JP2000357501A

JP2000357501A - 制御弁式鉛電池

Info

Publication number: JP2000357501A
Application number: JP11166916A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Arakawa; 正博荒川; Takeshi Kameda; 毅亀田; Yoshihiro Eguchi; 能弘江口; Takahide Nakayama; 恭秀中山
Original assignee: Yuasa Corp; Yuasa Battery Corp
Current assignee: Yuasa Corp
Priority date: 1999-06-14
Filing date: 1999-06-14
Publication date: 2000-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】電池内の気密性の向上に寄与でき、自動車用
の３６Ｖ系に適した電池の構造を提供する。【解決手段】蓋２の上面に正極端子３と負極端子５と
を有し、各セルに通じる注液口６と排気口９とが個別に
正極端子３と負極端子５との間に設けられ、前記注液口
６と排気口９とを異なる口径にするとともに、注液口６
と排気口９に少なくとも一つが同じ直径の排気弁１０、
防爆フィルター１１、キャップ１２を装着し、注液口６
を開放させる内圧が排気口９を開放させる内圧より大き
くなるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は制御弁式鉛電池に関
するもので、さらに詳しく言えば、電池内の気密性が確
保でき、高い信頼性が得られる電池の構造に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来の制御弁式鉛電池は、未化成の正極
板および負極板を微細ガラスマット製のセパレータを介
在させて積層し、同極性の極板同士をストラップによっ
て接続して極板群とし、これを電槽の各セルに収納する
とともにセル間を隔壁を介して接続し、該電槽には、両
端に設けた正極端子および負極端子が挿通する端子孔と
各セルに対応して設けた注液口および排気口とを有する
蓋が溶着された後、前記注液口から電解液が注入され、
温度を調整しながら電槽化成を行い、終了後前記注液口
に栓をし、これを溶融させて注液口を閉塞するととも
に、排気口には排気弁、防爆フィルター、キャップが装
着されて完成されていた。

【０００３】上記した電槽化成は、未化成の正極板およ
び負極板に保持された活物質の充電を目的とするもので
あるが、電解液中の水の電気分解や蒸発といった副反応
を伴い、電槽化成の終了時には電解液の比重が上昇して
しまうため、電槽化成の開始時に各セルの上部空間に余
分に注水しておくといったことが行われている。

【０００４】一方、上記した制御弁式鉛電池は、近年、
体積エネルギー密度の向上が求められているため、電池
全体の体積に対する上部空間の占有比率が小さくなって
きており、その結果、電槽化成の進行によるガスの発生
とともに多量の電解液ミストが電池の外部に飛散する傾
向が顕著になってきている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した制御弁式鉛電
池では、電槽化成の終了後、次工程で注液口の閉塞を完
全に行うために、注液口の近傍に付着した電解液を、コ
ンプレッサーによって吹き飛ばすか、布によって拭き取
るかしていたが、前者の方法では、注液口の内壁に付着
した電解液までは完全に除去することができないという
問題があり、後者の方法では、そのための工数が増大す
るという問題があった。

【０００６】また、上記した電解液の除去は、従来は、
多くてもセル数が６セルの１２Ｖ系の電池であったが、
近年、自動車の電装品用の電源としてセル数が１８セル
の３６Ｖ系の電池が注目されてきており、このような電
池に対して上記した方法で電解液を除去していると、前
者の方法であれば、閉塞が不完全になって気密不良によ
る電池の信頼性の低下の原因が増大し、後者の方法であ
れば、工数がさらに増大するという問題を生起させるこ
とは明らかであった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、蓋の上面に正極端子と負極
端子とを有し、各セルに通じる注液口と排気口とが個別
に前記正極端子と負極端子との間に設けられた制御弁式
鉛電池において、注液口と排気口とは異なる口径であ
り、この注液口と排気口とに少なくとも一つが同じ直径
の排気弁、防爆フィルター、キャップを装着し、注液口
を開放させる内圧が排気口を開放させる内圧より大きく
なるようにしたことを特徴とするものであり、これによ
り、通常の使用条件下では電池内の気密性が確保でき、
内圧が高くなる使用条件下では排気口に装着された排気
弁によって過剰にガスが放出されることなく内圧の調整
ができる機能を容易に実現することができる。

【０００８】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の制御弁式鉛電池において、正極端子または負極端子
の少なくとも一方の近傍に、蓋の上面から突出した液絡
防止堰が設けられ、この液絡防止堰によって正極端子ま
たは負極端子が包囲されていることを特徴とするもので
あり、これにより、注液時、化成時、排気時に電解液が
飛散しても、正極端子と負極端子との液絡が防止でき
る。

【０００９】また、請求項３記載の発明は、請求項１ま
たは２記載の制御弁式鉛電池において、注液口と排気口
の近傍に凹部が設けられ、この凹部の一部が蓋の端縁部
に開放されていることを特徴とするものであり、これに
より、注液時、化成時、排気時に飛散した電解液は凹部
を通って蓋の端縁部から流出するので、蓋の上面に電解
液が滞留することはなくなり、液絡が防止できる。

【００１０】また、請求項４記載の発明は、請求項１〜
３のいずれか一項記載の制御弁式鉛電池において、注液
口、排気口は周縁に設けられた凸部によって包囲され、
この凸部で包囲された内側を凹部に通じるようにしたこ
とを特徴とするものであり、これにより、注液時、化成
時、排気時に飛散した電解液による液絡を確実に防止す
ることができる。

【００１１】また、請求項５記載の発明は、請求項１〜
４のいずれか一項記載の制御弁式鉛電池において、各セ
ルに通じる注液口、排気口全体を覆う上蓋を有し、この
上蓋に貫通穴が設けられていることを特徴とするもので
あり、これにより、注液口、排気口から電解液が外部に
飛散するのを防止することができるとともに、注液口、
排気口と上蓋との間の空間にガスが滞留することも防止
することができる。

【００１２】また、請求項６記載の発明は、請求項１〜
５のいずれか一項記載の制御弁式鉛電池において、該電
池はセル数が１８である３６Ｖ系電池であることを特徴
とするものであり、これにより、３６Ｖ系電池を自動車
の電装品に電力を供給するための電源として普及させる
のに寄与できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態に
基づいて説明する。

【００１４】図１は本発明の実施の形態に係る制御弁式
鉛電池を示し、（ａ）はその平面図の要部、（ｂ）はそ
のＡ−Ａ部の断面図である。

【００１５】前記制御弁式鉛電池の特徴は、図１に示し
た如く、電槽を覆う蓋２の上面に正極端子３と負極端子
５とを有し、各セルに通じる注液口６と排気口９とが個
別に前記正極端子３と負極端子５との間に設けられ、か
つ前記注液口６と排気口９とは口径が異なり、この注液
口６と排気口９とに、少なくとも一つが同じ直径の排気
弁１０、防爆フィルター１１、キャップ１２を装着し、
注液口６を開放させる内圧が排気口９を開放させる内圧
より大きくなるようにしたことである。

【００１６】上記した、注液口６を開放させる内圧を排
気口９を開放させる内圧より大きくする方法としては、
注液口６と排気口９とが筒状に突出した形状であり、こ
れに排気弁１０、防爆フィルター１１、キャップ１２の
少なくとも一つを冠着するものであれば、注液口６の直
径ｂを排気口９の直径ａより大きくしておき、注液口６
に冠着させる排気弁１０、防爆フィルター１１、キャッ
プ１２と同じ直径のもの、好ましくは排気弁１０のみが
同じ直径のものを排気口９に冠着させればよく、注液口
６と排気口９とに、排気弁１０、防爆フィルター１１、
キャップ１２の少なくとも一つを挿着するものであれ
ば、注液口６の直径ｂを排気口９の直径ａより小さくし
ておき、排気口９に挿着させる排気弁１０、防爆フィル
ター１１、キャップ１２と同じ直径のもの、好ましくは
排気弁１０のみが同じ直径のもの注液口６に挿着させれ
ばい。

【００１７】これにより、通常の使用条件下では電池内
の気密性を確保することができるとともに、充電末期な
どの内圧が高くなる使用条件下では注液口６は閉塞した
ままで排気口９に挿着した排気弁１０によって過剰にガ
スが放出されることなく内圧の調整を行うことができ
る。

【００１８】上記した実施の形態では、図示した如く、
前記正極端子３または負極端子５の少なくとも一方の近
傍に、蓋２の上面から突出した液絡防止堰４を設け、こ
の液絡防止堰４によって正極端子３または負極端子５を
包囲することができ、注液時、化成時、排気時に電解液
が飛散した電解液が正極端子３または負極端子５の近傍
に移動するのを阻止し、正極端子３と負極端子５との液
絡の防止を図ることができる。

【００１９】また、上記した実施の形態は、電池のセル
の配置が２列のものであるが、図示した如く、第１列の
注液口６１と第２列の注液口６２との間に凹部７を設
け、この凹部７の一部を蓋２の端縁部２１に開放し、注
液時、化成時、排気時に飛散した電解液を蓋２の端縁部
２１から流出させるようにすることができる。

【００２０】前記凹部７は、第１列の注液口６１と第２
列の注液口６２との間に設けているが、各行のセルとセ
ルの間に設けてもよい。

【００２１】なお、前記凹部７は、注液時、化成時、排
気時に飛散した電解液を蓋２の端縁部２１から流出させ
るためのものであるが、注液時、化成時の液絡を確実に
防止するために、凹部７を板状の壁体の嵌合のために用
いて注液や化成を行い、終了後壁体を撤去する構造にし
たり、前述した壁体がヒンジによって凹部７に取り付け
られたものを用いて注液や化成を行い、終了後該壁体を
ヒンジから除去すれば凹部７が形成される構造にしてお
くこともできる。

【００２２】さらに、前記注液口６１，６２、排気口９
１，９２は、周縁に設けたヒートシール代１３−１と中
央に設けたヒートシール代１３−２に上蓋をヒートシー
ルすることによって全体を覆い、この上蓋の第１列の注
液口６１、第１列の排気口９１側と第２列の注液口６
２、第２列の排気口９２側とに貫通穴を設けておけば、
注液口６１，６２、排気口９１，９２から電解液が飛散
しても液絡を確実に防止することができるとともに、注
液口６１，６２、排気口９１，９２と上蓋との間の空間
にガスや空気が滞留するのを防止できる。なお、前記ヒ
ートシール代１３−２は、凹部７にヒンジによって取り
付けられた壁体を除去した跡を利用するものであっても
よい。

【００２３】図２は本発明の他の実施の形態に係る制御
弁式鉛電池を示し、（ａ）はその平面図の要部、（ｂ）
はそのＡ−Ａ部の断面図である。

【００２４】前記制御弁式鉛電池は、図２に示した如
く、各セルに通じる注液口６および排気口９の周縁が凸
部８によって包囲され、この凸部８によって包囲された
内側を凹部７に通じるようにしたことを特徴とする。

【００２５】上記した実施の形態によれば、隣接する注
液口６同士の間および排気口９同士の間での液絡も防止
することができるので、３６Ｖ系電池のような高電圧タ
イプの電池に特に適合させることができる。

【００２６】また、この実施の形態の電池であっても、
凹部７を板状の壁体の嵌合のために用いて注液や化成を
行い、終了後壁体を撤去する構造にしたり、前述した壁
体がヒンジによって凹部７に取り付けられたものを用い
て注液や化成を行い、終了後該壁体をヒンジから除去す
れば凹部７が形成される構造にすることもできる。

【００２７】また、この実施の形態の電池であっても、
注液口６１，６２、排気口９１，９２は、周縁に設けた
ヒートシール代１３−１と中央に設けたヒートシール代
１３−２と各注液口６１，６２、排気口９１，９２の間
に設けたヒートシール代１３−３に上蓋をヒートシール
することによって全体を覆い、この上蓋の各注液口６
１，６２、排気口９１，９２に対応させて貫通穴を設け
ておけば、注液口６１，６２、排気口９１，９２から電
解液が飛散しても液絡を確実に防止することができると
ともに、注液口６１，６２、排気口９１，９２の外側と
上蓋との間に形成される密閉空間に空気が滞留するのを
防止できる。なお、前記ヒートシール代１３−２は、凹
部７にヒンジによって取り付けられた壁体を除去した跡
を利用するものである場合には、前記ヒートシール代１
３−２の間の凹部７にもう１本のヒートシール代が形成
されることになる。

【００２８】

【発明の効果】実施の形態において詳述した如く、本発
明は、注液口６を開放させる内圧を排気口９を開放させ
る内圧より大きくするため、注液口６と排気口９とを同
じ口径にし、この注液口６、排気口９に少なくとも一つ
が同じ直径の排気弁１０、防爆フィルター１１、キャッ
プ１２を装着することによって電池の信頼性の向上を図
ったもので、これによって注液口６と排気口９との間で
の液絡の防止が図れるので、３６Ｖ系電池のような高電
圧タイプの電池に特に適合させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る制御弁式鉛電池の平
面図（ａ）、そのＡ−Ａ部の断面図（ｂ）である。

【図２】本発明の他の実施の形態に係る制御弁式鉛電池
の平面図（ａ）、そのＡ−Ａ部の断面図（ｂ）である。

【符号の説明】

２蓋３正極端子４液絡防止堰５負極端子６注液口７凹部８凸部９排気口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中山恭秀大阪府高槻市城西町６番６号株式会社ユアサコーポレーション内Ｆターム(参考） 5H012 AA07 BB02 BB03 CC08 DD01 GG01 JJ10 5H023 AA01 AS01 AS03 AS10 CC11 CC30 DD06 5H028 AA01 CC01 CC05 CC07 CC08 CC10 HH09 HH10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蓋の上面に正極端子と負極端子とを有
し、各セルに通じる注液口と排気口とが個別に前記正極
端子と負極端子との間に設けられた制御弁式鉛電池にお
いて、注液口と排気口とは異なる口径であり、この注液
口と排気口とに少なくとも一つが同じ直径の排気弁、防
爆フィルター、キャップを装着し、注液口を開放させる
内圧が排気口を開放させる内圧より大きくなるようにし
たことを特徴とする制御弁式鉛電池。
【請求項２】請求項１記載の制御弁式鉛電池におい
て、正極端子または負極端子の少なくとも一方の近傍
に、蓋の上面から突出した液絡防止堰が設けられ、この
液絡防止堰によって正極端子または負極端子が包囲され
ていることを特徴とする制御弁式鉛電池。
【請求項３】請求項１または２記載の制御弁式鉛電池
において、注液口と排気口の近傍に凹部が設けられ、こ
の凹部の一部が蓋の端縁部に開放されていることを特徴
とする制御弁式鉛電池。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか一項記載の制御
弁式鉛電池において、注液口、排気口は周縁に設けられ
た凸部によって包囲され、この凸部で包囲された内側を
凹部に通じるようにしたことを特徴とする制御弁式鉛電
池。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか一項記載の制御
弁式鉛電池において、各セルに通じる注液口、排気口全
体を覆う上蓋を有し、この上蓋に貫通穴が設けられてい
ることを特徴とする制御弁式鉛電池。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか一項記載の制御
弁式鉛電池において、該電池はセル数が１８である３６
Ｖ系電池であることを特徴とする制御弁式鉛電池。