JPH069146B2 - 鉛電池用比重センサ - Google Patents
鉛電池用比重センサInfo
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- JPH069146B2 JPH069146B2 JP59203775A JP20377584A JPH069146B2 JP H069146 B2 JPH069146 B2 JP H069146B2 JP 59203775 A JP59203775 A JP 59203775A JP 20377584 A JP20377584 A JP 20377584A JP H069146 B2 JPH069146 B2 JP H069146B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- specific gravity
- gravity sensor
- pbo
- battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/484—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring electrolyte level, electrolyte density or electrolyte conductivity
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は鉛電池の電解液比重を測定する比重センサに関
するものである。
するものである。
〔従来の技術〕 鉛電池の充放電状態は比重測定によって最も正確に知る
ことができる。
ことができる。
これは電解液比重が電池容量の変化（化学的な反応量）
にのみ依存し、放電電気量に比例して比重も変化するか
らである。従って、電解液比重値を測定することによ
り、その電池がどの程度放電されているか、或はあとど
の程度放電可能か等を明確に知ることができる。比重計
測方法としては、吸込式浮子比重計を用いるのが一般的
であったが、最近では蓄電池の無保守化を意図して電池
の充放電量を自動的にコントロールするよう、電池と充
電器を結合するための比重センサが使用されるようにな
ってきた。
にのみ依存し、放電電気量に比例して比重も変化するか
らである。従って、電解液比重値を測定することによ
り、その電池がどの程度放電されているか、或はあとど
の程度放電可能か等を明確に知ることができる。比重計
測方法としては、吸込式浮子比重計を用いるのが一般的
であったが、最近では蓄電池の無保守化を意図して電池
の充放電量を自動的にコントロールするよう、電池と充
電器を結合するための比重センサが使用されるようにな
ってきた。
従来、この種の比重センサとしてはＰｂＯ２電極とＰｂ
電極の電極対を用い、この電極対の示す電位差と電解液
である硫酸比重の値がほぼ直線関係を与える特性を利用
した電極式比重センサと呼ばれるものが使用されてい
る。
電極の電極対を用い、この電極対の示す電位差と電解液
である硫酸比重の値がほぼ直線関係を与える特性を利用
した電極式比重センサと呼ばれるものが使用されてい
る。
ところが、上記した電極式比重センサは使用中に電極が
自己放電して硫酸鉛（ＰｂＳＯ４）を生じ、短期間のう
ちに正常な電位を示さなくなる。このような状態を避け
るため、比重センサの電極を定期的に充電して活性化す
る方法が提案されているが、充電中あるいは充電後の開
路状態において分極の影響による平衡電圧とのずれによ
り正確な比重を検出できるまでには長期間を要するもの
であった。
自己放電して硫酸鉛（ＰｂＳＯ４）を生じ、短期間のう
ちに正常な電位を示さなくなる。このような状態を避け
るため、比重センサの電極を定期的に充電して活性化す
る方法が提案されているが、充電中あるいは充電後の開
路状態において分極の影響による平衡電圧とのずれによ
り正確な比重を検出できるまでには長期間を要するもの
であった。
この分極を解消するため、充電後に比重センサの両電極
を同時に一部放電して、電位差が安定するのを加速する
方法が提案されている。
を同時に一部放電して、電位差が安定するのを加速する
方法が提案されている。
ところが、この方法によれば比重センサのＰｂＯ２、Ｐ
ｂ両電極のうちＰｂ電極の方が早く劣化してしまう。こ
れはＰｂ電極がＰｂＯ２電極に比べて、Ｓｂ汚染などの
自己放電加速要因もあって自己放電加速が大きいためで
ある。
ｂ両電極のうちＰｂ電極の方が早く劣化してしまう。こ
れはＰｂ電極がＰｂＯ２電極に比べて、Ｓｂ汚染などの
自己放電加速要因もあって自己放電加速が大きいためで
ある。
そこでさらに詳しく比重センサを充電した後の開路状態
における分極減衰に時間を要する原因をＰｂＯ２電極と
Ｐｂ電極に分けて検討した結果、ＰｂＯ２電極に原因が
あることをつきとめた。これらの結果にもとづき、本発
明は新しい比重センサの使用方法を提案するものであ
り、以下に詳細に説明する。
における分極減衰に時間を要する原因をＰｂＯ２電極と
Ｐｂ電極に分けて検討した結果、ＰｂＯ２電極に原因が
あることをつきとめた。これらの結果にもとづき、本発
明は新しい比重センサの使用方法を提案するものであ
り、以下に詳細に説明する。
本発明は上記した如き従来の電極式比重センサの欠点を
解消し、長期間にわたって鉛電池の電解液比重を精度よ
く測定できる比重センサの提供を目的とするものであ
る。その要旨は比重センサの充放電において、Ｐｂ電極
は充電電流のみを受入れ、放電は他の電極でおこない、
一方ＰｂＯ２電極は充電電流の一定部分のみを受け入
れ、それを越える部分については他の電極で受入れ、放
電は全電流をＰｂＯ２電極でおこなうことにある。
解消し、長期間にわたって鉛電池の電解液比重を精度よ
く測定できる比重センサの提供を目的とするものであ
る。その要旨は比重センサの充放電において、Ｐｂ電極
は充電電流のみを受入れ、放電は他の電極でおこない、
一方ＰｂＯ２電極は充電電流の一定部分のみを受け入
れ、それを越える部分については他の電極で受入れ、放
電は全電流をＰｂＯ２電極でおこなうことにある。
以下、本発明鉛電池用比重センサの実施例について図面
を用いて説明する。第１図は比重センサを電池に装着し
た状態と本発明の比重センサ使用電気回路を示したもの
である。
を用いて説明する。第１図は比重センサを電池に装着し
た状態と本発明の比重センサ使用電気回路を示したもの
である。
１は電池の電槽，２は同蓋，３は同電解液，４は同負極
板，５は同負極端子，６は同セパレータ，７は同正極端
子，８は比重センサ支持体で、電池蓋２の液口に螺着で
きるようになっている。９は比重センサのＰｂ電極，10
はＰｂ電極９のリード線，１１は比重センサのＰｂＯ２
電極，12はＰｂＯ２電極１１のリード線，１３はＰｂ電
極９が充電される向きにのみ電流が流れるように挿入さ
れたダイオード，１４は電池の負極板４が放電する向き
に電流が流れるように挿入されたダイオード，１５は比
重センサのＰｂＯ２電極１１が放電する向きに電流が流
れるよう挿入されたダイオード，１６は電界効果形トラ
ンジスタ（FET）で、ゲート・ソース間にポテンショを
挿入し、一定電流のみが流れるように調整されており、
これにより充電電流のうち一定部分の電流のみがＰｂＯ
２電極１１に流れ込むようになっている。１７は電池の
正極板に充電電流が流れるように挿入されたダイオー
ド，１８は充放電装置で、定電流の充放電電流と一定の
充放電時間を設定できるようになっている。１９は比重
センサの開路時の電位差測定器である。充放電装置１８
の動作は、普通、１時間の充電，その直後の１分間の放
電，開路放置約２３時をもって１周期としている。
板，５は同負極端子，６は同セパレータ，７は同正極端
子，８は比重センサ支持体で、電池蓋２の液口に螺着で
きるようになっている。９は比重センサのＰｂ電極，10
はＰｂ電極９のリード線，１１は比重センサのＰｂＯ２
電極，12はＰｂＯ２電極１１のリード線，１３はＰｂ電
極９が充電される向きにのみ電流が流れるように挿入さ
れたダイオード，１４は電池の負極板４が放電する向き
に電流が流れるように挿入されたダイオード，１５は比
重センサのＰｂＯ２電極１１が放電する向きに電流が流
れるよう挿入されたダイオード，１６は電界効果形トラ
ンジスタ（FET）で、ゲート・ソース間にポテンショを
挿入し、一定電流のみが流れるように調整されており、
これにより充電電流のうち一定部分の電流のみがＰｂＯ
２電極１１に流れ込むようになっている。１７は電池の
正極板に充電電流が流れるように挿入されたダイオー
ド，１８は充放電装置で、定電流の充放電電流と一定の
充放電時間を設定できるようになっている。１９は比重
センサの開路時の電位差測定器である。充放電装置１８
の動作は、普通、１時間の充電，その直後の１分間の放
電，開路放置約２３時をもって１周期としている。
かかる本発明実施例において、充放電装置１８が充電態
勢にあるとき、電流の流れは必要な指定した大きさの電
流がＰｂＯ２電極１１のリード線１２に接続されている
電界効果形トランジスタ１６を通して流れ込み、余分な
電流はダイオード１７を通って電池の正極板に流入す
る。電極液３に流入した全充電電流は比重センサのＰｂ
電極９に入ってダイオード１８３を経て充放電装置１８
に還る。一方、充放電装置１８が放電態勢にあるとき
は、充放電装置１８から出た電流はダイオード１４を通
って電池の負極板４を放電させる。このとき比重センサ
のＰｂ電極９はダイオード１３によって放電を阻止され
ているので放電はしない。負極板４より電解液３に入っ
た電流は比重センサのＰｂＯ２電極１１に入り、ダイオ
ード１５を経て充放電装置１８に還る。
勢にあるとき、電流の流れは必要な指定した大きさの電
流がＰｂＯ２電極１１のリード線１２に接続されている
電界効果形トランジスタ１６を通して流れ込み、余分な
電流はダイオード１７を通って電池の正極板に流入す
る。電極液３に流入した全充電電流は比重センサのＰｂ
電極９に入ってダイオード１８３を経て充放電装置１８
に還る。一方、充放電装置１８が放電態勢にあるとき
は、充放電装置１８から出た電流はダイオード１４を通
って電池の負極板４を放電させる。このとき比重センサ
のＰｂ電極９はダイオード１３によって放電を阻止され
ているので放電はしない。負極板４より電解液３に入っ
た電流は比重センサのＰｂＯ２電極１１に入り、ダイオ
ード１５を経て充放電装置１８に還る。
本発明の実施例の特性をまとめると、比重センサの充電
電流の大きさは任意に設定でき、Ｐｂ電極９の自己放電
回復に必要なだけの電流を選択できる。一方ＰｂＯ２電
極１１に対しては常に指定された電流でしか充電はおこ
なわれず、余分な電流は電池の正極板の充電に使われ
る。また放電の際はＰｂ電極９は全く放電されず、Ｐｂ
Ｏ２電極１１は充放電装置１８が指定した電流のみを放
電し、電位を加速的に安定させることができる。
電流の大きさは任意に設定でき、Ｐｂ電極９の自己放電
回復に必要なだけの電流を選択できる。一方ＰｂＯ２電
極１１に対しては常に指定された電流でしか充電はおこ
なわれず、余分な電流は電池の正極板の充電に使われ
る。また放電の際はＰｂ電極９は全く放電されず、Ｐｂ
Ｏ２電極１１は充放電装置１８が指定した電流のみを放
電し、電位を加速的に安定させることができる。
第２図は本発明の比重センサと従来の比重センサとを同
じ電池に装着し、該当する電解液比重（本試験では比重
１．２００）に対応するセンサ電圧の経時変化を比較し
た特性図である。図から分るように、従来の比重センサ
の寿命が２〜３年であるのに対し、本発明品は４年以上
経ても正常に動作している。上記実施例では、本願発明
の目的を達成するために、比重センサ電極の充放電制御
をダイオードを用いることにより行ったが、充放電制御
装置１８の充放電切換時に、同時に充放電される電極の
切換を行うなど、充電はＰｂＯ２電極には充電電流の一
定部分が、Ｐｂ電極には充電電流の全部が受け入れら
れ、放電は全放電電流がＰｂＯ２電極にのみ施され、Ｐ
ｂ電極には施されないものであれば足り、その手段は問
わない。また、上記実施例においてはＰｂＯ２電極の放
電の相手極として電池負極を用いた例を示したが、電池
負極の代わりにダミー電極を別に設けてもよい。
じ電池に装着し、該当する電解液比重（本試験では比重
１．２００）に対応するセンサ電圧の経時変化を比較し
た特性図である。図から分るように、従来の比重センサ
の寿命が２〜３年であるのに対し、本発明品は４年以上
経ても正常に動作している。上記実施例では、本願発明
の目的を達成するために、比重センサ電極の充放電制御
をダイオードを用いることにより行ったが、充放電制御
装置１８の充放電切換時に、同時に充放電される電極の
切換を行うなど、充電はＰｂＯ２電極には充電電流の一
定部分が、Ｐｂ電極には充電電流の全部が受け入れら
れ、放電は全放電電流がＰｂＯ２電極にのみ施され、Ｐ
ｂ電極には施されないものであれば足り、その手段は問
わない。また、上記実施例においてはＰｂＯ２電極の放
電の相手極として電池負極を用いた例を示したが、電池
負極の代わりにダミー電極を別に設けてもよい。
以上述べたように本発明の比重センサは、ＰｂＯ２，Ｐ
ｂ電極間の電位差が早期に安定すると同時に、Ｐｂ電極
の自己放電が必要な充電量でもって補われるので、測定
は精度良くでき、しかも長寿命を維持し、鉛電池の無保
守化に貢献するところ大である。
ｂ電極間の電位差が早期に安定すると同時に、Ｐｂ電極
の自己放電が必要な充電量でもって補われるので、測定
は精度良くでき、しかも長寿命を維持し、鉛電池の無保
守化に貢献するところ大である。
第１図は本発明鉛電池用比重センサの一実施例を電池に
装着した状態を示す構成図，第２図は本発明鉛電池用比
重センサと従来の鉛電池用比重センサの電解液比重に対
応するセンサ電圧の経時変化を比較して示す特性図であ
る。 ５……電池の負極端子，８……比重センサ支持対， ９……Ｐｂ電極， 11……ＰｂＯ２電極， 16……電界効果形トランジスタ， 18…充放 電装置， 19……電位差測定器，
装着した状態を示す構成図，第２図は本発明鉛電池用比
重センサと従来の鉛電池用比重センサの電解液比重に対
応するセンサ電圧の経時変化を比較して示す特性図であ
る。 ５……電池の負極端子，８……比重センサ支持対， ９……Ｐｂ電極， 11……ＰｂＯ２電極， 16……電界効果形トランジスタ， 18…充放 電装置， 19……電位差測定器，
Claims (1)
- 【請求項１】ＰｂＯ２電極とＰｂ電極とで構成される電
極対を充電した後一部放電して両電極の電位が安定した
時の電位差を利用して電解液比重を計測する鉛電池用比
重センサにおいて、前記充電の一定部分は、前記ＰｂＯ
２電極と前記Ｐｂ電極との間で行い、前記充電の一定部
分を越える部分は、電池正極等、前記ＰｂＯ２電極以外
の電極と前記Ｐｂ電極との間で行い、前記放電は、前記
ＰｂＯ２電極と電池負極等、前記Ｐｂ電極以外の電極と
の間で行うことを特徴とする鉛電池用比重センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59203775A JPH069146B2 (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 鉛電池用比重センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59203775A JPH069146B2 (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 鉛電池用比重センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6180776A JPS6180776A (ja) | 1986-04-24 |
| JPH069146B2 true JPH069146B2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=16479583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59203775A Expired - Lifetime JPH069146B2 (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 鉛電池用比重センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH069146B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4882770B2 (ja) * | 2007-01-31 | 2012-02-22 | パナソニック電工株式会社 | 静電霧化装置を備えたエレベータ装置 |
-
1984
- 1984-09-27 JP JP59203775A patent/JPH069146B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6180776A (ja) | 1986-04-24 |
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