JPS6039970Y2 - 電池 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は水または海水中（以下海水等と記す）で使用す
るのに適した油漬電池の絶縁の改良に関するものである
。

海水中や海底で使用する電池は、その容積や重量が大き
い場合は耐圧殻内部を有効に使うため、耐圧殻外、すな
わち海水中に設置して使用するのが望ましい。

電池を海水等で使用するには電池が海水等と隔離されて
いると同時に耐圧性を有する外筐に収納されていること
が必要である。

電池を海水から隔離し耐圧性をもたせる方法としては、
例えば、内部に電池を収納する剛性の外筐の一部に微少
な圧力差でも容易に可動する部分（以下均圧装置と称す
）を形威し電池内部や電池と外筐間の空間には絶縁性の
液体、例えば絶縁油を充満しておき、また電池より発生
するガスは外筐の一部に取付けたガス排気装置より放出
する、いわゆる、均圧密閉形の油漬電池装置が実用され
ている。

この装置では均圧装置として金属、合成樹脂、ゴム等の
袋状物やベロフラム等が使用され、この中の絶縁油は電
池装置内の絶縁油と連通しており外部に圧力が加わった
場合には、その圧力に応じて均圧装置の可動部分が移動
し電池装置内部の容積収縮分を均圧装置内の絶縁油で補
償するもので、これにより外筐内外の圧力が均圧化され
、外筐が圧力によって破損するのを防止している。

電池は充電中、放電中、あるいは放置中を問わずガスを
発生する。

内部に油と電解液の界面がある電池では、電池から発生
するガスは電解液→絶縁油中と浮上し電池の液口栓より
外部絶縁油中に排気される。

発生ガスは気泡となって電解液中から絶縁油中に移る際
、必らず電解液を伴って絶縁油中に侵入する。

このため一般に陸上で使用されている電池を単に油漬に
しただけでは使用中電解液が電池外に持ち出され電池外
部の絶縁油の絶縁低下による故障、電解液の異常減少な
どの不都合が生じる。

したがって上述した油漬の電池装置に使用する電池は、
電池内部の電解液上の絶縁油中にガスとともに電解液が
持ち込まれても、電池外にはガスだけが排出され電解液
は電池内に戻されるようなものでなければならない。

さらに、電池が加圧、減圧されるときには電池の内容物
が収縮、ぼうちょうし、加圧時には電池内部へ絶縁油が
押込まれ、また減圧時には電池内部にある電解液の混入
した絶縁抵抗の低い絶縁油が電池外部に放出され、電池
装置の絶縁が低下する。

気泡とともに放出される電解液は、ガス室を通すことに
よって気泡を破壊する方法が効果的である。

従来はこのガス室のみによって気泡の分解を目的とした
電解液除去手段がとられてきているが、この種の電池に
長期間使用する場合、絶縁の低下は避けられなかった。

これは前述したように加圧時に電池内に浸入した電池外
部の絶縁油が電池内の電解液滴を含んだ絶縁油と混じり
減圧時に電池外へ押し出されるためであった。

一方微細孔の透過性物質（以下フィルターと記す）のみ
を用いた電解液除去手段を電池に用いると寸法的な制約
があると、これが電池内の微細な電解液滴を含んだ絶縁
油を直接に接してフィルターの孔内に電解液が保持され
、あるいは電池が振動したり動揺したりするときには電
池内の電解液が直接フィルタに接触してやはりフィルタ
が電解液を保持し、発生するガスがフィルターを通過す
る際に保持している電解液分を持出してしまった。

本考案は上述の欠点を除去するもので、電解液除去手段
としてガス室とフィルターを併用し、主として気泡に保
持されている電解液はガス室によって破壊分離するとと
もに絶縁油に含まれている電解液はフィルターによって
除去するが、フィルタと電池内部の間にガス室を設は電
解液の除去をガス室→フィルタの順序で行なわしめてフ
ィルタに電解液が接触する機会およびその量を少なくし
、フィルタの電解液による汚損を少なくしようとするも
ので、電解液除去精度を高めるとともに長期間使用可能
な電解液除去手段を提供するものである。

実施例の一実施例を図面で説明する。

第１図において１は金属やＦＲＰからなる電池外筐２は
同材質からなる外筐蓋、３は鉛電池や銀電池などの単電
池で本考案にかかる液口栓７を設けている。

４は電池内部の電池極板群、５，５′は極板群から電流
をとり出すための極柱である。

６は硫酸または苛性カリ水溶液などからなる電解液、８
は電池を電気的に接続するための銅、鉄からなる接続棒
、９は電池外部の周囲に充填されている電気絶縁油（以
下絶縁油と称す）、１０は金属、合成樹脂、ゴムなどの
薄膜からなる均圧装置、１１は外筐内部と均圧装置とを
連通ずるための管、１２は電池から発生したガスを海水
中に放出するための一方向弁、１３は海水等である。

第２図は電池上部と本考案にかかる液口栓の断面を示す
図で、番号３，４，５，６，７．９は第１図と共通であ
る。

図において９′は電池内部の絶縁油を、またａは９′と
電解液６との界面を示す。

１４は液口栓基体でバッキング２６によって電池３に気
密に螺着、固定されている。

１５は液口栓蓋で基体１４に螺着により気密に固定され
ている。

１６は基体１４の上部に位置する中央仕切板で、これと
液口栓蓋１５の間にフィルター充填室を設け、内部にポ
リプロピレン綿、通常の吸液性の綿、等のせんい状物質
あるいは焼結アルミナ、塩化ビニルあるいは四塩化エチ
レンなどの樹脂の粉末ないしはその成型体１７が収納な
しし、充填されている。

これらはせんい、粉末、成型体などの微細孔が微細隙に
よる濾過作用やあるいは吸液作用、ないしは化学反応に
よって電解液の通過を妨げまた保持固定するものである
。

１８．１８’は網、多孔性物質等からなるフィルター固
定板で、粉末やせんい状物質等を使用する場合にその移
動を防止するために使用される。

１９は中央仕切板から下垂する内部下垂管で電池から発
生するガスあるいは絶縁油の通路を形成する。

２０は中央仕切板１６から下垂する外部下垂管で、内部
下垂管１９の外周囲に下垂し、下垂管１９および基体１
４との間にはそれぞれ一定の距離をおいて設けられ、そ
の上部には内部下垂管の下端より上方にガス通路孔２１
が設けられまた下端は電池内に位置して還流管２０′を
形成している。

２２は外部下垂管側部に設けられた電解液の還流孔であ
る。

２３．２４はそれぞれ還流管２０′の内部および還流管
と基体１４の間に充填されている下部フィルタで上部フ
ィルタ１７を同材質のものが使用できる。

２５はガスおよび、絶縁油の通過を妨げないように網、
多孔性物質、多孔板からなるフィルタ固定板でフィルタ
２４の取換へか便利なように基体１４の下部に螺着によ
り固定されている。

２７は液口栓蓋に設けられたガス放出孔である。

本考案は以上の如きものであるから、電池から発生する
ガスは矢印玩で示す方向に電解液中を上昇し電解液と絶
縁油の界面ａを横切って上昇する。

この際、電解液上には絶縁油９′があるために電池から
発生するガスは、破壊することなく、電解液をその周囲
に保持したまま上昇する。

電池上部に達したガスはフィルター２４を通過しこの際
ガスが保持している電解液の一部は除去される。

ガスおよび除去されないで電解液を保持したままのガス
は矢印へに沿って上昇し中央仕切板１６下面に達し、そ
の部分にガス室Ｃを形成する。

したがって以後に発生するガスはガス室Ｃ部にてその気
泡が破壊し、この際気泡から分離された電解液は重力に
よりガス放出の方向とは逆方向に電池内に還流される。

ガス室Ｃが次第に大きくなり油面が外部下垂管２０のガ
ス通路孔２１の上端付近まで下がると、ガスはガス通路
孔２１をくぐり抜けてガス室Ｃ′をも形成する。

更にガスの圧力により油面が押し下げられ内部下垂管１
９の下端付近に達すると、ガスこの下端部をくぐり抜け
ることになり、ガスのみがガス通路孔２１を通って矢印
ｒ、ｂ、に沿って内部下垂管１９内の油中を再び気泡と
なって上昇する。

そして管内を上昇したガスはフィルタ充填室内を通過す
るフィルタ１７によって微量の電解液をも除去され、電
解液を含まないガスのみが放出孔２７より電池外部に放
出される。

外部下垂管２０内に持ち込まれた一部の電解液滴は還流
管２０′を通って電池内へ還流される。

すなはち気泡に保持されている電解液はガス室による破
壊分離とフィルタの濾過または吸液作用により２重に除
去されることになる。

一方加減圧時には絶縁油は上述したガス通路や外部下垂
管２０′内部或はこの両者の通路を通る。

即ち減圧時には電池内の絶縁油９′は下部フィルタ２３
または２４を通過し、その濾過作用や吸液作用によって
電解液の一部を除去される。

除去されない電解液を含んだ絶縁油は上部のフィルタ充
填室を通過しフィルタ１７によって微量の電解液まで除
去され電池外に放出されることになる。

絶縁油中に分散しているような電解液の除去はガス室作
用では効果が少なく上述した如く、フィルタ物質を用い
て濾過作用ないしは吸液作用、場合によっては電解液と
反応性を有する物質等を用いる等によって除去する方法
が特に効果的である。

なお還流管２０′は、一度分離された電解液がガスまた
は絶縁油の放出流とともに電池外へ押し出されるのを防
止するのに特に有効で、電解液のみを重力により下方へ
分流されるものである。

また還流管２０′が電池内部まで下垂しているのは、電
池が動揺や傾斜したような場合に電池内にガス溜ができ
るが、このような場合にガスがガス室を経由せず直接還
流管２０′を通って上昇するのを防止するのに有効であ
る。

このような場合ガス室の効果および一度分流した電解液
の逆流等好ましくないことは前述の説明で明らかである
。

本考案において気泡に含まれている電解液は外部下垂管
外側にて分離除去されるとともに、内側へ持ち込まれた
一部の電解液滴は還流管を通って速やかに電池内へ還流
されるので、たとえ外部下垂管外側が電解液にて汚染さ
れていても、フィルター１７に直接つながっている内側
の絶縁油は殆んど汚染されず、又内側へ持ち込まれた一
部電解液滴がガス放出流に撹乱されフィルター１７に到
達することも殆んどない。

以上の如く、電池内部とフィルターの間にガス室を設け
る場合、電池が動揺したような場合にも電解液が直接フ
ィルタを汚損する機会が少ないばかりでなく、気泡に含
まれている電解液はガス室により大部分の電解液が除去
されるから、フィルタに到達する電解液はそれだけ少な
くなる。

特にフィルタに電解液吸液性の物質や電解液と反応性を
有する物質を用いる場合その容量に限界があるから本考
案の方法によってより精度よく電解液を除去できる上、
長期間にわたってその効果が維持できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案電池を使用した油漬の電池装置の一部断
面図、第２図は本考案の実施例の要部を示す断面図であ
る。 １・・・・・・電池外筐、２・・・・・・外筐蓋、３・
・・・・・電池、６・・・・・・電解液、７・・・・・
・液口栓、９，９′・・・・・・絶縁油、１０・・・・
・・均圧装置、１２・・・・・・一方向弁、１３・・・
・・・海水、１４・・・・・・基体、１７・・・・・・
フィルター、１９・・・・・・内部下垂管、２０・・・
・・・外部下垂管、２０′・・・・・・還流管、２１・
・・・・・ガス通路孔、２２・・・・・・還流孔、２７
・・・・・・ガス放出孔、ｃ、Ｃ′・・・・・・ガス室
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電池内外を絶縁性の液体、例えば絶縁油で満たしてなる
   油漬電池において、中央仕切板１６、該中央仕切板より
   下垂する内部下垂管１９、該内部下垂管の外周囲にあり
   、該内部下垂管の下端より上部にガス通路孔２１を有し
   、かつ下端は電池内部に位置する電解液還流孔２２を設
   けた還流管２０′に接続した外部下垂管２０、および該
   外部下垂管の外周囲に位置する基体１４とからなり、こ
   れら中央仕切板１６、内部下垂管１９、外部下垂管２０
   、および基体１４とで囲まれ、かつ該内部下垂管の下端
   よりも上部に位置する部分に、ガス室ＣおよびＣ′を形
   威し、電池から発性するガスは該外部下垂管の外側を通
   りガス室ＣおよびＣ′に達しついて該内部下垂管内を上
   昇して電池外へ放出されるように構成するとともに、中
   央仕切板上部にフィルタ一層１７を設けた液口栓を使用
   したことを特徴とする電池。