JP2002208392A - 密閉型鉛蓄電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２個以上のキャップ弁６を連結部６ａで相互
に連結することにより、これらのキャップ弁６の装着作
業を容易にすることができる密閉型鉛蓄電池を提供す
る。 【解決手段】 密閉型鉛蓄電池を、２行９列に配置され
た排気筒４ｂに装着する１８個のキャップ弁６が相互に
連結部６ａで連結されて一体成形された構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発電要素で発生す
るガスを放出するために、排気筒にゴム質のキャップ弁
を被せた制御弁を備えた密閉型鉛蓄電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】密閉型鉛蓄電池は、発電要素内の酸素サ
イクルを利用してガスの発生をなくすことにより内部を
密閉可能にしている。しかしながら、過充電等の際に
は、発電要素でのガスの発生を完全になくすことはでき
ないので、密閉型鉛蓄電池には、このようなガスを外部
に排出するための制御弁が必要となる。

【０００３】従来の密閉型鉛蓄電池の構造例を図４に基
づいて説明する。この密閉型鉛蓄電池は、樹脂製の電槽
１の複数のセル１ａ内にそれぞれ発電要素２を収納して
いる。各発電要素２は、複数枚ずつの正極板と負極板を
セパレータを介して重ね合わせたものであり、これらの
正極板と負極板は、それぞれ正極側のストラップ３と負
極側のストラップ３に接続されている。また、各セル１
ａ内に収納された発電要素２は、ストラップ３同士をセ
ル１ａ間で接続することにより、直列に接続されてい
る。電槽１は、上端開口部に接着剤を充填した樹脂製の
蓋４を封止固定することにより、内部の各セル１ａがそ
れぞれ密閉される。この蓋４には、上下面を貫通する端
子５が封止して取り付けられ、この端子５の下方の端部
が各発電要素２を接続した正極側と負極側のストラップ
３にそれぞれ接続されている。また、この蓋４には、上
面が窪んだ凹部４ａが形成されると共に、この凹部４ａ
内に各セル１ａに通じる排気筒４ｂがそれぞれ設けられ
ている。

【０００４】上記各排気筒４ｂは、蓋４の凹部４ａ内の
底板面を上下に貫通する円筒であり、各セル１ａごとに
１個所ずつ形成されて、それぞれの下端が各セル１ａ内
に通じるようになっている。従って、各セル１ａ内の発
電要素２で発生したガスは、この排気筒４ｂを通って外
部に排出されることになる。この排気筒４ｂの上端部に
は、それぞれキャップ弁６が被せられている。キャップ
弁６は、図５に示すように、短い筒状の一端面を塞いだ
キャップ状のゴム製の弁であり、開口端を下に向けて、
内周面にシーリングオイルを塗布し、各排気筒４ｂの上
端部外周に締まり嵌めで被せる。すると、外部からの空
気が排気筒４ｂ内に入り込むことはできないが、各セル
１ａ内の高圧ガスはこの排気筒４ｂから排出することが
できるので、逆止弁の制御弁を構成することになる。即
ち、発電要素２でガスが発生することによりセル１ａ内
のガス圧が高くなると、このガスが排気筒４ｂの内部か
ら上端部の外周面とキャップ弁６の内周面との間に入り
込み、ここに隙間を押し開いて排出されることになる。
また、蓋４の凹部４ａの上端部には、弁押さえ板７が嵌
め込み固着され、キャップ弁６がガス圧によって持ち上
げられて排気筒４ｂから外れるのを防止するようになっ
ている。なお、排気筒４ｂから排出されたガスは、この
弁押さえ板７に形成された通気孔を通って外部に排出さ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記キャッ
プ弁６は、各セル１ａごとに形成された排気筒４ｂに１
個ずつ被せて装着しなければならないので、この装着作
業が面倒で時間を要するという問題があった。特に高電
圧密閉型鉛蓄電池では、電池電圧を高電圧化するため
に、コンパクトな形状の電槽１に多数のセル１ａを設け
ているので、排気筒４ｂの形成間隔が狭く、各排気筒４
ｂの径も小さいことから、キャップ弁６の装着作業が極
めて面倒なものとなっていた。また、多数のキャップ弁
６を人手で装着するために、一部の排気筒４ｂに装着を
忘れて不良が発生することもあった。さらに、キャップ
弁６は、油槽に一旦漬けて引き上げることによりシーリ
ングオイルの塗布作業を行うので、このシーリングオイ
ルがキャップ弁６の内部に溜まった状態のままで排気筒
４ｂに装着することにより、セル１ａ内に余分なシーリ
ングオイルが混入して電池性能に悪影響を及ぼすおそれ
もあった。

【０００６】また、密閉型鉛蓄電池は、弁押さえ板７を
取り付ける前に極板化成を行うが、この極板化成中に水
の電気分解によって発生したガスによりセル１ａ内の圧
力が上昇すると、キャップ弁６が持ち上がって排気筒４
ｂから抜け落ちることがあるので、この抜け落ちたキャ
ップ弁６を再装着しなければならなくなるという問題も
生じていた。

【０００７】本発明は、かかる事情に対処するためにな
されたものであり、２個以上のキャップ弁を相互に連結
することにより、これらのキャップ弁の装着作業を容易
にすることができる密閉型鉛蓄電池を提供することを目
的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、複数
セルの各セルごとに、排気筒にゴム質のキャップ弁を被
せた制御弁が設けられた密閉型鉛蓄電池において、各制
御弁に用いられる２個以上のキャップ弁がゴム質の連結
部で相互に連結されたことを特徴とする。

【０００９】請求項１の発明によれば、２個以上のキャ
ップ弁が連結部で連結されているので、これらのキャッ
プ弁を一括して２箇所以上の排気筒の上に載置して位置
決めを行うことができ、個々のキャップ弁をそれぞれ押
し込むだけで容易に装着することができるようになる。
また、キャップ弁を２箇所以上の排気筒にまとめて装着
できるので、一部の排気筒への装着を忘れるようなこと
もなくなる。さらに、個々のキャップ弁では、１個ずつ
開口部を下に向けて内部に溜まったシーリングオイルを
捨てる作業は面倒なものになるが、２個以上の連結され
たキャップ弁であれば、まとめて開口部を下に向けてシ
ーリングオイルを捨てることができるので、この作業も
煩わしさが軽減する。しかも、各排気筒には、キャップ
弁が連結された状態で装着されるので、密閉型鉛蓄電池
の極板化成中にセル内の圧力によって１個のキャップ弁
が持ち上げられたとしても、周囲のキャップ弁に支えら
れて排気筒からの抜け落ちを防止することができるよう
になる。

【００１０】なお、３個以上のキャップ弁が連結されて
いる場合、各キャップ弁は、他の全てのキャップ弁と直
接連結されている必要はなく、複数の連結部を介して間
接的に連結されていてもよい。

【００１１】また、密閉型鉛蓄電池の全ての制御弁の排
気筒に装着したキャップ弁が全部まとめて連結されてい
てもよいし、一部のキャップ弁だけが連結されていても
よい。さらに、２個以上のキャップ弁が連結されたもの
を２組以上用いることにより、全ての制御弁の排気筒に
装着できるようになっていてもよい。

【００１２】請求項２の発明は、前記キャップ弁が、連
結部と共に一体成形されたものであることを特徴とす
る。

【００１３】請求項２の発明によれば、２個以上のキャ
ップ弁が連結部を介して一体成形されるので、連結され
たキャップ弁の製造が容易となる。

【００１４】請求項３の発明は、前記キャップ弁が、１
行以上３列以上の行列状に配置されて、少なくとも行列
方向に隣接するもの同士が連結部で連結されたものであ
って、列方向の中央部、及び／又は、３行以上の行方向
の中央部に配置されたキャップ弁が、両側に配置された
ものよりも、開弁する圧力を大きく形成されたことを特
徴とする。

【００１５】複数セルの密閉型鉛蓄電池は、中央部に配
置されたセルの放熱が悪くなるので、内部温度が上昇し
て圧力が上昇し易い。しかし、請求項３の発明によれ
ば、行列状の中央部に配置されたキャップ弁の開弁する
圧力が大きく形成されているので、セルの内部圧力が上
昇しても、他のキャップ弁よりは開弁し難くなる。この
ため、内部温度が上昇し易い中央部のセルが頻繁に開弁
することにより、この中央部のセルの電解液のみが減少
するのを防止することができるようになる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００１７】図１〜図３は本発明の一実施形態を示すも
のであって、図１は連結部で連結されたキャップ弁の底
面図、図２は連結部で連結されたキャップ弁を裏側から
見た部分斜視図、図３は中央部ほど外径が大きいキャッ
プ弁の底面図である。なお、図４〜図５に示した従来例
と同様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記す
る。

【００１８】本実施形態は、図４に示した従来例と同様
の構成の密閉型鉛蓄電池について説明する。この密閉型
鉛蓄電池は、高電圧密閉型鉛蓄電池であるため、実際の
電槽１は、２行９列の合計１８個所のセル１ａに分割さ
れている。この密閉型鉛蓄電池の蓋４には、上面が窪ん
だ凹部４ａが１箇所だけ形成され、この凹部４ａ内に１
８箇所の各セル１ａに通じる排気筒４ｂがそれぞれ設け
られている。また、この凹部４ａの上端部には、１枚の
弁押さえ板７が嵌め込み固着される。従って、この凹部
４ａ内には、２行に並んだ排気筒４ｂの間に、内部のス
トラップ３が配置可能となるように凸部４ｃが形成され
ているが、この凸部４ｃと弁押さえ板７との間には空間
が開いている。

【００１９】上記１８箇所に設けられた排気筒４ｂは、
それぞれキャップ弁６が装着されて制御弁を構成する。
個々のキャップ弁６は、図５に示したものと同様に、短
い筒状の一端面を塞いだキャップ状のゴム製の弁である
が、本実施形態の場合には、図２に示すように、各キャ
ップ弁６の塞がれた側の端部が連結部６ａを介して連結
されている。連結部６ａは、キャップ弁６と同じゴム製
の細長い板状である。また、これら１８個のキャップ弁
６は、図１に示すように、排気筒４ｂの配置と同様の間
隔で２行９列に配列されて、行列方向に隣接するもの同
士が連結部６ａによって梯子状に連結されている。この
ように連結部６ａで連結されたキャップ弁６は、筒状凹
部が２行９列に配列された金型の表面に、各筒状凹部を
繋ぐ浅い溝を形成し、ここに溶融ゴムを流し込むことに
より一体成形される。この場合、筒状凹部に流れ込んだ
溶融ゴムが個々のキャップ弁６となり、溝に流れ込んだ
溶融ゴムが連結部６ａとなる。

【００２０】上記連結部６ａで連結された１８個のキャ
ップ弁６は、まず油槽に一旦漬けて引き上げることによ
りシーリングオイルの塗布作業を行う。この際、キャッ
プ弁６の開口部を下方に向けて内部に溜まったシーリン
グオイルを流し出すことにより、１８個のキャップ弁６
をまとめて処理できるので、余分なシーリングオイルを
捨てる手間が大幅に軽減される。次に、これらのキャッ
プ弁６を開口部を下に向けた状態のまま、密閉型鉛蓄電
池の凹部４ａ内の１８箇所の排気筒４ｂの上に載置して
位置決めを行う。この位置決めは、１個のキャップ弁６
を１箇所の排気筒４ｂの真上に配置すれば、後はそこを
中心に回転させるだけで、１８個全てのキャップ弁６を
各排気筒４ｂの真上に配置することができる。そして、
各キャップ弁６を上から押さえて、それぞれの排気筒４
ｂの上端部外周に締まり嵌めで被せれば、１８個のキャ
ップ弁６の装着が容易に完了する。また、このとき、各
キャップ弁６は、上端部で連結部６ａを介して連結さ
れ、これらの連結部６ａも、凹部４ａ内の凸部４ｃ上に
配置されるので、弁押さえ板７をそのまま凹部４ａの上
端部に嵌め込むことができる。

【００２１】上記構成の密閉型鉛蓄電池によれば、１８
個のキャップ弁６をまとめて装着できるので、この装着
作業を容易にすることができる。特に、本実施形態のよ
うに、高電圧密閉型鉛蓄電池の場合には、排気筒４ｂの
径が小さく形成間隔も狭いので、キャップ弁６を１個ず
つ装着する場合に比べて、作業性を遥かに向上させるこ
とができる。しかも、一部のキャップ弁６の装着だけを
忘れるようなこともなくなる。また、各キャップ弁６の
内部に溜まった余分なシーリングオイルをまとめて捨て
ることができるので、このシーリングオイルがセル１ａ
内に混入して電池性能を低下させるようなこともなくな
る。さらに、この密閉型鉛蓄電池は、キャップ弁６の装
着後、弁押さえ板７を取り付ける前に、極板化成を行う
が、このときに発生するガスによってセル１ａ内の圧力
が上昇し一部のキャップ弁６が持ち上がったとしても、
周囲のキャップ弁６が連結部６ａを介してこのキャップ
弁６を支えるので、排気筒４ｂから抜け落ちてしまうの
を防止することもでき、再装着の余計な手間をなくすこ
とができる。

【００２２】なお、上記実施形態では、従来と同じ大き
さのキャップ弁６を１８個連結したものを用いる場合に
ついて説明したが、図３に示すように、各行の９列に並
んだキャップ弁６の外径が中央部のものほど大きくなる
ように形成することもできる。この場合、９列のキャッ
プ弁６の中で、両端部の６個のキャップ弁６の外径は従
来と同じｒ₀ であるが、その内側の２個のキャップ弁６
の外径は少し大きいｒ ₁ とし、中央の１個のキャップ弁
６の外径を最も大きいｒ₂ としている。

【００２３】複数のセル１ａを有する密閉型鉛蓄電池
は、中央部に配置されたセル１ａが周囲を他のセル１ａ
で囲まれるために、放熱が悪くなるので、内部温度が上
昇して圧力が高くなり易い。特に、本実施形態のような
高電圧密閉型鉛蓄電池の場合には、セル１ａのピッチが
狭くセル数も多いために、特に中央部のセル１ａの温度
上昇が激しくなる。そこで、図３に示したように、中央
部に配置されるキャップ弁６ほど外径が大きくなるよう
にすれば、このキャップ弁６の肉厚が厚くなるので、セ
ル１ａの内部から高圧ガスが排気筒４ｂを通って外部に
出ようとする際の抵抗を大きくすることができる。従っ
て、中央部に配置されたセル１ａは、内部の圧力が通常
以上に上昇しないと制御弁が開弁しないので、両端部の
セル１ａよりも頻繁に開弁するために電解液も減りやす
くなり、この中央部のセル１ａの電解液のみが減少して
電池性能が早期に低下するような不都合が生じるのを防
止することができる。しかも、従来であれば、このよう
に外径の異なるキャップ弁６を作成したとしても、装着
時にその位置に応じてキャップ弁６を選択しなければな
らないので、装着作業がさらに面倒なものになるが、本
実施形態では、外径の異なるキャップ弁６を一体成形す
ると共に、その配置位置も自動的に定まるので、装着作
業を極めて容易に行うことができる。

【００２４】この図３の場合には、中央部のキャップ弁
６の外径を大きくしたが、これら中央部のキャップ弁６
は、開弁する圧力が大きくなるように形成されていれば
よいので、例えばこの外径を大きくする代わりに、又
は、外径を大きくすると共に、内径を小さくした場合に
も同様の効果を得ることができる。キャップ弁６の内径
が小さい場合には、排気筒４ｂの外周面への締め付けが
強くなるので、これによってセル１ａの内部から高圧ガ
スが排気筒４ｂを通って外部に出ようとする際の抵抗を
大きくすることができる。また、本実施形態では、キャ
ップ弁６を２行９列に配置する場合について説明したた
めに、２行のキャップ弁６の各列の開弁する圧力の大き
さはそれぞれ同じにしたが、３行以上に配置する場合に
は、中央の行のキャップ弁６の開弁する圧力を両側のも
のより大きくすることもできる。

【００２５】また、上記実施形態では、密閉型鉛蓄電池
に用いる１８個全てのキャップ弁６を連結する場合につ
いて説明したが、例えば２行３列に配置された６個のキ
ャップ弁６を連結し、これを３組用いて１８個所の排気
筒４ｂに装着するようにしてもよい。さらに、上記実施
形態では、行列状に並んだキャップ弁６を行列方向の連
結部６ａを用いて梯子状に連結する場合について説明し
たが、斜め方向に連結部６ａを設けることもできる。

【００２６】また、上記実施形態では、連結部６ａで連
結されたキャップ弁６を一体成形する場合について説明
したが、個々に成形したキャップ弁６に連結部６ａを接
合して連結することもできる。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の密閉型鉛蓄電池によれば、２個以上のキャップ弁をま
とめて装着できるので、この装着作業を容易にすると共
に、一部のキャップ弁の装着忘れもなくすことができ
る。また、極板化成中にセル内の圧力によって一部のキ
ャップ弁が排気筒から抜け落ちるのを防止することがで
きるようになる。さらに、中央部に配置されたキャップ
弁の開弁する圧力を大きくすることにより、この中央部
に配置されたセルの電解液のみが減少するのを防止する
こともできるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すものであって、連結
部で連結されたキャップ弁の底面図である。

【図２】本発明の一実施形態を示すものであって、連結
部で連結されたキャップ弁を裏側から見た部分斜視図で
ある。

【図３】本発明の一実施形態を示すものであって、は中
央部ほど外径が大きいキャップ弁の底面図である。

【図４】従来例を示すものであって、密閉型鉛蓄電池の
構造を示す縦断面正面図である。

【図５】従来例を示すものであって、キャップ弁を裏側
から見た部分斜視図である。

【符号の説明】

１ａ セル ４ｂ 排気筒 ６ キャップ弁 ６ａ 連結部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数セルの各セルごとに、排気筒にゴム
   質のキャップ弁を被せた制御弁が設けられた密閉型鉛蓄
   電池において、 各制御弁に用いられる２個以上のキャップ弁がゴム質の
   連結部で相互に連結されたことを特徴とする密閉型鉛蓄
   電池。
2. 【請求項２】 前記キャップ弁が、連結部と共に一体成
   形されたものであることを特徴とする請求項１に記載の
   密閉型鉛蓄電池。
3. 【請求項３】 前記キャップ弁が、１行以上３列以上の
   行列状に配置されて、少なくとも行列方向に隣接するも
   の同士が連結部で連結されたものであって、列方向の中
   央部、及び／又は、３行以上の行方向の中央部に配置さ
   れたキャップ弁が、両側に配置されたものよりも、開弁
   する圧力を大きく形成されたことを特徴とする請求項１
   又は２に記載の密閉型鉛蓄電池。