JPS62115654A - 密閉式鉛蓄電池 - Google Patents
密閉式鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPS62115654A JPS62115654A JP60256395A JP25639585A JPS62115654A JP S62115654 A JPS62115654 A JP S62115654A JP 60256395 A JP60256395 A JP 60256395A JP 25639585 A JP25639585 A JP 25639585A JP S62115654 A JPS62115654 A JP S62115654A
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- JP
- Japan
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- battery
- liquid
- charging
- exhaust valve
- intake
- 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
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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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
-
- 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
- H01M50/317—Re-sealable arrangements
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- 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)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はプラスチック電槽を使用する密閉式鉛蓄電池の
改良に関するものである。
改良に関するものである。
従来の技術とその問題点
従来この種の電池の排気弁としては、電槽の蓋に設けた
円筒部にゴム等の弾力性を有する材質からなるキャップ
状の弁が取付けられている。この種の排気弁は電池が過
度の充電をされた場合の昇圧破壊を防ぐため、電池内圧
が通常０．１から０．５ｋＱ／ｃｎｒ （以下ゲージ圧
で示す）の正圧になると開放して排気しつる機能を有す
る。しかしこれら従来の排気弁では外部からの酸素の侵
入を遮断するため、電池が負圧になった場合には完全に
気密が保たれるように作られている。このため電池の放
置中には電池内の酸素ガスが負極で吸収されて負圧とな
り、特に電池内に酸素が充満した状態で放置された場合
には１ｋｇ／ｃｎｌ近い負圧となり、電槽に大きな歪が
かかって変形を起し、美観を損ねる。
円筒部にゴム等の弾力性を有する材質からなるキャップ
状の弁が取付けられている。この種の排気弁は電池が過
度の充電をされた場合の昇圧破壊を防ぐため、電池内圧
が通常０．１から０．５ｋＱ／ｃｎｒ （以下ゲージ圧
で示す）の正圧になると開放して排気しつる機能を有す
る。しかしこれら従来の排気弁では外部からの酸素の侵
入を遮断するため、電池が負圧になった場合には完全に
気密が保たれるように作られている。このため電池の放
置中には電池内の酸素ガスが負極で吸収されて負圧とな
り、特に電池内に酸素が充満した状態で放置された場合
には１ｋｇ／ｃｎｌ近い負圧となり、電槽に大きな歪が
かかって変形を起し、美観を損ねる。
また充電と放置が繰返される使用条件では電池内圧の変
動が大きいため、電槽材質のクリープ疲労により電池が
破損する場合もある。電池の変形や破損は電槽壁を充分
に厚くすれば抑制できるが、製造コストの上昇や電池の
エネルギー密度の低下を招き、現実的でない。
動が大きいため、電槽材質のクリープ疲労により電池が
破損する場合もある。電池の変形や破損は電槽壁を充分
に厚くすれば抑制できるが、製造コストの上昇や電池の
エネルギー密度の低下を招き、現実的でない。
また一方では、従来の安全弁では上述のように弾力性材
質からなる弁とプラスチック材質からなる円筒部との、
すなわち固体と固体どの接触により気密を保持しており
、埃などがこの接触面に付着すると気密が保てなくなる
ため、空気中の酸素が自由に流入できるようになるので
、電池内の負極が酸化されて電池が劣化する。
質からなる弁とプラスチック材質からなる円筒部との、
すなわち固体と固体どの接触により気密を保持しており
、埃などがこの接触面に付着すると気密が保てなくなる
ため、空気中の酸素が自由に流入できるようになるので
、電池内の負極が酸化されて電池が劣化する。
また、密閉式鉛蓄電池のもう一つの問題として過充電対
策がある。密閉式鉛蓄電池では通常の鉛蓄電池と異なり
、流動液を除去するため電解液が大幅に制限されており
、また補水が出来ないので電解液の電池外への消散が電
池の寿命原因の一つであることが知られている。電解液
の消散は主として過充電時の水分解による酸素ガスと水
素ガスの電池外への排気によって起こるので、過充電を
極力避けることが望ましい。しかし従来の充電方法では
準定電圧で一定の時間充電されているのが普通で、過充
電を極力防止するという方法はとられていない。
策がある。密閉式鉛蓄電池では通常の鉛蓄電池と異なり
、流動液を除去するため電解液が大幅に制限されており
、また補水が出来ないので電解液の電池外への消散が電
池の寿命原因の一つであることが知られている。電解液
の消散は主として過充電時の水分解による酸素ガスと水
素ガスの電池外への排気によって起こるので、過充電を
極力避けることが望ましい。しかし従来の充電方法では
準定電圧で一定の時間充電されているのが普通で、過充
電を極力防止するという方法はとられていない。
問題点を解決するための手段
本発明は液状物質の高さの変化による重力場により開放
および閉塞する吸排気弁を取付け、Ｔｉ池が過度の正圧
や０圧にならないようにするとともに液状物質の変動を
検出して充電制御１１１することにより、上記したよう
な従来の欠点を解消し、軽■プラスチック電槽を用いて
、しかも変形や破損の少ない長寿命で信頼性の高い密閉
式鉛蓄電池を提供するものである。
および閉塞する吸排気弁を取付け、Ｔｉ池が過度の正圧
や０圧にならないようにするとともに液状物質の変動を
検出して充電制御１１１することにより、上記したよう
な従来の欠点を解消し、軽■プラスチック電槽を用いて
、しかも変形や破損の少ない長寿命で信頼性の高い密閉
式鉛蓄電池を提供するものである。
実施例
以下本発明密ｍ式鉛蓄電池の吸排気弁の原理を図面を用
いて説明する。
いて説明する。
第１図は本発明密閉式鉛蓄電池の吸排気弁部分を示す縦
断面図である。図において１は吸排気弁であり、Ｕ字状
の細管２と、細管２の両端に設けられた中空部３および
４と、中空部３または４から吸排気弁１外への通路５お
よび６とからなり、Ｉｌ管２内には電気伝導性を有する
液状物質が満しである。この液体は、長期間使用でも液
量の変化を少なくするため、揮発性の低い方が好ましい
。
断面図である。図において１は吸排気弁であり、Ｕ字状
の細管２と、細管２の両端に設けられた中空部３および
４と、中空部３または４から吸排気弁１外への通路５お
よび６とからなり、Ｉｌ管２内には電気伝導性を有する
液状物質が満しである。この液体は、長期間使用でも液
量の変化を少なくするため、揮発性の低い方が好ましい
。
通路５および６は弁が倒置されても液体が弁外に流出し
ないように中空部内に突出した管が取付けである。７は
液面変動を検出する端子で電池内がある正圧になると端
子間が電気伝導性の液体でつながれる構造を有する。こ
のように構成された吸排気弁１は電槽蓋８に、一方の通
路５が電池外の大気と、他方の通路６が電池内と連通ず
るように取付けられる。電池内圧が大気圧と同じ場合に
は第１図に示すように細管両側の液体＾さはほぼ等しく
なる。
ないように中空部内に突出した管が取付けである。７は
液面変動を検出する端子で電池内がある正圧になると端
子間が電気伝導性の液体でつながれる構造を有する。こ
のように構成された吸排気弁１は電槽蓋８に、一方の通
路５が電池外の大気と、他方の通路６が電池内と連通ず
るように取付けられる。電池内圧が大気圧と同じ場合に
は第１図に示すように細管両側の液体＾さはほぼ等しく
なる。
いま電池が放置状態にあるとすると、密閉式鉛蓄電池の
内部空間にある酸素ガスが負極と反応して消費されるた
め電池内は負圧となる。このため弁内の該液体は徐々に
左側の細管の液面が上昇し、第２図に示す液面状態に達
すると大気中の空気が電池に吸気されることになる。こ
の吸気開放圧は、吸気時の液面差をｔ−１ｃｍ 、該液
体の密麿をｄｋ（１／ｄどすると）」Ｘｄｋ（］／−と
なる。空気は８０％の窒素ガスと２０％の酸素ガスから
なり、酸素ガスは負極と反応して消費されるため再び負
圧となり、空気を吸気する。このように最終的に電池内
を不活性な窒素ガスで充満するのに必要な空気量は最大
でも電池内の空間容積の１．２５倍で良い。例えば公称
容量２００△ｈの密閉式鉛蓄電池の電池内空間容積は約
７００ＣＣであり、最大空気流入量は８７５ｃｃ 。
内部空間にある酸素ガスが負極と反応して消費されるた
め電池内は負圧となる。このため弁内の該液体は徐々に
左側の細管の液面が上昇し、第２図に示す液面状態に達
すると大気中の空気が電池に吸気されることになる。こ
の吸気開放圧は、吸気時の液面差をｔ−１ｃｍ 、該液
体の密麿をｄｋ（１／ｄどすると）」Ｘｄｋ（］／−と
なる。空気は８０％の窒素ガスと２０％の酸素ガスから
なり、酸素ガスは負極と反応して消費されるため再び負
圧となり、空気を吸気する。このように最終的に電池内
を不活性な窒素ガスで充満するのに必要な空気量は最大
でも電池内の空間容積の１．２５倍で良い。例えば公称
容量２００△ｈの密閉式鉛蓄電池の電池内空間容積は約
７００ＣＣであり、最大空気流入量は８７５ｃｃ 。
うち酸素ガスは１７５ｃｃとなり負極が酸素ガスによっ
て酸化される電気量は０．８△ｈとなり、電池容量の僅
か０．４％と非常に小さい。
て酸化される電気量は０．８△ｈとなり、電池容量の僅
か０．４％と非常に小さい。
一方、過度の充電の場合には電池内圧が上昇するので、
第２図の場合とは逆に細管の右側の液面が上昇し、中空
部３内に押し上げられて、２本の検出端子が電気伝導性
の液体で接続されることになる。この検出端子を適当な
充電制御装置と組合せて充電をＩｌｌ ｔＫＩすること
により、過度の充電による水電解で生成した酸素ガスと
水素ガスの電池外への排出を減らすことが可能である。
第２図の場合とは逆に細管の右側の液面が上昇し、中空
部３内に押し上げられて、２本の検出端子が電気伝導性
の液体で接続されることになる。この検出端子を適当な
充電制御装置と組合せて充電をＩｌｌ ｔＫＩすること
により、過度の充電による水電解で生成した酸素ガスと
水素ガスの電池外への排出を減らすことが可能である。
また当然１〜端な充電が行なわれる場合には電池内の気
体を外部へ排気できる構造を有しており安全弁としても
機能する。
体を外部へ排気できる構造を有しており安全弁としても
機能する。
このように本発明による吸排気弁を備えた密閉式鉛蓄電
池では従来の密閉式鉛蓄電池にくらべ性能を損うことな
く、しかも負圧による電池の変形や破損を除去でき非常
に効果的である。また吸気および排気開放圧以下の圧で
は液体層によって空気の自由な出入りを完全に遮断でき
るので、従来の固体と固体との接触による気密よりも信
頼性が高い。また電池がある正圧になるとこれを検出し
、適当な充電制御装置との組み合せにより過度の充電を
防ぐことも可能である。
池では従来の密閉式鉛蓄電池にくらべ性能を損うことな
く、しかも負圧による電池の変形や破損を除去でき非常
に効果的である。また吸気および排気開放圧以下の圧で
は液体層によって空気の自由な出入りを完全に遮断でき
るので、従来の固体と固体との接触による気密よりも信
頼性が高い。また電池がある正圧になるとこれを検出し
、適当な充電制御装置との組み合せにより過度の充電を
防ぐことも可能である。
なお、本発明による吸排気弁では例えば第１図で細管の
高さを左右で変えるなどして吸気開放圧と排気開放圧を
変えることも可能である。
高さを左右で変えるなどして吸気開放圧と排気開放圧を
変えることも可能である。
第１表は公称容１１２００Ａｈ 、電圧２■で電槽壁が
厚さ３．５１１ＩＩｌのＡＢＳ樹脂からなる密閉式鉛蓄
電池に本発明による吸排気弁を取付けて試験した結果で
ある。吸排気弁内の液体としては水銀を用い、第１図の
細管の長さを種々変えて弁の吸気開放圧を変化させた。
厚さ３．５１１ＩＩｌのＡＢＳ樹脂からなる密閉式鉛蓄
電池に本発明による吸排気弁を取付けて試験した結果で
ある。吸排気弁内の液体としては水銀を用い、第１図の
細管の長さを種々変えて弁の吸気開放圧を変化させた。
なお吸気方向には開放しない従来の排気弁を取付けた密
閉式鉛蓄電池についても比較試験した。これらの弁を取
付けた密閉式鉛蓄電池を完全充電状態で３力月放置した
。その後電池の長さ方向の変形寸法と２０ ｈＲ放電容
量を測定した。第１表に測定結果を示す。
閉式鉛蓄電池についても比較試験した。これらの弁を取
付けた密閉式鉛蓄電池を完全充電状態で３力月放置した
。その後電池の長さ方向の変形寸法と２０ ｈＲ放電容
量を測定した。第１表に測定結果を示す。
表のように電池が負圧になっても吸気しない従来の弁に
比べ、負圧で吸気する弁を備えた密閉式鉛蓄電池の変形
がほとんどなく、しかも放置による容量低下もほとんど
認められなかった。
比べ、負圧で吸気する弁を備えた密閉式鉛蓄電池の変形
がほとんどなく、しかも放置による容量低下もほとんど
認められなかった。
第１表
次に昼間の使用と夜間の充電を考慮して、本発明による
電池内圧を検出できる吸排気弁を有する上述の密閉式鉛
蓄電池へと従来の排気弁を有する密閉式鉛蓄電池Ｂとを
５０△完全放電と１６ｈの２．４５■準定電圧充電（最
大電流５０Ａ ）を繰返したときの電池の容量推移を第
３図に示す。なお、本発明による！５閉式鉛蓄電池では
０，２ｋｏ／−の正圧を検出した後２ｈ間で充電が打切
られるようにしである。
電池内圧を検出できる吸排気弁を有する上述の密閉式鉛
蓄電池へと従来の排気弁を有する密閉式鉛蓄電池Ｂとを
５０△完全放電と１６ｈの２．４５■準定電圧充電（最
大電流５０Ａ ）を繰返したときの電池の容量推移を第
３図に示す。なお、本発明による！５閉式鉛蓄電池では
０，２ｋｏ／−の正圧を検出した後２ｈ間で充電が打切
られるようにしである。
図のＡで示す本発明品では過度の充電を防止できるので
、Ｂで示す従来品に比べ良好な寿命が１８られる。
、Ｂで示す従来品に比べ良好な寿命が１８られる。
発明の効果
以上述べたように本発明型開式鉛蓄電池は電気伝導性を
有する液状物質の高さの変化による童力揚により開放お
よび閉塞する吸排気弁を備えているので、放置中に電池
が大きく変形するのを防止でき、また過度の圧力歪によ
る電池の破損を防止するなどの利点を有する。また開放
圧以下では液体層により外気と遮断されるので、固体同
志の接触により気密を保つ従来法よりも信頼性が高くな
る。しかも電池がある正圧になるとこれを検出できる端
子を備え、適当な充電制御装置と組み合せて充電を制御
することにより、過度の充電による短寿命を防ぐことが
できる。
有する液状物質の高さの変化による童力揚により開放お
よび閉塞する吸排気弁を備えているので、放置中に電池
が大きく変形するのを防止でき、また過度の圧力歪によ
る電池の破損を防止するなどの利点を有する。また開放
圧以下では液体層により外気と遮断されるので、固体同
志の接触により気密を保つ従来法よりも信頼性が高くな
る。しかも電池がある正圧になるとこれを検出できる端
子を備え、適当な充電制御装置と組み合せて充電を制御
することにより、過度の充電による短寿命を防ぐことが
できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明型開式鉛蓄電池の吸排気弁部の一実施例
を示す縦断面図、第２図は吸排気弁の吸気時の状態を示
す図、第３図は本発明品へと従来品Ｂとの寿命性能を比
較した図である。
を示す縦断面図、第２図は吸排気弁の吸気時の状態を示
す図、第３図は本発明品へと従来品Ｂとの寿命性能を比
較した図である。
Claims (1)
- １、電気伝導性を有する液状物質の高さの変化による重
力場によりゲージ圧で０．２ｋｇ／ｃｍ＾２以下の正お
よび負圧で開放および閉塞する吸排気弁を有し、かつこ
の液状物質の液面変動を検出して充電制御をおこなうよ
うにしてなる密閉式鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60256395A JPS62115654A (ja) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | 密閉式鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60256395A JPS62115654A (ja) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | 密閉式鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62115654A true JPS62115654A (ja) | 1987-05-27 |
Family
ID=17292077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60256395A Pending JPS62115654A (ja) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | 密閉式鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62115654A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6294282B1 (en) * | 1998-02-26 | 2001-09-25 | C & D Charter Holdings, Inc. | Two way battery vent cap using cup valves |
-
1985
- 1985-11-14 JP JP60256395A patent/JPS62115654A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6294282B1 (en) * | 1998-02-26 | 2001-09-25 | C & D Charter Holdings, Inc. | Two way battery vent cap using cup valves |
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