JPS63281367A - 密閉鉛蓄電池とその使用方法 - Google Patents
密閉鉛蓄電池とその使用方法Info
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- JPS63281367A JPS63281367A JP62117292A JP11729287A JPS63281367A JP S63281367 A JPS63281367 A JP S63281367A JP 62117292 A JP62117292 A JP 62117292A JP 11729287 A JP11729287 A JP 11729287A JP S63281367 A JPS63281367 A JP S63281367A
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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
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
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- 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
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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】
〔発明の産業上利用分野〕
本発明は密閉鉛蓄電池およびその使用方法、さらに詳細
には、充電時に電池の正極から発生する酸素ガスを負極
で吸収させる機能を持った密閉鉛蓄電池およびその使用
方法に関する。
には、充電時に電池の正極から発生する酸素ガスを負極
で吸収させる機能を持った密閉鉛蓄電池およびその使用
方法に関する。
鉛蓄電池は、硫酸と鉛の化学的な反応を利用して電気エ
ネルギーの蓄積と放出を行うものであり、基本的には、
正・負極板をセパレータを介して交互に組合せた極板群
を硫酸水溶液中に浸漬して構成されている。しかし、こ
のような構成の鉛蓄電池は通常の浮動充電時、あるいは
放電後の回復充電時に水の電気分解が起こり、正極から
酸素、負極から水素を発生し、電解液が減少するという
問題がある上、さらに水素ガスによる爆発の危険性をも
含んでいた。そこで、このような問題の解決を図るため
、電解液量を制限し、発生したガスを電池内部で吸収さ
せる機能を持った密閉鉛蓄電池が開発された。この電池
は完全密閉構造でガスが全く発生しないため、使い易さ
の点で非常に優れている。
ネルギーの蓄積と放出を行うものであり、基本的には、
正・負極板をセパレータを介して交互に組合せた極板群
を硫酸水溶液中に浸漬して構成されている。しかし、こ
のような構成の鉛蓄電池は通常の浮動充電時、あるいは
放電後の回復充電時に水の電気分解が起こり、正極から
酸素、負極から水素を発生し、電解液が減少するという
問題がある上、さらに水素ガスによる爆発の危険性をも
含んでいた。そこで、このような問題の解決を図るため
、電解液量を制限し、発生したガスを電池内部で吸収さ
せる機能を持った密閉鉛蓄電池が開発された。この電池
は完全密閉構造でガスが全く発生しないため、使い易さ
の点で非常に優れている。
しかし、ガス吸収を円滑に行わせるために、これまでの
電池に比べ、電解液量が少なくなっており、その結果そ
れだけ電池の熱容量が減少し、回復充電を行った際の電
池温度の上昇値が大きくなるという欠点があった。
電池に比べ、電解液量が少なくなっており、その結果そ
れだけ電池の熱容量が減少し、回復充電を行った際の電
池温度の上昇値が大きくなるという欠点があった。
一般的に、蓄電池には“熱逸走”という現象がある。こ
れは温度の高い条件で蓄電池に大きな充電電流が流入し
つづけた場合電池の内部温度が高くなり、その結果さら
に充電電流が流れ易い状態となり、電池の温度が上昇し
つづけ、やがて電池の破壊に至るというものである。こ
のような状態は、通常の使用状態では起こりにくく、何
らかの理由で整流器から電池に大きな充電電流が流れっ
づけた際に限定される。しかし、先に述べたように密閉
鉛蓄電池ではこれまでの硫酸水溶液入りの鉛蓄電池に比
べ、電池の熱容量が小さいため、それだけ熱逸走の危険
性が高いといえる。従って、従来の密閉鉛蓄電池を組電
池として整流器に接続して使用するためには、安全上何
らかの対策を施す必要があるといえる。しかし、従来の
密閉鉛蓄電池ではこのような対策は特に施されておらず
、また本電池は完全に密閉された構造であるため、点検
のために内部温度を測定しようとしても不可能であった
。
れは温度の高い条件で蓄電池に大きな充電電流が流入し
つづけた場合電池の内部温度が高くなり、その結果さら
に充電電流が流れ易い状態となり、電池の温度が上昇し
つづけ、やがて電池の破壊に至るというものである。こ
のような状態は、通常の使用状態では起こりにくく、何
らかの理由で整流器から電池に大きな充電電流が流れっ
づけた際に限定される。しかし、先に述べたように密閉
鉛蓄電池ではこれまでの硫酸水溶液入りの鉛蓄電池に比
べ、電池の熱容量が小さいため、それだけ熱逸走の危険
性が高いといえる。従って、従来の密閉鉛蓄電池を組電
池として整流器に接続して使用するためには、安全上何
らかの対策を施す必要があるといえる。しかし、従来の
密閉鉛蓄電池ではこのような対策は特に施されておらず
、また本電池は完全に密閉された構造であるため、点検
のために内部温度を測定しようとしても不可能であった
。
本発明は上述の点に鑑みなされたものであり、密閉鉛蓄
電池を使用した際の危険性を防ぐため、電池内部に検出
端を有する温度検出器を設けたもので、その目的は不測
の事態により電池温度が上昇した際には、外部で容易に
温度上昇を捕らえ、さらには組電池を整流器から切り離
すことを可能としたものである。
電池を使用した際の危険性を防ぐため、電池内部に検出
端を有する温度検出器を設けたもので、その目的は不測
の事態により電池温度が上昇した際には、外部で容易に
温度上昇を捕らえ、さらには組電池を整流器から切り離
すことを可能としたものである。
上述の問題点を解決するため、本発明による密閉鉛蓄電
池は、使用する電解液量を制限し、充電時に正極から発
生する酸素ガスを負極で吸収する機能を持った密閉鉛蓄
電池において、電池内部の温度を電池外部から測定可能
とする検出器を備えたことを特徴としている。
池は、使用する電解液量を制限し、充電時に正極から発
生する酸素ガスを負極で吸収する機能を持った密閉鉛蓄
電池において、電池内部の温度を電池外部から測定可能
とする検出器を備えたことを特徴としている。
また、本発明による密閉鉛蓄電池の使用方法によれば、
電池内部の温度を電池外部より測定可能な検出器を備え
た密閉鉛蓄電池、スイッチおよび前記温度検出器の出力
値により前記スイッチの開閉を制御するスイッチ制御回
路を、前記スイッチが前記温度検出器付密閉鉛蓄電池を
含む組電池と直列となるよう整流器出力に接続し、前記
温度検出器の出力と前記スイッチ制御回路内の基準値を
比較し、基準値より検出器出力が大きくなった時にスイ
ッチを開放し、同時に外部に信号を発出することを特徴
としている。
電池内部の温度を電池外部より測定可能な検出器を備え
た密閉鉛蓄電池、スイッチおよび前記温度検出器の出力
値により前記スイッチの開閉を制御するスイッチ制御回
路を、前記スイッチが前記温度検出器付密閉鉛蓄電池を
含む組電池と直列となるよう整流器出力に接続し、前記
温度検出器の出力と前記スイッチ制御回路内の基準値を
比較し、基準値より検出器出力が大きくなった時にスイ
ッチを開放し、同時に外部に信号を発出することを特徴
としている。
本発明によれば、密閉鉛蓄電池に内部温度の測定が可能
な温度検出器を設け、またこの蓄電池を組電池として整
流器に接続する際には組電池の充電回路にスイッチを設
け、温度検出器の出力が基準値に達するとスイッチを開
きうるスイッチ制御回路を備えたことを最も主要な特徴
とする。
な温度検出器を設け、またこの蓄電池を組電池として整
流器に接続する際には組電池の充電回路にスイッチを設
け、温度検出器の出力が基準値に達するとスイッチを開
きうるスイッチ制御回路を備えたことを最も主要な特徴
とする。
前記温度検出器としては、熱電対、サーミスタ等いずれ
でも良く、特に限定はしない。ただし、検出端は長時間
電池の内部、すなわち硫酸に接触した状態におかれるの
で、充分な耐酸性を有することが必要である。また、温
度の検出端の位置としては、温度差が的確に捕らえられ
る部分、極板やセパレータ群の中央部、あるいは極板格
子の親骨等が好ましい。また、検出器のリード線を電池
から外部に引き出す蓋の部分に、当然のことだが充分な
密閉構造とするこたが必要である。これは、この電池が
負極上で酸素を吸収するという特性を有することを考え
れば容易に理解できる。すなわち、電池の内外が通じて
しまうと空気中に存在する酸素が負極と反応してしまい
、負極のサルフェーションによって電池が破壊されてし
まうためである。
でも良く、特に限定はしない。ただし、検出端は長時間
電池の内部、すなわち硫酸に接触した状態におかれるの
で、充分な耐酸性を有することが必要である。また、温
度の検出端の位置としては、温度差が的確に捕らえられ
る部分、極板やセパレータ群の中央部、あるいは極板格
子の親骨等が好ましい。また、検出器のリード線を電池
から外部に引き出す蓋の部分に、当然のことだが充分な
密閉構造とするこたが必要である。これは、この電池が
負極上で酸素を吸収するという特性を有することを考え
れば容易に理解できる。すなわち、電池の内外が通じて
しまうと空気中に存在する酸素が負極と反応してしまい
、負極のサルフェーションによって電池が破壊されてし
まうためである。
以上述べた温度検出器付きの密閉鉛蓄電池の概略図を第
１図に示した。また、本発明の密閉鉛蓄電池を組電池と
して使用する際の整流器、スイッチおよびスイッチ制御
回路の配置を、第２図に示した。
１図に示した。また、本発明の密閉鉛蓄電池を組電池と
して使用する際の整流器、スイッチおよびスイッチ制御
回路の配置を、第２図に示した。
第１図は本発明による密閉鉛蓄電池の一実施例を示す図
であり、第１図ｆａ）は平面図、第１図ｆｂ）は一部側
断面図である。
であり、第１図ｆａ）は平面図、第１図ｆｂ）は一部側
断面図である。
この第１図より明らかなように、本発明による密閉鉛蓄
電池は、電槽１中に極板群２を有しており、この極板群
２は極柱３に接続した構造になっている。そして、前記
極板群２内に発熱源である前記極板群２の温度を測定す
るための温度検出器５が設けられており、この温度検出
器５の他端は電槽１の外部に突出し、電池外部より電池
内部の温度を測定できる構造になっている。この温度検
出器５は、前述のような発熱源である極板２の付近ある
いはこれに接触して設けるのがよい。また、極柱３付近
に設けてもよい。なお、符合４は安全弁である。
電池は、電槽１中に極板群２を有しており、この極板群
２は極柱３に接続した構造になっている。そして、前記
極板群２内に発熱源である前記極板群２の温度を測定す
るための温度検出器５が設けられており、この温度検出
器５の他端は電槽１の外部に突出し、電池外部より電池
内部の温度を測定できる構造になっている。この温度検
出器５は、前述のような発熱源である極板２の付近ある
いはこれに接触して設けるのがよい。また、極柱３付近
に設けてもよい。なお、符合４は安全弁である。
すなわち、密閉鉛蓄電池の内部温度の測定が可能な温度
検出器５が電池内に設けられており、必要に応じて常に
電池内温度を監視することが可能になっている。電池内
温度が上昇するのは電池に大きな電流が流入する場合で
あり、換言すれば放電後の電池を回復充電させる時が最
も発熱し易い条件である（放電時にも発熱するが、放電
終止電圧に達すれば放電電流がＯになるので温度上昇は
わずかである）。
検出器５が電池内に設けられており、必要に応じて常に
電池内温度を監視することが可能になっている。電池内
温度が上昇するのは電池に大きな電流が流入する場合で
あり、換言すれば放電後の電池を回復充電させる時が最
も発熱し易い条件である（放電時にも発熱するが、放電
終止電圧に達すれば放電電流がＯになるので温度上昇は
わずかである）。
第２図は本発明による密閉鉛蓄電池の使用方法の一実施
例を示す図であるが、この図より明らかなように、整流
器６はスイッチ７を介して密閉鉛蓄電池８と直列に接続
されており、前記密閉鉛蓄電池８を充電可能にしである
。゛そして、密閉鉛蓄電池８と直列に負荷１０が接続し
てあり、前記鉛蓄電池８の放電時には前記負荷】０に電
流が流れるようになっている。
例を示す図であるが、この図より明らかなように、整流
器６はスイッチ７を介して密閉鉛蓄電池８と直列に接続
されており、前記密閉鉛蓄電池８を充電可能にしである
。゛そして、密閉鉛蓄電池８と直列に負荷１０が接続し
てあり、前記鉛蓄電池８の放電時には前記負荷】０に電
流が流れるようになっている。
さらに前記密閉鉛蓄電池８には温度検出器５が備えられ
ており、この温度検出器５は制御回路９に接続した構造
になっている。この制御回路９は前記密閉鉛蓄電池８内
の温度が基準値を越えると、スイッチ７が開成して充電
電流が断つように作用する。また、前記スイッチ７と並
列にダイオード１１が接続されており、電池温度が上昇
してスイッチ７が開成した状態で停電などの事故が発生
しても、電池の放電によって負荷１０に電力を供給可能
になっている。
ており、この温度検出器５は制御回路９に接続した構造
になっている。この制御回路９は前記密閉鉛蓄電池８内
の温度が基準値を越えると、スイッチ７が開成して充電
電流が断つように作用する。また、前記スイッチ７と並
列にダイオード１１が接続されており、電池温度が上昇
してスイッチ７が開成した状態で停電などの事故が発生
しても、電池の放電によって負荷１０に電力を供給可能
になっている。
第３図は密閉鉛蓄電池を定電圧・定電流方式で充電した
時の電池内温度の上昇の様子を示したものである。充電
開始直後には一定の電流が電池に流入するが、大部分は
充電反応に使用されるため、電池本体の温度上昇はさほ
ど大きくない。この充電方式では、電池の端子電圧が予
め設定した充電電圧に等しくなると充電電流が自動的に
減少するので電池温度も次第に減少する。このような特
性は、通常行われる放電後の回復充電時の一般的な特性
である。しかし、整流器の電圧検出回路等が故障した場
合には前記のような充電電流の“自動的な抑制”は行わ
れず、電池に一定電流が連続して流入することになる。
時の電池内温度の上昇の様子を示したものである。充電
開始直後には一定の電流が電池に流入するが、大部分は
充電反応に使用されるため、電池本体の温度上昇はさほ
ど大きくない。この充電方式では、電池の端子電圧が予
め設定した充電電圧に等しくなると充電電流が自動的に
減少するので電池温度も次第に減少する。このような特
性は、通常行われる放電後の回復充電時の一般的な特性
である。しかし、整流器の電圧検出回路等が故障した場
合には前記のような充電電流の“自動的な抑制”は行わ
れず、電池に一定電流が連続して流入することになる。
第３図は、１００％放電した電池について定電流充電を
行った時の特性を示しており、一定電流が充電の開始か
ら連続して流入しつづけている。このため、端子電圧は
正・負極の各極板で酸素・水素が発生する電圧まで上昇
し、電池内温度は充電量が１００％に達した後、急激に
上昇しはじめている。この図では充電が開始された時点
で電池が１００％放電した状態であるため、電池温度の
上昇は所定の時間が経過してからとなっている。しかし
、通常の維持充電中には電池は満充電状態であるため、
整流器の電圧検出回路等が故障し、一定電流が流れはじ
めると電池温度は第４図、へ点以後の曲線にしたがって
極めて短時間の間に上昇し、熱逸走状態に陥る。従来の
密閉鉛蓄電池では、このような状態に陥っても何ら対策
の施しようがなく容易に電池の破壊に至るという欠点が
あった。
行った時の特性を示しており、一定電流が充電の開始か
ら連続して流入しつづけている。このため、端子電圧は
正・負極の各極板で酸素・水素が発生する電圧まで上昇
し、電池内温度は充電量が１００％に達した後、急激に
上昇しはじめている。この図では充電が開始された時点
で電池が１００％放電した状態であるため、電池温度の
上昇は所定の時間が経過してからとなっている。しかし
、通常の維持充電中には電池は満充電状態であるため、
整流器の電圧検出回路等が故障し、一定電流が流れはじ
めると電池温度は第４図、へ点以後の曲線にしたがって
極めて短時間の間に上昇し、熱逸走状態に陥る。従来の
密閉鉛蓄電池では、このような状態に陥っても何ら対策
の施しようがなく容易に電池の破壊に至るという欠点が
あった。
しかるに、本実施例では電池内温度の検出、監視が極め
て容易となるよう温度検出器５が設けられており、さら
に充電回路にはこの温度検出器５を人力とした制御回路
９により開閉するスインチアが設けられている。したが
って、使用中に電池温度が上昇しても、予め設定した制
御回路９の基準値を越えると充電回路内のスイッチ７が
開かれて充電電流が断たれ、電池の破壊、燃焼、さらに
は破壊に基づく２次的な災害を防止することができる。
て容易となるよう温度検出器５が設けられており、さら
に充電回路にはこの温度検出器５を人力とした制御回路
９により開閉するスインチアが設けられている。したが
って、使用中に電池温度が上昇しても、予め設定した制
御回路９の基準値を越えると充電回路内のスイッチ７が
開かれて充電電流が断たれ、電池の破壊、燃焼、さらに
は破壊に基づく２次的な災害を防止することができる。
なお、本発明に示す密閉鉛蓄電池の使用法の実施例では
、充電回路に設けたスイッチ７と並列にダイオード１１
が配置されているので、電池温度が上昇してスイッチ７
が開かれた状態で停電等の事故が発生しても電池の放電
により負荷１０に電力を供給することができる。
、充電回路に設けたスイッチ７と並列にダイオード１１
が配置されているので、電池温度が上昇してスイッチ７
が開かれた状態で停電等の事故が発生しても電池の放電
により負荷１０に電力を供給することができる。
また、温度検出器５の出力をデータ転送装置に接続して
おけば、遠方に設置された電池の状態も監視することが
できる。組電池として使用する場合には組電池内の任意
の数個の電池に、温度検出器付電池を含めておけば、上
記の効果を得ることができる。
おけば、遠方に設置された電池の状態も監視することが
できる。組電池として使用する場合には組電池内の任意
の数個の電池に、温度検出器付電池を含めておけば、上
記の効果を得ることができる。
以上述べたように、本発明では電池の安全を保つ上で極
めて大きな効果があり、産業上も非常に有効である。
めて大きな効果があり、産業上も非常に有効である。
これまで説明したように、本発明では密閉鉛蓄電池の内
部温度の測定が可能となるよう温度検出器を設けた。密
閉鉛蓄電池はこれまでの液入りの鉛蓄電池に比べると熱
容量が小さくなっているため、整流器の事故の際には熱
逸走に陥り易い傾向にあった。しかし、本発明ではこの
ような時にも電池の温度上昇を的確に捕らえ、充電回路
に設けられたスイッチを開いて充電電流を断することが
できるので熱逸走による電池の破壊を未然に防止するこ
とができる。
部温度の測定が可能となるよう温度検出器を設けた。密
閉鉛蓄電池はこれまでの液入りの鉛蓄電池に比べると熱
容量が小さくなっているため、整流器の事故の際には熱
逸走に陥り易い傾向にあった。しかし、本発明ではこの
ような時にも電池の温度上昇を的確に捕らえ、充電回路
に設けられたスイッチを開いて充電電流を断することが
できるので熱逸走による電池の破壊を未然に防止するこ
とができる。
第１図は本発明の温度検出器付の密閉鉛蓄電池の実施例
、第２図は本発明の温度検出器付の密閉鉛蓄電池の使用
方法の実施例、第３図は密閉鉛蓄電池の定電圧充電特性
の例、第４図は密閉鉛蓄電池の定電流充電特性の一例で
ある。 １ ・・・電槽、２ ・・・極板群、３ ・・・極柱、
４ ・・・安全弁、５ ・・・温度検出器、６ ・・・
整流器、７ ・・・スイッチ、８ ・・・温度検出器付
密閉鉛蓄電池、９ ・・・スイッチ制御回路、５・・・
温度検出器、１０・・・負荷、１１・・・ダイオード。
、第２図は本発明の温度検出器付の密閉鉛蓄電池の使用
方法の実施例、第３図は密閉鉛蓄電池の定電圧充電特性
の例、第４図は密閉鉛蓄電池の定電流充電特性の一例で
ある。 １ ・・・電槽、２ ・・・極板群、３ ・・・極柱、
４ ・・・安全弁、５ ・・・温度検出器、６ ・・・
整流器、７ ・・・スイッチ、８ ・・・温度検出器付
密閉鉛蓄電池、９ ・・・スイッチ制御回路、５・・・
温度検出器、１０・・・負荷、１１・・・ダイオード。
Claims (2)
- （１）使用する電解液量を制限し、充電時に正極から発
生する酸素ガスを負極で吸収する機能を持った密閉鉛蓄
電池において、電池内部の温度を電池外部から測定可能
とする温度検出器を備えたことを特徴とする密閉鉛蓄電
池。 - （２）電池内部の温度を電池外部より測定可能な温度検
出器を備えた密閉鉛蓄電池、スイッチおよび前記温度検
出器の出力値により前記スイッチの開閉を制御するスイ
ッチ制御回路を、前記スイッチが前記温度検出器付の密
閉鉛蓄電池を含む組電池と直列となるよう整流器出力に
接続し、前記温度検出器の出力と前記スイッチ制御回路
内の基準値を比較し、基準値より検出器出力が大きくな
った時にスイッチを開放することを特徴とする密閉鉛蓄
電池の使用方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62117292A JPS63281367A (ja) | 1987-05-14 | 1987-05-14 | 密閉鉛蓄電池とその使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62117292A JPS63281367A (ja) | 1987-05-14 | 1987-05-14 | 密閉鉛蓄電池とその使用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63281367A true JPS63281367A (ja) | 1988-11-17 |
Family
ID=14708140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62117292A Pending JPS63281367A (ja) | 1987-05-14 | 1987-05-14 | 密閉鉛蓄電池とその使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63281367A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5830599A (en) * | 1995-10-24 | 1998-11-03 | Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. | Sealed rechargeable battery |
-
1987
- 1987-05-14 JP JP62117292A patent/JPS63281367A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5830599A (en) * | 1995-10-24 | 1998-11-03 | Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. | Sealed rechargeable battery |
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