CN1659723A

CN1659723A - 电池

Info

Publication number: CN1659723A
Application number: CN038133547A
Authority: CN
Inventors: 河田裕泰
Original assignee: Yuasa Battery Corp
Current assignee: GS Yuasa Corp; Yuasa Corp
Priority date: 2002-06-13
Filing date: 2003-06-11
Publication date: 2005-08-24
Also published as: EP1551067A1; JPWO2003107457A1; US20050238954A1; EP1551067A4; AU2003242258A1; WO2003107457A1

Abstract

本发明提供一种电池，通过在电池容器的壁上设置空洞或者在构成电池容器的树脂中填充绝热材料，提高电池容器的绝热效果。通过在电池容器的壁的外面当中的与电池的设置部件接触的部分设置突起或者凹凸，阻止外部产生的热通过传导传递到电池容器。通过在电池容器的外面配置遮蔽辐射热的遮蔽材料，阻止热通过辐射传递到电池。从而，可以抑制设置在发热源附近的常温工作型电池的内部的温度因所述外部热源产生的热而上升。

Description

电池

技术领域

本发明涉及主要以稀硫酸、碱性水溶液、非水溶液等作为电解液的常温工作型电池(这里所称的常温工作型电池，是指具有能够在常温以下的温度条件下工作的功能，且通常在常温下工作的电池)，尤其涉及设置在汽车的发动机室等靠近发热源的地方的电池。

背景技术

例如，车用铅蓄电池设置在发动机罩内。发动机罩内配置有作为发热源的发动机。该发热源发出的热通过辐射或者传导而传递到电池，使电池温度上升。

电池温度上升，则构成电解液的水分就容易挥发，并有可能使电池内的电解液减少量增多。以铅蓄电池为例，如果电解液的量减少，则电解液的硫酸浓度增大，电池的耐用期限缩短，或者如果液面降低到露出极板，则有可能无法获得规定的放电性能。

另外，如果电池的温度上升，则还有自放电量增大的缺点。

以往，没有有效阻止从外部的热源传向电池的热的方法。因此，以车用的整体型铅蓄电池为例，由于容易接收来自外部的热的两侧的电池单元的温度上升，使其与中央的电池相比减液量更大，从而有不仅使电池单元间产生特性的偏差，而且两侧电池单元的恶化严重的缺点。

发明内容

本发明是鉴于上述以往电池的缺点而提出的，其目的在于提供一种阻止外部热源产生的热通过传导或者辐射传递到电池内部的电池。

本发明的电池的特征是，在合成树脂制的电池容器的壁上设置有空洞，或者将设有空洞的合成树脂板设置在电池容器的外面。根据该电池，可以阻止外部热源产生的热通过传导传递到电池内部。

本发明的电池的特征是，以在合成树脂制的电池容器的外面形成空洞的方式设置有合成树脂板。根据该电池，可以阻止外部热源产生的热通过传导传递到电池内部。

本发明的电池的特征是，在构成电池容器的合成树脂中填充绝热材料或者在电池容器的外面设置填充有绝热材料的合成树脂板。根据该电池，可以阻止外部热源产生的热通过传导传递到电池内部。

本发明的电池的特征是，在合成树脂制的电池容器的外面当中的与电池的设置部件接触的部分设置有突起或者凹凸。根据该电池，可以阻止热传递到电池容器主体。

本发明的电池的特征是，在电池容器外配置有应对辐射热的遮蔽材料。根据该电池，可以阻止外部热源产生的辐射热传递到电池容器。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的电池的外观以及电池容器侧壁的截面图。

图2A、2B是表示本发明的一个实施方式的电池的概略外观以及电池容器侧壁的截面图。

图3是表示本发明的一个实施方式的电池容器的外观的图。

图4是表示本发明的一个实施方式的电池容器的外观的图。

图5是表示本发明的一个实施方式的电池容器的外观的图。

具体实施方式

在这里，以本发明的效果显著的车用铅蓄电池为例，说明本发明的实施方式。

本发明的实施方式一的电池具有以下特点，即，通过使电池容器的壁自身具有绝热功能或者在电池容器的外面设置(粘贴或者嵌入等)绝热材料，阻止外部热源产生的热通过传导传递到电池内部。因此，作为具体方法，可以在合成树脂制的电池容器的壁自身，或者在配置于电池容器的外面的合成树脂制的板上设置空洞。作为设置的方法，可以采用粘贴或者嵌入等各种方法。

优选在该空洞中封入粉末状绝热材料。

图1是表示本发明的实施方式一的铅蓄电池1的形态的图。电池容器由作为侧壁和底壁的电池槽2、以及作为上壁的盖子3构成。4是正极端子、5是负极端子。电池槽2和盖子3，是由作为丙烯腈、丁二烯以及苯乙烯的共聚物的ABS树脂或者聚丙烯(PP)树脂制成的。

由于电池槽2和盖子3当中的电池槽2直接接触到极板组和电解液，因此提高电池槽2的壁面的绝热功能，则很有效。

在图1中，用截面表示电池槽2的侧壁6。

如图1所示，在侧壁6的内部，设置有空洞7。

在该空洞中封入气体(通常是空气)或者珍珠岩或者硅石气凝胶之类的粉末状绝热材料，避免由外压破坏空洞。通过设置该空洞，提高侧壁的绝热功能。

另外，在图1中，仅在电池槽2的侧壁上设置了空洞7，但也在电池槽2的底壁上设置空洞，也很有效的。

另外，在上述图1中，仅例示了空洞整体连通的大的空洞，但也可以适用将微细空洞分散在合成树脂制的壁之中的泡沫塑料。

作为电池容器用的泡沫塑料，可适用硬质泡沫材料，且除了所述ABS树脂和PP树脂之外，还可以适用苯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂等硬质泡沫塑料。

与所述实施方式一关联的另一个实施方式，是在电池容器的外面设置(粘贴或者嵌入等)具有所述实施方式所示的空洞的合成树脂板。作为设置方法，采用粘贴或者嵌入等各种方法。例如，可采用在电池容器的外面设置槽或者凹坑等，再在其中嵌入树脂板等的设置方法。

该合成树脂板可采用与适用于所述合成树脂制电池槽的材料相同的材料。对于该板的厚度没有特别限定，但板厚越大，绝热效果越好。

但是，如果增大板厚，则产生绝热用材料占用大空间的缺点。鉴于这样的考虑，板材的厚度优选是1～10mm。

另外，如果向该空洞中封入绝热材料，则可以进一步提高其绝热功能。

而且，如果该空洞中封入有绝热材料，则可以保持所述合成树脂板的强度。

图2表示了与所述实施方式一关联的另一个实施方式。

图2A、2B所示的电池，以在电池容器的外面形成空洞的方式设置有合成树脂板14(粘贴或者嵌入等)。如图2B所示，该合成树脂板14，可以以在与电池容器的壁面接触的一方具备突起或者凹凸。关于所述突起或者凹凸的数量和形状，没有特别的限定。通过设置该突起或者凹凸，可以保持所述合成树脂板的强度。

另外，如果在所述空洞封入绝热材料，可以进一步提高绝热性能。

作为与所述实施方式一关联的另一个实施方式，可以在构成如图1所示的电池容器的合成树脂中填充绝热材料，或者在构成设置(粘贴或者嵌入等)在电池容器的外面的绝热用合成树脂板的树脂中填充绝热材料。例如，可采用以下方法，即，在电池容器的外面设置凹部等，并在其中通过嵌入方法等，设置在树脂中填充有绝热材料的树脂板等。

绝热材料可以适用粉末状或者纤维状的材料。这里没有特别的限定，但作为粉末状绝热材料，可以使用作为公知的材料的氧化铝或者氧化锆的中空球、硅藻土、硅酸钙，此外还可使用所述珍珠岩或者硅石气凝胶。为了获得良好的绝热功能，优选相对于所述树脂添加30～60容量％的绝热材料。

接着，参照图3，说明本发明的实施方式二。

本发明的实施方式二，阻止热通过传导传递到电池容器的外面。具体地说，是在电池容器的外面设置突起或者凹凸，并由此尽可能减小电池容器和承载电池的台架之间的接触面积。

图3是表示本发明的实施方式二的铅蓄电池的外面的图。

如图3所示，通过在电池槽2的底面和侧面的下部设置突起8，可以尽可能减小电池槽2和用于设置电池的台架9之间的接触面积。这样，阻止热通过台架传递至电池槽2。

在这里，例示了在电池容器的外面设置突起的实例，但也可以用凹凸替代突起，并由此尽可能减小电池容器和台架之间的接触面积。所述突起或者凹凸的数量和形状没有特别限定。优选具备能够在电池容器和载置电池的台架之间维持一定间隔的机械强度，而且，要尽可能减小与台架之间的接触面积。

接着，参照图4，说明本发明的实施方式三。

在本发明的实施方式三中，是要阻止热通过辐射从热源传递到电池槽2。为此，在电池容器和热源之间设置辐射热的遮蔽材料。如图4所示，本实施方式的电池，在电池容器的辐射热过来的方向上，配置有金属制的遮蔽材料10。

该遮蔽材料形成为板状，并借助支撑部件11固定在电池容器上，沿电池容器的侧面延伸且在与该侧面之间形成空隙。

遮蔽材料10，可以适用例如铝、不锈钢、镍等金属制的板、聚丙烯等白色不透明的合成树脂制板、氧化铝等的陶瓷板、以及通过在合成树脂板或者陶瓷板的表面蒸镀铝等金属或者设置(粘贴或者嵌入等)箔而设置有金属层的复合材料。该遮蔽材料还可以在电池容器的表面设置(粘贴或者嵌入等)。设置方法可采用所述的各种方法。

为了提高对辐射热的反射效率，所述遮蔽材料的表面优选是平滑的面。

本发明的实施方式三的更加优选的实施方式，是使在电池容器的外面当中的受到辐射热的部分，具备遮蔽辐射热的功能。

具体地说，在电池容器的外面设置(粘贴或者嵌入等)金属箔，或者设置(粘贴或者嵌入等)具备金属箔、金属的喷镀膜或者蒸镀膜等金属层的树脂板。

该金属层，由于是柔性的，因此即使电池容器变形也不必担心被破损，且由于遮蔽功能也很高，因此可以很好地适用于作为直接配置在电池容器的表面的遮蔽材料。

关于金属的材质没有特别的限定，但考虑到使用重量要轻且对辐射热的反射功能也要强，优选使用铝。但是，金属制的遮蔽材料上如果附着电解液等，则会有被腐蚀的可能性。另外，在使用铝的情况下，存在机械强度差而容易破损的缺点。

从而，在使用由金属层构成的遮蔽材料的情况下，为了弥补所述缺点，最好在金属制的遮蔽材料的表面，覆盖透明的保护膜。

具体地说，在通过蒸镀或者箔的设置(粘贴等)而在合成树脂制电池槽的外面形成金属层之后，用厚度数十μm～数百μm的聚酯等透明的树脂薄膜覆盖其表面，或者，以铝层接触电池容器的壁面的方式，在电池容器的外面设置(粘贴或者嵌入等)在公知的辐射保护材料聚酯薄膜的表面蒸镀有铝的蒸镀薄膜、或者将对聚酯或者尼龙薄膜和铝箔进行叠加而获得的层压薄膜。

图5是表示在电池槽2的表面形成有铝等作为遮蔽材料的金属层12的实施方式的图。在电池槽2的壁面，利用所述方法形成金属层12和覆盖其表面的所述树脂制的保护膜13。通过所述蒸镀或者层压而形成的金属层12，只要具有反射辐射热的功能即可，而对其厚度没有特别的限定，考虑到形成金属层的容易性，5～200μm的范围适当。

所述辐射热的遮蔽材料，不一定配置在电池容器的外面整体。可以仅在电池的受辐射热的面进行设置。在铅蓄电池或者碱蓄电池中，通常电池容器的壁的整体或者一部分构成透明或者半透明的电解液观察窗口，以能够观察到电解液的液面高度。从而，所述合成树脂板和绝热材料以及遮蔽材料，最好将配置位置设置到例如不与设在电池容器的电解液面观察用窗口重叠的位置，以便不阻碍观察电解液面。

在所述实施方式中，对于单独适用每个实施方式的实例进行了说明，但通过例如在电池槽的表面设置(粘贴或者嵌入等)合成树脂板、并在其外面设置(粘贴或者嵌入等)辐射热的反射板等，同时采用多个实施方式，进一步提高电池内部温度上升的抑制效果。

另外，以上是对车用铅蓄电池的实例进行了说明，而本发明并不仅适用于该电池。例如，还可以应用于车用以外的铅蓄电池或者碱蓄电池、锂电池等。

Claims

1.一种电池，其特征是：在合成树脂制的电池容器的壁上设置有空洞，或者将设有空洞的合成树脂板设置在电池容器的外面。

2.一种电池，其特征是：以在合成树脂制的电池容器的外面形成空洞的方式设置有合成树脂板。

3.如权利要求1或者2所述的电池，其特征是：在所述空洞中封入绝热材料。

4.一种电池，其特征是：在构成电池容器的合成树脂中填充绝热材料，或者将填充有绝热材料的合成树脂板设置在电池容器的外面。

5.一种电池，其特征是：在合成树脂制的电池容器的外面当中，在与电池的设置部件接触的部分设置有突起或者凹凸。

6.一种电池，其特征是：在电池容器外配置有应对辐射热的遮蔽材料。

7.如权利要求6所述的电池，其特征是：所述遮蔽材料具有金属制的层，且该层的表面由透明的保护膜覆盖。