JPH02210771A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPH02210771A JPH02210771A JP1030599A JP3059989A JPH02210771A JP H02210771 A JPH02210771 A JP H02210771A JP 1030599 A JP1030599 A JP 1030599A JP 3059989 A JP3059989 A JP 3059989A JP H02210771 A JPH02210771 A JP H02210771A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- specific gravity
- battery
- sensor
- electrolyte
- acid
- 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.)
- Granted
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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
- 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
- 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
本発明は密閉形鉛蓄電池、特に湿度センサーにより電解
液比重の測定を可能とした密閉形ｊ９蓄電池に関するも
のである。
液比重の測定を可能とした密閉形ｊ９蓄電池に関するも
のである。
従来の技術とその課題
鉛蓄電池の充電状態や寿命を間接的に推定する方法とし
ては電池の電解液比重を測定する方法が一般的である。
ては電池の電解液比重を測定する方法が一般的である。
ところが密閉形！９蓄電池の場合、その性質上外気とは
遮断され、しかも電解液を極板群に含浸保持させるか、
あるいは半固形状としているため、液式鉛蓄電池に使用
されている浮子式比重計や光学式比重計の使用が不可能
で電解液比重の測定方法として適切な方法がなかった。
遮断され、しかも電解液を極板群に含浸保持させるか、
あるいは半固形状としているため、液式鉛蓄電池に使用
されている浮子式比重計や光学式比重計の使用が不可能
で電解液比重の測定方法として適切な方法がなかった。
また、特殊な方法としては鉛蓄電池の硫酸電解液上部空
間の湿度によって硫酸濃度を知ることが西独特許第２２
５４２０７号（１９７３）に提案されている。
間の湿度によって硫酸濃度を知ることが西独特許第２２
５４２０７号（１９７３）に提案されている。
すなわち、この方法は硫酸水溶液と気液平衡状態にある
上部空間の水蒸気圧が硫酸濃度によって変化することか
らこの空間部の水蒸気圧を測定することにより硫酸水溶
液濃度を検知せんとするものである。
上部空間の水蒸気圧が硫酸濃度によって変化することか
らこの空間部の水蒸気圧を測定することにより硫酸水溶
液濃度を検知せんとするものである。
さらに、この提案を発展させ、湿度センサーを多孔性の
ポリプロピレン膜で被覆したものを硫酸水溶液中に直接
浸漬し、この多孔性ポリプロピレン膜の孔を介して拡散
してくる水蒸気の分圧をｕＪ定することがバイニンゲル
らによりジャーナルオブエレクトロケミ力ルソサエティ
、１２９巻、 ２４（１９頁（１９８２）に提案されて
いる。
ポリプロピレン膜で被覆したものを硫酸水溶液中に直接
浸漬し、この多孔性ポリプロピレン膜の孔を介して拡散
してくる水蒸気の分圧をｕＪ定することがバイニンゲル
らによりジャーナルオブエレクトロケミ力ルソサエティ
、１２９巻、 ２４（１９頁（１９８２）に提案されて
いる。
しかし、前記西独特許による場合は、硫酸濃喫が変化し
ても硫酸水溶液の水蒸気圧と空間部の水蒸気圧とが平衡
に達するのに時間がかかり応答速度が遅いという問題が
みられた。また、前記パイニンゲルらの方法の場合、多
孔性のポリプロピレンが材質的に問題があり、撥水性が
不十分なため水蒸気だけでなく硫酸水溶液自体が膜を通
って湿度センサーの感湿部に到達してしまい、湿度が■
確に測定できないばかりか化学的に侵され、センサー寿
命が極めて短いという欠点があった。
ても硫酸水溶液の水蒸気圧と空間部の水蒸気圧とが平衡
に達するのに時間がかかり応答速度が遅いという問題が
みられた。また、前記パイニンゲルらの方法の場合、多
孔性のポリプロピレンが材質的に問題があり、撥水性が
不十分なため水蒸気だけでなく硫酸水溶液自体が膜を通
って湿度センサーの感湿部に到達してしまい、湿度が■
確に測定できないばかりか化学的に侵され、センサー寿
命が極めて短いという欠点があった。
鉛蓄電池において電解液比重を知ることは、上記した充
電状態の確認や寿命の間接推定の方法に使えることに加
え、特に密閉形鉛蓄電池においては、シール性が劣化す
ることにより電池外の酸素により陰極板活物質が酸化し
、これと希硫酸電解液が反応し比重が低下したり、極板
群の内部短絡により電解液比重が低下することなど、比
重を測定することで鉛蓄電池の様々な状態を′＄梶する
ことが可能であるため、比重計を装着した鉛蓄電池の出
現が求められていた。
電状態の確認や寿命の間接推定の方法に使えることに加
え、特に密閉形鉛蓄電池においては、シール性が劣化す
ることにより電池外の酸素により陰極板活物質が酸化し
、これと希硫酸電解液が反応し比重が低下したり、極板
群の内部短絡により電解液比重が低下することなど、比
重を測定することで鉛蓄電池の様々な状態を′＄梶する
ことが可能であるため、比重計を装着した鉛蓄電池の出
現が求められていた。
課題を解決するための手段
本発明者らは既に湿度センサーを多孔質非透水性フッ素
樹脂膜あるいは該膜に水蒸気選択透過層や酸蒸気吸収層
を形成した膜で被覆した小型で応答が速くしかも寿命の
長い水溶液中溶質濃度測定センサーを提案している０本
発明は上記センサーを利用して電池状態がいつでもわか
るようにした鉛蓄電池を提供するものである。すなわち
、本発明は湿度センサーを水蒸気のみを選択的に透過さ
せる多孔質非透水性フッ素樹脂あるいは該膜にさらに水
蒸気選択透過層や酸蒸気吸収層を形成した膜で被覆して
成る水溶液中溶質濃度センサーを、鉛蓄電池の硫酸電解
液中に浸漬するように装着し、電池の充放電に伴なう電
解液の比重変１ヒを相対湿度の変化としてとらえること
により電池状態を知ろうとするものであり、あらかじめ
硫酸水溶液の比重と相対湿度との関係を求めておけば相
対湿度から硫酸水溶液の比重すなわち電池状態を知るこ
とができるものである。
樹脂膜あるいは該膜に水蒸気選択透過層や酸蒸気吸収層
を形成した膜で被覆した小型で応答が速くしかも寿命の
長い水溶液中溶質濃度測定センサーを提案している０本
発明は上記センサーを利用して電池状態がいつでもわか
るようにした鉛蓄電池を提供するものである。すなわち
、本発明は湿度センサーを水蒸気のみを選択的に透過さ
せる多孔質非透水性フッ素樹脂あるいは該膜にさらに水
蒸気選択透過層や酸蒸気吸収層を形成した膜で被覆して
成る水溶液中溶質濃度センサーを、鉛蓄電池の硫酸電解
液中に浸漬するように装着し、電池の充放電に伴なう電
解液の比重変１ヒを相対湿度の変化としてとらえること
により電池状態を知ろうとするものであり、あらかじめ
硫酸水溶液の比重と相対湿度との関係を求めておけば相
対湿度から硫酸水溶液の比重すなわち電池状態を知るこ
とができるものである。
また、センサーは一般に極板群から離して配置されるこ
とが多いが、ＨＮ池の充放電は極板群内で生ずるために
、電解液の比重変化はセンサーが極板群から離れた配置
の構成ではその応答性が悪いという欠点があった９本発
明ではセンサーを極板群の端陰極板あるいは極板の並び
方向に面して接することで＠電池の充放電に素早く応答
できるようにした。なお、本発明に用いる水溶液中溶質
濃度センサーは硫酸水溶液の比重を知るものであるから
硫酸比重センサーということができる。
とが多いが、ＨＮ池の充放電は極板群内で生ずるために
、電解液の比重変化はセンサーが極板群から離れた配置
の構成ではその応答性が悪いという欠点があった９本発
明ではセンサーを極板群の端陰極板あるいは極板の並び
方向に面して接することで＠電池の充放電に素早く応答
できるようにした。なお、本発明に用いる水溶液中溶質
濃度センサーは硫酸水溶液の比重を知るものであるから
硫酸比重センサーということができる。
実方色 例
以下に硫酸比重センサーを２００アンペア・時の密閉形
鉛蓄電池に組み込んだ実施例について具体的に説明する
。第１国人に本発明に用いた比重センサーの構造を、第
１図Ｂにその断面構造を示す。
鉛蓄電池に組み込んだ実施例について具体的に説明する
。第１国人に本発明に用いた比重センサーの構造を、第
１図Ｂにその断面構造を示す。
まず、撓水層となる厚さＯ，ｔｎｎ＋ 、気孔率７５％
の多孔性ポリテトラフルオロエチレン膜の片面にパーフ
ルオロカーボンスルフオン酸樹脂のアルコール溶液をコ
ーティングして水蒸気選択透過層を形成する。つぎに、
この水蒸気選択透過層の上に粒径２０μ以下の炭酸カル
シウム粉末とフッ素変成ウレタン樹脂との混合物を塗着
し、酸蒸気吸収層を形成する９かくして３重層構造の膜
ができる。つぎにこの膜でもって、アルミナ基板上に高
分子電解質から成る感湿膜を形成したタイプの湿度セン
サーを袋状になるように包み込んで比重センサーを作製
する。第１図ＡおよびＢにおいて、湿度センサー１が多
孔質非透水性フッ素樹脂膜２と水蒸気選択透過層３と炭
酸カルシウムを主体とする酸蒸気吸収層４とから構成さ
れる３重層膜で被覆包装されている。第２図に該センサ
ーを密閉形鉛蓄電池に組み込んだ断面構造を示す。電槽
５内は若５′と蓋に取り付けられた安全弁６により完全
に密閉されており、比重センサー７は蓄電池の端陰極板
８の外側に当接して配置した。センサーの位置による応
答性を比較するために、別に比重センサー９を極板群か
ら離して上部に配置した。１０および１１は比重センサ
ー７．９が検知した相対湿度の信号を硫酸比重に換算し
て表示する比重表示部である。
の多孔性ポリテトラフルオロエチレン膜の片面にパーフ
ルオロカーボンスルフオン酸樹脂のアルコール溶液をコ
ーティングして水蒸気選択透過層を形成する。つぎに、
この水蒸気選択透過層の上に粒径２０μ以下の炭酸カル
シウム粉末とフッ素変成ウレタン樹脂との混合物を塗着
し、酸蒸気吸収層を形成する９かくして３重層構造の膜
ができる。つぎにこの膜でもって、アルミナ基板上に高
分子電解質から成る感湿膜を形成したタイプの湿度セン
サーを袋状になるように包み込んで比重センサーを作製
する。第１図ＡおよびＢにおいて、湿度センサー１が多
孔質非透水性フッ素樹脂膜２と水蒸気選択透過層３と炭
酸カルシウムを主体とする酸蒸気吸収層４とから構成さ
れる３重層膜で被覆包装されている。第２図に該センサ
ーを密閉形鉛蓄電池に組み込んだ断面構造を示す。電槽
５内は若５′と蓋に取り付けられた安全弁６により完全
に密閉されており、比重センサー７は蓄電池の端陰極板
８の外側に当接して配置した。センサーの位置による応
答性を比較するために、別に比重センサー９を極板群か
ら離して上部に配置した。１０および１１は比重センサ
ー７．９が検知した相対湿度の信号を硫酸比重に換算し
て表示する比重表示部である。
この電池を使って、まず、１０アンペア放電中のセンサ
ーの出力値から換算した電解液比重を求め、これを放電
から理論的に推定される電解液比重値と比較して第３図
に示す、理論上の電解液比重の推移２１に比べて極板に
当接したセンサー７の推移２２はｆ偽かに応答の遅れが
あるもののかなりよく対応した。それに比べて極板群か
ら離して上部に配置したセンサー９の応答性は第３図の
２３に示すように遅れた。これより比重センサーは極板
群に当接して配置するのが最も好ましいことがわかる。
ーの出力値から換算した電解液比重を求め、これを放電
から理論的に推定される電解液比重値と比較して第３図
に示す、理論上の電解液比重の推移２１に比べて極板に
当接したセンサー７の推移２２はｆ偽かに応答の遅れが
あるもののかなりよく対応した。それに比べて極板群か
ら離して上部に配置したセンサー９の応答性は第３図の
２３に示すように遅れた。これより比重センサーは極板
群に当接して配置するのが最も好ましいことがわかる。
そのほかセンサーは極板群の並び方向に面して隔離板に
当接して配置したが、端陰極板に当接した場合とほぼ同
じ応８性を示した。
当接して配置したが、端陰極板に当接した場合とほぼ同
じ応８性を示した。
また、本センサーを鉛蓄電池に装着した場合の耐久性を
確認するために、極板群の外側にセンサーを当接して温
度加速寿命テストを行った。その結果を第４図に示す。
確認するために、極板群の外側にセンサーを当接して温
度加速寿命テストを行った。その結果を第４図に示す。
温度は８０″Ｃ１７０℃、６０゛Ｃについて実施した。
これ結果より２５℃に外挿した寿命を推定すると約７年
となり、本発明によるセンサーは充分実用に洪し得るも
のであることがわかった６ 発明の効果 以上述べたように本発明によれば、密閉形鉛蓄電池にお
いて、比重の迅速でしかも連続的な測定が可能となるう
え、密閉形鉛蓄電池の電解液比重をも測定することが可
能となるなめ、従来不可能であった密閉形鉛蓄電池の容
量や寿命を判断することができ、その工業的価値は非常
に大である。
となり、本発明によるセンサーは充分実用に洪し得るも
のであることがわかった６ 発明の効果 以上述べたように本発明によれば、密閉形鉛蓄電池にお
いて、比重の迅速でしかも連続的な測定が可能となるう
え、密閉形鉛蓄電池の電解液比重をも測定することが可
能となるなめ、従来不可能であった密閉形鉛蓄電池の容
量や寿命を判断することができ、その工業的価値は非常
に大である。
第１図Ａは本発明に用いる硫酸比重センサーの′ＩｆＪ
造を示す図、第１図Ｂはその断面構造図、第２図は電池
へのセンサー取付図、第３図は放電中のセンサー比重値
の推移を示した図、第４図は温度とセンサー耐用年数の
関係を示した図である。 １・・・湿度センサー ２・・・多孔質非透水性フッ素
樹脂膜、３・・・水蒸気選択透過層、４・・・酸蒸気吸
収層、５・・・電槽、７．９・・・比重センサー ８・
・・端＃ｅ極板、１０、１１・・・比重表示部 グ１回 ２ ５ ４ ｓ 教を晴間（ｈ） 才４−図
造を示す図、第１図Ｂはその断面構造図、第２図は電池
へのセンサー取付図、第３図は放電中のセンサー比重値
の推移を示した図、第４図は温度とセンサー耐用年数の
関係を示した図である。 １・・・湿度センサー ２・・・多孔質非透水性フッ素
樹脂膜、３・・・水蒸気選択透過層、４・・・酸蒸気吸
収層、５・・・電槽、７．９・・・比重センサー ８・
・・端＃ｅ極板、１０、１１・・・比重表示部 グ１回 ２ ５ ４ ｓ 教を晴間（ｈ） 才４−図
Claims (1)
- １、蓄電池の電解液比重変化を検知するための多孔質非
透水性フッ素樹脂膜によって覆われた湿度センサーを極
板群の端陰極板あるいは極板の並び方向に位置して配し
たことを特徴とする密閉形鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1030599A JPH0658811B2 (ja) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1030599A JPH0658811B2 (ja) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02210771A true JPH02210771A (ja) | 1990-08-22 |
| JPH0658811B2 JPH0658811B2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=12308331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1030599A Expired - Lifetime JPH0658811B2 (ja) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0658811B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001073414A3 (en) * | 2000-03-24 | 2002-10-17 | Regenesys Tech Ltd | Membrane moisture measurement |
| JP2005025954A (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-27 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 鉛蓄電池の検査装置 |
-
1989
- 1989-02-09 JP JP1030599A patent/JPH0658811B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001073414A3 (en) * | 2000-03-24 | 2002-10-17 | Regenesys Tech Ltd | Membrane moisture measurement |
| JP2005025954A (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-27 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 鉛蓄電池の検査装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0658811B2 (ja) | 1994-08-03 |
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