JP2006100126A

JP2006100126A - 蓄電池

Info

Publication number: JP2006100126A
Application number: JP2004284834A
Authority: JP
Inventors: Masaki Kida; 正樹木多
Original assignee: GS Yuasa Corp
Current assignee: GS Yuasa Corp
Priority date: 2004-09-29
Filing date: 2004-09-29
Publication date: 2006-04-13

Abstract

【課題】蓋板２の上面２ａに縁端に達する傾斜した排水溝２ｂを形成することにより、この蓋板２の上面２ａに水等が溜まって液口栓３のガス抜き孔３ｂ等からセル内に浸入するのを防止することができる蓄電池を提供する。
【解決手段】蓋板２の上面２ａが平坦面なトップフラットタイプの蓄電池において、この蓋板２の上面２ａに、少なくとも一端が上面２ａの縁端に達すると共に、この縁端に達するいずれかの一端に近づくほど溝底が深くなる傾斜を有する排水溝２ｂが形成された構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電池容器の上面が平坦面なトップフラットタイプの蓄電池に関するものである。

最近の自動車では、エンジンルーム内の上方のボンネットとの間の空間をできるだけ広くあけて、衝突時にボンネットに加わる衝撃をこの空間で緩衝することができるような構造の採用を要請されることがある。このため、エンジンルーム内に設置される鉛蓄電池も、図３に示すように、電槽１の上端開口部を塞ぐ蓋板２の上面２ａの上方に液口栓３の摘み部分が突出しないようにして、この蓋板２の上面２ａが平坦となるようにしたトップフラットタイプのものが開発されている。このトップフラットタイプの鉛蓄電池は、蓋板２の平坦な上面２ａに複数の凹部を穿設し、これらの各凹部の底に注液口を開口している。そして、各注液口に液口栓３をねじ込み、この液口栓３の頭部が凹部に完全に嵌り込むまで締め付けるようになっている。従って、これらの各液口栓３の頭頂面は、蓋板２の上面２ａと面一か、さらに下がっているので、この上面２ａよりも上方に突出するようなことがなくなる。このように蓋板２の上面２ａから突出しないようにした液口栓３は、頭頂面に十字形に形成されたコイン溝３ａによって着脱を行うようにしている。なお、トップフラットタイプの鉛蓄電池は、蓋板２の上面２ａよりも上方に何も突出しないようにしたタイプのものもあるが、図３に示した鉛蓄電池は、この蓋板２の上面２ａから正負極の端子４，５のみが突出するタイプのものを示す。鉛蓄電池は、通常、端子４，５が外側に配置されるようにしてエンジンルーム内の端部に設置されるので、このように端子４，５が突出したトップフラットタイプのものであっても、蓋板２の上面２ａの内側の上方には十分な空間をあけることができる。

ところが、上記各液口栓３の頭頂面には、鉛蓄電池の充電時に各セルから発生するガスを排出するためのガス抜き孔３ｂが開口している。このため、従来は、鉛蓄電池に雨水や泥水等が掛かると、蓋板２の平坦な上面２ａに溜まり、この液口栓３のガス抜き孔３ｂから電槽１内に浸入することによって電解液の液面が上昇するので、振動が加わったり過充電が発生すると、この電解液が電池からあふれ出てエンジンルーム内の機器を腐食させるおそれがあるという問題が生じていた。

即ち、蓋板２の平坦な上面２ａに雨水や泥水等が溜まって液口栓３のガス抜き孔３ｂを覆うと、この水等がガス抜き孔３ｂから電槽１のセル内に浸入するおそれが生じる。しかも、鉛蓄電池は、充放電のサイクル中にセル内が大気圧よりも負圧になる場合があるので、この負圧のときに、ガス抜き孔３ｂから水等をセル内に積極的に吸い込むことになる。また、シール型の鉛蓄電池の場合には、液口栓３やガス抜き孔３ｂが不要となるので、蓋板２の上面２ａをトップフラットタイプにするのが一般的であるが、この場合にも、蓋板２の上面２ａに水等が溜まると、過充電時の高圧ガスを排出するための安全弁の弁座と弁体の間にこの水等が浸入して弁動作を害するおそれが生じる。

ただし、トップフラットタイプの鉛蓄電池を用いる自動車は、特に厳重に雨水や泥水等がエンジンルーム内に浸入しないような構造にするのが一般的である。しかしながら、異常な大雨や洪水による道路の冠水時等には、水等がエンジンルーム内に浸入するのを完全に防ぐことはできない。また、もともとトップフラットタイプではない鉛蓄電池を使用していた自動車の場合に、補修部品としてトップフラットタイプの鉛蓄電池に交換すると、エンジンルーム内への水等の浸入を十分に防ぐことができないことがある。

なお、鉛蓄電池の蓋板２の上面２ａに溝を形成したものは従来から種々提案されている（例えば、特許文献１〜５参照。）。ただし、これらの溝は、いずれもセル内のガスを円滑に外部に放出するためのものであり、蓋板２の上面２ａに溜まった水等を十分に排水できる構造にはなっていなかった。
実公平４−１２６０７号公報特開平７−１４２０４０号公報特開平９−２４５７４９号公報特開２００３−１００２７５号公報特開２００３−１６２９９０号公報

本発明は、電池容器の上面に縁端に達する傾斜した排水溝を形成することにより、この電池容器の上面に溜まった水等が内部に浸入するおそれがあるという問題を解決しようとするものである。

請求項１の発明は、電池容器の上面が平坦面なトップフラットタイプの蓄電池において、この電池容器の上面に、少なくとも一端が上面の縁端に達すると共に、この縁端に達するいずれかの一端に近づくほど溝底が深くなる傾斜を有する排水溝が形成されたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、電池容器の上面に水等が掛かっても、ほとんどが排水溝に流れ込むので、この上面に水等が溜まり難くなる。しかも、この排水溝に流れ込んだ水等は、溝底の傾斜に沿って円滑に流れ、上面の縁端から外部に排出されるので、細く浅い溝であっても、この溝内に溜まってあふれるようなおそれもなくなる。従って、蓄電池の電池容器の上面に大量の水等が掛かったとしても、この水等がガス抜き孔から内部に浸入したり、安全弁の弁動作を害するようなことがなくなる。しかも、蓄電池の電池容器の上面に幅広で深い溝を形成した場合のように、電池容量を減少させるようなことにもならない。

なお、排水溝の両端がそれぞれ電池容器の上面の縁端に達している場合、この排水溝の溝底は、中間部が最も浅く、両端に至るほどそれぞれ深くなるように山形に傾斜していてもよいし、一端が最も浅く他端に至るほど深くなるように片側にのみ傾斜させていてもよい。また、これは排水溝が分岐していて、複数の端がそれぞれ電池容器の上面の縁端に達している場合も同様であり、溝底に水等が溜まる窪みが生じない限り、どのように傾斜していてもよい。

以下、本発明の最良の実施形態について図１〜図２を参照して説明する。なお、これら図１〜図２においても、図３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。

本実施形態は、図３に示した従来例と同様に、自動車用のトップフラットタイプの鉛蓄電池について説明する。この鉛蓄電池は、樹脂製の電槽１の内部を隔壁によって６箇所のセルに分割し、各セルごとに正負の極板をセパレータを介して積層した発電要素を収納すると共に電解液を充填したものである。そして、この電槽１の上端開口部に樹脂製の蓋板２を嵌め込み熱溶着等により封止することにより電池容器を構成している。また、この蓋板２の上面２ａには、前方側の左右の端部から正負極の端子４，５が突出している。

上記蓋板２の上面２ａの前後方向におけるほぼ中央部には、６箇所の凹部が左右一列に並んで形成されると共に、図では隠れているが、各凹部の底にそれぞれのセルに通じる注液口が開口している。そして、各注液口には、液口栓３が螺着されている。これらの液口栓３は、頭頂面が上面２ａとほぼ面一になる高さまで頭部を凹部に嵌め込んでいて、この頭頂面にガス抜き孔３ｂが開口している。ガス抜き孔３ｂは、液口栓３の内部の防沫構造を通じて注液口を介し電槽１内のセルに通じている。なお、各液口栓３の頭頂面には、着脱用のコイン溝３ａも形成されている。

上記蓋板２の上面２ａには、左右方向の２本の排水溝２ｂと、これらの排水溝２ｂから前後方向に分岐した２本ずつの排水溝２ｂが形成されている。左右方向の２本の排水溝２ｂは、液口栓３の頭部が嵌り込んだ６箇所の凹部の前後の両側にそれぞれ形成され、左右の端が蓋板２の上面２ａの左右の縁端に達している。これら左右の排水溝２ｂにおける凹部から遠い外側の側壁は、それぞれ垂直な平面で形成されるが、内側の側壁は、それぞれ凹部の外周を円弧状に囲むような湾曲した垂直面で形成されている。また、これら左右の排水溝２ｂの底面には、左右方向の中央が最も浅く、両端に向かうほど深くなるような山形の傾斜が設けられている。前後方向の２本ずつの排水溝２ｂは、それぞれ左右の排水溝２ｂの途中から直角に分岐して形成され、分岐した先の端が蓋板２の上面２ａの前方又は後方の縁端に達している。これら前後の排水溝２ｂの両側壁は、いずれも垂直な平面で形成されている。また、これら前後の排水溝２ｂの底面には、左右の排水溝２ｂとの分岐部分が最も浅く、端に向かうほど深くなるような片側の傾斜が設けられている。

なお、上記排水溝２ｂは、溝の深さ分だけ蓋板２の裏面側に突出することになるが、この蓋板２の裏面側は、セル内の電解液の液面との間に液口栓３の防沫構造のためのスペースが確保されるので、本実施形態の排水溝２ｂの深さ程度では電池容量が減少するようなことにはならない。また、これらの排水溝２ｂの溝幅も十分に狭いので、蓋板２の上面２ａに大きな凹凸が生じてボンネットに加わる衝撃を緩衝する効果に悪影響を与えるようなおそれも生じない。

上記構成によれば、蓋板２の上面２ａに雨水や泥水等が掛かっても、ほとんどが排水溝２ｂに流れ込むので、この上面２ａに水等が溜まり難くなる。特に、液口栓３の頭頂面の周囲は、左右の排水溝２ｂが湾曲して取り囲んでいるために、ここに水等が溜まることはほとんどなくなる。しかも、左右の排水溝２ｂに流れ込んだ水等は、底面の傾斜に沿って左右に円滑に流れ、蓋板２の上面２ａの縁端から迅速に外部に排出されると共に、前後の排水溝２ｂにも流れ込み、底面の傾斜に沿って前後に円滑に流れて縁端から迅速に外部に排出されるので、比較的浅く溝幅も十分に狭いこれらの排水溝２ｂ内に水等が溜まって蓋板２の上面２ａにあふれるようなこともなくなる。従って、鉛蓄電池に大量の水等が掛かったとしても、蓋板２の上面２ａにこの水等が溜まるのを防ぐことができるので、この水等が液口栓３のガス抜き孔３ｂからセル内に浸入するのを防止することができるようになる。

なお、上記実施形態では、蓋板２の上面２ａに左右方向の２本の排水溝２ｂと前後方向の２本ずつの排水溝２ｂを形成する場合を示したが、これらの排水溝２ｂの構成は任意であり、例えば図２に示すように、左右方向の２本の排水溝２ｂだけを形成してもほぼ同様の効果を得ることができる。ただし、図２に示した排水溝２ｂは、両側壁がいずれも垂直な平面で形成されているため、液口栓３の頭頂面の周囲が比較的広い平坦面となり、図１に示した左右の排水溝２ｂの場合よりは多少水等が溜まり易くなる。もっとも、この図２に示す排水溝２ｂであっても、図３に示した従来の鉛蓄電池の場合に比べれば、蓋板２の上面２ａに水等が溜まるのを十分に防止することはでき、これら２本の排水溝２ｂを１本だけにしたとしても、水等が溜まるのを防止する効果は得られる。また、これらの排水溝２ｂは、直線状に限らず、曲がって形成されていてもよく、例えば蓋板２の上面２ａの６箇所の凹部の両側方をそれぞれ円弧状に囲むように蛇行した排水溝２ｂを形成することもできる。さらに、これらの排水溝２ｂは、底面が平面である必要もない。

また、図１に示した鉛蓄電池では、蓋板２の上面２ａから端子４，５のみが突出するトップフラットタイプのものを示したが、図２に示すように、これらの端子４，５も、蓋板２の上面２ａより上方には突出しないようにしたトップフラットタイプの鉛蓄電池にも同様に実施可能である。

また、上記実施形態では、液口栓３にガス抜き孔３ｂが開口した開放型の鉛蓄電池について説明したが、シール型の鉛蓄電池にも同様に実施可能である。シール型の鉛蓄電池の場合、ガス抜き孔３ｂのようなものは不要であるが、過充電時のガスの発生により内部圧力が異常に上昇するのを防ぐための安全弁は設ける必要がある。従って、蓋板２の上面２ａに水等が溜まるのを防ぐことにより、この水等が安全弁の弁座と弁体の間に浸入して弁動作が害されるのを防止することができる。

また、上記実施形態では、電槽１と蓋板２とで電池容器を構成した鉛蓄電池について説明したが、上面が平坦面なトップフラットタイプのものであれば、この電池容器の構成も任意である。さらに、上記実施形態では、鉛蓄電池について説明したが、他の蓄電池にも同様に実施可能である。

本発明の一実施形態を示すものであって、鉛蓄電池の上部を示す部分斜視図である。本発明の一実施形態を示すものであって、排水溝の構造等が異なる鉛蓄電池の上部を示す部分斜視図である。従来例を示すものであって、鉛蓄電池の全体斜視図である。

符号の説明

１電槽
２蓋板
２ａ上面
２ｂ排水溝
３液口栓
３ｂガス抜き孔

Claims

電池容器の上面が平坦面なトップフラットタイプの蓄電池において、
この電池容器の上面に、少なくとも一端が上面の縁端に達すると共に、この縁端に達するいずれかの一端に近づくほど溝底が深くなる傾斜を有する排水溝が形成されたことを特徴とする蓄電池。