JPH0467753B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0467753B2 JPH0467753B2 JP60272874A JP27287485A JPH0467753B2 JP H0467753 B2 JPH0467753 B2 JP H0467753B2 JP 60272874 A JP60272874 A JP 60272874A JP 27287485 A JP27287485 A JP 27287485A JP H0467753 B2 JPH0467753 B2 JP H0467753B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolyte
- battery
- concentration
- plate group
- electrode plate
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- Expired - Lifetime
Links
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 48
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 10
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 9
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 9
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 3
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/70—Arrangements for stirring or circulating the electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/70—Arrangements for stirring or circulating the electrolyte
- H01M50/73—Electrolyte stirring by the action of gas on or in the electrolyte
-
- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Filling, Topping-Up Batteries (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は高濃度電解液を用いた鉛蓄電池の改良
に関するものである。
に関するものである。
従来の技術とその問題点
鉛蓄電池のエネルギー密度の向上には高濃度電
解液を用いることが有効である。しかし周知のよ
うに、電解液濃度を高く、たとえば比重で、1.30
以上とすると、正、負極板ともに短寿命となる欠
点があつた。
解液を用いることが有効である。しかし周知のよ
うに、電解液濃度を高く、たとえば比重で、1.30
以上とすると、正、負極板ともに短寿命となる欠
点があつた。
また、電池の充電途中に生じる電解液の成層
化、すなわち、上部が低濃度で下部が高濃度とな
る現象は、通常は過充電時の極板からガツシング
による攪拌で解消している。過充電量を少なくす
る場合にはポンプによる送気によつて電解液を攪
拌し、上下の濃度差を解消させる。これらは充電
の完了時に電解液の上下の全体にわたつて同一の
濃度にするための技術である。したがつて、高濃
度の電解液を用いる電池では、必然的に電解液の
全体が高濃度の状態で充電が完了するので、短寿
命になる欠点があつた。
化、すなわち、上部が低濃度で下部が高濃度とな
る現象は、通常は過充電時の極板からガツシング
による攪拌で解消している。過充電量を少なくす
る場合にはポンプによる送気によつて電解液を攪
拌し、上下の濃度差を解消させる。これらは充電
の完了時に電解液の上下の全体にわたつて同一の
濃度にするための技術である。したがつて、高濃
度の電解液を用いる電池では、必然的に電解液の
全体が高濃度の状態で充電が完了するので、短寿
命になる欠点があつた。
問題点を解決するための手段
本発明になる鉛蓄電池は電解液の流動性および
充電途中に生じる電解液の成層化を利用し、高濃
度の電解液を一時的に極板群を収納した部分から
排除することで電解液濃度を低く抑えるととも
に、電池の放電により電解液濃度が低下したとき
にはこれを検出して極板群下方の電解液を極板群
に供給することで異常な濃度低下を防ぐものであ
る。
充電途中に生じる電解液の成層化を利用し、高濃
度の電解液を一時的に極板群を収納した部分から
排除することで電解液濃度を低く抑えるととも
に、電池の放電により電解液濃度が低下したとき
にはこれを検出して極板群下方の電解液を極板群
に供給することで異常な濃度低下を防ぐものであ
る。
すなわち、電池の放電により、電解液比重、端
子電圧あるいは放電電気量のごとき電解液濃度に
対応する特性値が所定値以下に稀薄となつたとき
に、これを検出して電池内の全体の電解液を攪拌
する機構と、充電の末期または終了後に極板群下
端より上部のみの電解液を攪拌する機構とを有す
るとともに、極板群下端より下部に多量の電解液
を収納することにより、常に適正な電解液濃度範
囲に保てるようにするものである。
子電圧あるいは放電電気量のごとき電解液濃度に
対応する特性値が所定値以下に稀薄となつたとき
に、これを検出して電池内の全体の電解液を攪拌
する機構と、充電の末期または終了後に極板群下
端より上部のみの電解液を攪拌する機構とを有す
るとともに、極板群下端より下部に多量の電解液
を収納することにより、常に適正な電解液濃度範
囲に保てるようにするものである。
作 用
鉛蓄電池の充放電反応は下式の通りで、電解液
の硫酸が関与する。硫酸は放電すると消費され、
充電すると極板から放出される。
の硫酸が関与する。硫酸は放電すると消費され、
充電すると極板から放出される。
Pb＋PbO2＋2H2SO4
2PbSO4＋2H2O
硫酸水溶液は濃いほど比重が高いから、充電で
生成した高比重の電解液はセル内で底部へ降下
し、上部は低比重、下部は高比重という成層化を
生じる。この成層化は主として充電と共に発生
し、放電の時には少ない。この成層化現象は通常
は過充電によるガツシングによつて解消させる。
過充電量を少なくする場合には充電末期にエアー
リフトポンプのような攪拌器で電解液を攪拌する
と解消し、上下は均一な比重となる。
生成した高比重の電解液はセル内で底部へ降下
し、上部は低比重、下部は高比重という成層化を
生じる。この成層化は主として充電と共に発生
し、放電の時には少ない。この成層化現象は通常
は過充電によるガツシングによつて解消させる。
過充電量を少なくする場合には充電末期にエアー
リフトポンプのような攪拌器で電解液を攪拌する
と解消し、上下は均一な比重となる。
本発明になる鉛蓄電池では電解液が成層化して
高濃度となつた部分のうち、極板群の下方にある
電解液はそのまま高濃度に保つとともに、極板群
下端より上にある電解液を均一化するので、極板
群近傍は比較的低濃度となり、極板群が過度の高
濃度電解液にさらされることはなくなる。しかも
放電に際しては、電解液濃度が低濃度となるとこ
れを検出して極板群下方の高濃度の電解液を極板
群に供給するので、異常に低濃度となることもな
くなり、極板の持つ容量を充分に取り出すことが
できる。
高濃度となつた部分のうち、極板群の下方にある
電解液はそのまま高濃度に保つとともに、極板群
下端より上にある電解液を均一化するので、極板
群近傍は比較的低濃度となり、極板群が過度の高
濃度電解液にさらされることはなくなる。しかも
放電に際しては、電解液濃度が低濃度となるとこ
れを検出して極板群下方の高濃度の電解液を極板
群に供給するので、異常に低濃度となることもな
くなり、極板の持つ容量を充分に取り出すことが
できる。
実施例
第１図は本発明になる鉛蓄電池を示す縦断面模
式図である。図において、１は正、負極板および
セパレータからなる極板群、２は極板群を載置す
るとともに極板群下方に充分な空間を確保するた
めのくら、３は比重1.30以上の高濃度電解液、４
は電槽、５は正極端子、６は負極端子、７は電槽
外から電槽内の底部にまで伸びるパイプで下端に
大きな開口Ａ、極板群の下端よりやや上方に小さ
な開口Ｂをそれぞれ有している。８は端子電圧を
検出して所定の条件のときにパイプ７に送気する
機構部である。なおくら２には切欠があり電解液
は対流して同一水準のところは同一濃度になる。
式図である。図において、１は正、負極板および
セパレータからなる極板群、２は極板群を載置す
るとともに極板群下方に充分な空間を確保するた
めのくら、３は比重1.30以上の高濃度電解液、４
は電槽、５は正極端子、６は負極端子、７は電槽
外から電槽内の底部にまで伸びるパイプで下端に
大きな開口Ａ、極板群の下端よりやや上方に小さ
な開口Ｂをそれぞれ有している。８は端子電圧を
検出して所定の条件のときにパイプ７に送気する
機構部である。なおくら２には切欠があり電解液
は対流して同一水準のところは同一濃度になる。
放電が進んで電解液濃度が低くなると端子電圧
が低下する。これを検出して所定の値以下になる
とパイプ７から大量に空気が送気され、開口部Ａ
およびＢからバブリングを生じる。したがつて極
板群下方の高濃度の電解液を含めて全体が攪拌さ
れて極板群に達し、放電反応に利用される。充電
のときには電解液は成層化して下部は高濃度とな
るが、充電末期あるいは終了後に小さな圧力ある
いは少量の空気をパイプ７によつて送気する。こ
のときは開口部Ｂからだけバブリングして、極板
群下端より上にある電解液が攪拌され均一な濃度
となり、極板群下方の電解液はほとんどそのまま
高濃度に保たれる。
が低下する。これを検出して所定の値以下になる
とパイプ７から大量に空気が送気され、開口部Ａ
およびＢからバブリングを生じる。したがつて極
板群下方の高濃度の電解液を含めて全体が攪拌さ
れて極板群に達し、放電反応に利用される。充電
のときには電解液は成層化して下部は高濃度とな
るが、充電末期あるいは終了後に小さな圧力ある
いは少量の空気をパイプ７によつて送気する。こ
のときは開口部Ｂからだけバブリングして、極板
群下端より上にある電解液が攪拌され均一な濃度
となり、極板群下方の電解液はほとんどそのまま
高濃度に保たれる。
第１図では極板群下端より上部のみの電解液を
攪拌する機構と、電池内の全体の電解液を攪拌す
る機構とが一つのパイプ７によつて具備している
ものを示した。しかし、その両者の別の部品で行
うことは容易である。すなわち、電解液中に一端
が開口している二本のパイプを挿入し、一本のパ
イプの開口部は極板群下端よりやや上方とし、他
のパイプの開口部は電槽底面に近接させておく。
それぞれのパイプに送気するとバブリングによつ
て、前者は極板群下端より上部のみの電解液を攪
拌する機構として作動し、後者は電池内の全体の
電解液を攪拌する機構として作動する。
攪拌する機構と、電池内の全体の電解液を攪拌す
る機構とが一つのパイプ７によつて具備している
ものを示した。しかし、その両者の別の部品で行
うことは容易である。すなわち、電解液中に一端
が開口している二本のパイプを挿入し、一本のパ
イプの開口部は極板群下端よりやや上方とし、他
のパイプの開口部は電槽底面に近接させておく。
それぞれのパイプに送気するとバブリングによつ
て、前者は極板群下端より上部のみの電解液を攪
拌する機構として作動し、後者は電池内の全体の
電解液を攪拌する機構として作動する。
なお、従来形電池では極板群下端より下部の電
解液は放電に利用できないために、その量は全体
の10％以下と少なくしてある。本発明では、高濃
度の液を収納するために、全体の液量の20％以上
と多くするのが好ましい。この液量が少ないと極
板群の部分の液の濃度を抑えるという本願の目的
が達せられないからである。
解液は放電に利用できないために、その量は全体
の10％以下と少なくしてある。本発明では、高濃
度の液を収納するために、全体の液量の20％以上
と多くするのが好ましい。この液量が少ないと極
板群の部分の液の濃度を抑えるという本願の目的
が達せられないからである。
発明の効果
本発明になる鉛蓄電池は、充電によつて生じる
電解液成層化の現象を利用して、充電あるいは放
電等電池の電解液濃度の状態に応じた攪拌を行な
つて極板群近傍は常に適正な電解液濃度範囲に保
てるようにしているので、電解液には従来不可能
であつた高濃度のものを用いることができ、エネ
ルギー密度が高くしかも長寿命の鉛蓄電池を得る
ことができる。
電解液成層化の現象を利用して、充電あるいは放
電等電池の電解液濃度の状態に応じた攪拌を行な
つて極板群近傍は常に適正な電解液濃度範囲に保
てるようにしているので、電解液には従来不可能
であつた高濃度のものを用いることができ、エネ
ルギー密度が高くしかも長寿命の鉛蓄電池を得る
ことができる。
第１図は本発明になる鉛蓄電池を示す縦断面模
式図である。 １……極板群、２……くら、３……電解液、４
……電槽、５……正極端子、６……負極端子、７
……パイプ、８……送気機構部、Ａ，Ｂ……開口
部。
式図である。 １……極板群、２……くら、３……電解液、４
……電槽、５……正極端子、６……負極端子、７
……パイプ、８……送気機構部、Ａ，Ｂ……開口
部。
Claims (1)
- １ 電池の放電により、電解液比重、端子電圧あ
るいは放電電気量のごとき電解液濃度に対応する
特性値が所定値以下になつたときに、これを検出
して電池内の全体の電解液を攪拌する機構と、充
電の末期または終了後に極板群下端より上部のみ
の電解液を攪拌する機構とを有するとともに、極
板群下端より下部に多量の電解液を収納した高濃
度電解液を用いる鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60272874A JPS62131481A (ja) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | 高濃度電解液を用いた鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60272874A JPS62131481A (ja) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | 高濃度電解液を用いた鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62131481A JPS62131481A (ja) | 1987-06-13 |
| JPH0467753B2 true JPH0467753B2 (ja) | 1992-10-29 |
Family
ID=17519964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60272874A Granted JPS62131481A (ja) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | 高濃度電解液を用いた鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62131481A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5736787A (en) * | 1980-08-13 | 1982-02-27 | Japan Storage Battery Co Ltd | Method of charging lead acid battery |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60123868U (ja) * | 1984-01-26 | 1985-08-21 | 新神戸電機株式会社 | 充電器装置 |
| JPS60155178U (ja) * | 1984-03-26 | 1985-10-16 | 新神戸電機株式会社 | 鉛蓄電池装置 |
-
1985
- 1985-12-03 JP JP60272874A patent/JPS62131481A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5736787A (en) * | 1980-08-13 | 1982-02-27 | Japan Storage Battery Co Ltd | Method of charging lead acid battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62131481A (ja) | 1987-06-13 |
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