JP2002313317A - 蓄電池用液口栓およびその蓄電池用液口栓を備えた蓄電池 - Google Patents

蓄電池用液口栓およびその蓄電池用液口栓を備えた蓄電池

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JP2002313317A
JP2002313317A JP2001112335A JP2001112335A JP2002313317A JP 2002313317 A JP2002313317 A JP 2002313317A JP 2001112335 A JP2001112335 A JP 2001112335A JP 2001112335 A JP2001112335 A JP 2001112335A JP 2002313317 A JP2002313317 A JP 2002313317A
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hole
liquid
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liquid port
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Kei Ishimaki
圭 石牧
Seiji Anzai
誠二 安齋
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液面上昇による耐溢液性に優れた液口栓とこ
れを備えた蓄電池を提供すること。 【解決手段】 蓄電池に用いる液口栓において筒状体1
3の側面に排気兼還流のためのスリット15を形成し、
前記排気兼還流のためのスリット15とは独立した正方
形または長方形等の多角形の排気孔12を少なくとも2
ヶ所以上設ける構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は蓄電池の液口栓に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】自動車用鉛蓄電池は充電時に酸素ガスお
よび水素ガスを発生する。そのため、一般的には排気構
造を備えた液口栓を介してこれらのガスを電池外に放出
することが必要である。しかしながら、この液口栓のガ
ス排気経路を介して車両の振動等により電解液が電池外
部に溢液する課題が発生していた。
【0003】そのため、自動車用鉛蓄電池における溢液
防止の構造を備えた従来技術で構成した液口栓として、
図4に示すような構造が知られている。
【0004】図4に示す従来構成では液口栓の筒状体1
内に排気孔2、通気用の微孔を有していて外部の発火元
から電池内部に滞留した酸素や水素ガスへの引火を防止
する防爆フィルタ3ならびにその下部を複数のチャンバ
ーに分割する複数の防沫板4が配置されている。
【0005】この防沫板4は電解液の飛沫が防爆フィル
タ3に到達して防爆フィルタ3を目詰まりさせたり、さ
らには電解液が排気孔2から外部へ漏出することを防止
するために設けられている。したがって防沫板4は、筒
状体1内に収納された防爆フィルタ3の通気性を損なう
ことなく溢液を防止することができる。
【0006】また、車両の振動による液面の揺動や充電
時における液面上昇(極板上で発生したガスが電解液面
から離脱する間、電解液内に存在するガス体積分だけ、
電解液体積が見かけ上増加する)により液面が筒状体1
の底部に到達すると、電池内のガス放出経路が遮断され
る。このような場合、滞留ガス圧力により電解液面が下
部に押し下げられる。押し下げられた液面差に相当する
電解液は筒状体内部に入りこんで筒状体1内を上昇し、
結果として電池外へ電解液が溢液してしまう。
【0007】このような電解液の漏出を防止するため
に、筒状体1の先端にスリット5が設けられている。た
だし、このスリット5を長くすると防沫板4の防沫効果
が損なわれ、振動等によって容易に溢液が発生する。し
たがって、スリット基部5aよりも上方の位置にスリッ
ト5と独立した貫通孔6を設けている。この貫通孔6は
その開孔形状が円形で単独に設けられたものであった。
【0008】このような従来構成の液口栓は車両振動に
よる溢液を抑制する効果があるものの、依然として溢液
が発生する場合があった。例えば、電解液面の低下時に
水を電池に補充する際に過補水とし、その結果あやまっ
て液面を高くしてしまったり、雨水や洗車水等の水が外
部から電池内に排気孔2を通して侵入しまたは過充電,
温度上昇等により電解液の液面レベルが規定高さより上
昇した場合に、スリット5が電解液により浸水し、さら
に振動等により電解液が貫通孔6に到達する場合があ
る。
【0009】このような場合、貫通孔6は電解液の液膜
により閉塞されることがあった。このような場合は前記
したように酸素や水素ガスが貫通孔6より電池外へ排気
されず、前記したような液口栓からの溢液に至る。
【0010】このように貫通孔6に電解液の液膜が一旦
形成されるとこの液膜は容易に消滅しない。特に振動状
態や高温過充電状態における電解液飛沫が存在するた
め、湿度は高く、液膜は容易に乾燥しないのとさらには
液膜に飛沫が補給されるからであり、結果として貫通孔
6が液膜により長時間閉塞された状態となってしまう。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような液
口栓における液膜の形成を抑制し、対溢液性に優れた液
口栓とこれを備えた蓄電池を提供することを目的とする
ものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに本発明の請求項1に記載の発明は、蓄電池の外装に
装着される液口栓において、この液口栓は外装に装着さ
れた場合に外装に露出する位置に排気孔を設けた頭部と
この頭部に連設されて電槽内に位置する筒状体を備えて
いて、この筒状体内に排気経路を形成した複数の傾斜防
沫板を有し、筒状体の底部から側部にかけてスリットを
形成するとともに、前記スリットと独立した貫通孔を側
部に複数個設けた蓄電池用液口栓を示すものである。
【0013】本発明の請求項2に記載の発明は、蓄電池
の外装に装着される液口栓において、液口栓は外装に装
着された場合に外装に露出する位置に排気孔を設けた頭
部とこの頭部に連設されて電槽内に位置する筒状体を備
え、この筒状体内に排気経路を形成した複数の傾斜防沫
板を有し、筒状体の先端から側部にかけてスリットを形
成するとともに、スリットと独立した貫通孔を側部に設
け、貫通孔の開孔形状を多角形とした蓄電池用液口栓を
示すものである。
【0014】本発明の請求項3に記載の発明は、請求項
1もしくは2の構成を備えた蓄電池用液口栓において、
筒状体の貫通孔の内側の空間上部は前記傾斜防沫板で塞
いだ構成とするものである。
【0015】さらに本発明の請求項4に記載の発明は、
請求項1ないし3のいずれかに記載した構成の蓄電池用
液口栓を備えた蓄電池を示すものである。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて説明する。
【0017】図1(a)は本発明の実施の形態に係る蓄
電池用液口栓の正面図、図1(b)は同断面図である。
液口栓10の頭部11に排気孔12を設け、さらに頭部
11には筒状体13が連設されている。筒状体13内に
は排気経路を形成した複数の傾斜防沫板14を収納す
る。傾斜防沫板14は筒状体13内において左右方向に
傾斜して設けられており、電解液飛沫の上昇を抑制す
る。これらの傾斜防沫板14は支持体14aにより一体
構造を備えることができる。
【0018】また、筒状体13の先端から側面には排気
兼還流用のスリット15を形成するとともに、このスリ
ット15の基部15aよりも上方の位置にスリット15
とは連続しないで、独立した貫通孔16を設ける。
【0019】本発明の請求項1に記載の構成において
は、貫通孔16を複数個設けるものである。複数個設け
られたすべての貫通孔16が液膜により閉塞されなけれ
ば本発明が解決しようとする課題が発生しないからであ
る。貫通孔16の個数を増加させればさせるほど、すべ
ての貫通孔16が液膜により閉塞される確率は低下させ
ることができる。
【0020】一方、本発明の請求項2に記載の構成にお
いては、貫通孔16の形状を多角形状とするものであ
る。従来、この貫通孔16の形状は円形であり、貫通孔
16の開孔円周上には均一な表面張力が発生し、液膜が
安定して存在しうる形状であった。本発明においては貫
通孔16を正方形や長方形等の多角形状とすることによ
り液膜の表面張力は均一とならない。貫通孔16に電解
液の液滴が付着したとしても液膜の形成を抑制すること
ができる。また、液膜が形成されたとしても、液膜は安
定して存在せず、比較的短時間で消滅する。したがっ
て、貫通孔16の液膜による閉塞という現象を抑制し、
液口栓からの電解液の溢液を抑制することができる。ま
た、貫通孔16の開孔形状を多角形状とするとともに、
貫通孔16を複数個設けることも可能である。
【0021】このような本発明の構成により振動等によ
り電解液が貫通孔16に到達しても、貫通孔16に膜が
張ることがなく電池内圧力の上昇溢液を防止できる。
【0022】さらに貫通孔16の筒状体13の内側の空
間上部は傾斜防沫板14で塞がれており車両振動により
貫通孔16より侵入した電解液は傾斜防沫板14と衝突
して下方へ還流され、頭部11の排気孔12まで到達す
ることはない。
【0023】そしてこのような本発明の構成による液口
栓を常法による蓄電池に装着すれば本発明の蓄電池を得
ることができる。
【0024】
【実施例】以下実施例1と2に本発明による電池と従来
例による電池との性能を比較して示す。
【0025】(実施例1)前記した本発明の実施の形態
による液口栓および図4に示した従来例の液口栓を装着
してそれぞれ、本発明による電池と従来例による電池を
作製した。なお、これらの電池はJIS−D5301で
規定されるところの55B24電池とした。
【0026】ここで従来例の電池Dについては図4に示
した通り貫通孔6の開孔形状を円形とし、その個数を1
個とした。本発明例の電池Aにおいては図1に示した構
成を備えていて、貫通孔16の開孔形状を正方形とし、
その個数を2個とし、それぞれ左右対称に2ヶ所形成さ
れたスリット15の上部に貫通孔16を位置させた。
【0027】本発明例の電池Bは本発明の電池Aの貫通
孔16の開孔形状を従来例と同様に円形としたものであ
る。なお、貫通孔16の位置と個数は本発明の電池Aと
同様とした。本発明例の電池Cは本発明例の電池Aにお
いて貫通孔16の個数を1個としたものである。
【0028】これらの電池について本発明の効果を確認
するための溢液再現試験を行った。液面上昇を想定して
電解液面の高さを種々に変化させることにより、液面の
高さが別々で75℃雰囲気温度中で充電しながら10分
間上下方向の振動を加え、その後静置状態で1時間充電
した時の溢液の有無を調べた。尚、加振および充電条件
は車両搭載時を想定し、周波数10Hz,加速度5Gで
の加振、14.4Vの定電圧充電で行った。また、試験
数量としては各条件で5個行った。この試験結果を表1
に示す。
【0029】
【表1】
【0030】表1に示すとおり従来例の電池Dにおいて
は液面高さが最高液面線+5mmの高さ以上であると溢
液が発生する。以降は液面高さが高くなる程、溢液の確
率が高くなる。尚、いずれの液面高さの試験においても
振動終了後の静置状態で溢液が発生している。
【0031】それに対して本発明例の電池A,Bおよび
Cにおいては最高液面線+15mmにおいても溢液が発
生しないことが確認できた。特に本発明例の電池A,C
においては最高液面線+20mmの液面であっても溢液
は発生しない。この試験結果からもわかるように本発明
の構成によれば電解液の液面が上昇した場合においても
貫通孔16が液膜により閉塞されることなく、電解液の
溢液を抑制することができる。
【0032】(実施例2)本発明例による電池の液口栓
は図1において示す貫通孔16の内側の空間17の上部
は傾斜防沫板14で塞がれている。これは貫通孔16か
ら電解液が流入した場合、電解液が上方向に侵入するこ
とを抑制することを目的としたものである。この抑制効
果を確認するため図1に示す前記した本発明例の電池A
と比較例の電池(本発明例の電池Aの液口栓において図
2に示す貫通孔19の内側の空間17の上部に隙間18
を設けたもの)について振動試験で溢液性を確認した。
尚、本振動溢液試験の条件としては、1Aの定電流充電
で加振方向は上下方向、周波数は10〜50Hzで変化
させて溢液する限界加速度を求めたものである。その結
果を図3に示す。この結果からもわかるように比較品は
本発明品に比較して特に30Hz以下の領域において上
下方向の溢液性能が低下する。これは、振動による電解
液の挙動で貫通孔19より侵入した電解液が上下方向の
振動により容易に上方に侵入し排気孔より溢液する。一
方本発明品は貫通孔16の内側の空間17の上部の傾斜
防沫板14と筒状体13の内側との間は塞がれているた
め電解液が侵入しても上方へ行くことがなく還流されや
すくなっているためである。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように本発明の構成によれ
ば液面上昇や振動によっても容易に溢液を発生させるこ
とがない蓄電池用液口栓とこの蓄電池用液口栓を備えた
蓄電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)本発明例の蓄電池用液口栓の正面図 (b)同断面図
【図2】(a)比較例の蓄電池用液口栓の正面図 (b)同断面図
【図3】(a)本発明品の振動溢液試験結果を示す図 (b)比較品の振動溢液試験結果を示す図
【図4】(a)従来例の蓄電池用液口栓の正面図 (b)同断面図
【符号の説明】
1 筒状体 2,12 排気孔 3 防爆フィルタ 4 防沫板 5,15 スリット 5a スリット基部 6,16 貫通孔 10 液口栓 11 頭部 13 筒状体 14 傾斜防沫板 14a 支持体 15a 基部 17 貫通孔の内側の空間 18 隙間
フロントページの続き Fターム(参考) 5H012 BB03 CC01 DD03 JJ03 5H023 AA01 AA10 AS02 AS10 CC11 CC15 5H028 BB03

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蓄電池の外装に装着される液口栓であっ
    て、前記液口栓は前記外装に装着された場合に前記外装
    に露出する位置に排気孔を設けた頭部とこの頭部に連設
    されて電槽内に位置する筒状体を備えていて、この筒状
    体内に排気経路を形成した複数の傾斜防沫板を有し、前
    記筒状体の底部から側部にかけてスリットを形成すると
    ともに、前記スリットと独立した貫通孔を前記側部に複
    数個設けたことを特徴とする蓄電池用液口栓。
  2. 【請求項2】 蓄電池の外装に装着される液口栓であっ
    て、前記液口栓は前記外装に装着された場合に前記外装
    に露出する位置に排気孔を設けた頭部とこの頭部に連設
    されて電槽内に位置する筒状体を備えていて、この筒状
    体内に排気経路を形成した複数の傾斜防沫板を有し、前
    記筒状体の底部から側部にかけてスリットを形成すると
    ともに、前記スリットと独立した貫通孔を前記側部に設
    け、前記貫通孔の開孔形状を多角形としたことを特徴と
    する蓄電池用液口栓。
  3. 【請求項3】 前記貫通孔の内側の空間上部は前記傾斜
    防沫板で塞がれていることを特徴とする請求項1または
    2に記載の蓄電池用液口栓。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載の蓄
    電池用液口栓を備えたことを特徴とする蓄電池。
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