JP2008078083A - Battery state detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉛蓄電池等の蓄電池の状態を検知する電池状態検知装置に関するものである。 The present invention relates to a battery state detection device that detects the state of a storage battery such as a lead storage battery.
最近、自動車、携帯用機器、太陽光発電設備等、蓄電池の用途が拡大しており、蓄電池の状態を的確に監視して、その充電制御や、交換時期の管理等を的確に行うことの重要性が大きくなっている。特に自動車用の蓄電池では、エンジンの排気ガスの削減を図るために、アイドルストップ・スタート(ISS)が行われたり、ハイブリッド車において回生充電が行われたりするようになっているが、これらの用途に用いる蓄電池においては、電池状態をそれぞれの用途に適した状態に保つために、電池に電池状態検知装置を取り付けて、電池状態を常時監視し得るようにしておくことが必要になっている。 Recently, the use of storage batteries, such as automobiles, portable devices, and solar power generation facilities, has expanded, and it is important to accurately monitor the state of storage batteries and accurately control their charging and replacement timing. Sex is getting bigger. Particularly in automobile storage batteries, idle stop start (ISS) is performed to reduce engine exhaust gas, and regenerative charging is performed in hybrid vehicles. In order to keep the battery state suitable for each application, it is necessary to attach a battery state detection device to the battery so that the battery state can be constantly monitored.
自動車や携帯用機器などに使用するのに適した安価で高性能な蓄電池として代表的なものは、鉛蓄電池である。鉛蓄電池の状態を表すパラメータまたは電池状態を演算するために測定するパラメータとしては、電池の内部抵抗、放電電圧、開回路電圧、残存容量、充電状態などが用いられている。電池状態検知装置は、マイクロコンピュータを有する検知回路を備えていて、上記のパラメータの少なくとも1つを測定し、測定したパラメータに対して予め用意したデータマップを検索することにより、電池の状態を算出するように構成されている。 A typical example of an inexpensive and high-performance storage battery suitable for use in automobiles and portable devices is a lead storage battery. As a parameter representing the state of the lead storage battery or a parameter to be measured in order to calculate the battery state, internal resistance, discharge voltage, open circuit voltage, remaining capacity, charge state, etc. of the battery are used. The battery state detection device includes a detection circuit having a microcomputer, measures at least one of the above parameters, and calculates a battery state by searching a data map prepared in advance for the measured parameter. Is configured to do.
電池状態検知装置を蓄電池に取り付ける場合には、検知回路を樹脂パッケージ等の外装内に収めた構造を有する検知装置本体を電槽の蓋に取り付けて、検知装置本体と電池の端子との間を裸の接続導体を介して接続するようにしている。この種の電池状態検知装置は、特許文献1や特許文献2に示されている。 When attaching the battery state detection device to the storage battery, attach the detection device main body having a structure in which the detection circuit is housed in the exterior of a resin package or the like to the lid of the battery case, and between the detection device main body and the battery terminal. The connection is made through a bare connection conductor. This type of battery state detection device is disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2.
電池状態検知装置の検知回路と電池の出力端子との間を接続する接続導体としては、通常、検知回路に一端が接続された帯板部と該帯板部の他端に形成された環状の端子部とを有する裸のリード板が用いられ、該リード板の端子部が電池の出力端子に接続される。従来の電池状態検知装置においては、リード板が、導電性に優れた銅や真鍮などの板を打ち抜くことにより形成されていた。
上記のように、従来の電池状態検知装置においては、検知回路と蓄電池の出力端子との間を接続する接続導体として、銅や真鍮からなるリード板が使用されていたが、このような電池状態検知装置を取り付けた鉛蓄電池をフィールドで数ヶ月以上使用すると、リード板の帯板部や端子部が腐食してその外観を損なうことがあり、まれに、検知回路が正常に機能しなくなることがあった。 As described above, in the conventional battery state detection device, a lead plate made of copper or brass was used as a connection conductor for connecting between the detection circuit and the output terminal of the storage battery. If a lead-acid battery equipped with a detector is used in the field for several months or more, the strip or terminal of the lead plate may corrode and damage its appearance. In rare cases, the detection circuit may not function properly. there were.
本発明の目的は、検知回路と電池の出力端子との間を接続する接続導体が腐食するのを防止し、長期間の使用に耐えることができるようにした電池状態検知装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a battery state detection device that prevents corrosion of a connection conductor connecting between a detection circuit and a battery output terminal, and can withstand long-term use. is there.
本発明は、蓄電池の状態を検知する検知回路を備えた検知装置本体と、検知回路から導出された正極側接続導体及び負極側接続導体とを有して、正極側接続導体及び負極側接続導体がそれぞれ蓄電池の正極端子及び負極端子に接続される電池状態検知装置を対象とする。 The present invention has a detection device body provided with a detection circuit for detecting the state of a storage battery, and a positive electrode side connection conductor and a negative electrode side connection conductor derived from the detection circuit, and the positive electrode side connection conductor and the negative electrode side connection conductor. Are intended for battery state detection devices respectively connected to the positive terminal and the negative terminal of the storage battery.
本発明においては、正極側接続導体及び負極側接続導体を、Cu−Zn−Ni系銅合金、Pb−Sb系鉛合金、Pb−Ca系鉛合金及びステンレス鋼からなる材料群の中から選択された材料により形成する。 In the present invention, the positive electrode side connecting conductor and the negative electrode side connecting conductor are selected from a material group consisting of a Cu—Zn—Ni based copper alloy, a Pb—Sb based lead alloy, a Pb—Ca based lead alloy, and stainless steel. It is made of a material.
Cu−Zn−Ni系銅合金、Pb−Sb系鉛合金、Pb−Ca系鉛合金及びステンレス鋼は耐食性を有するため、これらの材料により接続導体を形成すると、接続導体に耐食性を持たせることができ、接続導体が裸の状態で設けられていても、長期の使用により接続導体が腐食して外観が悪くなったり、検知機能が損なわれたりするのを防ぐことができる。 Since Cu-Zn-Ni-based copper alloys, Pb-Sb-based lead alloys, Pb-Ca-based lead alloys and stainless steel have corrosion resistance, forming connection conductors with these materials can give the connection conductors corrosion resistance. Even if the connection conductor is provided in a bare state, it is possible to prevent the connection conductor from corroding due to long-term use and deteriorating the appearance or impairing the detection function.
本発明の好ましい態様では、上記正極側接続導体及び負極側接続導体がそれぞれ、検知回路に一端が接続された正極側帯板部及び負極側帯板部と、正極側帯板部及び負極側帯板部のそれぞれの他端に形成されて蓄電池の正極端子及び負極端子に接続される正極側端子部及び負極側端子部とを一体に有する正極側リード板及び負極側リード板からなっている。これら正極側リード板及び負極側リード板は、前記材料群から選択された材料の板を打ち抜くことにより形成される。 In a preferred embodiment of the present invention, each of the positive electrode side connecting conductor and the negative electrode side connecting conductor has a positive electrode side band plate portion and a negative electrode side band plate portion whose one ends are connected to the detection circuit, and a positive electrode side band plate portion and a negative electrode side band plate portion, respectively. The positive electrode side lead plate and the negative electrode side lead plate which are integrally formed with the positive electrode side terminal portion and the negative electrode side terminal portion which are formed at the other end of the battery and are connected to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the storage battery. The positive electrode side lead plate and the negative electrode side lead plate are formed by punching a plate of a material selected from the material group.
接続導体を上記のようなリード板の形状にすると、板材を打ち抜くことにより、十分な通電容量を有する接続導体を容易に製作することができるため、製造コストの低減を図ることができる。 When the connecting conductor is formed into the shape of the lead plate as described above, a connecting conductor having a sufficient current carrying capacity can be easily manufactured by punching the plate material, so that the manufacturing cost can be reduced.
本発明の他の好ましい態様では、正極側接続導体及び負極側接続導体が、Cuを54〜58wt%、Niを16.5〜19.5wt%含むCu−Zn−Ni系銅合金により形成される。 In another preferred embodiment of the present invention, the positive electrode side connecting conductor and the negative electrode side connecting conductor are formed of a Cu—Zn—Ni based copper alloy containing 54 to 58 wt% Cu and 16.5 to 19.5 wt% Ni. .
Cuを54〜58wt%、Niを16.5〜19.5wt%含むCu−Zn−Ni系銅合金はバネ用洋白として知られているもので、バネ性を有している。従って、この材料により接続導体を形成すると、端子部にバネ性を持たせることができるため、端子部の構造を電池の出力端子にバネ接触する構造にすることができる。接続導体の端子部を電池の出力端子にバネ接触する構造にすると、該端子部を電池の出力端子に接続する際に半田付けや溶接を行う必要がなくなるので、接続導体の端子部と電池の出力端子との接続を簡単に行うことができる。またバネ用洋白は、比較的安価に入手し得るため、実用性に優れている。 A Cu—Zn—Ni based copper alloy containing 54 to 58 wt% of Cu and 16.5 to 19.5 wt% of Ni is known as spring white and has a spring property. Therefore, when the connection conductor is formed of this material, the terminal portion can be provided with a spring property, so that the structure of the terminal portion can be made to be in spring contact with the output terminal of the battery. If the terminal portion of the connecting conductor is in spring contact with the battery output terminal, it is not necessary to perform soldering or welding when connecting the terminal portion to the battery output terminal. Connection to the output terminal can be easily performed. Also, the spring white is excellent in practicality because it can be obtained at a relatively low cost.
本発明の更に他の好ましい態様では。正極側接続導体及び負極側接続導体がそれぞれ、検知回路に一端が接続された正極側帯板部及び負極側帯板部と、正極側帯板部及び負極側帯板部のそれぞれの他端に形成されて前記蓄電池の正極端子及び負極端子に接続される正極側端子部及び負極側端子部とを一体に有する正極側リード板及び負極側リード板からなっていて、これら正極側リード板及び負極側リード板が、Cuを54〜58wt%、Niを16.5〜19.5wt%含むCu−Zn−Ni系銅合金を圧延し、低温焼き鈍しを施すことにより形成された板材を打ち抜くことにより形成される。 In yet another preferred embodiment of the invention. The positive electrode side connecting conductor and the negative electrode side connecting conductor are respectively formed on the other end of each of the positive electrode side band plate portion and the negative electrode side band plate portion whose one end is connected to the detection circuit, and the positive electrode side band plate portion and the negative electrode side band plate portion. A positive electrode side lead plate and a negative electrode side lead plate integrally having a positive electrode side terminal portion and a negative electrode side terminal portion connected to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the storage battery. It is formed by rolling a Cu—Zn—Ni based copper alloy containing 54 to 58 wt% of Cu and 16.5 to 19.5 wt% of Ni and punching a plate material formed by performing low temperature annealing.
上記正極側帯板部及び負極側帯板部には、それぞれの一部を折り曲げることにより、U字形または波形を呈する屈曲部を形成しておくことが好ましい。 It is preferable that a bent portion exhibiting a U shape or a waveform is formed in the positive side band plate part and the negative side band plate part by bending each part.
また正極側接続導体及び負極側接続導体には、錫または金のメッキを施しておくことが好ましい。 Moreover, it is preferable that the positive electrode side connection conductor and the negative electrode side connection conductor are plated with tin or gold.
このように、正極側接続導体及び負極側接続導体に錫または金のメッキを施しておくと、接続導体の耐食性を更に向上させることができる。 Thus, if the positive electrode side connection conductor and the negative electrode side connection conductor are plated with tin or gold, the corrosion resistance of the connection conductor can be further improved.
本明細書においてはまた、蓄電池の状態を検知する検知回路に一端が接続される帯板部と該帯板部の他端に形成された端子部とを有して、該端子部が蓄電池の端子に接続される電池状態検知装置用リード板を製造する方法が開示される。このリード板製造方法の好ましい態様においては、Cuを54〜58wt%、Niを16.5〜19.5wt%含むCu−Zn−Ni系銅合金を圧延して板状にした後低温焼き鈍しを施して板材を得る工程と、この板材を帯板部と端子部とを有するリード板の形状に打ち抜く工程と、帯板部に折り曲げ加工を施して屈曲部を形成する工程とを行うことにより電池状態検知装置用リード板を製造する。 The present specification also includes a strip plate portion having one end connected to a detection circuit for detecting the state of the storage battery and a terminal portion formed at the other end of the strip plate portion, the terminal portion being a storage battery. A method of manufacturing a lead plate for a battery state detection device connected to a terminal is disclosed. In a preferred embodiment of this lead plate manufacturing method, a Cu—Zn—Ni based copper alloy containing 54 to 58 wt% Cu and 16.5 to 19.5 wt% Ni is rolled into a plate shape and then subjected to low temperature annealing. A battery state by performing a step of obtaining a plate material, a step of punching the plate material into a shape of a lead plate having a band plate portion and a terminal portion, and a step of bending the band plate portion to form a bent portion Manufacture lead plates for detectors.
本発明を適用する蓄電池の典型的なものは鉛蓄電池であるが、鉛蓄電池以外の蓄電池の状態を監視する電池状態検知装置において、接続導体として裸の導体が用いられる場合ににも本発明を適用することができるのはもちろんである。 A typical example of a storage battery to which the present invention is applied is a lead storage battery. However, in a battery state detection device that monitors the state of a storage battery other than a lead storage battery, the present invention is also applied when a bare conductor is used as a connection conductor. Of course it can be applied.
以上のように、本発明によれば、Cu−Zn−Ni系銅合金、Pb−Sb系鉛合金、Pb−Ca系鉛合金及びステンレス鋼からなる材料群から選択された材料により接続導体を形成したことにより、接続導体に耐食性を持たせることができるため、長期の使用により接続導体が腐食して外観が悪くなったり、検知機能が損なわれたりするのを防ぐことができる。 As described above, according to the present invention, the connection conductor is formed from a material selected from the group consisting of Cu—Zn—Ni based copper alloy, Pb—Sb based lead alloy, Pb—Ca based lead alloy and stainless steel. As a result, corrosion resistance can be imparted to the connection conductor, so that it is possible to prevent the connection conductor from corroding due to long-term use and deteriorating the appearance or impairing the detection function.
図1は、本発明の実施形態に係わる鉛蓄電池用の電池状態検知装置の外観の一例を示した斜視図であり、図2は図1の電池状態検知装置を取りつける鉛蓄電池の一例を示した斜視図、図3は図1の電池状態検知装置を図2の鉛蓄電池に取りつけた状態を示した平面図である。 FIG. 1 is a perspective view showing an example of the appearance of a battery state detection device for a lead storage battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows an example of a lead storage battery to which the battery state detection device of FIG. 1 is attached. 3 is a plan view showing a state in which the battery state detection device of FIG. 1 is attached to the lead storage battery of FIG.
図2及び図3において、1は自動車用の鉛蓄電池を示している。図示の鉛蓄電池1は、直方体状に形成された電槽本体2及びこの電槽本体の上端の開口部を閉じる蓋3からなる電槽4と、電槽4内に収容された正極板及び負極板を含む発電要素(図示せず。)とを備え、蓋3に正極側出力端子5及び負極側出力端子6が取り付けられている。出力端子5及び6は、蓋3の長手方向の両端附近に、蓋3の幅方向の一端側に片寄せて取り付けられている。蓋3の幅方向の他端側には、電槽内に形成された6つのセル室にそれぞれ通じる6つの注液口7が形成され、各注液口には図示しない液口栓が取り付けられる。蓄電池の出力端子5及び6は、それぞれの上端が下端よりも小さい外径を有するようにテーパがつけられた形状に形成されている。
2 and 3, reference numeral 1 denotes an automobile lead-acid battery. The illustrated lead storage battery 1 includes a battery case 2 formed in a rectangular parallelepiped shape, a battery case 4 including a lid 3 that closes an opening at the upper end of the battery case body, a positive electrode plate and a negative electrode housed in the battery case 4. A power generation element (not shown) including a plate is provided, and a positive electrode
電槽4の蓋3に後記する電池状態検知装置を取り付けるため、蓋3の上面に凹部3aが形成されている。電池状態検知装置が、電槽の蓋3に取り付けられる液口栓やインジケータ(図示せず。)等と干渉しないようにするため、凹部3aは、蓄電池の出力端子5及び6側にオフセットした位置に設けられている。図示の例では、凹部3aが、出力端子5と6との間の位置に、出力端子5側に片寄せた状態で設けられている。凹部3aは、後記する電池状態検知装置の本体の形状に合わせて矩形状の輪郭形状を有するように形成されている。電槽の蓋3の上面にはまた、凹部3aに一端が接続され、他端が蓄電池の正極側出力端子5の下端の近傍の位置に達している直線状の正極側リード収容溝3bと、凹部3aに一端が接続され、他端が蓄電池の負極側出力端子6の下端の近傍の位置に達している直線状の負極側リード収容溝3cとが形成されている。
A
図1において10は本実施形態に係わる電池状態検知装置で、この検知装置は、検知回路の構成部品をパッケージ11内に収容して構成した検知装置本体12と、検知装置本体12から導出された正極側接続導体13及び負極側接続導体14とからなっている。正極側接続導体13及び負極側接続導体14は共に絶縁被覆が施されない裸導体からなっている。
In FIG. 1,
図示のパッケージ11は、ほぼ長方形の板状の外観を呈するように構成されている。パッケージ11の表面には、蓄電池の状態を表示する電池状態表示部15が設けられるとともに、検知装置を起動する際に操作される手動操作スイッチを操作する押ボタン16や電池の充電が不足しているとき等に警報を発生するブザー20等が設けられている。
The illustrated
検知装置本体12と蓄電池1の出力端子5及び6との間の電気的な接続は、耐振動性を有し、かつ周囲環境の影響を受けにくい、信頼性が高い接続用導体を用いて行なうのが好ましい。そのため本実施形態では、正極側及び負極側接続導体13及び14がそれぞれ、導電材料の板を打ち抜くことにより形成された正極側リード板17及び負極側リード板18により構成されている。
The electrical connection between the detection device
正極側リード板17は、検知装置本体12内に設けられた検知回路の正極側入力端子に一端が接続された帯板部17aと、この帯板部17aの他端に一体に形成された環状の端子部17bとからなっている。また負極側リード板18は、検知装置本体12内に設けられた検知回路の負極側入力端子に一端が接続された帯板部18aと、この帯板部18aの他端に一体に形成された環状の端子部18bとからなっており、正極側及び負極側リード板17及び18は、検知装置本体12のパッケージ11の長手方向の一端及び他端からそれぞれ反対方向に導出されている。
The positive electrode side lead
図示の例では、帯板部17a及び18aの他端寄りの部分が上方に直角に折り曲げられて立ち上がり部17a1及び18a1が形成されるとともに、これらの立ち上がり部の上端が帯板部17a及び18aの板面と平行な方向に直角に折り曲げられることにより、先端部17a2及び18a2が形成され、これらの先端部にそれぞれ環状の端子部17b及び18bが一体に形成されている。立ち上がり部17a1及び18a1により、リード板17及び18の帯状部17a及び18aと端子部17b及び18bとの間に段差が形成されている。
In the illustrated example, the portions near the other ends of the
正極側リード板17及び負極側リード板18にそれぞれ設けられた端子部17b及び18bは、テーパがつけられた蓄電池の正極側出力端子5及び負極側出力端子6の下端の外径よりも小さく、正極側出力端子5及び負極側出力端子6の上端の外径よりは大きい内径を有していて、これらの端子部17b及び18bがそれぞれ蓄電池の出力端子5及び6の下端にきつく嵌合された状態で接続される。
リード板17及び18の環状の端子部17b及び18bの内周部には、それぞれの径方向に伸びるスリット(切り込み)17b1及び18b1が周方向に等しい間隔を開けて複数個設けられている。このように、各リード板の端子部の内周側に複数のスリットを形成しておくと、各端子部を蓄電池の対応する出力端子に嵌合させる際に、各端子部のスリットの間の部分を容易に弾性変形させて、スリットの間の部分の先端を蓄電池の対応する出力端子に食い込ませた状態できつく嵌合させることができるため、各リード板と蓄電池の出力端子との電気的な接続を確実に行なうことができる。
A plurality of slits (cuts) 17b1 and 18b1 extending in the radial direction are provided at equal intervals in the circumferential direction on the inner peripheral portions of the annular
また図示の例では、リード板17及び18のそれぞれの帯板部17a及び18aのパッケージ11寄りの部分がU字形に屈曲させられることにより、帯板部17a及び18aの一部に緩衝部17c及び18cが形成されている。これらの緩衝部17c及び18cは、リード板17及び18に熱膨張収縮による応力が生じたときや、リード板17及び18に伝達される機械振動によりリード板17及び18に応力が生じたときに容易に変形して、帯板部17a及び18aの伸縮を許容することにより、リード板17及び18に生じた応力を吸収する作用をする。なお緩衝部17c及び18cは、帯板部17a及び18aの一部を波形に折り曲げることにより形成した屈曲部からなっていてもよい。
In the illustrated example, the portions of the
電池状態検知装置10は、リード板17及び18の端部に設けられた端子部17b及び18bをそれぞれ電池の出力端子5及び6に嵌合させるとともに、検知装置本体12を電槽の蓋3に設けられた凹部3a内に嵌合させ、リード板17及び18をそれぞれ溝3b及び3c内に挿入した状態で配置することにより、図3に示すように鉛蓄電池1に取りつけられる。
The battery
本発明においては、検知装置本体12を蓄電池の正極側及び負極側出力端子5及び6にそれぞれ接続する接続導体13及び14(リード板17及び18)を、Cu−Zn−Ni系銅合金、Pb−Sb系鉛合金、Pb−Ca系鉛合金及びステンレス鋼からなる材料群の中から選択された材料により形成する。
In the present invention, the
接続導体13及び14をそれぞれ構成するリード板17及び18の帯板部17a及び18aと端子部17b及び18bとは、別体により形成されて溶接等により接合されていてもよいが、耐振動性及び耐久性を高めるためには、帯板部17a及び18aと端子部17b及び18bとは一体に形成されていることが望ましい。
The
帯板部17a及び18aと端子部17b及び18bとが一体に形成されたリード板は、板材を打ち抜く打ち抜き加工と、所要の箇所を折り曲げる折り曲げ加工とを行うことにより容易に製作することができる。
The lead plate in which the
図示の例では、リード板の端子部の内周に複数のスリットを形成して、各端子部を蓄電池の対応する出力端子にバネ接触させるようにしているが、リード板の端子部と蓄電池の出力端子の接続は、溶接や半田付けによってもよく、またリード板の端子部を蓄電池の出力端子にネジ止めするようにしてもよい。 In the illustrated example, a plurality of slits are formed on the inner periphery of the terminal portion of the lead plate so that each terminal portion is in spring contact with the corresponding output terminal of the storage battery. The connection of the output terminal may be by welding or soldering, or the terminal portion of the lead plate may be screwed to the output terminal of the storage battery.
なお鉛蓄電池の出力端子は鉛合金により形成されているため、リード板を銅合金やステンレス鋼により形成する場合には、リード板の端子部と電池の出力端子とを溶接により接続することはできない。リード板を銅合金により形成する場合には、バネ接触、嵌合、半田付け、ネジ止めなどの方法によりリード板の端子部を電池の出力端子に接続する必要がある。またステンレス鋼は半田付け性が悪いため、リード板をステンレス鋼により形成する場合にリード板の端子部を電池の出力端子に半田付けする場合には、リード板の端子部の半田付けする部分に錫や金のメッキを施しておく必要がある。 In addition, since the output terminal of the lead storage battery is formed of a lead alloy, when the lead plate is formed of a copper alloy or stainless steel, the terminal portion of the lead plate and the output terminal of the battery cannot be connected by welding. . When the lead plate is formed of a copper alloy, it is necessary to connect the terminal portion of the lead plate to the output terminal of the battery by methods such as spring contact, fitting, soldering, and screwing. Also, since stainless steel has poor solderability, when the lead plate is made of stainless steel and the terminal portion of the lead plate is soldered to the battery output terminal, the lead plate terminal portion is to be soldered. It must be plated with tin or gold.
リード板は、検知回路の端子部にも接続する必要がある。リード板と検知回路の端子部との接続は、半田付けにより行うことが好ましい。従って、リード板を半田付け性が悪いステンレス鋼により形成する場合には、リード板の帯板部の一端の検知回路に半田付けされる部分に錫や金のメッキを施しておく必要がある。 It is necessary to connect the lead plate to the terminal portion of the detection circuit. The connection between the lead plate and the terminal portion of the detection circuit is preferably performed by soldering. Therefore, when the lead plate is formed of stainless steel having poor solderability, it is necessary to apply tin or gold plating to the portion to be soldered to the detection circuit at one end of the strip portion of the lead plate.
前記したリード板形成用の材料のうち、優れたバネ性を有し、半田付け性がよく、しかも価格が安く、入手が容易なものは、銅を54.0〜58.0%、ニッケルを16.5〜19.5%含有し、亜鉛が残部の相当量を占める組成を有するCu−Zn−Ni系合金(バネ用洋白)である。このバネ用洋白を板状に圧延した後、低温焼き鈍しにより残留応力を除去して材質を向上させた板材を、プレス機械により打ち抜くことにより各リード板を形成することが最も好ましい。 Among the materials for forming the lead plate described above, those having excellent spring properties, good solderability, low cost, and easy availability are obtained by using 54.0 to 58.0% copper and nickel. It is a Cu-Zn-Ni-based alloy (spring white) containing 16.5 to 19.5% and having a composition in which zinc accounts for a considerable amount of the balance. It is most preferable to form each lead plate by rolling the plate for springs into a plate shape and then punching out the plate material whose material is improved by removing the residual stress by low-temperature annealing.
リード板を鉛合金により形成する場合には、ある程度の硬さを持たせ、製造時の取り扱いや耐振動性をよくするために、アンチモンやカルシウムを含むものを用いることが望ましい。アンチモンを含む鉛合金を用いる場合には、偏析を抑えるために、アンチモンの含有割合を11wt%以下にすることが好ましい。 When the lead plate is formed of a lead alloy, it is desirable to use a material containing antimony or calcium in order to give a certain degree of hardness and to improve handling and vibration resistance during manufacturing. When a lead alloy containing antimony is used, the antimony content is preferably 11 wt% or less in order to suppress segregation.
リード板の耐食性を更に向上させるため、リード板の帯板部及び端子部の全体に錫メッキや金メッキを施しておくことが望ましい。 In order to further improve the corrosion resistance of the lead plate, it is desirable to apply tin plating or gold plating to the entire band plate portion and terminal portion of the lead plate.
以下、本発明の好ましい実施例を比較例とともに説明する。
[実施例1]
バネ用洋白を圧延し、低温焼き鈍しを行って残留歪みを除去した0.2mmmの厚さの板材を打ち抜き、曲げ加工して、図1に示されているように帯板部と端子部とを一体に有するリード板17及び18を作成し、これらを負極側接続導体13及び正極側接続導体14として用いて図1に示した電池状態検知装置10を作成した。この電池状態検知装置を取りつけたB24型の鉛蓄電池を200台の自動車に搭載し、リード板17及び18の腐食の発生状況を調べた結果を下記の表1に示す。
[Example 1]
A plate material of 0.2 mm thickness, which is obtained by rolling the spring white and performing low temperature annealing to remove the residual strain, is bent, and as shown in FIG. 1 were prepared, and the battery
この実施例では、テストを開始してから300日目に、リード板に腐食による変色が認められたが、腐食による変色が認められたのは200台中1台のみであった。 In this example, discoloration due to corrosion was observed on the lead plate 300 days after the start of the test, but discoloration due to corrosion was observed in only one of the 200 units.
[実施例2]
実施例1と同じ材料により作成したリード板の全体に2μmの厚さの錫メッキを施し、このリード板を用いて図1に示した電池状態検知装置10を作成した。この電池状態検知装置を取りつけたB24型の鉛蓄電池を200台の自動車に搭載し、リード板17及び18の腐食の発生状況を調べた結果は下記の表2の通りであった。
The entire lead plate made of the same material as in Example 1 was plated with tin having a thickness of 2 μm, and the battery
この実施例では、テストを開始してから300日経過した後も腐食によりリード板が変色したサンプルは皆無であった。 In this example, even after 300 days from the start of the test, there was no sample in which the lead plate was discolored due to corrosion.
[比較1]
厚さ0.2mmのバネ用燐青銅の板を材料として実施例1と同様にリード板を作成し、このリード板を用いて図1に示した電池状態検知装置10を作成した。この電池状態検知装置を取りつけたB24型の鉛蓄電池を200台の自動車に搭載し、リード板17及び18の腐食の発生状況を調べた結果は下記の表3の通りであった。
A lead plate was prepared in the same manner as in Example 1 by using a phosphor phosphor bronze plate having a thickness of 0.2 mm as a material, and the battery
この比較例1では、早くもテスト開始から100日目で2例のサンプルのリード板に腐食による変色が認められ、200日目及び300日目でそれぞれ3例のサンプルのリード板に腐食による変色が認められた。リード板に変色が生じたサンプルの数が実施例1及び2に比較してはるかに多かった。 In Comparative Example 1, discoloration due to corrosion was observed on the lead plates of two samples as early as 100 days from the start of the test, and discoloration due to corrosion was observed on the lead plates of three samples on the 200th and 300th days, respectively. Was recognized. The number of samples in which the color change occurred in the lead plate was much larger than that in Examples 1 and 2.
[比較2]
比較例1と同様に0.2mmのバネ用燐青銅の板を材料として形成したリード板全体に2μmの厚さの錫メッキを施し、このリード板を用いて図1に示した電池状態検知装置10を作成した。この電池状態検知装置を取りつけたB24型の鉛蓄電池を200台の自動車に搭載し、リード板17及び18の腐食の発生状況を調べた結果は下記の表4の通りであった。
Similar to Comparative Example 1, the entire lead plate formed of a 0.2 mm spring phosphor bronze plate is subjected to tin plating with a thickness of 2 μm, and the battery state detection device shown in FIG. 10 was created. Table 4 below shows the results of examining the occurrence of corrosion of the
比較例2では、テスト開始から100日目で1例のサンプルのリード板に腐食による変色が認められ、200日目及び300日目でそれぞれ2例及び3例のサンプルのリード板に腐食による変色が認められた。比較例1に比べると若干リード板の耐食性が改善されているが、実施例1及び2と比較するとはるかに劣ることが明らかになった。 In Comparative Example 2, discoloration due to corrosion was observed on the lead plate of one sample on the 100th day from the start of the test, and discoloration due to corrosion was observed on the lead plates of the 2 and 3 sample samples on the 200th and 300th days, respectively. Was recognized. Although the corrosion resistance of the lead plate was slightly improved as compared with Comparative Example 1, it was found that it was much inferior compared with Examples 1 and 2.
以上の結果から、実施例1及び実施例2のように構成すると、比較例に比べて格段に優れた結果が得られることが明らかになった。特に実施例2のようにリード板に錫メッキを施した場合には、リード板に腐食による変色が認められた例は皆無であり、リード板の耐食性の改善効果が大であることがうかがえる。 From the above results, it has been clarified that, when configured as in Example 1 and Example 2, a result that is remarkably superior to that of the comparative example can be obtained. In particular, when the lead plate is tin-plated as in Example 2, there is no example where the lead plate is discolored due to corrosion, indicating that the effect of improving the corrosion resistance of the lead plate is great.
上記の実施例では、Cu−Zn−Ni系合金によりリード板を形成したが、鉛合金は鉛蓄電池の出力端子として使用されていることから明らかなように、十分な耐食性を有することが実証されており、またステンレス鋼も高い耐食性を有するので、Pb−Sb系鉛合金及びPb−Ca系鉛合金によりリード板を形成した場合、及びステンレス鋼によりリード板を形成した場合にも上記の実施例と同様に、リード板の耐食性を改善することができる。 In the above embodiment, the lead plate was formed of a Cu-Zn-Ni alloy, but it is proved that the lead alloy has sufficient corrosion resistance as is apparent from the fact that the lead alloy is used as the output terminal of the lead storage battery. In addition, since stainless steel also has high corrosion resistance, the above-described embodiment is applicable even when the lead plate is formed of Pb-Sb lead alloy and Pb-Ca lead alloy and when the lead plate is formed of stainless steel. Similarly to the above, the corrosion resistance of the lead plate can be improved.
上記の実施例では、リード板全体に錫メッキを施すとしたが、錫メッキに代えて、金メッキをリード板全体に施すと、更に耐食性を改善することができる。 In the above embodiment, tin plating is applied to the entire lead plate. However, corrosion resistance can be further improved by applying gold plating to the entire lead plate instead of tin plating.
上記の実施形態では、接続導体13及び14をリード板17及び18により構成したが、端部に端子部が接続された断面円形の裸導体などにより接続導体を構成する場合にも本発明を適用することができる。
In the above embodiment, the
1 鉛蓄電池
4 電槽
5 正極側出力端子
6 負極側出力端子
10 電池状態検知装置
12 検知装置本体
13 正極側接続導体
14 負極側接続導体
17 正極側リード板
18 負極側リード板
17a 帯板部
17b 端子部
18a 帯板部
18b 端子部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lead storage battery 4
Claims (6)
前記正極側接続導体及び負極側接続導体は、Cu−Zn−Ni系銅合金、Pb−Sb系鉛合金、Pb−Ca系鉛合金及びステンレス鋼からなる材料群の中から選択された材料により形成されていることを特徴とする電池状態検知装置。 A detection device body having a detection circuit for detecting the state of the storage battery; and a positive electrode side connection conductor and a negative electrode side connection conductor derived from the detection circuit, wherein the positive electrode side connection conductor and the negative electrode side connection conductor are respectively In the battery state detection device connected to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the storage battery,
The positive electrode side connection conductor and the negative electrode side connection conductor are formed of a material selected from a material group consisting of a Cu—Zn—Ni based copper alloy, a Pb—Sb based lead alloy, a Pb—Ca based lead alloy, and stainless steel. The battery state detection device characterized by being made.
前記正極側リード板及び負極側リード板は、前記材料群から選択された材料の板を打ち抜くことにより形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電池状態検知装置。 The positive electrode side connection conductor and the negative electrode side connection conductor are respectively formed on the other end of each of the positive electrode side band plate portion and the negative electrode side band plate portion, one end of which is connected to the detection circuit, and the positive electrode side band plate portion and the negative electrode side band plate portion. A positive electrode side lead plate and a negative electrode side lead plate integrally having a positive electrode side terminal portion and a negative electrode side terminal portion connected to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the storage battery,
The battery state detection device according to claim 1, wherein the positive electrode side lead plate and the negative electrode side lead plate are formed by punching a plate of a material selected from the material group.
前記正極側接続導体及び負極側接続導体は、Cuを54〜58wt%、Niを16.5〜19.5wt%含むCu−Zn−Ni系銅合金により形成されていることを特徴とする電池状態検知装置。 A detection device main body having a circuit for detecting a state of the storage battery; and a positive electrode side connection conductor and a negative electrode side connection conductor derived from the detection device main body, wherein the positive electrode side connection conductor and the negative electrode side connection conductor are respectively storage batteries. In the battery state detection device connected to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of
The battery state, wherein the positive electrode side connection conductor and the negative electrode side connection conductor are formed of a Cu—Zn—Ni based copper alloy containing 54 to 58 wt% Cu and 16.5 to 19.5 wt% Ni. Detection device.
前記正極側リード板及び負極側リード板は、前記Cu−Zn−Ni系銅合金を圧延し、低温焼き鈍しを施すことにより形成された板材を打ち抜くことにより形成されていることを特徴とする請求項3に記載の電池状態検知装置。 The positive electrode side connection conductor and the negative electrode side connection conductor are respectively formed on the other end of each of the positive electrode side band plate portion and the negative electrode side band plate portion, one end of which is connected to the detection circuit, and the positive electrode side band plate portion and the negative electrode side band plate portion. A positive electrode side lead plate and a negative electrode side lead plate integrally having a positive electrode side terminal portion and a negative electrode side terminal portion connected to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the storage battery,
The positive electrode-side lead plate and the negative electrode-side lead plate are formed by rolling the Cu-Zn-Ni-based copper alloy and punching a plate material formed by low-temperature annealing. 4. The battery state detection device according to 3.
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