセル、3は電槽の
短側面に沿って形成された中空部、4は電槽の長側面に
沿って形成された中空部をそれぞれ示す。
【0017】図に示すように電槽の短側面に沿って形成
された中空部3および長側面に沿って形成された中空部
4によって従来、セルの内部は、空気に接することがな
かったのが可能になり、空気の冷却効果によりセルの発
熱を抑制できる。さらに、これら中空部に熱容量の大き
い水又は希硫酸を充填することにより、セル内の熱がよ
り効果的に奪われ、蓄電池の発熱の抑制および温度ばら
つきの低減が促進される。
【0018】図2は実施例2で、便宜上12V蓄電池の
構造を示す。(a)は斜視図、(b)は上面図、(c)
長側面図で、5は電槽底部に形成された中空部を示す。
他の構成部材は図1と同じ番号を付記する。
【0019】図に示すように、セル間の隔壁および電槽
底部に中空部を設けた構造で、電槽底部の中空部によ
り、実施例1の場合より熱放散がよくなり、蓄電池の発
熱がさらに抑制される。また、これら中空部に熱容量の
大きい水もしくは希硫酸を充填することによって各セル
の熱放散がさらに効果的に行われると共に、その放散が
均一になるのでセルの発熱抑制およびセル間の温度ばら
つきが大幅に低減できる。
【0020】図3は本発明の実施例3を示す便宜上12
V蓄電池の構造を示す斜視図である。1は電槽、6は
蓋、7a、7bは端子、8は水もしくは希硫酸の液面位
置の確認窓、9は水もしくは希硫酸を補給するための補
給口をそれぞれ示す。
【0021】実施例2に示す構造の蓄電池において水も
しくは希硫酸を充填後、使用期間の経過に応じて確認窓
8でそれらの液面位置を確認し、減少すれば補給口9か
ら補給すればそれらの効果が継続して得られるので、安
定した蓄電池性能が得られる。
【0022】次に、本発明の効果を具体的に示すため
に、公称電圧36V、公称容量20Ahの制御弁式(シ
ール式)鉛蓄電池について表1に示す内容の試験用蓄電
池を製作した。
【0023】
【表1】
【0024】これらの蓄電池について充・放電試験を実
施し、その時の発熱挙動およびセル間の温度ばらつきを
調査した。試験条件を以下に示す。 [試験条件] 放電:30A×1分 充電:42V定電圧充電(最大充電電流:30A)×3
分 充・放電時間:3時間 試験温度:25℃気相中 測定項目:各セル内の温度を測定 蓄電池内の最高温度、最低温度、温度ばらつき(最高温
度−最低温度)を求めた結果を表2に示す。
【0025】
【表2】
【0026】最高温度、最低温度が低いほど、温度ばら
つきが小さい程、蓄電池に対する冷却効果が優れている
といえる。蓄電池温度による劣化特性から考えると最高
温度60℃以下で、ばらつきは10℃以下が好ましい。
【0027】NO.1 対策を施してない蓄電池(従来
品)は、最高温度が80℃まで上昇し、温度ばらつきも
20℃と大きく蓄電池の発熱およびセル間の温度ばらつ
きの大きいことを示している。
【0028】No.2 セル間の隔壁に中空部を設けた
蓄電池は、セル内部の隔壁が空気と接触しているので冷
却効果があり最高温度が58℃まで下がり、ばらつきも
10℃と小さくなり、上記条件を満足している。
【0029】No.3. No.2の構造の蓄電池で、
中空部に希硫酸を充填したもので、希硫酸の熱容量が大
きいのでセル内の熱を効果的に奪い、冷却が効率的にな
され最高温度が48℃と低く、セル間の温度ばらつきも
6℃と小さくなった。
【0030】No.4 セル間の隔壁および電槽底部に
中空部を設けた蓄電池で、電槽底部の冷却効果が有効に
作用し、No.2の場合より、最高温度が低くなり、ば
らつきも小さくなったが、No.3の希硫酸を充填した
ものより劣った。
【0031】No.5 No.4の構造の蓄電池に希硫
酸を充填したもので、No.3では、希硫酸の効果がセ
ル内部のみであったのが、電槽底部にも作用するので本
発明の実施例の中では最も効果的に蓄電池の発熱が抑制
され、セル間の温度ばらつきも低減できた。
【0032】以上のように、セル間の隔壁および電槽底
部の少なくとも一部に中空部を設けたことによりセル内
部および電槽底部が空気と接触する構造となり、セル内
の熱が効果的に放散され、発熱が抑制され、セル間の温
度ばらつきが低減できる。さらにこれら中空部に熱容量
の大きい水もしくは希硫酸を充填することにより、蓄電
池の発熱の抑制、セル間の温度ばらつきの低減をより一
層効果的に実施できる。さらに、電槽外周壁に水もしく
は希硫酸の液面位置を確認する確認窓又は/および水も
しくは希硫酸を補給する補給口を設けることによって、
水もしくは希硫酸の効果が長期にわたって持続し、蓄電
池の寿命性能の改善に有効である。
【0033】
【発明の効果】複数のセルが一体化されたモノブロック
タイプの蓄電池において、電槽のセル間の隔壁および電
槽底部の少なくとも一部に中空部を設けることによっ
て、蓄電池の発熱を抑制すると共にセル間の温度のばら
つきが低減でき、さらに前記、中空部に水もしくは希硫
酸を充填して、それらの大きい熱容量を利用して発熱の
抑制、セル間の温度ばらつきの低減をより効果的に実施
することができる。また、電槽の外周壁に設けた水もし
くは希硫酸の液面位置を確認する確認窓で水もしくは希
硫酸の量を確認し、減少すれば補給口から補給すれば水
もしくは希硫酸の効果が長期にわたって継続して得られ
る。
【0034】以上のように、本発明により、複数のセル
が一体化されたモノブロックタイプの蓄電池における蓄
電池の発熱の抑制およびそれによるセル間の温度ばらつ
きが低減でき、その工業的効果が大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1を示す(a)は斜視図、
(b)は上面図(c)は長側面図
【図2】本発明の実施例2を示す(a)は斜視図、
(b)は上面図(c)は長側面図
【図3】本発明の実施例3を示す斜視図
【符号の説明】
1 電槽 2 セル 3 電槽の短側面に沿ってセル間の隔壁に設けた中空部 4 電槽の長側面に沿ってセル間の隔壁に設けた中空部 5 電槽底部に設けた中空部 6 蓋 7a、7b 端子 8 確認窓 9 補給口

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のセルが一体化されたモノブロック
    タイプの蓄電池において、セル間の隔壁および電槽底部
    の少なくとも一部に中空部を設けたことを特徴とする蓄
    電池。
  2. 【請求項2】 前記中空部に水もしくは希硫酸を充填し
    たことを特徴とする請求項1に記載の蓄電池。
  3. 【請求項3】 前記蓄電池の電槽外周壁に水もしくは希
    硫酸の液面位置を確認するための確認窓又は/および水
    もしくは希硫酸を補給するための補給口を設けたことを
    特徴とする請求項1又は2に記載の蓄電池。
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