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JPH06203815A - 多セル型鉛/酸−蓄電池 - Google Patents

多セル型鉛/酸−蓄電池

Info

Publication number
JPH06203815A
JPH06203815A JP5239538A JP23953893A JPH06203815A JP H06203815 A JPH06203815 A JP H06203815A JP 5239538 A JP5239538 A JP 5239538A JP 23953893 A JP23953893 A JP 23953893A JP H06203815 A JPH06203815 A JP H06203815A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
cover
mat
lead
battery according
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.)
Pending
Application number
JP5239538A
Other languages
English (en)
Inventor
Juergen Dr Hoecker
ヘッカー ユルゲン
Klaus Dr Schulze
シュルツェ クラウス
Juergen Dr Bauer
バウアー ユルゲン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Clarios Germany GmbH and Co KG
Original Assignee
VB Autobatterie GmbH and Co KGaA
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by VB Autobatterie GmbH and Co KGaA filed Critical VB Autobatterie GmbH and Co KGaA
Publication of JPH06203815A publication Critical patent/JPH06203815A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/52Removing gases inside the secondary cell, e.g. by absorption
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/383Flame arresting or ignition-preventing means
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な手段でバッテリーの爆発の被害を回避
することができる方法の提供。 【構成】 ブロックケースと、ブロックカバーと、前記
ケースおよびカバーの内側の空間を2つ以上のセルに区
分する1つ以上の隔壁と、防炎フリットを用いて爆発か
ら保護された排気装置とを備えた、液体電解質の入った
多セル型鉛/酸−蓄電池において、内部発火により引き
起こされる爆発圧力波の受止めのためにブロックカバー
の全下側が、部分的に疎水化された高温燒結され延伸さ
れた繊維材料からなる少なくとも1つのマットで面を覆
うように被覆されている多セル型鉛/酸−蓄電池。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ブロックケースと、ブ
ロックカバーと、ケースおよびカバーの内側の空間を2
つ以上のセルに区分する1つ以上の隔壁と、防炎フリッ
トを用いて爆発から保護された排気装置とを備えた、液
体電解質の入った多セル型鉛/酸−蓄電池に関する。
【0002】
【従来の技術】通常、鉛/酸−蓄電池はブロックケース
として表わされる矩形の容器およびカバー機構を有して
おり、これらの2つの部品は、たとえばポリプロピレン
のような熱可塑性プラスチックからなり、射出成形法で
製造される。
【0003】容器の内部空間は、一般に隔壁を用いてセ
ルに区分されており、それぞれのセルは十分に絶縁され
ている。それぞれのセルの内部には電極ステープルが格
納されており電気的に相互に直列に接続されている。さ
らに、それぞれのセルには電解質が、電極ステープルの
上側が電解質中に浸される程度の高さまで充填されてい
る。
【0004】充電の際に、この種の蓄電池はガス、主に
水素および酸素を生じ、このガスは充電工程の終了頃
に、十分な濃度範囲で爆鳴気の化学量論的組成で爆発可
能な混合物を形成する。
【0005】この混合物の爆発の際に、バッテリーが破
壊されるだけでなく、その周囲のものを巻添えにしてし
まう、つまりポリプロピレンからなる周囲に飛散った破
片により怪我をするか、自動車のバッテリーの場合には
エンジンルーム中の損傷を引き起こしてしまう。
【0006】蓄電池ガスの爆発に対するトリガーとして
外部ならびに内部点火源が挙げられる。
【0007】スパークまたは電気的フラッシュオーバー
により引き起こされる外部からの点火は、適切な安全手
段により阻止することができる。
【0008】有利な解決策は排気系よりなり、この系に
おいて、セルガスからまず反射板およびラビリンス室中
で頻繁に変向させることにより、連行された湿分霧が除
去され、次いでセルガスは中央のマニホールドを介して
カバー領域中のできる限り1つの流出開口に供給され、
この開口は多孔性成形体、たとえば燒結プラスチックま
たはセラミックスからなるフリットにより封鎖されてい
る。この多孔性成形体は外側から内側への細火炎の伝播
を阻止し、それにより逆火保護の効果がある。
【0009】外部点火の場合とは別に、内部点火につい
ての原因は制御することができない。従って、この内部
点火は抑制することができない。この内部点火は容器の
電気的充電により引き起こされる。この充電は酸被膜を
介して容器中へ内部に伝播される。内部の酸被膜が途切
れる場合、それにより生じた電位差は火花を生じさせ、
この火花がバッテリー中の爆鳴気を点火させる。
【0010】バッテリー内部での火花の発生についての
原因は、腐食による電気的接続の断絶または導電部分の
機械的過歪にある。たとえばビーム部の腐食または接続
部の亀裂によりこれらの部分の断絶が生じた場合、バッ
テリーの電流負荷の際に火花の発生は避けられない。
【0011】この場合に、少なくとも爆発の影響を、周
囲の環境、特に人間に関して著しい被害を生じさせない
ように回避する必要がある。米国特許第4751154
号および同第4859546号明細書による公知の安全
手段は、バッテリー容器の全体的な上方に向かって開口
した空間に、ポリプロピレンのもつれた繊維またはポリ
ウレタン発泡体からなる多数の小さなクッションが緩い
パッキングの形で詰められており、このような機構の圧
縮特性のために爆発の衝撃が緩衝されることよりなる。
【0012】しかし、クッション部材の製造ならびにそ
のセル隔壁間の所定の上方の空間での設置および固定は
煩雑である。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、あまり費用のかからない方法で目的とされた損害の
限定を達成することができる方法を提供することであっ
た。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記の課題は、本発明に
より請求項1に定義されたような鉛/酸−蓄電池により
解決される。
【0015】従って、バッテリーカバーの下側の全体
が、部分的に疎水性である高温燒結され延伸された繊維
材料からなる1つまたは複数のマットで被覆されている
ことが必要な保護を提供する。
【0016】繊維の太さは、本発明により著しく僅か
で、10〜100μm、有利に15〜25μmであるの
が望ましい。繊度(以前にDenier-Gradenで測定)は
1.5〜40dtexであるのが望ましく、その際、本
発明により繊維材料の面積重量は120〜350g/m
2であるのが望ましい。
【0017】しかし、本発明の本質は、その部分的疎水
化であり、この部分的に疎水化されたマットもしくは繊
維フリースの製造の際に、疎水化された繊維と疎水化さ
れていない繊維とを混ぜ合せることにより達成される。
疎水化された繊維は紡糸の際にすでに疎水化する媒体、
たとえばPTFE分散液に通されており、直接市場で得
ることができる。
【0018】マットの部分的疎水化の度合は、疎水化さ
れた繊維と疎水化されていない繊維との間の混合割合か
ら生じる。
【0019】繊維材料として、ポリプロピレン、ポリエ
チレンまたはポリスチレンからなる純粋なプラスチック
繊維、ならびにガラス繊維または金属繊維と前記のプラ
スチックとの複合繊維も挙げられる。
【0020】本発明により、爆発の際に繊維マットか
ら、繊維を圧縮することにより起こるバネ作用が生じ
る。このバネ作用を支持するために、フリースマットを
多層に適用するかまたは場合によりその中にネット補強
を組み込むことが有利である。
【0021】マットの厚さもしくはそれを取り付けたカ
バー下側の被覆は少なくとも7〜20mmであるのが好
ましい。
【0022】マットの部分的疎水化された状態により、
このマットは一定のパーセンテージまで濡れることが保
証される。これは、一方で全体として爆発圧力波を受止
め、他方でフリース織物の部分的濡れにより圧力上昇と
共に現れる温度波の熱伝達について配慮している。
【0023】このフリースマットはカバー内部の輪郭に
相応してあらかじめ打ち抜かれ、次いで自動組立装置を
用いてカバー下側に取り付けられる。
【0024】その固定は保持網を用いて、しかし熱的方
法、たとえば点溶接により行われ、その際、カバーとフ
リースとの間の強固な結合が生じる。しかし、マットは
溶融接着剤を用いてカバー下側に大きな面で接着されて
いるのが特に有利である。
【0025】多セル型蓄電池、特にスターターバッテリ
ーの場合、カバーの内部空間も中間壁により区分されて
おり、この中間壁は容器のセル間隙と対応し、双方の部
品の突合せ溶接の間にようやく溶融により結合される。
【0026】フリースマットの本発明による設置にとっ
て、カバー下側のこのような区分はなんら障害とはなら
ない。むしろ、6セル型バッテリーの場合、6個の全て
のフリースインサートが1つの作業工程でそれぞれの材
料から、このインサートが狭い中間ストリップを介して
相互に連結するように打ち抜かれることにより著しく簡
単な取り付けが可能である。前記した方法を用いたイン
サートとカバーとの結合の後に、このバッテリーは、現
在の技術的装置に関して付加的手段なしで、通常の突合
せ溶接にかけられ、その際、前記の中間ストリップが共
に溶接される。この場合、いずれにせよ繊維フリースに
対して容器およびカバーと同じプラスチック材料の使用
が推奨される。
【0027】バッテリーの爆発の衝撃を減少させること
ができる付加的手段は、カバーにまで及ぶ。この場合、
たとえば特に寒冷状態での高い耐衝撃性のポリプロピレ
ン類を選択するのが好ましい。
【0028】プラスチックは変形エネルギーに適合する
弾性率を有し、それにより爆発圧力波のエネルギーが弾
性的材料変形に変換されるのが特に重要である。
【0029】もう一つの実施態様は、カバー中への強化
部材、たとえばカバー面に対して垂直の方向のストリッ
プの形の牽張バンド、つまり補強バンドの組み込みであ
る。
【0030】最終的に、破壊効果を遮断するために、複
合材料から製造したカバー(多層)、またはカバーの上
側の弾性シートまたは弾性に硬化する塗装での被覆が、
本発明による手段を持続的に支持することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ユルゲン バウアー ドイツ連邦共和国 ヒルデスハイム ゼン スブルガー リング 57

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ブロックケースと、ブロックカバーと、
    前記ケースおよびカバーの内側の空間を2つ以上のセル
    に区分する1つ以上の隔壁と、防炎フリットを用いて爆
    発から保護された排気装置とを備えた、液体電解質の入
    った多セル型鉛/酸−蓄電池において、内部発火により
    引き起こされる爆発圧力波の受止めのためにブロックカ
    バーの全下側が、部分的に疎水化された高温燒結され延
    伸された繊維材料からなる少なくとも1つのマットで面
    を覆うように被覆されていることを特徴とする多セル型
    鉛/酸−蓄電池。
  2. 【請求項2】 繊維の太さが10〜100μmである請
    求項1記載の多セル型鉛/酸−蓄電池。
  3. 【請求項3】 1.5〜40dtexの繊度において繊
    維材料の面積重量が120〜350g/m2である請求
    項1または2記載の多セル型鉛/酸−蓄電池。
  4. 【請求項4】 繊維材料がプラスチックである請求項1
    から3までのいずれか1項記載の多セル型鉛/酸−蓄電
    池。
  5. 【請求項5】 繊維材料がプラスチック/ガラスまたは
    プラスチック/金属のタイプの複合繊維からなる請求項
    1から3までのいずれか1項記載の多セル型鉛/酸−蓄
    電池。
  6. 【請求項6】 繊維マットを溶融接着剤を用いてカバー
    下側と結合している請求項1から5までのいずれか1項
    記載の多セル型鉛/酸−蓄電池。
  7. 【請求項7】 繊維マットがカバー下側と点溶接されて
    いる請求項1から5までのいずれか1項記載の多セル型
    鉛/酸−蓄電池。
  8. 【請求項8】 カバー下側のマット被覆が7〜20mm
    の最少厚さを有する請求項1から7までのいずれか1項
    記載の多セル型鉛/酸−蓄電池。
JP5239538A 1992-10-01 1993-09-27 多セル型鉛/酸−蓄電池 Pending JPH06203815A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4232960A DE4232960A1 (de) 1992-10-01 1992-10-01 Mehrzelliger Blei/Säure-Akkumulator
DE4232960.4 1992-10-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06203815A true JPH06203815A (ja) 1994-07-22

Family

ID=6469351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5239538A Pending JPH06203815A (ja) 1992-10-01 1993-09-27 多セル型鉛/酸−蓄電池

Country Status (3)

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EP (1) EP0590356A1 (ja)
JP (1) JPH06203815A (ja)
DE (1) DE4232960A1 (ja)

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