專利名稱：蓄電池用電解液比重判別裝置及采用該裝置的蓄電池電槽化成的判定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蓄電池電解液比重判別裝置及采用該裝置的蓄電池電槽化成的判定方法。
背景技術(shù)：
在蓄電池的制造中，將未化成的多個(gè)正負(fù)極板隔著多個(gè)隔板層疊而成的極板組放入蓄電池的電槽內(nèi)，在向該電槽中注入電解液并加蓋后，多次重復(fù)充放電，從而進(jìn)行蓄電池的電槽化成。
該制造工序中的電槽化成時(shí)，存在正負(fù)板間發(fā)生短路的情況，這樣會(huì)因沒有進(jìn)行電槽化成或者電槽化成進(jìn)行得不充分而形成蓄電池次品。為此，在蓄電池的電槽化成時(shí)，以各種方法檢測(cè)出正負(fù)極間發(fā)生的這種短路，除去沒有進(jìn)行電槽化成或電槽化成進(jìn)行得不充分的蓄電池次品。
以前，作為核查是否存在電槽化成時(shí)發(fā)生電極短路可能性的方法，在特開平4-138674中公開了在電槽化成之前對(duì)極板組中的正負(fù)極板間施加電壓的方法。但是，在該現(xiàn)有技術(shù)的方法中，不能檢測(cè)出進(jìn)行電槽化成后的短路狀態(tài)。因此，在該方法中，不能找出在電槽化成之前是正常狀態(tài)的電槽因某種原因在電槽化成過(guò)程中變成短路狀態(tài)、而作為最終產(chǎn)品是電槽化成不充分的蓄電池次品。
而且，作為其他現(xiàn)有技術(shù)，特開昭57-196481中公開了，注意到發(fā)生微弱短路的電池中氣體發(fā)生量比正常電池少的這一事實(shí)，通過(guò)在電槽化成后測(cè)定氣壓來(lái)檢測(cè)電極間短路的方法。
但是，在該現(xiàn)有技術(shù)中記載的技術(shù)中，存在難以正確測(cè)定氣壓和氣體量這樣的問(wèn)題。而且，在其中記載的測(cè)定開路電壓的方法中，存在化成之后不能立刻測(cè)定準(zhǔn)確的電壓及生產(chǎn)線復(fù)雜的這樣問(wèn)題。
此外，上述特開昭57-196481中，也記載了測(cè)定電解液比重的方法。其中的方法也可以在化成之后立刻測(cè)量電解液比重。但是，現(xiàn)有的比重測(cè)定必須通過(guò)吸液玻璃管式比重計(jì)一邊目視一邊測(cè)量比重，不僅麻煩而且因?yàn)槟恳暥菀桩a(chǎn)生誤差，如該現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)所述，利用該方法很難檢測(cè)到極板間的微弱短路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在蓄電池制造工序中對(duì)蓄電池的電槽進(jìn)行化成時(shí)，以簡(jiǎn)單的方法對(duì)電槽化成結(jié)束后的蓄電池中電解液比重進(jìn)行判別的裝置。為了此目的，本發(fā)明的裝置具有插入設(shè)置在蓄電池蓋上的孔且吸出·排出該蓄電池電槽內(nèi)的電解液的電解液吸取排出管，和在上部與該電解液吸取排出管連通的電解液抽吸管。
此外，在所述電解液抽吸管的上部設(shè)置有進(jìn)行電解液吸取排出的電解液吸取·排出機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)該電解液吸取·排出機(jī)構(gòu)的動(dòng)力裝置。
另外，在電解液抽吸管內(nèi)設(shè)置根據(jù)吸取到其中的電解液比重的變化而浮沉的比重計(jì)。而且，本發(fā)明的蓄電池電解液比重判別裝置中，在所述電解液吸管的管側(cè)設(shè)置有檢測(cè)比重計(jì)上下位置的位置傳感器、與該位置傳感器連接且檢測(cè)比重計(jì)上下位置并進(jìn)行判別的裝置、以及使驅(qū)動(dòng)電解液吸取·排出機(jī)構(gòu)的動(dòng)力裝置工作的控制裝置。
根據(jù)該裝置，能夠檢測(cè)出受到電解液吸管中電解液的浮力的比重計(jì)的上下位置隨著蓄電池的電槽化成時(shí)電解液的比重變高而產(chǎn)生的變化，由此判別電解液比重并確認(rèn)電極間沒有發(fā)生短路、確實(shí)進(jìn)行了電槽化成。


圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的蓄電池電解液比重判別裝置的正視圖；圖2是本發(fā)明另一實(shí)施例的蓄電池電解液比重判別裝置中省略控制·判別裝置的側(cè)視圖；圖3是本發(fā)明又一實(shí)施例的蓄電池電解液比重判別裝置中同樣省略控制·判別裝置的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
例如，如下制作鉛蓄電池。將混合鉛粉和稀硫酸的漿料狀活性物質(zhì)涂覆填充到格子基板中，制作正負(fù)極板。將這些正負(fù)極板和隔板疊層構(gòu)成的極板組放入電槽內(nèi)并加上蓋。向電槽中注入由稀硫酸組成的電解液，然后反復(fù)進(jìn)行充放電，進(jìn)行電槽化成，并且在充電狀態(tài)下結(jié)束該電槽化成。
此時(shí)，由于電槽化成中的充電會(huì)使極板內(nèi)的硫酸成分向電解液中溶出，所以使注液時(shí)電解液的比重低，以便使電槽化成結(jié)束后成為預(yù)定的電解液比重。
因此，在因極板間短路等而偶充分化成的情況下，電解液的比重與注液時(shí)的低比重狀態(tài)相比不會(huì)有太大的變化。本發(fā)明，注意到該電解液的比重差會(huì)使比重計(jì)的沉浮不同，因此通過(guò)由傳感器檢測(cè)比重計(jì)的沉浮來(lái)檢測(cè)出在電槽化成中有無(wú)極板間短路。
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式的蓄電池電解液比重判別裝置的正視圖。在內(nèi)部中空的透明電解液吸管1中，比重計(jì)2能夠上下移動(dòng)地放入其內(nèi)部。將該比重計(jì)2調(diào)整到預(yù)定的重量，并根據(jù)從蓄電池3的電槽4中吸取的電解液5的比重，其位置在上下方向上變化。
此外，在該電解液吸管1的下端，一體地安裝電解液吸取排出管1a，該電解液吸取排出管1a從蓄電池3中電槽4的蓋6上設(shè)置的穿孔7中插入電槽中，并吸取電槽內(nèi)的電解液5。
電解液吸取裝置9經(jīng)由連通管8安裝在電解液吸管1的上端側(cè)。該電解液吸取裝置9由氣缸10和活塞11構(gòu)成。另外，與活塞11連接的活塞桿12在其前端與驅(qū)動(dòng)裝置13連接。驅(qū)動(dòng)裝置13例如以油壓機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)活塞桿12，如圖中箭頭所示，活塞11在氣缸10內(nèi)上下移動(dòng)。位置傳感器14、14以電解液吸管1中的比重計(jì)2為中心相對(duì)地配置。
該位置傳感器14、14中的一個(gè)為發(fā)光元件，例如發(fā)光二極管，另一個(gè)為受光元件，例如受光二極管。該位置傳感器14、14全部如圖所示，由在上下方向上排列的下部元件(14a、14b)、中部元件(14c、14d)、上部元件(14e、14f)這三個(gè)發(fā)光元件和受光元件構(gòu)成。而且，這些下部元件(14a、14b)、中部元件(14c、14d)、上部元件(14e、14f)這三個(gè)發(fā)光元件和受光元件分別以電解液吸管1中的比重計(jì)2為中心相對(duì)配置。另外，位置傳感器14的受光元件與控制·判別裝置15連接。
在由控制·判別裝置15判斷為正常的狀態(tài)中，仍然繼續(xù)電槽化成的操作，當(dāng)由位置傳感器14判斷出電解液吸管1中電解液5內(nèi)的比重計(jì)2的位置不在預(yù)定位置時(shí)，通知與其連接的報(bào)警器16并且發(fā)出警報(bào)聲。另外，當(dāng)因?yàn)殡娊庖何?中電解液的量過(guò)量和不足而導(dǎo)致比重計(jì)2的位置不在預(yù)定位置上時(shí)，向驅(qū)動(dòng)裝置13發(fā)送信號(hào)而使其啟動(dòng)，并且上下移動(dòng)活塞桿12以增減電解液5。
圖2是本發(fā)明另一實(shí)施例的蓄電池電解液比重判別裝置，其中蓄電池為使用6個(gè)電池單體電槽的單體形鉛蓄電池。在這種情況下，因?yàn)閼?yīng)當(dāng)判斷電解液比重的鉛蓄電池為6個(gè)電池單體形，所以在該鉛蓄電池中有6個(gè)呈直線狀排列的注入口。如圖2所示，為了同時(shí)對(duì)這些鉛蓄電池進(jìn)行判定，6個(gè)透明的電解液吸管1呈直線狀地并列設(shè)置。各電解液吸管1的間隔與鉛蓄電池的注入口間隔大致一致。
此外，各電解液吸管1和安裝在其一端的電解液吸取排出管1a通過(guò)圖中未示出的耐電解液性橡膠管等連接，并且能夠移動(dòng)，以使該電解液吸取排出管1a的間隔與鉛蓄電池的注液口的間隔完全一致。具體地，在板部件17上開設(shè)與鉛蓄電池3中蓋6上的注液口間隔一致的孔，并且將電解液吸取排出管1a引入該孔中而使用，從而使電解液吸取排出管1a的間隔與注液口的間隔一致。
在圖2所示的裝置中，通過(guò)一塊安裝板20一體地上下驅(qū)動(dòng)各電解液吸管1、1的電解液吸取裝置9、9的活塞桿12、12。圖2中的其他結(jié)構(gòu)與圖1相同。
圖3是使用圖2中示出的6個(gè)電池單體電槽的單體塊形鉛蓄電池的電解液比重判別裝置的變形例。圖3中的裝置如該圖中所示，利用1個(gè)電解液吸取裝置9的氣缸10和活塞11，進(jìn)行6個(gè)電解液吸管1、1的電解液的吸取和排出。
該電解液比重判定裝置通過(guò)如下操作，判別經(jīng)過(guò)電槽化成的蓄電池的電解液比重是否為預(yù)定值。如圖1中所示，將本發(fā)明的電解液比重判別裝置A設(shè)置在預(yù)定位置上。接下來(lái)，完成了電槽化成的蓄電池3通過(guò)圖中未示出的傳送帶傳送到該裝置A的下方。此時(shí)，在該裝置A的電解液吸管1下端設(shè)置的電解液吸取排出管1a和設(shè)置在蓄電池3中電槽4的蓋6上的孔7一致。由圖中未示出的傳感器和限位開關(guān)進(jìn)行感應(yīng)，電解液吸管1和氣缸10等一同通過(guò)圖中未示出的升降機(jī)降下預(yù)定距離。由此，安裝在電解液吸管1下端的電解液吸取排出管1a通過(guò)蓄電池3中蓋6上的孔7將其前端插入電槽4中的電解液中。
確認(rèn)此動(dòng)作結(jié)束后，根據(jù)來(lái)自控制·判定裝置15的信號(hào)，動(dòng)作裝置13動(dòng)作，上拉氣缸10的活塞桿12，通過(guò)上拉氣缸10內(nèi)的活塞11，使蓄電池3內(nèi)的電解液吸收到電解液吸管1內(nèi)。結(jié)果，該管1內(nèi)的比重計(jì)2在電解液5中漂浮。
由根據(jù)控制·判定裝置15的信號(hào)而動(dòng)作的位置傳感器14確認(rèn)該比重計(jì)2的漂浮狀態(tài)，由此判別電解液比重的高低。
在確實(shí)進(jìn)行了電極之間沒有短路的電槽化成的正常狀態(tài)時(shí)，電解液的比重變高，比重計(jì)2的上端漂浮到高出電解液吸管1內(nèi)電解液5的液面。這種情況下，位置傳感器14下部的發(fā)光元件14a和受光元件14b之間沒有遮擋物。因此，受光元件14b接受來(lái)自發(fā)光元件14a的光而成為ON狀態(tài)，而中部元件14c、14d為OFF狀態(tài)，上部元件14e、14f也為OFF的狀態(tài)。成為這種狀態(tài)時(shí)，檢測(cè)出比重計(jì)2上升到必要的高度，通過(guò)控制·判定裝置5判定為正常。因此，這種情況下警報(bào)器16不鳴叫。
在具有正常電槽化成后的基準(zhǔn)值的比重的電解液中，當(dāng)左右對(duì)稱的3對(duì)發(fā)光元件和受光元件中僅僅上部元件14e、14f為OFF時(shí)，判斷為由于電解液過(guò)多而使比重計(jì)處于過(guò)高的位置。這種情況，推回活塞桿12，使電解液吸管1中的一部分電解液返回到電槽中，使中部元件14c、14d也變?yōu)镺FF。
此外，在下部元件14a、14b為OFF的情況中，進(jìn)一步將電解液吸抽到電解液吸管1內(nèi)，使得下部元件14a、14b變?yōu)镺N。
調(diào)整電解液吸管中電解液的量以成為上述狀態(tài)之后，確認(rèn)各電解液吸管1的下部元件14a、14b為ON狀態(tài)，確認(rèn)中部元件14c、14d為OFF，上部元件14e、14f也為OFF狀態(tài)，由此判定電槽化成結(jié)束后的蓄電池的電解液比重。并且，發(fā)生下部元件14a、14b為OFF的情況，判斷為異常。
并且，在圖2或圖3所示的裝置中，即使所有管中的一個(gè)管的下部元件14a、14b發(fā)生OFF的情況也判斷為異常，控制·判定裝置的顯示屏中顯示此電池是哪個(gè)電池的同時(shí)，該裝置中安裝的警報(bào)器鳴叫。
這樣，通過(guò)使用縱方向(上下方向)上排列的多個(gè)發(fā)光元件、受光元件，在可以調(diào)整電解液吸抽量的同時(shí)，對(duì)一點(diǎn)點(diǎn)的比重變化也能進(jìn)行判定，對(duì)比重變化比少的輕微的短路等異常也能進(jìn)行判定。
判定工作結(jié)束后，根據(jù)來(lái)自于控制·判定裝置裝置15的信號(hào)，動(dòng)力裝置13再次動(dòng)作。此時(shí)，動(dòng)力裝置13動(dòng)作，壓下活塞桿12，使電解液吸取管1內(nèi)的電解液5全部返回到蓄電池3的電槽4內(nèi)。然后，通過(guò)圖中未示出的升降機(jī)使電解液吸管1與氣缸10等一起上升。與此同時(shí)，一體地安裝在電解液吸管1的一端的電解液吸取排出管1a也離開蓄電池3。
然后，蓄電池3被圖中未示出的驅(qū)動(dòng)裝置從電解液比重判別裝置的下部沿水平方向移動(dòng)。另一方面，電解液比重判別裝置A仍保持此狀態(tài)待機(jī)，直到下一個(gè)新化成的蓄電池被移到其下方，之后重復(fù)相同的動(dòng)作，測(cè)定被移入的所有蓄電池的電解液的比重。另外，圖1中的附圖標(biāo)記18是蓄電池的端子。
在本發(fā)明的裝置中，將電解液比重低的被判斷為電槽化成異常的蓄電池，由人手或機(jī)械自動(dòng)地從生產(chǎn)線移走，被分解后回收循環(huán)再利用。此外，一系列的工作由傳感器和限位開關(guān)或定時(shí)器等依次進(jìn)行動(dòng)作。
權(quán)利要求
1.一種蓄電池電解液比重判別裝置，包括插入設(shè)置在蓄電池蓋上的孔中吸取·排出該蓄電池電槽內(nèi)電解液的電解液吸取排出管，與該電解液吸取排出管連通、通過(guò)該電解液吸取排出管吸取所述電槽內(nèi)的電解液并對(duì)其進(jìn)行暫時(shí)吸抽的電解液吸管，通過(guò)連通管與所述電解液吸管上部連接并進(jìn)行電解液的吸取·排出操作的電解液吸取·排出機(jī)構(gòu)，與所述電解液吸取·排出機(jī)構(gòu)連接并驅(qū)動(dòng)該機(jī)構(gòu)的動(dòng)力裝置，在所述電解液吸管內(nèi)根據(jù)吸入其中的電解液比重而浮沉的比重計(jì)，設(shè)置在所述電解液吸管的管側(cè)并檢測(cè)所述比重計(jì)的上下位置的位置傳感器，以及與所述位置傳感器連接、檢測(cè)比重計(jì)的上下位置并驅(qū)動(dòng)所述活塞的動(dòng)力裝置的控制·判定裝置，其中，由所述位置傳感器檢測(cè)因所述電解液吸管內(nèi)的電解液比重而上下移動(dòng)的比重計(jì)的位置，以判定電解液比重是否為預(yù)定值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池電解液比重判別裝置，所述位置傳感器由多個(gè)在縱方向上配置的位置傳感器構(gòu)成，通過(guò)其中任意一個(gè)位置傳感器檢測(cè)電解液中比重計(jì)的上下位置，并基于此來(lái)調(diào)整電解液的吸抽量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池電解液比重判別裝置，所述位置傳感器由發(fā)光元件和受光元件構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄電池電解液比重判別裝置，所述位置傳感器由發(fā)光元件和受光元件構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蓄電池電解液比重判別裝置，所述位置傳感器由發(fā)光二極管和受光二極管構(gòu)成。
6.一種蓄電池的電槽化成的判定方法，將未化成的多個(gè)正負(fù)極板隔著多個(gè)隔板層疊而成的極板組放入蓄電池的電槽內(nèi)，將電解液注入電槽中并多次重復(fù)充放電而進(jìn)行蓄電池的電槽化成；然后，將電解液吸取排出管插入設(shè)置在所述蓄電池蓋上的孔中，由吸取泵機(jī)構(gòu)吸取電槽內(nèi)的電解液；將該吸取的電解液導(dǎo)入與所述電解液吸取排出管連接且在內(nèi)部插入了比重計(jì)的電解液吸管中；在所述電解液吸管內(nèi)，使所述比重計(jì)在通過(guò)所述電槽化成而比重變大的電解液內(nèi)漂浮在預(yù)定高度的位置上；并且由設(shè)置在電解液吸管的管側(cè)的位置傳感器檢測(cè)所述比重計(jì)的高度位置，通過(guò)判定電槽化成結(jié)束后的電解液比重是否為預(yù)定值，從而判定是否充分地進(jìn)行了蓄電池的電槽化成。
全文摘要
一種蓄電池電解液比重判別裝置，由吸取·排出該蓄電池電槽內(nèi)電解液的電解液吸取排出管、與該電解液吸取排出管連通、吸取所述電槽內(nèi)的電解液并對(duì)其進(jìn)行暫時(shí)吸抽的大直徑電解液吸管、以及將電解液吸取·排出到該管中的機(jī)構(gòu)構(gòu)成，并且，在所述電解液吸管內(nèi)預(yù)先插入根據(jù)吸入其中的電解液比重而浮沉的比重計(jì)，通過(guò)使用設(shè)置在電解液吸管的管側(cè)上的位置傳感器，檢測(cè)出根據(jù)所述電解液吸管內(nèi)的電解液比重而上下移動(dòng)的比重計(jì)的位置，從而判定電解液的比重是否為預(yù)定值。
文檔編號(hào)H01M10/04GK1815797SQ20051012162
公開日2006年8月9日 申請(qǐng)日期2005年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者吉永清正, 織原好一 申請(qǐng)人:古河電池株式會(huì)社