JPS6020284Y2 - 油漬型電池 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は潜水艇などの動力源あるいは補助電源として水
中や海水などの外液中で用いられると共に、内圧を保障
する均圧装置を備えた電池収納槽内に収納される油漬型
電池に関するものであり、該油漬型電池の頭部に設ける
気液分離栓の改良を目的とするものである。

この種の電池においては、充電時および放電時に発生す
るガスはそれが少量のうちは該電池の極板およびセパレ
ーターに包含されているが、多量になるとこれ等より離
脱し、細かい気泡となって電解液中に浮上し、更に上部
にある絶縁油中を上昇することになる。

この絶縁油中を上昇するガス気泡には電解液がその下部
に微細な液粒となって、あるいは絶縁油との境界に薄膜
となって付着している。

これ等のガス気泡は水中あるいは海氷中での潜水深さが
深くなり電池の外圧が増すに従って、電池頭部に取り付
けられた気液分離栓を通って電池内に入る絶縁油により
圧縮され、その体積を減することとなる。

所定時間の潜水の後の海面下最後の５０肌程の浮上旅程
において、該気泡は外圧の減少に伴い急激な膨張をなし
て電池の絶縁油の一部とともに電池上方へ浮上して流れ
出ることになるが、該気泡がこのま）電池外へ出た場合
、電池を浸漬し包んでいる絶縁油の絶縁特性が劣化し、
電池接続枠、絶縁端子などの金属製部分を腐蝕したりそ
の表面被覆の絶縁抵抗特性を極度に劣化させるとの事態
が生じ、これが浅型事故などの原因となっている。

このため電池の頭部に設けた気液分離栓に合成樹脂ネッ
トを配し、気泡を破壊したり、気泡の上下方向の迂回路
を形成すると共に、該迂回路の前後に繊維フィルターを
配し、これを通過するガス気泡から付着している電解液
成分を捕獲するごとき構造の気液分離栓が提案されてい
るが、微細な気泡やまた気泡より離れて絶縁油中に浮遊
している電解液粒を完全に捕獲することは難しく、数回
の充放電のみで電解液成分が電池外に容易に逸出すると
云う欠点があった。

本考案は油漬型電池において、透過抵抗の高いフィルタ
ーの両面に透過抵抗の低いフィルターを当接した積層フ
ィルタ一層を絶縁油薄層を介して複数段配した気液分離
栓を備えることにより、フィルター効果の向上と、その
長寿命化とを獲得せんとするものである。

以下、本考案をその実施例を示す図面に基き説明する。

第１図は本考案の一実施例における油漬型蓄電池装置の
一部破断側面図、第２図は第１図の油漬型蓄電池装置内
に収納されている油漬型蓄電池の一部破断側面図、第３
図は第２図の油漬型蓄電池に配されている気液分離栓の
側断面図である。

すなわち油漬型電池１は電池収納槽２の中に絶縁油３と
共に収納されている。

電池収納槽２の側壁にはその均圧保償のためにゴム袋構
造の均圧装置４が設けられている。

電池収納槽蓋５の頂部には該電池収納槽２内のガス気泡
や空気抜きのためにガス抜き一方弁６が設けられている
。

また７は貯油槽ケース、８は均圧装置ケース、９は絶縁
油通孔、１０は外液通孔、１１は油漬型電池１間を電気
的に結ぶ連続桿である。

１２は油漬型電池１の電槽であり、該電槽１２にはその
頭部に気液分離枠１３が螺設されている。

該電槽１２内には陽極板１４と陰極板１５とがセパレー
ター１６を介して配され、電解液１７中に浸漬されてい
る。

電解液１７の上面には電池収納槽２内の絶縁油３と同質
の絶縁油１８が空隙なく注入封入されている。

また１９は集電線、２０は電極端子である。

電槽１２の上面にはネジ溝が加工された開口部２１が設
けられており、気液分離枠１３の容器２２がバッキング
２３を介して螺設されている。

気液分離枠１３の容器２２の頭部には通孔２４を有する
容器蓋２５が螺設されている。

容器２２の底面には開口２６が設けられている。

容器２２内にはそれぞれ第１．第２．第３．第４案内板
２７．２８，２９，３０上に第１．第２．第３．第４積
層フィルタ一層３１，３２，３３．３４が配されている
。

また各積層フィルタ一層３１，３２．３３，３４の間に
は皿状の第１．第２．第３絶縁油薄層形威板３５，３６
，３７が配され、該第１．第２絶縁油薄層形戊板３５，
３６．３７により第１．第２．第３絶縁油薄層３８．３
９．４０が形成されている。

また各フィルタ一層３１゜３２．３３，３４にはそれぞ
れ透過抵抗の低いフィルター４１が透過抵抗の高いフィ
ルター４２を挾む形で積層されている。

また各案内板２７，２８．２９，３０および各絶縁油薄
層形成板３５゜３６．３７にはそれぞれ通孔が設けられ
ている。

本考案は以上のような構成を有しているので、電池１の
充放電に供ない発生したガスは気泡となって電解液１７
および絶縁油１８中を浮上し電槽１２の上部内壁面に達
する。

続いて該気泡は該上部内壁面に沿って気液分離枠１３に
達し、その容づ器２２の開口２６を経て更に上昇し、第
１案内板２７の通孔より第１積層フィルタ一層３１を絶
縁油１８などと共に透過し、第１絶縁油薄層形威板３５
の通孔より第１絶縁油薄層３８に至り、同じく第２積層
フィルタ一層３２、第２絶縁油薄層３９、第３積層フィ
ルタ一層３３、第３絶縁油薄層４０、第４積層フィルタ
一層３４を経て、完全に電解液成分を除去されて通孔２
４より外部の絶縁油３中に排出される。

すなわち各積層フィルタ一層３１． ３２．３３．３４
の透過抵抗の低いフィルター４１ではまず気泡が変形集
合されて付着していた電解液成分の凝集がなされ、更に
は一様に拡散して透過抵抗ｉの高いフィルター４２に達
する。

該透過抵抗の高いフィルター４２では気泡はその電解液
成分の捕獲吸着が行われ、続いて該透過抵抗の高いフィ
ルター４２の上側に配された透過抵抗の低いフィルター
４１を透過して各絶縁油薄層に至る。

こうし′て該透過抵抗の高いフィルター４２の上側に配
された透過抵抗の低いフィルター４１は透過抵抗の高い
フィルター４２の全面が有効に透過面として働くように
作用することとなり、また透過抵抗の高いフィルター４
２にて捕獲吸着された電解液滴が該フィルター４２を通
過する気泡、絶縁油などの流れにより持ち出されるのを
留める電解液の保持の働きをなす。

以上のごとく透過抵抗の高いフィルター４２の両面に透
過抵抗の低いフィルター４１を当接することにより、該
透過抵抗の高いフィルター４２の透過面積が広く有効に
働き、フィルターの透過抵抗を低くすることができるの
で、電解液の通過阻止効果を大とすることができる。

この透過抵抗の低いフィルター４またる電解液吸着性の
フィルターには、綿、ガーゼ、脱脂綿などの天然繊維あ
るいはポリプロピレンなどの合成樹脂繊維を緩く詰めて
層状となしたものが用いられるが、該フィルターを透過
する絶縁油、気泡、電解液成分の中より電解液成分を選
択的に捕獲吸着することができるものが良く、絶縁油よ
りも電解液に対してなじみ易い材質のもので透過抵抗が
低いものが望ましい。

電解液成分の捕獲吸着効果を強めるためには電解液に対
してなじみ易い材質のもので微細な繊維、特にガラス繊
維あるいは粉末を固く詰めた透過抵抗の高いフィルター
４２が有効であり、このような材質を用いることにより
該フィルター４２と絶縁油中の電解液成分との接触機会
が多くなり、フィルター繊維・粉末表面との物理的な拡
散、分子間相互の吸着力による吸着作用が極く微量の電
解液成分に強く働き、該電解液成分は通過する気泡や絶
縁油の流れに引きずられることなくフィルター中に強く
捕獲吸着される。

また単に透過抵抗の高いフィルターのみを用いた場合は
、フィルターの目詰まりが発生し不必要に透過抵抗を増
すだけになる。

フィルターの前後に透過抵抗の低いフィルターを配して
目詰まりの元となる物質をあらかじめ捕獲するとともに
、絶縁油中の気泡の変形を促し、これに付着している電
解液成分を凝集して、大きい滴粒となす。

こうして電解液成分は絶縁油中に降下することになり、
透過抵抗の高いフィルターにて捕獲吸着すべき電解液成
分の量は減少する。

また各積層フィルタ一層３１，３２，３３．３４の前後
に絶縁油薄層３８，３９．４０を形成することは、多数
積み重ねているフィルターの相互の接続がなくなり、該
積層フィルタ一層３１，３２．３３，３４を通過する気
泡、絶縁油などによる電解液成分が持ち出されることを
防ぐことができる。

すなわち電解液は絶縁油よりも本来比重が大きいもので
あり、凝集せる電解液は絶縁油中を沈降してこれにより
上方に進むことがない。

更に各絶縁油薄層３８，３９，４０では第１゜第２．第
３絶縁油薄層形威板５５，３６，３７の通孔と第２．第
３．第４案内板２Ｂ、 ２９．３０の通孔とがその位相
をそれぞれ果にして設けられているため、気泡および絶
縁油は横方向に進み、よって気泡の集合、変形による付
着電解液の凝集効果を該各絶縁油薄層３８，３９，４０
中での沈降凝集効果を高めることができる。

また積層フィルタ一層を気泡、絶縁油が通過する時は該
フィルタ一層濾過面の各部分で均一に通過するのではな
く、該フィルタ一層のフィルター材の詰まり度合の緩い
所、すなわち透過抵抗の低い所から主として通過するこ
とになり、通過する個所が定まってしまう。

更に積層フィルタ一層の前後に生ずる圧力差と該フィル
タ一層の透過抵抗とによって気泡、絶縁油などの透過量
が定まるが、特に該フィルタ一層濾過面内での透過抵抗
差により部分的に通過量に差が生じて、多くの電解液を
保液する部分とそうでない部分が生じる。

一層だけの積層フィルタ一層を設けた場合は該フィルタ
一層の透過抵抗の最も低い所から捕獲吸着された電解液
が持ち出され、また該フィルタ一層内での保液が不均一
となってしまう。

従って本考案のごとく制限されたフィルター容積におい
て積層フィルタ一層３１，３２，３３．３４を複数段と
することにより、一層ごとに電解液の捕獲吸着効果を有
効に働らかすことができる。

次に本考案の他の一実施例につき説明する。

第４図はその気液分離栓の側断面図である。

すなわち本実施例では第１案内板２７′の通孔の内周側
より垂下して気泡留め筒４３′が設けられており、更に
該気泡留め筒４３′の内周側には側壁通孔４４′を有し
また開口内壁に当接する傘状端部４５′を有する気泡集
め筒４６′が備えられている。

該傘状端部４５′および開口２６′内壁間には切り欠き
孔４７′が設けられている。

本実施例では以上のような構成を有しているので、気泡
、絶縁油は該上部内壁面に沿って気液分離栓１３′の開
口２６′に達し、傘状端部４５′の内面に沿って気泡集
め筒４６′に集まり、更に側壁通孔４４′を経て、気泡
留め筒４３′にて留められたガス気泡と合流する。

こののちガス気泡は気泡留め筒４３′下端を経由して第
１案内板２７′の通孔より第１積層フィルタ一層３１′
に至ることになり、該気泡集め筒４６′内での気泡集め
効果、気泡集め筒４６′の側壁通孔４４′を通過する時
の気泡の変形効果、気泡留め筒４３′内での気泡の合流
効果、気泡留め筒４３′内での気泡の滞留効果、気泡留
め筒４３′をの下垂端を飛び出して再浮上する時の気泡
の変形効果などにより、気泡の下部に付着していた電解
液成分の殆んどはふるい落とされ、また気泡膜面に付着
していた電解液成分の凝集が効果的に行なわれる。

また更に第１積層フィルタ一層３１′への通孔の入口で
のガス気泡集合時にも末だガス気泡に付着していた電解
液成分の凝集降下がもたらされる。

こうしてこれ等の凝集した電解液成分は傘状端部４５′
に設けた切り欠き孔４７′より電池内へ環流される。

こうして気泡、絶縁油は、そのほとんどの電解液成分を
取り除かれた状態で第１積層フィルタ一層３１′、第１
絶縁油薄層３８′、第２積層フィルタ一層３２′、第２
絶縁油薄層３９′を通り、透過抵抗の低いフィルタ一層
４８′を透過して絶縁油中に放出される。

成上、本考案は油漬型電池において、その頭部に設ける
気液分離栓に対し、透過抵抗に差のあるフィルターの組
合せ方、並びにフィルタ一層の構造に配慮を加えたもの
であり、長寿命のものを提供することができ、この種の
電池の絶縁油の絶縁特性保持が容易となるので、電池の
信頼性、安全性向上に極めて効果が大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例における油漬型蓄電池装置の
一部破断側面図、第２図は第１図の油漬型蓄電池装置内
に収納されている油漬型蓄電池の一部破断側面図、第３
図は第２図の油漬型蓄電池に配されている気液分離栓の
側断面図である。 第４図は本考案の他の一実施例における気液分離栓の側
断面図である。 １・・・・・・油漬型電池、２・・・・・・電池収納槽
、３・・・・・・絶縁油、４・・・・・・均圧装置、５
・・・・・・電池収納槽蓋、６・・・・・・ガス抜き一
方弁、７・・・・・・貯油槽ケース、８・・・・・・均
圧装置ケース、９・・・・・・絶縁油通孔、１０・・・
・・・外液通孔、１１・・・・・・連続枠、１２・・・
・・・電槽、１３．１３’・・・・・・気液分離栓、１
４・・・・・・陽極板、１５・・・・・・陰極板、１６
・・・・・・セパレーター、１７・・・・・・電解液、
１８・・・・・・絶縁油、１９・・・・・・集電線、２
０・・・・・・電極端子、２１・・・・・・開口部、２
２・・・・・・容器、２３・・・・・・バッキング、２
４・・・・・・通孔、２５・・・・・・容器蓋、２６．
２６’開口、２７，２７’・・・・・・第１案内板、２
８・・・・・・第２案内板、２９・・・・・・第３案内
板、３０・・・・・・第４案内板、３１．３１’・・・
・・・第１積層フィルタ一層、３２．３２’第２積層フ
ィルタ一層、３３・・・・・・第３積層フィルタ一層、
３４・・・・・・第４積層フィルタ一層、３５・・・・
・・第１絶縁油薄層形威板、３６・・・・・・第２絶縁
油簿層形威板、３７・・・・・・第３絶縁油薄層形威板
、３８，３８’・・・・・・第１絶縁油薄層、３９，３
９’・・・・・・第２絶縁油薄層、４０・・・・・・第
３絶縁油薄層、４１・・・・・・透過抵抗の低いフィル
ター、４２・・・・・・透過抵抗の高いフィルター、４
３′・・・・・・気泡留め筒、４４′・・・・・・側壁
通孔、４５′・・・・・・傘状端部、４６′・・・・・
・気泡集め筒、４７′・・・・・・切欠き孔、４８′・
・・・・・透過抵抗の低いフィルタ一層。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 透過抵抗の高いフィルターの両面に透過抵抗の低いフィ
   ルターを当接した積層フィルタ一層を絶縁油薄層を介し
   て複数段配した気液分離栓を備えてなる油漬型電池。