JPH0690935B2 - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
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- JPH0690935B2 JPH0690935B2 JP17715784A JP17715784A JPH0690935B2 JP H0690935 B2 JPH0690935 B2 JP H0690935B2 JP 17715784 A JP17715784 A JP 17715784A JP 17715784 A JP17715784 A JP 17715784A JP H0690935 B2 JPH0690935 B2 JP H0690935B2
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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
- H01M10/34—Gastight accumulators
- H01M10/342—Gastight lead accumulators
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- H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
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- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電解液を非流動化して正極板から発生する酸素
ガスを負極板と反応させる密閉形鉛蓄電池の改良に関す
るものである。
ガスを負極板と反応させる密閉形鉛蓄電池の改良に関す
るものである。
［従来の技術・発明が解決しようとする問題点］ 密閉形鉛蓄電池は電解液をシリカ微粉末を用いてゲル状
とするか、またはガラス繊維などからなるマットに含浸
させてそれぞれ電解液を非流動化し、正極板で発生した
酸素ガスが負極板へ移動して負極板と反応するようにし
ている。一方、鉛蓄電池は放電によって電解液上部の硫
酸が消費され、充電によって極板から電解液に硫酸が放
出されて沈降するために、充放電サイクルを繰返すと電
解液は上部が低比重、下部が高比重という成層化現象を
生じる。液状電解液を用いる一般の鉛蓄電池では、この
成層化は過充電でのガッシングや電解液中にガスを送入
してのバブリングで容易に解消する。しかし本発明の対
象である密閉形鉛蓄電池は電解液が非流動化されている
ために、成層化は起き難いが、徐々に進行する成層化が
形成されてしまうと電解液の撹拌が難しいために成層化
とそれに伴なう容量低下や極板下部のサルフェーション
を解消しがたいという問題がある。
とするか、またはガラス繊維などからなるマットに含浸
させてそれぞれ電解液を非流動化し、正極板で発生した
酸素ガスが負極板へ移動して負極板と反応するようにし
ている。一方、鉛蓄電池は放電によって電解液上部の硫
酸が消費され、充電によって極板から電解液に硫酸が放
出されて沈降するために、充放電サイクルを繰返すと電
解液は上部が低比重、下部が高比重という成層化現象を
生じる。液状電解液を用いる一般の鉛蓄電池では、この
成層化は過充電でのガッシングや電解液中にガスを送入
してのバブリングで容易に解消する。しかし本発明の対
象である密閉形鉛蓄電池は電解液が非流動化されている
ために、成層化は起き難いが、徐々に進行する成層化が
形成されてしまうと電解液の撹拌が難しいために成層化
とそれに伴なう容量低下や極板下部のサルフェーション
を解消しがたいという問題がある。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は電解液を非流動化した密閉形鉛蓄電池の上記問
題点を解決したもので、その要旨は蓄電池を部分的に冷
却あるいは加熱する手段を設けることにより、電槽内の
下部あるいは底部を他の部分よりも低温となるようにし
て、極板群の下部が含浸する電解液の水蒸気分圧を、極
板群の上部が含浸する電解液の水蒸気分圧よりも小さく
することにある。
題点を解決したもので、その要旨は蓄電池を部分的に冷
却あるいは加熱する手段を設けることにより、電槽内の
下部あるいは底部を他の部分よりも低温となるようにし
て、極板群の下部が含浸する電解液の水蒸気分圧を、極
板群の上部が含浸する電解液の水蒸気分圧よりも小さく
することにある。
［作用］ 密閉空間の一部に希硫酸を含む場合を考えると、気相に
は希硫酸の濃度すなわち比重に応じて水蒸気が含まれ
る。希硫酸の比重1.32、1.26および1.20（何れも20℃で
の値）と水とについて、種々の温度での平衡水蒸気圧
（mmHg）を第１表に示す。水蒸気圧は比重が高いほど、
また温度が低いほど低いが、その影響は比重よりも温度
の方が大きい。
は希硫酸の濃度すなわち比重に応じて水蒸気が含まれ
る。希硫酸の比重1.32、1.26および1.20（何れも20℃で
の値）と水とについて、種々の温度での平衡水蒸気圧
（mmHg）を第１表に示す。水蒸気圧は比重が高いほど、
また温度が低いほど低いが、その影響は比重よりも温度
の方が大きい。
したがって、電槽内の下部あるいは底部を他の部分より
も低温にすると、高温度の部分で蒸発した水蒸気が下部
あるいは底部で凝縮して水となるという相変化を起し、
電解液下部は希釈され、上部は濃縮されて成層化現象は
容易に解消する。
も低温にすると、高温度の部分で蒸発した水蒸気が下部
あるいは底部で凝縮して水となるという相変化を起し、
電解液下部は希釈され、上部は濃縮されて成層化現象は
容易に解消する。
電槽内の下部あるいは底部を他の部分よりも低温にする
には、次のような種々の手段がある。
には、次のような種々の手段がある。
（Ａ）電槽内の下部あるいは底部に冷却水などの冷媒に
よる冷却器を設置する。
よる冷却器を設置する。
（Ｂ）電槽外の下部あるいは底部に冷却水などの冷媒に
よる冷却器を当接して設置する。
よる冷却器を当接して設置する。
（Ｃ）電池の下部を低温雰囲気とする。例えば冷却水に
電池下部を浸漬したり、下部のみを強制通風で冷却した
り、また低温の金属板上に電池を載置する。
電池下部を浸漬したり、下部のみを強制通風で冷却した
り、また低温の金属板上に電池を載置する。
（Ｄ）電槽の上部あるいは蓋を加温する。
（Ｅ）電槽の下部あるいは底部、または上部あるいは蓋
をペルチェ効果すなわち通電によって温度差を生じる素
子を利用して冷却あるいは加温する。電槽の下部あるい
は底部を冷却するとともに、上部あるいは蓋を加温して
もよい。
をペルチェ効果すなわち通電によって温度差を生じる素
子を利用して冷却あるいは加温する。電槽の下部あるい
は底部を冷却するとともに、上部あるいは蓋を加温して
もよい。
これらの冷却あるいは加温は電解液の成層化を解消する
のが目的であるから、成層化が生起するときのみ実施す
ればよい。したがって電池が放置されたり、フロート充
電だけの場合には冷却や加温によって電解液の下部に水
を生成させる必要は無い。
のが目的であるから、成層化が生起するときのみ実施す
ればよい。したがって電池が放置されたり、フロート充
電だけの場合には冷却や加温によって電解液の下部に水
を生成させる必要は無い。
なお、温度差を生じさせるための冷却ではなく、単に全
体の温度を下げるための冷却は、流動電解液を用いた大
形鉛蓄電池でよく行われている。しかしこの場合には、
上部の電解液の温度を下部のそれよりも低くすると、温
度差による比重差で電解液に対流を生じて冷却効率が高
くなるので、電池の上部を冷却するのが一般的であっ
た。
体の温度を下げるための冷却は、流動電解液を用いた大
形鉛蓄電池でよく行われている。しかしこの場合には、
上部の電解液の温度を下部のそれよりも低くすると、温
度差による比重差で電解液に対流を生じて冷却効率が高
くなるので、電池の上部を冷却するのが一般的であっ
た。
また、集合電池での冷却のために、電槽外側壁にリブを
設け、各電池間をこの外側壁に沿って、下方より上方へ
低温の流体を通過させることによって電池の側部より冷
却する例（実願昭48-76478号）があるが、これも、上下
の温度差を生じさせるためのものではなく、電池全体を
冷却するための、ごく一般的な手法である。
設け、各電池間をこの外側壁に沿って、下方より上方へ
低温の流体を通過させることによって電池の側部より冷
却する例（実願昭48-76478号）があるが、これも、上下
の温度差を生じさせるためのものではなく、電池全体を
冷却するための、ごく一般的な手法である。
さらに、液式電池において、セル内の底部や側部等の電
解液中に冷却，加温用導管を設ける例（実公昭38-14924
号）があるが、これは電池の温度制御、すなわち単に電
池全体の冷却または加温を目的とする手段の一つであっ
て、勿論、部分による温度差を生じさせるための冷却で
はない。
解液中に冷却，加温用導管を設ける例（実公昭38-14924
号）があるが、これは電池の温度制御、すなわち単に電
池全体の冷却または加温を目的とする手段の一つであっ
て、勿論、部分による温度差を生じさせるための冷却で
はない。
以上の例はいずれも部分による温度差を生じ、かつ相変
化によって下部あるいは底部において水を生成するもの
ではない。
化によって下部あるいは底部において水を生成するもの
ではない。
［実施例］ 以下、本発明密閉形鉛蓄電池を図に示す一実施例を用い
て説明する。図において、１は正極板、２は負極板、３
はセパレータで、セパレータ３はガラスや親水性プラス
チックなどの細い繊維からなるマットや微多孔板から構
成されており、電解液を含浸、保持する。４は電槽、５
は冷却器で、該冷却器５は電槽４内の底部に配置されて
いる。６は弁機能を有する排気部、７は正極端子、８は
負極端子である。なお、電解液は正極板１、負極板２お
よびセパレータ３に含浸、保持されており、実質的に非
流動化されている。
て説明する。図において、１は正極板、２は負極板、３
はセパレータで、セパレータ３はガラスや親水性プラス
チックなどの細い繊維からなるマットや微多孔板から構
成されており、電解液を含浸、保持する。４は電槽、５
は冷却器で、該冷却器５は電槽４内の底部に配置されて
いる。６は弁機能を有する排気部、７は正極端子、８は
負極端子である。なお、電解液は正極板１、負極板２お
よびセパレータ３に含浸、保持されており、実質的に非
流動化されている。
かかる構造の本発明実施例において、充放電サイクルに
よって電解液の成層化を生じ、極板群上部の比重が1.2
0、下部が1.32になり、且つ電解液の温度が45℃である
とすると、第１表から上部の水蒸気圧は56mmHg、下部の
それは39mmHgであり、下部で水蒸気が凝縮して水となる
という相変化の駆動力は56−39＝17mmHgである。かかる
状態から冷却器５により下部を25℃に冷却すると、水蒸
気圧は上部は56mmHgであるが、下部は13mmHgとなり、56
−13＝43mmHgの水蒸気圧が駆動力となるので、成層化は
43/17≒2.5、すなわち約2.5倍の速さで解消される。
よって電解液の成層化を生じ、極板群上部の比重が1.2
0、下部が1.32になり、且つ電解液の温度が45℃である
とすると、第１表から上部の水蒸気圧は56mmHg、下部の
それは39mmHgであり、下部で水蒸気が凝縮して水となる
という相変化の駆動力は56−39＝17mmHgである。かかる
状態から冷却器５により下部を25℃に冷却すると、水蒸
気圧は上部は56mmHgであるが、下部は13mmHgとなり、56
−13＝43mmHgの水蒸気圧が駆動力となるので、成層化は
43/17≒2.5、すなわち約2.5倍の速さで解消される。
［発明の効果］ 以上述べたように本発明は電解液を非流動化した密閉形
鉛蓄電池の充放電サイクルによる電解液の成層化、それ
に伴なう容量低下や極板下部のサルフェーションの問題
を解決したもので、電池の性能の安定、長寿命化に極め
て有効である。
鉛蓄電池の充放電サイクルによる電解液の成層化、それ
に伴なう容量低下や極板下部のサルフェーションの問題
を解決したもので、電池の性能の安定、長寿命化に極め
て有効である。
【図面の簡単な説明】 図は本発明密閉形鉛蓄電池の一実施例の概略構造を示す
要部縦断面図である。 １……正極板、２……負極板、３……セパレータ、４…
…電槽、５……冷却器、６……排気部
要部縦断面図である。 １……正極板、２……負極板、３……セパレータ、４…
…電槽、５……冷却器、６……排気部
Claims (1)
- 【請求項１】蓄電池を部分的に冷却あるいは加熱する手
段を設けることにより、電槽内の下部あるいは底部を他
の部分よりも低温となるようにして、極板群の下部が含
浸する電解液の水蒸気分圧を、極板群の上部が含浸する
電解液の水蒸気分圧よりも小さくすることを特徴とす
る、電解液を非流動化した密閉形鉛蓄電池。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17715784A JPH0690935B2 (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 密閉形鉛蓄電池 |
| US06/758,009 US4629622A (en) | 1984-07-27 | 1985-07-23 | Sealed lead-acid battery |
| GB8518707A GB2164485B (en) | 1984-07-27 | 1985-07-24 | Sealed lead-acid battery |
| DE19853526842 DE3526842A1 (de) | 1984-07-27 | 1985-07-26 | Geschlossene blei-saeurebatterie |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17715784A JPH0690935B2 (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6154169A JPS6154169A (ja) | 1986-03-18 |
| JPH0690935B2 true JPH0690935B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=16026176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17715784A Expired - Lifetime JPH0690935B2 (ja) | 1984-07-27 | 1984-08-24 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0690935B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5023619U (ja) * | 1973-06-27 | 1975-03-17 |
-
1984
- 1984-08-24 JP JP17715784A patent/JPH0690935B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6154169A (ja) | 1986-03-18 |
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