JPH0589912A - 蓄電池 - Google Patents

蓄電池

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JPH0589912A
JPH0589912A JP3099100A JP9910091A JPH0589912A JP H0589912 A JPH0589912 A JP H0589912A JP 3099100 A JP3099100 A JP 3099100A JP 9910091 A JP9910091 A JP 9910091A JP H0589912 A JPH0589912 A JP H0589912A
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JP3099100A
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English (en)
Inventor
Theodore W Valentine
ウイリアム バレンタイン セオドル
Allen F Fiedler
フレデリツク フイドラー アレン
Joseph Szymborski
スジンボルスキ ジヨセフ
Mark L Eggers
リー エツガーズ マーク
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G N B Inc BATTERY CO
GNB Industrial Battery Co
Original Assignee
G N B Inc BATTERY CO
GNB Industrial Battery Co
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Publication date
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    • 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
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/484—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring electrolyte level, electrolyte density or electrolyte conductivity
    • 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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 蓄電池の充電状態監視に関し、表示部を蓄電
池の蓋または壁に配置して読み取り易くした蓄電池充電
状態表示装置を提供することを目的とする。 【構成】 蓄電池21は容器22と蓋21より成り、電解液を
囲むための複数の壁と、蓄電池に関する他の電気化学的
構成部品と、蓄電池の充放電時間に電解液濃度を監視す
る充電状態表示装置30とを有する。この表示装置は、浸
透性のある固形土台と、色素システム31より成る。色素
システム内に含まれる酸濃度が電解液の酸濃度と平衡に
達すると、色素システム内の色素は酸濃度に相応する色
変化を示す。色素の色を監視するために、蓄電池の壁
に、透明なロッド32を介して色素システムと結合された
のぞき窓33から酸濃度検出色素の色を監視し、この色を
蓄電池の充電状態を決定するための基準尺と比較するこ
とで充電状態がわかる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般的には蓄電池に関
し、特に鉛蓄電池用の充電及び放電状態表示装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】蓄電池又は個々の蓄電池セルにおいて、
充電状態を決定するために多くの方法が開発されてい
る。充満型電解液つまり、過度の電解液の蓄電池におい
て、通常使われる一つの方法は、電解液の比重測定であ
る。このような方法は蓄電池自身の内に配置可能な比重
計の使用で行なわれる。手動式比重計も電解液比重を測
定し、これにより充電状態を決定するのに用いることが
できる。しかし、手動式比重計の使用は、通常、蓄電池
を分離し、充填キャップ又は他の開口を通して有意量の
電解液を取り出すことを必要とする。この方法は電解液
の流出と、時間のかかる清掃作業を招くことになる。そ
して、比重計は電解液の分離を必要とするので、余分な
電解液のない、電解液の少ない蓄電池又は密閉型のメン
テナンスフリーの各鉛蓄電池においてはこの方法を使用
できない。
【０００３】各種電子装置もしばしば蓄電池セルの充電
状態を測定するために使われる。それらの各種電子装置
は、一般的に信頼性があるがたいてい高価である。電子
式充電状態表示装置は、通常、蓄電池の開回路電圧のよ
うな変数あるいは、負荷電圧を測定する。その後、これ
らの測定値は蓄電池の充電状態を決定するために基準尺
によって比較される。これらの電子装置の動作は外部電
源の利用を要求し、充電状態を監視するために蓄電池自
身が自分の電気を供給する。しかし、後者の構成はセル
放電につながってしまう。
【０００４】蓄電池の充電状態は、蓄電池内に配置され
た異なる２つのプラスチック材料の膨張差によって決定
することもできる。このような材料は、電解液の上の空
間で空気の蒸気圧のために膨張し、異なる材料間の寸法
差を生じさせる。この差が測定され、蓄電池の充電状態
を決定するために使用できる。しかし、異なる材料で作
られた充電状態表示装置は一般的に温度と動きとに敏感
であり、従って、履歴現象の結果、時折信頼性がない。
【０００５】蓄電池の充電状態を表示するために使用さ
れる他の装置は、種々のカラーコード化された表示方式
を含む。たとえば、蓄電池セルは遊離された電解液の酸
性度（pH）の変化に反応して色を変化するリトマス紙か
ら作られた装置を含み、これにより蓄電池の充電状態の
変化を表示する。リトマス紙を電解液と直接接触させる
ために、カラーコード充電表示装置は特徴をもって設計
され、蓄電池内に配置される。このような表示装置は、
通常、蓄電池容器の壁内又は壁に隣接して配置され、た
いていリトマス紙の色変化が見れて、基準尺と比較でき
るように窓を備えている。
【０００６】本発明の第１の目的は、表示部を蓄電池の
蓋、側壁又は壁端に配置して読み取り易くした蓄電池充
電状態表示装置を提供することである。この装置は、倉
庫で保管される時、容易に監視でき、また一度使用した
後も、別個の試験装置又は外部電源を必要とすることな
く監視できる。
【０００７】更に特別の目的は、電解液の濃度が変化す
る蓄電池の各種タイプに使用できる表示装置を提供する
ことである。他の目的として、蓄電池の位置に依存しな
い表示装置を提供することである。更にもう一つの目的
は、充満した電解液又は過度の電解液の蓄電池、又は吸
収型電解液蓄電池において、有益な表示装置を提供する
ことである。
【０００８】さらに他の目的としては、蓄電池の酸濃度
の変化にすぐ反応して、連続的な蓄電池充電状態表示を
与える、低価格の表示装置を提供することである。ま
た、他の目的は蓄電池内に容易に取り付けできる自己内
蔵型装置を提供することである。もう一つの目的は、全
体の容器付属部品の数を減らすために他の蓄電池部品と
結合して複合蓄電池部品を構成できる表示装置を提供す
ることである。これにより全体の容器部品の数を低減す
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は蓄電池の構成を
示し、それは１つの容器と１つの蓋より成り、それらは
電解液を囲むための複数の壁と、蓄電池に関する他の電
気化学的構成部品と、蓄電池の充放電時間に電解液濃度
を監視する充電状態表示装置とを有する。この表示装置
は、浸透性のある固形土台と、固形土台に収められた色
素システムより成る。本発明によると、色素システムは
酸と、水と、酸濃度の変化に敏感な少なくとも１つの色
素とを含む。動作中この色素システムは水蒸気を発生す
るか、または電解液上方空間の空気、若しくは直接電解
液から水分を吸収する。色素システム内に含まれる酸濃
度が電解液の酸濃度と平衡に達すると、この色素は色で
相応する変化を示す。この表示装置は酸濃度検出色素の
色を監視するために、蓄電池の壁の１つに配置されたの
ぞき窓を備える。そして、この色は蓄電池の充電状態を
決定するために基準尺と互いに関係づけできる。
【００１０】本発明の好ましい実施例は、特に充電状態
表示装置について示され、蓋または、蓄電池容器のいず
れかの壁に配置でき、異なる色素システムを使用でき
る。本発明の他の実施例は、充電状態表示装置と他の蓄
電池構成部品すなわち、蓄電池充填キャップ及び、圧力
逃がし口との組合せについて示される。本発明は、好ま
しい実施例によって、基本的に開示及び説明されるが、
本発明は、実施例に制限されるものではない。他の変更
例及び実施例は、当業者においては明らかである。
【００１１】
【実施例】図１は蓋23と容器22とを有する好ましい密閉
型鉛蓄電池21の一例を示す。図１に示される蓄電池は２
つの上部端子があるが、この端子は配列に関係なく、密
閉型鉛蓄電池の電気化学的構成部品は、一般的に示され
る１つ又はそれ以上のセル24を収容できる直方体型固形
容器内に設けられる。代表的な蓄電池において、容器内
部は仕切り壁によって連続する複数のセルに分割され、
各セル内には電極層が液体電解液と接して配置される。
【００１２】電極層は酸化鉛(PbO2)の正極板と、鉛(Pb)
の負極板とそれぞれ交互に構成され、正極及び負極はそ
れぞれ伝導性ストラップ（図示せず）により並列に接続
される。この電極層は、通常、導電ストラップ間に少な
くとも１つのセル間接続をもって直列に接続される。多
段のセル間接続が可能であるが、通常、各セル間集合の
導体ストラップはこのようなセル間接続を１つ有する。
２つの終端セルの各々の導電ストラップは端子導体スト
ラップで、その名称が表わすように、電気的な正極板と
負極板、及びこれに対応する蓄電池の正極端子25又は負
極端子25に接続されている。
【００１３】再び図１において、図に示される蓄電池は
一般的な直方体型で蓋23で密閉された容器22より成る。
この蓋及び容器の特定の形状は問題でない。たとえば、
この技術分野では各種の形状が提案されているが、本発
明においてはいずれも利用される。加えて、熱プラスチ
ック樹脂技術及びモールド技術が知られており、それら
はいずれも本発明に係る容器及び蓋を形成するために使
われる。さらに、この容器に合わせて蓋を密閉するいく
つかの技術のいずれかが使われる。たとえば、粘着剤を
使う熱密閉、粘着剤を使わない熱密閉、粘着剤のみ、溶
剤などが使用される。図１の蓄電池の蓋23は、端子に加
えて充填キャップ26を備え、このキャップを介して電解
液が蓄電池に満され、また、この充填キャップは蓄電池
容器内に発生する過度の高圧ガスを逃がす放出手段を備
える。例として、ブンセンタイプ(A Bunsen type) の弁
が使われる。米国特許第 3,862,861号(McClellancl）が
このような一方向弁(one-way valve) を開示している。
【００１４】鉛蓄電池の放電サイクルでは、電気化学反
応の結果、硫酸の消費と水の生成を招く。セルに対し放
電反応は次の化学式のように表わされる。 Pb＋PbO2＋H2SO4 → 2PbSO4＋2H2O 鉛蓄電池の充電サイクルでは、電気化学反応の結果、
鉛、二酸化鉛、硫酸鉛が生成される。この正極板及び負
極板に対する全体の充電反応は次の化学式で表わされ
る。 2PbSO4＋2H2O → PbO2＋Pb＋2H2SO4
【００１５】本発明によれば、蓄電池21は蓄電池の電気
化学的ポテンシャル状態を監視するための充電状態表示
装置を備えている。蓄電池セルが充電されると、電解液
濃度は変化する。高濃度の酸性レベルは蓄電池が充電さ
れた状態であることを示し、低濃度の酸性レベルは蓄電
池が放電状態にあることを示す。この濃度変化は蓄電池
の充電状態を決定するために監視される。
【００１６】充電状態表示装置は、硫酸と、この表示装
置内に侵入された電解液の酸濃度に敏感な色素と、から
成る色素手段を備える。本発明によれば、密閉型蓄電池
容器内の気体は、表示装置内の酸濃度及び電解液内の酸
濃度に関係する安定な含水度に到達する。水分はこの表
示装置又は電解液のどちらか酸濃度の小さい方から蒸発
し、この水分は両方の溶液の濃度が平衡状態となるま
で、高い酸濃度の溶液によって吸収される。表示装置に
おいてこの色素は酸濃度に敏感であるので、色素システ
ムは表示装置内の酸濃度、つまりセル内の電解液酸濃度
に対応する予測色を表示する。色素の色はのぞき窓を通
して蓄電池の外部から監視でき、そこで蓄電池の充電状
態を決定するための基準尺によって色が比較される。
【００１７】表示装置及び電解液の両方の酸濃度が平衡
状態に達すると、色素システムで表示された色の変化
が、蓄電池の充電又は放電のため電解液の酸濃度の変化
を反映する。蓄電池が放電されるときには、硫酸が消費
され且つ水が生成され、酸濃度を減らすために電解液上
の気体の含水度は増加する。反対に、蓄電池が充電され
るときには、水が消費されて酸が生成される。この結
果、充電中電解液の酸濃度を増やすために電解液上の気
体の含水度は減少する。表示装置内の酸濃度が電解液の
酸濃度と平衡状態に達すると、この色素は相応する色変
化を表わす。基準尺と比較することで、この色変化は蓄
電池の充電状態を表わす。
【００１８】図２において詳細に示すように、充電状態
表示装置30は硫酸及び、支持材料の内部又は表面に収め
られた色素を含む色素システムから成る。この色素シス
テムは、蓄電池の酸濃度に敏感で、酸濃度が低濃度の時
には１つの色素状態、また高濃度の時には異なる色素状
態になる。使用中、この色素が溶け出すのを防ぐため
に、色素は支持材料に化学的に良好に接着される。蓄電
池の充電または放電に対し、化学反応による変化を表示
装置30が監視するために、表示装置は、図１と図３に示
すように、色素システムが蓄電池内部面で、電解液面よ
り上の位置に配置されるように装着される。このよう
に、表示装置30内の酸は、電解液中の酸濃度により平衡
に達すると、セル内の電解液濃度と関係づけされる１つ
の予測色素の色を生じる。セルが充電及び放電すると、
色素システム31の色素の色は、電解液内酸濃度が変化す
るのと同様に変化する。これにより、このセルの充電状
態は、適当な指針値を基準として色素の色変化によって
決定される。
【００１９】図４から図６に示されるように、色素シス
テム31が電解液に直接接触するように表示装置30が配置
されることが本発明の特別な特徴である。本発明の表示
装置システムにおいて酸濃度は、電解液内の酸濃度によ
って平衡状態になるため、表示装置は蓄電池容器の蓋ま
たは壁にいくつでも便利な位置で配置できる。壁側面へ
の装着と壁端面への装着が多くの工業用に特に適してお
り、蓋への装着は自動車の始動、照明、点火(SLI) 用に
より広く使われる。いずれの装置においても好ましく、
表示装置はその周辺の表面となるように装着される。こ
のように表示装置が装着されると、表示装置は蓄電池の
一体部品であるように見え、また偶発的な損傷から保護
される。
【００２０】電解液の酸濃度変化に応答する色変化によ
って示される可逆的化学反応を受ける種々の基本的有機
物色素が、充電状態表示装置30の色素システム内で使わ
れる。たとえば、メチルバイオレット２Ｂ、マラカイト
グリーン、クリスタルバイオレットというようなペーハ
ー（pH）検出色素混合物が使われる。または、その代り
に充電状態と放電状態とをより区別できる色変化が得ら
れれば、上記の２つ又はそれ以上の色素を組み合わせて
もよい。試験紙自身が色結合色素システムであって、０
から14までのペーハー範囲を持っているワットマンのペ
ーハー試験紙（ＣＦタイプ）も使われる。高酸濃度で色
を変える色素も使用される。すなわち、これらの色素は
１モルから５モルの濃度で反応を受ける色素で、ペーハ
ー表示装置というよりも正確には活性表示装置と考えら
れる。更に、硫酸基(SO4 - ) のような特定イオンに応答
する合成物も使用される。
【００２１】硫酸中で分離しない多種材料が、色素物質
を支持するために使用される。たとえば、微細ガラス繊
維マット、ポリプロピレン照射フィルム等の表面積の大
きい浸透性基板を使用して表示装置は作られる。複数の
基板を利用する表示装置の方が、１つの基板を利用した
表示装置よりも、特定動作状態においては、使用に適し
ている。たとえば、照射フィルムは実質的に同じ色を表
示し、密閉型蓄電池または過度の電解液の蓄電池におい
ての使用に適している。あるいは、微細ガラス繊維基板
だけのものは、充満された状態よりも密閉された状態に
おける使用に適している。
【００２２】蓄電池の充電状態を決定するために、観察
された色は、色の範囲を示す基準尺及び対応する蓄電池
の充電状態と比較される。この基準尺は、使用される色
素及び基板と、表示装置が配置されたバッテリータイプ
に対し特定される。利用される基板は、表示された色の
調子や強度に影響する。照射フィルムは一般的に、暗い
色調の色になり、一方、微細ガラス繊維基板の白い材料
は、たいていより明るい彩色となる。
【００２３】次に示す表は、照射フィルムを利用する各
表示装置に関し、過度の電解液内に浸透されたとき、酸
の比重に対する色変化及び変化応答の例を示す。酸の比
重の増加は、酸濃度の増加を示す。 酸の比重 マラカイトグリーン メチルバイオレット２Ｂ 1.170 パープルグレー ブルー 1.225 黄色がかった赤 ブルーバイオレット 1.310 ダークグリーン ダークグリーン
【００２４】別の材料によって支持すると、同じ色素で
も異なる色調または色合いを示すことがある。たとえ
ば、蓄電池の電解液が空になった状態のとき、白い微細
ガラス繊維基板上のマラカイトグリーンは、蓄電池が放
電された状態のときには、薄いライトイエローを示し、
蓄電池が充電された状態のときには、赤味がかった色を
示す。
【００２５】色素の色変化が蓄電池の外部より観察でき
るように、色素システム31はクリア、つまり透明なガラ
ス若しくはプラスチックから作られた蓄電池の容器又は
蓄電池の蓋の内部表面にはりつけられる。また逆に、不
透明な蓄電池の容器もしくは蓄電池の蓋の場合には、そ
の透明部分に隣接してはりつけられる。あるいは、この
色素システム31は、図１及び図２に示されるように、透
明ロッド32のような形で装置の一端に装着できる。ロッ
ド32は容器22又は蓋23に開口を介して装着される。この
ように、ロッド32の一端は、容器22又は蓋23の開口によ
って配置され研摩されたのぞき窓33を形成する。しかし
ながら当業者は、装着の装置が本ロッドのように形造ら
れる必要はないと考える。また、円錘や台形のような形
でも使用できる。
【００２６】電解液の漏れを防ぐために、漏れ防止シー
ルは、摩擦結合やネジ結合によってもできるが、表示装
置の透明ロッド32は、その容器22や蓋23に接着剤や超音
波溶接によって接合面を好ましくは密閉される。このペ
ーハー検出色素システム31は、どんな適当な手段たとえ
ば接着手段、超音波溶接のような手段で、透明ロッド32
にはりつけられる。表示装置を適当に組み立てて取り付
けると、蓄電池21の外部からの光が、のぞき窓33及びロ
ッド32を通って色素システム31に反射される。従って、
色素システムの色は蓄電池の外部面からのぞき窓33を通
して観察できる。
【００２７】本発明の装置は、設置する場所に依存しな
いので、蓄電池21内の各種の便利と思われる位置に装着
できる。たとえば、図３に示されるように、蓄電池の蓋
23に表示装置30が取り付けられ、この場所において、電
解液面上方の蒸気と水分との交換によって表示装置がセ
ル素子内で酸濃度変化に応答する。一方、図４に示され
るように、表示装置30は容器22の壁に取り付けられ、こ
の場所においては、電解液の酸濃度変化に直接応答す
る。さらに、図５、図６に示されるように、電極と接触
または電極層内に、表示装置30は配置される。
【００２８】本発明の好ましい特徴によれば、充電状態
表示器は、他の蓄電池構成部品と組み合わせて製作でき
る。図７に示される他の実施例において、充電状態表示
装置は蓄電池充填圧力逃がしキャップを有する一体装置
40として形成される。従って、装置40は開口部を備え、
使用中、個々の蓄電池セルを電解液で満たすために使わ
れ、その後、適当な液量レベルに電解液を維持する。さ
らに、装置40は圧力逃がしキャップを備え、電解液が少
ない密封セルに使用され、再結合反応のための最適圧力
を維持し、そして、圧力が予め決められたレベルを越え
る時、内部ガスの放出を行なう。従って、装置40は蓄電
池内を予め決められた圧力に維持し、この結果、酸素が
再結合される。しかし逃げキャップは、空気中酸素のセ
ルへの進入を許さない。
【００２９】図８において詳細に示されるように、装置
40は、収納箱41、圧力逃がし弁システム、充電状態表示
器45を有する。表示器は蓄電池21の内部に配置された透
明なロッド47に取り付けられたペーハー検出色素システ
ム46を有する。この色素システム46の色変化は、透明な
ロッド47の一端ののぞき窓48を通じて監視できる。
【００３０】充電状態表示器45の透明なロッド47を支え
るために、収納箱41は中央の開口50を有する。収納箱41
はまた、閉じこめられた柔軟性のある圧力逃がしガスケ
ット、つまりＯリング52を有する圧力逃がし弁システム
を備えている。ガスケット52は、透明なロッド47を囲
み、収納箱41において環状チャンバの中に置かれ、環状
チャンバ内にその表面53, 54によって圧縮状態で保持さ
れる。さらに柔軟性ガスケット52に加え、弁システムは
第１の圧力逃がし設定口58を有し、圧力逃がし設定口58
が表面53を通って延在し、蓄電池21の内部と繋がる。第
２の圧力逃がし設定口60は、収納箱41の上方部分へ表面
54を通って延在し大気中に空気を出す。
【００３１】このセル内部の圧力が予め決められたレベ
ルを越える時、弁システムは大気へ過剰なガスを逃がす
ことができる。当業者は、ガスが蓄電池から放出される
ときの内部圧力を、ガスケット上で作用する圧縮力を変
えることで増加及び減少することができる。放出される
ときの高圧ガスは、蓄電池内部から第１の圧力逃がし設
定口58を通り、ガスケット52を回って流れ、第２の圧力
逃がし設定口60を通じて放出される。この内部圧力が予
め決められた値より小さいとき、蓄電池内にあるガスが
圧力逃がし口58から流れることを防ぎ、その結果平衡蒸
気圧が蓄電池容器内で維持される。従って、この逃がし
弁は、蓄電池容器内のガスが減少した時たとえ弁内が真
空状態になっても、閉鎖を維持する。このように大気中
の酸素が蓄電池に進入することを防ぐことによって、バ
ルブは酸化による負電極の放電を防止する。またこのバ
ルブは、過充電状態になったとき電解液から水の不足を
防止するため、酸素再結合反応に対する理想的圧力を維
持するように設定することができる。
【００３２】本発明は、本発明の特定の実施例により基
本的に開示されているが、本発明は、これら実施例に限
定されるものではない。装置40に関する他の変更及び実
施例は当業者において明白である。たとえば、この弁シ
ステムは１つ以上のガスケットを利用でき、または、ス
プリングタイプのガス抜き機構の採用、または、フラッ
シュアレスタ(flash arrestor)を収容するなど、本発明
の精神からはずれることなく行なえる。この透明なロッ
ド47もまた、前に充電状態表示装置30で取り付けて図示
されたものと異なる形に配置できる。その上、装置40は
プラスチック若しくは金属、つまり、硫酸又は他の電解
液の存在に悪影響しない構造であれば、どちらでも良
い。当業者においては、本発明は通常の電気化学的構成
を有している鉛酸化多重セルの蓄電池を開示している
が、他の構成も採用できる。
【００３３】
【発明の効果】本発明によって、蓄電池内の種々の位置
に利用できる蓄電池充電状態表示装置が提供された。こ
の充電状態表示装置は電解液の酸濃度の変化に応答して
可逆的に色を変える色素システムを使用し、電解液上方
の空間の蒸気または電解液自身との含水交換によってこ
の色素システムに含まれる酸濃度と電解液内の酸濃度と
が平衡に達したとき、電解液の相対濃度を示す色変化
が、蓄電池容器の外側表面上に配置されたのぞき窓を通
じて監視される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る充電状態表示器の詳細を示すため
に一部切り欠いた好ましい蓄電池の実施例の斜視図であ
る。
【図２】図１に示された充電状態表示装置の斜視図であ
る。
【図３】ある位置に配置された充電状態表示装置を有す
る蓄電池の縦断面図である。
【図４】他の位置に配置された充電状態表示装置を有す
る図３と同様の蓄電池の縦断面図である。
【図５】更に蓄電池容器内で配置された充電状態表示装
置を示す図３と同様の蓄電池の縦断面図である。
【図６】更に、蓄電池容器の側面に配置された充電状態
表示装置を示す図３と同様の蓄電池の縦断面図である。
【図７】本発明に係る、充電状態表示装置と充填キャッ
プとの組み合せ、を表わす蓄電池の図１と同様の一部切
り欠いた斜視図である。
【図８】図７において示された充電状態表示装置と充填
キャップとの組み合せの縦断面図である。
【符号の説明】
21…密閉型鉛蓄電池 22…容器 23…蓋 24…セル 25…端子 26…充填キャップ 30…充電状態表示装置 31…色素システム 32…ロッド 33…のぞき窓 40…一体装置 41…収納箱 45…充電状態表示器 46…色素システム 47…ロッド 48…のぞき窓 50…開口 52…ガスケット 53…表面 54…表面 58…第１の圧力逃がし口 60…第２の圧力逃がし口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アレン フレデリツク フイドラー アメリカ合衆国，イリノイ 60534，リス ル，ブルツクリン コート 6093 (72)発明者 ジヨセフ スジンボルスキ アメリカ合衆国，ミズーリ 64093，ワー レンスバーグ，ロツト 20，バーンウツド イステイツ，ボツクス 882テイー (72)発明者 マーク リー エツガーズ アメリカ合衆国，イリノイ 60014，クリ スタル レイク，ブラツドフオード レイ ン 1759

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 蓄電池であって、 電解液をとり囲むための複数の壁と、前記蓄電池に関す
    る他の電気化学構成部品とを有する容器及び蓋と、 前記蓄電池の充電時間及び放電時間に、前記電解液の酸
    濃度を監視する充電状態表示装置と、 を具備し、 該充電状態表示装置は、浸透性固形土台と、該土台によ
    って運ばれる少なくとも１つの色素とを具備し、 該色素は前記電解液の酸性濃度を応答し、前記色素は該
    電解液の第１の酸濃度に従い第１の色を示し、該電解液
    の第２の酸濃度に従い第２の色を示し、これにより、前
    記色素は前記電解液の酸濃度変化に従い色変化を示し、 前記充電状態表示装置は、更に、前記壁の少なくとも１
    つに前記蓄電池の外側から前記色素の色を監視できる色
    素色監視手段を具備する蓄電池。
  2. 【請求項２】 前記色素色監視手段が、前記壁の少なく
    とも１ヶ所において透明部分である請求項１に記載の蓄
    電池。
  3. 【請求項３】 前記電気化学構成部品は、酸化鉛(PbO2)
    の正極電極と鉛(Pb)の負極電極とを具備し、前記電解液
    が硫酸である請求項１に記載の蓄電池。
  4. 【請求項４】 前記蓄電池が固定電極システムを利用す
    る請求項３に記載の蓄電池。
  5. 【請求項５】 前記色素色監視手段が、前記壁の１つに
    装置された透明部材を具備し、前記固形土台は該透明部
    材の一端に取り付けられ、該透明部材の他端は前記壁を
    通して延在し、該壁を密閉状態とする請求項１に記載の
    蓄電池。
  6. 【請求項６】 前記透明部材はプラスチックロッドであ
    る請求項５に記載の蓄電池。
  7. 【請求項７】 前記色素はマラカイトグリーンである請
    求項１に記載の蓄電池。
  8. 【請求項８】 前記色素はメチルバイオレット２Ｂであ
    る請求項１に記載の蓄電池。
  9. 【請求項９】 前記色素はクリスタルバイオレットであ
    る請求項１に記載の蓄電池。
  10. 【請求項10】 前記色素はマラカイトグリーンである請
    求項５に記載の蓄電池。
  11. 【請求項11】 前記色素はメチルバイオレット２Ｂであ
    る請求項５に記載の蓄電池。
  12. 【請求項12】 前記色素はクリスタルバイオレットであ
    る請求項５に記載の蓄電池。
  13. 【請求項13】 前記浸透性固形土台は、ガラス微細繊維
    マットである請求項１に記載の蓄電池。
  14. 【請求項14】 前記浸透性固形土台は、ポリプロピレン
    照射フィルムである請求項１に記載の蓄電池。
  15. 【請求項15】 前記浸透性固形土台は、ガラス微細繊維
    マットである請求項５に記載の蓄電池。
  16. 【請求項16】 浸透性固形土台は、ポリプロピレン照射
    フィルムである請求項５に記載の蓄電池。
  17. 【請求項17】 前記表示装置は、前記蓄電池の内部へア
    クセスできるように取外せる請求項１に記載の蓄電池。
  18. 【請求項18】 前記表示装置は収納箱に装着され、該収
    納箱及び該表示装置は、前記蓄電池の内部へアクセスで
    きるように取外せる請求項１に記載の蓄電池。
  19. 【請求項19】 前記収納箱は圧力逃がし装置を具備する
    請求項18に記載の蓄電池。
  20. 【請求項20】 前記収納箱は、該収納箱内に少なくとも
    １つの柔軟性ガスケットを配置するための少なくとも１
    つのチャンバを規定し、前記収納箱は、前記蓄電池の内
    部から前記チャンバへガス伝達ができる少なくとも１つ
    の圧力逃がし弁を具備し、該圧力逃がし弁は前記チャン
    バから大気へガス伝達させる請求項19に記載の蓄電池。
  21. 【請求項21】 前記柔軟性ガスケットは、前記チャンバ
    内の前記逃がし弁に対して圧力状態に保持され、これに
    より前記ガス圧力が前記ガスケット圧力により決められ
    たレベルを越える時だけ、前記ガスが前記蓄電池の内部
    から逃がし口を通じて放出される請求項20に記載の蓄電
    池。
  22. 【請求項22】 前記色素色監視手段は、透明部材である
    請求項17に記載の蓄電池。
  23. 【請求項23】 前記浸透性固形土台は前記透明部材の一
    端に取り付けられ、該透明部材の他端は壁の１つを通じ
    て延在する請求項22に記載の蓄電池。
  24. 【請求項24】 前記透明部材はプラスチックロッドであ
    る請求項23に記載の蓄電池。
  25. 【請求項25】 前記色素色監視手段は透明部材であり、
    該透明部材が前記収納箱に装着される請求項18に記載の
    蓄電池。
  26. 【請求項26】 前記固形土台は、前記透明部材の一端に
    取り付けられ、該透明部材の他端は前記収容箱を通して
    延在し、該収納箱と密閉状態にある請求項25に記載の蓄
    電池。
  27. 【請求項27】 前記透明部材がプラスチックロッドであ
    る請求項26に記載の蓄電池。
  28. 【請求項28】 前記色素色監視手段が透明部材であり、
    該透明部材は収納箱に装着される請求項19に記載の蓄電
    池。
  29. 【請求項29】 前記色素色監視手段は、前記収納箱内に
    装着される透明部材を具備し、前記固形土台が該透明部
    材の一端に取り付けられ、該透明部材の他端が前記収納
    箱を通じ延在し、該収納箱と密閉状態にある請求項20に
    記載の蓄電池。
  30. 【請求項30】 前記透明部材はプラスチックロッドであ
    る請求項29に記載の蓄電池。
  31. 【請求項31】 前記ガスケットを配置するための前記チ
    ャンバが円形であり、前記柔軟性ガスケットは輪状であ
    り、また前記透明部材は前記チャンバを通して延在し、
    前記柔軟性ガスケットは該透明部材の周囲に取り付けら
    れる請求項29に記載の蓄電池。
  32. 【請求項32】 前記圧力逃がし装置は、スプリング型圧
    力逃がし機構を具備する請求項19に記載の蓄電池。
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