JPH08287941A - バッテリ - Google Patents

バッテリ

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JPH08287941A
JPH08287941A JP7112513A JP11251395A JPH08287941A JP H08287941 A JPH08287941 A JP H08287941A JP 7112513 A JP7112513 A JP 7112513A JP 11251395 A JP11251395 A JP 11251395A JP H08287941 A JPH08287941 A JP H08287941A
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JP
Japan
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plate
battery
charging
anode
cathode
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Application number
JP7112513A
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English (en)
Inventor
Hideyori Takahashi
高橋英頼
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Individual
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Publication of JPH08287941A publication Critical patent/JPH08287941A/ja
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

(57)【要約】 【目的】 充電時に発生して電極板に付着する気泡を速
やかに除去できるようにすることを目的とする。 【構成】 陽極板2および陰極板3を振動させる振動手
段8を設け、充電時に上記振動手段8に駆動電流を供給
して所定の周波数で振動させ、上記振動によって各電極
板2、3を振動させるようにすることにより、充電時に
発生して各電極板2、3の表面に付着する気泡を取り除
き、各電極板2、3の表面が全面的に電解液7と接触さ
せることができるようにして、充電時の電気抵抗を減ら
して充電電流を十分に流して充電時間を短縮させること
ができようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はバッテリに係わり、特
に、陽極板および陰極板を電解液中に浸して構成したバ
ッテリに用いて好適なものである。
【0002】
【従来の技術】周知の通り、バッテリ(蓄電池)は種々
の産業分野で用いられているが、その代表的なものとし
て自動車に用いらる自動車用バッテリが知られている。
【0003】上記自動車用バッテリは、ガソリン車、ジ
ーゼル車を問わずに搭載され、エンジンの始動、点火、
照明およびその他の電装品の電源として用いられてい
る。ところで、現在最も多く使用されている自動車用バ
ッテリは作用物質が鉛であるところから鉛蓄電池ともい
われている。
【0004】上記鉛蓄電池は、鉛板よりなる2枚の電極
板の間にセパレータを挟んで絶縁するとともに、これら
の電極板およびセパレータを希硫酸よりなる電解液の中
に浸して構成している。
【0005】このように構成した鉛蓄電池は、陽極電極
板と陰極電極板との間に負荷を接続すると、各電極板の
作用物質と電解液とが有する化学的エネルギを電気的エ
ネルギとして取り出すことができるようになり、所定の
電圧の電流を上記負荷に流すことができる。
【0006】また、上記とは逆に、陽極電極板と陰極電
極板との間に充電器を接続して外部から電気的エネルギ
を与えると、上記陽極電極板および陰極電極板の作用物
質を、化学的エネルギを持った元の作用物質に再び戻す
ことができる可逆性を有している。したがって、バッテ
リの場合は必要に応じて電気的エネルギを取り出すとと
もに、上記取り出した分の電気的エネルギを充電によっ
て補充することができるので、繰り返し使用することが
可能となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述のように構成され
たバッテリにおいては、電気的エネルギを与えて充電す
ると、充電に伴って水素ガスと酸素ガスとの混合ガスが
発生し、上記発生した混合ガスが気泡となって電極板に
付着する。
【0008】上記混合ガスの気泡が付着すると、その部
分の電極板は電解液と直接接触することができなくな
る。しかも、上記水素ガスと酸素ガスとの混合ガスによ
る気泡は電流を殆ど通さないので、電気抵抗が増大して
電流が流れ難くなるとともに、気泡が付着している電極
板部分は充電作用が殆ど行われないことになる。
【0009】本発明は上述の問題点にかんがみ、充電時
に発生して電極板に付着する気泡を速やかに除去できる
ようにすることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のバッテリは、陽
極板と陰極板とを電解液中に対向させて配置してなるバ
ッテリにおいて、上記陽極板および陰極板を振動させる
振動手段を設けたことを特徴とするバッテリである。
【0011】また、本発明の他の特徴とするところは、
上記振動手段は、上記陽極板および陰極板内に埋設され
て設けられていることを特徴とする。
【0012】また、本考案のその他の特徴とするところ
は、上記振動手段は、上記陽極板および陰極板が収納さ
れているバッテリケーシング内に取り付けられているこ
とを特徴とする。
【0013】また、本考案のその他の特徴とするところ
は、上記振動手段は、上記陽極板および陰極板が収納さ
れているバッテリケーシングの外部に取り付けられてい
ることを特徴とする。
【0014】また、本考案のその他の特徴とするところ
は、陽極板と陰極板とを電解液中に対向させて配置して
なるバッテリにおいて、上記陽極板および陰極板を振動
させる振動手段と、上記振動手段に駆動電流を供給する
駆動電流供給手段と、上記陽極板および陰極板に流され
る充電電流を検出し、充電が開始された時に上記駆動電
流供給手段を自動的に動作させるようにする充電電流検
出手段とを設けたことを特徴とする。
【0015】
【作用】本発明は上記技術手段よりなるので、充電時に
駆動電流が供給されると上記振動手段が所定の周波数で
振動するので、上記振動によって各電極板が振動される
ことになる。これにより、充電時に発生して各電極板の
表面に付着している気泡が取り除かれることとなり、各
電極板の表面が電解液と全面的に接触できるようにな
る。したがって、充電時の電気抵抗を減らすことができ
るとともに、電極板の表面を全面的に電解液と接触させ
ることができるので、充電作用を良好に行うことができ
るようになる。
【0016】また、本発明の他の特徴によれば、充電が
開始されると、それを充電電流検出手段が検出して駆動
電流供給手段を自動的に動作させるので、充電する時に
手動でもって振動板に駆動電流を流す手間を省略するこ
とができる。
【0017】
【実施例】次に、添付図面を参照しながら本発明のバッ
テリの充電装置の一実施例を詳述する。図1は、本発明
のバッテリの外観を示す斜視図である。
【0018】図1に示したように、このバッテリはバッ
テリケーシング1の内部に6個の単位電池が設けられて
いて、全体として12Vの電圧が得られるように構成さ
れている。
【0019】各単位電池には、陽極板2および陰極板3
がそれぞれ設けられているとともに、上記陽極板2およ
び陰極板3の間には隔離板(セパレータ)4が配設され
ていて、上記隔離板4によって上記陽極板2と陰極板3
とが絶縁されている。
【0020】これらの陽極板2および陰極板3は、上記
バッテリケーシング1の上面に設けられている陽極用タ
ーミナル5および陰極用ターミナル6に電気的に接続さ
れており、上記陽極用ターミナル5および陰極用ターミ
ナル6を介して外部の負荷や充電器に接続されている。
【0021】また、上記バッテリケーシング1の内部に
は電解液7が入れられており、上記陽極板2、陰極板3
および隔離板4は上記電解液7に浸った状態で上記バッ
テリケーシング1の内部に配設されている。なお、電解
液7を補充するためのベントプラグ9が各単位電池にそ
れぞれ設けられている。
【0022】上記の構成はバッテリの一般的な構成であ
り、本発明のバッテリは、図2に詳細に示すように、陽
極板2および陰極板3の内部に振動板8を配設してい
る。上記振動板8は、交流電圧が印加されると振動する
セラミック圧電素子によって構成されているものであ
り、その振動により上記陽極板2および陰極板3が振動
されるようになされている。
【0023】次に、上記のように構成された本実施例の
バッテリの動作を説明する。図3に示すように、陽極用
ターミナル5と陰極用ターミナル6との間に負荷10が
接続されると、負荷10に応じた大きさの放電電流S1
が流れるようになる。
【0024】上記放電電流S1が流れると、陽極板2お
よび陰極板3は電解液7中の硫酸分と結合して硫酸鉛に
変化する。また、電解液7中の硫酸の水素は陽極作用物
質の酸素と結合して水となるので、電解液7の濃度が低
下する。
【0025】また、陽極用ターミナル5と陰極用ターミ
ナル6との間に充電器11が接続されると、充電器11
に応じた大きさの充電電流S2が流れるようになる。上
記充電電流S2は、放電電流S1とは逆方向に流れるの
で、この場合は陽極板2および陰極板3に形成された硫
酸鉛が過酸化鉛となり、硫酸分は電解液7に戻されるこ
とになる。
【0026】したがって、充電を行うと陽極板2および
陰極板3の作用物質が放電前の状態に戻るとともに、放
電によって薄くなった電解液7の硫酸濃度が濃くなり、
化学的な成分が放電前の状態に戻ることになる。
【0027】上述のように充電電流S2を流して充電を
行うと、水素ガスと酸素ガスとの混合ガスが盛んに発生
し、これが気泡12となって陽極板2および陰極板3の
表面に付着する。
【0028】上記気泡12が付着すると、陽極板2およ
び陰極板3の表面は電解液7と直接接触することができ
なくなる。また、上記気泡12は電流を通さないので、
気泡12が付着すると化学反応する面積が減少するとと
もに、電気抵抗が増加するので、充電作用が十分に得ら
れないようになる。
【0029】このような不都合を防止するために、本実
施例のバッテリの場合には、充電を開始して充電電流S
2を検出すると、上記振動板8に駆動電流S3を供給す
るようにしている。
【0030】上記駆動電流S3が流されると、振動板8
は上記駆動電流S3の周波数に応じた周波数でもって振
動を開始する。この振動が伝わることにより、上記陽極
板2および陰極板3が振動するので、気泡12はこれら
の電極板2、3の表面に付着していることができなくな
る。
【0031】表面に付着していた気泡12がなくなる
と、陽極板2および陰極板3は電解液7と直接接触する
面積が増加するので、電気抵抗が減少して上記陽極板2
および陰極板3と電解液7との間の充電作用が急速に増
加する。
【0032】図3および図4に示した例は、各電極板
2、3内に振動板8を設けたので、これらの電極板2、
3を直接振動させることができる。したがって、この場
合は小さな振動エネルギーで気泡12を良好に取り除く
ことができる。
【0033】しかし、本発明はこのように振動板8を各
電極板2、3内に設けることなく種々の場所に設けるこ
とができる。例えば、図5の断面図に示すように、バッ
テリケーシング1の内部の底部に取り付けるようにして
もよい。なお、この場合は、振動板8を被覆材13で被
覆するのがよい。
【0034】また、図6の断面図に示すように、振動板
8をバッテリケーシング1の外部に取り付けるようにし
てもよい。この場合、バッテリケーシング1の底部に取
り付けてもよく、また、バッテリケーシング1の左右の
側面に取り付けるようにしてもよい。
【0035】上記駆動電流S3は、手動で供給するよう
にしてもよいが、充電電流S2を検出して自動的に供給
するように構成してもよい。例えば、図7の機能構成図
に示すように、充電電流検出手段14および駆動電流供
給手段15を設け、充電器11から各電極板2、3に供
給される充電電流S2を検出するようにする。
【0036】そして、上記充電電流検出手段14が充電
電流S2を検出したら、検出信号S4を駆動電流供給手
段15に導出する。駆動電流供給手段15は、検出信号
S4が与えられたら、駆動電流S3を振動板8に出力し
て振動板8を振動させるようにする。
【0037】上記駆動電流S3は任意の周波数の交流電
流でよいが、可聴周波数帯だとうるさいので、超音波帯
にするか、または20 以下の周波数帯にするのがよ
い。上述のように構成した本発明のバッテリは、種々の
用途に使用することができるが、特に、大電流を充放電
する必要がある電気自動車用のバッテリに用いると本発
明の効果をよりいっそう発揮することができ。
【0038】続いて図8にもう1つの例を示す。この例
は槽20中に水21を入れ、水21中にバッテリケーシ
ング1を入れ、槽20の底面に超音波振動板8を設けた
ものである。バッテリケーシング1は支持体22によっ
て槽20中に保持される。超音波振動板8の振動によっ
て超音波が水21中に伝わり、バッテリケーシング1を
振動させ、且つ陽極板、陰極板を振動させる。これによ
り各電極板に付着する気泡を取り除き、充電時間を大幅
に短くできる。
【0039】
【発明の効果】本発明は上述したように、陽極板および
陰極板を振動させる振動手段を設けたので、充電時に上
記振動手段に駆動電流を供給することにより所定の周波
数で振動させて各電極板を振動させることができる。こ
れにより、充電時に発生して各電極板の表面に付着して
いる気泡を取り除くことができ、各電極板の表面を全面
的に電解液と接触させることができる。したがって、充
電時の電気抵抗を減らして充電電流を十分に流すことが
でき、充電時間を大幅に短縮することができる。
【0040】また、本発明の他の特徴によれば、陽極板
および陰極板に流される充電電流を検出して駆動電流供
給手段を自動的に動作させる充電電流検出手段を設けた
ので、充電が開始されたときに上記駆動電流供給手段を
自動的に動作させることができ、充電する時に手動でも
って振動板に駆動電流を流す手間を省略し、充電時に発
生して上記各電極板の表面に付着する気泡を容易に、か
つ確実に取り除くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のバッテリの全体構成を示す斜視図であ
る。
【図2】電極板の内部に振動板を配設している状態を示
す断面図である。
【図3】放電状態を説明するための断面図である。
【図4】充電状態を説明するための断面図である。
【図5】振動板の配設態様の変形例を示す断面図であ
る。
【図6】振動板の配設態様の変形例を示す断面図であ
る。
【図7】本発明の機能的な構成を示すブロック図であ
る。
【図8】水槽中にバッテリケーシングを入れた実施例図
である。
【符号の説明】
1 バッテリケーシング 2 陽極板 3 陰極板 4 隔離板 5 陽極用ターミナル 6 陰極用ターミナル 7 電解液 8 振動板 10 負荷 11 充電器 12 気泡 13 被覆材 14 充電電流検出手段 15 駆動電流供給手段

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 陽極板と陰極板とを電解液中に対向させ
    て配置してなるバッテリにおいて、 上記陽極板および陰極板を振動させる振動手段を設けた
    ことを特徴とするバッテリ。
  2. 【請求項2】 上記振動手段は、上記陽極板および陰極
    板内に埋設されて設けられていることを特徴とする請求
    項1に記載のバッテリ。
  3. 【請求項3】 上記振動手段は、上記陽極板および陰極
    板が収納されているバッテリケーシング内に取り付けら
    れていることを特徴とする請求項1に記載のバッテリ。
  4. 【請求項4】 上記振動手段は、上記陽極板および陰極
    板が収納されているバッテリケーシングの外部に取り付
    けられていることを特徴とする請求項1に記載のバッテ
    リ。
  5. 【請求項5】 陽極板と陰極板とを電解液中に対向させ
    て配置してなるバッテリにおいて、 上記陽極板および陰極板を振動させる振動手段と、 上記振動手段に駆動電流を供給する駆動電流供給手段
    と、 上記陽極板および陰極板に流される充電電流を検出し、
    充電が開始された時に上記駆動電流供給手段を自動的に
    動作させるようにする充電電流検出手段とを設けたこと
    を特徴とするバッテリ。
JP7112513A 1995-04-13 1995-04-13 バッテリ Pending JPH08287941A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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