JPH09102325A - 蓄電池の構造とその充放電方法 - Google Patents
蓄電池の構造とその充放電方法Info
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- JPH09102325A JPH09102325A JP7286597A JP28659795A JPH09102325A JP H09102325 A JPH09102325 A JP H09102325A JP 7286597 A JP7286597 A JP 7286597A JP 28659795 A JP28659795 A JP 28659795A JP H09102325 A JPH09102325 A JP H09102325A
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- 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
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 負極活物質の硫化を防止して電池寿命の延長
を図る。 【解決手段】 電槽１０内の極板群を、上部極板群１５
と下部極板群２５とに電気的に分割して、上部極板群１
５が位置する蓄電池上部と、下部極板群２５が位置する
蓄電池下部とを別々に充放電可能に構成する。そして充
電時に、蓄電池下部の充電量が蓄電池上部より多くなる
ようにするか、蓄電池下部への充電電流を蓄電池上部以
上とするか、または蓄電池下部をＰＴＣヒータで加熱し
ながら充電するか、または放電時に、蓄電池上部の放電
量が蓄電池下部以上となるよにするか、蓄電池上部をＰ
ＴＣヒータで加熱しながら放電する等により負極活物質
の硫化を防止する。
を図る。 【解決手段】 電槽１０内の極板群を、上部極板群１５
と下部極板群２５とに電気的に分割して、上部極板群１
５が位置する蓄電池上部と、下部極板群２５が位置する
蓄電池下部とを別々に充放電可能に構成する。そして充
電時に、蓄電池下部の充電量が蓄電池上部より多くなる
ようにするか、蓄電池下部への充電電流を蓄電池上部以
上とするか、または蓄電池下部をＰＴＣヒータで加熱し
ながら充電するか、または放電時に、蓄電池上部の放電
量が蓄電池下部以上となるよにするか、蓄電池上部をＰ
ＴＣヒータで加熱しながら放電する等により負極活物質
の硫化を防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、密閉式鉛電池等
の蓄電池の長寿命化を図るための構造と充放電方法に関
するものである。
の蓄電池の長寿命化を図るための構造と充放電方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】車両等に搭載されている従来の一般的な
蓄電池としては、例えば『自動車技術ハンドブック』
設計編（社団法人自動車技術会発行）第４２２頁ないし
第４２３頁に記載されているものがある。この蓄電池
は、図６に示すように、鉛および鉛酸化物の粉末をペー
スト状の活物質として、鉛合金の格子板に充填した正極
板１および負極板２と、合成樹脂繊維を主原料としたセ
パレータ板（隔離板）３と、ガラス繊維製のガラスマッ
ト４と、合成樹脂製の電槽５、蓋６および液口栓７と、
希硫酸を使用した電解液（図示せず）と、鉛合金製の接
続部８および端子９などで構成されている。
蓄電池としては、例えば『自動車技術ハンドブック』
設計編（社団法人自動車技術会発行）第４２２頁ないし
第４２３頁に記載されているものがある。この蓄電池
は、図６に示すように、鉛および鉛酸化物の粉末をペー
スト状の活物質として、鉛合金の格子板に充填した正極
板１および負極板２と、合成樹脂繊維を主原料としたセ
パレータ板（隔離板）３と、ガラス繊維製のガラスマッ
ト４と、合成樹脂製の電槽５、蓋６および液口栓７と、
希硫酸を使用した電解液（図示せず）と、鉛合金製の接
続部８および端子９などで構成されている。
【０００３】そして、従来の蓄電池は、概して充放電
時、特に充電末期における硫酸の拡散挙動の特色とし
て、蓄電池の上部では低比重に、また下部では高比重に
なる。そして、蓄電池の寿命サイクル中でもこの状態が
維持され、硫酸が均一に分散されることがない。したが
って、高比重の極板下部では、正極板１の活物質の泥状
化をはじめ、正極板１の格子板の腐食がより一層促進さ
れて電池寿命に影響を及ぼすことが知られている。
時、特に充電末期における硫酸の拡散挙動の特色とし
て、蓄電池の上部では低比重に、また下部では高比重に
なる。そして、蓄電池の寿命サイクル中でもこの状態が
維持され、硫酸が均一に分散されることがない。したが
って、高比重の極板下部では、正極板１の活物質の泥状
化をはじめ、正極板１の格子板の腐食がより一層促進さ
れて電池寿命に影響を及ぼすことが知られている。
【０００４】図７および図８は、上記蓄電池の放電サイ
クルにおける電解液の比重の経時変化を、電槽５内の上
部と中部と下部の３つの部位において測定した値を示す
線図で、上部、中部、下部のそれぞれの高さにおける比
重経時変化を、極板上部における測定値をＡ線で、極板
中部における測定値をＢ線で、極板下部における測定値
をＣ線でそれぞれ示してある。なお、図７において矢印
Ｓは放電終期を示し、図８において矢印Ｍは充電末期を
示す。
クルにおける電解液の比重の経時変化を、電槽５内の上
部と中部と下部の３つの部位において測定した値を示す
線図で、上部、中部、下部のそれぞれの高さにおける比
重経時変化を、極板上部における測定値をＡ線で、極板
中部における測定値をＢ線で、極板下部における測定値
をＣ線でそれぞれ示してある。なお、図７において矢印
Ｓは放電終期を示し、図８において矢印Ｍは充電末期を
示す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】したがって、図８から
分かるように、極板上部Ａにおいては、充填末期Ｍの比
重が１．２７５まで回復して見かけ上戻っているが、極
板下部Ｃの比重は１．３００以上となり、極板近傍では
高濃度硫酸が漂っている。その結果、正極板１の活物質
の泥状化が激しくなり、正極板１の格子板の腐食が深く
進行するという問題があった。
分かるように、極板上部Ａにおいては、充填末期Ｍの比
重が１．２７５まで回復して見かけ上戻っているが、極
板下部Ｃの比重は１．３００以上となり、極板近傍では
高濃度硫酸が漂っている。その結果、正極板１の活物質
の泥状化が激しくなり、正極板１の格子板の腐食が深く
進行するという問題があった。
【０００６】また、上記蓄電池においては、構造的に充
電末期でも電解液中の硫酸の撹拌がないため、電解液の
下方部分の高比重化がより進行する。したがって、負極
板２の活物質が硫化により劣化されて、電池寿命に影響
を及ぼすという問題があった。
電末期でも電解液中の硫酸の撹拌がないため、電解液の
下方部分の高比重化がより進行する。したがって、負極
板２の活物質が硫化により劣化されて、電池寿命に影響
を及ぼすという問題があった。
【０００７】この発明は、上記の事情に鑑みなされたも
ので、負極板の硫化による電池寿命の短縮を防止した蓄
電池を提供することを目的としている。
ので、負極板の硫化による電池寿命の短縮を防止した蓄
電池を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用】上記の課
題を解決するための手段としてこの発明は、電解液が充
填された電槽内に、それぞれセパレータ板を挟むように
して配設された複数の正極板および負極板からなる極板
群を備えた蓄電池において、前記極板群を上下方向に少
なくとも電気的に２分割し、分割された各極板群ごとに
正極端子と負極端子とをそれぞれ備えている構造とした
ことを特徴としている。
題を解決するための手段としてこの発明は、電解液が充
填された電槽内に、それぞれセパレータ板を挟むように
して配設された複数の正極板および負極板からなる極板
群を備えた蓄電池において、前記極板群を上下方向に少
なくとも電気的に２分割し、分割された各極板群ごとに
正極端子と負極端子とをそれぞれ備えている構造とした
ことを特徴としている。
【０００９】また請求項１に記載の蓄電池の構造におい
て、前記各極板群が位置する蓄電池の部位の容量が、下
方の極板群が位置する蓄電池下部より上方の極板群が位
置する蓄電池上部を大きくしたことを特徴とする。
て、前記各極板群が位置する蓄電池の部位の容量が、下
方の極板群が位置する蓄電池下部より上方の極板群が位
置する蓄電池上部を大きくしたことを特徴とする。
【００１０】また、電解液が充填された電槽内に、それ
ぞれセパレータ板を挟むようにして配設された複数の正
極板および負極板からなる極板群を備えた蓄電池の充電
方法において、前記極板群を上下方向に少なくとも電気
的に２分割し、分割された各極板群が位置する蓄電池上
部と蓄電池下部とを別々に充電することを特徴としてい
る。
ぞれセパレータ板を挟むようにして配設された複数の正
極板および負極板からなる極板群を備えた蓄電池の充電
方法において、前記極板群を上下方向に少なくとも電気
的に２分割し、分割された各極板群が位置する蓄電池上
部と蓄電池下部とを別々に充電することを特徴としてい
る。
【００１１】さらに、請求項３に記載の蓄電池の充電方
法において、前記各極板群が位置する蓄電池上部と蓄電
池下部とのそれぞれの容量を同一としたときに、下方の
極板群が位置する蓄電池下部の充電量を、上方の極板群
が位置する蓄電池上部の充電量より多く設定することを
特徴とする。
法において、前記各極板群が位置する蓄電池上部と蓄電
池下部とのそれぞれの容量を同一としたときに、下方の
極板群が位置する蓄電池下部の充電量を、上方の極板群
が位置する蓄電池上部の充電量より多く設定することを
特徴とする。
【００１２】また、請求項３または４に記載の蓄電池の
充電方法において、前記各極板群に入力する充電電流
を、上方の極板群が位置する蓄電池上部への充電電流の
大きさを、下方の極板群が位置する蓄電池下部への充電
電流以上とすることを特徴としている。
充電方法において、前記各極板群に入力する充電電流
を、上方の極板群が位置する蓄電池上部への充電電流の
大きさを、下方の極板群が位置する蓄電池下部への充電
電流以上とすることを特徴としている。
【００１３】さらに、請求項３ないし５のいずれか一つ
に記載の蓄電池の充電方法において、充電時に、前記下
方の極板群をヒータで加熱することを特徴としている。
に記載の蓄電池の充電方法において、充電時に、前記下
方の極板群をヒータで加熱することを特徴としている。
【００１４】また、請求項３ないし６のいずれか一つに
記載の蓄電池の充電方法において、充電時に、正極から
発生するＯ2 ガスが検出されると、このＯ2 ガスを発生
した極板群の位置する部位の充電を一時停止することを
特徴としている。
記載の蓄電池の充電方法において、充電時に、正極から
発生するＯ2 ガスが検出されると、このＯ2 ガスを発生
した極板群の位置する部位の充電を一時停止することを
特徴としている。
【００１５】また電解液が充填された電槽内に、それぞ
れセパレータ板を挟むようにして配設された複数の正極
板および負極板からなる極板群を備えた蓄電池の放電方
法において、前記極板群を上下方向に少なくとも電気的
に２分割し、分割された各極板群が位置する蓄電池上部
と蓄電池下部とを別々に放電させることを特徴としてい
る。
れセパレータ板を挟むようにして配設された複数の正極
板および負極板からなる極板群を備えた蓄電池の放電方
法において、前記極板群を上下方向に少なくとも電気的
に２分割し、分割された各極板群が位置する蓄電池上部
と蓄電池下部とを別々に放電させることを特徴としてい
る。
【００１６】さらに請求項８記載の蓄電池の放電方法に
おいて、前記各極板群の位置する蓄電池部位の充電容量
を一定としたときに、蓄電池上部の放電量が、蓄電池下
部の放電量と同じかあるいは大きく設定されていること
を特徴としている。
おいて、前記各極板群の位置する蓄電池部位の充電容量
を一定としたときに、蓄電池上部の放電量が、蓄電池下
部の放電量と同じかあるいは大きく設定されていること
を特徴としている。
【００１７】また、請求項８または９に記載の蓄電池の
放電方法において、放電時に、前記各極板群のうち上方
の極板群をヒータによって加熱することを特徴としてい
る。
放電方法において、放電時に、前記各極板群のうち上方
の極板群をヒータによって加熱することを特徴としてい
る。
【００１８】したがって、上記のように、請求項１の蓄
電池の構造によれば、複数の正極板および負極板からな
る極板群を上下方向に少なくとも電気的に２分割し、分
割された各極板群ごとに配線接続すれば、各極板群ごと
に蓄電池が分割されるため、各極板群の属する蓄電池の
上下方向の長さが短くなるため、充放電時に生じる電槽
内電解液の濃度勾配が、各極板群で相対的に小さくな
り、下部の負極活物質の硫化が防止される。
電池の構造によれば、複数の正極板および負極板からな
る極板群を上下方向に少なくとも電気的に２分割し、分
割された各極板群ごとに配線接続すれば、各極板群ごと
に蓄電池が分割されるため、各極板群の属する蓄電池の
上下方向の長さが短くなるため、充放電時に生じる電槽
内電解液の濃度勾配が、各極板群で相対的に小さくな
り、下部の負極活物質の硫化が防止される。
【００１９】また請求項１に記載の蓄電池の構造におい
て、各極板群の属する分割された蓄電池のの容量を、上
方が下方より大きくなるように設定すれば、同時に充電
した場合に、充電末期に正極から発生する酸素ガスは下
部から生じる。これにより負極でのガス吸収による下部
の充電効率の低下は相対的に防止でき、下部の負極活物
質の硫化が防止される。
て、各極板群の属する分割された蓄電池のの容量を、上
方が下方より大きくなるように設定すれば、同時に充電
した場合に、充電末期に正極から発生する酸素ガスは下
部から生じる。これにより負極でのガス吸収による下部
の充電効率の低下は相対的に防止でき、下部の負極活物
質の硫化が防止される。
【００２０】また、請求項３の蓄電池の充電方法によれ
ば、極板群を上下方向に少なくとも電気的に２分割し、
各極板群の位置する蓄電池の部位ごとに別々に充電する
ので、各極板群が位置する蓄電池部位ごとに最適な充電
量を設定することができ、充電量の不足による負極活物
質の硫化が防止される。
ば、極板群を上下方向に少なくとも電気的に２分割し、
各極板群の位置する蓄電池の部位ごとに別々に充電する
ので、各極板群が位置する蓄電池部位ごとに最適な充電
量を設定することができ、充電量の不足による負極活物
質の硫化が防止される。
【００２１】また請求項３に記載の蓄電池の充電方法に
おいて、各極板群の位置する各蓄電池の部位の容量を一
定としたときに、下部の極板群の位置する蓄電池下部の
充電量を、上方の極板群の位置する蓄電池上部の充電量
より多く設定すれば、蓄電池下部を過充電ぎみとするこ
とで充放電時の濃度勾配から生じる充電不足が解消さ
れ、負極活物質の硫化が防止される。
おいて、各極板群の位置する各蓄電池の部位の容量を一
定としたときに、下部の極板群の位置する蓄電池下部の
充電量を、上方の極板群の位置する蓄電池上部の充電量
より多く設定すれば、蓄電池下部を過充電ぎみとするこ
とで充放電時の濃度勾配から生じる充電不足が解消さ
れ、負極活物質の硫化が防止される。
【００２２】さらに請求項３または４に記載の蓄電池の
充電方法において、上下方向に分割された各極板群の位
置する蓄電池部位に入力する充電電流を、上方の極板群
の位置する蓄電池上部への充電電流が、下方の極板群の
位置する蓄電池下部への充電電流と同じかあるいは大き
く設定すれば、蓄電池上部および蓄電池下部をそれぞれ
短時間で充電でき、特に、蓄電池下部を充分充電でき、
下部の負極活物質の硫化が防止される。
充電方法において、上下方向に分割された各極板群の位
置する蓄電池部位に入力する充電電流を、上方の極板群
の位置する蓄電池上部への充電電流が、下方の極板群の
位置する蓄電池下部への充電電流と同じかあるいは大き
く設定すれば、蓄電池上部および蓄電池下部をそれぞれ
短時間で充電でき、特に、蓄電池下部を充分充電でき、
下部の負極活物質の硫化が防止される。
【００２３】さらにまた、請求項３ないし５のいずれか
一つに記載の蓄電池の充電方法において、充電時に、下
方の極板群をヒータによって加熱すれば、電解液粘度が
低下でき、粘度上昇による導電率の低下が防止され、下
部の充電不足による負極活物質の硫化が防止される。
一つに記載の蓄電池の充電方法において、充電時に、下
方の極板群をヒータによって加熱すれば、電解液粘度が
低下でき、粘度上昇による導電率の低下が防止され、下
部の充電不足による負極活物質の硫化が防止される。
【００２４】また、請求項３ないし６のいずれか一つに
記載の蓄電池において、充電時に、正極から発生するＯ
2 ガスが検出されると、このＯ2 ガスを発生した極板群
の属する蓄電池の充電を一時停止して、他方の極板群の
属する蓄電池の充電を継続することで負極でのガス吸収
反応に伴う充電効率の低下を防止でき、下部の負極活物
質の硫化が防止される。
記載の蓄電池において、充電時に、正極から発生するＯ
2 ガスが検出されると、このＯ2 ガスを発生した極板群
の属する蓄電池の充電を一時停止して、他方の極板群の
属する蓄電池の充電を継続することで負極でのガス吸収
反応に伴う充電効率の低下を防止でき、下部の負極活物
質の硫化が防止される。
【００２５】また、電解液が充填された電槽内に、それ
ぞれセパレータ板を挟むようにして配設された複数の正
極板および負極板からなる極板群を備えた蓄電池の放電
方法において、前記極板群を上下方向に少なくとも電気
的に２分割し、分割された各極板群の位置する蓄電池の
部位ごとに別々に負荷を接続して放電させれば、高出力
および低出力用に蓄電池の部位の使い分けが可能とな
り、高出力、高エネルギー密度化が可能となる。
ぞれセパレータ板を挟むようにして配設された複数の正
極板および負極板からなる極板群を備えた蓄電池の放電
方法において、前記極板群を上下方向に少なくとも電気
的に２分割し、分割された各極板群の位置する蓄電池の
部位ごとに別々に負荷を接続して放電させれば、高出力
および低出力用に蓄電池の部位の使い分けが可能とな
り、高出力、高エネルギー密度化が可能となる。
【００２６】また、請求項８に記載の蓄電池の放電方法
において、分割された各極板群の位置する蓄電池の部位
の容量を同一としたときに、上方の極板群の位置する蓄
電池上部の放電量を、下方の極板群の位置する蓄電池下
部の放電量と同じかあるいは大きく設定すれば、蓄電池
下部の過放電により生じる負極活物質の硫化が防止され
る。
において、分割された各極板群の位置する蓄電池の部位
の容量を同一としたときに、上方の極板群の位置する蓄
電池上部の放電量を、下方の極板群の位置する蓄電池下
部の放電量と同じかあるいは大きく設定すれば、蓄電池
下部の過放電により生じる負極活物質の硫化が防止され
る。
【００２７】また、請求項８または９に記載の蓄電池に
おいて、放電時に、上方の極板群をヒータによって加熱
すれば、上部の電解液粘度の上昇が防止され、導電率の
低下が防止されるため、下部の充電不足に起因するＰb
ＳＯ4 の偏析による負極活物質の硫化が防止される。
おいて、放電時に、上方の極板群をヒータによって加熱
すれば、上部の電解液粘度の上昇が防止され、導電率の
低下が防止されるため、下部の充電不足に起因するＰb
ＳＯ4 の偏析による負極活物質の硫化が防止される。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、この発明の蓄電池の実施例
を図１ないし図５に基づいて説明する。
を図１ないし図５に基づいて説明する。
【００２９】図１および図２は、第１実施例の蓄電池を
示すもので、この蓄電池は、内部が複数の部屋に分割さ
れた合成樹脂製の電槽１０内に、上部負極板１１と下部
負極板２１とを、絶縁板１４によって電気的に絶縁して
平板状に一体化した負極板と、上部正極板１３と下部正
極板２３とを、絶縁板１４によって電気的に絶縁して平
板状に一体化した正極板とが、絶縁体のセパレータ板１
２を挟んで水平方向に交互に積層され、電槽１０内の上
部に、前記複数の上部負極板１１および上部正極板１３
からなる上部極板群１５が配設され、電槽１０内の下部
に前記複数の下部負極板２１および下部正極板２３とか
らなる下部極板群２５が配設されている。
示すもので、この蓄電池は、内部が複数の部屋に分割さ
れた合成樹脂製の電槽１０内に、上部負極板１１と下部
負極板２１とを、絶縁板１４によって電気的に絶縁して
平板状に一体化した負極板と、上部正極板１３と下部正
極板２３とを、絶縁板１４によって電気的に絶縁して平
板状に一体化した正極板とが、絶縁体のセパレータ板１
２を挟んで水平方向に交互に積層され、電槽１０内の上
部に、前記複数の上部負極板１１および上部正極板１３
からなる上部極板群１５が配設され、電槽１０内の下部
に前記複数の下部負極板２１および下部正極板２３とか
らなる下部極板群２５が配設されている。
【００３０】また、電槽１０の上面には、液密に蓋され
た液注入孔（図示せず）と、複数の上部負極板間を接続
した上部負極端子１６と、複数の上部正極板間を接続し
た上部正極端子１７が突出形成されている。また、電槽
１０の下面には、複数の下部負極板間を接続した下部負
極端子２６と、複数の下部正極板間を接続した下部正極
端子２７が突出形成されている。
た液注入孔（図示せず）と、複数の上部負極板間を接続
した上部負極端子１６と、複数の上部正極板間を接続し
た上部正極端子１７が突出形成されている。また、電槽
１０の下面には、複数の下部負極板間を接続した下部負
極端子２６と、複数の下部正極板間を接続した下部正極
端子２７が突出形成されている。
【００３１】そして、前記上部極板群１５の上部負極端
子１６と上部正極端子１７間に第１充電機１８が接続さ
れ、また、下部極板群２５の下部負極端子２６と下部正
極端子２７間に第２充電機２８が接続されて、上部極板
群１５と下部極板群２５とを、２つの充電機１８，２８
によって別々に充電できるようになっている。
子１６と上部正極端子１７間に第１充電機１８が接続さ
れ、また、下部極板群２５の下部負極端子２６と下部正
極端子２７間に第２充電機２８が接続されて、上部極板
群１５と下部極板群２５とを、２つの充電機１８，２８
によって別々に充電できるようになっている。
【００３２】次に、上記のように構成されるこの実施例
の蓄電池を充電する場合について説明する。
の蓄電池を充電する場合について説明する。
【００３３】図２に示すように、上部極板群１５の上部
負極端子１６と上部正極端子１７との間に第１充電器１
８を電気的に接続し、また下部極板群２５の下部負極端
子２６と下部正極端子２７との間に第２充電器２８が電
気的に接続されている。したがって、上部極板群１５と
下部極板群２５とを、それぞれ別に充電するため、それ
ぞれ最適な条件での充電が可能となる。
負極端子１６と上部正極端子１７との間に第１充電器１
８を電気的に接続し、また下部極板群２５の下部負極端
子２６と下部正極端子２７との間に第２充電器２８が電
気的に接続されている。したがって、上部極板群１５と
下部極板群２５とを、それぞれ別に充電するため、それ
ぞれ最適な条件での充電が可能となる。
【００３４】すなわち、下部極板群２５が位置する蓄電
池下部の容量と、上部極板群１５が位置する蓄電池上部
の容量とがほぼ同一の場合には、第２充電器２８による
蓄電池下部の充電量を、第１充電器１８による蓄電池上
部の充電量より多くして、蓄電池下部を過充電ぎみとす
ると、充放電時の電解液の濃度勾配から生じる充電不足
を解消でき、負極活物質の硫化を防止することができ
る。
池下部の容量と、上部極板群１５が位置する蓄電池上部
の容量とがほぼ同一の場合には、第２充電器２８による
蓄電池下部の充電量を、第１充電器１８による蓄電池上
部の充電量より多くして、蓄電池下部を過充電ぎみとす
ると、充放電時の電解液の濃度勾配から生じる充電不足
を解消でき、負極活物質の硫化を防止することができ
る。
【００３５】また、下部極板群２５が位置する蓄電池下
部へ流す充電電流を、上部極板群１５が位置する蓄電池
上部へ流す充電電流と同じか、それより大きくすれば、
短時間で充電できるとともに、特に蓄電池下部を充分に
充電でき、下部の負極活物質の硫化を防止することがで
きる。
部へ流す充電電流を、上部極板群１５が位置する蓄電池
上部へ流す充電電流と同じか、それより大きくすれば、
短時間で充電できるとともに、特に蓄電池下部を充分に
充電でき、下部の負極活物質の硫化を防止することがで
きる。
【００３６】また、図示してないが、上部の正負両端子
１７，１６間と、下部の正負両端子２７，２６間とに、
端子間電圧のモニタ手段を設けておき、正極からのＯ2
ガスの発生を、端子間電圧の低下から検出し、このＯ2
ガスの発生時点で、発生させた極板群１５（または極板
群２５）に接続された第１充電機１８のスイッチを切っ
て充電を一旦中止し、Ｏ2 ガスの発生していない第２充
電機２８による下部極板群２５の充電のみを継続するよ
うにすれば、負極でのガス吸収反応に伴う充電効率の低
下を防止することができ、下部の負極活物質の硫化を防
止することができる。
１７，１６間と、下部の正負両端子２７，２６間とに、
端子間電圧のモニタ手段を設けておき、正極からのＯ2
ガスの発生を、端子間電圧の低下から検出し、このＯ2
ガスの発生時点で、発生させた極板群１５（または極板
群２５）に接続された第１充電機１８のスイッチを切っ
て充電を一旦中止し、Ｏ2 ガスの発生していない第２充
電機２８による下部極板群２５の充電のみを継続するよ
うにすれば、負極でのガス吸収反応に伴う充電効率の低
下を防止することができ、下部の負極活物質の硫化を防
止することができる。
【００３７】また図３ないし図５は、この発明の第２実
施例の蓄電池を示すもので、この蓄電池は、内部が複数
の部屋に分割された合成樹脂製の電槽１０内に、上部負
極板１１と下部負極板２１とを、絶縁板１４によって電
気的に絶縁して平板状に一体化した負極板と、上部正極
板１３と下部正極板２３とを、絶縁板１４によって電気
的に絶縁して平板状に一体化した正極板とが、絶縁体の
セパレータ板３２を挟んで水平方向に交互に積層され、
電槽１０内の上部に、前記複数の上部負極板１１および
上部正極板１３からなる上部極板群３５が配設され、電
槽１０内の下部に前記複数の下部負極板２１および下部
正極板２３とからなる下部極板群４５が配設されてい
る。
施例の蓄電池を示すもので、この蓄電池は、内部が複数
の部屋に分割された合成樹脂製の電槽１０内に、上部負
極板１１と下部負極板２１とを、絶縁板１４によって電
気的に絶縁して平板状に一体化した負極板と、上部正極
板１３と下部正極板２３とを、絶縁板１４によって電気
的に絶縁して平板状に一体化した正極板とが、絶縁体の
セパレータ板３２を挟んで水平方向に交互に積層され、
電槽１０内の上部に、前記複数の上部負極板１１および
上部正極板１３からなる上部極板群３５が配設され、電
槽１０内の下部に前記複数の下部負極板２１および下部
正極板２３とからなる下部極板群４５が配設されてい
る。
【００３８】また、電槽１０の上面には、液密に蓋され
た液注入孔（図示せず）と、複数の上部負極板間を接続
した上部負極端子３６と、複数の上部正極板間を接続し
た上部正極端子３７が突出形成されている。また、電槽
１０の下面には、複数の下部負極板間を接続した下部負
極端子４６と、複数の下部正極板間を接続した下部正極
端子４７が突出形成されている。
た液注入孔（図示せず）と、複数の上部負極板間を接続
した上部負極端子３６と、複数の上部正極板間を接続し
た上部正極端子３７が突出形成されている。また、電槽
１０の下面には、複数の下部負極板間を接続した下部負
極端子４６と、複数の下部正極板間を接続した下部正極
端子４７が突出形成されている。
【００３９】また、前記セパレータ板３２内には、図５
に示すように、ＰＴＣ サーミスタ（Positive Ｔempera
ture Coefficient Thermistor：感熱抵抗素子）の板に
穴３８ａを設けて格子状に形成された上部ＰＴＣヒータ
３８と下部ＰＴＣヒータ４８とが埋めこまれている。こ
のＰＴＣヒータは、発熱体と温度調節器との両方の働き
を備えるとともに、即熱性があり、短時間で所定温度に
昇温できるという特性を備えている。
に示すように、ＰＴＣ サーミスタ（Positive Ｔempera
ture Coefficient Thermistor：感熱抵抗素子）の板に
穴３８ａを設けて格子状に形成された上部ＰＴＣヒータ
３８と下部ＰＴＣヒータ４８とが埋めこまれている。こ
のＰＴＣヒータは、発熱体と温度調節器との両方の働き
を備えるとともに、即熱性があり、短時間で所定温度に
昇温できるという特性を備えている。
【００４０】そして、前記上部極板群３５の上部負極端
子３６と下部極板群４５の下部負極端子４６とは負荷５
０に電気的に接続され、上部極板群３５の上部正極端子
３７と下部極板群４５の下部正極端子４７とは、それぞ
れ制御ボックス５１に電気接続され、また、この制御ボ
ックス５１と前記負荷５０と電気的に接続されている。
子３６と下部極板群４５の下部負極端子４６とは負荷５
０に電気的に接続され、上部極板群３５の上部正極端子
３７と下部極板群４５の下部正極端子４７とは、それぞ
れ制御ボックス５１に電気接続され、また、この制御ボ
ックス５１と前記負荷５０と電気的に接続されている。
【００４１】次に、上記のように構成されるこの実施例
の蓄電池を充放電させる場合について説明する。
の蓄電池を充放電させる場合について説明する。
【００４２】図３に示すように、セパレータ板３２内に
上部ＰＴＣヒータ３８と下部ＰＴＣヒータ４８とが埋設
されており、充電時に下部ＰＴＣヒータ３８によって下
部極板群４５を加熱すると電解液の粘度が低下するた
め、電解液の粘度上昇による導電率の低下を防止でき、
下部の充電不足による負極活物質の硫化を防止すること
ができる。
上部ＰＴＣヒータ３８と下部ＰＴＣヒータ４８とが埋設
されており、充電時に下部ＰＴＣヒータ３８によって下
部極板群４５を加熱すると電解液の粘度が低下するた
め、電解液の粘度上昇による導電率の低下を防止でき、
下部の充電不足による負極活物質の硫化を防止すること
ができる。
【００４３】また放電時には、図４に示すように、上下
両正極端子３７，４７を制御ボックス５１にそれぞれ電
気接続し、上下両負極端子３６，４６を負荷５０にそれ
ぞれ電気接続するとともに、制御ボックス５１と負荷５
０を電気的に接続したので、上下の各極板群３５，４５
の位置する蓄電池の上部と下部とを別々に放電すること
ができる。そのため、高出力用と低出力用とに接続端子
を使い分けることで、高出力、高エネルギ密度化するこ
とができる。
両正極端子３７，４７を制御ボックス５１にそれぞれ電
気接続し、上下両負極端子３６，４６を負荷５０にそれ
ぞれ電気接続するとともに、制御ボックス５１と負荷５
０を電気的に接続したので、上下の各極板群３５，４５
の位置する蓄電池の上部と下部とを別々に放電すること
ができる。そのため、高出力用と低出力用とに接続端子
を使い分けることで、高出力、高エネルギ密度化するこ
とができる。
【００４４】また、上部極板群３５と下部極板群４５の
容量を同じにしたとき、上部極板群３５が位置する蓄電
池上部の放電量を、下部極板群４５が位置する蓄電池下
部の放電量と同じかそれ以上とすれば、極板下部の過放
電より生じる負極活物質の硫化を防止することができ
る。
容量を同じにしたとき、上部極板群３５が位置する蓄電
池上部の放電量を、下部極板群４５が位置する蓄電池下
部の放電量と同じかそれ以上とすれば、極板下部の過放
電より生じる負極活物質の硫化を防止することができ
る。
【００４５】また、放電時に、セパレータ板３２内の上
部に埋設された上部ＰＴＣヒータ３８により上部極板群
３５を加熱することで、電解液の導電性を高めれば、下
部との温度差による容量差を減らすことができ、負極活
物質のＰb ＳＯの偏析による硫化を防止することができ
る。
部に埋設された上部ＰＴＣヒータ３８により上部極板群
３５を加熱することで、電解液の導電性を高めれば、下
部との温度差による容量差を減らすことができ、負極活
物質のＰb ＳＯの偏析による硫化を防止することができ
る。
【００４６】なお、上記両実施例においては、電槽内の
極板群を上下方向に２分割した場合について説明した
が、３分割以上とすることもできる。
極板群を上下方向に２分割した場合について説明した
が、３分割以上とすることもできる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明の蓄電池の
構造は、上下方向に２つ以上に分割して、蓄電池上部と
蓄電池下部とを別々に充放電可能としたので、極板の上
下方向の長さが短くなり、電解液の濃度勾配を小さくで
き、下部の負極活部材の硫化を防止することができ、蓄
電池の寿命を延長することができる。
構造は、上下方向に２つ以上に分割して、蓄電池上部と
蓄電池下部とを別々に充放電可能としたので、極板の上
下方向の長さが短くなり、電解液の濃度勾配を小さくで
き、下部の負極活部材の硫化を防止することができ、蓄
電池の寿命を延長することができる。
【００４８】また、この発明の蓄電池の充電方法は、分
割された極板群が位置する蓄電池の部位ごとに充電でき
るため、蓄電池の各部位にそれぞれ最適な充電を行うこ
とができる。したがって、下部の充電量を上部より多く
することによって、下部の負極活部材の硫化を防止する
ことができ、蓄電池の寿命を延長することができる。
割された極板群が位置する蓄電池の部位ごとに充電でき
るため、蓄電池の各部位にそれぞれ最適な充電を行うこ
とができる。したがって、下部の充電量を上部より多く
することによって、下部の負極活部材の硫化を防止する
ことができ、蓄電池の寿命を延長することができる。
【００４９】さらに、この発明の蓄電池の放電方法は、
分割された極板群が位置する蓄電池の部位ごとに充電で
きるため、蓄電池の各部位にそれぞれ最適な充電を行う
ことができる。したがって、上部の放電量を下部より多
くすることによって、下部の負極活部材の硫化を防止す
ることができ、蓄電池の寿命を延長することができる。
分割された極板群が位置する蓄電池の部位ごとに充電で
きるため、蓄電池の各部位にそれぞれ最適な充電を行う
ことができる。したがって、上部の放電量を下部より多
くすることによって、下部の負極活部材の硫化を防止す
ることができ、蓄電池の寿命を延長することができる。
【図１】この発明の第１実施例の蓄電池の構造を示した
断面側面図である。
断面側面図である。
【図２】第１実施例の蓄電池の充電機の接続状態を示す
説明図である。
説明図である。
【図３】この発明の第２実施例の蓄電池の構造を示した
断面側面図である。
断面側面図である。
【図４】第２実施例の蓄電池の負荷の接続状態を示す説
明図である。
明図である。
【図５】格子状のＰＴＣヒータの正面図である。
【図６】最も一般的な蓄電池の一部切欠き斜視図であ
る。
る。
【図７】従来の蓄電池における電解液濃度と放電時間と
の関係を、極板の上中下の３箇所で測定した結果を示し
た線図である。
の関係を、極板の上中下の３箇所で測定した結果を示し
た線図である。
【図８】同じく蓄電池における電解液濃度と充電時間と
の関係を、極板の上中下の３箇所で測定した結果を示し
た線図である。
の関係を、極板の上中下の３箇所で測定した結果を示し
た線図である。
１０ 電槽 １１ 上部負極板 １２ セパレータ板 １３ 上部正極板 １４ 絶縁板 １５ 上部極板群 １７ 上部正極端子 １８ 第１充電機 ２１ 下部負極板 ２３ 下部正極板 ２５ 下部極板群 ２８ 第２充電器 ３２ セパレータ板 ３５ 上部極板群 ３８ 上部ＰＴＣヒータ ４５ 下部極板群 ４８ 下部ＰＴＣヒータ ５０ 負荷 ５１ 制御ボックス
Claims (10)
- 【請求項１】 電解液が充填された電槽内に、それぞれ
セパレータ板を挟むようにして配設された複数の正極板
および負極板からなる極板群を備えた蓄電池において、 前記極板群を上下方向に少なくとも電気的に２分割し、
分割された各極板群ごとに正極端子と負極端子とをそれ
ぞれ備えていることを特徴とする蓄電池の構造。 - 【請求項２】 前記各極板群の位置する蓄電池の部位の
容量を、下方の極板群が位置する蓄電池下部より上方の
極板群が位置する蓄電池上部が大きく形成したことを特
徴とする請求項１に記載の蓄電池の構造。 - 【請求項３】 電解液が充填された電槽内に、それぞれ
セパレータ板を挟むようにして配設された複数の正極板
および負極板からなる極板群を備えた蓄電池において、 前記極板群を上下方向に少なくとも電気的に２分割し、
分割された各極板群が位置する蓄電池の部位ごとに別々
に充電することを特徴とする蓄電池の充電方法。 - 【請求項４】 前記各極板群が位置する蓄電池上部と蓄
電池下部との容量を同一としたときに、下方の極板群が
位置する蓄電池下部の充電量が、上方の極板群が位置す
る蓄電池上部の充電量より多く設定されていることを特
徴とする請求項３に記載の蓄電池の充電方法。 - 【請求項５】 前記各極板群に入力する充電電流を、上
方の極板群が位置する蓄電池上部への充電電流が、下方
の極板群が位置する蓄電池下部への充電電流と同じかあ
るいは大きくすることを特徴とする請求項３または４に
記載の蓄電池の充電方法。 - 【請求項６】 充電時に、前記下方の極板群をヒータで
加熱することを特徴とする請求項３ない５のいずれか一
つに記載の蓄電池の充電方法。 - 【請求項７】 充電時に、正極から発生するＯ2 ガスが
検出されると、このＯ2 ガスを発生した極板群のみの充
電を一時停止することを特徴とする請求項３ないし６の
いずれか一つに記載の蓄電池の充電方法。 - 【請求項８】 電解液が充填された電槽内に、それぞれ
セパレータ板を挟むようにして配設された複数の正極板
および負極板からなる極板群を備えた蓄電池において、 前記極板群を上下方向に少なくとも電気的に２分割し、
分割された各極板群が位置する蓄電池の部位ごとに別々
に放電させることを特徴とする蓄電池の放電方法。 - 【請求項９】 前記各極板群からの充電容量を一定とし
たときに、上方の極板群が位置する蓄電池上部の放電量
が、下方の極板群が位置する蓄電池下部の放電量と同じ
かあるいは大きく設定されていることを特徴とする請求
項８記載の蓄電池の放電方法。 - 【請求項１０】 放電時に、前記各極板群のうち上方の
極板群をヒータによって加熱することを特徴とする請求
項８または９に記載の蓄電池の放電方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7286597A JPH09102325A (ja) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | 蓄電池の構造とその充放電方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7286597A JPH09102325A (ja) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | 蓄電池の構造とその充放電方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09102325A true JPH09102325A (ja) | 1997-04-15 |
Family
ID=17706482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7286597A Pending JPH09102325A (ja) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | 蓄電池の構造とその充放電方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09102325A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000066876A (ko) * | 1999-04-21 | 2000-11-15 | 김순택 | 리튬이차전지 |
| JP2009087814A (ja) * | 2007-10-01 | 2009-04-23 | Ohara Inc | 発熱機構を備える二次電池 |
| CN112133974A (zh) * | 2020-09-29 | 2020-12-25 | 北京车和家信息技术有限公司 | 蓄电池去硫化方法、装置、整车控制器及车辆 |
-
1995
- 1995-10-06 JP JP7286597A patent/JPH09102325A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000066876A (ko) * | 1999-04-21 | 2000-11-15 | 김순택 | 리튬이차전지 |
| JP2009087814A (ja) * | 2007-10-01 | 2009-04-23 | Ohara Inc | 発熱機構を備える二次電池 |
| CN112133974A (zh) * | 2020-09-29 | 2020-12-25 | 北京车和家信息技术有限公司 | 蓄电池去硫化方法、装置、整车控制器及车辆 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050210 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050215 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050614 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |