JPH03216956A - 電解液攪拌装置を備える蓄電池 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業−Ｆの利用分野 本発明は電解液撹拌装置を備えた、バッデリーフォーク
リフト，電気自動車等サイクルサービス用蓄電池に閏す
るものである。

従来の技術とその課題 蓄電池にとって電解液は直接反応に関リーする物質であ
るため、極板の活物質と同様、電解液が蓄電池内でいか
に有効に利用されるかによって蓄電池の容菫を大幅に左
右することは周知の通りである。

しかるに釦蓄電池の場合、充放電時には蓄電池上部の電
解液比重が低くなり、蓄電池下部には常に比重の高い電
解液が残留する。

このような電解液の濃度差を解消するため、過充電を加
えてカスを発生させ、このカスの撹拌作用により上下電
解液比重の均一化を計っている．この場合、蓄電池形状
が上下に低いものでは過充電による発生ガスの撹拌作用
によって比較的簡単に電解液比重の均一化が計れるが、
電気車用蓄電池等背の高いものでは少々の過充電では均
一にならないのが昔通である．この結果、極板の上部で
は低比重電解液となって容量が低下し、また下部では常
に比重の高い、酸化性に富む電解液が残留するため、極
板下端部が腐食され、短寿命を招く結果となっている。

このような理由で蓄電池は充電毎に放電量の約２０％過
充電が実綿されている。

その結果、電力の消費と共に、過充電崖に見合う水分解
による液減りが生じ、フォークリフト用電池では通常半
月に一度の補水をする必要があった。

また、過充電時の電池温度−ト昇が大きく、夏期の電池
温度」二昇によって、電池寿命を短かくしていることも
あった。

課題を解決するための手段 本発明は、電池から発生するカスを利用して渣撹拌を行
なう渣撹拌装置を取り１・１けた液撹拌装置を備える電
池を用いることにより、充電量を必要最少限におさえ、
かつ電解液の濃度差を解消して従来の欠点を解消した蓄
電池を堤供せんとするものである。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明す
る． 第１図は本発明電解液撹拌装置を備えた蓄電池の一実施
例を示す断面図、第２図は電解液撹拌装置の一部欠截斜
視図である． 図において、Ａは極板群を収納した電槽、Ｂは極板群、
Ｃは電解液、Ｄは電解液撹拌装置である．電解液撹拌装
置Ｄは下端が電槽底部に、−Ｆ端が電解液最低液面位付
近に開口し、中間部に小孔４を有ずる液循環筒１と、下
端開口部が前記小孔４より下方に配置され、極板群Ｂか
ら発生したガスを捕集ずるガス捕集室２を備え、前記ガ
ス捕集室２と液循環筒の小孔４とは逆Ｕ字状のサイホン
ストラップ３により連絡されている。また、前記液循環
筒ｌの−Ｆ＠開口部には、下面が開放されたキャップで
覆ったり、あるいは液循環筒の上端部を逆Ｊ字状に折り
返す等の手段でガス溜め５が形成されている． なお、図面に示した実施例においては、液循環ｇｉｌが
小孔４の部分においてスレて折れ曲がった形状になって
いるが、これは該撹拌装置を合成樹脂により一体に成型
する場合に型抜きを容易にするためであり、作用的には
直線状のものと何ら変わるものではない． 本発明撹拌装置は上述の如き楕迫を有するものであり、
蓄電池の充電時等に極板群Ｂからガスが発生すると、こ
のガスがガス捕集室２に捕らえられ、蓄積される。カス
の蓄積に応じて逆Ｕ字状サイポンストラップ３内に侵入
している電解液が小孔４から液循環筒ｌ内におし災され
る．ガス捕集室内の蓄積ガスの量が増加し、小孔４の位
置まで達するとこのガスが小孔４より液循環筒ｌ内へ気
泡として押出され、カス気泡およびガス捕集室内のカス
ルの大きさか液循環筒ｌの小孔４より上部にある電解液
の液圧に打ち勝つ大きさになると、カス気泡は小孔より
上部の電解液、すなわち液循環筒のこの部分にある電解
液を押し上げつつ上昇し、液循環筒１の上端開口部より
電解液と共に放出される。これと同時に液循環筒１内の
液圧が減少するので、液循環筒の下端開１］部より電池
底部の電解液が侵入・ＪＩ　Ｊ？．　Ｌ、液循環筒１内
の比重の大きい電解液が小孔４より上方まで押し上げら
れ、液循Ｉｌｇ簡の周囲の電解液の液圧とバランスする
位置で安定する。この状態から再度カス捕集室２に極板
群からの発生ガスが苺槓され、上記の動作が繰り返され
る。

なお、本発明装置においては液循環筒１の上端開口部に
カス溜め５を設け、瀬循環簡】内の電解液と周囲の電解
液とを気相によって遮断しているので、液循環筒１上端
開口部が電解液面下にあってもこの上端開口部周囲の電
解液が液Ｖ＾環筒内に逆流することはなく、電解液は常
に液循環筒の下端より上端に向かって移動する。

第３図は、極板群に撹拌装Ｊ　Ｔ）を取り付けたところ
を示す斜視図である。撹拌装置Ｄは、極板群の耳を溶接
したストラップ６および極柱７とセバレータ等と電槽と
の隙間に挿入し固定される。極板群の端極板は、通常陰
極板が配置されている。

陰極板の活物質には添加剤を加えて、膨張しやず＜、電
気化学反応がしやすくさせているため外側から板状のス
ペーサで押さえてやる必要がある．撹拌装置を取り付け
たとき、液循環ｆｔＪ１が存在するため液循環筒の両側
に、２枚のスペーサを配置してもよいが、電槽Ａに極板
群Ｂを挿入する際にずれること、および作業性が劣るこ
との問題がある。

第４図は、ボリプロビレン等からなるダンボール状の合
成樹脂スペーサで、液循環筒とほぼ同一の厚みを有して
いる。

電池に組み込まれたとき液循環筒の当る部分に、渣循環
簡の幅に似合う講を設けている．スペーサを１枚にする
ことにより、２枚のスペーサを用いることの問題点は解
消できる。

第３図ではスペーサ８を配置した後、撹拌装置Ｉ）を取
り付けたものであるが、撹拌装置Ｉ）を取り付けた後、
スペーサ８を第３図の裏返しで配置ずることもできる。

第１図、第２図、第３図、第４図で示した液撹拌装置を
バッテリーフォークリフト用電池に収り付けた液撹拌電
池イと、液撹拌装置のない通常電池１１とを、通常団わ
れている準定電庄充電器で１００％放電後に充電したと
きの電解液比重の上昇を第５図に示す。通常電池口の場
合、充電時間１０時間で充電量は約１２０％となり電解
液比重は１　，　２８０の規定値上でＦ昇している。

一方、液撹拌電池イは、充電時間８時間、充電量約１１
０％で電解液比重は規定値まで上昇している。

このように、液撹拌装置を取り付けた電池は、過充電量
が約半分で、充電量を完了することができる。

発明の効果 本発明液撹拌電池の特長は、過充電量を従来型の約半分
で充電を完了でき、下記の利点が生まれると共に、安価
に量産化できることである。

■補水間隔が伸びる（液面変位を２倍とすることにより
補水間隔は現行の約４倍になる）．■節電となる。

■ヘビーデューティでの温度上昇対策の一つとなる． ■高容蓋電池も設定できる。

■成層化現象が防止でき信頼性向上となる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明電解液撹拌装置を備える蓄電池の一実施
例を示す断面図、第２図は電解液撹拌装置の一部欠截斜
視図、第３図は極板群に液撹拌装置Ｄを取り付けたとこ
ろを示す斜視図、第４図は合成樹脂スペーサを示す図、
第５図は電解液撹拌装｝６を（＋Ｉえる蓄電池と肯えな
い従来電池の充電による電解府比重の推移を比較した図
である。 Ａ・・・電槽、ｌ３・・・極板群、Ｃ・・・電１！ｖ液
、Ｄ・・・電解液撹拌装置、１・・・液循環筒、２・・
・カス捕集室、 ３・・・逆Ｕ字状サイボンストラップ、４・・・小孔、
５・・カス溜め、６・・ス１−ラッフ゜、７・・・極柱
、８・・・スペーサ オ 杯 刀

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、中間部に小孔を有し、電解液中に上下方向に配置さ
   れた液循環筒と、前記液循環筒の小孔位置より下方に下
   端開口部を有し、極板群上に配置されたガス捕集室とを
   備え、前記小孔とガス捕集室とを逆Ｕ字状のサイホンス
   トラップにより連絡すると共に、前記液循環筒の上端開
   口部にガス溜めを設けた電解液撹拌装置を備え、該液循
   環筒の載置部分に液循環筒に沿った溝を設けた合成樹脂
   スペーサを極板群の端極板に当接したことを特徴とする
   電解液撹拌装置を備える蓄電池。