JPH08506213A - 急速充電蓄電池用の容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、蓄電池用の容器が、電解質に浸漬された金属極板（１０）を受容することに適しかつ正極と負極を形成するために互いに接続される一つ以上のセルを備える箱（３、２０）、及び前記箱の周辺縁部に沿って箱を閉じるカバー（３、２０）を含んでなり、前記容器の各セル（３、１１、１２、１３）は、一端が前記カバーに形成された開口部に連通し、他端が前記箱の底付近に配置された少なくとも一つの電解質供給パイプ（７、１４、１６、１８）を有し、かつ一端がカバーに形成された開口部に連通し、全てのセル内側の電解質液位と対応する別の端部とに、連絡している端部を持つ少なくとも一つの液位パイプ（５、１５、１７、１９）を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】 急速充電蓄電池用の容器 本発明は、短時間充電電池に特に適切な蓄電池用容器に関する。YUASA BATTER Y Co Ltd．のスエーデン特許出願第７７０１１８４−９号は、上記電池の急速充 電に関する電解質蓄電池を製造するために特別な装置を開示する。この装置は、 電解質を充電するためにカバーの出入口に接続し易いプラグを含むこと、及び電 池の各セルを充電させる電解質がそれぞれの出入口を流れて貫通する入口パイプ と出口パイプを含むことを特徴とする。入口パイプは出口パイプより大きく、出 口パイプはセル内の液体液位として働く程度の高さである。入口パイプと出口パ イプは、一般に同軸となり、一方が他方の内側となる。この特別なプラグは、電 解質が導入される各セルの出入口に安全にネジ止めされるか或いは締めつけられ 、かつ電解質の循環は二通り、すなわち一方は低い密度の電解質もう一方は高い 密度の電解質を生じる。電解質の循環中、上記電解質が電池の外側で冷却される ため、電池を充電する工程中の加熱除去が電池を充電するに必要な時間を短縮す る。電解質の循環と冷却が、電池を充電するめの時間を効果的に減少する。先行 の比較的複雑でない技術にしたがう電池の充電は、循環すること無く静的に電解 質の導入により行われる。この場合の電池の充電は、丁度回収する方法と同様に 、数時間でなく数日間行われる。 しかしながら、電解質の強制循環を伴う充電工程は欠点がないわけではない。 現に回収される充電装置の主な欠点の一つは、プラグに付属する電解質出入口 パイプが、電解質の循環に関連した垢付着により閉じ られるという事実にある。すなわち、この欠点が、何度も繰り返して同一装置を 使用するので、電解質の循環を低下或いは停止させる。その上、たびたびのプラ グの交換は、時間の浪費を伴いかつ経費がかかる。 本発明の目的は、先に強調された欠点を克服することである。 本発明の主な目標は、上記循環が可能な限り速く有利に行われるために、初期 充電電解質の急速循環に適するように形成した容器で実現することである。 さらにそのうえに、本発明は、種々のセルの充電のために同一装置の利用を繰 り返すことによる目詰まりを避けることである。 達成するもう一つの目的は、電解質の循環に適した容器が上記循環をもっとも 効率よく達成できることである。 最後の目的は、本発明の容器が、現在用いられる方法に比較して安くて、全体 的に見て有益であることである。 上記すべての目的を達成できる本発明の容器は、すなわち、 各々のセルが電解質に浸漬される金属極板を受容することに適し、かつ正極と 負極を成すよう互いに接続されたセルを一つ又は二つ以上の有する箱、及び 上記箱の周辺縁部に沿って箱を閉じるカバーを含んでなり、 実質的に垂直であって、一端がカバーに形成される開口部に連通し、他端が箱 の底付近に配置された少なくとも一つの電解質供給パイプを有し、且つ一端がカ バーに形成された開口部に連通し、他端か各セル内側の電解質液位と対応する少 なくとも一つの液位パイプを、上記容器の各セルが有することを特徴とする。 本発明の好ましい応用にしたがって有利には、電解質供給パイプと液位パイプ を直径方法に反対に配置すると、セル内側の上記電解質の乱流循環が達成されよ うに、電解質が上記電解質に浸されるべ き極板全てを効果的に覆う。 その上に、電解質のさらに供給と出口の流路を作り上げる可能性が、上記電解 質の流量を増加することを可能にし、結果として充電時間を減少する。 充電時間を減少する利点の一つは、充電なしの完全に不活性である電池が製造 できかつ貯蔵でき、その結果として長期保存により劣化しないことにある。 さらに、電池製造周期は以下の事実により変化を受けることが予想うできる。 最初の電池充電は、短期間であるので、電池の販売者に直接に任せて、購入者の 要求したとき、荷渡し直前に、充電するようにする。 本発明に従うさらに特有な特徴と用件は、可能な処方であるが、しかし制限す るものでなく、添付された図面に図示された本発明の好ましい応用の記載に示さ れる。 図１は、箱とカバーとを分離した単一セル蓄電池用の本発明の容器を示し、 図２は、箱とカバーを接続した図１の容器を示し、 図３は、複数セル蓄電池用の本発明の容器のカバーを示し、 図４は、図３のカバーと共用できる箱を示し、 図５と図６は、本発明にしたがう互いに接続可能なカバーと箱の別種をそれぞ れ示す。 上記図面に関して、蓄電池は、１により全体が表される単一セル蓄電池であり 、カバー２と箱３とを有することが分かる。図２で認められるように、カバー２ に関しては、正極と負極とを受容する適切な穴４と穴８並びに、また、図１にも 示される液位パイプであるパイプ５がある。実施例変形を実施するにおいて、こ のパイプ５はカバー２の成形（molding）により直接設けられる。 パイプ５と直径方向に対して反対側に別のパイプ６があり、これも成形により カバーに作られ、後で説明されるように、後者のパイプは箱３に付属しているパ イプ７に取り付けられる。上記パイプ７は、電解質供給パイプであり、この実施 例においては、箱３と一緒に直接成形され、箱の全高に延在し、その底より少し 前で止まる。電池素子１０を電池に組み込んだ後に、カバー２が箱１にシールす る場合は、単一供給流路を作り上げるように、細いパイプ６が供給パイプ７の内 側に装入される。ここで接続されるパイプ６とパイプ７とを通して最初の充電の ために電解質が電池１に導入されるとき、電解質が箱３の底に直接届き、電解質 がパイプ５の高さによりあらかじめ決められた液位まで電池セルを充満するまで 素子１０を覆う。電解質が上記液位に達するとき、電解質はパイプ５から流れだ し、内側液位は変わらない。結果として、供給パイプ６と出口すなわち液位パイ プ５との間で、循環が生じる。 供給パイプ６、７及び出口パイプ５との間のこの相対的位置が、電解質で覆わ れない金属部材の顕れることをを避ける。その上にまた、効果のある部分の供給 パイプと出口パイプ、言い換えれば、上記複数のパイプである供給或いは出口の いずれかのパイプを実施する可能性が、充電時間を減少させるために最適条件を 作りだすために、かなり重要な電解質流量を確実にすることができる。実際には 、電解質の循環速度が蓄電池充電工程を促進して、一方で、電解質浴がかなり激 しく極板全てに作用する事実により、充電工程が促進される。 図３と４に、我々は、番号１１、１２及び１３でここで参照する複数のセルか らなる自動車スターター電池のカバーと箱をそれぞれ観察するできる。この場合 、各々のセルは、供給パイプと液位パイプとをそれぞれも設けられることに注目 される。さらに正確には、 セル１１は、供給パイプ１４と液位パイプ１５が設けられ、セル１２は供給パイ プ１６と液位パイプ１７が設けられ、セル１３は供給パイプ１８と液位パイプ１ ９が設けられる。全ての供給パイプ１４、１６及び１８は、箱２０に付属し、一 方、液位パイプ１５、１７及び１８は、その後箱２０にシールされるカバー３０ に付属する。この場合も、カバーの各供給パイプに対応する細いパイプ１４１、 １６１及び１８１があり、箱に付属する下側供給パイプとカバー表面の出口まで の接続を可能にする。 本発明により示されたこのような容器においては、電解質が与えられた水頭で 動いて貫通するパイプのように、例えばポンプを通じて、簡単な循環手段で電解 質流れを作ることが可能であることが明確である。 本発明の別の実施例が図５と６に示され、カバー５０は、極の穴５１と５２の 他に、カバーと一緒に成形された二つの細いパイプ５３と５４を有し、上記二つ の細いパイプは、箱６０の成形で得られた供給パイプ６１と液位パイプ６２と同 一の直径と同一厚さを有する。 このように、カバー５０が、その周囲縁部に沿って箱６０にシールされるとき 、細いパイプ５３も供給パイプ６１にシールされ、同様に細いパイプ５４は液位 パイプ６２にシールされる。 図１、２及び３の実施例は、電解質供給パイプが箱に成形されることを示す。 電解質は別にして成形されて、その後箱に組み込まれ、カバーの穴と対応させて 合致される場合にも相違しない。 もう一つの解決方法は、供給パイプとカバーとを一緒に直接成形することがで き、その後電解質を供給パイプに導入する。 ここで述べられ且つ発明された全ての形態と実質上の応用は、次の請求の範囲 で定義するように、本発明の部分として考慮する。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９４年１０月５日 【補正内容】 明細書 急速充電蓄電池用の容器 本発明は、短時間充電電池に特に適切な蓄電池用容器に関する。YUASA BATTER Y Co Ltd．のスエーデン特許出願第７７０１１８４−９号は、上記電池の急速充 電に関する電解質蓄電池を製造するために特別な装置を開示する。この装置は、 電解質を充電するためにカバーの出入口に接続し易いプラグを含むこと、及び電 池の各セルを充電させる電解質がそれぞれの出入口を流れて貫通する入口パイプ と出口パイプを含むことを特徴とする。入口パイプは出口パイプより大きく、出 口パイプはセル内の液体液位として働く程度の高さである。入口パイプと出口パ イプは、一般に同軸となり、一方が他方の内側となる。この特別なプラグは、電 解質が導入される各セルの出入口に安全にネジ止めされるか或いは締めつけられ 、かつ電解質の循環は二通り、すなわち一方は低い密度の電解質もう一方は高い 密度の電解質を生じる。電解質の循環中、上記電解質が電池の外側で冷却される ため、電池を充電する工程中の加熱除去が電池を充電するに必要な時間を短縮す る。電解質の循環と冷却が、電池を充電するめの時間を効果的に減少する。先行 の比較的複雑でない技術にしたがう電池の充電は、循環すること無く静的に電解 質の導入により行われる。この場合の電池の充電は、丁度回収する方法と同様に 、数時間でなく数日間行われる。 しかしながら、電解質の強制循環を伴う充電工程は欠点がないわけではない。 現に回収される充電装置の主な欠点の一つは、プラグに付属する電解質出入口 パイプが、電解質の循環に関連した垢付着により閉じ られるという事実にある。すなわち、この欠点が、何度も繰り返して同一装置を 使用するので、電解質の循環を低下或いは停止させる。その上、たびたびのプラ グの交換は、時間の浪費を伴いかつ経費がかかる。 本発明の目的は、先に強調された欠点を克服することである。 本発明の主な目標は、上記循環が可能な限り速く有利に行われるために、初期 充電電解質の急速循環に適するように形成した容器で実現することである。 さらにそのうえに、本発明は、種々のセルの充電のために同一装置の利用を繰 り返すことによる目詰まりを避けることである。 達成するもう一つの目的は、電解質の循環に適した容器が上記循環をもっとも 効率よく達成できることである。 最後の目的は、本発明の容器が、現在用いられる方法に比較して安くて、全体 的に見て有益であることである。 上記すべての目的を達成できる本発明の容器は、すなわち、 各々のセルが電解質に浸漬される金属極板を受容することに適し、かつ正極と 負極を成すよう互いに接続されたセルを一つ又は二つ以上の有する箱、及び 上記箱の周辺縁部に沿って箱を閉じるカバーを含んでなり、 実質的に垂直であって、一端がカバーに形成される開口部に連通し、他端が箱 の底付近に配置された少なくとも一つの電解質供給パイプを有し、且つ一端がカ バーに形成された開口部に連通し、他端が各セル内側の電解質液位と対応する少 なくとも一つの液位パイプを、上記容器の各セルが有することを特徴とする。 本発明の好ましい応用にしたがって有利には、電解質供給パイプと液位パイプ を直径方法に反対に配置すると、セル内側の上記電解質の乱流循環が達成されよ うに、電解質が上記電解質に浸されるべ き極板全てを効果的に覆う。 その上に、電解質のさらに供給と出口の流路を作り上げる可能性が、上記電解 質の流量を増加することを可能にし、結果として充電時間を減少する。 充電時間を減少する利点の一つは、充電なしの完全に不活性である電池が製造 できかつ貯蔵でき、その結果として長期保存により劣化しないことにある。 さらに、電池製造周期は以下の事実により変化を受けることが予想うできる。 最初の電池充電は、短期間であるので、電池の販売者に直接に任せて、購入者の 要求したとき、荷渡し直前に、充電するようにする。 さらに、上記少なくとも一つの電解質供給パイプが、箱の成形段階で得られる 場合、同じ箱に一体に形成される。したがって、電解質供給パイプが、容器内に 装入された標準極板に利用される空間を減少しない。 本発明に従うさらに特有な特徴と用件は、可能な処方であるが、しかし制限す るものでなく、添付された図面に図示された本発明の好ましい応用の記載に示さ れる。 図１は、箱とカバーとを分離した単一セル蓄電池用の本発明の容器を示し、 図２は、箱とカバーを接続した図１の容器を示し、 図３は、複数セル蓄電池用の本発明の容器のカバーを示し、 図４は、図３のカバーと共用できる箱を示し、 図５と図６は、本発明にしたがう互いに接続可能なカバーと箱の別種をそれぞ れ示す。 上記図面に関して、蓄電池は、１により全体が表される単一セル蓄電池であり 、カバー２と箱３とを有することが分かる。図２で認 められるように、カバー２に関しては、正極と負極とを受容する適切な穴４と穴 ８並びに、また、図１にも示される液位パイプであるパイプ５がある。実施例変 形を実施するにおいて、このパイプ５はカバー２の成形（molding）により直接 設けられる。 パイプ５と直径方向に対して反対側に別のパイプ６があり、これも成形により カバーに作られ、後で説明されるように、後者のパイプは箱３に付属しているパ イプ７に取り付けられる。上記パイプ７は、電解質供給パイプであり、この実施 例においては、箱３と一緒に直接成形され、箱の全高に延在し、その底より少し 前で止まる。電池素子１０を電池に組み込んだ後に、カバー２が箱１にシールす る場合は、単一供給流路を作り上げるように、細いパイプ６が供給パイプ７の内 側に装入される。ここで接続されるパイプ６とパイプ７とを通して最初の充電の ために電解質が電池１に導入されるとき、電解質が箱３の底に直接届き、電解質 がパイプ５の高さによりあらかじめ決められた液位まで電池セルを充満するまで 素子１０を覆う。電解質が上記液位に達するとき、電解質はパイプ５から流れだ し、内側液位は変わらない。結果として、供給パイプ６と出口すなわち液位パイ プ５との間で、循環が生じる。 供給パイプ６、７及び出口パイプ５との間のこの相対的位置が、電解質で覆わ れない金属部材の顕れることをを避ける。その上にまた、効果のある部分の供給 パイプと出口パイプ、言い換えれば、上記複数のパイプである供給或いは出口の いずれかのパイプを実施する可能性が、充電時間を減少させるために最適条件を 作りだすために、かなり重要な電解質流量を確実にすることができる。実際には 、電解質の循環速度が蓄電池充電工程を促進して、一方で、電解質浴がかなり激 しく極板全てに作用する事実により、充電工程が促進される。 図３と４に、我々は、番号１１、１２及び１３でここで参照する複数のセルか らなる自動車スターター電池のカバーと箱をそれぞれ観察するできる。この場合 、各々のセルは、供給パイプと液位パイプとをそれぞれも設けられることに注目 される。さらに正確には、セル１１は、供給パイプ１４と液位パイプ１５が設け られ、セル１２は供給パイプ１６と液位パイプ１７が設けられ、セル１３は供給 パイプ１８と液位パイプ１９が設けられる。全ての供給パイプ１４、１６及び１ ８は、箱２０に付属し、一方、液位パイプ１５、１７及び１８は、その後箱２０ にシールされるカバー３０に付属する。この場合も、カバーの各供給パイプに対 応する細いパイプ１４１、１６１及び１８１があり、箱に付属する下側供給パイ プとカバー表面の出口までの接続を可能にする。 本発明により示されたこのような容器においては、電解質が与えられた水頭で 動いて貫通するパイプのように、例えばポンプを通じて、簡単な循環手段で電解 質流れを作ることが可能であることが明確である。 本発明の別の実施例が図５と６に示され、カバー５０は、極の穴５１と５２の 他に、カバーと一緒に成形された二つの細いパイプ５３と５４を有し、上記二つ の細いパイプは、箱６０の成形で得られた供給パイプ６１と液位パイプ６２と同 一の直径と同一厚さを有する。 このように、カバー５０が、その周囲縁部に沿って箱６０にシールされるとき 、細いパイプ５３も供給パイプ６１にシールされ、同様に細いパイプ５４は液位 パイプ６２にシールされる。 図１、２及び３の実施例は、電解質供給パイプが箱に成形されることを示す。 容器内側の供給パイプは、同じ容器に装入された標準電極に使用 される内側空間を減少しないことを可能にする。 電解質は別にして成形されて、その後箱に組み込まれ、カバーの穴と対応させ て合致される場合にも相違しない。 もう一つの解決方法は、供給パイプとカバーとを一緒に直接成形することがで き、その後電解質を供給パイプに導入する。 ここに述べ且つ発明された全ての形態と実質上の応用は、次の請求の範囲で定 義するように、本発明の部分として考慮する 【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年１月２６日 【補正内容】 請求の範囲 １． 電解質に浸漬される金属極板（１０）を受容することに適し、かつ正極 と負極を成すよう互いに接続されたセルを一つ又は二つ以上有する箱（３、２０ ）、及び 前記箱の周辺縁部に沿って箱を閉じるカバー（２、３０）を含んでなる急速充 電蓄電池用の容器であって、 前記容器の各セル（３、１１、１２、１３）は、一端が前記カバーに形成され た開口部に連通し、他端が前記箱の底付近に配置された少なくとも一つの電解質 供給パイプ（７、１４、１６、１８）を有し、かつ一端がカバーに形成された開 口部に連通し、他端が各セル内側の電解質液位と一致する少なくとも一つの液位 パイプ（５、１５、１７、１９）を有し、且つ 前記少なくとも一つの前記電解質供給パイプ（７、１４、１６、１８）が、成 形することにより前記箱に設けられ、かつ前記カバーに配置されて前記供給パイ プ中に合致する別のパイプ（６、１４１、１６１、１８１）により前記カバーに 接続される、 急速充電蓄電池用の容器。 ２． 前記液位パイプ（５、１５、１７、１９）が、成形により前記カバーに 設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の容器。 ３． 前記供給パイプ（６１）及び前記液位パイプ（６２）が、前記箱（６０ ）に成形され、前記カバーに成形されかつ前記供給パイプと前記液位パイプとに 対応して配置された２本の細いパイプ（５３，５４）を通って前記カバー表面（ ５０）と連絡し、、且つ前記カバー（５０）が前記箱（６０）にシールされると きに、前記２本の細いパイプ（５３、５４）が、前記対応する供給パイプ（６１ ）及び液位パイプ（６２）にシールされることを特徴とする請求項１に記載の容 器。 ４． 前記電解質供給パイプ（７、１４、１６、１８）及び前記液位パイプ（ ５、１５、１７、１９）が、実質的には各セルの対向する側に、好ましくは対角 線位置に配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の容 器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 電解質に浸漬される金属極板（１０）を受容することに適し、かつ正極 と負極を成すよう互いに接続されたセルを一つ又は二つ以上有する箱（３、２０ ）、及び 前記箱の周辺縁部に沿って箱を閉じるカバー（２、３０）を含んでなりる急速 充電蓄電池用の容器であって、 前記容器の各セル（３、１１、１２、１３）は、一端が前記カバーに形成され た開口部に連通し、他端が前記箱の底付近に配置された少なくとも一つの電解質 供給パイプ（７、１４、１６、１８）を有し、かつ一端がカバーに形成された開 口部に連通し、他端が各セル内側の電解質液位と対応する少なくとも一つの液位 パイプ（５、１５、１７、１９）を有する ことを特徴とする急速充電蓄電池用の容器。 ２． 少なくとも一つの前記電解質供給パイプ（７、１４、１６、１８）が、 成形することにより前記箱に設けられ、かつ前記カバーに配置されて前記供給パ イプ中に合致する別のパイプ（６、１４１、１６１、１８１）により前記カバー に接続されることを特徴とする請求項１に記載の容器。 ３． 前記カバーに形成された穴を通って前記箱に挿入された少なくとも一つ の電解質供給パイプが、固定手段（locking means）により前記カバーに合致さ れることを特徴とする請求項１に記載の容器。 ４． 少なくとも一つの前記電解質供給パイプが、成形により前記カバーに設 けられ、かつ前記カバーが前記箱をシールするときに、前記箱に挿入される請求 項１に記載の方法。 ５． 前記液位パイプ（５、１５、１７、１９）が、成形により 前記カバーに設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載 の容器。 ６． 前記カバーの前記液位パイプが、固定手段（locking means）により前 記カバーに合致されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の 容器。 ７． 前記供給パイプ（６１）及び前記液位パイプ（６２）が、前記箱（６０ ）に成形され、前記カバーに成形されかつ前記供給パイプと前記液位パイプとに 対応して配置された２本の細いパイプ（５３，５４）を通って前記カバー表面（ ５０）と連絡し、、且つ前記カバー（５０）が前記箱（６０）にシールされると きに、前記２本の細いパイプ（５３、５４）が、前記対応する供給パイプ（６１ ）及び液位パイプ（６２）にシールされることを特徴とする請求項１に記載の容 器。 ８． 前記電解質供給パイプ（７、１４、１６、１８）及び前記液位パイプ（ ５、１５、１７、１９）が、実質的には各セルの対向する側に、好ましくは対角 線位置に配置されることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の容 器。