JPH07508854A - 電解液を分配するため蓋に成型されたチャンネルを有する高速充電用蓄電池容器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 電解質を分配するため蓋に成型されたチャンネルを有する高速充電用蓄電池容器 本発明は短時間に充電される必要のある蓄電池に特に適した容器に関する。

若干の周知技術に依れば、しばらく前には蓄電池の初期充電は、容器内の電解質 が循環しない間、電解質の静電的界浸により達成された。この技術は極めて長時 間の充電時間を必要とし、ある時には２４時間を超えるものであった。

電池の急速充電用の特殊装置を説明している、温浸電池（株）の名称によるスウ ェーデン特許出願７７０１８４−９の記載によるものの如き更に最近の技術は、 電解質の充電用蓋の口に装着されるのに適したキャップの使用により達成された ものであり、こ＼においてこのキャップは入口管と出口管とを具備し、それを介 してそれぞれの電池セルの充電を予め設定する電解質が入りかつ存在するもので ある。

蓄電池内を強制的に循環する電解質は、充電プロセスの間に熱が発生するので、 それから電池の外側で冷却され、かつ電解質を冷却することにより充電効率は増 加されその時充電時間は相当に短縮される。しかしながら、特別のキャップを使 用することはまた、繰返し充電後のキャップの障害物により、電解質それ自身の 循環において欠陥を生ずる。

本出願の同じ出願人の名称で登録されたイタリー特許出願Ｎｏ。

Ｖ　［９３ＡＯＯＯＯ３３によれば、高速充電を許容する蓄電池容器が提案され たが、ニーにおいて容器外箱のそれぞれのセル（中室）において、電解質の入口 用の少くとも１個の管が予知され、実質的に垂直な位置に配列され、容器の蓋上 に形成された一つの開口と交わっており、一方その他方の端は底面に近接して配 置されている。電解質のそれぞれのセルに対して常に、少くとも１個のレベル管 がまた予知され、蓋上に形成された開口と交わる一方の端と、夫々のセルの内部 に達することが必要である電解質のレベルと一致する他方の端とを上記レベル管 は有している。

その発明の好適な実施例によれば、レベル管は蓋に成型（モールド）され、一方 電解質の入口用の管は第１の部分に対し蓋内に部分的に成型され、残りの部分は 容器箱に成型され、かつその蓋と箱とか相互に付属するようになっている場合に その２つの部分は一緒に接合される。

それぞれのセルは電解質の挿入口と電解質の退出口用の出入口を具備している。

電解質の充電は、電解質を各要素、或はセル内部で循環させることにより発生す る。

先に述べた発明の不都合な点の一つは、電池内で電解質の循環をひき起こすため 、したがって電池の最初の充電を生ずるためには、電解質それ自身の循環用の挿 入口と若干の出力管用の若干の接続を提供する複雑な装置を使用することが必要 であることである。

本発明の一つの目的は電解質の初期充電用に使用されるべき装置を簡略化するこ とである。

もう一つの目的は、電池の充電の品質を改良し、各セルに対し等しい速度と等し い量において電解質の完全な循環を確実に行い、またより短い充電時間を得るこ とにある。

最後ではない一つの目的は、蓋に成型された上記電解質のレベル管と同様に、電 解質を分配させるすべてのチャンネルを有する電池用の容器を得るものである。

成型プロセス中に得られたすべての挿入口管を有する箱についても同じことが云 える。

最後に、もう一つの提案された目的は、２個の開口のみを有する蓋を得ることで あり、１つの開口は電解質を供給するためのものであり、もう１つの開口は最初 の充電の循環中の電解質の退出用のためであり、上記蓋はまた上まで一杯にする のに使用可能である。

以後一層多く指摘されることになる、上記およびその他のすべての目的は、プラ スチック材料より作製された蓄電池容器によって達成されるものであり、該蓄電 池容器は；蓄電池を形成し、電解質内に浸漬された部材を受入れるに適した１個 又は複数のセルを備えた箱を具備し、上記セルの各々は初期充電用の電解質を中 に入れた少くとも１個の管を存し、上記管は本質的に垂直な位置に配列され、蓋 に形成された開口とダクトを介して連絡する一方の端を有し、かつ該箱の底面に 近く配列された他方の端を有するものであり、 上記蓄電池容器は蓋を備え、該蓋は電解質を分配するためのチャンネルを介して 、箱内に存在する挿入用管に接続され、電解質を供給するための少くとも１個の 第１の開口と、その各々が各セルに所属するレベルチューブに接続された少くと も１個の第２の出口開口とを有するものであって、それぞれのレベル管は一端で 上記第２の開口と連絡し、一方その対向する端はそれぞれのセルで必要なレベル の高さにおいて末端をなすようになっていることを特徴とする、蓄電池容器に関 する。

好適な実施例によれば、上記蓋は挿入口開口から箱内に見出された各垂直な挿入 用管まで伸びている電解質分配用の上記チャンネルを有し、各チャンネルは本質 的に同じ長さと本質的に同じ充電損失とを有している。更に、すべてのチャンネ ル、挿入用管およびレベル管は成型プロセス中の窒素の共同注入により得られる 。

都合のよいことに、本発明によれば、チャンネルは同じ長さを有し、かつ電解質 を同じ量だけ同じ速度で各挿入管に達するようにさせるようなものであって、各 チャンネルは同数の湾曲部を有し、したがって同じ充電損失を確実に与え、チャ ンネルは電解質の挿入用の第１の開口からそれている。このようにして、各セル に属する各部材は注入可能であり、各セルの充電に必要な電解質の同じ量を吸収 可能である。

更に、少くとも部分的に乱流の流れを消去することにより、電池の内部を循環す る高速度の電解質が得られ、その結果として、充電時間の減少も亦達成され得る 。

更に、本発明のもう一つの好適な実施例によれば、蓋の上の第２の開口、即ち出 口開口は、すべてのセルにおける電解質の同じレベルを保証する目的を以て、満 杯にする動作用に都合よく使用され得る集電レセプタクルを有するものである。

もう一つの可能な実施例は、蓋それ自身の側面に開口を有する種々のレベル管を 接続するヘッダを提供するものであって、上記開口はキャップにより閉止される が、電池の動作中もしくは再充電動作中に電池から発生する排気煙を開口に導く ことが必要となった時に、電解質からの排気煙と蒸気を除去するための外管と接 続可能である。

本発明の適用可能性の別の範囲は本明細書中以下に与えられる詳細な説明から明 らかとなるものである。しかしながら、本発明の好適な実施例を示している間、 詳細な説明と特定の絶倒とは図面のみにより与えられることは理解せらるべきで ある。何となれば、本発明の精神と範囲内の種々の変更と修正とは、この詳細な 説明と図面から同業者にとって明らかとなるであろう。

−図１は箱から取外した蓋を有する、本発明に係る容器の透視図を示す。

一図２は本発明に係る蓋の平面図である。

−図３は電解質の分散用チャンネルを強調する、本発明に係る蓋の詳細図を示す 。

一図４はＩＶ’−ＩＶ’線に従う図３の詳細図である。

上記図面を参照し、特に図１を参照すれば、本発明に係る容器は、全体としてＩ で示される蓋と、全体として２で示される箱とより構成されることが観察され得 る。箱は垂直な区画壁４により分離された複数のセル３を具備している。夫々の セルは、電解質をセル内に挿入するのに適した垂直形押入管５を与えている。上 方部分には、蓋ｌが箱２に接着される時に蓋の中に見出される対応する挿入管を 用いて挿入管がボンディング接合されている。管５の下方部分は、最初の充電動 作の間に電解質の循環を許容するように、底面から僅かに分離されている。

都合の良いことに、本発明の実施例によれば、箱部内にある夫々の挿入管は窒素 の共同注入を用いた成型プロセスにより得られるものであり、それは箱の外壁と １つのセルと次のセルとの間の区分壁とにより形成されるかと（角）部に対応し て成型される。

図１に示された本発明の好適な実施例によれば、チャンネルは２つ宛隣接して成 型されている。

蓋１は、全体として７で示され、また窒素の共同注入を用いて成型プロセス中に 得られるチャンネルの迷路と交錯する開口６を備えている。更に精密には２つの 部分７１と７２とは開口６から分岐され、この両者か９０°の角を形成した後に 、それぞれは２個以上の分岐部、即ち分岐７１に対し７３と７４、および分岐７ ２に対し７５と７６、とに分割される。このように、蓋に所属していて、それか らボンディング接合又は類似の手段により、挿入チャンネル５に接続される予定 の挿入チャンネルの垂直部分５１は、チャンネル５１の各々に対し本質的に同一 の動作を有する電解質て供給される。この装置によって同じ速度て等しい量だけ 挿入チャンネル５１の夫々に電解質を一定の流量だけ確実に流しこむことは明ら かである。

各セル３内を循環する電解質はそれからレベルチャンネル８１を通って外に出る が、このチャンネルは垂直位置に配列され、ヘッダ８にすべて接続されている。

このヘッダ８は蓋ｌの上面に所属し、循環する電解質を排出するのに適した開口 １１と連絡する集電用レセプタクルｌＯに接続された中間チャンネル９を備えて いる。

既に指摘された通り、都合のよいことに、電池の最初の充電が一旦行われると、 集電用レセプタクルＩＯは、電池それ自身の寿命の間上まで一杯にする室として 使用され得る。実際に詰替に必要な電解質を開口１１を通って挿入することによ り、最初の充電の電解質の循環方向に比較して、現在反対方向に循環している電 解質は、同じレベルまで詰替するのに十分な量でセルに達することが容易に理解 され得るが、その理由は管８１は全く同じ長さを有し、したがってレベル安定器 として動作するからである。

本発明が提案された目的を達成する方法、即ち電池容器および特に、最初の充電 の電解質が開口６を通り入力するようにされ得る２つの開口６と１１のみを有す る蓋とが容器内を循環し、開口１１を通り排出する方法は十分に理解され得る。

それから、開口１１を通って電池の上まで満杯になることが電池の存続期間中に 容易に実行され得る。電池の加熱によりひき起こされた電解質の容積の増加を補 償することにより、レセプタクルｌＯは都合のよいことに電池動作中の電解質用 拡張レセプタクルとして又動作する。

図１と図３に現わされた蓋の特定の実施例によれば、ヘッダ８は蓋の側面の表面 上の開口８２に達するまで、ヘッダは少くとも一つの側面上に伸びており、上記 開口は通常キャップ８３により閉成される。

電池か作動する部屋の外に電池の動作中又は充電中に電池から発生した煙霧（ガ ス）を運ぶことが必要な場合に、キャップ８３は取除かれ、煙霧を室外空気に送 るために孔８２は排気管系に接続される。外部管系を蓋ｌの上方孔１１と接続す ることにより同様な効果が得られる。蓋の上にいくつかの重荷を置けるように電 池が配置されるとこのことが行われ得る。

その時にすべての提案された目的が如何にして達成されるがが理解され、特に最 初の充電中における分配を最高の合理性、有効性および規則性を以て電解質を分 配する目的を、少くとも成る広がりに対し電解質の本質的に層流を得るように、 したがって成る領域を等しくない状態で充電しておくことの可能なうず巻をでき るだけ避けるようにして上記目的の達成方法を理解することが可能である。更に 蓋の中に成型されたチャンネルを通って得られた等しいコースは同じ量の電解質 が同一の速度でそれぞれのセルに確実に流れるようにするものである。

更に、熱可塑性材料の成型プロセスにより、窒素の共同注入を用いて、蓋の内部 と箱の内部の両方に実現されるチャンネルは電池容器をしてその充電プロセスと 貯蔵プロセスを含む電池の構造に関し、完全に革命的に製造段階を変更すること の可能な電池容器を獲得することを許容するものである。実際に、本発明に係る 容器を用いれば、電池の最初の充電を迅速に、かつ組立線上で得ることが可能で あり、之は電解質の循環に必要な装置の簡単さのためであり、今回は本発明のお かげで電解質の挿入用にたった１つの挿入管および電池がすべてのセルで循環し た後に電池から出てゆく電解質に対したった１つの出力管に減少されるものであ る。

最後に、本発明により与えられる指示に従って得られた容器を用いて、電池の存 続期間中に再充電が行われる時に、孔６を通って空気を吹き込み、開口１１を通 って空気と煙霧を吸い込み、それによって再充電を更に迅速に行うことが可能に なる。

口Ｇ、２ 手続補正書 平成７年５月１５日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．プラスチック材料より構成された蓄電池容器であって、該容器は、蓄電池を 形成し、および電解質に浸漬された部材を受入れるための１個又はそれ以上のセ ル（３）を有する箱（２）を具備し、上記セルの端々は初期充電用の電解質の挿 入口用の少くとも１個の管（５）を有し、上記管は本質的に垂直な位置に配列さ れ、蓋に形成された開口（６）と連絡する１端と該箱の底面に近く配列された他 端とを備えたものであり、 該容器は少くとも１個の第１の入口開口（６）を有する蓋を有し、該蓋は電解質 の分配用のチャンネル（７１，７２，７３，７４，７５，７６）を介して箱の内 部と蓋の内部にある電解質挿入用管（５．５１）、およびその各々が各セルに属 するレベル管（８１）に接続された少くとも１個の第２の出口開口（１１）とに 接続されることを特徴とする蓄電池容器。 ２．上記挿入管（５，５１）、上記レベル管（８１）および上記チャンネル（７ １−７６）は、上記蓋（１）の厚み内部の成型プロセスにより得られることを特 徴とする、請求の範囲第１項記載の容器。 ３．蓋（６）に属する電解質の分配用のチャンネル（７１，７２，７３７４，７ ５，７６）は、電解質の入口用開口から始まり、遂にチャンネルがそれぞれの入 口管（５１）に達する、本質的に等しいコースを規定するようになっており、上 記コースは確実に本質的に同じ充電損失を得るようになっていることを特徴とす る、請求の範囲第１項又は第２項に記載の容器。 ４．上記第２の出口開口と上記レベル管との間に、その底面において上記レベル 管（８１）と連絡する少くとも１個のレセプタクルが存在し、上記レベル管（８ １）は、上記電池を詰め替えるのに適したものであることを特徴とする、請求の 範囲第１項又は第２項に記載の畜電池容器。 ５．上記箱と上記蓋の管（５，７，５１，８１，８）は、窒素の共同注入を用い て熱可塑性材料の成型プロセスにより得られるものであることを特徴とする、請 求の範囲第１項から第４項までのいずれかに記載の容器。 ６．箱の外部壁により、およびそれぞれのセルを次のセルから分割する垂直方向 の壁区分により、形成される各セルのすみに対応して入口管（５）が得られるこ とを特徴とする、請求の範囲第１項から第５項までのいずれかに記載の容器。 ７．それぞれの入口管（５）は次のセルの入口管に隣接することを特徴とする、 請求の範囲第６項記載の容器。 ８．レベル管（８１）を接続するヘッダ（８）は、蓋の側面の表面に存在する孔 （８２）を通って、蓋の側面の面と連絡する少くとも１個の端部を備えているこ とを特徴とする、先行する請求の範囲のいずれかに記載の容器。