JPH065124U - 蓄電池状態検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価で信頼性の高い密閉形蓄電池用状態検出
装置を提供する。 【構成】 排気筒１と、排気筒１に装着されたゴムパッ
キン２であって、排気筒１内に陥没した凹部２ｂを有す
るものと、ゴムパッキン２を保護するためのキャップ４
と、キャップ４に一体に形成された２本の導電体３ａ、
３ｂであって、ゴムパッキン２の凹部４内に挿設される
とともに、片方は電源端子とし他方を出力端子としたも
のとを備え、蓄電池の内部圧力が上昇してゴムパッキン
２の凹部４が圧縮されたときには２本の導電体３ａ、３
ｂが接触し、蓄電池の内部圧力が低下すればゴムパッキ
ン２の凹部４が膨脹復元して２本の導電体３ａ、３ｂが
離脱するよう構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は蓄電池状態検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

蓄電池には、いわゆる開放形と密閉形とがある。

【０００３】 鉛蓄電池の開放形は、液式鉛蓄電池とも呼ばれ、蓄電池内に流動電解液を有し ている。鉛蓄電池と言えばほとんどこの構造のものを言い、歴史が古い関係上、 蓄電池状態を検出するために種々の提案が成されている。その主なものとしては 、充電により減少する電解液に着目した液面検出法によるものや、蓄電池容量と 密接な相関関係を有する電解液比重値に着目した電解液比重検出法によるものや 、容量と相関関係を有する開路電圧に着目した開路電圧検出法や、その他種々の 者がある。

【０００４】 一方、密閉形は開放形よりも歴史が新しく、又、開放形ほどには簡単に状態検 出ができないことから、かならずしも充分な状態検出がなされている訳ではない 。これは、密閉形には開放形のような蓄電池内の流動電解液がなく電解液はマッ ト状セパレ−タに保持されているため、電解液比重の測定や電解液液面位の測定 が事実上出来ないことによる。このため、現在わずかに採用されている密閉形の 蓄電池状態検出法としては、前述の開路電圧測定による容量判定ぐらいである。 しかし、近年、密閉形蓄電池の普及には著しいものがあり、密閉形においても適 確な状態検出による蓄電池管理の重要性が大きく成ってきている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

密閉形の充電特性は新・旧の別や温度条件の差異により大幅に変化するため、 開放形よりはるかに制御が難しい。周知のように、密閉形蓄電池は蓄電池内部で のガス吸収反応を利用している。密閉形鉛蓄電池では、新品時には蓄電池内に若 干の遊離電解液が存在しこれがガスを吸収する陰極板を覆うため、ガス吸収反応 が低下し開放形鉛蓄電池と同様の充電特性を示す。この結果、充電終末電圧は、 正常充電であっても、２．６〜２．７Ｖ／セルの電圧に達する。ところが、経年 により遊離電解液が徐々にガスに分解されて外部に排気されセパレ−タ内電解液 が遊離電解液のないスタ−ブ状態になると、陰極板でのガス吸収効率は上昇し、 充電終末電圧は２．４〜２．５Ｖ／セルまで大幅に降下する。従って、高い充電 電圧に設定すると、使用初期は適正な充電ができるものの、使用末期には過充電 となってしまう。逆に、低い充電電圧に設定すると、使用初期には不完全充電と なってしまう。このような理由で、従来形の簡易な充電器で密閉形鉛蓄電池を充 電すると、極端な過充電状態となる。そのため、密閉形には専用の充電器が使用 されなければならない。

【０００６】 この専用充電器としては充電電流をガス吸収範囲まで制限したトリクル充電式 のものがよく利用されが、充電器コストは安いものの、充電に長時間要するとい う欠点がある。そこで、急速充電を要する場合は、やむなく定電圧・定電流充電 法の充電器を用いているのが現状である。これには、充電時間は短かくなるもの の、充電終末電圧が前述の通り変化するため、定電圧設定がむずかしいという問 題や、コストが高くつくと言う問題がある。

【０００７】 この考案は上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的 とするところは、安価で、しかも信頼性の高い蓄電池状態検出装置を提供するこ とである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

そこで、排気筒と、排気筒に装着されたゴムパッキンであって、排気筒内に陥 没した凹部を有するものと、ゴムパッキンを保護するためのキャップと、キャッ プに一体に形成された２本の導電体であって、ゴムパッキンの凹部内に挿設され るとともに、片方を電源端子とし他方を出力端子としたものとを備え、蓄電池の 内部圧力が上昇してゴムパッキンの凹部が圧縮されたときには２本の導電体が接 触し、蓄電池の内部圧力が低下すればゴムパッキンの凹部が膨脹復元し、２本の 導電体が離脱するよう構成された蓄電池状態検出装置とすることにより、前記課 題を解決せんとするものである。

【０００９】

【作用】

蓄電池の充電に際し、蓄電池の新旧、周囲温度、充電電流等の相違にかかわら ず、充電終期には電圧の急上昇とともに、電解液の分解による発生ガスにより蓄 電池内部圧力は上昇する。また、通常の充電あるいは放置状態では密閉形蓄電池 の内圧は常に減圧状態にある。本考案はこれに着目したものである。すなわち、 排気筒と、排気筒に装着されたゴムパッキンであって、排気筒内に陥没した凹部 を有するものと、ゴムパッキンを保護するためのキャップと、キャップに一体に 形成された２本の導電体であって、ゴムパッキンの凹部内に挿設されるとともに 、片方を電源端子とし他方を出力端子としたものとを備え、蓄電池の内部圧力が 上昇してゴムパッキンの凹部が圧縮されたときには２本の導電体が接触し、蓄電 池の内部圧力が低下すればゴムパッキンの凹部が膨脹復元して２本の導電体が離 脱するよう構成された蓄電池状態検出装置とすることにより、充電末期にはゴム パッキン凹部は蓄電池の内部圧力により壁同士がくっつくように圧縮される。こ れにより、凹部に挿入し配設された２本の導電体が接触し電気的導通状態となり 、電気信号を出力する。蓄電池内部圧力が減少してくれば、ゴムパッキンの凹部 は膨脹復元するので、接触していた２本の導電体は離脱し電気的導通状態は解除 される。従って、充電末期に発生するガスによる圧力が正確に検知され、適確な 状態検出による充電制御が可能となる。

【００１０】

【実施例】

本考案を具体的実施例により詳述する。図１は本考案の１実施例を示す図であ る。同図において、１は密閉形蓄電池の蓋１０に形成された排気筒であり、弁坐 を兼ねている。２は排気筒１に装着されたゴムパッキンであり、排気弁を兼ねて いる。排気筒１の先端部１ａはゴムパッキン受け部であり、蓄電池内圧が低下し た場合、ゴムパッキン２とゴムパッキン受け部１ａとが密着することにより、ゴ ムパッキン２と排気筒１の外周壁面との密着度が低下して外気が蓄電池内に侵入 するのを防止する。密閉形蓄電池では、放置時には内部の発生ガスが陰極板で完 全に近い状態まで吸収されるため、内圧が０．２気圧程度まで低下することがあ る。０．２気圧に内圧が低下した場合、蓄電池外周面に約０．８ｋｇ／ｃｍ² の 加重が掛るので、構成部材は開放形のものに比較してより強度を要する。この実 施例においては、強度的に最も弱い部分はゴムパッキン２の部分である。ゴムパ ッキン２の図面における水平面２ａの面積が大きいと、蓄電池内部が減圧状態の とき時、当該部２ａ上面に大きな圧力がかかるため、ゴムパッキン２はできる限 りコンパクトに構成する必要がある。ゴムパッキン受け部１ａは、ゴムパッキン の水平部２ａが排気筒１の内側に変形するのを防止するためのものである。ゴム パッキンの水平部２が変形すると、排気筒１とゴムパッキン２との密着性が低下 し、外気圧と蓄電池内圧との差圧により、容易に空気が蓄電池内に侵入し、陰極 板を不活性にする原因となるため、ゴムパッキン受け部１ａは重要な役割を果す 。排気筒１とゴムパッキン２との嵌合面には、密閉度を向上させるため、通常オ イルが塗布される。

【００１１】 ２ｂはゴムパッキン２に形成された袋状の凹部であって、排気筒１内に陥没す るよう構成されている。この凹部２ａは、後述する２つの金属片３ａ，３ｂが挿 入されるためのものであるとともに、蓄電池内圧の変動に伴って収縮、膨脹復元 し２つの金属片３ａ、３ｂを接触、離脱させるためのものである。凹部２ｂも、 上記同様に差圧がかかるため、０．８ｋｇ／ｃｍ² に耐えるものでなければなら ない。

【００１２】 ４はゴムパッキン２を保護するためのキャップであって、下端部はネジ部ある いは強挿により電槽蓋１０に固定される。３はキャップ４に一体に形成された２ 本の導電体であって、ゴムパッキン２の凹部４内に挿設されるとともに、片方は 電源端子５に、他方は出力端子６に接続されている。尚、２本の導電体は、ゴム パッキン凹部２ｂの収縮、膨脹に伴って接触、離脱するスイッチ機能を有するも のであればよく、棒状や板状に限られるものではない。

【００１３】 キャップ４の下端部には、蓄電池内部で発生したガスを排気するための排気口 ９が設けられている。蓄電池内部圧力が所定値以上になると、ゴムパッキン２と 排気筒１との接合面を通り抜けたガスは、排気口９より排出される。７は電源線 端子部のコンタクトであり、電源端子５と接続されている。８は出力線コンタク トであり、出力端子６に接続されている。出力線コンタクト８は充電器制御部に 接続される。１０は電槽蓋、１１は電槽隔壁、１２は極板群である。

【００１４】 充電状態が１００％に近づくと、ガス発生により蓄電池内圧は減圧状態から加 圧状態に変り、ゴムパッキン凹部２ｂの外壁が加圧される。その結果、凹部２ｂ 内に挿設された２枚の金属片３ａ、３ｂが接触し、電気的閉回路が構成される。 これにより、充電制御回路に信号がおくられ、適切な充電コントロールを行うこ とができる。尚、上記実施例では、蓄電池内圧が１．２〜１．３気圧に達すると 、ゴムパッキン２が開き、発生ガスを外部に排気するよう構成されている。

【００１５】

【考案の効果】

前述したように、密閉形蓄電池の充電終末電圧は経年、温度、充電電流等によ り大幅に変化するため、急速に充電する場合の決定的な充電法は現在もなお確立 されていない。そのため、急速充電の場合、定電流充電が一般的であるが、開放 形に採用されている準定電システムに比較して２倍のコストを必要とする。しか し、本考案にかかる蓄電池状態検出装置は、充電末期のガス発生による蓄電池内 圧上昇を検出するものであり、経年、温度、充電電流等にかかわらず、９５〜１ ００％充電状態を正確に検知可能ならしめるものである。しかも、構造が簡単で あり、その実用的価値は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の１実施例を示す図である。

【符号の説明】

１ 排気筒 ２ ゴムパッキン ２ｂ ゴムパッキン凹部 ３ 導電体 ４ キャップ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気筒（１）と、 排気筒（１）に装着されたゴムパッキン（２）であっ
   て、排気筒（１）内に陥没した凹部（２ｂ）を有するも
   のと、 ゴムパッキン（２）を保護するためのキャップ（４）
   と、 キャップ（４）に一体に形成された２本の導電体（３
   ａ、３ｂ）であって、ゴムパッキン（２）の凹部（４）
   内に挿設されるとともに、片方は電源端子とし他方を出
   力端子としたものとを備え、 蓄電池の内部圧力が上昇してゴムパッキン（２）の凹部
   （４）が圧縮されたときには２本の導電体（３ａ、３
   ｂ）が接触し、蓄電池の内部圧力が低下すればゴムパッ
   キン（２）の凹部（４）が膨脹復元して２本の導電体
   （３ａ、３ｂ）が離脱するよう構成された蓄電池状態検
   出装置。