JP2005019134A

JP2005019134A - 鉛蓄電池システム

Info

Publication number: JP2005019134A
Application number: JP2003181137A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Sano; 伸一佐野; Kanichi Denma; 寛一傳馬; Masayuki Terada; 正幸寺田
Original assignee: Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】大型の鉛蓄電池２を、複数個、直列接続して用いる鉛蓄電池システムの放熱を良好にして、長寿命な鉛蓄電池システムを提供する。
【解決手段】シリコンオイル４が充填されている電池容器２に複数個の鉛蓄電池１を組み込み、直列に接続して鉛蓄電池システムを製造する。そして、電池容器２のシリコンオイル４を、ポンプ３を用いて循環させる。さらに、ポンプ３は、電池容器のオイル溜め６に沈められた状態で使用をする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数個の鉛蓄電池を電池容器内に組み込んだ鉛蓄電池システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電動式フォークリフトには、複数個の鉛蓄電池を鉄製の電池容器内に組み込んで直列接続をした鉛蓄電池システムが使用されている。これらの鉛蓄電池が使用されるときは、設置場所である電池容器のコンパクト化を図るために、これらの鉛蓄電池は互いに近接した状態で配列されている。
【０００３】
すなわち、電池容器内の鉛蓄電池は、近接した状態で使用がされているために放熱されにくい。そして、周囲温度が高い場合や、対流が不十分な状態で使用が継続されると、それぞれの鉛蓄電池の温度が過剰に上がり、早期に寿命になるという問題点があった。
【０００４】
この対策として、鉛蓄電池の電槽の表面に、ストライプ状のリブなどの突出部を多数設けて、放熱面積を増加させる検討がされている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−３０６４３７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したように電槽の表面にリブなどの突出部を設けて、放熱面積を増加させる手法は、比較的小型の鉛蓄電池には効果があるものの、電動式フォークリフトに用いるような比較的大型の鉛蓄電池を複数個用いる鉛蓄電池システムの放熱対策としては不十分であった。
【０００７】
本発明は上記した課題を解決するものであり、大型の鉛蓄電池を複数個用いる鉛蓄電池システムの放熱を良好に行わせることにより、長寿命な鉛蓄電池システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、鉄製の電池容器に、複数個の鉛蓄電池を組み込んで使用をする鉛蓄電池システムにおいて、鉛蓄電池をオイルに沈めて使用するとともに、前記オイルをポンプを用いて循環させて、鉛蓄電池から放熱しやすくすることを特徴とするものである。
【０００９】
すなわち、請求項１の発明は、電池容器内に複数個の鉛蓄電池を組み込み、該鉛蓄電池を直列接続して使用をする鉛蓄電池システムにおいて、前記電池容器にはオイルが充填されており、前記鉛蓄電池は前記オイルに浸されており、該オイルはポンプによって循環されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、ポンプは、前記電池容器のオイル溜めに沈められた状態で使用されることを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。
【００１２】
１．鉛蓄電池及び電池容器
以下において、一般的な電動式フォークリフトなどに用いられている、幅が１４０ｍｍ、長さが１６５ｍｍ、高さが４００ｍｍで、２Ｖ―４００Ａｈ（公称容量）のクラッド式鉛蓄電池で実験した。
【００１３】
なお、クラッド式鉛蓄電池の電槽や蓋にはポリプロピレン樹脂を使用し、電槽の側面には、上記した特許文献１と同様に、図示されていないが、上下方向に高さが５ｍｍで幅が３ｍｍの凸部を有するリブを設けた。すなわち、側面に、上下方向にストライプ状をした放熱用のリブが多数形成されている電槽を用いている。
電池容器として、幅が１０００ｍｍ、長さが６５０ｍｍ、高さが５００ｍｍの従来から使用している寸法の鉄箱を用いた。そして、この電池容器に計２４個（６行、４列）のクラッド式鉛蓄電池を組み込み、それぞれを直列に接続して鉛蓄電池システム（４８Ｖ−４００Ａｈ）を作製する。
【００１４】
２．鉛蓄電池のサイクル寿命試験
鉛蓄電池システムが完成した後に満充電状態まで充電をして、５℃の環境下で、１ＣＡ（４００Ａ）の電流で、終止電圧が１．６Ｖ／セル（３８．４Ｖ）まで放電して初期の放電容量（Ａｈ）を測定した。その後、サイクル寿命特性を測定した。
【００１５】
すなわち、満充電状態まで充電した後、８０Ａ（０．２ＣＡ）で３．７５時間の放電を行う（定格容量の７５％放電）。次に、最大電流が８０Ａ（０．２ＣＡ）で、８．２５時間の通常の準定電圧充電をした。なお、この準定電圧充電によって、一般的には放電量の１１０〜１２０％が充電される。
【００１６】
この充放電を１サイクルとし、３００サイクル毎に５℃の環境下で、１ＣＡ（４００Ａ）の電流で、終止電圧が１．６Ｖ／セル（３８．４Ｖ）まで放電して放電容量（Ａｈ）を測定した。そして、初期の放電容量（Ａｈ）と、３００サイクル毎の放電容量（Ａｈ）とを、放電容量比率（％）という形で算出した。
【００１７】
【実施例】
以下に本発明の実施例を説明する。
（実施例）
第一の実施例として、図１に示すように、電池容器として幅が１０００ｍｍ、長さが６５０ｍｍ、高さが５００ｍｍであり、シリコンオイルが充填されており、その中に上記したクラッド式鉛蓄電池を浸した状態で設置し、ポンプ３を用いてシリコンオイル４を循環させながら寿命試験を行った。
【００１８】
すなわち、２４個（６行、４列）のクラッド式鉛蓄電池間の隙間にシリコンオイルを浸漬させた状態として、ポンプ３を用いてシリコンオイル４を循環して寿命試験を行った。
【００１９】
そして、オーバーフローしたシリコンオイル４は、上方からオイル溜め６に流れこみ、ポンプ３によって電池容器２の反対側の下部から再び供給されて、循環するようにした。さらに、シリコンオイル４を、電池容器２の反対側の下部から供給することによって、放熱を良好にすることができる。
【００２０】
ここで、熱媒体としてシリコンオイル４を使用すると、使用中に蒸発することがほとんどなく、また、誤って鉛蓄電池の電解液がシリコンオイル４中に流出した場合でも、短絡電流が流れにくくできる。
【００２１】
（比較例）
幅が１０００ｍｍ、長さが６５０ｍｍ、高さが５００ｍｍである従来から使用されている電池容器を使用し、その中に上記した２４個（６行、４列）のクラッド式鉛蓄電池を設置した状態として寿命試験を行った。すなわち、熱媒体としてシリコンオイル４を使用しないものである。
【００２２】
上記した条件で、寿命試験をした結果を図３に示す。図３より、本発明に係わる実施例の鉛蓄電池システムは、従来の比較例に比べて長寿命であることがわかる。電池容器内にシリコンオイルを循環させることにより、電池温度が均一化されるとともに、放熱されやすくなったためと考えられる。
なお、上記した実施例では、電池容器２の外部にポンプ３を用いる手法を示したが、第二の実施例として、図２に示すように電池容器２の内部のオイル溜め６の部分にポンプ３を沈めて用いることもでき、この場合には鉛蓄電池システムをよりコンパクト化することができる。
【００２３】
【発明の効果】
上述したように、本発明を用いることによって、鉛蓄電池システムが放熱されやすくなり、より長寿命化することができるために工業的価値は非常に大きいものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる第一の実施例を示す概略図である。
【図２】本発明に係わる第二の実施例を示す概略図である。
【図３】鉛蓄電池システムのサイクル寿命特性である。
【符号の説明】
１：鉛蓄電池、２：電池容器、３：ポンプ、４：シリコンオイル、５：液面、６：オイル溜め

Claims

電池容器内に複数個の鉛蓄電池を組み込み、該鉛蓄電池を直列接続して使用をする鉛蓄電池システムにおいて、前記電池容器にはオイルが充填されており、前記鉛蓄電池は前記オイルに浸されており、該オイルはポンプによって循環されていることを特徴とする鉛蓄電池システム。
前記ポンプは、前記電池容器のオイル溜めに沈められた状態で使用されることを特徴とする請求項１記載の鉛蓄電池システム。