JPS6042583B2 - 蓄電池 - Google Patents
蓄電池Info
- Publication number
- JPS6042583B2 JPS6042583B2 JP51083186A JP8318676A JPS6042583B2 JP S6042583 B2 JPS6042583 B2 JP S6042583B2 JP 51083186 A JP51083186 A JP 51083186A JP 8318676 A JP8318676 A JP 8318676A JP S6042583 B2 JPS6042583 B2 JP S6042583B2
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- JP
- Japan
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- storage battery
- explosion
- porous layer
- catalyst
- proof
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/52—Removing gases inside the secondary cell, e.g. by absorption
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/308—Detachable arrangements, e.g. detachable vent plugs or plug systems
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/52—Removing gases inside the secondary cell, e.g. by absorption
- H01M10/523—Removing gases inside the secondary cell, e.g. by absorption by recombination on a catalytic material
-
- Y—GENERAL 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
- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は鉛、アルカリなどの蓄電池に取付する触媒栓
、防爆排気栓、および排気栓などの蓄電池栓を備えた蓄
電池の改良に関するものである。
、防爆排気栓、および排気栓などの蓄電池栓を備えた蓄
電池の改良に関するものである。
蓄電池からは水の電気分解反応によつて発生する酸・
水素ガスを気相触媒反応（以下単に触媒反応という）に
よつて水に再結合し蓄電池内に還流させ電解液の減少を
なくすることを目的として触媒栓が用いられたり、蓄電
池から発生するガス中に含まれているほとんどの電解液
霧をキヤッチし酸・水素ガスを蓄電池外に排気させるこ
とおよび蓄電池の爆発を防ぐ目的から防爆排気栓が用い
られている。また防爆機能はないが上記電解液霧をキヤ
ッチし酸・水素ガスを蓄電池以外に排気することを目的
として排気栓が用いられている。 触媒栓には酸・水素
ガスに活性な白金系金属からなる触媒を収納しておりこ
の触媒による触媒反。応（２Ｈ２＋０２→胆。Ｏ＋１１
５．６Ｋｃａｌ）が発熱反応であることから酸・水素ガ
スが過剰なとき、あるいは同ガス量が正常なときでも触
媒の局部のみが集中的に反応したときなどは触媒が高温
となり触媒近傍の酸・水素ガスに着火し触媒が着火源と
なつ−て触媒栓および蓄電池が爆発する危険があつた。
また蓄電池外部には着火源があつた場合などは蓄電池
から発生する酸・水素ガスに引火し蓄電池が爆発する危
険があつた。 さらに蓄電池から酸、アルカリなどの蓄
電池の電解液の微粒子を多量に含んだ酸・水素ガスが排
気され蓄電池室あるいは蓄電池周辺に設置された機器な
どを腐食させる等の欠点があつた。
水素ガスを気相触媒反応（以下単に触媒反応という）に
よつて水に再結合し蓄電池内に還流させ電解液の減少を
なくすることを目的として触媒栓が用いられたり、蓄電
池から発生するガス中に含まれているほとんどの電解液
霧をキヤッチし酸・水素ガスを蓄電池外に排気させるこ
とおよび蓄電池の爆発を防ぐ目的から防爆排気栓が用い
られている。また防爆機能はないが上記電解液霧をキヤ
ッチし酸・水素ガスを蓄電池以外に排気することを目的
として排気栓が用いられている。 触媒栓には酸・水素
ガスに活性な白金系金属からなる触媒を収納しておりこ
の触媒による触媒反。応（２Ｈ２＋０２→胆。Ｏ＋１１
５．６Ｋｃａｌ）が発熱反応であることから酸・水素ガ
スが過剰なとき、あるいは同ガス量が正常なときでも触
媒の局部のみが集中的に反応したときなどは触媒が高温
となり触媒近傍の酸・水素ガスに着火し触媒が着火源と
なつ−て触媒栓および蓄電池が爆発する危険があつた。
また蓄電池外部には着火源があつた場合などは蓄電池
から発生する酸・水素ガスに引火し蓄電池が爆発する危
険があつた。 さらに蓄電池から酸、アルカリなどの蓄
電池の電解液の微粒子を多量に含んだ酸・水素ガスが排
気され蓄電池室あるいは蓄電池周辺に設置された機器な
どを腐食させる等の欠点があつた。
そのため触媒栓、および防爆排気栓には着火源と蓄電
池内部間に狭隙防爆原理を応用した防爆性のある多孔層
を設けて着火源の火炎等の着化エネルギーを該多孔層で
阻止し蓄電池内に伝播しない構成のもの、また蓄電池か
ら発生するガス中に含まれている酸あるいはアルカリな
ど電解液の微粒子を多孔層でキヤッチして蓄電池内にも
どしガスを排気する排気栓が種々提案されている。
池内部間に狭隙防爆原理を応用した防爆性のある多孔層
を設けて着火源の火炎等の着化エネルギーを該多孔層で
阻止し蓄電池内に伝播しない構成のもの、また蓄電池か
ら発生するガス中に含まれている酸あるいはアルカリな
ど電解液の微粒子を多孔層でキヤッチして蓄電池内にも
どしガスを排気する排気栓が種々提案されている。
従来上述した蓄電池栓の多孔層としては溶融塊または
焼結塊を粉砕整粒して得た針状または塊状の破砕粒の人
造コランダムを骨材とし無機質の結合剤として例えばガ
ラス微粉などを混入して、その結合剤の融点の温度を加
え骨材と骨材を部分的に結合させて多孔を有した多孔層
に焼成したものが一般に用いられており、次に示す欠陥
があつた。
焼結塊を粉砕整粒して得た針状または塊状の破砕粒の人
造コランダムを骨材とし無機質の結合剤として例えばガ
ラス微粉などを混入して、その結合剤の融点の温度を加
え骨材と骨材を部分的に結合させて多孔を有した多孔層
に焼成したものが一般に用いられており、次に示す欠陥
があつた。
（１）破砕粒骨材の破砕時の物理的衝撃によつて微小の
クラックを内蔵しているためこれらに結合剤を加えて焼
成した多孔層は触媒反応熱などに よる熱衝撃がかかつ
たときなど前記クラックが拡大しそのために防爆効果が
損なわれる欠陥があつた。
クラックを内蔵しているためこれらに結合剤を加えて焼
成した多孔層は触媒反応熱などに よる熱衝撃がかかつ
たときなど前記クラックが拡大しそのために防爆効果が
損なわれる欠陥があつた。
（２）破砕粒骨材は骨材相互の接触面積が多い箇所と少
ない箇所ができるため、多孔層の気孔の大きさとその分
布が不均一となり、その結果通気性のよい箇所に位置し
た触媒は触媒反応が起るが、悪い箇所に位置した触媒は
同反応が起りにくい。
ない箇所ができるため、多孔層の気孔の大きさとその分
布が不均一となり、その結果通気性のよい箇所に位置し
た触媒は触媒反応が起るが、悪い箇所に位置した触媒は
同反応が起りにくい。
即ち触媒が位置によつて反応が不均一となる欠陥があつ
た。（３）破砕粒骨材は形状が多様なために密度が不均
一となりやすく空洞ができることもあつた。
た。（３）破砕粒骨材は形状が多様なために密度が不均
一となりやすく空洞ができることもあつた。
これらの空洞があるため防爆効果が損なわれる。この空
洞は触媒栓および防爆排気栓の多孔層にとつては致命的
欠陥であつた。（４）破砕粒骨材は針状または塊状であ
るため多孔層に充填成形する際成形型の表面を荒し、型
の寿命が短かいという欠陥があつた。本発明は上記従来
の欠陥のない多孔層を有する蓄電池栓を備えた蓄電池を
提供するもので従来の破砕粒の人造コランダム骨材の代
りに球形に成形したムライトを使用するもので、上記の
多孔層の製造例を示すと次のとおりである。
洞は触媒栓および防爆排気栓の多孔層にとつては致命的
欠陥であつた。（４）破砕粒骨材は針状または塊状であ
るため多孔層に充填成形する際成形型の表面を荒し、型
の寿命が短かいという欠陥があつた。本発明は上記従来
の欠陥のない多孔層を有する蓄電池栓を備えた蓄電池を
提供するもので従来の破砕粒の人造コランダム骨材の代
りに球形に成形したムライトを使用するもので、上記の
多孔層の製造例を示すと次のとおりである。
まず球形のムライトは高純度のムライトを溶融してそれ
をノズルから大気中に噴出させ、この融液流に空気、ア
ルゴンなどの圧縮気体を吹きつけて飛散造粒させる溶融
噴射法によつて得ることができる。
をノズルから大気中に噴出させ、この融液流に空気、ア
ルゴンなどの圧縮気体を吹きつけて飛散造粒させる溶融
噴射法によつて得ることができる。
また高純度のムライト微粉に粘結材を加えて混練した軟
泥状の混練物をノズルから押出して、一定長さに切断し
、この切断片を造粒機で転動させて一定粒径の球体に造
粒後、焼結させる造粒焼結法によつても得ることができ
る。
泥状の混練物をノズルから押出して、一定長さに切断し
、この切断片を造粒機で転動させて一定粒径の球体に造
粒後、焼結させる造粒焼結法によつても得ることができ
る。
上述の製法などによつて得た球形のムライトに粘着剤、
例えばゼラチンと無機質結合剤、例えばガラス微粉など
を加えて充分混合した後、成形型の中に充填して所定の
形状に成形した後形くずれを防ぐ為、混入した粘着剤で
固まらせるため予熱する（ゼラチンの場合約２００〜３
００℃）。
例えばゼラチンと無機質結合剤、例えばガラス微粉など
を加えて充分混合した後、成形型の中に充填して所定の
形状に成形した後形くずれを防ぐ為、混入した粘着剤で
固まらせるため予熱する（ゼラチンの場合約２００〜３
００℃）。
この予熱て固めた後、無機質結合剤の焼結温度（ガラス
微粉の場合約１３００℃）に加熱して骨材相互を無機質
結合剤で焼結結合する。上記実施例では無機質結合剤に
よつて骨材相互を焼結結合する場合を示したが、骨材に
ムライトを使用するので必ずしも無機結合剤は必要では
なく約１４００〜１６００℃に加熱しムライト骨材同志
の表面の一部を溶融して互いに焼結結合させるダイレク
ト結合も可能である。
微粉の場合約１３００℃）に加熱して骨材相互を無機質
結合剤で焼結結合する。上記実施例では無機質結合剤に
よつて骨材相互を焼結結合する場合を示したが、骨材に
ムライトを使用するので必ずしも無機結合剤は必要では
なく約１４００〜１６００℃に加熱しムライト骨材同志
の表面の一部を溶融して互いに焼結結合させるダイレク
ト結合も可能である。
このダイレクト結合によつて得た多孔層はムライト以外
の物質は混入されていないため、熱膨脹率が同一となり
、特に熱衝撃に強く、また耐薬品性にも優れた多孔層を
得ることができる。本発明における多孔層は上述のとお
りの構成であるため、骨材にクラックが内蔵されず、触
媒反応温度などによる熱衝撃、また物理的衝撃にも強い
。
の物質は混入されていないため、熱膨脹率が同一となり
、特に熱衝撃に強く、また耐薬品性にも優れた多孔層を
得ることができる。本発明における多孔層は上述のとお
りの構成であるため、骨材にクラックが内蔵されず、触
媒反応温度などによる熱衝撃、また物理的衝撃にも強い
。
さらに、球形の骨材であるため骨材相互の接触および接
合面積が均一であり、各部の気孔の大きさとその分布が
均一となる。そのため酸・水素ガスの通気性が均一とな
り位置による触媒の反応も均一となる。また、球形骨材
のために最密充填が可能で、かつ表面が球面のために密
度が均一となり、空洞等の欠陥はなくなり、防爆効果の
信頼性は高い。
合面積が均一であり、各部の気孔の大きさとその分布が
均一となる。そのため酸・水素ガスの通気性が均一とな
り位置による触媒の反応も均一となる。また、球形骨材
のために最密充填が可能で、かつ表面が球面のために密
度が均一となり、空洞等の欠陥はなくなり、防爆効果の
信頼性は高い。
さらに成形型の表面を荒すこともなく、その寿命も永い
など、従来の欠陥を解消したものである。またダイレク
ト結合によつて熱衝撃性、耐薬品性を一段と向上させる
ことができる。上記のとおり焼成した多孔層を用いた本
発明の蓄電池栓の実施例を第１〜３図によつて詳細に説
明する。
など、従来の欠陥を解消したものである。またダイレク
ト結合によつて熱衝撃性、耐薬品性を一段と向上させる
ことができる。上記のとおり焼成した多孔層を用いた本
発明の蓄電池栓の実施例を第１〜３図によつて詳細に説
明する。
第１図、第２図は触媒栓に第３図は防爆排気栓および排
気栓にそれぞれ応用した実施例の原理図を示す。
気栓にそれぞれ応用した実施例の原理図を示す。
まず第１図、第２図において、１は鉛、アルカリ等の蓄
電池、２は合成樹脂、エボナイトなどからなる外器で、
取付部２Ａがあり蓄電池１に取付されている。
電池、２は合成樹脂、エボナイトなどからなる外器で、
取付部２Ａがあり蓄電池１に取付されている。
３はアルミナなどの担体に酸・水素ガスに活発な金属、
例えば白金、パラジユーム等を担持させた触媒である。
例えば白金、パラジユーム等を担持させた触媒である。
４は前述したとおり球形に成形したムライトからなる通
気性、防爆性のある多孔層である。該多孔層に防爆性を
付与する重要な要因は多孔層の孔径と厚味であり、これ
らを調整することによつて防爆性を付与することができ
る。厚味を厚くして多孔層の物理的強度などを強くした
い場合は孔径を大きくしてもよい。
気性、防爆性のある多孔層である。該多孔層に防爆性を
付与する重要な要因は多孔層の孔径と厚味であり、これ
らを調整することによつて防爆性を付与することができ
る。厚味を厚くして多孔層の物理的強度などを強くした
い場合は孔径を大きくしてもよい。
また蓄電池栓を小形化したい場合は多孔層も小さくする
必要がある。
必要がある。
その場合は厚味を薄くして孔径も小さくする方法で防爆
性を付与することができる。従つて孔径によつて防爆性
のある多孔層の厚味は異なるが一例として示せば平均孔
径１００ｐの場合は厚味５ｍ以上とすれば防爆性がある
。
性を付与することができる。従つて孔径によつて防爆性
のある多孔層の厚味は異なるが一例として示せば平均孔
径１００ｐの場合は厚味５ｍ以上とすれば防爆性がある
。
多孔層４は触媒３と蓄電池内部空間１Ａとの間にあり該
多孔層４の多孔を介して触媒３と蓄電池内部空間１Ａが
連絡されている。
多孔層４の多孔を介して触媒３と蓄電池内部空間１Ａが
連絡されている。
第１図に示した防爆層は上部外周に鍔４Ａを設けて外器
内壁２Ｂに当接させたものを示し第２図は二片からなる
多孔層４を接合部４Ｂで接合させたものを示す。
内壁２Ｂに当接させたものを示し第２図は二片からなる
多孔層４を接合部４Ｂで接合させたものを示す。
本発明は上記のとおり構成されており、蓄電池から発生
したガスは防爆層４の多孔を経て触媒３に達し、ここで
触媒反応によつて水蒸気化されて再び多孔を経て外器内
壁２Ｂに達して冷却されて水となり蓄電池内部１Ａに還
流し電解液１Ｂの減少をなくすることができガスの再結
合効率は良好である。
したガスは防爆層４の多孔を経て触媒３に達し、ここで
触媒反応によつて水蒸気化されて再び多孔を経て外器内
壁２Ｂに達して冷却されて水となり蓄電池内部１Ａに還
流し電解液１Ｂの減少をなくすることができガスの再結
合効率は良好である。
第３図において、１は鉛、アルカリ等の蓄電池、５は栓
体で取付部５Ａがあり蓄電池１に取付られており蓄電池
１から発生した酸・水素ガスは，球形のムライトを成形
した多孔層４の多孔を経て蓄電池外部６に排気されるよ
う構成されている。
体で取付部５Ａがあり蓄電池１に取付られており蓄電池
１から発生した酸・水素ガスは，球形のムライトを成形
した多孔層４の多孔を経て蓄電池外部６に排気されるよ
う構成されている。
なお７は蓄電池栓である。防爆排気栓の場合は多孔層４
の構成が前記触媒栓と同様に防爆性が付与されているが
排気栓の場二合は防爆性は必ずしも必要ではない。
の構成が前記触媒栓と同様に防爆性が付与されているが
排気栓の場二合は防爆性は必ずしも必要ではない。
本発明における防爆排気栓および排気栓の構成は上記の
とおり構成されており、前者の場合、万一蓄電池外部６
に着火源があつて、多孔層４の多孔から排気した酸・水
素ガスに引火して爆発しても多孔層４の防爆効果によつ
て、その火炎は多孔層４で阻止され蓄電池内部１Ａに引
火することはない。
とおり構成されており、前者の場合、万一蓄電池外部６
に着火源があつて、多孔層４の多孔から排気した酸・水
素ガスに引火して爆発しても多孔層４の防爆効果によつ
て、その火炎は多孔層４で阻止され蓄電池内部１Ａに引
火することはない。
従つて蓄電池１が誘爆することはない。また排気栓の場
合は蓄電池１からの発生ガスに含まれている酸、アルカ
リ等の電解液の微粒子を”多孔層４でキヤッチして電解
液１Ｂに復帰させるので蓄電池室および蓄電池周辺に電
解液霧を飛散させることはない。勿論触媒栓、防爆排気
栓の場合も多孔層４で電解液霧をキヤッチし電解液１Ｂ
に復帰させる機能もあることはいうまでもない。
合は蓄電池１からの発生ガスに含まれている酸、アルカ
リ等の電解液の微粒子を”多孔層４でキヤッチして電解
液１Ｂに復帰させるので蓄電池室および蓄電池周辺に電
解液霧を飛散させることはない。勿論触媒栓、防爆排気
栓の場合も多孔層４で電解液霧をキヤッチし電解液１Ｂ
に復帰させる機能もあることはいうまでもない。
本発明は上述のとおり触媒栓、防爆排気栓として防爆効
果の信頼性が高く、排気栓は特にダイレクト結合した場
合などは耐電解液性（耐薬品性）が良好であり信頼性を
要求される非常用電源、始動用電源などに用いられる蓄
電池としては最適でありその工業的価値は大である。
果の信頼性が高く、排気栓は特にダイレクト結合した場
合などは耐電解液性（耐薬品性）が良好であり信頼性を
要求される非常用電源、始動用電源などに用いられる蓄
電池としては最適でありその工業的価値は大である。
第１図〜第３図は本発明蓄電池の要部縦断面図を示す。
Claims (1)
- １ 球形に成形したムライトからなる多孔層を有する蓄
電池栓を備えたことを特徴とする蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51083186A JPS6042583B2 (ja) | 1976-07-12 | 1976-07-12 | 蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51083186A JPS6042583B2 (ja) | 1976-07-12 | 1976-07-12 | 蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS538742A JPS538742A (en) | 1978-01-26 |
| JPS6042583B2 true JPS6042583B2 (ja) | 1985-09-24 |
Family
ID=13795279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51083186A Expired JPS6042583B2 (ja) | 1976-07-12 | 1976-07-12 | 蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6042583B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63234539A (ja) * | 1987-03-24 | 1988-09-29 | Tokyo Electron Ltd | プローバシステム |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5352952A (en) * | 1976-10-25 | 1978-05-13 | Shin Kobe Electric Machinery | Battery |
| JPS6035474A (ja) * | 1983-08-05 | 1985-02-23 | Japan Storage Battery Co Ltd | ニツケル−カドミウム電池用触媒栓 |
| JP7187697B2 (ja) | 2018-11-26 | 2022-12-12 | 日本ゴア合同会社 | 鉛蓄電池用の触媒デバイス及び鉛蓄電池 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3943009A (en) * | 1973-11-30 | 1976-03-09 | Globe-Union Inc. | Porous ceramic battery vent |
-
1976
- 1976-07-12 JP JP51083186A patent/JPS6042583B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63234539A (ja) * | 1987-03-24 | 1988-09-29 | Tokyo Electron Ltd | プローバシステム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS538742A (en) | 1978-01-26 |
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