JPH03203168A - 電解液攪拌装置を備える蓄電池の充電方法 - Google Patents
電解液攪拌装置を備える蓄電池の充電方法Info
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- JPH03203168A JPH03203168A JP1343146A JP34314689A JPH03203168A JP H03203168 A JPH03203168 A JP H03203168A JP 1343146 A JP1343146 A JP 1343146A JP 34314689 A JP34314689 A JP 34314689A JP H03203168 A JPH03203168 A JP H03203168A
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- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は電解液撹拌装置を備えた、バッテリーフォーク
リフト、電気自動車等サイクルサービス用蓄電池の充電
方法に関するものである。
リフト、電気自動車等サイクルサービス用蓄電池の充電
方法に関するものである。
従来の技術とその課題
蓄電池にとって電解液は直接反応に関与する物質である
ため、極板の活物質と同様、電解液が蓄電池内でいかに
有効に利用されるかによってＭ電池の容量を大幅に左右
することは周知の通りである。
ため、極板の活物質と同様、電解液が蓄電池内でいかに
有効に利用されるかによってＭ電池の容量を大幅に左右
することは周知の通りである。
しかるに鉛蓄電池の場合、充放電時には蓄電池上部の電
解液比重が低くなり、蓄電池下部には常に比重の高い電
解液が残留する。
解液比重が低くなり、蓄電池下部には常に比重の高い電
解液が残留する。
このような電解液の濃度差を解消するため、過充電を加
えてガスを発生させ、このガスの撹拌作用により上下電
解液比重の均一化を計っている。
えてガスを発生させ、このガスの撹拌作用により上下電
解液比重の均一化を計っている。
この場合、蓄電池形状が上下に低いものでは過充電によ
る発生ガスの撹拌作用によって比較的簡単に電解液比重
の均一化が計れるが、電気車用蓄電池等背の高いもので
は少々の過充電では均一にならないのが普通である。こ
の結果、極板の上部では低比重電解液となって容量が低
下し、また下部では常に比重の高い、酸化性に富む電解
液か残留するため、極板下端部が腐食され、短寿命を招
く結果となっている。このような理由で蓄電池は充電算
に放電量の約２０％過充電が実施されている。
る発生ガスの撹拌作用によって比較的簡単に電解液比重
の均一化が計れるが、電気車用蓄電池等背の高いもので
は少々の過充電では均一にならないのが普通である。こ
の結果、極板の上部では低比重電解液となって容量が低
下し、また下部では常に比重の高い、酸化性に富む電解
液か残留するため、極板下端部が腐食され、短寿命を招
く結果となっている。このような理由で蓄電池は充電算
に放電量の約２０％過充電が実施されている。
その結果、電力の消費と共に、過充電量に見合う水分解
による液減りが生じ、フォークリフト用電池では通常半
月に一度の補水をする必要があった。
による液減りが生じ、フォークリフト用電池では通常半
月に一度の補水をする必要があった。
また、過充電時の電池温度上昇が大きく、夏期の電池温
度上昇によって、電池寿命を短かくしていることもあっ
た。
度上昇によって、電池寿命を短かくしていることもあっ
た。
課題を解決するための手段
本発明は、電池から発生するガスを利用して液撹拌を行
なう液撹拌装置を取り付けた液撹拌装置を備える電池を
用い、充電量を約１１５％以下の必要最少限におさえる
ことにより目的を達成しようとするものである。充電量
を制御するために単に充電時間を短かくしてもよいが、
充電時間を充電開始からある電圧値に到達するまでの関
数で、ある電圧値以後の充電時間を定めて充電したり、
充電器特性を変化させたりして達成することができる。
なう液撹拌装置を取り付けた液撹拌装置を備える電池を
用い、充電量を約１１５％以下の必要最少限におさえる
ことにより目的を達成しようとするものである。充電量
を制御するために単に充電時間を短かくしてもよいが、
充電時間を充電開始からある電圧値に到達するまでの関
数で、ある電圧値以後の充電時間を定めて充電したり、
充電器特性を変化させたりして達成することができる。
実施例
以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明す
る。
る。
第１図は本発明電解液撹拌装置を備えた蓄電池の一実施
例を示す断面図、第２図は電解液撹拌装置の一部欠截斜
視図である。
例を示す断面図、第２図は電解液撹拌装置の一部欠截斜
視図である。
図において、Ａは極板群を収納した電槽、Ｂは極板群、
Ｃは電解液、Ｄは電解液撹拌装置である。
Ｃは電解液、Ｄは電解液撹拌装置である。
電解液撹拌装置りは下端が電槽底部に、上端が電解液最
低液面付付近に開口し、中間部に小孔４を有する液循環
筒１と、下端開口部が前記小孔４より下方に配置され、
極板群Ｂがら発生したガスを捕集するガス捕集室２を備
え、前記ガス捕集室２と液循環筒の小孔４とは逆Ｕ字状
のサイホンストラップ３により連絡されている。また、
前記液循環筒１の上端開口部には、下面が開放されたキ
ャップで覆ったり、あるいは液循環筒の上端部を逆Ｊ字
状に折り返す等の手段でガス溜め５が形成されている。
低液面付付近に開口し、中間部に小孔４を有する液循環
筒１と、下端開口部が前記小孔４より下方に配置され、
極板群Ｂがら発生したガスを捕集するガス捕集室２を備
え、前記ガス捕集室２と液循環筒の小孔４とは逆Ｕ字状
のサイホンストラップ３により連絡されている。また、
前記液循環筒１の上端開口部には、下面が開放されたキ
ャップで覆ったり、あるいは液循環筒の上端部を逆Ｊ字
状に折り返す等の手段でガス溜め５が形成されている。
なお、図面に示した実施例においては、液循環筒１が小
孔４の部分においてズして折れｌ１ｌｌＩがった形状に
なっているが、これは該撹拌装置を合成樹脂により一体
に成型する場合に型抜きを容易にするためであり、作用
的には直線状のものと何ら変わるものではない。
孔４の部分においてズして折れｌ１ｌｌＩがった形状に
なっているが、これは該撹拌装置を合成樹脂により一体
に成型する場合に型抜きを容易にするためであり、作用
的には直線状のものと何ら変わるものではない。
本発明撹拌装置は上述の如き補遺を有するものであり、
蓄電池の充電時等に極板群Ｂからガスが発生すると、こ
のガスがガス捕集室２に捕らえられ、蓄積される。カス
の蓄積に応じて逆Ｕ字状サイホンストラップ３内に侵入
している電解液が小孔４から液循環１！５１内におし戻
される。ガス捕集室内の蓄積ガスの量が増加し、小孔４
の位置まで達するとこのガスが小孔４より液循環筒１内
へ気泡として押出され、カス気泡およびガス捕集室内の
ガス圧の大きさが液循環筒１の小孔４より上部にある電
解液の液圧に打ち勝つ大きさになると、ガス気泡は小孔
より上部の電解液、すなわち液循環筒のこの部分にある
電解液を押し上げつつ上昇し、液循環＠１の上端開口部
より電解液と共に放出される。これと同時に液循環筒１
内の液圧が減少するので、液循環筒の下端開口部より電
池底部の電解液が侵入・上昇し、液循環筒１内の比重の
大きい電解液が小孔４より一ヒ方まで押し上げられ、液
循環筒の周囲の電解液の液圧とバランスする位置で安定
する。この状態から再度ガス捕集室２に極板群からの発
生ガスが蓄積され、上記の動作が繰り返される。
蓄電池の充電時等に極板群Ｂからガスが発生すると、こ
のガスがガス捕集室２に捕らえられ、蓄積される。カス
の蓄積に応じて逆Ｕ字状サイホンストラップ３内に侵入
している電解液が小孔４から液循環１！５１内におし戻
される。ガス捕集室内の蓄積ガスの量が増加し、小孔４
の位置まで達するとこのガスが小孔４より液循環筒１内
へ気泡として押出され、カス気泡およびガス捕集室内の
ガス圧の大きさが液循環筒１の小孔４より上部にある電
解液の液圧に打ち勝つ大きさになると、ガス気泡は小孔
より上部の電解液、すなわち液循環筒のこの部分にある
電解液を押し上げつつ上昇し、液循環＠１の上端開口部
より電解液と共に放出される。これと同時に液循環筒１
内の液圧が減少するので、液循環筒の下端開口部より電
池底部の電解液が侵入・上昇し、液循環筒１内の比重の
大きい電解液が小孔４より一ヒ方まで押し上げられ、液
循環筒の周囲の電解液の液圧とバランスする位置で安定
する。この状態から再度ガス捕集室２に極板群からの発
生ガスが蓄積され、上記の動作が繰り返される。
なお、本発明装置においては液循環筒１の上端開口部に
ガス溜め５を設け、液循環筒１内の電解液と周囲の電解
液とを気相によって遮断しているので、液循環筒１上端
部口部が電解液面下にあってもこの上端開口部周囲の電
解液が液循環筒内に逆流することはなく、電解液は常に
液循環筒の下端より上端に向かって移動する。
ガス溜め５を設け、液循環筒１内の電解液と周囲の電解
液とを気相によって遮断しているので、液循環筒１上端
部口部が電解液面下にあってもこの上端開口部周囲の電
解液が液循環筒内に逆流することはなく、電解液は常に
液循環筒の下端より上端に向かって移動する。
第１図、第２図で示した液撹拌装置をバッテリーフォー
クリフト用電池に取り付けた液撹拌電池イと、液撹拌装
置のない通常電池口とを、通常使われている準定電圧充
電器で１００％放電後に充電したときの電解液比重の上
昇を第３図に示す。通常電池口の場合、充電時間１０時
間で充電量は約１２０％となり電解液比重は１ 、２８
０の規定値まで」１昇している。
クリフト用電池に取り付けた液撹拌電池イと、液撹拌装
置のない通常電池口とを、通常使われている準定電圧充
電器で１００％放電後に充電したときの電解液比重の上
昇を第３図に示す。通常電池口の場合、充電時間１０時
間で充電量は約１２０％となり電解液比重は１ 、２８
０の規定値まで」１昇している。
一方、液撹拌電池イは、充電時間８時間、充電量的１１
０％で電解液比重は規定値まで上昇している。
０％で電解液比重は規定値まで上昇している。
このように、液撹拌装置を取り付けた電池は、過充電量
が約半分で、充電量を完了することができる。液撹拌装
置を取り付けた電池で、必要以上の１２０％以上の充電
をしてしまえば、通常電池との差はなくなり、液撹拌電
池にとって、充電量を制御することは重要である。液撹
拌装置を取り付けた電池を充電量を一定にして、セル当
り１．７Ｖまで放電した時の取り出し得る容量の変化を
示しノごのか第４図である。
が約半分で、充電量を完了することができる。液撹拌装
置を取り付けた電池で、必要以上の１２０％以上の充電
をしてしまえば、通常電池との差はなくなり、液撹拌電
池にとって、充電量を制御することは重要である。液撹
拌装置を取り付けた電池を充電量を一定にして、セル当
り１．７Ｖまで放電した時の取り出し得る容量の変化を
示しノごのか第４図である。
１１５％以上の充電量のときには容量低下は全くなく、
１１０％以下では程度の差はあるものの容量は低下する
。容量が低下する充電量の場合、容量低下に応じて１１
５％以上の充電を行なう均等充電を定期的に行ない、容
量回復を図ることが電池寿命のためには重要である。
１１０％以下では程度の差はあるものの容量は低下する
。容量が低下する充電量の場合、容量低下に応じて１１
５％以上の充電を行なう均等充電を定期的に行ない、容
量回復を図ることが電池寿命のためには重要である。
均等充電の頻度としては、ユーザでの放電深さによって
異なるが、充電１１５％では均等充電は不要であり、１
１０％充電では１ケ月に一度程度、１０７〜１０４％で
は半月から１週間に一度程度である。
異なるが、充電１１５％では均等充電は不要であり、１
１０％充電では１ケ月に一度程度、１０７〜１０４％で
は半月から１週間に一度程度である。
毎回の充電で、１１５％以上の充電を行なわず、不足気
味充電と均等充電を組み合わす充電の仕方が、トータル
の過充電量を減らすには有効である。
味充電と均等充電を組み合わす充電の仕方が、トータル
の過充電量を減らすには有効である。
液撹拌電池の場合、１１０％の充電量で電解液比重も規
定値まで上昇し、容量低下も小さいか、通常電池では１
１０％の充電量では容量低下も大きく電解液比重は規定
ｆｌｉまで上昇せず、電池の上・下部で比重値に差の生
ずる成層化現象が生じてしまうため使用できない。
定値まで上昇し、容量低下も小さいか、通常電池では１
１０％の充電量では容量低下も大きく電解液比重は規定
ｆｌｉまで上昇せず、電池の上・下部で比重値に差の生
ずる成層化現象が生じてしまうため使用できない。
１１５％以上の完全充電は行なわず、１１０％前後の充
電を行なうことが、液撹拌電池の特長を生かすのには有
効であるが、１１０％前後の充電を行なうためには、■
充電時間を定めるタイマー時間を短かくする。■通常の
電池容量と充電器容量に対して小さい充電器容量の充電
器を設定する。■３相入力充電器において、約２．４’
ｌｌ＋／セルの電圧検出時点より、欠相させて、終末電
流を小さくする、準定電圧欠相式充電器を使う。■定電
圧定電流充電器を使うなどの方法がある。
電を行なうことが、液撹拌電池の特長を生かすのには有
効であるが、１１０％前後の充電を行なうためには、■
充電時間を定めるタイマー時間を短かくする。■通常の
電池容量と充電器容量に対して小さい充電器容量の充電
器を設定する。■３相入力充電器において、約２．４’
ｌｌ＋／セルの電圧検出時点より、欠相させて、終末電
流を小さくする、準定電圧欠相式充電器を使う。■定電
圧定電流充電器を使うなどの方法がある。
■については、単に充電時間を短かくするだけでなくマ
イコンタイマーを用い、ある電圧値までの時間を計測し
、それ以後の充電時間を数式で決定することにより、正
しい時間決定を行なうことができる。
イコンタイマーを用い、ある電圧値までの時間を計測し
、それ以後の充電時間を数式で決定することにより、正
しい時間決定を行なうことができる。
■については、充電器コストが低下するメリットもある
。
。
■、■は充電終期電流が小さく、通常電池では電解液を
発生カスにより撹拌する効果は小さく、問題があったが
、液撹拌装置付電池には充電コントロールがしやすく、
有効な方法である。
発生カスにより撹拌する効果は小さく、問題があったが
、液撹拌装置付電池には充電コントロールがしやすく、
有効な方法である。
発明の効果
本発明液撹拌電池の充電方法の特長は、過充電量を従来
型の約半分で充電を完了でき、下記の利点が生まれる。
型の約半分で充電を完了でき、下記の利点が生まれる。
■補水問題が伸びる（液面変位を２倍とすることにより
補水間隔は現行の約４倍になる）。
補水間隔は現行の約４倍になる）。
■節電となる。
■ヘビーデユーティでの温度上昇対策の一つとなる。
■高容量電池も設定できる。
■成層化現象が防止でき信頼性向上となる。
第１図は本発明電解液撹拌装置を備える蓄電池の一実施
例を示す断面図、第２図は電解液撹拌装置の一部欠截斜
視図、第３図は電解液撹拌装置を備える蓄電池と備えな
い従来電池の充電による電解液比重の推移を比較した図
、第４図は一定充電量における充放電回数と電池容量推
移の関係を比較した図である。 Ａ・・・電槽、Ｂ・・・極板群、Ｃ・・・電解液、Ｄ・
・・電解液撹拌装置、１・・・液循環筒、２・・・ガス
捕集室、 ３・・・逆Ｕ字状すイホンス１−ラップ、４・・・小孔
、５・・・ガス溜め ０
例を示す断面図、第２図は電解液撹拌装置の一部欠截斜
視図、第３図は電解液撹拌装置を備える蓄電池と備えな
い従来電池の充電による電解液比重の推移を比較した図
、第４図は一定充電量における充放電回数と電池容量推
移の関係を比較した図である。 Ａ・・・電槽、Ｂ・・・極板群、Ｃ・・・電解液、Ｄ・
・・電解液撹拌装置、１・・・液循環筒、２・・・ガス
捕集室、 ３・・・逆Ｕ字状すイホンス１−ラップ、４・・・小孔
、５・・・ガス溜め ０
Claims (1)
- １、中間部に小孔を有し、電解液中に上下方向に配置さ
れた液循環筒と、前記液循環筒の小孔位置より下方に下
端開口部を有し、極板群上に配置されたガス捕集室とを
備え、前記小孔とガス捕集室とを逆Ｕ字状のサイホンス
トラップにより連絡すると共に、前記液循環筒の上端開
口部にガス溜めを設けた電解液撹拌装置を備え、通常充
電を充電量１１５％で行ない、必要に応じ１１５％以上
の均等充電を行なうことを特徴とする電解液撹拌装置を
備える蓄電池の充電方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1343146A JP2559635B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 電解液攪拌装置を備える蓄電池の充電方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1343146A JP2559635B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 電解液攪拌装置を備える蓄電池の充電方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03203168A true JPH03203168A (ja) | 1991-09-04 |
| JP2559635B2 JP2559635B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=18359274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1343146A Expired - Lifetime JP2559635B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 電解液攪拌装置を備える蓄電池の充電方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2559635B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0723145A2 (en) * | 1994-12-28 | 1996-07-24 | Samsung Display Devices Co., Ltd. | Apparatus for measuring internal pressure of battery |
| WO2012039001A1 (ja) * | 2010-09-21 | 2012-03-29 | タカノ株式会社 | 蓄電装置 |
| JP2014075288A (ja) * | 2012-10-04 | 2014-04-24 | Gs Yuasa Corp | 鉛蓄電池 |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP1343146A patent/JP2559635B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0723145A2 (en) * | 1994-12-28 | 1996-07-24 | Samsung Display Devices Co., Ltd. | Apparatus for measuring internal pressure of battery |
| EP0723145A3 (en) * | 1994-12-28 | 1996-08-07 | Samsung Display Devices Co., Ltd. | Apparatus for measuring internal pressure of battery |
| US5650711A (en) * | 1994-12-28 | 1997-07-22 | Samsung Display Devices Co., Ltd. | Apparatus for measuring internal pressure of battery |
| WO2012039001A1 (ja) * | 2010-09-21 | 2012-03-29 | タカノ株式会社 | 蓄電装置 |
| JPWO2012039001A1 (ja) * | 2010-09-21 | 2014-02-03 | 中村 八束 | 蓄電装置 |
| JP5721726B2 (ja) * | 2010-09-21 | 2015-05-20 | 中村 八束 | 蓄電装置 |
| JP2014075288A (ja) * | 2012-10-04 | 2014-04-24 | Gs Yuasa Corp | 鉛蓄電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2559635B2 (ja) | 1996-12-04 |
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