DE102016200990A1

DE102016200990A1 - Bleisäurebatterie

Info

Publication number: DE102016200990A1
Application number: DE102016200990.7A
Authority: DE
Inventors: Naoki Fujimoto; Kenji Yamanaka
Original assignee: GS Yuasa International Ltd
Current assignee: GS Yuasa International Ltd
Priority date: 2015-02-27
Filing date: 2016-01-25
Publication date: 2016-09-01
Also published as: JP6631015B2; JP2016162536A; CN105932341A; CN105932341B; US10135048B2; KR20160105327A; US20160254510A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bleisäurebatterie, die umfasst: ein Energieerzeugungselement; eine Elektrolytlösung; einen Behälter, der das Energieerzeugungselement und die Elektrolytlösung aufnimmt; und ein Deckelelement, das konfiguriert ist, um den Behälter abzudichten und in dem ein Auslassraum und ein Hülsenelement gebildet sind, wobei der Auslassraum mit einer Außenseite kommuniziert und wobei eine Innenseite des Behälters mit dem Auslassraums über das Hülsenelement kommuniziert. Eine Bodenfläche des Auslassraums ist geneigt, sodass eine Lösung in dem Raum zu der Innenseite des Behälters zurückgekehrt. Das Hülsenelement weist Abblockungselemente auf, die in einer beabstandeten Weise in einer Erstreckungsrichtung des Hülsenelements angeordnet sind. Die Innenseite des Behälters steht mit dem Auslassraums über einen Raum in Verbindung, der zwischen den Abblockungselementen gebildet ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Technik zur Unterdrückung eines Lecks von Lösungströpfchen, verursacht durch Vibrationen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine Bleisäurebatterie, die in einem Automobil oder dergleichen verwendet wird, weist zur Unterdrückung eines Anstiegs eines inneren Drucks der Batterie einen Aufbau bzw. eine Struktur zur Abgabe eines Gases, das in einem Behälter erzeugt wird, auf. Zum Beispiel offenbart das Japanische Patent mit der Nummer 5521390 (Patentliteratur 1) einen Aufbau, bei dem ein Auslasshülsenabschnitt und eine Auslasskammer zwischen einem mittleren Deckel und einem oberen Deckel, die den Behälter abdichten, gebildet sind. Ein Gas, das in dem Container erzeugt wird, wird durch den Auslasshülsenabschnitt und die Auslasskammer nach außen abgegeben. Ferner wird in der Patentliteratur 1 ein Gradient, der in Richtung auf ein Rückflussloch hin geneigt ist, auf eine Bodenfläche der Auslasskammer ausgeübt und Lösungströpfchen in der Auslasskammer werden veranlasst, durch das Rückflussloch an den Behälter zurückzukehren.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Wie voranstehend beschrieben offenbart die Patentliteratur 1 die Konfiguration, bei der Lösungströpfchen in der Auslasskammer (Auslassraum) zum Innenraum des Behälters zurückkehren. Wenn jedoch Vibrationen kontinuierlich auf eine Bleisäurebatterie ausgeübt werden, kann ein Fall vorhanden sein, bei dem Lösungströpfchen von einem Auslassabschnitt der Auslasskammer (Auslassraum) nach außen lecken.
Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf derartige Umstände durchgeführt worden und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bleisäurebatterie bereitzustellen, bei der ein Leck von Lösungströpfchen, verursacht durch Vibrationen, unterdrückt werden kann.
Eine Bleisäurebatterie gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: ein Energieerzeugungselement; eine Elektrolytlösung; einen Behälter, der das Energieerzeugungselement und die Elektrolytlösung aufnimmt; und ein Deckelelement, welches konfiguriert ist, um den Behälter abzudichten und in dem ein Auslassraum und ein Hülsenelement gebildet sind, wobei der Auslassraum mit einer Außenseite in Verbindung steht, wobei eine Innenseite des Behälters mit dem Auslassraum über das Hülsenelement in Verbindung steht (kommuniziert), wobei eine Bodenfläche des Auslassraums derart geneigt ist, dass eine Lösung in dem Raum an die Innenseite des Behälters zurückgekehrt, wobei das Hülsenelement eine Vielzahl von Abblockungselementen aufweist, die in einer beabstandeten Weise in einer Erstreckungsrichtung des Hülsenelements angeordnet sind, und die Innenseite des Behälters mit dem Auslassraum über einen Raum, der zwischen der Vielzahl von Abblockungselementen gebildet ist, in Verbindung steht (kommuniziert). Bei der voranstehend erwähnten Bleisäurebatterie handelt es sich um eine Bleisäurebatterie des gefluteten Typs, bei dem der Innenraum des Behälters mit der Außenseite in Verbindung steht, und diese Bleisäurebatterie unterscheidet sich von einer Bleisäurebatterie des abgedichteten Typs (einer Bleisäurebatterie, die über ein Ventil geregelt wird).
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Bleisäurebatterie gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
2 eine Aufsicht von oben auf einen Behälter;
3 eine vertikale Querschnittsansicht (eine Querschnittsansicht entlang einer Schnittlinie A-A in 1) der Bleisäurebatterie;
4 eine Draufsicht auf einen mittleren Deckel;
5 eine Draufsicht von unten auf den mittleren Deckel;
6 eine Draufsicht auf einen oberen Deckel;
7 eine Ansicht von unten auf den oberen Deckel;
8 eine Ansicht, die einen Abschnitt in 4 in einer vergrößerten Weise zeigt (wobei ein Auslasskanal eines Gases gezeigt ist);
9 eine Ansicht, die einen Abschnitt in 7 in einer vergrößerten Weise zeigt (wobei ein Auslasskanal eines Gases gezeigt ist);
10 eine Querschnittsansicht (eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B in 8), wobei ein Aufbau eines Auslasshülsenabschnitts gezeigt ist;
11 eine Querschnittsansicht, die einen Aufbau einer Auslasspassage zeigt;
12 eine Ansicht, die einen Abschnitt in 8 in einer vergrößerten Weise zeigt (wobei ein Rückflusskanal einer Elektrolytlösung gezeigt ist);
13 eine Draufsicht, die den Auslasshülsenabschnitt in einer vergrößerten Weise zeigt;
14 eine Querschnittsansicht einer Spritzgussform zum Ausformen des mittleren Deckels;
15 eine Ansicht, die einen Abschnitt in 14 in einer vergrößerten Weise zeigt;
16 eine Querschnittsansicht eines unteren Hülsenabschnitts gemäß einer Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;
17 eine Querschnittsansicht, die einen Abschnitt (eine Umgebung eines unteren Hülsenabschnitts) einer Spritzgussform zum Formen eines mittleren Deckels in einer vergrößerten Weise zeigt;
18 eine Ansicht, die einen anderen Modus eines Abblockungselements zeigt; und
19 eine Querschnittsansicht, die einen Aufbau eines Auslasshülsenabschnitts in einem Vergleichsbeispiel zeigt.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Bleisäurebatterie vorgesehen, die umfasst: ein Energieerzeugungselement; eine Elektrolytlösung; einen Behälter, der das Energieerzeugungselement und die Elektrolytlösung aufnimmt; und ein Deckelelement, welches konfiguriert ist, um den Behälter abzudichten und in welchem ein Auslassraum und ein Hülsenelement gebildet sind, wobei der Auslassraum mit einer Außenseite in Verbindung steht, wobei eine Innenseite des Behälters mit dem Auslassraum über das Hülsenelement in Verbindung steht, wobei eine Bodenfläche des Auslassraums geneigt ist, sodass eine Lösung in dem Raum zu der Innenseite des Behälters zurückgekehrt, wobei das Hülsenelement eine Vielzahl von Abblockungselementen aufweist, die in einer beabstandeten Weise in einer Verlaufs- bzw. Erstreckungsrichtung des Hülsenlements angeordnet sind, und die Innenseite des Behälters mit dem Auslassraum über einen Raum, der zwischen der Vielzahl von Abblockungselementen gebildet ist, in Verbindung steht.
Gemäß der Bleisäurebatterie ist es möglich, ein Leck von Lösungströpfchen, verursacht durch Vibrationen, zu unterdrücken.
In dem Auslassraum wird eine Lösung in dem Raum veranlasst, zu der Innenseite des Behälters entlang der geneigten Bodenfläche zurückzukehren. Somit ist herkömmlicherweise in Erwägung gezogen worden, dass eine Elektrolytlösung nicht in dem Innenraum des Auslassraums bleibt, bis die Bleisäurebatterie auf ihre Seite kippt oder umgedreht wird. Es ist in Betracht gezogen worden, dass sogar dann, wenn die Elektrolytlösung in den Auslassraum von dem Innenraum des Behälters eintritt, die eingetretene Elektrolytlösung zu der Innenseite des Behälters zurückgekehrt. Außer wenn die Bleisäurebatterie auf ihre Seite kippt oder umgedreht wird, ist demzufolge der Eintritt der Elektrolytlösung in den Auslassraum von dem Innenraum des Behälters nicht als ein ernsthaftes Problem im Allgemeinen angesehen worden. In der herkömmlichen Bleisäurebatterie mit einem Rückflussaufbau ist es deshalb nicht als notwendig angesehen worden, die voranstehend erwähnte Vielzahl von Abblockungselementen auf dem Hülsenelement bereitzustellen. In tatsächlichen Produkten sind die voranstehend erwähnten Abblockungselemente nicht auf dem Hülsenelement gebildet worden.
Weil der Eintritt einer Elektrolytlösung in den Auslassraum im Allgemeinen nicht als ein ernsthaftes Problem angesehen wird, hat in der herkömmlichen Bleisäurebatterie mit einem Rückflussaufbau sogar dann, wenn ein Phänomen auftritt, bei dem Vibrationen kontinuierlich auf die Bleisäurebatterie angewendet werden, sodass die Elektrolytlösung von einem Ausgang des Auslassraums leckt, das Phänomen in diesem Geschäftsfeld keine Aufmerksamkeit erregt. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben eine Anstrengung durchgeführt, um eine Ursache herauszufinden, die das Phänomen hervorbringt, dass eine Elektrolytlösung von einem Ausgang eines Auslassraums leckt, wenn Vibrationen fortwährend auf eine Bleisäurebatterie angewendet werden, die derart konfiguriert ist, dass die Lösungströpfchen in dem Auslassraum zu dem Innenraum des Behälters zurückkehren. Als Ursache für ein Leck einer Elektrolytlösung werden verschiedene Ursachen angenommen, einschließlich zum Beispiel eines Problems im Zusammenhang mit der Neigung einer Bodenfläche des Auslassraums, die den Rückfluss der Elektrolytlösung zu dem Innenraum eines Behälters verursacht, und somit war die Identifikation einer spezifischen Ursache extrem schwierig. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die Bewegung einer Elektrolytlösung in dem Auslassraum eingehend beobachtet und haben zum ersten Mal in diesem technischen Gebiet herausgefunden, dass ein Phänomen, bei dem Lösungströpfchen einer Elektrolytlösung sich entlang einer Deckenfläche des Auslassraums bewegen, auftritt, wenn Vibrationen fortwährend bzw. kontinuierlich auf eine Bleisäurebatterie ausgeübt werden. Auf Grundlage einer derartigen Feststellung haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung zum ersten Mal in diesem technischen Gebiet herausgefunden, dass dann, wenn Vibrationen kontinuierlich auf eine Bleisäurebatterie ausgeübt werden, sich Lösungströpfchen einer Elektrolytlösung kontinuierlich entlang einer Deckenoberfläche bewegen, einen Ausgang des Auslassraums erreichen und nach außen lecken.
Im Verlauf einer Identifikation einer Stelle, wo Lösungströpfchen, die sich entlang einer decken Oberfläche eines Auslassraums bewegen, erzeugt werden, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung auch herausgefunden, dass dann, wenn Vibrationen kontinuierlich auf eine Bleisäurebatterie ausgeübt werden, Lösungströpfchen einer Elektrolytlösung, die von der Innenseite eines Behälters gespritzt werden, den Hauptteil der Lösungströpfchen ausmachen, die sich entlang der Deckenoberfläche des Auslassraums bewegen. Im Vergleich mit Lösungströpfchen, die als Folge einer Kondensation eines Wasserdampfs, der in einem von der Innenseite des Behälters abgegebenen Gases enthalten ist, sind die Lösungströpfchen, die von einer derartigen Verspritzung verursacht werden, dominant. Auf Grundlage von derartigen Feststellungen haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung ein Phänomen, dass Lösungströpfchen, die von dem Innenraum eines Behälters verspritzt werden, in einen Auslassraum eintreten und sich entlang einer Deckenoberfläche des Auslassraums bewegen, als ein zu lösendes Problem erkannt und haben die vorliegende Erfindung durchgeführt.
In dem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind eine Vielzahl von Abblockungselementen auf einem Hülsenelement gebildet, das mit einem Auslassraum kommuniziert (in Verbindung steht), die Vielzahl von Abblockungselementen sind in einer beabstandeten Weise in der Erstreckungsrichtung des Hülsenlements angeordnet sind und bewirken, dass der Innenraum eines Behälters und der Auslassraum miteinander über einen Raum, der zwischen der Vielzahl von Ablenkungselementen gebildet ist, kommunizieren bzw. in Verbindung stehen. Mit einer derartigen Konföderation ist es möglich, einen Kanal bzw. einen Durchgang bereitzustellen, durch den eine Elektrolytlösung, die von dem Innenraum eines Behälters verspritzt wird, minimal in den Auslassraum eintritt, während ein Durchgang bzw. ein Kanal sichergestellt wird, durch den ein Gas von der Innenseite des Behälters abgegeben wird. Wegen der voranstehend beschriebenen Ursachen kann als Folge der Kombination der Anordnung der Vielzahl von Abblockungselementen und der Auslasskammer mit einer Bodenfläche mit einem geneigten Gradienten zum Zurückführen von Lösungströpfchen an den Behälter ein Problem in Bezug auf ein Leck einer Lösung zur Zeit einer Anwendung von Vibrationen beträchtlich verbessert werden, sodass die Herstellung einer verbesserten Bleisäurebatterie ermöglicht wird, die eine extrem hohe Zuverlässigkeit aufweist, ein Leck einer Lösung bei der praktischen Verwendung zu verhindern.
Um spezifischer zu sein, unter der Annahme, dass die Vielzahl von Abblockungselementen auf die gleiche Höhenposition in der Erstreckungsrichtung (Höhenrichtung) des Hülsenelements (siehe ein Vergleichsbeispiel, das in 19 gezeigt ist) angeordnet sind, ist es erforderlich einen Raum zwischen der Vielzahl von Abblockungselementen so einzurichten, dass sie eine feste Breite S1 oder mehr aufweisen, die eine Abgabe eines Gases von dem Innenraum des Behälters erlaubt. Andererseits, wie bei dem Fall dieser Ausführungsform, ist es durch Anordnung der Vielzahl von Abblockungselementen auf unterschiedliche Höhenpositionen in Intervallen in der Erstreckungsrichtung (Höhenrichtung) des Hülsenelements möglich, die voranstehend erwähnte feste Breite S1 unter Verwendung eines Raums zwischen der Vielzahl von Abblockungselementen in der Erstreckungsrichtung des Hülsenelements sicherzustellen, umso eine Abgabe eines Gases zu ermöglichen. Im Vergleich mit dem Fall, bei dem die Vielzahl von Abblockungselementen auf der gleichen Höhenposition angeordnet sind, wird demzufolge ein Abstand S2 zwischen der Vielzahl von Abblockungselementen, gesehen in der Erstreckungsrichtung, so eingestellt, dass er kleiner als die voranstehend erwähnte feste Breite S1 ist, wie in 10 gezeigt, oder der Abstand S2 beseitigt werden kann. Mit einer derartigen Konfiguration ist es möglich, einen Durchgang bzw. einen Kanal bereitzustellen, durch den eine Elektrolytlösung, die von dem Innenraum des Behälters verspritzt wird, minimal in den Auslassraum eintritt, während ein Durchgang sichergestellt wird, durch den ein Gas von der Innenseite des Behälters abgegeben wird. Demzufolge kann eine Menge einer Elektrolytlösung, die sich entlang einer Deckenoberfläche des Auslassraums bewegt, verringert werden und somit kann ein Leck von Lösungströpfchen, verursacht durch Vibrationen, unterdrückt werden.
Die folgenden Konfigurationen sind vorteilhafte Ausbildungen zur Ausführung der Bleisäurebatterie gemäß der vorliegenden Erfindung.
Das Deckelelement umfasst: einen Rückflussabschnitt zum Zurückführen einer Lösung in dem Auslassraum an den Innenraum des Behälters; und einen Auslassabschnitt, der getrennt von dem Rückflussabschnitt vorgesehen ist und bewirkt, dass der Auslassraum und die Innenseite des Behälters miteinander kommunizieren, und der Auslassabschnitt ist aus dem Hülsenelement mit der Vielzahl von Abblockungselementen gebildet. In einer derartigen Konfiguration ist der Abschnitt, wo die Innenseite des Behälters und der Auslassraum miteinander kommunizieren (in Verbindung stehen), an zwei Stellen, nämlich an dem Rückflussabschnitt und dem Auslassabschnitt, angeordnet. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass bei einem Fall, bei dem eine Vielzahl von Abblockungselementen, die wie voranstehend beschrieben angeordnet sind, nicht vorgesehen sind, ein folgendes Phänomen auftritt, wenn Vibrationen kontinuierlich auf eine Bleisäurebatterie ausgeübt werden. Wenn Vibrationen kontinuierlich auf die Bleisäurebatterie ausgeübt werden, tritt eine Elektrolytlösung in einer anfänglichen Stufe in einen Auslassraum von sowohl dem Rückkehrflussabschnitt als auch dem Auslassabschnitt ein. Da die Elektrolytlösung, die in den Auslassraum eintritt, dazu neigt zu der Innenseite bzw. dem Innenraum des Behälters von dem Rückflussabschnitt zurückzukehren, wird die Elektrolytlösung allmählich in dem Rückflussabschnitt gespeichert. Im Verlauf einer Rückkehr der Elektrolytlösung an den Innenraum des Behälters von dem Rückkehrflussabschnitt, wird die Elektrolytlösung dann einer Gas/Lösungsumwandlung ausgesetzt, und Luft tritt in den Auslassraum von der Innenseite des Behälters durch den Auslassabschnitt ein. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass in dieser Stufe des Vorgangs, die Elektrolytlösung in den Auslassraum von dem Auslassabschnitt zusammen mit Luft eintritt. Durch Bereitstellung der Vielzahl von Abblockungselementen, die wie voranstehend beschrieben in dem Auslassabschnitt im Vergleich mit dem Rückkehrflussabschnitt angeordnet sind, ist es demzufolge möglich, signifikant den Eintritt der Elektrolytlösung, die von der Innenseite des Behälters in den Auslassraum verspritzt wird, zu verhindern, und somit kann ein Leck von Lösungströpfchen, verursacht durch Vibrationen, weiter effektiv unterdrückt werden.
Das Deckelelement umfasst: einen mittleren Deckel, der den Behälter abdeckt; und einen oberen Deckel, der mit einem oberen Abschnitt des mittleren Deckels in einer überlappenden Weise verbunden ist, wobei das Hülsenelement auf dem mittleren Deckel gebildet ist, und die Vielzahl von Abblockungselementen, die in dem Hülsenelement angeordnet sind, sind konfiguriert, um einander, gesehen in der Erstreckungsrichtung des Hülsenelements, nicht zu überlappen. Mit einer derartigen Konfiguration können die Abblockungselemente, durch Entfernung einer Gussform in der Erstreckungsrichtung, gleichzeitig mit der Formung des mittleren Deckels, integral mit dem Hülsenelement ausgeformt werden. Demzufolge ist es möglich, leicht die Abblockungselemente in der Innenseite des Hülsenelements zu bilden. Ferner können Kosten im Vergleich mit einem Fall, bei dem die Abblockungselemente durch Elemente geformt werden, die getrennt von dem Hülsenelement sind, reduziert werden.
<Ausführungsform 1>
Eine Ausführungsform 1 wird unter Bezugnahme auf 1 bis 15 beschrieben.
1. Aufbau der Bleisäurebatterie 10
Bei der Bleisäurebatterie 10 handelt es sich um eine Bleisäurebatterie des gefluteten Typs. Wie in 1 bis 3 dargestellt umfasst die Bleisäurebatterie 10 einen Behälter 20, ein Element 30, das ein Energieerzeugungselement ist, eine Elektrolytlösung W, Anschlussabschnitte 40P, 40N und ein Deckelelement 50. In der hier durchgeführten Beschreibung wird, in einem Zustand, bei dem der Behälter 20 horizontal auf einer Halteoberfläche ohne Neigung in Bezug auf die Halteoberfläche platziert ist, eine laterale Breitenrichtung (eine Richtung, entlang der die Anschlussabschnitte 40P, 40N angeordnet sind) des Behälters 20 als „X Richtung” angenommen, eine Höhenrichtung (eine vertikalen Richtung) des Behälters 20 wird als eine „Y Richtung” angenommen, und eine Tiefenrichtung des Behälters 20 wird als eine „Z Richtung” angenommen.
Der Behälter 20 ist aus einem synthetischen Harz gebildet. Der Behälter 20 umfasst vier äußere Wände 21 und eine Bodenwand 22 und ist in eine Kasten- bzw. Boxform mit einer offenen oberen Oberfläche gebildet. Wie in 2 gezeigt weist der Behälter 20 eine Vielzahl von (fünf in dieser Ausführungsform) Trennwände (Partitionen) 23 auf. Die Trennwände 23 sind im Wesentlichen in gleichen Intervallen in der X Richtung gebildet, sodass sie den Innenraum des Behälters 20 in eine Vielzahl von Zellenkammern 25 unterteilen. Sechs Zellenkammern 25 sind in der lateralen Breitenrichtung (der X Richtung in 2) des Behälters 20 vorgesehen. In jeder Zellenkammer 25 ist das Element 30 zusammen mit einer Elektrolytlösung W, die aus einer verdünnten Schwefelsäure gebildet ist, untergebracht.
Wie in 3 gezeigt ist das Element 30 aus positive Elektrodenplatten 30P, negativen Elektrodenplatten 30N und Separatoren 30C, die jeweils beide Platten 30P, 30N trennen, gebildet. Die jeweiligen Platten 30P, 30N sind durch Füllen eines Gitters mit einem aktiven Material gebildet und Loch- bzw. Augenabschnitte 31P, 31N sind auf oberen Abschnitten der jeweiligen Platten 30P, 30N gebildet. Die Lochabschnitte 31P, 31N sind zur Verbindung der Platten 30P, 30N mit der gleichen Polarität zueinander in der Zellenkammer 25 mithilfe eines Trägers 32 vorgesehen. Eine Hauptkomponente des aktiven Materials der positiven Elektrodenplatte 30P ist Bleidioxid, und eine Hauptkomponente eines aktiven Materials der negativen Elektrodenplatte 30N ist Blei.
Der Träger 32 ist in eine Plattenform, länglich in der X Richtung, zum Beispiel gebildet und zwei Sätze von Trägern 32 für eine positive Elektrode und eine negative Elektrode sind für jede Zellenkammer 25 vorgesehen. Die Struktur wird angewendet, bei der die Elemente 30 der jeweiligen Zellenelemente 25 durch elektrische Verbindung der positiven Träger 32 in den Zellenkammern 25, die angrenzend zueinander angeordnet sind, und auch der negativen Träger 32 in den Zellenkammern 25, die benachbart zueinander durch Verbindungsabschnitte 33, die auf den Trägern 32 gebildet sind, angeordnet sind, in Reihe geschaltet sind.
Das Deckelelement 50 umfasst einen mittleren Deckel 60 und einen oberen Deckel 100. 4 ist eine Draufsicht auf den mittleren Deckel 60, gesehen von oben, in einem Zustand, bei dem der obere Deckel 100 entfernt ist, und 5 ist eine Ansicht von unten auf den mittleren Deckel 60, gesehen von unten. Der mittlere Deckel 60 ist aus einem synthetischen Harz gebildet und umfasst einen Deckelkörper 21 und einen Flanschabschnitt 67.
Der Deckelkörper 61 des mittleren Deckels 60 weist eine Größe auf, die dem Deckelkörper 61 ermöglicht, eine obere Oberfläche des Behälters 20 abzudichten. Eine Vielzahl von Rippen 91 und eine Vielzahl von Deckeltrennwänden 93 sind auf einer unteren Oberfläche des Deckelkörpers 61 gebildet. Die jeweiligen Rippen 91 stehen von einer unteren Oberfläche des Deckelkörpers 61 nach unten vor. Die jeweiligen Rippen 91 sind entsprechend zu vier äußeren Wänden 21 vorgesehen, die den Behälter 20 bilden. Die jeweiligen Deckeltrennwände 93, in der gleichen Weise wie die Rippen 91, stehen von einer unteren Oberfläche des Deckelkörpers 61 vor. Die jeweiligen Deckelabschnitte 93 sind entsprechend zu den jeweiligen Trennwänden 23 des Behälters 20 vorgesehen.
Die jeweiligen Rippen 91 des mittleren Deckels 60 sind so positioniert, dass sie mit oberen Endflächen der jeweiligen äußeren Wände 21 des Behälters 20 überlappen, und die jeweiligen Deckelabschnitte 93 sind so positioniert, dass sie mit oberen Endflächen der jeweiligen Trennwände 23 des Behälters 20 überlappen. Durch Ausbildung der Rippen 91 und der Deckeltrennwände 23 derart, dass sie mit den jeweiligen Wänden 21, 23 auf dem Behälter 20 überlappen, weisen der Behälter 20 und jeweiligen Zellenkammern 25 einen luftdichten Aufbau auf. Um die Luftabdichtung zwischen den jeweiligen Rippen 91 und der äußeren Wand 21 zwischen den Deckeltrennwänden 93 und den Trennwänden 23 aufrecht zu erhalten, werden die jeweiligen Rippen 91 und die äußere Wand 21 durch eine thermische Verschweißung aneinander gebunden, und die Deckeltrennwände 93 und die Trennwände 23 werden ebenfalls durch eine thermische Verschweißung miteinander verbunden. Ein Flanschabschnitt 67 ist auf einer Umfangskante des Deckelkörpers 61 gebildet. Der Flanschabschnitt 67 erstreckt sich von einer Bodenfläche des Deckelkörpers 61 nach unten, und umgibt einen oberen Abschnitt der oberen Wand 21 des Behälters 20.
Wie in 1 und 4 gezeigt weist der Deckelkörper 21 des mittleren Deckels 60 ferner einen niedrigen Oberflächenabschnitt 62, einen hohen Oberflächenabschnitt 64 und einen Plateauabschnitt 65 auf, sodass sie in eine Form gebildet sind, bei der zwischen diesen Abschnitten eine Höhendifferenz gebildet wird. Der niedrige Oberflächenabschnitt 62 ist auf der Seite eines hinteren Abschnitts und einer Seite des vorderen Abschnitts des Deckelelements 50 gebildet. Ein Anschlussabschnitt 40P auf der Seite der positiven Elektrode und ein Anschlussabschnitt 40N auf der Seite der negativen Elektrode sind auf jeweiligen niedrigen (unteren) Oberflächenabschnitten 62, die auf beiden Eckabschnitten der Seite des vorderen Abschnitts in der X Richtung angeordnet sind, angeordnet.
Der Aufbau des Anschlussabschnitts 40P auf der Seite der positiven Elektrode und der Aufbau des Anschlussabschnitts 40N auf der Seite der negativen Elektrode sind gleich zueinander und somit wird nachstehend der Aufbau beschrieben, indem als ein Beispiel der Anschlussabschnitt 40N auf der Seite der negativen Elektrode herangezogen wird. Wie in 3 gezeigt umfasst der Anschlussabschnitt 40N auf der Seite der negativen Elektrode eine Buchse 41 und einen Pol 45. Die Buchse 41 ist aus Metall gebildet, wie beispielsweise einer Bleilegierung, und weist eine hohle zylindrische Form auf. Wie in 3 gezeigt dringt die Buchse 41 in einen zylindrischen Montageabschnitt 63, der integral mit dem mittleren Deckel 60 gebildet ist, ein und eine obere Hälfte der Buchse 41 steht von einem oberen Abschnitt des unteren Oberflächenabschnitts 62 vor. Die Buchse 41 ist konfiguriert, sodass der obere Halbabschnitt der Buchse 41, der von der oberen Oberfläche des unteren Oberflächenabschnitts 62 freigelegt ist, einen Anschlussverbindungsabschnitt bildet, und ein Verbindungsanschluss, wie beispielsweise ein Kabelbaumanschluss (in der Zeichnung nicht gezeigt) ist an der Buchse 41 angebracht.
Der mittlere Deckel 60 ist durch einen integralen Formungsvorgang durch Zuführung eines Harzes in eine Gussform, in die die Buchse 41 eingesetzt ist, gebildet. Demzufolge wird der Montageabschnitt 63 mit der Buchse 41 integral gebildet und deckt einen äußeren Umfang eines unteren Abschnitts der Buchse 41 ohne Ausbildung eines Spalts dazwischen ab. D. h., die Buchse 41 weist den Aufbau auf, bei dem andere Abschnitte der Buchse 41 außer dem oberen Halbabschnitt, der von der oberen Oberfläche des mittleren Deckels 60 vorsteht, in dem Montageabschnitt 63 des mittleren Deckels 60 eingebettet sind.
Der Pol 45 ist aus Metall, beispielsweise einer Bleilegierung, gebildet und weist eine kreisförmige säulenförmige Form auf. Der Pol 45 ist innerhalb der Buchse 41 positioniert. Der Pol 45 ist länger als die Buchse 41, ein oberer Abschnitt des Pols 45 ist innerhalb der Buchse 41 positioniert, und ein unterer Abschnitt des Pols 45 steht von einer unteren Oberfläche der Buchse 41 nach unten vor. Ein oberer Endabschnitt des Pols 45 ist mit der Buchse 41 durch eine Verschweißung verbunden und ein proximaler Endabschnitt 47 des Pols 45 ist an den Träger 32 der Elemente 30 gebunden.
Der obere (hohe) Oberflächenabschnitt 64 des mittleren Deckels 60 ist an der Mitte auf einem vorderen Abschnitt des Deckelkörpers 61 gebildet. Der hohe Oberflächenabschnitt 64 ist zwischen den unteren Oberflächenabschnitt 62, die auf beiden Abschnitten des Deckelkörpers 61 in der X Richtung gebildet sind, positioniert. Eine obere Oberfläche des hohen Oberflächenabschnitts 64 ist höher als obere Oberfläche der Anschlussabschnitte 40P, 40N eingerichtet. Mit einer derartigen Konfiguration wird sogar dann, wenn ein Metallelement oder dergleichen auf einem oberen Abschnitt der Batterie platziert wird, das Metallelement minimal gleichzeitig in einen Kontakt mit den Anschlussabschnitten 40P, 40N gebracht, so dass verhindert wird, dass die Anschlussabschnitte 40P, 40N miteinander leitend werden.
Der Plateauabschnitt 65 ist auf einer hinteren Abschnittsseite des Deckelkörpers 61 gebildet. Der Plateauabschnitt 65 erstreckt sich in die X Richtung, um so sechs Zellenelemente 25, die in dem Behälter 20 gebildet sind, zu durchqueren bzw. zu überqueren. Eine obere Oberfläche des Plateauabschnitts 65 ist höher als der untere Oberflächenabschnitt 62 und niedriger als der hohe Oberflächenabschnitt 64 eingerichtet.
Wie in 4 gezeigt sind sechs Elektrolytlösung-Fülllöcher 75 in einer oberen Oberflächenwand 65A des Plateauabschnitts 65 des mittleren Deckels 60 in Abständen in der X Richtung gebildet. Diese sechs Elektrolytlösung-Fülllöcher 75 dringen vertikal in die obere Oberflächenwand 65A des Plateauabschnitts 65 ein, und kommunizieren jeweils mit sechs Zellenkammern 25. Mit einer derartigen Konfiguration ist es möglich die jeweiligen Zellenkammern 25 des Behälters 20 mit einer Elektrolytlösung W durch die jeweiligen Elektrolytlösung-Fülllöcher 75 zu füllen.
Der Plateauabschnitt 65 umfasst unterseitige Trennwände 71–73, die von der oberen Oberflächenwand 65A nach oben vorstehen. Die unterseitigen Trennwände 71–73 sind entsprechend zu den jeweiligen Elektrolytlösung-Fülllöchern 75 vorgesehen und bilden viereckige Rahmen, die die jeweiligen Elektrolytlösung-Fülllöcher 75 umgeben. Die jeweiligen unterseitigen Trennwände 72 sind auf der gleichen geraden Linie angeordnet, die sich in die X Richtung erstreckt.
Der obere Deckel 100 ist aus einem synthetischen Harz in der gleichen Weise wie der mittlere Deckel 60 gebildet. 6 ist eine Draufsicht auf den oberen Deckel 100, gesehen von oben, und 7 ist eine Ansicht von unten auf den unteren Deckel 100, gesehen von unten. Der obere Deckel 100 umfasst einen Deckelkörper 110 und einen Flanschabschnitt 105. Der Deckelkörper 110 weist eine rechteckförmige Form auf, gemäß der Form des Plateauabschnitts 25 des mittleren Deckels 60, und ist auf dem Plateauabschnitt 65 des mittleren Deckels 60 in einer überlappenden Weise angebracht. Der Flanschabschnitt 105 ist auf einer äußeren Umfangskante des Deckelkörpers 110 gebildet. Der Flanschabschnitt 105 erstreckt sich von der äußeren Umfangskante des Deckelkörpers 110 nach unten und umgibt einen äußeren Umfang des Plateauabschnitts 65.
Wie in 7 gezeigt umfasst der Deckelkörper 110 oberseitige Trennwände 121–123. Die oberseitige Trennwände 121–123 stehen von einer unteren Oberfläche des Deckelkörpers 110 vor und sind entsprechend zu den jeweiligen Elektrolytlösung-Fülllöchern 75 vorgesehen. Die oberseitigen Trennwände 121–123 bilden viereckige Rahmen in der gleichen Weise wie die unterseitigen Trennwände 71–73. Die jeweiligen oberseitigen Trennwände 122 sind auf der gleichen geraden Linie angeordnet, die sich in die X Richtung erstreckt.
Die jeweiligen oberseitigen Trennwände 121–123 entsprechen den jeweiligen unterseitigen Trennwände 71–73 und die jeweiligen oberseitigen Trennwände 121–123 sind auf einer oberen Seite der jeweiligen unterseitigen Trennwände 71–73 in einer überlappenden Weise angeordnet. Diese oberseitigen Trennwände 121–121 und die unterseitigen Trennwände 71–73 bilden Trennwände (Partitionen), die die jeweiligen Elektrolytlösung-Fülllöcher 75 umgeben. Die oberseitigen Trennwände 121–123 und die unterseitigen Trennwände 71–73 weisen Endoberflächen davon auf, die durch eine thermische Verschweißung aneinandergebunden sind.
Ferner umfasst das Deckelelement 50 der Bleisäurebatterie 10, zwischen dem mittleren Deckel 60 und dem oberen Deckel 100, Auslasshülsenabschnitte T, Auslasskanäle R, einen gemeinsamen Kanal U und kollektive Auslassabschnitte Q. Nachstehend werden diese Abschnitte in Verbindung mit der Konfiguration beschrieben, die in den Zeichnungen dargestellt ist. Der Auslasskanal R bildet ein Beispiel eines „Auslassraums” der vorliegenden Erfindung. Der Auslasshülsenabschnitt T bildet ein Beispiel des „Auslassabschnitts” und das „Hülsenelement” der vorliegenden Erfindung. Die „vertikale Richtung (die Y Richtung in 10)” entspricht der „Erstreckungsrichtung” der vorliegenden Erfindung.
(Beschreibung des Auslasshülsenabschnitts T)
Der Auslasshülsenabschnitt T ist, zwischen dem mittleren Deckel 60 und dem oberen Deckel 100, für jede einzelne Zellenkammer 25 des Behälters 20 gebildet. Der Auslasshülsenabschnitt T ist in eine Hülsenform gebildet, die sich in der vertikalen Richtung erstreckt, und bildet einen Gasströmungskanal im Inneren davon. Der Auslasshülsenabschnitt T kommuniziert sowohl mit der Zellenkammer 25 als auch mit dem Auslasskanal R des Behälters 20 und führt eine Funktion aus, um einem Gas, das in jeder Zellenkammer 25 des Behälters 20 erzeugt wird, zu ermöglichen durch jeden Auslasskanal R zu strömen.
Genauer gesagt, wie in 4 gezeigt, sind sechs Sätze von unterseitigen Hülsenabschnitten T1 auf dem Plateauabschnitt 65 des mittleren Deckels 60 in einem Zustand gebildet, bei dem die unterseitigen Hülsenabschnitte T1 in der X Richtung angeordnet sind. Jeder unterseitige Hülsenabschnitt T1 erstreckt sich in die vertikale Richtung und ist aus einer Winkelhülse mit einem hohlen Inneren gebildet. Wie in 8 gezeigt ist jeder unterseitige Hülsenabschnitt T1 aus vier unterseitigen Umfangswänden 83A bis 83D gebildet. Vier unterseitige Umfangswände 83A bis 83D stehen in der vertikalen Richtung von der oberen Oberflächenwand 65A des Plateauabschnitts 65 vor. Vier unterseitige Umfangswände 83A bis 83D dringen vertikal in die obere Oberflächenwand 65A ein und das Innere der vier unterseitigen Umfangswände 83A bis 83D ist hohl. Von den vier unterseitigen Umfangswänden 83A bis 83D weisen obere Endoberflächen der drei unterseitigen Umfangswände 83A bis 83D die gleiche Höhe auf, und eine Höhe einer oberen Endoberfläche der unterseitigen Umfangswand 83D ist niedriger als die Höhen der oberen Endoberflächen der unterseitigen Umfangswände 83A bis 83C eingerichtet.
Andererseits, wie in 7 gezeigt, umfasst der Deckelkörper 110 des oberen Deckels 100 sechs Sätze von oberseitigen Hülsenabschnitten T2 in einem Zustand, bei dem die oberseitigen Hülsenabschnitte T2 in der X Richtung angeordnet sind. Der oberseitige Hülsenabschnitt T2 erstreckt sich in die vertikale Richtung und ist aus einer Winkelhülse mit einem hohlen Innenraum gebildet. Wie in 9 gezeigt ist der oberseitige Hülsenabschnitt T2 aus vier Umfangswänden 123A bis 123D gebildet. Vier oberseitige Umfangswände 123A bis 123D stehen von einer unteren Oberfläche des Deckelkörpers 110 nach unten vor. Von den oberseitigen Umfangswänden 123A bis 123D ist ein eingekerbter Abschnitt 124 auf der oberseitigen Umfangswand 123D gebildet, die einen Übergang bzw. eine Grenze zwischen dem Auslasskanal R und dem oberseitigen Hülsenabschnitt T2 bildet. Untere Endoberflächen von vier oberseitigen Umfangswänden 123A bis 123D weisen die gleiche Höhe auf.
In dieser Ausführungsform weist der Auslasshülsenabschnitt T1 die aufgesplittete Struktur auf, die aus dem unterseitigen Hülsenabschnitt T1 und dem oberseitigen Hülsenabschnitt T2 gebildet ist. Jeder oberseitige Hülsenabschnitt T2 und jeder unterseitige Hülsenabschnitt T1 überlappen vertikal miteinander, sodass ein Auslasshülsenabschnitt T gebildet wird, wie in 10 gezeigt. Jeder Auslasshülsenabschnitt T kommuniziert mit der Zellenkammer 25 des Behälters 20 und kommuniziert mit jedem Auslasskanal R durch den eingekerbten Abschnitt 144. Mit einer derartigen Konfiguration kann ein Gas, das in jeder Zellenkammern 25 des Behälters 20 erzeugt wird, durch den Innenraum des Auslasshülsenabschnitts T strömen und kann danach in den Auslasskanal R durch den eingekerbten Abschnitt 144 strömen. Jeder unterseitige Hülsenabschnitt T1 und jeder oberseitige Hülsenabschnitt T2 weisen Endoberflächen davon auf, die durch eine thermische Verschweißung aneinandergebunden sind, umso eine Luftabdichtung des Auslasshülsenabschnitts T sicherzustellen.
(Beschreibung des Auslasskanals R)
Der Auslasskanal R ist zwischen dem mittleren Deckel 60 und dem oberen Deckel 100 für jede einzelne Zellenkammer 25 des Behälters 20 gebildet. Die jeweiligen Auslasskanäle R kommunizieren mit dem gemeinsamen Kanal U und führen eine Funktion aus, ein Gas, das von den Auslasshülsenabschnitt T herausfließt, zu veranlassen durch den gemeinsamen Kanal U zu fließen.
Nachstehend wird die Konfiguration der Auslasskanäle R spezifisch beschrieben. Wie in 8 gezeigt, weist der. Plateauabschnitt 65 des mittleren Deckels 60 eine Vielzahl von unterseitigen Kanalwänden 85A bis 85D für jede Zellenkammer 25 des Behälters 20 auf. Die Vielzahl von unterseitigen Kanalwände 85A bis 85I stehen von der oberen Oberflächenwand 65A des Plateauabschnitts 65 nach oben vor. Oberendige Oberflächen von diesen unterseitigen Kanalwänden 85A bis 85I sind so eingerichtet, dass sie die gleiche Höhe aufweisen.
Die unterseitige Kanalwand 85A ist eine Wand, die durch Verlängerung der unterseitigen Umfangswand 83A des unterseitigen Hülsenabschnitts T1 in der Richtung nach links in der Zeichnung gebildet ist, und ist kontinuierlich mit der unterseitigen Umfangswand 83A gebildet. Die unterseitige Kanalwand 85B ist eine Wand, die durch Verlängerung der unterseitigen Umfangswand 83C des unterseitigen Hülsenabschnitts T1 in der Richtung nach links in der Zeichnung gebildet ist, und ist kontinuierlich mit der unterseitigen Umfangswand 83C gebildet.
Wie in 8 gezeigt sind die unterseitigen Kanalwände 85A bis 85I eine Masse von Wänden mit unterschiedlichen Richtungen. Die unterseitigen Kanalwände 85A bis 85H sind mit anderen unterseitigen Kanalwänden 85A bis 85H verbunden. Gesehen von oben ist die gesamte Wand (die Masse der unterseitigen Kanalwände 85A bis 85I) in eine gebogene Form gebildet. Mit einer derartigen Konfiguration wird ein Pfad des Auslasskanals R in eine labyrinthartige Form mit keinen geraden Linien gebildet. Die unterseitige Kanalwand 85I erstreckt sich horizontal in der X Richtung und weist die Beziehung auf, bei der die unterseitige Kanalwand 85I auf die unterseitige Trennwand 72 in einer gegenüberliegenden Weise in der Zeitrichtung zurückgekehrt ist.
Andererseits, wie in 9 gezeigt, weist der Deckelkörper 110 des oberen Deckels 100 eine Vielzahl von oberseitigen Kanalwänden 125A bis 125D für jede einzelne Zellenkammer 25 des Behälters 20 auf. Die Vielzahl von oberseitigen Kanalwänden 125A bis 125D stehen von der unteren Oberfläche des Deckelkörpers 110 nach unten vor. Untere Endoberflächen dieser oberseitigen Kanalwände 125A bis 125I sind so eingerichtet, dass sie die gleiche Höhe aufweisen.
Die oberseitige Kanalwand 125A ist eine Wand, die durch Verlängern der oberseitigen Umfangswand 123A des oberseitigen Hülsenabschnitts T2 in der linken Richtung in der Zeichnung gebildet ist, und ist kontinuierlich mit der oberseitigen Umfangswand 123A gebildet. Die oberseitige Kanalwand 125B ist eine Wand, die durch Verlängerung der oberseitigen Umfangswand 123C des unterseitigen Hülsenabschnitts T2 in der Richtung nach links in der Zeichnung gebildet ist, und ist kontinuierlich mit der oberseitigen Umfangswand 123C gebildet.
Wie in 9 gezeigt weisen auch die oberseitigen Kanalwände 125A bis 125I eine Menge/Masse von Wänden auf, die sich in unterschiedliche Richtungen erstrecken. Die oberseitigen Kanalwände 125A bis 125H sind, in der gleichen Weise wie die unterseitigen Kanalwände 85A bis 85I, mit anderen oberseitigen Kanalwänden 125A bis 125H verbunden. Gesehen von oben ist die gesamte Wand (die Menge der oberseitige Kanalwände 125A bis 125D) in eine gebogene Form ausgebildet. Mit einer derartigen Konfiguration wird ein Pfad des Auslasskanals R in eine labyrinthartige Form mit nicht-geraden Linien ausgebildet. Die oberseitige Kanalwand 125I erstreckt sich horizontal in der X Richtung und weist die Beziehung auf, bei Der die oberseitige Kanalwand 125I auf die oberseitige Trennwand 122 in einer gegenüberliegenden Weise in der Z Richtung zugekehrt ist.
Die jeweiligen oberseitige Kanalwände 125A bis 125I entsprechen den jeweiligen unterseitigen Kanalwänden 85A bis 85I und überlappen mit einer oberen Seite der jeweiligen unterseitigen Kanalwände 85A bis 85I. Wie in 11 gezeigt bilden die unterseitige Kanalwand 85 und die oberseitige Kanalwand 125 eine Kanalwand RW. Der Auslasskanal R ist zwischen einem Paar von gegenüberliegend zugekehrten Kanalwänden RW, die Seitenwände bilden, gebildet. D. h., in dieser Ausführungsform weist die Kanalwand RW, die die Seitenwand des Auslasskanals R bildet, den aufgesplitteten Aufbau auf, der aus der oberseitige Kanalwand 125 und der unterseitigen Kanalband 85 gebildet ist. Die unterseitige Kanalwand 85 und die oberseitige Kanalwand 125 weisen Endoberflächen davon auf, die durch eine thermische Verschweißung aneinandergebunden sind, um so eine Luftabdichtung des Auslasskanals R sicherzustellen.
Der Auslasskanal R beschreibt einen Pfad, der in 9 gezeigt ist. Unter Verwendung des eingekerbten Abschnitts 124, der in der oberseitigen Umfangswand 123D des Auslasshülsenabschnitts T als ein Erlass gebildet ist, bewegt sich ein Gas zwischen der oberseitige Kanalwand 125A und der oberseitigen Kanalwand 125B in der Richtung nach links und danach wechselt das Gas seine Richtung um 90° in Richtung auf eine untere Seite hin in 9 an einer Position vor der oberseitigen Kanalwand 125C auf einer linken Seite. Dann strömt das Gas durch einen Spalt, der zwischen der oberseitigen Kanalwand 125A und der oberseitigen Kanalwand 125C gebildet ist, und danach wechselt das Gas weiter seine Richtung um 90° und fließt durch einen Spalt, der zwischen der oberseitigen Kanalwand 125A und der oberseitigen Kanalwand 125D und zwischen der oberseitigen Kanalwand 123A und der oberseitigen Kanalwand 125D gebildet ist, in der Richtung nach rechts. Danach wechselt das Gas seine Richtung auf eine hintere Seite in 9 an einer Position vor der oberseitigen Kanalwand 125C auf einer rechten Seite.
Somit fließt das Gas weiter entlang der oberseitigen Umfangswand 123C und der oberseitigen Kanalwand 125B und strömt danach durch einen Spalt, der zwischen der oberseitigen Kanalwand 125G und der oberseitige Kanalwand 125E gebildet ist, und einen Spalt, der zwischen der oberseitigen Kanalwand 125E und der oberseitigen Kanalband 125I gebildet ist, sequenziell in dieser Reihenfolge. Schließlich geht das Gas durch einen Spalt 127, der zwischen der oberseitigen Kanalwand 125I und der oberseitigen Kanalwand 125H gebildet ist, und erreicht den gemeinsamen Durchgang bzw. Kanal U. Obwohl der Auslasskanal R auf dem oberen Deckel 100 voranstehend beschrieben worden ist, nimmt der Auslasskanal R auf dem unteren Deckel 60 ebenfalls den gleichen Pfad. Ferner sind die Pfade der linken und rechten Auslasskanäle R in Bezug auf die Mitte in der X Richtung in einer Liniensymmetrie (Links- und Rechtssymmetrie) unter Verwendung der Z Achse als eine Symmetrieachse angeordnet.
In dieser Ausführungsform, wie in 8 und 9 gezeigt, ist der Auslasskanal R zwischen der unterseitigen Umfangswand 83A und der unterseitigen Umfangswand 85A und zwischen der oberseitigen Umfangswand 123A und der oberseitigen Kanalwand 125D gebildet, während die unterseitigen Umfangswände 83A bis 83C, die den unterseitigen Hülsenabschnitts T1 bilden, als ein Teil der unterseitigen Kanalwand dienen, und die oberseitigen Umfangswände 123A bis 123C, die den oberseitigen Hülsenabschnitt T2 bilden, dienen als ein Teil der oberseitigen Kanalwand.
(Beschreibung des gemeinsamen Kanals U und der kollektiven Auslassabschnitte Q)
Wie in 8 und 9 gezeigt wird der gemeinsame Kanal U zwischen der unterseitigen Trennwand 72 und der unterseitigen Kanalwand 85I und zwischen der oberseitigen Trennwand 122 und der oberseitigen Kanalwand 125I gebildet. D. h., der gemeinsamen Kanal U ist ein Kanal bzw. Durchgang, der zwischen zwei Seitenwänden gebildet wird, wobei eine Seitenwand aus der oberseitigen Trennwand 122 und der unterseitigen Trennwand 72 gebildet wird und die andere Seitenwand aus der oberseitigen Kanalwand 125I und der unterseitigen Kanalwand 85I gebildet wird. Der gemeinsame Kanal U erstreckt sich in die X Richtung, umso die jeweiligen Auslasskanäle R zu durchqueren bzw. überqueren. Eine Kanalbreite des gemeinsamen Kanal U ist über die gesamte Länge des gemeinsamen Kanal U fixiert. Der kollektive Auslassabschnitt Q ist auf beiden Endabschnitten in der X Richtung gebildet, die Anschlüsse jeweils des gemeinsamen Kanal U bilden.
Die kollektiven Auslassabschnitte Q werden zwischen dem mittleren Deckel 60 und dem oberen Deckel 100 gebildet und führen eine Funktion zum kollektiven Abgeben eines Gases, das in die kollektiven Auslassabschnitte Q von dem gemeinsamen Kanal U strömt, nach außen aus. Die kollektiven Auslassabschnitte Q sind in einem Links- und Rechtspaar vorgesehen. In Abhängigkeit von einer Umgebung, in der die Bleisäurebatterie verwendet wird, wird nur einer der zwei kollektiven Auslassabschnitte Q geöffnet und der andere der zwei kollektiven Auslassabschnitte Q wird durch einen Pfropfen, der nicht in der Zeichnung gezeigt ist, abgedichtet. In dieser Ausführungsform strömt ein Gas, welches durch die Auslasskanäle R1 bis R3 fließt, durch den gemeinsamen Kanal U und wird danach durch den kollektiven Auslassabschnitt Q auf der rechten Seite, gesehen von einer Vorderseite in der Z Richtung (einer rechten Seite in 4 und einer linken Seite in 7), nach außen abgegeben. In 8 wird eine Gasausgaberichtung mit einem Pfeil angedeutet, unter der Annahme, dass der kollektive Auslassabschnitt Q auf der linken Seite, gesehen von einer Vorderseite in der Z Richtung, nicht abgedichtet ist und geöffnet ist, ohne abgedichtet zu sein.
Genauer gesagt ist der unterseitige Hülsenabschnitt Q1 auf einer oberen Oberfläche des Plateauabschnitts 65 des mittleren Deckels 60 gebildet. Der unterseitige Hülsenabschnitt Q1 steht von einer oberen Oberflächenwand 65A des Plateauabschnitts 65 nach oben vor. Andererseits ist der oberseitige Hülsenabschnitt Q2 auf dem Deckelkörper 110 des oberen Deckels 100 gebildet. Der oberseitige Hülsenabschnitt Q2 steht von einer unteren Oberfläche des Deckelkörpers 110 nach unten vor. Wie in 9 gezeigt wird ein poröses Filter 205 in dem oberseitigen Hülsenabschnitt Q2 gespeichert. Eine untere Oberfläche des porösen Filters 205 ist über einer distalen Endoberfläche des oberseitigen Hülsenabschnitts Q2 positioniert. Das poröse Filter 205 unterdrückt die Emission von Wasserdampf und unterdrückt die Eindringung eines externen Funkens. Der kollektive Auslassabschnitt Q weist die zweigeteilte Struktur auf, die aus dem unterseitigen Hülsenabschnitt Q1 auf dem mittleren Deckel 60 und dem oberseitigen Hülsenabschnitt Q2 auf dem oberen Deckel 100 gebildet ist. Der kollektive Auslassabschnitt Q ist derart gebildet, dass der oberseitige Hülsenabschnitt Q2 auf einer oberen Seite des unterseitigen Hülsenabschnitts Q1 in einer überlappenden Weise angebracht ist. Der unterseitige Hülsenabschnitt Q1 und der oberseitige Hülsenabschnitt Q2 weisen beide Endabschnitte davon auf, die durch eine thermische Verschweißung aneinandergebunden sind, umso eine Luftabdichtung sicherzustellen.
Die unterseitige Trennwand 72 und die unterseitige Kanalwand 85I, die den gemeinsamen Durchgang bzw. Kanal U bilden, sind mit dem unterseitigen Hülsenabschnitt Q1 des mittleren Deckels 60 mithilfe der Verbindungswand 88 verbunden, und die oberseitige Trennwand 122 und die oberseitige Kanalwand 125I, die den gemeinsamen Kanal U bilden, sind mit dem oberseitigen Hülsenabschnitt Q2 des oberen Deckels 100 mithilfe der Verbindungswand 128 verbunden. Der unterseitige Hülsenabschnitt Q1 weist eine Öffnung in einem Verbindungsabschnitt auf, wo die unterseitige Trennwand 72 und die unterseitige Kanalwand 85I mit dem unterseitigen Hülsenabschnitt Q1 verbunden sind. Demzufolge kommuniziert der gemeinsame Kanal U mit dem kollektive Auslassabschnitt Q, sodass ein Gas, das durch die jeweiligen Auslasskanäle R1 bis R3 fließt, in den kollektiven Auslassabschnitte Q hinein durch den gemeinsamen Kanal U fließt.
Ein kreisförmiges zylindrisches Auslassrohr 200 ist an dem oberen Deckel 100 vorgesehen. Ein Ende des Auslassrohrs 200 ist mit dem oberseitigen Hülsenabschnitt Q2 des kollektiven Auslassabschnitts Q verbunden (kommuniziert damit), und das andere Ende des Auslassrohrs 200 dringt in den Flanschabschnitt 105 des oberen Deckels 101 und öffnet sich zur Außenseite. Demzufolge kann ein Gas, das an den kollektiven Auslassabschnitt Q von dem gemeinsamen Durchgang U zugeführt wird, durch das Auslassrohr 200 nach außen abgegeben werden.
D. h., in der Bleisäurebatterie 10 dieser Ausführungsform fließt ein Gas, das in den jeweiligen Zellenkammern 25 des Behälters 20 erzeugt wird, zunächst in die jeweiligen Auslasskanäle R von den jeweiligen Auslasshülsenabschnitten T hinein. Danach strömt das Gas durch den gemeinsamen Kanal U und fließt in den kollektiven Auslassabschnitt Q hinein und schließlich wird das Gas von dem Auslassrohr 200 nach außen abgegeben.
Wie in 8 gezeigt, ist ein Rückflussloch 82 (entsprechend zu dem „Rückflussabschnitt” der vorliegenden Erfindung) auf der oberen Oberflächenwand 65A des Plateauabschnitts 65 des mittleren Deckels 60 entsprechend zu jeder einzelnen Zellenkammer 25 des Behälters 20 gebildet. Jedes Rückflussloch 82 ist in einem Bereich positioniert, der von der unterseitigen Kanalwand 85A, der unterseitigen Umfangswand 83D, der unterseitigen Kanalwand 85B und der unterseitigen Kanalwand 85C umgeben ist. D. h., jedes Rückflussloch 82 ist in dem Auslasskanal R positioniert. In der gleichen Weise wie der Auslasshülsenabschnitt T dringt das Rückflussloch 82 vertikal in die obere Oberflächenwand 65A des Plateauabschnitts 65 ein und kommuniziert mit der Zellenkammer 25 des Behälters 20. Wie in 8 gezeigt ist das Rückflussloch 82 in einem Einlassabschnitt des Auslasskanals R angeordnet und ist an einer entferntesten Position in dem Auslasskanal R, gesehen von den gemeinsamen Kanal U, angeordnet.
Eine Neigung (ein Gradient) wird auf die obere Oberflächenwand 65A des Plateauabschnitts 65 ausgeübt, die die Bodenfläche des Auslasskanals R ist, sodass je näher eine Position auf der oberen Oberflächenwand 65A zu dem Rückflussloch 82 ist, desto niedriger die Position der Bodenfläche wird (siehe 3 und 10). Mit einer derartigen Konfiguration, wie in 10 gezeigt, ist es möglich, Lösungströpfchen V, beispielsweise Wassertröpfchen, die durch einen in einem Gas enthaltenen Wasserdampf gebildet werden, an die jeweiligen Zellenkammern 25 durch die Rückflusslöcher 82 zurückzuführen. D. h., Wasserdampf, der in einem Gas enthalten ist, das in der Zellenkammer 25 erzeugt wird, kondensiert in dem Auslasskanal R, wenn das Gas durch den Auslasskanal R strömt. Die kondensierten Lösungströpfchen V fließen in Richtung auf das Rückflussloch 82 hin, wie mit einer strichpunktierten Pfeillinie in 12 angedeutet. Demzufolge ist es möglich Lösungströpfchen V, wie beispielsweise Wasserdampf, der in dem Gas enthalten ist, an die jeweiligen Zellenkammern 25 zurückzuführen.
2. Unterdrückung eines Lecks von Lösungströpfchen V
Der Auslasskanal R kann Lösungströpfchen V in dem Durchgang bzw. dem Kanal zu der Zellenkammer 25 des Behälters 20 entlang der geneigten Bodenfläche (der oberen Oberfläche der oberen Oberflächenwand 65A des mittleren Deckels 60 in dieser Ausführungsform) zurückgeben. Demzufolge besteht keine Möglichkeit, dass die Lösungströpfchen V in der Innenseite bzw. dem Innenraum des Auslasskanals R bleiben, bis die Bleisäurebatterie 10 auf ihre Seite gestellt wird oder umgedreht wird. Jedoch besteht eine Möglichkeit, dass Wassertröpfchen V von einem Auslass des Auslassrohrs 200 lecken, wenn Vibrationen kontinuierlich auf die Bleisäurebatterie 10 ausgeübt werden, obwohl die Bleisäurebatterie 10 derart konfiguriert ist, dass die Lösungströpfchen V in dem Auslasskanal R zu der Zellenkammer 25 zurückkehren.
Im Verlauf einer Ausführung einer Studie zum Auffinden der Gründe für ein Leck der Lösungströpfchen V haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung extensiv die Bewegung der Lösungströpfchen V in dem Auslasskanal R beobachtet und haben herausgefunden, zum ersten Mal in diesem technischen Gebiet, das sich Lösungströpfchen V entlang einer Deckenoberfläche des Auslasskanals R (der unteren Oberfläche des Deckelkörpers 110 des oberen Deckels 100 in dieser Ausführungsform) bewegen, wie in 10 gezeigt, wenn Vibrationen kontinuierlich auf die Bleisäurebatterie 10 ausgeübt werden. Auf Grundlage von einer derartigen Feststellung haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung festgestellt, zum ersten Mal in diesem technischen Gebiet, das dann, wenn Vibrationen kontinuierlich an die Bleisäurebatterie 10 angelegt werden, sich Lösungströpfchen V kontinuierlich entlang einer Deckenfläche bewegen, einen Auslass des Auslassrohrs 200 erreichen und nach außen lecken.
Im Verlauf einer Identifikation eines Orts, wo Lösungströpfchen V, die sich entlang der Deckenfläche bewegen, erzeugt werden, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung ferner auch herausgefunden, dass dann, wenn Vibrationen kontinuierlich auf die Bleisäurebatterie 10 angewendet werden, Lösungströpfchen V der Elektrolytlösung W, die von der Innenseite bzw. dem Innenraum des Behälters 20 verspritzt werden, den größten Teil der Lösungströpfchen V ausmachen, die sich entlang der Deckenfläche des Auslasskanals R bewegen, und zwar im Vergleich mit Lösungströpfchen V, die als Folge eines Wasserdampfs erzeugt werden, der in einem Gas enthalten ist, das von der Innenseite des Behälters 20 abgegeben wird. Auf Grundlage von derartigen Feststellungen haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung eine Idee zur Unterdrückung eines Lecks von Lösungströpfchen V hervorgebracht, indem ein Kanal bereitgestellt wird, durch den eine Elektrolytlösung W, die von der Zellenkammern 25 des Behälters 20 verspritzt wird, minimal in den Auslasskanal R eintritt, während ein Pfad sichergestellt wird, durch den ein Gas von dem Inneren des Behälters 20 abgegeben wird.
Genauer gesagt umfasst jeder unterseitige Hülsenabschnitt T1 des mittleren Deckels 60 eine Vielzahl von Abblockungselementen 84B, 84D auf einem inneren Abschnitt des Hülsenabschnitts T1. Wie in 10 gezeigt sind insgesamt zwei Abblockungselemente 84B, 84D insgesamt auf inneren Oberflächen des Paares von unterseitigen Umfangswänden 83B, 83D gebildet, die aufeinander zugerichtet sind in einer gegenüberliegenden Weise derart, dass ein Abblockungselement 84B auf der inneren Oberfläche der unterseitigen Umfangswand 83B gebildet ist und das andere Abblockungselement 84D auf der inneren Oberfläche der unterseitigen Umfangswand 83D gebildet ist. Die Abblockungselemente 84B, 84D sind an den inneren Oberflächen der unterseitigen Umfangswände 83B, 83D befestigt und somit werden die Abblockungselemente 84B, 84D integral mit den unterseitigen Umfangswänden 83B, 83D gebildet.
Das Abblockungselement 84B steht in Richtung auf die Mitte der Hülse von der inneren Oberfläche der unterseitigen Umfangswand 83B nach innen (in 10 in der linksgerichteten Richtung) vor, und blockt einen Abschnitt eines inneren Raums des unterseitigen Hülsenabschnitts T1 ab. Ferner steht das Abblockungselement 84D in Richtung auf die Mitte der Hülse von der inneren Oberfläche der unterseitigen Umfangswand 83D nach innen (in 10 in der rechtsgerichteten Richtung) vor, und blockt einen Abschnitt des inneren Raums des unterseitigen Hülsenabschnitts T1. Querschnittsformen der Abblockungselemente 84B, 84D sind in einer im Wesentlichen trapezförmigen Form ausgebildet, bei der eine obere Oberflächenseite aus einer verjüngten Oberfläche gebildet ist, eine untere Oberflächenseite aus einer horizontalen Oberfläche gebildet ist, und Endoberflächenseite aus einer vertikalen Oberfläche gebildet ist.
Wie in 10 gezeigt sind die zwei Abblockungselemente 84B, 84D in einer beabstandeten Weise in der vertikalen Richtung angeordnet. In dieser Ausführungsform ist das Abblockungselement 84D auf einer oberen Seite positioniert und das Abblockungselement 84B ist auf einer unteren Seite positioniert.
Wie in 13 gezeigt sind zwei Abblockungselemente 84B, 84D über der gesamten Breite der jeweiligen unterseitigen Umfangswände 83B, 83D gebildet und beide Endabschnitte der Abblockungselemente 84B, 84D sind jeweils mit Wandoberflächen der unterseitigen Umfangswände 83A, 83C verbunden. Ferner sind zwei Abblockungselemente 84B, 84D an Positionen gebildet, die zueinander in der Richtung orthogonal zu dem Auslasshülsenabschnitt T, genauer gesagt in der X Richtung (in der links- und rechtsgerichteten Richtung in 13) unterschiedlich sind. Gesehen in der vertikalen Richtung (Y Richtung) gibt es keinen Bereich, wo zwei Abblockungselemente 84B, 84D mit einander überlappen, und ein winziger Spalt CL (mit einer Breite S2 in 10), gesehen in der vertikalen Richtung, ist zwischen zwei Abblockungselementen 84B, 84D gebildet, wie in 13 gezeigt. Ferner wird innerhalb des Auslasshülsenabschnitts T das Innere des Behälters 20 und der Auslassraum R so ausgebildet, dass sie miteinander über einen Kanal bzw. Durchgang kommunizieren, der gebogen ist, um so zwischen diesen zwei Abblockungselementen 84B, 84D umher verzweigt zu werden.
Unter der Annahme, dass zwei Abblockungselemente 184B, 184D auf der gleichen Höhenposition in der vertikalen Richtung (Y Richtung) des Auslasshülsenabschnitts angeordnet sind, wie für den Fall eines Vergleichsbeispiels, das in 19 gezeigt ist, ist es erforderlich, einen Raum zwischen zwei Abblockungselementen 184B, 184D so einzurichten, dass sie eine feste Breite S1 oder mehr aufweisen, was eine Abgabe eines Gases von dem Innenraum des Behälters erlaubt. Andererseits, wie für den Fall dieser in 10 gezeigt Ausführungsform, bei der zwei Abblockungselemente 84B, 84D an unterschiedlichen Höhenpositionen in einer beabstandeten Weise in der vertikalen Richtung des Auslasshülsenabschnitts T angeordnet sind, kann ein Gas abgegeben wird, während die voranstehend erwähnte feste Breite S1 unter Verwendung eines Raums zwischen zwei Abblockungselementen 84B, 84D in der vertikalen Richtung des Auslasshülsenabschnitts T sichergestellt wird. Demzufolge wird, im Vergleich mit der voranstehend erwähnten Struktur (das Vergleichsbeispiel, das in 19 gezeigt ist), wie in 10 gezeigt, ein Abstand zwischen zwei Abblockungselementen 84B, 84D, gesehen in der vertikalen Richtung (ein Abstand in der X Richtung) S2 so eingerichtet, dass er kleiner als die feste Breite S1 ist, oder der Abstand S2 kann weggelassen werden.
Mit einer derartigen Konfiguration ist es möglich einen Pfad bereitzustellen, durch den Lösungströpfchen V einer Elektrolytlösung W, die von der Zellenkammern 25 verspritzt wird, minimal in den Auslasskanal R eintreten, während ein Pfad sichergestellt wird, durch den ein Gas von der Innenseite des Behälters 20 abgegeben wird, wodurch die Lösungströpfchen V minimal an dem Auslass des Auslasshülsenabschnitts T ankommen. Deshalb ist es möglich das Eintreten von Lösungströpfchen V einer Elektrolytlösung W, die von der Zellenkammer 25 verspritzt wird, in den Auslasskanal R durch den Innenraum des Auslasshülsenabschnitts T zu unterdrücken. Demzufolge kann eine Menge der Lösungströpfchen V, die sich entlang einer Deckenoberfläche des Auslasskanals R bewegt, verringert werden und somit kann ein Leck von Lösungströpfchen V, verursacht durch Vibrationen, unterdrückt werden. Tatsächlich wurde eine Bleisäurebatterie hergestellt, bei der die Abblockungselemente 184B, 184D mit dem in 19 gezeigten Aufbau versehen sind, während eine Breite S1, erforderlich für eine Abgabe eines Gases, sichergestellt wird, und eine Abgabekammer vorgesehen ist, bei der eine Bodenfläche einen Gradienten aufweist, der in Richtung auf ein Rückflussloch hin geneigt ist. Eine derartige Bleisäurebatterie kann jedoch nicht ausreichende Widerstandseigenschaften eines Lösungslecks gegenüber Vibrationen bereitstellen.
Ferner ist in dieser Ausführungsform der Abschnitt, wo die Innenseite des Behälters 20 und der Auslasskanal R ausgebildet sind, um miteinander zu kommunizieren, an zwei Positionen vorgesehen, d. h. dem Rückflussloch 82 und dem Auslasshülsenabschnitt T. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass für den Fall, dass die Abblockungselemente 84B, 84D nicht gebildet werden, wenn Vibrationen kontinuierlich auf die Bleisäurebatterie 10 angewendet werden, ein folgendes Phänomen auftritt. Wenn Vibrationen kontinuierlich auf die Bleisäurebatterie 10 angewendet werden, dann tritt in einer anfänglichen Stufe eine Elektrolytlösung W in den Auslasskanal R von sowohl dem Rückflussloch 82 als auch dem Auslasshülsenabschnitt T ein. Da die Elektrolytlösung W, die in den Auslasskanal R eintritt, dazu neigt zu der Innenseite des Behälters 20 von dem Rückflussloch 82 zurückzukehren, wird die Elektrolytlösung W allmählich in dem Rückflussloch 82 gespeichert. Dann wird im Verlauf einer Rückkehr der Elektrolytlösung W zur Innenseite des Behälters 20 von dem Rückflussloch 82 die Elektrolytlösung W einer Gas-Flüssigkeit-Umwandlung ausgesetzt, und Luft tritt in den Auslasskanal R von der Innenseite des Behälters 20 durch den Auslasshülsenabschnitt T ein. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass in dieser Stufe des Betriebs, die Elektrolytlösung W in den Auslasskanal R von dem Auslasshülsenabschnitt T zusammen mit Luft eintritt. Durch Bereitstellung der Abblockungselemente 84B, 84D des Auslasshülsenabschnitts T, anstelle in dem Rückflussloch 82, ist es demzufolge möglich, den Eintritt der Elektrolytlösung W, die von der Innenseite des Behälters 20 verspritzt wird, in den Auslasskanal R hinein stark zu verhindern, und somit kann ein Leck von Lösungströpfchen V, verursacht durch Vibrationen, weiter effektiv unterdrückt werden.
3. Aufbau einer Spritzgussform
14 ist eine Querschnittsansicht einer Spritzgussform zum Ausformen des mittleren Deckels durch ein Spritzgussverfahren, und 15 ist eine Ansicht, die einen Abschnitt der Spritzgussform in einer vergrößerten Weise zeigt. Wie in 14 gezeigt ist die Spritzgussform 300 aus einer unteren Gussform 310 und einer oberen Gussform 320 gebildet. In dieser Ausführungsform wird die untere Gussform 310 als eine feste Gussform verwendet und die obere Gussform 320 wird als eine bewegbare Gussform verwendet. Beide Gussformen 310, 320 können durch Betätigung einer Gussform-Befestigungseinrichtung, die in der Zeichnung nicht gezeigt ist, aneinander befestigt und miteinander verschlossen werden. Ein Hohlraum (hohler Abschnitt) 350 mit der gleichen Form wie die Form des mittleren Deckels 60 ist zwischen einer oberen Oberfläche der unteren Gussform 310 und einer unteren Oberfläche der oberen Gussform 320 gebildet. Durch Befüllen des Innenraums des Hohlraums 350 mit einem geschmolzenen Harz von einem Einspritzer, der in der Zeichnung nicht gezeigt ist, und durch Abkühlen und Verfestigen des geschmolzenen Harzes kann der mittlere Deckel 60 ausgeformt werden.
Wie in 15 gezeigt weist die Gussform 300 einen Kern 330 (einen vorstehenden Abschnitt für die Ausformung) auf. Der Kern 330 ist vorgesehen, um eine innere Oberfläche des unterseitigen Hülsenabschnitts T1, d. h. innere Umfangswände der unterseitigen Umfangswände 83A bis 83D und die Abblockungselemente 84B, 84D, auszuformen. Der Kern 330 ist in einen unteren Kern 315, der auf der unteren Gussform 310 gebildet ist, und einen oberen Kern 325, der auf der oberen Gussform 320 gebildet ist, aufgeteilt. Beide Kerne 315 und 325 sind so positioniert, dass sie in einer gegenüberliegenden Weise in der vertikalen Richtung aufeinander zugekehrt sind.
Wie in 15 gezeigt, sind der untere Kern 315 und der obere Kern 325 voneinander durch eine gerade Linie L1, die distale Enden von zwei Abblockungselementen 84B, 84D verbindet, genauer gesagt, durch die gerade Linie L1, die ein unteres Ende P1 des Abblockungselements 84D und ein oberes Ende P2 des Abblockungselements 84B verbindet, vertikal getrennt. Mit anderen Worten, es wird der Aufbau angewendet, bei dem der untere Kern 315 und der obere Kern 325 miteinander auf der geraden Linie L1 überlappen, wenn die Gussformen geschlossen werden.
Wie voranstehend beschrieben sind die Positionen der Abblockungselemente 84B, 84D voneinander in der X Richtung versetzt und es gibt keinen Bereich, wo die Abblockungselemente 84B, 84D miteinander überlappen. Mit der Bereitstellung des Aufbaus, bei dem zwei Kerne, d. h. der obere und der untere Kern 315, 325, vertikal voneinander unter Verwendung der geraden Linie L1 als eine Grenze getrennt sind, können demzufolge durch Entfernung von Gussformen in der vertikalen Richtung, gleichzeitig mit der Ausformung des mittleren Deckels 60, zwei Abblockungselemente 84B, 84D integral mit den unterseitigen Umfangswänden 83B, 83D ausgeformt werden. Demzufolge ist es möglich, leicht die Abblockungselemente 84B, 84D innerhalb des unterseitigen Hülsenabschnitts T1 zu bilden. Ferner können im Vergleich mit einem Fall, bei dem die Abblockungselemente 84B, 84D durch Elemente ausgeformt werden, die getrennt von den unterseitigen Umfangswänden 83B, 83D der unterseitigen Hülsenwand T1 sind, Kosten reduziert werden.
Eine integrale Ausformung der Abblockungselemente 84B, 84D ist eine Ausformung, die nur durch Ausbilden des unterseitigen Auslasshülsenabschnitts T1 des mittleren Deckels 60 in eine Form, die sich in der vertikalen Richtung öffnet, möglich ist. Zum Beispiel ist eine derartige integrale Ausformung ein besonderer Effekt, der durch ein Hülsenelement mit einer Deckenoberfläche, die abgedichtet ist, wie beispielsweise einem Flüssigkeitspfropfen, nicht erreicht werden kann, sogar wenn die gleiche Hülsenform angewendet wird.
4. Beschreibung von Vorteilen
Durch Ausbildung der Abblockungselemente 84B, 84D auf dem Auslasshülsenabschnitt T ist es möglich einen Pfad bereitzustellen, durch den Lösungströpfchen V einer Elektrolytlösung W, die von der Zellenkammer 25 verspritzt wird, minimal in den Auslasskanal R eintreten, während ein Pfad sichergestellt wird, durch den ein Gas von dem Inneren des Behälters 20 abgegeben wird, wodurch die Lösungströpfchen V einer Elektrolytlösung W, die von der Zellenkammer 25 verspritzt werden, minimal den Auslass des Auslasshülsenabschnitts T erreichen. Demzufolge ist es möglich den Eintritt von Lösungströpfchen V einer Elektrolytlösung W, die von der Zellenkammern 25 verspritzt werden, in den Auslasskanal R hinein zu unterdrücken. Demzufolge kann eine Menge von Lösungströpfchen V, die sich entlang einer Deckenoberfläche des Auslasskanals R bewegen, verringert werden und somit kann ein Leck von Lösungströpfchen V, verursacht durch Vibrationen, unterdrückt werden.
Ferner sind in der Konfiguration der Bleisäurebatterie 10 dieser Ausführungsform die Abblockungselemente 84B, 84D an inneren Oberflächenwänden der unterseitigen Umfangswände 83B, 83D fixiert. Für den Aufbau zum Fixieren der Abblockungselemente 84B, 84D kann zum Beispiel der Aufbau verwendet werden, bei dem ein fester Schaft (in der Zeichnung nicht gezeigt) an einem Mittenabschnitt des Auslasshülsenabschnitts T vorgesehen ist, und die Abblockungselemente 84B, 84D an dem festen Schaft befestigt sind. Wenn ein derartiger Aufbau angewendet wird, nimmt jedoch die Anzahl von Teilen zu, sodass der Auslasshülsenabschnitt T eine große Größe einnimmt. In Übereinstimmung mit der Bleisäurebatterie 10 dieser Ausführungsform ist es nicht erforderlich, einen derartigen festen Schaft innerhalb des Auslasshülsenabschnitts T bereitzustellen, und somit kann die Anzahl von Teilen klein gehalten werden und der Auslasshülsenabschnitt T kann miniaturisiert werden, d. h. die Hülse kann fein (klein) gemacht werden. Durch Miniaturisierung des Auslasshülsenabschnitts T wird die gesamte Länge des Auslasskanals R verlängert bzw. länglich und somit werden der gemeinsame Kanal U und der kollektive Auslassabschnitt Q weg von dem Auslasskanal R angeordnet, wodurch Lösungströpfchen V minimal lecken.
Ferner ist in der Konfiguration der Bleisäurebatterie 10 dieser Ausführungsform der Auslasskanal R für jede einzelne Zellenkammer 25 des Behälters 20 vorgesehen. Mit einer derartigen Konfiguration kann ein Gas, das von jeder Zellenkammer 25 erzeugt wird, durch jeden Auslasskanal R nach außen abgegeben werden. Ferner können Lösungströpfchen V im Innenraum des Auslasskanals R an jede Zellenkammer 25 durch das Rückflussloch 82 zurückgeführt werden. D. h., sämtliche Lösungströpfchen V, die in dem Auslasskanal R kondensieren, werden veranlasst, an die ursprüngliche Zellenkammer 25 zurückzukehren, und somit ist es möglich, eine Menge einer Elektrolytlösung W davon abzuhalten, zwischen den jeweiligen Zellenkammern 25 ungleichförmig zu werden.
<Ausführungsform 2>
Eine Ausführungsform 2 wird unter Bezugnahme auf 16 und 17 beschrieben.
Die Ausführungsform 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform 1 dahingehend, dass innere Umfangswände von unterseitigen Umfangswänden 183B, 183D, die einen unterseitigen Hülsenabschnitt T1 eines mittleren Deckels 60 bilden, in eine verjüngte Oberfläche ausgebildet sind. Genauer gesagt, wie in 16 gezeigt, ist ein Abblockungselement 84B integral auf einer inneren Oberflächenwand der unterseitigen Umfangswand 183B gebildet, und ein Abblockungselement 84D ist integral auf einer inneren Umfangswand der unterseitigen Umfangswand 183D gebildet.
Wie in 16 gezeigt ist die innere Umfangswand der unterseitigen Umfangswand 183B derart gebildet, dass eine erste Verjüngung Tal, die eine obere Öffnung F1 in Richtung eines oberen Endes der Hülse ausweitet, auf eine obere Seite des Abblockungselements 84B (eine obere Seite eines Punktes P3) unter Verwendung des Abblockungselements 84B als eine Grenze angewendet, und eine zweite Verjüngung Ta2, die eine untere Öffnung F2 in Richtung auf ein unteres Ende der Hülse ausdehnt bzw. ausweitet, ist auf eine untere Seite des Abblockungselements 84B (eine untere Seite eines Punktes P4) unter Verwendung des Abblockungselements 84B als eine Grenze angewendet.
In der gleichen Weise ist die innere Umfangswand der unterseitigen Umfangswand 183D so gebildet, dass eine erste Verjüngung Tal, die die obere Öffnung F1 in Richtung auf das obere Ende der Hülse erweitert, auf eine untere Seite des Abblockungselements 84D (eine obere Seite eines Punktes P5) unter Verwendung des Abblockungselements 84D als eine Grenze angewendet, und eine zweite Verjüngung Ta2, die die untere Öffnung F2 in Richtung auf das untere Ende der Hülse erweitert, ist auf eine untere Seite des Abblockungselements 84D (eine untere Seite eines Punktes P6) unter Verwendung des Abblockungselements 84D als eine Grenze angewendet.
Durch Anwendung der ersten Verjüngung Tal und der zweiten Verjüngung Ta2 auf die inneren Umfangswände der unterseitigen Umfangswand 183B, 183D, kann ein geformtes Produkt (der unterseitige Hülsenabschnitt T1 des mittleren Deckels 60) leicht von einem unteren Kern 415 einer unteren Gussform 410 und einem oberen Kern 425 einer oberen Gussform 420, gezeigt in 17, entfernt werden. Ferner ist eine Seite des oberen Abschnitts des unterseitigen Hülsenabschnitts T1 (eine obere Seite, die die Abblockungselemente 84B, 84D als eine Grenze verwenden) in eine konische Form ausgebildet, die sich nach oben erweitert, und somit fallen Lösungströpfchen V leicht, wodurch eine Rückflusseigenschaft von Lösungströpfchen an eine Zellenkammer 25 verbessert wird.
<Andere Ausführungsformen>
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform mit der voranstehend beschriebenen Beschreibung und den Zeichnungen beschränkt. Zum Beispiel fallen die folgenden Ausführungsformen ebenfalls in einen technischen Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.

(1) In den oben erwähnten Ausführungsformen 1 und 2 sind als ein Beispiel der Abblockungselemente die Abblockungselemente 84B, 84D mit trapezförmigem Querschnitt beispielhaft dargestellt. Jedoch können zum Beispiel die Abblockungselemente 284B, 284D aus einem plattenartigen Element gebildet werden, wie in 18 gezeigt. Ferner ist es nicht immer erforderlich, dass die Abblockungselemente 284B, 284D integral mit dem Auslasshülsenabschnitt T gebildet werden, und die Abblockungselemente 284B, 284D können als Elemente getrennt von dem Auslasshülsenabschnitt T gebildet werden. Ferner sind in den voranstehend erwähnten Ausführungsformen 1, 2 zwei Abblockungselemente 84B, 84D derart konfiguriert, dass die Positionen der Abblockungselemente 84B, 84D zueinander in einer Richtung orthogonal zu dem Auslasshülsenabschnitt T (der X Richtung) versetzt sind, sodass kein Bereich vorhanden ist, an dem die Abblockungselemente 84B, 84D einander überlappen, gesehen in einer vertikalen Richtung (Y Richtung). Jedoch, wie in 18 gezeigt, ist es ausreichend, wenn die Abblockungselemente 284B, 284D einen Teil eines inneren Raums des Auslasshülsenabschnitts T abblocken, und ein Bereich kann vorgesehen werden, wo die Abblockungselemente 284B, 284D teilweise miteinander überlappen, gesehen in der vertikalen Richtung (Y Richtung). Noch weiter kann die Anzahl von Abblockungselementen 284B, 284D mehrere sein und die Anzahl der Abblockungselemente 284B, 284D kann drei oder mehrere sein.
(2) In den voranstehend erwähnten Ausführungsformen 1 und 2 ist der Auslasshülsenabschnitt T in eine angewinkelte Hülsenform ausgebildet. Jedoch kann der Auslasshülsenabschnitt T in eine kreisförmige Hülsenform ausgebildet werden. Wenn der Auslasshülsenabschnitt T in eine kreisförmige Hülsenform ausgebildet wird, dann können die Abblockungselemente in eine bogenförmige Form ausgebildet werden und die Positionen der Abblockungselemente können zueinander in einer Umfangsrichtung versetzt werden. Wenn die Anzahl von Abblockungselementen zum Beispiel drei ist, können drei Abblockungselemente angeordnet werden, indem sie zueinander unter einem Winkel von 120° in einer Umfangsrichtung versetzt werden, während Positionen der Abblockungselemente zueinander in einer vertikalen Richtung versetzt werden.
(3) In den voranstehend erwähnten Ausführungsformen 1 und 2 ist der Fall beispielhaft dargestellt, bei dem die Abblockungselemente 84B, 84D an den inneren Umfangswänden der unterseitigen Umfangswände 83B, 83D befestigt sind. Hinsichtlich des Verfahrens zur Befestigung der Abblockungselemente können jedoch andere Verfahren als das in den Ausführungsformen beispielhaft beschriebene Verfahren verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Befestigungsschaft, der sich in einer vertikalen Richtung erstreckt, auf einem Mittenabschnitt des unterseitigen Hülsenabschnitts T1 gebildet sein, und die Abblockungselemente 84B, 84D können an dem Befestigungsschaft befestigt werden.
(4) In den voranstehend erwähnten Ausführungsformen 1 und 2 wird der Fall beispielhaft dargestellt, bei dem der Auslasshülsenabschnitt T den aufgesplitteten Aufbau, gebildet aus dem unterseitigen Hülsenabschnitt T1 auf dem mittleren Deckel 60 und dem oberseitigen Hülsenabschnitt T2 auf dem oberen Deckel 100, aufweist. Jedoch kann der Auslasshülsenabschnitt T den integralen Hülsenaufbau anstelle des vertikal aufgesplitteten Aufbaus aufweisen. Zum Beispiel kann der unterseitige Hülsenabschnitt T1 aus einer Hülse gebildet sein, die sich um einen Betrag entsprechend zu einer Länge des oberseitigen Hülsenabschnitts T2 erstreckt, und der Auslasshülsenabschnitt T kann aus nur dem unterseitigen Hülsenabschnitt T1 gebildet sein. Wenn der Auslasshülsenabschnitt T aus nur dem unterseitigen Hülsenabschnitt T1 gebildet ist, kann eine Luftabdichtung durch eine Verschweißung eines oberendigen Abschnitts des unterendigen Hülsenabschnitts T1 mit einer unteren Oberfläche des Deckelkörpers 110 des oberen Deckels 100 aufrechterhalten werden.
(5) In den voranstehend erwähnten Ausführungsformen 1 und 2 wird beispielhaft der Fall dargestellt, bei dem die Kanalwand RW, die die Seitenwand des Auslasskanals R bildet, den aufgesplitteten Aufbau aufweist, der aus der unterseitigen Kanalwand 85 auf dem mittleren Deckel 60 und der oberseitigen Kanalwand 125 auf dem oberen Deckel 100 gebildet ist. Die Kanalwand RW kann aus dem Einzelwandaufbau anstelle dem vertikal aufgesplitteten Aufbau gebildet sein. Zum Beispiel kann die oberseitige Kanalwand 125 aus einer Wand gebildet sein, die sich um einen Betrag entsprechend zu einer Länge der unterseitigen Kanalwand 85 erstreckt, und die Kanalwand RW kann aus nur der oberseitigen Kanalwand 125 auf dem oberen Deckel 100 gebildet sein. Wenn die Kanalwand RW aus nur der oberseitige in Kanalwand 125 gebildet ist, kann eine Luftabdichtung durch Verschweißung eines unteren Endabschnitts der oberseitigen Kanalwand 125 an einer oberen Oberflächenwand 65A des Plateauabschnitts 65 des mittleren Deckels 60 aufrechterhalten werden. In dieser Weise kann die Seitenwand des gemeinsamen Kanals U und des kollektiven Auslassabschnitts Q auch die Einzelwandstruktur heranziehen, bei der die Wand nur auf dem oberen Deckel 100 gebildet ist, anstelle der vertikal aufgesplitteten Struktur.
(6) In den voranstehend erwähnten Ausführungsformen wird die Konfiguration beispielhaft dargestellt, bei der ein Gas, das in den jeweiligen Zellenkammern 25 erzeugt wird, an den kollektiven Auslassabschnitt Q durch den jeweiligen Auslasskanal R und den gemeinsamen Kanal U zugeführt wird und das Gas kollektiv von dem Auslassrohr 200 abgegeben wird. D. h., ein Aufbau wird herangezogen, bei dem der Auslasskanal R so ausgebildet ist, dass er mit der Außenseite über den gemeinsamen Kanal U, den kollektiven Auslassabschnitt Q und das Auslassrohr 200 kommuniziert. Jedoch kann der Auslasskanal R den Aufbau aufweisen, bei dem der Kanalausgang direkt mit der Außenseite als eine Auslassöffnung kommuniziert. D. h., der Auslasskanal R kann derart konfiguriert sein, dass ein in jeder Zellenkammer 25 erzeugtes Gas individuell von der Auslassöffnung, die in jedem Auslasskanal R gebildet ist, abgegeben wird.
(7) In den voranstehend erwähnten Ausführungsformen 1 und 2 ist die Konfiguration beispielhaft dargestellt, bei der die Vielzahl von Zellenkammern 25 in dem Behälter 20 gebildet sind. Jedoch kann der Behälter 20 konfiguriert sein, um nicht die Zellenkammern 25 zu enthalten.
(8) In den voranstehend erwähnten Ausführungsformen 1 und 2 wird der Auslasskanal R beispielhaft als ein Beispiel eines „Auslassraums” der vorliegenden Erfindung dargestellt. Jedoch ist es ausreichend, dass der Auslassraum ein Raum ist, der mit der Außenseite kommuniziert und bei dem ein Gas durch den Auslassraum abgegeben werden kann. Zum Beispiel kann eine Abgabekammer, die mit der Außenseite kommuniziert, für jede einzelne der Zellenkammern zwischen dem mittleren Deckel 60 und dem oberen Deckel 100 vorgesehen sein, und die Auslasskammer kann als ein Auslassraum verwendet werden.
(9) In den voranstehend erwähnten Ausführungsformen 1 und 2 wird beispielhaft der Auslasshülsenabschnitt T als ein Beispiel eines „Hülsenelements” der vorliegenden Erfindung dargestellt. Jedoch ist es ausreichend, dass das Hülsenelement konfiguriert ist, um den Auslasskanal (den Auslassraum) R und die Zellenkammern 25 des Behälters 20 zu veranlassen, miteinander zu kommunizieren. Zum Beispiel kann eine Kommunikationshülse (in der Zeichnung nicht gezeigt), die bewirkt, dass der Auslasskanal R und die Zellenkammern 25 miteinander kommunizieren, auf der oberen Oberflächenwand 65A des Plateauabschnitts 65 des mittleren Deckels 60 gebildet sein. In diesem Fall kann die Konfiguration angewendet werden, bei der die Abblockungselemente (in der Zeichnung nicht gezeigt) in der Innenseite der Kommunikationshülse vorgesehen werden können.
(10) In den voranstehend erwähnten Ausführungsformen 1 und 2 wird beispielhaft der Fall dargestellt, bei dem das Deckelelement 50 die aufgesplittete Konfiguration, gebildet aus dem mittleren Deckel 60 und dem oberen Deckel 100, aufweist. Jedoch ist es ausreichend, das Deckelelement 50 konfiguriert ist, um den Auslassraum, der mit der Außenseite kommuniziert, und das Hülsenelement, das mit der Zellenkammer des Behälters kommuniziert, zu enthalten und kann aus einem Deckel mit einem integralen Aufbau gebildet sein, bei dem der mittlere Deckel 60 und der obere Deckel 100 integral miteinander ausgebildet sind.
(11) In den voranstehend erwähnten Ausführungsformen 1 und 2 ist die Konfiguration beispielhaft dargestellt, bei der die Abblockungselemente 84B, 84D auf dem Auslasshülsenabschnitt T gebildet sind. Jedoch kann ein Abblockungselement auch in dem Rückflussloch 82 gebildet sein. Ferner kann ein Abblockungselement nicht auf dem Auslasshülsenabschnitt T gebildet sein und das Abblockungselement 84 kann nur in einem Rückflussabschnitt zum Zurückführen von Lösungströpfchen V an den Behälter 20 gebildet sein. D. h., das Abblockungselement 84 kann in der Innenseite des Rückflussabschnitts gebildet sein, der in eine Hülsenform (ein Beispiel eines Hülsenelements) ausgebildet ist.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 5521390 [0002]

Claims

Bleisäurebatterie, umfassend: ein Energieerzeugungselement; eine Elektrolytlösung; einen Behälter, der das Energieerzeugungselement und die Elektrolytlösung aufnimmt; und ein Deckelelement, welches konfiguriert ist, um den Behälter abzudichten und in dem ein Auslassraum und ein Hülsenelement gebildet sind, wobei der Auslassraums mit einer Außenseite kommuniziert, und wobei eine Innenseite des Behälters mit dem Auslassraum über das Hülsenelement kommuniziert, wobei eine Bodenfläche des Auslassraums geneigt ist, sodass eine Lösung in dem Raum zu der Innenseite des Behälters zurückgekehrt; und wobei das Hülsenelement eine Vielzahl von Abblockungselementen aufweist, die in einer beabstandeten Weise in einer Erstreckungsrichtung des Hülsenelements angeordnet sind, und die Innenseite des Behälters mit dem Auslassraum über einen Raum kommuniziert, der zwischen der Vielzahl von Abblockungselementen gebildet ist.
Bleisäurebatterie nach Anspruch 1, wobei das Deckelelement umfasst: einen Rückflusspfad zum Zurückführen der Lösung in dem Auslassraum zu der Innenseite des Behälters; und einen Auslassabschnitt, der getrennt von dem Rückflussabschnitt vorgesehen ist und bewirkt, dass der Auslassraums und die Innenseite des Behälters miteinander kommunizieren; und wobei der Auslassabschnitt aus dem Hülsenelement mit der Vielzahl von Abblockungselementen gebildet ist.
Bleisäurebatterie nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Deckelelement umfasst: einen mittleren Deckel, der den Behälter abdeckt; und einen oberen Deckel, der an einen oberen Abschnitt des mittleren Deckels in einer überlappenden Weise gebunden ist; wobei das Hülsenelement auf dem mittleren Deckel gebildet ist und wobei die Vielzahl von Abblockungselementen, die in dem Hülsenelement angeordnet sind, konfiguriert sind, um miteinander, gesehen in der Erstreckungsrichtung des Hülsenelements, nicht zu überlappen.
Bleisäurebatterie nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Elektrolytlösung erlaubt wird in dem Behälter zu fließen.