JP4506694B2 - Storage battery - Google Patents
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Description
本発明は、電池の充電状態や寿命等の電池状態を判定するために必要な要素をパッケージ内に収容して該パッケージの上部に電池状態表示部を設けた電池状態判定モジュールを備えた蓄電池に関する。 The present invention relates to a storage battery including a battery state determination module in which elements necessary for determining a battery state such as a charge state and a life of a battery are accommodated in a package and a battery state display unit is provided on the upper part of the package. .
鉛蓄電池等の蓄電池は使用に伴って劣化していき、やがて寿命が尽きるため、負荷を駆動することができなくなる事態が突然生じるのを防ぐためには、蓄電池の状態を的確に把握して、蓄電池を寿命が尽きる前に交換することが必要である。また蓄電池の充電が不足している状態にあるときには、負荷を駆動する前に蓄電池を充電することが必要である。従って、蓄電池には、その状態を容易に知り得るようにするための手段を設けておくことが望ましい。そこで、本出願人は先に、特許文献1に示されているように、電池の充電状態や寿命等の電池状態を判定するために必要な要素をパッケージ内に収容して該パッケージの上部に電池状態表示部を設けた電池状態判定モジュールを、電槽の蓋の上面に設けた凹陥部に嵌合させた状態で配置した蓄電池を提案した。
先に提案した蓄電池では、電池状態判定モジュールを所定の位置に位置決めした状態で電槽の蓋に取り付けるために、電槽の蓋にモジュールを嵌合させるための凹陥部を設けていたが、このように構成した場合には、電槽の蓋に凹陥部を設けるスペースを確保することが困難な蓄電池や、電槽の蓋に凹陥部を有しない既存の蓄電池に適用できないという問題があった。 In the previously proposed storage battery, in order to attach the battery state determination module to the battery case lid in a state where the module is positioned at a predetermined position, a concave portion for fitting the module to the battery case cover is provided. When comprised in this way, there was a problem that it could not be applied to a storage battery in which it is difficult to secure a space for providing a recessed portion in the battery case lid or an existing storage battery that does not have a recessed portion in the battery case lid.
本発明の目的は、電槽の蓋に特別の位置決め部を設けることなく、電池状態判定モジュールを取りつけることができるようにして、電池の状態を表示する機能を持たせることができるようにした蓄電池を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a storage battery capable of attaching a battery state determination module without providing a special positioning part on the battery case lid and having a function of displaying the state of the battery. Is to provide.
本発明は、正極板、負極板、セパレータ及び電解液からなる電池の発電要素が電槽内に収容され、正極側及び負極側の出力端子が電槽の蓋に取りつけられるとともに、栓により閉じられる貫通孔が電槽の蓋に少なくも1つ設けられ、電池状態を判定するために必要な要素を判定結果表示部が設けられたパッケージ内に収容するとともに前記パッケージ内の要素を前記正極側出力端子及び負極側出力端子にそれぞれ接続するための正極側接続導体及び負極側接続導体を前記パッケージから外部に引き出してなる電池状態判定モジュールが前記電槽の蓋に取りつけられている蓄電池を対象とする。 In the present invention, a battery power generation element composed of a positive electrode plate, a negative electrode plate, a separator and an electrolyte is housed in a battery case, and positive and negative output terminals are attached to the battery case lid and closed by a plug. At least one through hole is provided in the lid of the battery case, and an element necessary for determining the battery state is accommodated in the package provided with the determination result display unit, and the element in the package is output to the positive electrode side. Targeted is a storage battery in which a battery state determination module formed by pulling out a positive electrode side connection conductor and a negative electrode side connection conductor for connecting to a terminal and a negative electrode side output terminal from the package is attached to the lid of the battery case. .
本発明においては、電池状態判定モジュールのパッケージが電槽の蓋を貫通して設けられた孔を閉じる栓に固定されている。 In the present invention, the battery state determination module package is fixed to a plug that closes a hole provided through the lid of the battery case .
一般に蓄電池の電槽には、液栓を取りつけるために用いる液栓取付孔、電解液の液面の低下を表示するインジケータを取りつけるインジケータ取付孔、各セル室内に電解液を注入する際に用いる電解液注入孔(電解液を注入した後は封入栓により閉じられる。)など、各種の貫通孔が設けられて、これらの貫通孔が栓により閉じられるが、電池状態判定モジュールのパッケージはこれらの栓のいずれかの一部をなすように設ければよい。 Generally, in a battery case of a storage battery, a liquid stopper mounting hole used for mounting a liquid stopper, an indicator mounting hole for attaching an indicator for indicating a decrease in the electrolyte level, and an electrolyte used for injecting the electrolyte into each cell chamber Various through-holes such as a liquid injection hole (which is closed by an enclosing plug after the electrolyte is injected) are provided, and these through-holes are closed by the plugs. It may be provided so as to form a part of either.
上記のように構成すると、電槽の蓋に凹陥部を設ける等、電池状態判定モジュールを位置決めするための部分を特別に設けることなく、各種の目的で電槽の蓋に設けられる貫通孔を利用して電池状態判定モジュールを取りつけることができるため、コストの上昇を伴うことなく、蓄電池にその状態を表示する機能を持たせることができる。 When configured as described above, the through hole provided in the battery case lid is used for various purposes without specially providing a part for positioning the battery state determination module, such as providing a recess in the battery case lid. Since the battery state determination module can be attached, the storage battery can be provided with a function of displaying the state without increasing the cost.
また各種の目的で電槽の蓋に設けられる孔を利用して電池状態判定モジュールを取りつけることができるため、既存の電池にも容易に電池状態を表示する機能を持たせることができる。 Moreover, since the battery state determination module can be attached using holes provided in the lid of the battery case for various purposes, an existing battery can be easily provided with a function of displaying the battery state.
本発明の好ましい態様では、電槽の蓋に取りつけられた栓の1つが判定モジュール固定用栓とされて、該判定モジュール固定用栓の上端に凹部が形成され、電池状態判定モジュールは、そのパッケージの下部に凸部を有して、該凸部が前記凹部に受け入れられることにより位置決めされて判定モジュール固定用液栓に固定される。 In a preferred aspect of the present invention, one of the plugs attached to the lid of the battery case is used as a determination module fixing plug, and a recess is formed at the upper end of the determination module fixing plug. A convex portion is provided at a lower portion of the projection, and the convex portion is positioned by being received in the concave portion and fixed to the determination module fixing liquid stopper.
本発明の他の好ましい態様では、電槽の蓋に取りつけられた液栓の1つに電池状態判定装置のパッケージが一体に形成されている。即ち、パッケージが液栓を兼ねるように構成されている。 In another preferred aspect of the present invention, a battery state determination device package is integrally formed on one of the liquid stoppers attached to the lid of the battery case . That is, the package is configured to also serve as a liquid stopper.
本発明の好ましい態様では、電池状態判定モジュールから引き出された正極側接続導体及び負極側接続導体の端末部にそれぞれリング状の端子金具が取りつけられ、正極側接続導体及び負極側接続導体の端末部にそれぞれ取りつけられたリング状の端子金具がそれぞれ正極側出力端子及び負極側出力端子に嵌合されて接続される。 In a preferred aspect of the present invention, ring-shaped terminal fittings are respectively attached to the terminal portions of the positive electrode side connection conductor and the negative electrode side connection conductor drawn from the battery state determination module, and the terminal portions of the positive electrode side connection conductor and the negative electrode side connection conductor Ring-shaped terminal fittings attached respectively to the positive electrode side output terminal and the negative electrode side output terminal are connected to each other.
以上のように、本発明によれば、電池状態判定モジュールのパッケージを、電槽の蓋を貫通して設けられた孔を閉じる栓に固定するか、または該栓に一体に形成することにより、モジュールを位置決めする部分を特別に設けることなく、各種の目的で電槽の蓋に設けられる貫通孔を利用して電池状態判定モジュールを取りつけるようにしたため、コストの上昇を伴うことなく、蓄電池にその状態を表示する機能を持たせることができる。 As described above, according to the present invention, by integrally forming the package of the battery state determining module, or secured to the plug to close the hole provided through the lid of the container, or the said closure, The battery status determination module is attached using a through-hole provided in the lid of the battery case for various purposes without specially providing a part for positioning the module. A function for displaying the status can be provided.
また本発明によれば、電槽の蓋にモジュールを位置決めする部分を特別に設けることなく、各種の目的で電槽の蓋に設けられる貫通孔を利用して電池状態判定モジュールを取りつけるようにしたため、既存の電池にも容易に電池状態を表示する機能を持たせることができる。 Further, according to the present invention, the battery state determination module is attached by using the through-hole provided in the battery case lid for various purposes without specially providing a part for positioning the module on the battery case lid. The existing battery can be easily provided with a function of displaying the battery state.
以下図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図1ないし図4は鉛蓄電池に本発明を適用した例を示したもので、図1は本実施形態で用いる電池状態判定モジュールの平面図、図2は同モジュールで用いるパッケージの拡大平面図、図3は同モジュールを蓄電池の電槽に取り付けられる液栓とともに示した正面図、図4は同モジュールを蓄電池の電槽に取り付けた状態を示した断面図である。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 4 show an example in which the present invention is applied to a lead storage battery. FIG. 1 is a plan view of a battery state determination module used in the present embodiment. FIG. 2 is an enlarged plan view of a package used in the module. 3 is a front view showing the module together with a liquid stopper attached to the battery case of the storage battery, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state where the module is attached to the battery case of the storage battery.
図4に示したように、鉛蓄電池1は、上端が開口した箱型の電槽本体201と、この電槽本体の上端の開口部を閉じる蓋202とからなる電槽2を備えていて、この電槽内が複数のセル室に区画され、各セル室内に正極板、負極板、セパレータ及び電解液からなる電池の発電要素が収容されている。電槽の蓋202の各セル室に対応する位置に貫通孔203が形成され、各貫通孔203を閉じるように液栓3が取り付けられている。電槽の蓋202には、正極側出力端子4及び負極側出力端子5が取り付けられ、正極側出力端子4及び負極側出力端子5はそれぞれ電槽内で正極ストラップ及び負極ストラップ(いずれも図示せず。)に接続されている。
As shown in FIG. 4, the lead-acid battery 1 includes a battery case 2 including a box-type
本実施形態では、電槽に取り付けられる1つの液栓3が判定モジュール固定用栓とされ、この栓に電池状態判定モジュール6が取り付けられる。判定モジュール固定用栓とされた液栓3は、貫通孔203の内周に設けられた雌ネジ部203aに螺合される雄ネジ部301aを外周に有する栓本体301と、栓本体301の上端に形成された頭部302と、栓本体301の下端から下方に突出した管状部303とを一体に有し、栓本体301にはOリング304が取り付けられている。電槽内の圧力を開放する排気口306は頭部302の側面に開口している。液栓3は、栓本体301の雄ネジ部301aを貫通孔203の内周の雌ネジ部203aに螺合させて、Oリング304が貫通孔203の内周に形成された段部に当接して所定量圧縮されるまで栓本体301を締めつけることにより、電槽の蓋202に固定されている。液栓3の頭部302には、その上端の端面に開口した凹部305が形成されている。
In the present embodiment, one
本発明で用いる電池状態判定モジュール6は、電池状態を判定するために必要な要素を判定結果表示部601を備えたパッケージ602内に収容するとともに、パッケージ602内の要素を蓄電池の正極側出力端子4及び負極側出力端子5にそれぞれ接続するための正極側接続導体603及び負極側接続導体604をパッケージ602から外部に引き出したものである。電池状態判定モジュール6から引き出された正極側接続導体603及び負極側接続導体604の端末部にはそれぞれ、正極側出力端子4及び負極側出力端子5に嵌合されるリング状の端子金具605及び606が取りつけられている。リング状の端子金具605及び606は、これらの端子金具に重ねた状態で出力ケーブルに取りつけられた端子金具7及び8がそれぞれ正極側出力端子4及び負極側出力端子5に接続された際に、正極側出力端子4及び負極側出力端子5に対して固定される。
The battery
本実施形態では、パッケージ602の下部に、液栓の凹部305に受け入れられる凸部602aが形成され、この凸部602aが、液栓3の凹部305に受け入れられた状態で、パッケージ602が液栓3に対して適宜の手段により固定されている。
In the present embodiment, a
パッケージ602を液栓3に固定する手段は、接着でも良く、ネジ結合でもよい。パッケージ602を液栓3にネジ結合する場合には、液栓の凹部305の内周及びパッケージの凸部602aの外周にそれぞれ雌ネジ及び雄ネジを形成して、これらのネジを螺合させる。
The means for fixing the
液栓3には排気口306が設けられるが、この排気口は、電池状態判定モジュール6のパッケージ601の取付に支障を来さない位置(パッケージ601により塞がれない位置)に設けられている。
The
また正極側接続導体603及び負極側接続導体604として十分な厚さを有する帯板状の(リード状の)導体が用いられていて、両接続導体の端末部に取りつけられたリング状の端子金具605及び606をそれぞれ正極側出力端子4及び負極側出力端子5に嵌合させた際に、パッケージ602が正極側接続導体603及び負極側接続導体604の剛性により、パッケージの凸部602aが液栓3の凹部305内に受け入れられた状態に保持される場合、即ち、リング状の端子金具605及び606を介して正極側出力端子4及び負極側出力端子5に接続された正極側接続導体603及び負極側接続導体604が、パッケージの凸部602aを液栓3の凹部305内に受け入れた状態に保持のに十分な剛性を有している場合には、液栓3の凹部305にパッケージ602の凸部602aを嵌合させるだけで、パッケージ602を液栓3に固定することができる。
Further, a ring-shaped terminal fitting attached to the end portions of both connecting conductors, in which strip-like (lead-like) conductors having a sufficient thickness are used as the positive-
図4に示された例では、正極側接続導体603及び負極側接続導体604が電槽の蓋202の上面に沿うように曲げられているが、図5に示すように、電池状態判定モジュールのパッケージ602と蓄電池の正極側出力端子4及び負極側出力端子5との間を斜めに延びるように正極側接続導体603及び負極側接続導体604を配置してもよい。
In the example shown in FIG. 4, the positive electrode
図2に示されているように、パッケージ602の上部に設けられた判定結果表示部601には、良好、要注意(要充電)、要交換、過充電などの電池の状態を表示するLED表示部601a、要注意(要充電)、要交換、過充電などの異常時に警報音を発生する発音手段601b、電池の状態をモニタする際に押される押ボタンスイッチ601c等が設けられている。
As shown in FIG. 2, the determination
蓄電池の充電状態や劣化状態を診断してその状態を表示する機能をもった監視装置としては、蓄電池の端子電圧、蓄電池の温度、蓄電池のインピーダンス、或いは蓄電池の使用時間の積算値等を測定して、これらのデータから演算により充電状態や劣化状態を求めるようにしたものや、これらのデータと充電状態や劣化状態との間の関係を与えるマップを用いて、測定されたデータに対してこのマップを検索することにより充電状態や劣化状態を求めるようにしたもの等、各種の方式のものが知られているが、本発明で用いる監視装置はいずれの方式のものでもよい。 As a monitoring device with the function of diagnosing the state of charge or deterioration of the storage battery and displaying the state, measure the terminal voltage of the storage battery, the temperature of the storage battery, the impedance of the storage battery, or the accumulated value of the usage time of the storage battery, etc. Thus, this data can be obtained from the measured data using a map that gives the relationship between the data and the charge state or the deterioration state. Various types of systems are known, such as those in which a state of charge or a deterioration state is obtained by searching a map, but the monitoring apparatus used in the present invention may be of any type.
上記の例では、液栓3の上部に凹部305を設け、電池状態判定モジュールのパッケージ602に凹部305に受け入れられる凸部602aを設けたが、液栓3とパッケージ602とは凹凸嵌合により位置決めされれば良く、液栓3の上部に凸部を設け、パッケージ602の下部に凹部を設けて、両者を嵌合させるようにしてもよい。
In the above example, the
電池状態判定モジュールは、そのパッケージ602が、電槽2の蓋202に設けられた貫通孔を閉じる栓の一部をなすように構成されればよく、パッケージの固定構造は、必ずしも液栓に凹凸嵌合構造で位置決め固定される場合に限定されない。
The battery state determination module may be configured such that the
上記の実施形態では、電池状態判定モジュールのパッケージ602が液栓3と別体に構成されているが、両者を一体に形成することもできる。
In the above embodiment, the
また上記実施形態では、電池状態判定モジュールのパッケージが液栓の一部をなすように設けられているが、電池状態判定モジュールのパッケージは、液栓以外の栓の一部をなすように設けられてもよい。 In the above embodiment, the package of the battery state determination module is provided so as to form a part of the liquid stopper, but the package of the battery state determination module is provided so as to form a part of the plug other than the liquid stopper. May be.
例えば、密閉形の鉛蓄電池では、電槽内の各セル室に電解液を注入するために、電槽内の複数のセル室にそれぞれ開口する複数の貫通孔を設けて、電解液を注入した後、これらの貫通孔を封止栓により閉じるようにすることがあるが、このような封止栓が設けられている場合には、その1つに電池状態判定モジュールのパッケージを固定するか、または一体化して設けるようにすることができる。 For example, in a sealed lead-acid battery, in order to inject an electrolytic solution into each cell chamber in the battery case, a plurality of through-holes each opened in a plurality of cell chambers in the battery case are provided, and the electrolytic solution is injected. Later, these through holes may be closed with a sealing plug. If such a sealing plug is provided, the battery state determination module package is fixed to one of them, or Alternatively, they can be provided integrally.
また蓄電池の電槽の蓋に電解液の液面レベルの低下を表示するインジケータが取りつけられる場合には、該インジケータの一部をなすように電池状態判定モジュールのパッケージを設けることができる。 Moreover, when the indicator which displays the fall of the electrolyte level in the battery case of a storage battery is attached, the package of a battery state determination module can be provided so that it may make a part of this indicator.
1 蓄電池
2 電槽
202 電槽の蓋
3 液栓
4 正極側出力端子
5 負極側出力端子
6 電池状態判定モジュール
601 判定結果表示部
602 パッケージ
603 正極側接続導体
604 負極側接続導体
605,606 端子金具
7,8 電池の出力ケーブルに取りつけられた端子金具
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Storage battery 2
Claims (4)
前記電池状態判定モジュールは、そのパッケージが、前記電槽の蓋に設けられた貫通孔を閉じる栓に固定されていること、
を特徴とする蓄電池。 A battery power generation element composed of a positive electrode plate, a negative electrode plate, a separator, and an electrolyte solution is housed in a battery case, and positive and negative output terminals are attached to the battery case cover, and a through hole that is closed by a plug is provided. At least one element provided in the lid and necessary for determining a battery state is accommodated in a package provided with a determination result display unit, and the elements in the package are output to the positive output terminal and the negative output In a storage battery in which a battery state determination module formed by pulling out a positive electrode side connection conductor and a negative electrode side connection conductor for connecting to terminals to the outside from the package is attached to the lid of the battery case,
The battery state determination module has its package fixed to a plug that closes a through hole provided in the lid of the battery case,
A storage battery characterized by
前記電槽の蓋に設けられた貫通孔を閉じる栓の1つが判定モジュール固定用栓とされて、該判定モジュール固定用栓の上端に凹部が形成され、
前記電池状態判定モジュールは、そのパッケージの下部に凸部を有して、該凸部が前記凹部内に受け入れられることにより位置決めされて前記判定モジュール固定用栓に固定されていること、
を特徴とする蓄電池。 A battery power generation element composed of a positive electrode plate, a negative electrode plate, a separator, and an electrolyte solution is housed in a battery case, and positive and negative output terminals are attached to the battery case cover, and a through hole that is closed by a plug is provided. At least one element provided in the lid and necessary for determining a battery state is accommodated in a package provided with a determination result display unit, and the elements in the package are output to the positive output terminal and the negative output In a storage battery in which a battery state determination module formed by pulling out a positive electrode side connection conductor and a negative electrode side connection conductor for connecting to terminals to the outside from the package is attached to the lid of the battery case,
One of the plugs for closing the through hole provided in the lid of the battery case is a determination module fixing plug, and a recess is formed at the upper end of the determination module fixing plug,
The battery state determination module has a convex portion at the bottom of the package, the convex portion is positioned by being received in the concave portion, and is fixed to the determination module fixing plug.
A storage battery characterized by
前記電槽の蓋に設けられた貫通孔を閉じる栓の1つに前記電池状態判定装置のパッケージが一体に形成されていること、
を特徴とする蓄電池。 A battery power generation element composed of a positive electrode plate, a negative electrode plate, a separator, and an electrolyte solution is housed in a battery case, and positive and negative output terminals are attached to the battery case cover, and a through hole that is closed by a plug is provided. At least one element provided in the lid and necessary for determining a battery state is accommodated in a package provided with a determination result display unit, and the elements in the package are output to the positive output terminal and the negative output In a storage battery in which a battery state determination module formed by pulling out a positive electrode side connection conductor and a negative electrode side connection conductor for connecting to terminals to the outside from the package is attached to the lid of the battery case,
A package of the battery state determination device is integrally formed in one of the plugs for closing the through hole provided in the lid of the battery case;
A storage battery characterized by
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