(57)【要約】【課題】電解液６の液面が所定高さより低下したことを検出する液面検出装置１２を用いて正極板３の変形が所定の変形量を超えたことをも検出することができる液式の鉛蓄電池を提供する。【解決手段】正負極板３、４と正負極端子９、１０と液面検出電極１２ａを有する液面検出装置１２とを備え、正負極端子９、１０間の電位差と前記液面検出電極１２ａと負極端子１０との間の電位差との関係が予め定めた第１の条件を満たす場合には電解液６の液面が所定高さより低下したと判定する液面判定手段と、正負極端子９、１０間の電位差と前記液面検出電極１２ａと負極端子１０との間の電位差との関係が予め定めた第２の条件を満たす場合には正極板３の変形が所定の変形量を超えたと判定する正極板変形判定手段とを具備する構成とする。【選択図】図１
2008027670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正負極板と正負極端子と液面検出電極を有する液面検出装置とを備え、正負極端子間の電位差と前記液面検出電極と負極端子との間の電位差との関係が予め定めた第１の条件を満たす場合には電解液の液面が所定高さより低下したと判定する液面判定手段と、正負極端子間の電位差と前記液面検出電極と負極端子との間の電位差との関係が予め定めた第２の条件を満たす場合には正極板の変形が所定の変形量を超えたと判定する正極板変形判定手段とを具備することを特徴とする液式の鉛蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解液の液面の低下を検出すると共に正極板の変形を検出することができる液式の鉛蓄電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液式（開放型）の鉛蓄電池は、メンテナンス時に、電槽の各セル室内に注液されている電解液の液面が所定高さより低下していないかどうかを検査する必要があるので、従来は、光透過性のある電槽の外壁を通して電解液の液面の位置を確認したり、注液栓に取り付けられたフロート式の光学インジケータにより確認していた。しかしながら、車両に搭載された鉛蓄電池の場合には、ボンネット等を開けてこの鉛蓄電池が見えるようにして確認しなければならない。また、鉛蓄電池の電槽の外壁が黒色や他の着色によってほとんど光を通さない光非透過性となっている場合には、この電槽の外壁を通したり光学インジケータによる確認を行うことが困難な場合があった。さらに、電解液から蒸発した水分を凝結（凝縮）させて元のセル室内に還流させるようにした液還流室を備えた鉛蓄電池の場合には、元来想定した用途での使用時には電解液の減少がほとんどなく、想定された使用状況を逸脱していなければ電解液の液面が所定高さより低下するような事は起こらない。又、注液口からの補水が出来ない構造である。などの種々の背景のため、稀に発生する電解液の過度の減少を見過ごすおそれが多くなる。
【０００３】
そこで、従来は、液面検出電極が電解液に浸かるようにした液面検出装置をセル室内に配置して、この液面検出電極の電位を随時検査することにより、電解液の液面が所定高さより低下して液面検出電極が電解液に浸からなくなった場合に、ブザーやランプ等の警報装置を作動させるようにした鉛蓄電池があった（例えば、特許文献１〜３参照。）。
【０００４】
また、鉛蓄電池の正極板は、充放電の繰り返しに伴って活物質である二酸化鉛が膨張と収縮を繰り返すので、この二酸化鉛の膨張時に鉛格子のマス目が徐々に押し広げられて、長期間の使用に伴い、図６における１点鎖線Ｂに示すように、正極板３における耳部３ａを除く格子体の上端が上方に拡張変形し、この正極板３が負極ストラップ８に接触して内部短絡を起こすおそれがある。そこで、従来は、正極板の拡張変形をセンサで電気的に検出して、発光ダイオード等の警報装置を作動させるようにした鉛蓄電池があった（例えば、特許文献４〜６参照。）。
【特許文献１】実開平５−１５３２２号公報
【特許文献２】特開平５−８２１７４号公報
【特許文献３】特開平５−７４５０２号公報
【特許文献４】特開平８−１１５７５１号公報
【特許文献５】特開平８−２２７７３３号公報
【特許文献６】特開平８−２７３７０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、電解液の液面が所定高さより低下したことを検出する液面検出装置を用いて正極板の変形が所定の変形量を超えたことをも検出することができる鉛蓄電池を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の液式の鉛蓄電池は、正負極板と正負極端子と液面検出電極を有する液面検出装置とを備え、正負極端子間の電位差と前記液面検出電極と負極端子との間の電位差との関係が予め定めた第１の条件を満たす場合には電解液の液面が所定高さより低下したと判定する液面判定手段と、正負極端子間の電位差と前記液面検出電極と負極端子との間の電位差との関係が予め定めた第２の条件を満たす場合には正極板の変形が所定の変形量を超えたと判定する正極板変形判定手段とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の発明によれば、液式の鉛蓄電池の電解液の液面が正常な場合には、液面検出電極がこの電解液に浸かるが、電解液の液面が所定高さより低下した場合には、液面検出電極は、この電解液に浸からなくなるので、液面判定手段によって、正負極端子間の電位差と液面検出電極と負極端子との間の電位差との関係が第１の条件を満たすかどうかを調べることにより、液面が所定高さより低下したと判定することができる。また、正極板の変形が所定の変形量を超えた場合には、液面検出電極がこの正極板に接触するので、正極板変形判定手段によって、正負極端子間の電位差と液面検出電極と負極端子との間の電位差との関係が第２の条件を満たすかどうかを調べることにより、正極板の変形が所定の変形量を超えたと判定することができる。しかも、この液面検出電極と負極端子との間の電位差は、正負極端子間の電位差に応じた割合で変化するので、この正負極端子間の電位差との関係に基づき第１の条件や第２の条件を満たすかどうかを判定することにより、これら電解液の液面が所定高さより低下したことや正極板の変形が所定の変形量を超えたことを確実に検出することができるようになる。そして、この液面検出電極を用いれば、電解液の液面検知に加え、正極板の変形検知も可能となるので、コストを削減することもできる。
【０００８】
本発明は、例えば電槽内のセル室に収納された極板群が直列に接続され、これら直列接続された極板群の両端が正負極端子に接続された液式の鉛蓄電池において、いずれか１以上のセル室内に、少なくとも下端に液面検出電極が露出した液面検出装置を、この下端が電解液に浸かり、かつ、極板群の正極板の上方の位置に下向きに突出させて配置すると共に、正負極端子間の電位差と、この液面検出装置の液面検出電極と負極端子との間の電位差との差又は割合が所定の液面判定条件を満たす場合に、電解液の液面が所定高さより低下したと判定する液面判定手段と、この電位差の差又は割合が、所定の正極板変形条件を満たす場合に、正極板の変形が所定の変形量を超えたと判定する正極板変形判定手段とを備えた構成とすることができる。
【０００９】
この構成によれば、セル室内の電解液の液面の高さが所定以上の場合には、液面検出装置の液面検出電極がこの電解液に浸かるので、当該セル室の極板群における負極板と同電位になるが、電解液の液面が所定高さより低下した場合には、液面検出装置の液面検出電極は、この電解液に浸からなくなるので、０電位又はこれに近い極めて低い電位となる。また、当該セル室の極板群の正極板が拡張変形していない場合には、この正極板の上方にある液面検出装置の液面検出電極がこの正極板に接触することはないが、正極板の変形が所定の変形量を超えた場合には、液面検出装置の下端に露出した液面検出電極が拡張変形した正極板に接触しこの正極板と同電位になる。従って、液面検出装置の液面検出電極と負極端子との間の電位差は、電解液の液面が所定高さより低下した場合が最も低くなり、電解液の液面の位置が正常であり正極板のサイズも正常な場合がこれよりも十分に高くなり、正極板の変形が所定の変形量を超えた場合には、さらに１セルの極板群の起電力分だけ高くなる。しかも、この液面検出装置の液面検出電極と負極端子との間の電位差は、正負極端子間の電位差に応じた割合で変化するので、この正負極端子間の電位差との差又は割合が液面判定条件及び正極板変形条件を満たすかどうかを判定することにより、これら電解液の液面が所定高さより低下したことや正極板の変形が所定の変形量を超えたことを確実に検出することができるようになる。
【００１０】
ここで、正極板の上方の位置とは、正極ストラップへの接続のために正極板から突出した耳部を除いた格子体の上端よりも上方の位置をいい、最も上方への変形が大きくなる部位の上方が好ましい。また、正極板と負極ストラップとの短絡を確実に防止するために、液面検出装置の液面検出電極の下端を正極板における負極ストラップに近い部位の上方に配置する場合には、この負極ストラップの下端面よりも少し下方の位置に配置することが好ましいが、正極板における最も上方への変形が大きくなる部位の上方に配置する場合には、この負極ストラップの下端面よりも上方の位置に配置した方がよいこともある。そして、液面検出装置の液面検出電極の下端をこのように配置することにより、正極板の変形が所定の変形量を超えたことを検出することができるようになり、電解液の液面が所定高さより低下したことも検出することができる。
【００１１】
なお、請求項１の第１の条件や第２の条件は、正負極端子間の電位差とこの液面検出装置の液面検出電極と負極端子との間の電位差との差又は割合が所定範囲内かどうかで適／不適を定める上記のような液面判定条件や正極板変形条件である場合の他、例えば、正負極端子間の電位差と、この液面検出装置の液面検出電極と負極端子との間の電位差との双方をパラメータとした他の任意の関係式によって求められる値が所定範囲内かどうかで適／不適を定める条件としたり、正負極端子間の電位差と、この液面検出装置の液面検出電極と負極端子との間の電位差とをそれぞれ適宜の電圧範囲ごとに分類（量子化／離散化）し、これらの電位差の組み合わせごとに適／不適を予め設定した表に基づいて判定を行うような条件とすることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の最良の実施形態について図１〜図５を参照して説明する。なお、これらの図においても、図６に示した従来例と同様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記する。
【００１３】
本実施形態は、図１に示す自動車用の液式の鉛蓄電池について説明する。この鉛蓄電池は、樹脂製の方形容器状の電槽１と、この電槽１の上端開口部を塞いで封止する樹脂製の電槽蓋２とを備えている。電槽１の内部は、図２に示すように、隔壁１ａによって内部が複数（本実施形態では６箇所）のセル室１ｂに区切られていて、各セル室１ｂには、それぞれ複数枚ずつの正極板３と負極板４とをセパレータ５を介して積層した極板群が収納されると共に電解液６が満たされている。また、極板群の正極板３と負極板４は、図２及び図３に示すように、極板群の上方に配置された正極ストラップ７と負極ストラップ８に接続されている。そして、各セル室１ｂの正極ストラップ７は、一方に隣接するセル室１ｂの負極ストラップ８と隔壁１ａの貫通孔を介して接続されると共に、各セル室１ｂの負極ストラップ８も、他方に隣接するセル室１ｂの正極ストラップ７と隔壁１ａの貫通孔を介して接続され、これによって全セル室１ｂの極板群が直列に接続されている。
【００１４】
上記電槽１は、鉛蓄電池の外観の見栄え向上のため、黒色等で着色した樹脂を用いているので、外壁等はほとんど光を通さない光非透過性となっている。従って、電槽１の外壁を通してセル室１ｂの電解液６の液面位置を調べることは困難であり、しかも、セル室１ｂ内にほとんど光が入らないので、光学式液面検出装置でフロートの浮き位置（例えば色）を確認することも困難となる。
【００１５】
電槽蓋２は、上記電槽１と同様に光非透過性の樹脂製であり、この電槽１の上端開口部に熱溶着等により封止固着される。また、この際、電槽１の各セル室１ｂも、隔壁１ａの上端で封止されてセル室１ｂごとに分離される。また、この電槽蓋２には、両端のセル室１ｂ，１ｂからそれぞれ外部に向けて貫通し封止された正極端子９と負極端子１０が埋め込み成形されている。これらの端子９、１０は、それぞれ両端のセル室１ｂ，１ｂ内で正極ストラップ７と負極ストラップ８に接続されることにより鉛蓄電池の外部端子となる。
【００１６】
上記電槽蓋２には、図１及び図３に示すように、液還流室２ａが形成されている。液還流室２ａは、電槽蓋２の上面に形成された窪みによる空間によって構成され、上方の開口部は液還流室蓋１１によって塞がれる。この液還流室２ａは、電槽１の６箇所のセル室１ｂに対応するように、各隔壁１ａに対応する位置に形成された液還流室隔壁２ｂを介して６箇所の小部屋に区切られている。ただし、この液還流室隔壁２ｂは、図示しないスリット等を介して隣接する小部屋同士が互いに連通するようになっている。液還流室隔壁２ｂで区切られた各小部屋には、対応するセル室１ｂに通じる排気口２ｃと還流口２ｄが形成されている。そして、セル室１ｂから漏出した水蒸気や霧状の電解液が排気口２ｃを通ってこの液還流室２ａの小部屋に入ると、仕切りによって区切られたこの小部屋内で凝結して液状となり、傾斜面の底にある還流口２ｄから再び元のセル室１ｂに還流されるようになっている。また、セル室１ｂで電気分解によって発生した酸素ガスと水素ガスが排気口２ｃを通ってこの液還流室２ａの小部屋に入ると、液還流室隔壁２ｂのスリット等を介して両端の小部屋に達し、液還流室蓋１１の下面に取り付けられたフィルタ１１ａを介して外部に排出されるようになっている。
【００１７】
上記電槽蓋２には、正極端子９が直接接続されるセル室１ｂに隣接するセル室１ｂに通じて上面に開口する液面検出装置取付用孔２ｅが開口されていて、図２及び図３に示すように、この液面検出装置取付用孔２ｅに液面検出装置１２が取り付けられる。液面検出装置１２は、内部に純鉛製の液面検出電極１２ａが埋め込み成形された樹脂部品であり、上部が液面検出装置取付用孔２ｅに固着されて開口部を封口すると共に、下部が下方のセル室１ｂ内に入り込んで下向きに突出している。また、この液面検出装置１２の下端は、電解液６に浸かり、かつ、極板群におけるいずれかの正極板３の上方の位置であって、負極ストラップ８の下端面よりも少し下方の位置に配置されるようになっている。なお、この液面検出電極１２ａは、電解液６に対して安定な導電体であればよく、必ずしも純鉛製である必要はない。
【００１８】
上記液面検出電極１２ａは、液面検出装置１２の内部の上部から下部にかけて配置されると共に、正極板３が所定の変形量を超えて変形した場合に、これに接触することができるように下部で露出していればよい。つまり、この液面検出電極１２ａは、液面検出装置１２の下端に露出していることが好ましい。例えば図４（ａ）では、図２や図３に示したものと同様に、液面検出装置１２の下端面からさらに下方に突出するものを示すが、図４（ｂ）に示すように、液面検出装置１２の下端面と面一に露出するだけでもよい。ただし、液面検出電極１２ａが液面検出装置１２の下端に露出することは必須ではなく、例えば図４（ｃ）に示すように、液面検出装置１２の下端面に正極板３と平行に開口するすり割り溝１２ｂ内で液面検出電極１２ａが露出するようにし、変形した正極板３がこのすり割り溝１２ｂの隙間に入り込むように液面検出装置１２を配置してもよい。また、例えば図４（ｄ）に示すように、液面検出装置１２の下部に横断面が半円形状となるような切り欠き１２ｃを設け、この切り欠き１２ｃによって形成された側方を向く平坦面に液面検出電極１２ａを露出するようにして、この液面検出電極１２ａの露出した面が正極板３と隣接するように液面検出装置１２を配置することもできる。
【００１９】
液面検出電極１２ａは弾性を有する構造や材質にすれば、正極板の変形に伴う応力緩和の効果を付与する事ができる。上記液面検出電極１２ａを液面検出装置１２の下端面からさらに下方に突出させる場合、液面検出電極１２ａの先端をコイル状にしたり、あるいは図４（ｅ）に示すように、２枚の板状の液面検出電極１２ａを下方に突出させると共に先端部を二股に開けておけば、変形した正極板３がこの液面検出電極１２ａの２枚の板状の間に入り込んで接触するので、正極板３の変形力を緩和することができる。また、図４（ｆ）に示すように、液面検出電極１２ａを蛇腹状に折り畳んだシート状にして下方に突出させた場合も、このシート状の液面検出電極１２ａの弾性によって、変形した正極板３が接触するだけでなく、変形による応力緩和にも寄与することができるようになる。しかも、このシート状の液面検出電極１２ａのシート幅を広げて、この幅方向が正極板３の積層方向に沿うように配置すれば、複数枚の変形した正極板３と接触する機会が得られるので、検出能力を高めることもできるようになる。また、液面検出電極１２ａにはゴムなどの弾性を有する樹脂と金属粉などの導電性粉体とを複合したものを用いてもよい。以上、これまで説明してきたように、液面検出電極１２ａが変形した正極板に接触できればよいのであって、液面検出電極１２ａの形状は特に限定されない。又、液面検出電極１２ａは電解液に対して安定な導体であれば良いのであって、必ずしも純鉛製である必要はなく、実施例によって限定されるものではない。
【００２０】
なお、自動車用の鉛蓄電池は、エンジンルーム内において、エンジンに近い側に正極端子９を配置するのが通常であるため、正極端子９が直接接続されるセル室１ｂが最も高温になり電解液６の減少も最大となる。このため、液面検出装置１２は、この正極端子９のセル室１ｂ又はこれにできるだけ近いセル室１ｂに取り付けるのが好ましく、本実施形態では、正極端子９のセル室１ｂの隣、即ち正極端子９のセル室１ｂから数えて２番目のセル室１ｂに取り付けている。
【００２１】
上記電槽蓋２の上面には、図１に示すように、液面警報装置埋設用凹部２ｆが形成されている。この液面警報装置埋設用凹部２ｆには、液面警報装置１３が嵌め込み固着されて埋設される。液面警報装置１３は、図５に示すように、正負極端子９、１０に接続されることによって鉛蓄電池自身から電源の供給を受けて作動するようになっていて、液面判定手段１３ａと正極板変形判定手段１３ｂとブザー１３ｃとＬＥＤ１３ｄとによって構成されている。また、液面判定手段１３ａと正極板変形判定手段１３ｂは、正負極端子９、１０と、上記液面検出装置１２の液面検出電極１２ａの電位を入力するようになっている。
【００２２】
なお、この液面判定手段１３ａと正極板変形判定手段１３ｂは、オペアンプ等を用いたアナログ回路として構成したり、ＡＤ変換器を介したディジタル回路で構成することもできるが、本実施形態では、マイクロコンピュータとこのマイクロコンピュータ上で動作する液面判定プログラムと正極板変形判定プログラムとによって構成している。また、マイクロコンピュータの液面判定プログラムと正極板変形判定プログラムは、一定時間ごとに起動されて、この液面検出電極１２ａの電位のディジタルデータを検査するようになっている。
【００２３】
上記液面判定手段１３ａと正極板変形判定手段１３ｂは、検出結果に応じてブザー１３ｃを鳴らしたりＬＥＤ１３ｄを点灯させることにより、利用者に警告を発するようになっている。ただし、ブザー１３ｃは、一定期間鳴り続けたり断続的に鳴ることにより、警告の内容を変えることができ、ＬＥＤ１３ｄも、例えば発光色が緑色と黄色と赤色のＬＥＤを選択したり、常時点灯に替えて点滅させたり、複数の発光色のＬＥＤを組み合わせることにより警告の内容を変えることができる。また、ＬＥＤ１３ｄは、正常時には、例えば緑色のＬＥＤのみを点灯させることにより、電解液６や正極板３が正常であることを知らせることもできる。
【００２４】
なお、本実施形態では、液面判定手段１３ａや正極板変形判定手段１３ｂの検出結果がマイクロコンピュータの出力ポートにディジタルデータとして現れるので、このディジタルデータに応じてブザー１３ｃのドライバやＬＥＤ１３ｄのドライバがブザーを鳴らしたりＬＥＤを発光させることになる。この際、ＬＥＤ１３ｄの発光色は、出力ポートの相違によって選択することができる。また、ブザー１３ｃの断続音やＬＥＤ１３ｄの点滅は、この出力ポートに現れるディジタルデータを変化させることにより直接制御することもできる。
【００２５】
上記液面警報装置１３と正負極端子９、１０との間や液面検出装置１２の液面検出電極１２ａとの配線は、例えば電槽蓋２の上面に配置した導線によって行うこともできるが、本実施形態では、電槽蓋２の樹脂中に埋め込まれた導体によって配線され、外部からは見えないようになっている。
【００２６】
上記液面警報装置１３における液面判定手段１３ａと正極板変形判定手段１３ｂの動作を説明する。液面判定手段１３ａと正極板変形判定手段１３ｂは、それぞれ液面検出装置１２の液面検出電極１２ａの電位を入力することにより、まず負極端子１０の電位との間の電位差を検出する。この際、本実施形態では、液面警報装置１３が正負極端子９、１０から電源の供給を受けて負極端子１０の電位を接地電位としているので、液面検出装置１２の液面検出電極１２ａの電位をマイクロコンピュータのアナログポートに入力してＡＤ変換によりディジタルデータに変換することにより、この液面検出電極１２ａと負極端子１０との間の電位差を検出することができる。また、この液面判定手段１３ａと正極板変形判定手段１３ｂは、正負極端子９、１０間の電位差も検出する。本実施形態では、正負極端子９、１０から供給された電源をＤＣ−ＤＣ変換により定電圧電源としてマイクロコンピュータ等を動作させるので、正極端子９の電位をこのマイクロコンピュータのアナログポートにも入力することにより、この正負極端子９、１０間の電位差を検出することができる。そして、この液面判定手段１３ａと正極板変形判定手段１３ｂは、正負極端子９、１０間の電位差に対する液面検出電極１２ａと負極端子１０との間の電位差の割合（比）を算出する。なお、これら液面検出電極１２ａの電位等の入力や電位差の割合を算出する演算は、液面判定手段１３ａと正極板変形判定手段１３ｂに共通であるため、本実施形態では、この演算結果を液面判定手段１３ａと正極板変形判定手段１３ｂで共用するようにしている。
【００２７】
ここで、セル室１ｂ内の電解液６の液面が正常であり正極板３も過度の変形がない場合には、液面検出装置１２の液面検出電極１２ａは、電解液６に浸かり正極板３には接触していない状態となるので、図５における実線Ｐ１に示すパスによってこのセル室１ｂの負極板４と同電位になる。従って、本実施形態では、６箇所のセル室１ｂの極板群が直列に接続され、正極端子９のセル室１ｂから２番目のセル室１ｂに液面検出装置１２が取り付けられているので、この電位差の割合は（６−２）／６＝２／３となり、正負極端子９、１０間の電位差が１２．０Ｖであれば、液面検出電極１２ａの電位差は８．０Ｖとなる。そして、一般的に、Ｎ箇所のセル室１ｂに収納された極板群が直列に接続されていて、正極端子９のセル室１ｂから数えてｎ番目のセル室１ｂに液面検出装置１２が取り付けられている鉛蓄電池の場合には、この電位差の割合は（Ｎ−ｎ）／Ｎとなる。
【００２８】
また、セル室１ｂ内の電解液６の液面が所定高さより低下した場合には、液面検出装置１２の液面検出電極１２ａは、この電解液６に浸からなくなり、図５における実線Ｐ１に示すパスがなくなるので、開放されて実質的に接地電位、即ち負極端子１０と同じ電位となる。ただし、セル室１ｂの内壁面や液面検出装置１２の樹脂表面には、電解液６が付着して水分のみが蒸発することにより粘度の高い硫酸が残存することがあり、この導電性の付着物によるパスを介して液面検出電極１２ａが電解液６（負極板４）と繋がることがある。もっとも、このような導電性の付着物によるパスが生じたとしても、電気抵抗が大きいので、液面検出電極１２ａと負極端子１０との電位差は極めて０に近くなる。
【００２９】
さらに、セル室１ｂ内の正極板３の変形が所定の変形量を超えた場合には、図３における１点鎖線Ａに示すように、この正極板３の耳部３ａが形成されていない側の格子体の上端が上方に大きく拡張変形して、負極ストラップ８に接触する前に、液面検出装置１２の下端に露出する液面検出電極１２ａに接触するようになり、図５における破線Ｐ２に示すパスによってこのセル室１ｂの正極板３と同電位になる。従って、本実施形態では、液面検出電極１２ａの電位差の割合は（６−（２−１））／６＝５／６となり、正負極端子９、１０間の電位差が１２．０Ｖであれば、液面検出電極１２ａの電位差は１０．０Ｖとなる。そして、一般的に、Ｎ箇所のセル室１ｂに収納された極板群が直列に接続されていて、正極端子９のセル室１ｂから数えてｎ番目のセル室１ｂに液面検出装置１２が取り付けられている鉛蓄電池の場合には、この電位差の割合は（Ｎ−（ｎ−１））／Ｎとなり、正常な場合よりも１セルの極板群の起電力分だけ高い電位となる。
【００３０】
上記液面判定手段１３ａは、セル室１ｂ内の電解液６の液面が所定高さより低下した場合を検出するので、液面検出電極１２ａの電位差の割合を２／３よりも十分に小さい所定の液面判定の割合と比較して、この液面判定の割合以下となったときに、ブザー１３ｃやＬＥＤ１３ｄによる警報を発する。また、正極板変形判定手段１３ｂは、セル室１ｂ内の正極板３の変形が所定の変形量を超えたことを検出するので、液面検出電極１２ａの電位差の割合を２／３よりも十分に大きく５／６よりも十分に小さい所定の正極板変形判定の割合と比較して、この割合以上となったときに、ブザー１３ｃやＬＥＤ１３ｄによる警報を発する。
【００３１】
ただし、鉛蓄電池の電解液６の液面は、自動車の走行中の振動等によって上下し、この電解液６が十分にある場合でも、液面検出装置１２の液面検出電極１２ａが一時的に電解液６に浸からなくなることがある。このため、例えば検出した液面検出電極１２ａの電位差を低域通過フィルタに通してから正負極端子９、１０間の電位差との割合を算出することにより、一時的な液面検出電極１２ａの電位差の低下には影響されない検出を行うようにすることが好ましい。また、正負極端子９、１０間の電位差も、自動車のエンジン駆動時には鉛蓄電池への充電が行われるので、エンジン停止時よりも高い電圧で変動することが多く、エンジン始動時やハザードランプ等の使用時には鉛蓄電池の放電電流が大きくなるので、一時的に電圧が低下することがある。従って、検出した正負極端子９、１０間の電位差についても、低域通過フィルタに通してから液面検出電極１２ａの電位差との割合を算出することにより、一時的な端子電圧の変動には影響されない検出を行うようにすることが好ましい。
【００３２】
さらに、エンジン駆動時には、エンジン音によってブザー１３ｃの音が聞き取り難くなるので、このブザー１３ｃによる警告はエンジンの停止後に行う方がよい。このため、上記液面判定手段１３ａや正極板変形判定手段１３ｂがブザー１３ｃによる警告を行う場合には、エンジンが停止したかどうかの判断も行い、これによってエンジンが停止したと判断したときにのみブザー１３ｃを鳴らすようにすることもできる。エンジン停止時は、上記のように駆動時よりも正負極端子９、１０間の電位差が低くなるので、例えば検出した正負極端子９、１０間の電位差を低域通過フィルタに通したものが鉛蓄電池の定格電圧よりも少し高い所定電圧以下に変化することにより検出することができる。
【００３３】
上記低域通過フィルタ（ＬＰＦ）は、本実施形態では、マイクロコンピュータのプログラムで構成したＦＩＲやＩＩＲのディジタルフィルタによって容易に実現することができる。また、簡易なディジタルフィルタとして、移動平均の演算を行うプログラムを用いることもできる。
【００３４】
なお、上記実施形態では、液面判定手段１３ａと正極板変形判定手段１３ｂが、いずれも正負極端子９、１０間の電位差に対する液面検出電極１２ａと負極端子１０との間の電位差の割合を算出する場合について説明したが、いずれか一方又は双方とも、これらの電位差の差を算出するようにしてもよい。液面判定手段１３ａが電位差の差を算出する場合、正常時には、この差が正負極端子９、１０間の電位差の１／３（１−２／３）程度となるが、電解液６の液面が所定高さより低下したときには、この差はこれよりも十分に高い電圧となるので、例えば７Ｖを液面判定の電圧として、この電圧以上となったときに、ブザー１３ｃやＬＥＤ１３ｄによる警報を発すればよい。また、正極板変形判定手段１３ｂが電位差の差を算出する場合も、正常時には、この差が正負極端子９、１０間の電位差の１／３程度となるが、正極板３の変形が所定の変形量を超えたときには、この差は１／６程度となるので、１／３よりも十分に低く１／６よりも十分に高い、例えば３Ｖを正極板変形判定の電圧として、この電圧以下となったときに、ブザー１３ｃやＬＥＤ１３ｄによる警報を発すればよい。さらに、これら液面判定や正極板変形判定の割合や電圧は、いずれの電位差を基準とした割合や差であるかによって大小高低関係が逆転するので、これに応じた判定条件を定める。
【００３５】
また、上記実施形態では、電槽１や電槽蓋２が光非透過性の樹脂製である場合を示したが、これらが光透過性の樹脂製であっても同様に実施可能である。例えば電槽１が光透過性の樹脂製であれば、外壁を通したり光学式液面検出装置で電解液６の液面を確認することはできるが、この場合でも自動車のボンネット等を開けて目視による確認を行う必要があり、ブザー１３ｃやＬＥＤ１３ｄによる警報が発せられる場合に比べて作業が面倒なものになる。
【００３６】
また、上記実施形態では、ブザー１３ｃやＬＥＤ１３ｄによる警報が行われる場合を示したが、他の任意の警報手段を用いることができる。さらに、上記実施形態では、電槽１内が６箇所のセル室１ｂに分割された鉛蓄電池について説明したが、このセル室１ｂの数は任意であり、セル室１ｂを複数とする場合には、その配置も任意である。さらに、上記実施形態では、液還流室２ａを備えた鉛蓄電池について説明したが、電解液６が減少し易い液還流室２ａを持たない鉛蓄電池にも当然同様に実施可能である。さらに、上記実施形態では、自動車用の鉛蓄電池について説明したが、液式の鉛蓄電池であれば、用途は任意である。また、先述したように液面検出装置１２の形状、配置も任意である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態を示すものであって、鉛蓄電池の構成を示す組み立て斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すものであって、鉛蓄電池における液面検出装置を取り付けたセル室の部分拡大縦断面正面図である。
【図３】本発明の一実施形態を示すものであって、鉛蓄電池における液面検出装置を取り付けたセル室の部分拡大縦断面側面図である。
【図４】液面検出装置における液面検出電極の露出構造の例を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態を示すものであって、鉛蓄電池における液面検出装置と液面警報装置の回路構成を示すブロック図である。
【図６】従来例を示すものであって、鉛蓄電池における正極板の変形が所定の変形量を超えたときのセル室の部分拡大縦断面側面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    電槽
１ａ  隔壁
１ｂ  セル室
２    電槽蓋
２ａ  液還流室
２ｂ  液還流室隔壁
２ｃ  排気口
２ｄ  還流口
２ｅ  液面検出装置取付用孔
２ｆ  液面警報装置埋設用凹部
３    正極板
３ａ  耳部
４    負極板
５    セパレータ
６    電解液
７    正極ストラップ
８    負極ストラップ
９    正極端子
１０    負極端子
１１    液還流室蓋
１１ａ  フィルタ
１２    液面検出装置
１２ａ  液面検出電極
１３    液面警報装置
１３ａ  液面判定手段
１３ｂ  正極板変形判定手段
１３ｃ  ブザー
１３ｄ  ＬＥＤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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