CN109478605A - 电池组用箱体、铅蓄电池、电池组、蓄电池系统、电池组用箱体的散热性提高方法以及电池组用箱体的耐变形性提高方法 - Google Patents

电池组用箱体、铅蓄电池、电池组、蓄电池系统、电池组用箱体的散热性提高方法以及电池组用箱体的耐变形性提高方法 Download PDF

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Abstract

电池组用箱体在构成具备多个铅蓄电池的电池组时，用作构成上述电池组的各个铅蓄电池的至少一个的箱体，而且，将多个电极板以层叠的状态容纳，在电极板的层叠方向上对置的对置外壁具备在与相邻的其它蓄电池的箱体的外壁之间形成空洞的非接触凹部，非接触凹部呈与对置外壁的外周端部相比更向内侧凹陷的凹形状。

Description

电池组用箱体、铅蓄电池、电池组、蓄电池系统、电池组用箱体 的散热性提高方法以及电池组用箱体的耐变形性提高方法
技术领域
本发明涉及电池组用箱体、蓄电池、电池组、蓄电池系统、电池组用箱体的散热性提高方法以及电池组用箱体的耐变形性提高方法。
背景技术
如图7所示，控制阀式铅蓄电池1(以下，有时简称为“蓄电池”。)中，将正极板2和负极板3隔着垫状隔膜4(以下，有时简称为“隔膜”。)交替层叠，并将同极性彼此的电极板的耳部通过焊接连接，由此构成电极板组。控制阀式铅蓄电池1中，将该电极板组收纳于成为电槽的箱体10中，在成为该电槽的箱体10，通过熔敷或粘接剂粘接具有正极端子6a、负极端子6b以及排气孔6c的盖6。控制阀式铅蓄电池1通过从排气孔6c加注电解液进行电槽化成，并向排气孔6c覆盖控制阀(未图示。)而制造。
近年来，与风力发电或太阳能发电等利用自然能量的发电设备并设的循环用的控制阀式铅蓄电池的需求不断增加。用于该用途的蓄电池系统具备收纳多个控制阀式铅蓄电池的蓄电池收纳箱，且由将各蓄电池串联或并联的电池组构成(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-235803号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在这种使用了电池组的现有的蓄电池系统中，当反复进行充放电时，由于来自各个蓄电池的发热而引起温度上升，存在循环寿命特性变差的问题。因此，电池组的散热性是非常重要的。专利文献1公开了一种蓄电池系统，其在各个蓄电池之间配置隔板，上述隔板具备能够进行空气的对流的空洞部，在蓄电池的成为电槽的箱体的与电极板的层叠方向平行的方向的面不形成肋(凸部)，由此，上述箱体和上述隔板的侧板配置为能够面接触。专利文献1中，上述箱体和上述隔板的侧板配置为能够面接触，上述隔板具备能够进行空气的对流的空洞部，由此，提高了电池组的散热性。
另外，大型的控制阀式铅蓄电池中，为了提高成为电槽的箱体的强度，通常在箱体的所有的侧面设置肋(凸部等)。上述肋具有抑制因组压而引起的箱体的鼓出的效果。专利文献1所公开的蓄电池系统中，公开了在箱体的与电极板的层叠方向正交的面形成有肋的蓄电池，对因组压而引起的箱体的鼓出进行了抑制。此外，组压是指，将正极板和负极板隔着隔膜交替层叠(将它们称为电极板组。)，并从层叠方向的两端按压时的斥力。将电极板组(正极板、负极板、隔膜)插入成为电槽的箱体时，为了抑制作为寿命因素之一的正极活性物质的软化现象，需要在电极板的层叠方向上挤压电极板组，隔膜成为被压扁的状态。
但是，专利文献1在各个蓄电池的箱体之间作为与箱体的侧板不同的部件而设有隔板，且构成为，该隔板具备能够进行空气的对流的空洞部，因此，蓄电池彼此之间需要空间，存在电池组的体积变大的可能性。另外，由于用于构成电池组的构成部件数也增多，因此不推荐。
另外，铅蓄电池在过充电时产生气体，电槽内的压力可能上升。另外，铅蓄电池中，在放电时，在正极及负极的任意电极，电极活性物质均生成放电生成物(硫酸铅(PbSO4))。放电生成物的体积比正极的正极活性物质即二氧化铅(PbO2)及负极的负极活性物质即金属铅(Pb)大。因此，与其它蓄电池(例如，锂离子电池)相比，铅蓄电池的对在层叠正极和负极而成的电极板组的层叠方向上对置的侧壁施加的压力更大。
本发明的一个方案是鉴于上述的情况而作成的，其目的在于，提供抑制电池组的体积及构成部件数的增加，并且兼顾蓄电池的箱体相对于组压的耐变形性和蓄电池的散热性的电池组用箱体、蓄电池、电池组、蓄电池系统、电池组用箱体的散热性提高方法以及电池组用箱体的耐变形性提高方法。
用于解决课题的方案
本发明的一个方案涉及以下。
(1)一种电池组用箱体，在构成具备多个铅蓄电池的电池组时，用作构成上述电池组的各个铅蓄电池的至少一个的箱体，上述电池组用箱体的特征在于，将多个电极板以层叠的状态容纳，在上述电极板的层叠方向上对置的对置外壁具备在与相邻的其它蓄电池的箱体的外壁之间形成空洞的非接触凹部，上述非接触凹部呈与上述对置外壁的外周端部相比更向内侧凹陷的凹形状。
(2)根据上述(1)所述的电池组用箱体，其特征在于，在上述非接触凹部未设置在上述外周端部之间从上述对置外壁向外侧突出的凸部。
(3)根据上述(1)或(2)所述的电池组用箱体，其特征在于，在上述电极板的层叠方向上对置的上述对置外壁的上述非接触凹部与相邻的上述其它蓄电池的箱体的外壁不嵌合。
(4)根据上述(1)～(3)中任一项所述的电池组用箱体，其特征在于，在上述电极板的层叠方向上对置的上述对置外壁的上述非接触凹部在与上述底壁平行的横截面中以上述外壁的周边为基准呈以梯形状、三角形状或U字形状凹陷的凹形状。
(5)根据上述(1)～(4)中任一项所述的电池组用箱体，其特征在于，上述电池组用箱体具有底壁、与该底壁对置的开口部、以及从上述底壁的周边向上述开口部的周边延伸设置的外壁，上述外壁在与上述底壁平行的横截面中为大致长方形，且具有成为长边侧的长边侧外壁和成为短边侧的短边侧外壁，上述长边侧外壁为在上述电极板的层叠方向上对置的上述对置外壁，且具备在与相邻的上述其它蓄电池的箱体的外壁之间形成空洞的上述非接触凹部。
(6)根据上述(1)～(5)中任一项所述的电池组用箱体，其特征在于，该电池组用箱体由合成树脂形成。
(7)根据上述(6)所述的电池组用箱体，其特征在于，上述合成树脂为ABS树脂。
(8)一种铅蓄电池，其特征在于，具备上述(1)～(7)中任一项所述的电池组用箱体。
(9)一种电池组，其特征在于，以包含至少一个以上的具备上述(1)～(7)中任一项所述的电池组用箱体的铅蓄电池的方式具备多个蓄电池。
(10)一种电池组，其特征在于，将包含上述(8)所述的铅蓄电池的多个铅蓄电池以相邻的铅蓄电池的箱体的非接触凹部彼此对置的方式配置，并串联或并联。
(11)一种电池组，其特征在于，将包含上述(8)所述的铅蓄电池的多个铅蓄电池以相邻的铅蓄电池的箱体的非接触凹部彼此对置的方式配置，并在相邻的铅蓄电池之间形成贯通的空洞。
(12)一种电池组，其特征在于，将包含上述(8)所述的铅蓄电池的多个铅蓄电池以使相邻的一方的铅蓄电池的箱体的具有非接触凹部的对置外壁和上述相邻的另一方的铅蓄电池的箱体的具有非接触凹部的对置外壁以外的外壁对置接触的方式配置，并串联或并联。
(13)一种电池组，其特征在于，具备容纳包含上述(8)所述的铅蓄电池的多个铅蓄电池的蓄电池用容纳箱。
(14)根据上述(13)所述的电池组，其特征在于，上述蓄电池用容纳箱具备与设置于在上述电极板的层叠方向上对置的对置外壁的非接触凹部连通的开口。
(15)一种蓄电池系统，其特征在于，具备：具有上述(9)～(14)中任一项所述的电池组且蓄积电力的装置；以及供给固定标准的电力的装置。
(16)一种电池组的散热性提高方法，其为在构成具备多个铅蓄电池的电池组时用作构成上述电池组的各个上述铅蓄电池的至少一个的箱体的电池组用箱体的散热性的方法，上述电池组的散热性提高方法的特征在于，在将多个电极板以层叠的状态容纳的情况下在上述电极板的层叠方向上对置的对置外壁设置在与相邻的其它蓄电池的箱体的外壁之间形成空洞的非接触凹部，将上述非接触凹部设为与上述对置外壁的外周端部相比更向内侧凹陷的凹形状。
(17)一种电池组用箱体的耐变形性提高方法，其为提高在构成具备多个铅蓄电池的电池组时用作构成上述电池组的各个上述铅蓄电池的至少一个的箱体的电池组用箱体的耐变形性的方法，其特征在于，在将多个电极板以层叠的状态容纳的情况下在上述电极板的层叠方向上对置的对置外壁设置在与相邻的其它蓄电池的箱体的外壁之间形成空洞的非接触凹部，将上述非接触凹部设为与上述对置外壁的外周端部相比更向内侧凹陷的凹形状。
发明效果
根据本发明的一个方案，能够提供抑制电池组的体积及构成部件数的增加，并且兼顾蓄电池的箱体相对于组压的耐变形性和蓄电池的散热性的电池组用箱体、蓄电池、电池组以及蓄电池系统。
附图说明
图1是表示本发明的控制阀式铅蓄电池的构造的一例的立体说明图。
图2(a)、图2(b)以及图2(c)是表示本发明的电池组用箱体的各例的横截面的示意图，图2(d)是表示现有的电池组用箱体的横截面的示意图。
图3(a)、图3(b)、图3(c)以及图3(d)是表示本发明的电池组用箱体的一例(凹形状为梯形状)的示意图。
图4(a)、图4(b)、图4(c)以及图4(d)是表示本发明的电池组用箱体的一例(凹形状为三角形状)的示意图。
图5(a)、图5(b)、图5(c)以及图5(d)是表示本发明的电池组用箱体的一例(凹形状为U字形状)的示意图。
图6(a)、图6(b)、图6(c)以及图6(d)是表示现有的电池组用箱体(没有凹形状)的示意图。
图7是表示现有的控制阀式铅蓄电池的构造的一例的立体说明图。
具体实施方式
《第一实施方式》：电池组用箱体
使用图2(a)～图2(c)、图3、图4以及图5，对本发明的电池组用箱体的实施方式进行说明，但本发明的电池组用箱体、蓄电池、电池组以及蓄电池系统不限定于以下的实施方式。
如图2(a)～图2(c)、图3、图4以及图5所示，本实施方式的电池组用箱体10是在构成具备多个蓄电池1的电池组(未图示。)时，用作构成上述电池组的各个蓄电池1的至少一个箱体10的电池组用箱体10，该电池组用箱体10将多个电极板2、3以层叠的状态容纳，在上述电极板2、3的层叠方向22上对置的对置外壁13A、13B具备在与相邻的其它蓄电池1的箱体的外壁20(未图示。)之间形成空洞(未图示。)的非接触凹部21。
本实施方式中，蓄电池1是能够充电及放电的电池，且为铅电池。另外，本实施方式中，简称为蓄电池1时为单电池(一个蓄电池)。与之相对，电池组是将蓄电池1连接多个而构成的蓄电池的集合体。
蓄电池1的箱体10是容纳电极板2、3等且贮存电解液的电槽。电池组用箱体10是在构成具备多个蓄电池1的电池组时，用于构成电池组的各个蓄电池1的至少一个的箱体。本实施方式中，有时将电池组用箱体10简称为箱体10。在构成具备多个蓄电池1的电池组时，在将多个蓄电池1集中而构成的情况下，一般使用蓄电池容纳箱。蓄电池收纳箱是容纳包含具备电池组用箱体10的蓄电池1在内的多个蓄电池1的容器。
电极板2、3是在蓄电池1中作为正极发挥功能的正极板2或作为负极发挥功能的负极板3。作为电极板2、3，如后文所述，可举出涂浆式极板、包层式极板等。本实施方式中，作为电极板的正极板2和负极板3以隔着防止两电极板2、3间的短路的隔膜4交替层叠的状态容纳于电池组用箱体10。
电极板2、3的层叠方向22是正极板2和负极板3隔着隔膜4层叠的方向。层叠方向22是与电极板2、3的电极面正交的方向。对置外壁13A、13B是电池组用箱体10的外壁20中的在电极板2、3的层叠方向22上对置的外壁。对置外壁13A、13B是以覆盖电极板2、3的电极面的方式配置的箱体10的外壁。
在构成具备多个蓄电池1的电池组时，箱体10的外壁20具备的非接触凹部21在与相邻的其它蓄电池1的箱体10的外壁20之间形成空洞。将具有非接触凹部21的外壁20称为凹状外壁(未图示。)。在构成电池组时，将多个蓄电池1收纳于蓄电池收纳箱(未图示。)而连接，该情况下，该非接触凹部21不仅在相邻的蓄电池间，而且在与蓄电池收纳箱等其它部件之间也形成空洞。在此，空洞(未图示。)是与包含其它蓄电池1及蓄电池容纳箱的电池组的任意部件均不接触的空间。
即，设置于本实施方式的箱体10的对置外壁13A、13B的非接触凹部21是通过向箱体10的内侧(内部)凹陷的凹形状形成的部位。非接触凹部21不具有与连结对置外壁13A的外周端部13AX和外周端部13AY的直线、及连结对置外壁13B的外周端部13BX和外周端部13BY的直线相比，在层叠方向22上向外侧突出的部位。本实施方式中，非接触凹部21不具有突出至外侧的凸部。具体而言，在非接触凹部21未设置在外周端部13AX与外周端部13AY之间、及外周端部13BX与外周端部13BY之间从对置外壁13A、13B向外侧突出的凸部。即，非接触凹部21通过直线性或曲线性地连续的面形成。因此，非接触凹部21不能相当于专利文献1公开那样的在箱体10的外壁20设有凸状的肋的情况下的形成于肋间的凹陷。
设置于本实施方式的箱体10的对置外壁13A、13B的非接触凹部21是在与相邻的其它蓄电池1的箱体的外壁20之间形成空洞的凹部。通过非接触凹部21形成的空洞(未图示。)是与包含其它蓄电池1的电池组的任意部件均不接触的空间。因此，非接触凹部21也不能相当于为了使蓄电池1并列且使箱体10的外壁20彼此嵌合而形成于箱体10的外壁20的凹陷。
作为设置于本实施方式的箱体10的非接触凹部21的例子，可举出箱体10的横截面形状(与底壁11平行的方向的截面)为图2(a)及图3所示的梯形状、图2(b)及图4所示的三角形状、图2(c)及图4所示的U字形状等。本发明的电池组用箱体10丝毫不限定于上述的图2(a)～图2(c)、图3、图4或图5所示的构造，只要在电极板2、3的层叠方向上对置的对置外壁13A、13B具有非接触凹部21，且该非接触凹部21不是与其它蓄电池1的箱体10具有的凸部等嵌合的凹部，非接触凹部21的形状、底壁11及开口部12的形状、侧壁14A、14B的形状、数量等就没有特别限定。
就箱体10的角部(拐角部)而言，从使应力难以集中于角部，且在输送时等难以引起因碰撞而造成的箱体的破损的观点出发，优选具有圆角。
作为箱体10的在电极板2、3的层叠方向上对置的对置外壁13A、13B的非接触凹部21的形状，特别优选为在电极板2、3的层叠方向上对置的对置外壁呈U字状弯曲而形成的凹形状。通过箱体10的对置外壁13A、13B弯曲成U字形状，从而相对于组压的强度进一步提高。箱体10即使在得到与以往相同的强度的情况下，也能够减少箱体10的材料的使用量，能够轻量化，因此，具有优越性。
箱体10的具有非接触凹部21的凹状外壁也可以仅为对置外壁13A、13B的一方。但是，优选的是，对置外壁13A、13B在电极板2、3的层叠方向上对置，且具有相互对置的面，该对置外壁13A、13B双方分别为具有非接触凹部21的凹状外壁。
箱体10的材料没有特别限定，例如，优选为容易成形的合成树脂，特别地，从容易得到足够的强度的观点出发，优选为ABS树脂(丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚合成树脂)。
箱体10的制作方法没有特别限定，但从生产性优异的观点出发，例如，可以是注射成形。
(作用、效果)
就本实施方式的电池组用箱体10而言，在电极板2、3的层叠方向上对置的对置外壁13A、13B具有非接触凹部21。非接触凹部21在与相邻的其它蓄电池1的箱体10的外壁20之间形成与电池组的任意部件均不接触的空间即空洞。例如，在将使用了本实施方式的箱体10的蓄电池1以使箱体10的凹状外壁对置的方式重叠多个而收纳于电池组制作用的蓄电池用收纳箱的情况下，在相邻的蓄电池间形成空洞。另外，例如，在将使用了本实施方式的箱体10的蓄电池1以使箱体10的凹状外壁与蓄电池收纳箱内表面对置的方式收纳多个的情况下，在被收纳的各蓄电池1与蓄电池收纳箱内表面之间形成空洞。因此，本实施方式的箱体10的非接触凹部21与以供箱体10的外壁彼此嵌合的方式设置的凹凸形状不同，在凹陷内不具有与电池组的任意部件接触的部位，因此，确保成为用于成为空气的通道进行散热的空间的空洞。由此，从箱体10向该空洞的空间含有的空气传导热，该空气在空洞移动，从而能够散热。
本实施方式的非接触凹部21与具有突出至外侧的凸部的现有技术(专利文献1)的肋不同，是通过向箱体10的内侧凹陷的凹形状而形成的部位。因此，就箱体10而言，能够抑制作为蓄电池1单体的体积的增加。
非接触凹部21作为箱体10本身的形状能够与箱体10一体成形。因此，即使在将多个蓄电池1组合而构成电池组时，也能够确保用于蓄电池1彼此之间的散热的空间，因此，不需要在电池组彼此之间设置现有的隔板等。这样，本实施方式的箱体10由于不需要用于提高散热性的其它部件，因此能够降低构成部件数。
另外，本实施方式的箱体10在对置外壁13A、13B设置有非接触凹部21，因此，与现有的仅具有平板状的外壁20的箱体10相比，强度优异。非接触凹部21设置于在电极板2、3的层叠方向上对置的对置外壁13A、13B，因此，对于在电极板2、3的层叠方向上产生的组压具有耐变形性。
如以上叙述，本实施方式的电池组用箱体10具备设置于在电极板2、3的层叠方向上对置的对置外壁13A、13B的上述的非接触凹部21。由此，能够提供抑制电池组的体积及构成部件数的增加，并且兼顾蓄电池1的箱体10相对于组压的耐变形性和蓄电池1的散热性的电池组用箱体10。
在电极板2、3的层叠方向上对置的对置外壁13A、13B的非接触凹部21是比上述对置外壁13A、13B的外周端部向箱体10的内侧(内部)凹陷的凹形状。例如，如图2(a)、图3(b)以及图4(b)所示，非接触凹部21呈与对置外壁13A的外周端部(宽度方向两端部)13AX、13AY、以及对置外壁13B的外周端部(宽度方向两端部)13BX、13BY相比更向箱体10的内侧(内部)凹陷的凹形状。也就是，对置外壁13A、13B不具有向外侧突出的凸部，因此，能够抑制作为蓄电池1单体的体积的增加。因此，设置于本实施方式的箱体10的非接触凹部21不相当于专利文献1所公开那样的在箱体10的外壁20设置凸状的肋的情况下形成于肋间的凹陷。
在电极板2、3的层叠方向上对置的对置外壁13A、13B的非接触凹部21与相邻的其它蓄电池1的箱体10的外壁20不嵌合。也就是，非接触凹部21在通过该非接触凹部21形成的凹陷内不具有与包含其它蓄电池1的电池组的任意部件接触的部位。因此，在非接触凹部21内确保成为用于成为空气的通道而进行散热的空间的空洞。由此，从箱体10向该空洞的空间包含的空气传导热，该空气在空洞移动，从而能够散热。因此，设置于本实施方式的箱体10的非接触凹部21也不相当于为了使蓄电池1排列且使箱体10的外壁彼此嵌合而形成于箱体10的外壁的凹凸形状。
在电极板2、3的层叠方向上对置的对置外壁13A、13B的非接触凹部21优选为如下凹形状：在与底壁11平行的横截面上，以外壁20的周边(连结外周端部13AX、13AY或外周端部13BX、13BX的顶部的直线)为基准，以梯形状、三角形状或U字形状凹陷。
图2(a)、图2(b)以及图2(c)示意性地表示本实施方式的具有非接触凹部21的电池组用箱体10的横截面(与底壁11平行的横截面。以下，同样。)。图2(d)示意性地表示不具有非接触凹部21的现有的电池组用箱体10的横截面。图2(a)表示凹状外壁的非接触凹部21的横截面为梯形状的一个方案的电池组用箱体10的横截面。图2(b)表示凹状外壁的非接触凹部21的横截面为三角形状的一个方案的电池组用箱体10的横截面。图2(c)表示凹状外壁的非接触凹部21的横截面为U字形状的一个方案的电池组用箱体10的横截面。图2(d)表示在电极板2、3的层叠方向上对置的对置外壁13A、13B为平板，且未设置非接触凹部21，而且横截面为直线形状的一个方案的电池组用箱体10。
图3表示凹状外壁的非接触凹部21为图2(a)所示的梯形状时的外壁20、电池组用箱体10的形状及尺寸(单位：mm)的一例。图3(a)为具有梯形状的横截面的箱体10的一个方案的俯视图，图3(b)为主视图，图3(c)为侧视图，图3(d)为立体图。对表示范围的箭头标注的数字为尺寸(单位：mm)，R表示曲率半径(单位：mm)。也就是，图3(a)所示的箱体10的横截面的长边(相当于宽度)为170mm，短边(相当于深度)为106mm，外壁厚度为5mm，作为角部的外周端部13AX、13AY、13BX以及13BY的圆角的曲率半径(R)为6mm。梯形状的到达凹形状的底部的具有倾斜度的部分的尺寸为10mm，凹形状的深度为5mm。另外，图3(b)所示的箱体10的主视图的纵方向(相当于高度)为312mm，外壁20与底壁11的角部即边11a的圆角的曲率半径(R)为6mm。
图3所示的方案的箱体10具有：具有四个边(11a，11a′，11b以及11b′)的底壁11；位于底壁11的上方且具有四个边(12a，12a′，12b以及12b′)的开口部12；以及从底壁11的周边延伸设置至开口部12的周边的外壁20。
底壁11的一对边11a及11a′相互对置，另一对边11b及11b′也相互对置。边11a及边11a′分别是在将蓄电池用电极板收纳于箱体10时在电极板2、3的层叠方向上对置的边，且均具有梯形状的凹形状。
同样，开口部12的一对边12a及12a′相互对置，另一对边12b及12b′也相互对置。边12a及边12a′分别是在将蓄电池用的电极板2、3收纳于箱体10时在电极板2、3的层叠方向上对置的边，且均具有梯形状的凹形状。
外壁20由相互对置的一对对置外壁(13A、13B)及相互对置的一对侧壁(14A、14B)构成。对置外壁13A是从底壁11的边11a延伸设置至开口部12的边12a的壁，对置外壁13B是从底壁11的边11a′延伸设置至开口部12的边12a′的壁，这些图3所示的对置外壁13A及13B均在将蓄电池用的电极板2、3收纳于箱体10时在电极板2、3的层叠方向上对置，且形成具有非接触凹部21的凹状外壁。作为凹状外壁的对置外壁13A及13B均具有从底壁11连通至开口部12的横截面为梯形状的非接触凹部21。
侧壁14A是从底壁11的边11b延伸设置至开口部12的边12b的平板状的壁，侧壁14B是从底壁11的边11b′延伸设置至开口部12的边12b′的平板状的壁。
箱体10的角部即作为外壁20与底壁11的角部的边11a、11a′、11b及11b′、以及作为相邻的外壁(对置外壁13A与侧壁14A及14B、对置外壁13B与侧壁14B及14A)的角部的外周端部13AX、13AY、13BX以及13BY带有圆角(R)。
图4表示凹状外壁的非接触凹部21为图2(b)所示的三角形状时的外壁20、电池组用箱体10的形状及尺寸(单位：mm)的一例。图4(a)为具有三角形状的横截面的箱体10的一个方案的俯视图，图4(b)为主视图，图4(c)为侧视图，图4(d)为立体图。对表示范围的箭头标注的数字为尺寸(单位：mm)，R表示曲率半径(单位：mm)。也就是，图4(a)所示的箱体10的横截面的长边(相当于宽度)为170mm，短边(相当于深度)为106mm，外壁厚度为5mm，作为角部的外周端部13AX、13AY、13BX以及13BY的圆角的曲率半径(R)为6mm。另外，虽然省略图示，但凹形状的深度为5mm。另外，图4(b)所示的箱体10的主视图的纵方向(相当于高度)为312mm，作为外壁20与底壁11的角部的边11a的圆角的曲率半径(R)为6mm。
图4所示的方案中，底壁11的边11a及边11a′，即在将蓄电池用的电极板2、3收纳于箱体10时在电极板2、3的层叠方向上对置的边均具有三角形的凹形状。开口部12的边12a及边12a′，即在将蓄电池用的电极板2、3收纳于箱体10时在电极板2、3的层叠方向上对置的边均具有三角形的凹形状。作为凹状外壁的对置外壁13A及对置外壁13B均具有从底壁11连通至开口部12的横截面为三角形的非接触凹部21。
图5表示凹状外壁的非接触凹部21具有图2所示的U字形状的横截面时的外壁20、电池组用箱体10的形状及尺寸(单位：mm)的一例。图5(a)为具有U字形状的横截面的箱体10的一个方案的俯视图，图5(b)为主视图，图5(c)为侧视图，图5(d)为立体图。对表示范围的箭头标注的数字为尺寸(单位：mm)，R表示曲率半径(单位：mm)。也就是，图5(a)所示的箱体10的横截面的长边(相当于宽度)为170mm，短边(相当于深度)为106mm，外壁厚度为5mm，作为角部的外周端部13AX、13AY、13BX以及13BY的圆角的曲率半径(R)为6mm。另外，凹形状的深度为4.25mm。另外，虽然图5(b)省略图示，但与图3(b)及图4(b)一样，箱体10的主视图的纵方向(相当于高度)为312mm，作为外壁20与底壁11的角部的边11a的圆角的曲率半径(R)为6mm。
图5所示的方案中，底壁11的边11a及边11a′，即在将蓄电池用的电极板2、3收纳于箱体10时在电极板2、3的层叠方向上对置的边均具有U字形状的凹形状。开口部12的边12a及边12a′，即在将蓄电池用的电极板2、3收纳于箱体10时在电极板2、3的层叠方向上对置的边均具有U字形状的凹形状。而且，作为凹状外壁的对置外壁13A及13B均具有从底壁11连通至开口部12的截面U字形状的非接触凹部21。
图6是表示作为现有例的比较例的图。图6表示不具备设置有非接触凹部21的外壁20且对置外壁13A、13B的横截面为图2(d)的直线形状的箱体10的外壁20、电池组用箱体10的形状及尺寸(单位：mm)的一例。图6(a)为具有图案4的横截面的箱体的一个方案的俯视图，图6(b)为主视图，图6(c)为侧视图，图6(d)为立体图。图6所示的箱体10中，在将蓄电池用的电极板2、3收纳于箱体10时在电极板2、3的层叠方向上对置的对置外壁13A及对置外壁13B为平板状的壁，不具有非接触凹部21。对表示范围的箭头标注的数字为尺寸(单位：mm)，R表示曲率半径(单位：mm)。也就是，图6(a)所示的箱体10的横截面的长边(相当于宽度)为170mm，短边(相当于深度)为106mm，外壁厚度为5mm，作为角部的外周端部13AX、13AY、13BX及13BY的圆角的曲率半径(R)为6mm。另外，图6(b)所示的箱体10的主视图的纵方向(相当于高度)为312mm，作为外壁20与底壁11的角部的边11a的圆角的曲率半径(R)为6mm。
优选的是，电池组用箱体10具有底壁11、与该底壁11对置的开口部12、以及从底壁11的周边向上述开口部12的周边延伸设置的外壁20，外壁20在与底壁11平行的横截面中为大致长方形，且具有成为长边侧的长边侧外壁和成为短边侧的短边侧外壁，上述长边侧外壁为在电极板2、3的层叠方向上对置的对置外壁13A、13B，且具备在与相邻的其它蓄电池1的箱体10的外壁20之间形成空洞(未图示。)的非接触凹部21。长边侧外壁的面积比短边侧外壁的面积大。因此，电池组用箱体10虽然具有相对于组压的强度变弱的倾向，但利用通过配置非接触凹部21而形成的凹形状进行加强，即使长边侧外壁受到来自箱体10的内部的组压也难以变形。
电池组用箱体10优选由合成树脂形成。在铅蓄电池中，如后文所述，有时使用利用纯净水稀释稀硫酸而得到的电解液。在该情况下，当利用金属形成箱体时，箱体可能被电解液腐蚀。本实施方式中，利用合成树脂形成电池组用箱体10，因此，即使在使用硫酸电解液作为电解液的情况下，也能够确保耐腐蚀性。
《第二实施方式》：蓄电池
上述第一实施方式的电池组用箱体10例如能够作为蓄电池1的箱体10(电槽)而适当地使用。以下，作为第二实施方式，对具备上述第一实施方式的电池组用箱体10的蓄电池1的一例进行说明。
如图1所示，本实施方式的蓄电池1具备上述第一实施方式的电池组用箱体10。作为本实施方式的蓄电池1，例如可列举具有如下结构：具备：隔着垫状隔膜4交替层叠正极板2和负极板3且连接同极性的电极板彼此而成的电极板组、收纳上述电极板组及电解液的电池组用箱体10、以及具有与上述电极板组的正极板2连接的正极端子6a、与上述电极板组的负极板3连接的负极端子6b、以及排气孔6c，且覆盖上述箱体10的排气孔6c的盖6，上述电极板组配置为在电极板2、3的层叠方向与箱体10的具有非接触凹部21的外壁(对置外壁13A、13B)对置。
作为本实施方式的蓄电池1，例如可举出液式铅蓄电池(通风孔型)及控制阀式(密封型)铅蓄电池。在液式铅蓄电池的情况下，通常在上述的盖6的排气孔6c安装用于防止电解液的飞溅等的过滤器(未图示。)。在控制阀式铅蓄电池的情况下，在上述的盖6的排气孔6c安装控制阀(未图示。)，控制阀通常闭合，在内压异常上升的情况下，为了释放气体而开放。内压是指，作为蓄电池1的充电反应的副反应，由于水的电解而产生气体，此时，成为电槽的箱体10内的压力上升。虽然为从排气孔6c排放气体的机构，但在过充电时气体排出不及时，成为电槽的箱体10内的压力上升，从而产生内压。
[控制阀式铅蓄电池]
上述第一实施方式的电池组用箱体10特别适用于控制阀式铅蓄电池。以下，作为第二实施方式的蓄电池1，对使用了上述第一实施方式的电池组用箱体10的控制阀式铅蓄电池的一例的详情进行说明。
[正极板、负极板]
正极板2及负极板3在格子保持活性物质，能够使用在铸造格子或扩展金属格子中保持糊状活性物质的涂浆式极板。正极板2及负极板3也可以使用包层式极板，其在编织玻璃纤维而成的管中穿通铅合金制的芯，且填充活性物质来主要用作正极板。
格子的材质是将主原料设为铅的材质，能够向其中添加锡、钙、锑等，特别优选使用钙及锡。通过添加钙，能够减少本身放电的比例，通过锡的添加，能够抑制作为此时的课题的引起集电体的腐蚀的容易度。
涂浆式极板能够比包层式极板容易地制造。糊状活性物质的制备例如能够通过混炼包含一氧化铅的铅粉、水、硫酸等(也有时根据正极、负极的特性而添加短纤维、碳粉末、木质素、硫酸钡、红铅等添加物)而制作，但没有特别限定。
[隔膜]
隔膜4介于正极板2与负极板3之间，防止正极与负极的短路。具体的隔膜例如能够利用由聚乙烯、玻璃无纺布、聚丙烯等材料构成的多孔质片材、及由这些材料构成的纤维的混织物等构成，但没有特别限定。
[电解液]
电解液例如能够使用如下得到的电解液：利用纯净水稀释稀硫酸，且调配成以质量百分比浓度计为约30质量％前后的液体，将该液体调整成考虑了电池容量、寿命等的适当的浓度。也可以根据要求蓄电池的特性来添加硫酸镁、硅胶等添加剂。
[蓄电池的制法]
本实施方式的蓄电池1例如能够如下制作。
如图1所示，将在铅或铅合金制的格子保持有糊状活性物质的涂浆式正极板2和涂浆式负极板3隔着隔膜4交替层叠，且对同极性的耳部彼此焊接连接片，从而制作电极板组。将该电极板组以在电极板2、3的层叠方向上与箱体10的具有非接触凹部21的外壁20对置的方式配置于成为电槽的箱体10内。向箱体10装配盖6，向箱体10内注入电解液，然后进行化成。另外，也能够应用于使用了向包层管填充铅粉而制造的包层式极板的蓄电池1。
《第三实施方式》：电池组
上述第二实施方式的蓄电池1适合用作电池组用的单电池，通过构成具备多个蓄电池1的电池组，能够得到即使在发热时散热性也优异，且相对于组压的耐变形性也优异的电池组。以下，作为第三实施方式，对具备上述第二实施方式的蓄电池1的电池组的一例进行说明。
本实施方式的电池组(未图示。)是以含有至少一个以上的上述第二实施方式的蓄电池1(即，具备上述第一实施方式的电池组用箱体10的上述第二实施方式的蓄电池1)的方式具备多个蓄电池1的电池组。通过具有第二实施方式的蓄电池1，蓄电池1的箱体10的非接触凹部21在与相邻的蓄电池1的箱体10的外壁20之间形成空洞，因此，确保用于散热的空间。
本实施方式的电池组中，将包含第二实施方式的蓄电池1的多个蓄电池1(单电池)以相邻的蓄电池1的箱体10的非接触凹部21彼此对置的方式配置，并串联或并联。在相邻的蓄电池1的箱体10的非接触凹部21彼此重叠对置的部位，形成将非接触凹部21的凹形状面对面而成的形状的空洞。通过该空洞，确保用于散热的空间。
优选将包含第二实施方式的蓄电池1的多个蓄电池1以相邻的蓄电池1的箱体10的非接触凹部21彼此对置的方式配置，在相邻的蓄电池1之间形成贯通的空洞。作为以非接触凹部21彼此对置的方式配置的方法，例如，能够使图2(a)、图3(a)或图4(a)所示的具有非接触凹部21的对置外壁13A、13B的宽度方向的两端部即外周端部13AX及13AY、以及13BX及13BY与相邻的其它蓄电池1的具有非接触凹部21的对置外壁13A、13B的宽度方向的两端部即外周端部13AX及13AY、以及13BX及13BY接触。由此，形成贯通整个电池组的贯通空洞，贯通空洞内的空气容易移动，因此，能够提高散热效果。
也可以将包含第二实施方式的蓄电池1的多个蓄电池1以使相邻的一方的蓄电池1的箱体10的具有非接触凹部21的对置外壁13A、13B和上述相邻的另一方的蓄电池1的箱体10的具有非接触凹部21的对置外壁以外的外壁(例如，图3～图5所示的侧壁14A、14B)对置接触的方式配置，并串联或并联。即使在该情况下，在具有非接触凹部21的凹状外壁(作为对置外壁的13A、13B)和平坦的外壁(例如，图3～图5所示的侧壁14A、14B)对置的部位也形成一方的蓄电池1的非接触凹部21的凹形状的空洞，通过该空洞确保用于散热的空间。
也可以具备容纳多个包含第二实施方式的蓄电池1的蓄电池1的蓄电池用容纳箱(未图示。)。另外，蓄电池收纳箱内的多个蓄电池1的配置没有特别限制，例如，优选将多个蓄电池1以相邻的蓄电池1的箱体10的非接触凹部21彼此对置的方式重叠配置，在相邻的蓄电池1之间形成空洞、例如贯通空洞。另外，也可以将多个蓄电池1以使相邻的蓄电池1的箱体10的凹状外壁以外的外壁(例如，图3～图5所示的侧壁(14A、14B)彼此对置接触的方式配置。
优选蓄电池容纳箱具备与设置于在电极板2、3的层叠方向上对置的对置外壁13A、13B的非接触凹部21连通的开口(未图示。)。
《第四实施方式》：蓄电池系统
上述第三实施方式的电池组能够适用于各种蓄电池系统(未图示。)。在此，作为第四实施方式，说明具备上述第三实施方式的电池组的蓄电池系统的一例。蓄电池系统是即使在被称为不间断电源装置的输入电源被切断了的情况下，也会对连接着的设备不断电地持续供给电力固定时间的电源装置，或者以风力、太阳能发电的发电中的被称为削峰及电力的变动缓和的电力均衡化为目的的电源装置。
本实施方式的蓄电池系统具备：具有上述第三实施方式的电池组且蓄积电力的装置；以及供给固定标准(一般而言，与商用电源同样的标准)的电力的装置。
实施例
以下，对本发明的电池组用箱体10的实施例进行记载，但本发明不限定于这些实施例。
作为具有非接触凹部21的箱体10的外壁20的横截面形状，制作图2(a)所示的梯形状(实施例1)、图2(b)所示的三角形状(实施例2)、图2(c)所示的U字形状(实施例3)。另外，作为不具有非接触凹部21的箱体10的外壁20的横截面形状，制作图2(d)所示的直线形状(比较例1)。
表1表示在实施例1～3以及比较例1制作出的箱体10的规格的详情。
图3～图6示出了各箱体10的形状、尺寸。
对因箱体10的外壁20的非接触凹部21的有无及凹形状的不同而引起的散热性、相对于组压的耐变形性进行了试验。将试验内容示于表2，且将试验结果示于表3。
[表1]
[表2]
[表3]
生产上的可利用性
本发明的电池组用箱体、蓄电池、电池组以及蓄电池系统也能够应用于即使在被称为不间断电源装置的输入电源被切断了的情况下，也会对连接着的设备不断电地持续供给电力固定时间的电源装置，或者以风力、太阳能发电的发电中的被称为削峰及电力的变动缓和的电力均衡化为目的的电源装置等用途。
符号说明
1—蓄电池(控制阀式铅蓄电池)，2—正极板(电极板)，3—负极板(电极板)，4—垫状隔膜(隔膜)，6—盖，6a—正极端子，6b—负极端子，6c—排气孔，10—电池组用箱体(箱体)，11—底壁，12—开口部，13A、13B—对置外壁，14A、14B—侧壁，20—外壁，21—非接触凹部，22—层叠方向。

Claims (17)

1.一种电池组用箱体，在构成具备多个铅蓄电池的电池组时，用作构成上述电池组的各个上述铅蓄电池的至少一个的箱体，
上述电池组用箱体的特征在于，
将多个电极板以层叠的状态容纳，
在上述电极板的层叠方向上对置的对置外壁具备在与相邻的其它蓄电池的箱体的外壁之间形成空洞的非接触凹部，
上述非接触凹部呈与上述对置外壁的外周端部相比更向内侧凹陷的凹形状。
2.根据权利要求1所述的电池组用箱体，其特征在于，
在上述非接触凹部未设置在上述外周端部之间从上述对置外壁向外侧突出的凸部。
3.根据权利要求1或2所述的电池组用箱体，其特征在于，
在上述电极板的层叠方向上对置的上述对置外壁的上述非接触凹部与相邻的上述其它蓄电池的箱体的外壁不嵌合。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电池组用箱体，其特征在于，
在上述电极板的层叠方向上对置的上述对置外壁的上述非接触凹部在与底壁平行的横截面中以上述外壁的周边为基准呈以梯形状、三角形状或U字形状凹陷的凹形状。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的电池组用箱体，其特征在于，
上述电池组用箱体具有底壁、与该底壁对置的开口部、以及从上述底壁的周边向上述开口部的周边延伸设置的外壁，
上述外壁在与上述底壁平行的横截面中为大致长方形，且具有成为长边侧的长边侧外壁和成为短边侧的短边侧外壁，
上述长边侧外壁为在上述电极板的层叠方向上对置的上述对置外壁，且具备在与相邻的上述其它蓄电池的箱体的外壁之间形成空洞的上述非接触凹部。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的电池组用箱体，其特征在于，
该电池组用箱体由合成树脂形成。
7.根据权利要求6所述的电池组用箱体，其特征在于，
上述合成树脂为ABS树脂。
8.一种铅蓄电池，其特征在于，
具备权利要求1～7中任一项所述的电池组用箱体。
9.一种电池组，其特征在于，
以包含至少一个以上的具备权利要求1～7中任一项所述的电池组用箱体的铅蓄电池的方式具备多个蓄电池。
10.一种电池组，其特征在于，
将包含权利要求8所述的铅蓄电池的多个铅蓄电池以相邻的铅蓄电池的箱体的非接触凹部彼此对置的方式配置，并串联或并联连接。
11.一种电池组，其特征在于，
将包含权利要求8所述的铅蓄电池的多个铅蓄电池以相邻的铅蓄电池的箱体的非接触凹部彼此对置的方式配置，并在相邻的铅蓄电池之间形成贯通的空洞。
12.一种电池组，其特征在于，
将包含权利要求8所述的铅蓄电池的多个铅蓄电池以使相邻的一方的铅蓄电池的箱体的具有非接触凹部的对置外壁和上述相邻的另一方的铅蓄电池的箱体的具有非接触凹部的对置外壁以外的外壁对置接触的方式配置，并串联或并联连接。
13.一种电池组，其特征在于，
具备容纳包含权利要求8所述的铅蓄电池的多个铅蓄电池的蓄电池用容纳箱。
14.根据权利要求13所述的电池组，其特征在于，
上述蓄电池用容纳箱具备与设置于在上述电极板的层叠方向上对置的对置外壁的非接触凹部连通的开口。
15.一种蓄电池系统，其特征在于，
具备：具有权利要求9～14中任一项所述的电池组且蓄积电力的装置；以及供给固定标准的电力的装置。
16.一种电池组的散热性提高方法，其为在构成具备多个铅蓄电池的电池组时用作构成上述电池组的各个上述铅蓄电池的至少一个的箱体的电池组用箱体的散热性的方法，
上述电池组的散热性提高方法的特征在于，
在将多个电极板以层叠的状态容纳的情况下在上述电极板的层叠方向上对置的对置外壁设置在与相邻的其它蓄电池的箱体的外壁之间形成空洞的非接触凹部，
将上述非接触凹部设为与上述对置外壁的外周端部相比更向内侧凹陷的凹形状。
17.一种电池组用箱体的耐变形性提高方法，其为提高在构成具备多个铅蓄电池的电池组时用作构成上述电池组的各个上述铅蓄电池的至少一个的箱体的电池组用箱体的耐变形性的方法，其特征在于，
在将多个电极板以层叠的状态容纳的情况下在上述电极板的层叠方向上对置的对置外壁设置在与相邻的其它蓄电池的箱体的外壁之间形成空洞的非接触凹部，
将上述非接触凹部设为与上述对置外壁的外周端部相比更向内侧凹陷的凹形状。
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