JPH0896786A - 鉛蓄電池 - Google Patents

鉛蓄電池

Info

Publication number
JPH0896786A
JPH0896786A JP6226582A JP22658294A JPH0896786A JP H0896786 A JPH0896786 A JP H0896786A JP 6226582 A JP6226582 A JP 6226582A JP 22658294 A JP22658294 A JP 22658294A JP H0896786 A JPH0896786 A JP H0896786A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
porous body
lead
explosion
exhaust plug
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6226582A
Other languages
English (en)
Inventor
Kei Ishimaki
圭 石牧
Seiji Anzai
誠二 安齋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP6226582A priority Critical patent/JPH0896786A/ja
Publication of JPH0896786A publication Critical patent/JPH0896786A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/308Detachable arrangements, e.g. detachable vent plugs or plug systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/383Flame arresting or ignition-preventing means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/394Gas-pervious parts or elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/60Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
    • H01M50/668Means for preventing spilling of liquid or electrolyte, e.g. when the battery is tilted or turned over
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、減液,溢液性能の改善・向上に有
効な排気栓を備えた鉛蓄電池に関するものであり、苛酷
な条件下においても減液,溢液性能の優れた鉛蓄電池を
提供することを目的としている。 【構成】 鉛蓄電池内部で発生したガスは開口部1を通
って、排気孔2から排出され、これら開口部1と排気孔
2の間には外部側に多孔体3と内部側に多孔体4を設け
られており、多孔体3と多孔体4とは空間部5を隔てて
設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、減液,溢液性能の改善
・向上に有効な排気栓を備えた鉛蓄電池に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年、4WDなどの特殊車両に代表され
るように、車両は目覚ましい発展を遂げており、それに
ともない交通環境が大きく変化してきている。このよう
な変化は、車両に積まれている鉛蓄電池にも大きな影響
をもたらす。
【0003】一般に、鉛蓄電池はメンテナンスとして補
水作業が最も重要であるが、減液特性を改善することで
補水作業を軽減することができ、現在はメンテナンスフ
リー鉛蓄電池が主流となっている。この減液の原因とし
ては、電池使用中の充電電圧により水が電気分解され、
電気分解により発生したガスが排気栓の排気孔より排出
されることが挙げられる。
【0004】鉛蓄電池では、過充電時に電解液が電気分
解してしまい、水素ガスや酸素ガスが発生してしまう。
従って、これらのガスを外部へ逃がすためにガス排気孔
を有した排気栓を用いる必要があり、この排気栓として
防爆フィルター材を採用していた。この防爆フィルター
は、逆火を防止するために、比較的高い通気抵抗の多孔
体を一つ装着したものである。
【0005】他の減液の原因としては、上記のように比
較的高い通気抵抗の多孔体を防爆フィルターとして用い
ると、自動車等の走行による振動により発生した電解液
の飛沫が排気栓の排気孔周辺に付着し、この飛沫がガス
圧により排気栓の排気孔より排出されてしまうことも挙
げられる。この対策として、排気栓内部を迷路構造にす
ることがおこなわれてきた。
【0006】一方、極板格子材料についても検討され、
ガス過電圧の高い合金が採用されている。具体的には、
ガスが発生し始めるガス過電圧の低いアンチモン系合金
から、アンチモンの含有量を減らした低アンチモン合金
や、更には全く新しいカルシウム合金を用いることで、
ガス発生のないメンテナンスフリー電池が製品化されて
いる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の防爆
フィルターを排気栓として用いた鉛蓄電池では、4WD
などの特殊車両のように比較的高い振動が加わる環境で
使用された場合、防爆フィルターから連続的に溢液する
という不具合が発生した。
【0008】このような防爆フィルターでは、電解液の
飛沫は一旦は防爆フィルターに付着するものの、防爆フ
ィルターに施した撥水剤により還流される。しかし、長
期間使用していると、防爆フィルターに施した撥水剤が
劣化し、撥水効果がなくなり、電解液の飛沫は防爆フィ
ルターに含有される。防爆フィルターの口径は防爆性を
優先して設計されており、比較的小さくなっているの
で、防爆フィルターに含有された電解液は、排出される
ガスの圧力によって連続的に溢液し、その結果電池蓋上
面を硫酸で汚染するだけでは無く、エンジンルーム内の
電池周辺機器を損傷させたり、場合によっては、配線を
劣化させてショートによる車両火災が発生してしまう等
の大きな問題を引き起こしてしまう。
【0009】本発明は上記課題を解決するもので、減
液,溢液性能の改善・向上に有効な排気栓を備えた自動
車用鉛蓄電池を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、鉛蓄電池の排気栓には防爆フィルターを備
え、この防爆フィルターは空間を隔てた2つの多孔体か
ら構成されており、前記2つの多孔体のうち前記排気栓
の外部側の多孔体は前記排気栓の内部側の多孔体より通
気抵抗値が高い構成である。
【0011】その多孔体の通風値は、0.15l/分の
エアー送風量の時水中マノメータの数値が外部側の多孔
体は20mm〜200mmの範囲であり、内部側の多孔
体は0mm〜5mmの範囲が好ましい。
【0012】また、2つの多孔体の間の空間は、2mm
以上が好ましく、さらには上部多孔体には撥水性を持た
せ、その撥水性は多孔体の内部より表面近傍の方を強く
した構成が好ましい。
【0013】
【作用】本発明は上記した構成により、飛沫電解液や硫
酸ミスト等は内部側の多孔体が吸収することができ、内
部側の多孔体の吸水絶対量に到達した場合や微振動等が
かけられた場合に電解液として容易に下方部へ還流され
るのである。よって、従来の防爆性能を有しながら、減
液抑制効果および溢液抑制効果を維持することができ
る。
【0014】また、通気抵抗値が0.15l/分のエア
ー送風量の時、水中マノメータの数値が0mm〜5mm
の範囲である多孔体を内部側に設けたことにより電解液
が容易に還流できるものである。さらに、通気抵抗値が
0.15l/分のエアー送風量の時、水中マノメータの
数値が20mm〜200mmの範囲である多孔体を内部
側に設けたことにより従来の防爆性能を維持できるもの
である。
【0015】また、外部側の多孔体に撥水性を持たせた
場合、内部側の多孔体を設けたことにより外部側の多孔
体へ付着する電解液(硫酸成分)を極めて少量に抑制す
ることが可能となり、外部側の多孔体の撥水性は電池寿
命末期まで維持することができ、安定した溢液抑制効果
を発揮できるものである。
【0016】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。
【0017】図1は本実施例の排気栓の断面図であり、
鉛蓄電池内部で発生したガスは開口部1を通って、排気
孔2から排出される。これら開口部1と排気孔2の間に
は外部側に多孔体3と内部側に多孔体4を設けられてお
り、多孔体3と多孔体4とは空間部5を隔てて設けられ
ている。
【0018】多孔体3は、減液を抑制する効果をもち、
且つ多孔体の目づまりによる電池膨れの危険性のない範
囲に通気抵抗値を設定する必要がある。そこで、各通気
抵抗値を持つ多孔体を電池に装着させ、90℃中14.
5V定電圧充電で5日を1サイクルとし、それを4サイ
クル行った時の減液量及び電池短側面膨れを測定した。
この結果を図2に示す。この結果から、通気抵抗値が高
すぎると電池短側面の膨れが大きくなり、電池破裂の危
険性を伴うが、逆に低すぎると減液抑制効果が低下して
しまう。よって、上部多孔体3としては0.15l/分
のエアー送風量の時、水中マノメータの数値が20〜2
00mmであるとよい。
【0019】多孔体4の通気抵抗値についての検討は、
各通気抵抗値を持つ多孔体に電解液と同じ成分を含水率
100%吸収させ、これを図3に示すような筒状のもの
に装着し、0.3Grmsランダム振動を10分間加え
た時の、試験前後の多孔体の重量変化を測定し、還流率
を調べた。その結果を、図4に示す。この結果から、下
部多孔体4の通気抵抗値は0.15l/分のエアー送風
量の時、水中マノメータの数値が0〜5mmの範囲にす
るとよい。
【0020】よって、多孔体3より多孔体4の通気抵抗
値が低く、上部多孔体3は通気抵抗値が0.15l/分
のエアー送風量の時、水中マノメータの数値が20〜2
00mmの範囲のものであり、下部多孔体4は通気抵抗
値が0.15l/分のエアー送風量の時、水中マノメー
タの数値が0〜5mmの範囲のものが好ましい。
【0021】つぎに、多孔体3と多孔体4の間に設けた
空間部5について検討する。図1に示すように、高い振
動により発生した電解液の飛沫(ロ)は、撥水処理の施
してない多孔体4に到達し、吸収される。多孔体4は表
面近傍の孔径が内部の孔径より小さく構成されているた
め、吸収された電解液成分は絶対含有量に達した場合や
微振動等が加わった場合、容易に下方部すなわち電槽内
部へ還流される。また、ガス(イ)の圧力で電解液の飛
沫(ロ)が空間部5に飛出しても撥水剤を施してないた
め、瞬間的に多孔体4に再吸収される。又、この時ガス
圧力により飛出した電解液成分は、直接多孔体3に付着
しない様な高さ距離を確保しなければならない。
【0022】必要な空間距離を求めるために、多孔体4
から電解液成分が飛出した場合、振動発生下でも多孔体
3への転移・付着現象を起こしえるかを調べた。具体的
には多孔体3へは撥水処理は行わず、更に多孔体4へは
あらかじめ電解液を限界まで吸収させ、各々の多孔体を
距離を変えて設置し、一般走行のランダム振動(0.3
Grms)の再現波を加えて振動させ、14.5V定電
圧充電をしながら10分間テストを行い、多孔体3から
の電解液成分の飛出、すなわち溢液の有無を確認した。
このテスト結果を図6に示す。すなわち、必要な空間距
離は少なくとも2mm以上であることが望ましく今回の
実施例では3mmの高さにした。このことより、本実施
例構造に於いては多孔体4から電解液の飛出があった場
合でも、多孔体3へ転移し撥水性能を低下させる様なこ
とはなく、その結果撥水性能の低下に伴う溢液不具合も
回避出来た。
【0023】本実施例において2つの多孔体の材質は、
酸化アルミナ粉体の焼結体をベースとしたものを用い
た。この焼結体を用いた理由は、従来用いられていた防
爆フィルターは、主に酸化アルミナをベースとしたもの
であり、生産設備面から考慮して容易に任意の通気抵抗
値に生産対応することが可能だからである。しかしなが
ら、通気抵抗値をコントロールすることが、第一の部品
の条件であるため、酸化アルミナにこだわることなく、
例えば樹脂性の多孔体等も同様の効果を得ることができ
る。
【0024】なお、本実施例のように酸化アルミナを使
用する場合、多孔体3には撥水性を持たせるために撥水
処理が必要となるが、撥水剤としてのシリコン系オイル
にて後処理を行う。この際、この後処理を2度行う等に
より表面近傍部の撥水剤の付着量を高め、表面近傍部分
で飛沫により出来る水滴をより早く容易に還流させるこ
とができる。
【0025】また、2つの多孔体の表面近傍の孔径を多
孔体内部の孔径より小さくすることにより、飛沫を効率
よく多孔体の表面で水滴状にとどまらせ、電槽内部で発
生したガスだけを効率よく排出することができる。具体
的には、焼結温度と成形スピードをコントロールしなが
ら焼結させることにより、表面近傍の孔径は内部の孔径
より小さく作ることができる。
【0026】以上の検討結果をまとめて、振動溢液限界
試験を行った。この試験は70℃中で1A定電流充電を
しながら10分間振動を加えた時の、本実施例の電池と
従来の電池の溢液限界を測定したものである。この結果
を図6に示す。この結果から明らかなように、本実施例
は従来例より良好な結果が得られた。
【0027】なお、本実施例では電解液の飛沫(ロ)が
直接多孔体4に付着してしまう構造であるが、排気栓自
身を図7に示すような迷路構造とすることで、電池寿命
末期までより安定した溢液限界を維持できるものであ
る。
【0028】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば比較的高い振動が加わる環境で使用された場合
でも、電槽内部へ還流されるので、長期間使用しても防
爆フィルターから連続的に溢液するという不具合が発生
せず、車両の著しい発展による特殊車両にみる高振動や
交通環境が変化する状況下においても、優れた溢液特性
を発揮し、又、電池寿命末期までの期間その性能を維持
・継続することができる鉛蓄電池を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の排気栓断面図
【図2】通気抵抗値の違う多孔体を90℃、14.5V
定電圧充電×5日を4サイクル行った時の減液量及び電
池短側面膨れを測定した結果を示す図
【図3】加振動の概念図
【図4】通気抵抗値の違う多孔体に電解液を吸収させ
0.3Grmsランダム振動を加えた時の電解液の還流
率を測定した結果を示す図
【図5】2つの多孔体の間の距離が溢液へ及ぼす影響を
示す図
【図6】本実施例の電池と従来の電池の溢液限界を測定
した結果を示す図
【図7】本発明の他の実施例の排気栓断面図
【符号の説明】
1 開口部 2 排気孔 3 外部側の多孔体 4 内部側の多孔体 5 従来の防爆フィルター 6 空間部 イ ガス ロ 飛沫

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】排気栓を設けた鉛蓄電池であって、前記排
    気栓には防爆フィルターが備えられ、この防爆フィルタ
    ーは空間を隔てた2つの多孔体から構成されており、前
    記2つの多孔体のうち前記排気栓の外部側の多孔体は前
    記排気栓の内部側の多孔体より通気抵抗値が高いことを
    特徴とする鉛蓄電池。
  2. 【請求項2】外部側の多孔体の通気抵抗値は、0.15
    l/分のエアー送風量の時、水中マノメータの数値が2
    0mm〜200mmであり、内部側の多孔体の通気抵抗
    値は、0.15l/分のエアー送風量の時、水中マノメ
    ータの数値が0mm〜5mmであることを特徴とする請
    求項1記載の鉛蓄電池。
  3. 【請求項3】2つの多孔体の間の空間は、2mm以上で
    あることを特徴とする請求項1記載の鉛蓄電池。
  4. 【請求項4】外部側の多孔体は撥水性を備え、その撥水
    性は多孔体内部より表面近傍を強くしたことを特徴とす
    る請求項1記載の鉛蓄電池。
JP6226582A 1994-09-21 1994-09-21 鉛蓄電池 Pending JPH0896786A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6226582A JPH0896786A (ja) 1994-09-21 1994-09-21 鉛蓄電池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6226582A JPH0896786A (ja) 1994-09-21 1994-09-21 鉛蓄電池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0896786A true JPH0896786A (ja) 1996-04-12

Family

ID=16847438

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6226582A Pending JPH0896786A (ja) 1994-09-21 1994-09-21 鉛蓄電池

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0896786A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012022927A (ja) * 2010-07-15 2012-02-02 Daiden Co Ltd 蓄電池用液栓、及びその形成方法
CN102403467A (zh) * 2011-11-10 2012-04-04 深圳市豪鹏科技有限公司 防爆二次电池
JP2015207386A (ja) * 2014-04-18 2015-11-19 パナソニックIpマネジメント株式会社 鉛蓄電池
CN107978714A (zh) * 2017-12-27 2018-05-01 河北银隆新能源有限公司 一种锂离子电池的排气装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012022927A (ja) * 2010-07-15 2012-02-02 Daiden Co Ltd 蓄電池用液栓、及びその形成方法
CN102403467A (zh) * 2011-11-10 2012-04-04 深圳市豪鹏科技有限公司 防爆二次电池
JP2015207386A (ja) * 2014-04-18 2015-11-19 パナソニックIpマネジメント株式会社 鉛蓄電池
CN107978714A (zh) * 2017-12-27 2018-05-01 河北银隆新能源有限公司 一种锂离子电池的排气装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1164005C (zh) 催化剂在备用阀控式铅酸电池中的使用
JP7219244B2 (ja) 耐酸化性積層セパレータ
JPH01221856A (ja) 蓄電池排気栓用フィルター及びその製造方法
WO2009130740A1 (ja) 鉛蓄電池
JP4887648B2 (ja) 鉛蓄電池
JP2008235055A (ja) 鉛蓄電池
JPH0896786A (ja) 鉛蓄電池
JP5145707B2 (ja) 鉛蓄電池
JP4449527B2 (ja) 鉛蓄電池
JP4887649B2 (ja) 制御弁式鉛蓄電池
JP3257223B2 (ja) 自動車用鉛蓄電池
JPS61161656A (ja) 蓄電池用液口栓
JP3502139B2 (ja) 自動車用鉛蓄電池
JP2002313317A (ja) 蓄電池用液口栓およびその蓄電池用液口栓を備えた蓄電池
JP2011171039A (ja) 鉛蓄電池用の排気栓および鉛蓄電池
JP6855970B2 (ja) 鉛蓄電池
JP6717318B2 (ja) 鉛蓄電池用セパレータおよび鉛蓄電池
JPH08102310A (ja) 鉛蓄電池排気栓
CN109860472A (zh) 多孔复合隔膜,其制备方法和包含其的锂离子电池
JP5082185B2 (ja) 鉛蓄電池
JPS59186251A (ja) 密閉形鉛蓄電池
JPH0419729Y2 (ja)
JP2007250361A (ja) 鉛蓄電池
KR20240014185A (ko) 황화수소가스 제거를 위하여 황화수소가스제거용패드가 형성된 납축전지 상카바 제조 방법
JPS594448Y2 (ja) 鉛蓄電池