JP2011090861A - Lead-acid storage battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉛蓄電池に関するものである。 The present invention relates to a lead-acid battery.
鉛蓄電池は、充電時に希硫酸電解液中の水の電気分解により水素ガス及び酸素ガスが発生する。これらのガスは、時間の経過とともに、鉛蓄電池に設けたガス排出口を通して鉛蓄電池内部より大気中へ除々に放出される。しかしながら、充電からの経過時間によっては、電池の内部空間にガスが滞留していることがあり、これらのガスがなんらかの発火源に引火する場合がある。このような引火は、小音響のみを発し、電池構造そのものや、その後の電池使用に何らの影響も与えない場合もあるが、中には電池外装を構成する蓋や電槽を変形させたり、さらには、これらを破損させ、電池が使用不能となる場合もあった。 A lead storage battery generates hydrogen gas and oxygen gas by electrolysis of water in dilute sulfuric acid electrolyte during charging. These gases are gradually released from the inside of the lead storage battery into the atmosphere through a gas discharge port provided in the lead storage battery over time. However, depending on the elapsed time since charging, gas may stay in the internal space of the battery, and these gases may ignite any ignition source. Such flammability emits only a small sound and may not affect the battery structure itself or the subsequent battery use, but in some cases, the lid or battery case constituting the battery exterior may be deformed, Furthermore, these may be damaged and the battery may become unusable.
一方、ガスへの発火源としては様々なものが考えられるが、大別して二種類に分類される。その一つは、電池内部で発生する発火源であって、電池外部から内部に進入した静電気による放電火花、あるいは正極板と負極板との内部短絡や電流通電時における電流経路の溶断、断線により発生した放電火花が、電池内部に滞留したガスに引火する場合がある。もう一つは、電池外部に発火源が存在する場合であり、例えば、端子とハーネスとの接続不良によって生じる放電火花、煙草の火、電池外装に帯電した静電気による放電火花が電池内部に引き込まれ、ガスに引火する場合である。 On the other hand, there are various possible ignition sources for gas, but they are roughly classified into two types. One of them is a source of ignition that occurs inside the battery, which can be caused by discharge sparks caused by static electricity entering from the outside of the battery, or by internal short circuit between the positive electrode plate and the negative electrode plate, fusing or disconnection of the current path during current conduction. The generated discharge spark may ignite the gas staying inside the battery. The other is when there is an ignition source outside the battery.For example, discharge sparks caused by poor connection between the terminal and harness, cigarette fire, discharge sparks due to static electricity charged on the battery exterior are drawn into the battery. This is the case when igniting gas.
上記のような各種要因によって生じる電池内部引火によって、電池外装が破損した際に生じる、電池外装の破片や、電池内部の電解液の飛散を抑制するために、種々の検討がこれまでになされてきた。 Various studies have been made so far in order to suppress debris of the battery outer case and scattering of the electrolyte solution inside the battery, which are generated when the battery outer case is damaged by the internal ignition of the battery due to various factors as described above. It was.
例えば、特許文献1には、鉛蓄電池の蓋体の内面に「コ字状」あるいは「く字状」の薄肉部を設け、電池内部でガスに引火した場合には、この薄肉部に亀裂を生じさせることにより、蓋体や電槽の破片や電解液の飛散を抑制することが示されている。 For example, in Patent Document 1, when a thin U-shaped or U-shaped thin part is provided on the inner surface of a lid of a lead-acid battery and gas is ignited inside the battery, the thin part is cracked. It has been shown to suppress the scattering of lids, battery case debris, and electrolyte by generating.
特許文献2には、バッテリーの上部をネットで覆うことにより、バッテリーの破片の飛散を抑制することが示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228561 discloses that the scattering of battery fragments is suppressed by covering the upper part of the battery with a net.
また、特許文献3には、電池の内部引火の衝撃によってU字状に開裂するフラップを設け、開裂した部分から電池外部に噴出する電解液を蓋から垂下する垂下板で堰き止める構成が示されている。 Further, Patent Document 3 shows a configuration in which a flap that is cleaved in a U shape by the impact of the internal ignition of the battery is provided, and the electrolyte that is ejected from the cleaved portion to the outside of the battery is blocked by a drooping plate that hangs from the lid. ing.
前記した特許文献1の構成によれば、電池内部でのガス引火時に、蓋に設けた薄肉部が破損する構成となっている。例えば、鉛蓄電池が車両に搭載された状態で鉛蓄電池を点検したり、あるいは鉛蓄電池を車両から取り外して補充電する際、鉛蓄電池の上方に空間が十分に確保された状態で作業する。このような状態で、鉛蓄電池の内部引火が発生し、蓋が破損した場合、蓋の破片や電解液が上方に向かって飛散するため、電池の横方向に飛散する場合に比較して、飛散範囲が拡大するという課題がある。 According to the configuration of Patent Document 1 described above, the thin wall portion provided on the lid is damaged during gas ignition inside the battery. For example, when the lead storage battery is inspected in a state where the lead storage battery is mounted on the vehicle, or when the lead storage battery is removed from the vehicle and supplementary charging is performed, the work is performed with a sufficient space above the lead storage battery. In such a state, when the internal ignition of the lead storage battery occurs and the lid is damaged, the fragments and electrolyte of the lid will scatter upward, so it will be scattered compared to the case where the battery is scattered laterally. There is a problem of expanding the scope.
また、特許文献2の構成では、電池外装が破損した際の電解液の飛散は抑制できない。 Moreover, in the structure of patent document 2, scattering of electrolyte solution when a battery exterior is damaged cannot be suppressed.
特許文献3の構成では、電槽側面に設けたフラップがU字状に開裂するものの、開裂したフラップもその開き度合いが垂下板で制限されるため、内部引火時の衝撃を緩和するには十分ではなく、フラップの基部にあたる電槽と蓋との接合部近傍に応力集中による破損が生じ、電槽や蓋の破片や電解液が外部に飛散する場合があった。 In the configuration of Patent Document 3, the flap provided on the side surface of the battery case is cleaved in a U shape, but the degree of opening of the cleaved flap is limited by the drooping plate, which is sufficient to mitigate the impact at the time of internal ignition Instead, damage due to stress concentration occurred in the vicinity of the joint between the battery case and the lid, which is the base of the flap, and the battery case, cover fragments and electrolyte solution may be scattered outside.
一方、特許文献3でのU字状のフラップを、逆U字状に配置した場合が考えられる。この場合では、内部引火時の衝撃によってフラップは逆U字状に開裂する。しかしながら、衝撃が過大である場合、フラップの基部を起点として、さらに電槽下方向へ向かって電槽の破損が進行し、電解液が多量に流出することとなる。その結果、鉛蓄電池を搭載した車両や機器の腐食による被害が拡大するという課題があった。 On the other hand, the case where the U-shaped flap in patent document 3 is arrange | positioned in reverse U shape can be considered. In this case, the flap is split into an inverted U shape due to the impact at the time of internal ignition. However, when the impact is excessive, damage to the battery case proceeds further from the base of the flap toward the bottom of the battery case, and a large amount of electrolyte flows out. As a result, there has been a problem that damage caused by corrosion of vehicles and equipment equipped with lead-acid batteries is increased.
本発明は、液式の鉛蓄電池において、電槽の特定箇所を破損することにより、万が一、内部引火が発生しても、鉛蓄電池外装の破片や電解液の飛散や流出を抑制し、特に電池上方への飛散を抑制した信頼性に優れた鉛蓄電池を提供するものである。 The present invention is a liquid type lead-acid battery that suppresses the scattering and outflow of the lead-acid battery exterior debris and electrolyte even if internal ignition occurs by damaging a specific part of the battery case. The present invention provides a lead-acid battery excellent in reliability with suppressed upward scattering.
前記の課題を解決するために、本発明の請求項1に係る発明は、正極板、負極板、セパレータおよび電解液を収納するセル室を有する電槽と、前記電槽の開口部を閉じ、かつその表面に端子を形成した蓋とを備えた鉛蓄電池であって、前記電槽内に電解液を有し、前記電槽の外壁において、前記電解液の液面よりも上部であり、かつ、前記蓋と前記電槽との接合部よりも下部の少なくとも一部に、前記電槽の外壁の他の部分よりも耐衝撃性が低く、かつ前記外壁の表面において閉じられた第1の領域を有し、前記第1の領域の耐衝撃性は、前記蓋の耐衝撃性および前記接合部の耐衝撃性よりも低くしたことを特徴とする鉛蓄電池を示すものである。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 of the present invention is to close a battery case having a positive electrode plate, a negative electrode plate, a separator, and a cell chamber containing an electrolyte, and an opening of the battery case, And a lead storage battery having a lid with a terminal formed on the surface thereof, having an electrolytic solution in the battery case, being above the liquid level of the electrolytic solution on the outer wall of the battery case, and A first region that is lower in impact resistance than the other part of the outer wall of the battery case and is closed on the surface of the outer wall, at least at a part below the joint between the lid and the battery case The lead storage battery is characterized in that the impact resistance of the first region is lower than the impact resistance of the lid and the impact resistance of the joint.
請求項1の構成によれば、電池内部引火時の衝撃によって、電槽の電解液面上の部位で破損が生じるため、電解液や電池外装の破片の、電池上方に向かっての飛散が抑制される。また、電解液面よりも上方で破損が生じるため、電解液の外部への流出を抑制できる。 According to the configuration of the first aspect, the impact on the battery internal ignition causes damage at a site on the electrolyte surface of the battery case, so that scattering of the electrolyte solution and fragments of the battery exterior toward the upper side of the battery is suppressed. Is done. Moreover, since damage occurs above the electrolytic solution surface, the outflow of the electrolytic solution to the outside can be suppressed.
本発明の請求項2に係る発明は、請求項1の構成を有した鉛蓄電池において、前記第1の領域のアイゾット衝撃値をIzx、前記電槽の外壁において前記第1の領域を除いた部位のIz衝撃値をIz1、前記蓋のIz衝撃値をIz2、前記接合部のIz衝撃値をIz3としたときに、(Iz1−Izx)、(Iz2−Izx)および(Iz3−Izx)のそれぞれを20J/m以上としたことを特徴とする。 The invention according to claim 2 of the present invention is the lead-acid battery having the configuration of claim 1, wherein the Izod impact value of the first region is Izx, and the first region is excluded from the outer wall of the battery case (Iz1-Izx), (Iz2-Izx), and (Iz3-Izx) are respectively expressed as Iz impact value of Iz1, Iz impact value of the lid is Iz2, and Iz impact value of the joint is Iz3. It is characterized by being 20 J / m or more.
また、本発明の請求項3に係る発明は、請求項1〜2の構成を有した鉛蓄電池において、前記電槽の外壁における、前記第1の領域と、前記電槽の前記第1の領域を除く部位とは、互いに異なる素材からなることを特徴とする。 Moreover, the invention which concerns on Claim 3 of this invention is a lead acid battery which has the structure of Claims 1-2, In the outer wall of the said battery case, The said 1st area | region and the said 1st area | region of the said battery case The parts excluding are made of different materials.
本発明の請求項4に係る発明は、請求項1〜3の構成を有した鉛蓄電池において、カバー部材で前記第1の領域を覆うことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the lead-acid battery having the configuration according to the first to third aspects, the first region is covered with a cover member.
本発明の請求項5に係る発明は、請求項4の構成を有した鉛蓄電池において、前記カバー部材は、ガス透過性を有した素材からなることを特徴とする。 The invention according to claim 5 of the present invention is the lead storage battery having the configuration of claim 4, wherein the cover member is made of a material having gas permeability.
また、本発明の請求項6に係る発明は、請求項5の構成を有した鉛蓄電池において、前記カバー部材と、前記第1の領域とを粘着剤で互いに接合したことを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the lead storage battery having the configuration of the fifth aspect, the cover member and the first region are joined to each other with an adhesive.
また、本発明の請求項7に係る発明は、請求項5〜6の構成を有した鉛蓄電池において、前記カバー部材は、不織マット、織布、多孔質体もしくはこれらの層状体からなることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the lead storage battery having the configuration of the fifth to sixth aspects, the cover member is made of a non-woven mat, a woven fabric, a porous body, or a layered body thereof. It is characterized by.
そして、本発明の請求項8に係る発明は、請求項4〜7の構成を有した鉛蓄電池において、前記カバー部材は、前記蓋の少なくとも一部を覆うとともに、前記カバー部材の前記蓋を覆う部分に、鉛蓄電池の機種品番、使用上の注意等を示す文言、記号あるいは図案等の表示を形成した鉛蓄電池を示すものである。 And the invention which concerns on Claim 8 of this invention is a lead acid battery which has the structure of Claims 4-7, WHEREIN: The said cover member covers the said cover of the said cover member while covering at least one part of the said cover. The part shows a lead storage battery in which a model number of the lead storage battery, a wording indicating usage precautions, a symbol, a design or the like is formed.
そして、本発明の請求項9に係る発明は、請求項1〜8に記載の鉛蓄電池において、前記電槽に設けられた液面上限線等の電解液面上限位置表示手段を有したことを特徴とする。 And the invention which concerns on Claim 9 of this invention WHEREIN: In the lead acid battery of Claims 1-8, it had electrolyte surface upper limit position display means, such as a liquid surface upper limit line provided in the said battery case. Features.
本発明によれば、本発明は、液式の鉛蓄電池において、電槽の特定箇所を破損することにより、内部引火時における鉛蓄電池からの電解液の上方への飛散と、電解液の多量の流出を抑制するものである。また、鉛蓄電池外装の破片の、特に電池上方への飛散を抑制することにより、作業者にとってより安全性の高い鉛蓄電池を提供できるという、顕著な効果を奏する。 According to the present invention, in the liquid type lead-acid battery, by damaging a specific part of the battery case, scattering of the electrolyte from the lead-acid battery during internal ignition and a large amount of electrolyte Suppresses outflow. In addition, by suppressing the scattering of the lead storage battery exterior, particularly upward of the battery, there is a remarkable effect that it is possible to provide a lead storage battery that is safer for the operator.
以下、図面を用いて、本発明の実施形態による鉛蓄電池の構成を説明する。なお、本発明の各実施形態は、2Vのセルが電池内部で直列接続された12Vのエンジン始動用鉛蓄電池に本発明を適用した例について記載したが、本発明の鉛蓄電池を構成するセルの数や配置は、例示であって、所望とする電圧、形状に応じて適宜決定すべきものであり、そのような、セル数やセルの接続形態あるいはセル配置等のバリエーションも、本発明の構成を有する限りにおいて、本発明の範囲に含まれる。 Hereinafter, the configuration of a lead storage battery according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, although each embodiment of this invention described the example which applied this invention to the 12V lead acid battery for engine starting in which the 2V cell was connected in series inside the battery, the cell which comprises the lead acid battery of this invention was described. The number and arrangement are examples, and should be appropriately determined according to the desired voltage and shape, and such variations such as the number of cells, cell connection form, or cell arrangement also constitute the configuration of the present invention. As long as it has, it is included in the scope of the present invention.
また、以降に述べる本発明の各実施の形態による鉛蓄電池において、後述する電槽および蓋は、いずれもポリプロピレンを主成分とするポリピロピレン−ポリエチレン共重合体を用いた例を述べるが、鉛蓄電池の電槽や外装に用いられる他の樹脂、例えば、ABS樹脂、PS樹脂、PPE樹脂等を用いる例にも適用できる。さらに、これらの各樹脂の耐衝撃性は、樹脂に添加するフィラーの性状(繊維状、粉末状)やその添加量、また、共重合体であれば、それぞれの樹脂成分の比によって、耐衝撃性を調節することが可能である。 Further, in the lead storage battery according to each embodiment of the present invention to be described later, the battery case and the lid to be described later both describe an example using a polypyropylene-polyethylene copolymer mainly composed of polypropylene. The present invention can also be applied to examples using other resins used for battery cases and exteriors, such as ABS resin, PS resin, PPE resin, and the like. Furthermore, the impact resistance of each of these resins depends on the properties of the filler added to the resin (fibrous, powdery) and the amount added, and in the case of a copolymer, depending on the ratio of the respective resin components. It is possible to adjust sex.
例えば、始動用鉛蓄電池の電槽、蓋材料として一般的に使用される、ポリプロピレン樹脂は、通常、プロピレンとエチレンの共重合体であって、共重合体中のエチレンの比率を高めると、耐衝撃性は低下させることができる。 For example, a polypropylene resin, which is generally used as a battery case and lid material for a lead-acid battery for start-up, is usually a copolymer of propylene and ethylene, and when the ratio of ethylene in the copolymer is increased, Impact properties can be reduced.
本発明において、「耐衝撃性」の指標としてアイゾット衝撃値(Iz衝撃値)を用いるが、その指標としてシャルピー衝撃値を用いてもよい。また、耐衝撃性を計測すべき対象物に、適切な形状(球状、楔状等)、質量の錘を落下させたときの、対象物の破損にいたる錘の落下高さを耐衝撃性の尺度として用いてもよい。 In the present invention, an Izod impact value (Iz impact value) is used as an index of “impact resistance”, but a Charpy impact value may be used as the index. In addition, when a weight with an appropriate shape (spherical, wedge shape, etc.) and mass is dropped on an object whose impact resistance is to be measured, the weight drop height that leads to damage to the object is a measure of impact resistance. It may be used as
なお、本実施形態例を含み、本発明の各実施形態例および特許請求の範囲における、耐衝撃性の指標としてJIS K7110で規定するところのIz衝撃値(単位:J/m)を用いる。JIS K7110では、測定対象物の幅が設定されているため、J/mの単位となる。なお、測定対象物の幅が設定値と異なるものは測定対象物の断面積に対する測定対象物の破損時の仕事で表されるため、単位はJ/m2となる。 In addition, the Iz impact value (unit: J / m) defined by JIS K7110 is used as an index of impact resistance in each embodiment of the present invention and in the claims including the present embodiment example. In JIS K7110, since the width of the measurement object is set, the unit is J / m. In addition, since the thing from which the width | variety of a measuring object differs from a setting value is represented by the work at the time of the damage of a measuring object with respect to the cross-sectional area of a measuring object, a unit becomes J / m < 2 >.
(本発明の第1の実施形態)
図1(a)は本発明の第1の実施形態による鉛蓄電池101の天面を示す図、図1(b)は鉛蓄電池101の側面を示す図である。鉛蓄電池101の外装は、電槽102と蓋103を備える。図に示した例では、電槽102の内部が5つの隔壁(図示せず)により、6個のセル室(図示せず)に区画されており、各々のセル室に正極板と負極板およびこれら極板間に配置されたセパレータとからなるセルが希硫酸電解液(以下、電解液)とともに収納されている。
(First embodiment of the present invention)
FIG. 1A is a diagram showing a top surface of the
なお、本実施形態を含み、以降に説明する本発明の各実施形態の説明において、隔壁の位置の表示として、対応する各図に二点鎖線Aで表記する。 In addition, in description of each embodiment of this invention demonstrated below including this embodiment, it represents with the dashed-two dotted line A in each corresponding figure as a display of the position of a partition.
本発明の鉛蓄電池101は、好ましくは、電解液の上限を使用者に示すための電解液面上限位置表示手段を備える。電解液面上限位置表示手段の具体例としては、図1(b)に示したような電解液面上限線102aを電槽102に刻印、浮刻あるいは印刷等により表示する。なお、電解液面上限線102aの高さ位置は、鉛蓄電池101の容量、鉛蓄電池101の振動時や充電時における電解液漏れを考慮して決定付けられる。
The
電解液面上限線102aをより上方に設定することにより、特に低率放電容量が増加するとともに、負極板同士を集合溶接する負極ストラップ(図示せず)が露出するまでの期間がより長くなり、好ましい。ところが、一方で、鉛蓄電池101に振動が加わった場合や、充電を行った際に、蓋103に設けたガス排気構造を通して、電解液が電池外部に漏出する場合がある。したがって、電解液面上限線102aは上記の各事項を勘案して、電池容量が確保でき、かつ電解液の漏出しない位置に設定すべきであることは、他の鉛蓄電池と変わるところはない。
By setting the electrolyte level
また、電解液面の下限を示す電解液面下限線102bを設けてもよい。電解液面下限線102bは、一般的には負極ストラップ上面よりも上の位置に設定する。負極ストラップは、電解液から露出すると腐食が進行する場合があるためである。なお、電解液面上限線102aを設けることが好ましいが、電解液面下限線102bとともに、、本発明の必須の構成要件ではない。
Moreover, you may provide the electrolyte solution level
図1(b)で示した例では、電解液面上限位置表示手段として、電解液面上限線102aを用いた例を示したが、特許文献4に示したような、電解液面に応じて表示色が変化する蓄電池インジケータとしてもよく、特許文献5に示されたような、筒状のウエルを蓋103の電池内側方向に形成してもよい。ウエル先端と電解液面とが接触した状態では、電解液と、ウエル先端との接触面に、表面張力によるメニスカスが生じ、内部の正極板や負極板が湾曲して見える。
In the example shown in FIG. 1B, an example in which the electrolyte surface
したがって、ウエル先端を電解液面に対して適切な位置に設定すれば、ウエル先端からの極板群の視認状態によって電解液面とその上限位置との相対関係を確認することができる。すなわち、ウエルを電解液面上限位置表示手段として用いることができる。その他、液面検知用の第3電極を使用する形式等、公知の液面検出手段、あるいは公知の液面検出手段から容易に推考しうる構成を、本発明における電解液面上限位置表示手段として適用できる。 Therefore, if the well tip is set at an appropriate position with respect to the electrolytic solution surface, the relative relationship between the electrolytic solution surface and its upper limit position can be confirmed according to the visibility of the electrode plate group from the well tip. That is, the well can be used as an electrolytic solution surface upper limit position display means. In addition, a configuration that can be easily inferred from known liquid level detection means or known liquid level detection means, such as a type that uses the third electrode for liquid level detection, is used as the electrolyte level upper limit position display means in the present invention. Applicable.
鉛蓄電池101では、隔壁に設けた透孔をとおしてセル間の接続(図示せず)がなされるが、他の公知の方法によってセル間を接続してもよい。また、単一セルで構成された鉛蓄電池の場合、電池内におけるセル間接続を必要としないことは自明である。
In the
本発明の鉛蓄電池101は、公知の鉛蓄電池同様、セル室内のガスを大気中に排出するためのガス排出経路を形成する。その例として、蓋103にセル室に対応した液口104を形成し、液口104にはセル室内のガスを大気中に排出するためのガス排出経路を形成した液口栓105を装着すればよい。また、本発明では、ガス排出経路の形態として、他の公知の構成のもの、あるいは公知の構成より、容易に推考できる構成を採用することができる。
The
また、蓋103には、端子107,107′が設けられ、これら端子107,107′と内部のセルとが極柱等の接続部品により接続されている。
The
蓋103と電槽102はともに熱可塑性樹脂で形成することができる。その場合、熱溶着によって、蓋103と電槽102を接合することができる。また、蓋103と電槽102とを接着材により接合してもよい。
Both the
本発明の第1の実施形態による鉛蓄電池101は、電解液より上部であり、かつ、蓋103と電槽102との接合部103aよりも下部の少なくとも一部に、前記電槽の外壁の他の部分よりも耐衝撃性が低い第1の領域Xを有する。なお、図1(b)に示した例では、電解液面上限位置表示手段、すなわち、電解液面上限線102aを設けた例を示しているので、電解液面は、少なくとも電解液面上限線102aより下部に設定されている。
The
図1(b)において、第1の領域Xは、2本の1点鎖線x、yで囲まれた領域であり、第1の実施形態においては、電槽102を周回するよう帯状に設けられ、かつ閉じられたリング状に形成される。また、本発明では、第1の領域Xの耐衝撃性は、蓋103の耐衝撃性および接合部103aの耐衝撃性よりも低くしたことを特徴とする。
In FIG. 1B, the first region X is a region surrounded by two one-dot chain lines x and y. In the first embodiment, the first region X is provided in a belt shape so as to go around the
上記した本発明の構成によれば、電池内部に滞留したガスに引火した際の衝撃によって、電槽102の電解液面より上部の位置が優先的に破損するため、電槽102の破損による電解液の飛散が抑制される。また、蓋103の破損も抑制されるため、破損した蓋103の破片あるいは電解液の上方への飛散を抑制でき、飛散範囲が抑制され、飛散による被害を抑制することができる。
According to the configuration of the present invention described above, the position above the electrolyte surface of the
また、第1の領域Xは、その他の電槽102の外壁表面において閉じられた領域を形成している。鉛蓄電池101内で内部引火した場合には、第1の領域Xが破損する。一方、第1の領域Xは閉じられているため、電槽102の破損が第1の領域X内に限定され、破損の、第1の領域X外への波及が抑制される。
The first region X forms a closed region on the outer wall surface of the
その結果として、電池内部引火時の衝撃によって生じる、電槽102の破片および電解液の飛散方向は、電池上方ではなく、電池側方に集中する。また、電槽102の破損は、電解液面上限線102aより上方で発生するため、電解液の電池からの流出量を抑制できる。
As a result, the shards of the
本発明では、第1の領域Xの耐衝撃性は、電槽102の第1の領域Xを除く部分、蓋103、および電槽102と蓋103との接合部103aの耐衝撃性よりも低く設定する。耐衝撃性の指標としては、アイゾット衝撃値(以下、Iz衝撃値)を採用することができる。また、耐衝撃性の他の指標として、例えばシャルピー衝撃値といった、合成樹脂に一般的に採用される指標を用いることができる。
In the present invention, the impact resistance of the first region X is lower than the impact resistance of the portion excluding the first region X of the
第1の領域Xの形成手法として、例えば、以下の手法を用いることができる。ポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂、およびその共重合体は、結晶性樹脂であるため、成型条件によって、耐衝撃性が変化する。一例としては、成型時の金型温度を上げれば耐衝撃性が低下する傾向にある。また、樹脂射出後の樹脂の冷却速度によっても耐衝撃性が変化する。 As a technique for forming the first region X, for example, the following technique can be used. Since the polypropylene resin, the polyethylene resin, and the copolymer thereof are crystalline resins, impact resistance changes depending on molding conditions. As an example, if the mold temperature during molding is increased, the impact resistance tends to decrease. The impact resistance also changes depending on the cooling rate of the resin after the resin is injected.
したがって、電槽成型用金型の第1の領域Xの外壁に相当する部位の金型温度と冷却速度を、他の部位に比較して可変とした金型を用いることにより、同一樹脂材料を用いて、第1の領域Xのみ耐衝撃性を低下させることが可能である。 Therefore, the same resin material can be obtained by using a mold in which the mold temperature and the cooling rate of the part corresponding to the outer wall of the first region X of the battery case mold are variable compared to other parts. By using it, it is possible to reduce the impact resistance only in the first region X.
上記のような電槽成型用金型は、金型温度調節のためのヒータの配置と、金型内に配置する、冷却水を循環させるための冷却パイプ配置を適切に設定すれば、電槽102の外壁の第1の領域Xに相当する部分の成型条件と、他の部分の成型条件とを可変できる。例えば、このような電槽成型用金型を使用し、第1の領域Xに対応する樹脂の温度と冷却速度を、他の部位と変化させることにより、電槽102の第1の領域Xの耐衝撃性を、電槽102の第1の領域Xを除く他の部分よりも低くすることができる。
The above-described mold for forming a battery case can be obtained by appropriately setting the arrangement of the heater for adjusting the mold temperature and the arrangement of the cooling pipe for circulating the cooling water in the mold. The molding conditions for the portion corresponding to the first region X of the
金型温度と冷却速度が樹脂の耐衝撃性に及ぼす影響は、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂をはじめとする結晶性樹脂で顕著に発生するが、樹脂の種類によって、その程度と傾向が異なるため、予め金型温度と冷却速度を変化させたテストピースで、金型温度および冷却速度と、Iz衝撃値との関係を把握しておけばよい。 The effects of mold temperature and cooling rate on the impact resistance of the resin are prominent in crystalline resins such as polypropylene resin and polyethylene resin, but the degree and tendency differ depending on the type of resin. What is necessary is just to grasp | ascertain the relationship between mold temperature and cooling rate, and Iz impact value with the test piece which changed mold temperature and cooling rate.
第1の領域XのIz衝撃値(Izx)を、電槽102の第1の領域Xを除く部分のIz衝撃値(Iz1)より小さくする手法としては、Iz衝撃値に差がある2種類の樹脂を用い、ダブルインジェクション成型で第1の領域Xの部位をIz衝撃値の低い樹脂とし、他の部分をIz衝撃値の高い樹脂とすればよい。また、蓋103はIz衝撃値が高い樹脂を用いればよい。
As a method of making the Iz impact value (Izx) of the first region X smaller than the Iz impact value (Iz1) of the portion excluding the first region X of the
ポリプロピレン樹脂におけるIz衝撃値は、樹脂への添加剤(SiO2、TiO2)の添加量を増大するほど低下する傾向にあり、フィラーの添加量によって、Iz衝撃値を選択することができる。 The Iz impact value in a polypropylene resin tends to decrease as the amount of additive (SiO 2 , TiO 2 ) added to the resin increases, and the Iz impact value can be selected depending on the amount of filler added.
また、ポリプロピレン樹脂中にポリエチレン樹脂を添加し、両者の共重合体とする場合、ポリエチレン樹脂の量が増加するにつれてIz衝撃値も低下するため、共重合体中のポリエチレン樹脂量によって、Iz衝撃値を選択することができる。 In addition, when a polyethylene resin is added to a polypropylene resin to form a copolymer of both, the Iz impact value decreases as the amount of the polyethylene resin increases. Therefore, the Iz impact value depends on the amount of the polyethylene resin in the copolymer. Can be selected.
前記した第1の領域XのIz衝撃値(Izx)、電槽102の第1の領域を除く部位のIz衝撃値(Iz1)、蓋103のIz衝撃値(Iz2)および接合部のIz衝撃値(Iz3)として、例えば、Izxを90J/m、Iz1〜Iz3を120J/mとすることができる。
The Iz impact value (Izx) of the first region X, the Iz impact value (Iz1) of the portion excluding the first region of the
また、IzxとIz1との耐衝撃性の差異は20J/m以上とすることが好ましい。また、Iz1とIz2は同等とし、少なくとも接合部103aの強度を確保する関係上、Iz3≧Iz1,Iz2とすることから、(Iz1−Izx)、(Iz2−Izx)および(Iz3−Izx)をそれぞれ20J/m以上とすることが好ましい。このような耐衝撃性の関係により、電池内部引火時の鉛蓄電池の破損が、第1の領域X内に限定されるとともに、破損時の電解液の飛散量が減少する。 The difference in impact resistance between Izx and Iz1 is preferably 20 J / m or more. In addition, since Iz1 and Iz2 are equivalent and at least the strength of the joint 103a is ensured, Iz3 ≧ Iz1 and Iz2, so (Iz1-Izx), (Iz2-Izx), and (Iz3-Izx) are respectively set. It is preferable to set it as 20 J / m or more. Due to such an impact resistance relationship, breakage of the lead storage battery at the time of ignition inside the battery is limited to the first region X, and the scattering amount of the electrolyte at the time of breakage is reduced.
これは、Iz衝撃値の差異を20J/m以上とすることにより、引火による衝撃が発生し、内圧が上昇する過程において、Iz衝撃値の差異が20J/m未満である場合に比較して、より早い段階で第1の領域X内で電槽102が破損する。それ故、破損直前の電池内圧がより低く抑制されることから、電解液の飛散する勢いが弱まり、電解液の飛散量が低下すると考えられる。
This is because when the difference in Iz impact value is 20 J / m or more, an impact due to ignition occurs, and in the process of increasing the internal pressure, the difference in Iz impact value is less than 20 J / m. The
なお、接合部103aのIz衝撃値(Iz3)の計測方法としては、第1の領域XのIzxを電槽102のIz衝撃値(Iz1)および蓋103のIz衝撃値(Iz2)との相対関係によるものが容易である。すなわち、前記したJIS K7110により、定められた幅の測定ピースによりIzx、Iz1とIz2を計測しておき、これら3つの部位の耐衝撃値と、接合部103aの耐衝撃値を、例えば、落球試験による耐衝撃試験で評価すれば、4つの部位の落球試験による耐衝撃試験結果と、3つの部位のIz衝撃値とを比較することにより、Iz3の範囲を決定することができる。
As a method of measuring the Iz impact value (Iz3) of the joint 103a, the relative relationship between Izx of the first region X and the Iz impact value (Iz1) of the
例えば、落球試験において、蓋103と電槽102の第1の領域Xを除いた部分の耐衝撃性が接合部103aの耐衝撃性と同等か、それ以上であれば、Izx<Iz1,Iz2≦Iz3である。また、落球試験における接合部103aの耐衝撃性が第1の領域より大きく、電槽102と蓋103の蓋の耐衝撃性と同等かそれ以下であれば、Izx<Iz3≦Iz1,Iz2となる。Izx、Iz1およびIz2は容易に測定可能であるので、これらの具体的な値を、上記の関係に適用すれば、Iz3の範囲は決定される。
For example, in the falling ball test, if the impact resistance of the portion excluding the
なお、鉛蓄電池101の落下等、内部引火に由来しない、取り扱い時の衝撃において、第1の領域Xが破損しないよう、例えば、JIS D5301(始動用鉛蓄電池)に規定する55D23形鉛蓄電池(12V48Ah、約20kg)の場合、第1の領域Xの耐衝撃性を50J/m以上とすることが好ましい。なお、第1の領域Xの耐衝撃性の下限値は、鉛蓄電池の質量等を勘案して決定すべき設計的事項である。
For example, a 55D23 type lead acid battery (12V48Ah) defined in JIS D5301 (starting lead acid battery) is specified so that the first region X is not damaged by an impact at the time of handling that does not result from internal ignition such as dropping of the
電槽や蓋の強度を表すパラメータの代表的なものとして、引張強度がある。一方、本発明の発明者らは、これら部材の引張強度の大小と、電池内部引火時の衝撃による電槽や蓋の破損状況とは一致しないこと、さらにこれらの破損状況は、電槽や蓋を構成する材料のIz衝撃値をはじめとする、耐衝撃性と強い相関があることを見出したものである。 A representative parameter representing the strength of the battery case and the lid is tensile strength. On the other hand, the inventors of the present invention do not agree with the magnitude of the tensile strength of these members and the damage situation of the battery case or the cover due to the impact when the battery is ignited. It has been found that there is a strong correlation with the impact resistance including the Iz impact value of the material constituting the material.
すなわち、電槽や蓋のIz衝撃値が低下すると電池内部引火時の衝撃によって破損しやすくなり、Iz衝撃値が高くなると前記の衝撃による破損は抑制される。一方、各樹脂材料の引張強度と耐衝撃性は正の相関を必ずしも有しておらず、本発明の発明者らは、電池内部引火時における電池の破損箇所を特定するために、電槽と蓋の引っ張り強度を規定するのではなく、耐衝撃性(例としてIz衝撃値)を規定することが適切であること、また、耐衝撃性が段階的に増加する部位で、衝撃によるクラックの伝播を停止できることを見出したものである。 That is, when the Iz impact value of the battery case or the lid is lowered, the battery is easily damaged by the impact at the time of ignition inside the battery, and when the Iz impact value is increased, the damage due to the impact is suppressed. On the other hand, the tensile strength and impact resistance of each resin material do not necessarily have a positive correlation, and the inventors of the present invention have a battery case in order to specify the location where the battery is damaged during battery ignition. It is appropriate to specify impact resistance (for example, Iz impact value) instead of specifying the tensile strength of the lid, and the propagation of cracks due to impact at a site where the impact resistance increases stepwise. It is found that can be stopped.
このような新たに見出した技術的知見によって、本発明は成されたものであり、以下に記載する他の発明の実施の形態にも、この技術的知見が適用される。 The present invention has been made based on such newly discovered technical knowledge, and this technical knowledge is also applied to other embodiments of the invention described below.
(本発明の第2の実施形態)
図2は、本発明の第2の実施形態による鉛蓄電池201を示す図である。鉛蓄電池201は電槽202の構成が、前記した本発明の第1の実施形態による鉛蓄電池101で用いた電槽102と異なるのみであり、その他の構成は、鉛蓄電池101と同様の構成を採用できる。
(Second embodiment of the present invention)
FIG. 2 is a diagram showing a
第2の実施形態による鉛蓄電池201では、第1の領域Xは、図2に示すように、電槽202の側面202cにおいて、セル室を区画する隔壁(2点鎖線Aの部分)を跨いで、一点鎖線zで閉じられた矩形状に形成される。また、第1の領域Xは、すべてのセルに対応するよう配置される。なお、第1の領域Xは、電解液面より上方に設ける。第1の実施形態と同様、電解液面上限位置表示手段を設けた場合には、第1の領域Xを、図2における電解液面上限線102aより上方に設定する。
In the
本発明では、電槽202の第1の領域Xを除いた部分の耐衝撃値(アイゾット衝撃値)をIz1、蓋103の耐衝撃値(アイゾット衝撃値)をIz2、電槽202と蓋103の接合部103bの耐衝撃値(アイゾット衝撃値)をIz3、第1の領域Xの耐衝撃性(アイゾット衝撃値)をIzxとしたとき、Izx<Iz1、Izx<Iz2、Ixz<Iz3とする。
In the present invention, the impact resistance value (Izod impact value) of the portion excluding the first region X of the
第2の実施形態によれば、鉛蓄電池201で内部引火した際、第1の領域Xが優先的に破損することによって、その他の部分の破損が抑制される。その結果、電解液や電槽202や蓋103の上方への飛散が抑制され、飛散による被害を最小限に留めることができる。
According to the second embodiment, when the
なお、第1の実施形態と同様、第2の実施形態においても、(Iz1−Izx)、(Iz2−Izx)および(Iz3−Izx)を20J/m以上とすることが好ましい。なお、第2の実施形態における第1の領域Xを、2面存在する側面202cの両面に設けてもよい。但し、鉛蓄電池201を車両や機器に搭載した状態で、第1の領域Xを、鉛蓄電池201や車両および機器の点検者がアクセスする側と反対側に位置する側の側面202cに設けることができる。これによれば、鉛蓄電池201が破損した場合、破片や電解液が、点検者から遠ざかる方向に飛散するため、より好ましい。
As in the first embodiment, also in the second embodiment, (Iz1-Izx), (Iz2-Izx), and (Iz3-Izx) are preferably set to 20 J / m or more. In addition, you may provide the 1st area | region X in 2nd Embodiment on both surfaces of the
第2の実施形態における第1の領域Xは、第1の実施形態を参照して構成することができる。すなわち一点鎖線zで囲まれた第1の領域Xをダブルインジェクション方式によって形成したり、あるいは第1の領域Xの成型条件を他の部分とは異なる、耐衝撃値が低下する成型条件とすることによって達成することができる。 The first region X in the second embodiment can be configured with reference to the first embodiment. That is, the first region X surrounded by the alternate long and short dash line z is formed by the double injection method, or the molding conditions of the first region X are different from those of the other parts, and the molding conditions are such that the impact resistance value decreases. Can be achieved.
また、図2において第1の領域Xは、矩形状に示したが、その角部Xcでは、R形状等の2つの辺が滑らかに交わる形状とすることが好ましい。2つの辺がある角度をもって直線的に交わる場合は、鉛蓄電池201の内部引火による衝撃によって、第1の領域Xが破損した際に、角部Xcに応力が集中するため、角部Xcを起点にしてクラックが発生する場合があるからである。特に、このクラックが電槽下側に向かって成長した場合には、電解液の流出量が多くなるため、角部Xcに応力が集中しないような、滑らかな曲線とすることが好ましい。
In FIG. 2, the first region X is shown in a rectangular shape, but it is preferable that the corner portion Xc has a shape in which two sides such as an R shape smoothly intersect. When the two sides intersect linearly at a certain angle, when the first region X is damaged due to the impact of internal ignition of the
(本発明の第3の実施形態)
図3は、本発明の第3の実施形態による鉛蓄電池301を示す図である。鉛蓄電池301は電槽302の構成が、前記した第2の実施形態による鉛蓄電池201で用いた電槽202と異なるのみであり、その他の構成は、鉛蓄電池201と同様の構成を採用できる。
(Third embodiment of the present invention)
FIG. 3 is a diagram showing a
第3の実施形態による鉛蓄電池301では、第1の領域Xは、図3に示すように、電槽302の側面302cにおいて、セル室を区画する隔壁(2点鎖線Aの部分)を跨がないよう、セル室毎に独立して設けられる。図3に示した例では、一点鎖線z′で閉じられた矩形状に形成される。また、第2の実施形態と同様、本実施形態における第1の領域Xの角部Xcは、R形状等の連続した、なめらかな曲線形状とする。これにより、第1の領域Xが破損した場合でも、角部Xcの応力集中が避けられ、角部Xcからのクラックの発生と、これによる電解液のさらなる流出を抑制することができる。
In the
第3の実施形態においても、第1の領域Xは、第1および第2の実施形態と同様、電解液面よりも上部の位置に設定する。電解液面上限位置表示手段、すなわち、図3に示した例のように、電解液面上限線102aを設けた場合は、第1の領域Xを電解液面上限線102aより上方に設定する。
Also in the third embodiment, the first region X is set at a position above the electrolyte surface as in the first and second embodiments. When the electrolytic solution surface upper limit position display means, that is, the electrolytic solution surface
本発明では、電槽302の第1の領域Xを除いた部分の耐衝撃値(アイゾット衝撃値)をIz1、蓋103の耐衝撃値(アイゾット衝撃値)をIz2、電槽302と蓋103の接合部103bの耐衝撃値(アイゾット衝撃値)をIz3、第1の領域Xの耐衝撃性(アイゾット衝撃値)をIzxとしたとき、Izx<Iz1、Izx<Iz2、Ixz<Iz3とする。
In the present invention, the impact resistance value (Izod impact value) of the portion excluding the first region X of the
第3の実施形態によれば、鉛蓄電池301で内部引火した際、第1の領域Xが優先的に破損することによって、その他の部分の破損が抑制される。その結果、電解液や電槽302や蓋103の上方への飛散が抑制され、飛散による被害を最小限に留めることができる。
According to the third embodiment, when the
また、第3の実施形態では、図3に示したように、セル毎に独立した第1の領域Xを設けている。したがって、あるセルで内部引火が生じて衝撃が生じても、そのセルに対応する第1の領域のみが破損し、隣接するセルの破損が抑制される。その結果、第1および第2の実施形態による鉛蓄電池101,201に比較し、内部引火による電槽302の破片や電解液の飛散が、より顕著に抑制され、好ましい形態である。
Further, in the third embodiment, as shown in FIG. 3, the first region X independent for each cell is provided. Therefore, even if internal ignition occurs in a certain cell and an impact occurs, only the first region corresponding to that cell is damaged, and the adjacent cells are prevented from being damaged. As a result, as compared with the
なお、第1および第2の実施形態と同様、第3の実施形態においても、(Iz1−Izx)、(Iz2−Izx)および(Iz3−Izx)を20J/m以上とすることが好ましい。なお、第2の実施形態における第1の領域Xを、2面存在する側面302cの両面に設けてもよい。但し、鉛蓄電池301を車両や機器に搭載した状態で、第1の領域Xを、鉛蓄電池301や車両および機器の点検者がアクセスする側と反対側に位置する側の側面302cに設けることができる。これによれば、鉛蓄電池301が破損した場合、破片や電解液が、点検者から遠ざかる方向に飛散すること、また、破損する部位が、内部引火したセルにほぼ限定されることも相まって、より好ましい。
As in the first and second embodiments, in the third embodiment as well, it is preferable that (Iz1-Izx), (Iz2-Izx), and (Iz3-Izx) be 20 J / m or more. In addition, you may provide the 1st area | region X in 2nd Embodiment on both surfaces of the
第3の実施形態における第1の領域Xは、第1の実施形態を参照して構成することができる。すなわち一点鎖線zで囲まれた第1の領域Xをダブルインジェクション方式によって形成したり、あるいは第1の領域Xの成型条件を他の部分とは異なる、耐衝撃値が低下する成型条件とすることによって達成することができる。 The first region X in the third embodiment can be configured with reference to the first embodiment. That is, the first region X surrounded by the alternate long and short dash line z is formed by the double injection method, or the molding conditions of the first region X are different from those of the other parts, and the molding conditions are such that the impact resistance value decreases. Can be achieved.
なお、鉛蓄電池301の落下等、内部引火に由来しない、取り扱い時の衝撃において、第1の領域Xが破損しないよう、例えば、JIS D5301(始動用鉛蓄電池)に規定する55D23形鉛蓄電池(12V48Ah、約20kg)の場合、例えば、第1の領域Xの耐衝撃性を50J/m以上することができるが、この第1の領域Xの耐衝撃性の下限値は、前記した第1および第2の実施形態と同様、鉛蓄電池の質量等を勘案して決定すべき設計的事項であり、本発明の必須の構成要件ではない。
For example, a 55D23 type lead acid battery (12V48Ah) defined in JIS D5301 (starting lead acid battery) is specified so that the first region X is not damaged by an impact at the time of handling that is not caused by internal ignition such as dropping of the
なお、第3の実施形態における各部位のIz衝撃値の設定値の一例として、第1の領域Xにおいて、Izx=90J/m、電槽302の第1の領域を除く部位において、Iz1=120J/m、蓋103においてIz2=120J/m、接合部103cにおいてIz3=120J/mとすることができる。なお、これらの設定値は、第2の実施形態にも適用することができることは明らかである。
As an example of the setting value of the Iz impact value of each part in the third embodiment, Izx = 90 J / m in the first region X, and Iz1 = 120 J in the part excluding the first region of the
(本発明の第4の実施形態)
図4(a)は本発明の第4の実施形態による鉛蓄電池401の天面を示す図、図4(b)は、鉛蓄電池401の側面を示す図である。本発明の第4の実施形態による鉛蓄電池401は、本発明の第1の実施の形態による鉛蓄電池101の蓋103を覆い、かつ端子107,107′を露出させるカバー部材402を備える。
(Fourth embodiment of the present invention)
FIG. 4A is a diagram showing a top surface of a
なお、図に示した例では、カバー部材402として、シートを、底に開口部402aを有した箱状に加工したものを用いている。開口部402aからは端子107,107′が露出する。また、必要に応じて、開口部402aを通して液口栓105にアクセスできるよう、液口栓105が露出するよう、開口部402aをカバー部材402に配置する。
In the example shown in the figure, as the
カバー部材402としては、樹脂成型品といった、ガスを透過しないものを用いることもできるが、電池内部引火時の衝撃によって、カバー部材402が破損する場合があるため、カバー部材402として、ガス透過性を有した材質で構成される。例えば、不織布、織布あるいは多孔質体やこれらを多層に積層したものを用いることが好ましい。
As the
電池内部引火時に、電池内部で気圧の波(あるいは衝撃波)が生じ、第1の領域Xに加わる高い気圧によって第1の領域Xは破壊される。カバー部材402としてガス透過性を有したものを用いることにより、第1の領域Xを破壊した後の気圧の波は、カバー部材402を透過し、大気中に拡散していくため、カバー部材402の破損を防止できる。
During ignition inside the battery, a pressure wave (or shock wave) is generated inside the battery, and the first region X is destroyed by the high atmospheric pressure applied to the first region X. By using a gas permeable member as the
また、カバー部材402によって、電池破損時の、第1の領域Xの破片の飛散が抑制されることから、より好ましい。また、カバー部材402が多孔質であることから、ある程度の量の電解液を吸収可能であることから、電池破損時の電解液の飛沫は、カバー部材402で捕捉でき、カバー部材402や、鉛蓄電池401からの電解液の飛散が顕著に抑制される。
In addition, the
カバー部材402の形状としては、少なくとも第1の領域Xの外面を覆う構造とし、好ましくは、カバー部材402は第1の領域Xと粘着剤等の接合部材(図示せず)で固定する。接合部材としては、ロジンあるいはその誘導体、アクリル系エマルジョン、合成ゴム系やテルペン樹脂系のものといった、各種の粘着剤を用いることができる。
The shape of the
カバー部材402と第1の領域Xとが粘着剤で固定する構成においては、内部引火時に第1の領域が破砕されても、その破片は粘着剤によって、カバー部材402の内側に固定された状態で保持されうるため、破片の飛散はもとより、その散逸を防止でき、より好ましい。
In the configuration in which the
なお、図4(b)に示した例では、カバー部材402の下端が第1の領域Xよりも下に位置しているが、カバー部材402を、電槽102の第1の領域Xと、第1の領域よりも下の部分において、粘着剤で固定した場合、第1の領域Xが破損した場合において、第1の領域から下部へのクラックの発生が抑制されるため、さらに好ましい。
In the example shown in FIG. 4B, the lower end of the
また、図4(b)に示した例では、カバー部材402の下端402bが、電解液面上限線102aよりも若干上方に位置している。電解液面上限線102aを電槽に配置する場合、この下端402bが電解液面上限線102aを覆うと、電解液面の調整ができなくなる。したがって、電解液面上限線102aを電槽に配置する限りにおいては、少なくとも、下端402bは電解液面上限線102aよりも上方に位置するよう設定する。もしくは、電槽102に電解液面上限線102aを形成せず、下端402bを電解液面の上限に設定した上で、下端402bで形成される水平線を電解液面上限線として機能させることもできる。
In the example shown in FIG. 4B, the
カバー部材402の素材の選択は、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ガラス繊維等の織布あるいは不織布、ポリウレタンフォーム、EPDMゴム等の多孔質のものであって、カバー部材402の形状に成型できるものであればよい。
The material of the
カバー部材402の素材に関しては以上の通りであるが、カバー部材402は多層構造であることが好ましい。これは、電解液が飛散するまでの通過経路を考えた場合、単層であれば、通過経路が一直線になることが多くなるが、多層化することで、見掛けの通過経路が長くなり、電解液がカバー部材402をより通過しにくくなる効果がある。
Although the material of the
(本発明の第5の実施形態)
図5は、本発明の第5の実施形態による鉛蓄電池501を示す図である。鉛蓄電池501は、前記した第2の実施形態による鉛蓄電池201に、第4の実施形態で示したカバー部材402を装着したものである。但し、図5においては、セル室間の隔壁の位置を示す2点鎖線Aは省略している。
(Fifth embodiment of the present invention)
FIG. 5 is a view showing a
カバー部材402の形状や、鉛蓄電池201への装着形態は第4の実施形態で示した形態が適用できる。第5の実施形態による鉛蓄電池501は、第2の実施形態による鉛蓄電池201と第4の実施形態による鉛蓄電池の両方の作用効果を有する。
The form shown in the fourth embodiment can be applied to the shape of the
(本発明の第6の実施形態)
図6は、本発明の第6の実施形態による鉛蓄電池601を示す図である。鉛蓄電池601は、前記した第3の実施形態による鉛蓄電池301に、第4の実施形態で示したカバー部材402を装着したものである。但し、図6においては、セル室間の隔壁の位置を示す2点鎖線Aは省略している。
(Sixth embodiment of the present invention)
FIG. 6 is a diagram showing a
カバー部材402の形状や、鉛蓄電池301への装着形態は第4の実施形態で示した形態が適用できる。第6の実施形態による鉛蓄電池601は、第3の実施形態による鉛蓄電池201の作用効果と第4の実施形態による鉛蓄電池の作用効果を合わせもつことは明らかである。
The form shown in the fourth embodiment can be applied to the shape of the
以上、本発明の各実施形態について説明してきたが、前記の各実施形態において、前記カバー部材402の蓋を覆う部分に、鉛蓄電池の機種品番、使用上の注意等を示す文言、記号あるいは図案等の表示を形成することも可能であり、カバー部材402に従来のラベルの機能を併せもたせることにより、ラベルとその貼り付け工程が不要となり、生産性の面や、ラベル貼り付け位置の位置連れ防止の面で好ましい。
As described above, each embodiment of the present invention has been described. In each of the above embodiments, a word, symbol, or design indicating a model number of a lead-acid battery, precautions for use, etc. on a portion covering the cover of the
以降に記載する各実施例において、本発明例および比較例の電池を作成し、内部引火試験を実施し、電池の破損状況を確認することにより、本発明の効果を確認した。なお、各電池は、いずれも、JIS D5301始動用鉛蓄電池に規定する55D23形(12V48Ah)電池であって、極板面の全てを浸漬する希硫酸電解液を電池内に有するものである。 In each Example described below, the effect of the present invention was confirmed by creating batteries of the present invention and comparative examples, performing an internal ignition test, and confirming the damage status of the battery. Each of the batteries is a 55D23 type (12V48Ah) battery defined as a JIS D5301 starting lead-acid battery, and has a dilute sulfuric acid electrolytic solution in which all of the electrode plate surface is immersed in the battery.
(実施例1)
実施例1は、本発明の第1の実施形態による鉛蓄電池101において、第1の領域X、電槽102の第1の領域Xを除く部位、蓋103および接合部103aのIz衝撃値を、種々の組み合わせにで変化させた電池を作成し、内部引火試験を実施した。なお、蓋、電槽ともにポリプロピレンとポリエチレンの共重合体を用い、蓋と電槽とは熱溶着により接合した。Iz衝撃値の調整は、樹脂中のポリエチレン含有率によって調整した。
Example 1
Example 1 is the
表1に各電池の構成する各部位のIz衝撃値の組み合わせを示す。なお、接合部のIz衝撃値は、蓋と接合部の落球試験による耐衝撃性の相関関係より得たものである。本実施例においては、接合部の耐衝撃性は蓋の耐衝撃性よりも高い。 Table 1 shows combinations of Iz impact values of the respective parts constituting each battery. In addition, the Iz impact value of a junction part is obtained from the correlation of the impact resistance by the falling ball test of a lid | cover and a junction part. In this embodiment, the impact resistance of the joint is higher than the impact resistance of the lid.
内部引火試験としては、表1に示した各電池を、満充電状態とし、さらに4.8Aで定電流充電を行いながら、正極端子から負極端子に向かって2番目のセル室内に設置したフィラメントに通電し、意図的に内部引火を発生させ、そのときの各電池の破損状況、電解液の飛散状況を確認した。この結果を表2に示す。 For the internal flammability test, each battery shown in Table 1 was fully charged, and further charged to a filament installed in the second cell chamber from the positive electrode terminal toward the negative electrode terminal while performing constant current charging at 4.8 A. Energized to intentionally generate internal ignition, and the state of damage to each battery and the state of scattering of the electrolyte were confirmed. The results are shown in Table 2.
表2に示した結果から、本発明の構成によれば、電槽に設けた最も耐衝撃性の低い第1の領域Xのみが破損するため、破損箇所が、電解液面より上部に限定されていた。また蓋の破損も生じないので、電池1−1、電池1−2の電池に比較して、電解液の飛散・流出量は著しく減少した。また、破片や電解液の飛散方向は、本発明例の電池では、電池の側方に限定されていた。 From the results shown in Table 2, according to the configuration of the present invention, since only the first region X having the lowest impact resistance provided in the battery case is damaged, the damaged portion is limited to the upper part from the electrolyte surface. It was. Moreover, since the lid was not damaged, the amount of scattering and outflow of the electrolyte was remarkably reduced as compared with the batteries 1-1 and 1-2. Moreover, the scattering direction of the fragments and the electrolytic solution is limited to the side of the battery in the battery of the present invention example.
なお、第1の領域Xと他の部位のIz衝撃値の差は20J/m以上とすることで、破片や電解液の飛散程度が著しく軽微なものとなる。このような構成によれば、内部引火の衝撃によって電池内圧が上昇する初期の段階で第1の領域Xが早期に破損するため、破片や電解液の飛散程度が緩和されると考えられる。これは、電池1−1のように、接合部を除く、部位の耐衝撃性を90J/mと、最も高い値で同一とした電池で、破片や電解液の飛散距離も大きくなったことから推定される。 The difference in the Iz impact value between the first region X and other parts is 20 J / m or more, so that the degree of debris and electrolyte scattering is extremely small. According to such a configuration, the first region X is damaged early at the initial stage where the internal pressure of the battery rises due to the impact of internal ignition, so that it is considered that the degree of scattering of fragments and electrolyte is alleviated. This is a battery having the same impact resistance of 90 J / m as the highest value, except for the joint, as in the case of the battery 1-1, and the scattering distance of debris and electrolyte is also increased. Presumed.
したがって、本発明の第1の実施形態によれば、内部引火時における電池の破損箇所が電解液面より上方の電槽の部分(第1の領域X)に限定され、破片の飛散方向は、電池側方に限定されるため、内部引火による電池破損に対する対処が容易となる。また、特に、第1の領域XのIz強度(Izx)を、電槽の第1の領域Xを除く部分のIz強度(Iz1)よりも20J/m以上低下させることで、本発明の効果をより顕著に得ることができる。 Therefore, according to the first embodiment of the present invention, the damaged part of the battery at the time of internal ignition is limited to the part of the battery case (first region X) above the electrolyte surface, and the scattering direction of the fragments is Since it is limited to the side of the battery, it is easy to deal with battery damage due to internal ignition. In particular, by reducing the Iz intensity (Izx) of the first region X by 20 J / m or more from the Iz intensity (Iz1) of the portion excluding the first region X of the battery case, the effect of the present invention can be obtained. It can be obtained more remarkably.
(実施例2)
実施例2は、本発明の第2の実施形態による鉛蓄電池201において、第1の領域X、電槽202の第1の領域Xを除く部位、蓋103および接合部103bのIz衝撃値を、種々の組み合わせにで変化させた電池を作成し、内部引火試験を実施した。なお、蓋、電槽ともにポリプロピレンとポリエチレンの共重合体を用い、蓋と電槽とは熱溶着により接合した。Iz衝撃値の調整は、樹脂中のポリエチレン含有率によって調整した。なお、第1の領域Xは、側面202cの一面にのみ形成し、もう一方の面には形成しなかった。
(Example 2)
Example 2 is the
表3に各電池の構成する各部位のIz衝撃値の組み合わせを示す。なお、接合部のIz衝撃値は、蓋と接合部の落球試験による耐衝撃性の相関関係より得たものである。本実施例においては、接合部の耐衝撃性は蓋の耐衝撃性よりも高い。 Table 3 shows combinations of Iz impact values of the respective parts constituting each battery. In addition, the Iz impact value of a junction part is obtained from the correlation of the impact resistance by the falling ball test of a lid | cover and a junction part. In this embodiment, the impact resistance of the joint is higher than the impact resistance of the lid.
表3に示した各電池について、実施例1と同様の条件で内部引火試験を実施したときの、各電池の破損状況、電解液の飛散状況を確認した。この結果を表4に示す。 About each battery shown in Table 3, when the internal flash test was implemented on the conditions similar to Example 1, the damage condition of each battery and the scattering condition of electrolyte solution were confirmed. The results are shown in Table 4.
表4に示した結果から、本発明の第2の実施形態によれば、前記した本発明の第1の実施形態に比較して、電槽に設けた最も耐衝撃性の低い第1の領域Xのみが破損するため、破損箇所が、電解液面より上部に限定されていた。また蓋の破損も生じないので、電池1−1、電池1−2の電池に比較して、電解液の飛散・流出量は著しく減少した。 From the results shown in Table 4, according to the second embodiment of the present invention, compared with the first embodiment of the present invention described above, the first region having the lowest impact resistance provided in the battery case. Since only X was damaged, the damaged part was limited to the upper part from the electrolyte surface. Moreover, since the lid was not damaged, the amount of scattering and outflow of the electrolyte was remarkably reduced as compared with the batteries 1-1 and 1-2.
本発明例の電池2−3、電池2−4および電池2−5では、破片や電解液の飛散方向は、電池の側方の一方にのみ限定されていた。したがって、破片や電解液の飛散方向が一方向にのみ限定されるため、鉛蓄電池を搭載する機器や鉛蓄電池にアクセスする点検者を、電池の破損から保護する観点において、本発明の第1の実施形態に比較してより好ましいものであった。 In the battery 2-3, the battery 2-4, and the battery 2-5 of the present invention example, the scattering direction of the fragments and the electrolyte was limited to only one side of the battery. Therefore, since the scattering direction of the fragments and the electrolyte is limited to only one direction, the first embodiment of the present invention is intended to protect the device equipped with the lead storage battery and the inspector accessing the lead storage battery from damage to the battery. It was more preferable than the embodiment.
また、本発明例の電池の中でも、Iz1、Iz2およびIz3とIzxとの差を20J/mとすることにより、電解液や破片の飛散がより顕著に抑制された。 In addition, among the batteries of the present invention example, the scattering of the electrolyte solution and the fragments was more significantly suppressed by setting the difference between Iz1, Iz2, and Iz3 and Izx to 20 J / m.
(実施例3)
実施例3は、本発明の第3の実施形態による鉛蓄電池301において、第1の領域X、電槽302の第1の領域Xを除く部位、蓋103および接合部103cのIz衝撃値を、種々の組み合わせにで変化させた電池を作成し、内部引火試験を実施した。なお、蓋、電槽ともにポリプロピレンとポリエチレンの共重合体を用い、蓋と電槽とは熱溶着により接合した。Iz衝撃値の調整は、樹脂中のポリエチレン含有率によって調整した。なお、第1の領域Xは、側面302cの一面にのみ形成し、もう一方の面には形成しなかった。
(Example 3)
Example 3 is the
表5に各電池の構成する各部位のIz衝撃値の組み合わせを示す。なお、接合部のIz衝撃値は、蓋と接合部の落球試験による耐衝撃性の相関関係より得たものである。本実施例においては、接合部の耐衝撃性は蓋の耐衝撃性よりも高い。 Table 5 shows combinations of Iz impact values of the respective parts constituting each battery. In addition, the Iz impact value of a junction part is obtained from the correlation of the impact resistance by the falling ball test of a lid | cover and a junction part. In this embodiment, the impact resistance of the joint is higher than the impact resistance of the lid.
上記の各電池について、実施例1および2と同様の条件で内部引火試験を行い、試験後の各電池の破損状況、電解液の飛散状況を確認した。この結果を表6に示す。 About each said battery, the internal flash test was done on the conditions similar to Example 1 and 2, and the damage condition of each battery after a test and the scattering condition of electrolyte solution were confirmed. The results are shown in Table 6.
表6に示した結果から、本発明の第3の実施形態によれば、前記した本発明の第1および第2の実施形態に比較して、電槽に設けた最も耐衝撃性の低い第1の領域Xのみが破損するため、破損箇所が、電解液面より上部に限定されていた。また、破損は、内部引火したセルのみに限定され、隣接するセルへの波及がないため、前記した実施例1および2における本発明例の電池に比較しても電槽の破片および電解液の飛散の程度は著しく軽微であった。また、電解液の流出量は著しく減少した。 From the results shown in Table 6, according to the third embodiment of the present invention, compared with the first and second embodiments of the present invention described above, the first shock resistance provided in the battery case is the lowest. Since only the 1 area | region X was damaged, the damaged location was limited above the electrolyte surface. In addition, the damage is limited only to the internally ignited cells and does not spread to adjacent cells. Therefore, even if compared with the batteries of the present invention examples in Examples 1 and 2 described above, The degree of scattering was extremely slight. In addition, the outflow amount of the electrolyte decreased significantly.
本発明例の電池2−3、電池2−4および電池2−5では、破片や電解液の飛散方向は、電池の側方の一方にのみ限定されていた。したがって、破片や電解液の飛散方向が一方向にのみ限定されるため、鉛蓄電池を搭載する機器や鉛蓄電池にアクセスする点検者を、電池の破損から保護する観点において、本発明の第1の実施形態に比較してより好ましいものであった。 In the battery 2-3, the battery 2-4, and the battery 2-5 of the present invention example, the scattering direction of the fragments and the electrolyte was limited to only one side of the battery. Therefore, since the scattering direction of the fragments and the electrolyte is limited to only one direction, the first embodiment of the present invention is intended to protect the device equipped with the lead storage battery and the inspector accessing the lead storage battery from damage to the battery. It was more preferable than the embodiment.
また、本発明例の電池の中でも、Iz1、Iz2およびIz3とIzxとの差を20J/mとすることにより、電解液や破片の飛散がより顕著に抑制された。 In addition, among the batteries of the present invention example, the scattering of the electrolyte solution and the fragments was more significantly suppressed by setting the difference between Iz1, Iz2, and Iz3 and Izx to 20 J / m.
(実施例4)
前記した実施例1〜3において、各実施例における本発明例の電池1−3、電池1−4、電池2−3、電池2−4、電池3−3および電池3−4と、各実施例における比較例の電池1−1、電池1−2、電池2−1、電池2−2、電池3−1および電池3−2の各電池について、本発明の第4の実施形態において説明したカバー部材402を装着した。なお、カバー部材402の内側には、精製ロジンをイソプロピルアルコールに溶解して作成した粘着剤を点状に塗布した後、カバー部材402を各電池に固定した。そして、これらカバー部材を装着した各電池について、実施例1〜3と同様の内部引火試験を実施した。
Example 4
In the above-described Examples 1 to 3, the battery 1-3, the battery 1-4, the battery 2-3, the battery 2-4, the battery 3-3, and the battery 3-4 of each of the examples of the present invention in each example, In the fourth embodiment of the present invention, each of the battery 1-1, battery 1-2, battery 2-1, battery 2-2, battery 3-1, and battery 3-2 of the comparative example in the example was described. A
カバー部材402は、以下により、製作した。すなわち、表面をスルホン化により浸水処理したポリプロピレン樹脂繊維の不織布(20kPa加圧時の多孔度90%)を、厚み方向に加圧しながら加熱することによって得た多孔性シートを、カバー部材402の形状に加工した。カバー部材402の多孔度は80%であり、良好な通気性を有するとともに、含液性を有する。なお、カバー部材402の通気度は、カバー部材の面積1cm2あたり、1L/min.の空気を通過させるときの圧力損失は4kPaであった。なお、カバー部材402は点状に塗布されているので、カバー部材402を電池に装着した状態においても、カバー部材の通気性は確保されている。
The
上記の各電池における内部引火試験後の各電池の状態を表7に示す。なお、本実施例では、カバー部材402が装着されている。表7における電池No.については、表1〜表6の電池No.の最後にCの添え字をつけている。例えば、電池1−1にカバー部材402を装着した電池は、電池1−1Cである。
Table 7 shows the state of each battery after the internal flash test in each battery. In this embodiment, a
表7に示した結果から、カバー部材402を装着した本発明例の電池は、破片や電解液がカバー部材に捕捉されるため、電池内部引火時の電槽や蓋の破片や電解液の飛散を顕著に抑制できる。
From the results shown in Table 7, in the battery of the present invention equipped with the
なお、実施例4において、カバー部材402を粘着剤で電池に固定しない試験を行なったところ、本発明の電池では、破片は電池下部に脱落する程度であり、飛散するようなことはなかった。また、電池から飛散した電解液はカバー部材によって、その飛散が防止されていた。
In Example 4, a test was conducted in which the
(実施例5)
前記した各実施例において、本発明例の電池と比較例の電池の内部引火時の挙動を比較してきたが、実施例5では、他の仕様の比較例の電池の内部引火試験時の挙動を確認した。なお、比較例の電池も、実施例1〜5の各電池と同様の55D23形の始動用鉛蓄電池である。
(Example 5)
In each of the above examples, the behavior of the battery of the present invention and the battery of the comparative example at the time of internal ignition was compared, but in Example 5, the behavior of the comparative example of the battery of another specification at the time of the internal ignition test was compared. confirmed. In addition, the battery of a comparative example is also a 55D23 type lead acid battery for start-up similar to each battery of Examples 1-5.
[比較例の電池A1]
図7は、比較例の電池A1を示す図である。電池A1は、本発明例の電池と同様、蓋103、端子107,107′、および蓋103に装着された液口栓105を有する。電池A1の電槽701は、電槽102と同一形状、寸法である。但し、電槽701の側面701aにU字状の溝(図7において一点鎖線Kで示す。)が、セル毎に設けられている。
[Battery A1 of Comparative Example]
FIG. 7 is a diagram showing a battery A1 of a comparative example. The battery A1 has a
また、U字状の溝は、電槽701の厚み(1.8mm)に対して0.8mmの深さで形成されている。さらに、セル毎に設けられたU字状の溝は、セルを区画する隔壁(図7において二点鎖線Aで示す。)を跨がず、U字状の溝は、セル毎に独立して設けられている。
Further, the U-shaped groove is formed with a depth of 0.8 mm with respect to the thickness (1.8 mm) of the
[比較例の電池A2]
図8は、他の比較例の電池A2を示す図である。電池A2は、図7で示した電池A2におけるU字状の溝を逆U字状の溝(図8における二点鎖線Lで示す。)としたものである。なお、U字状の溝と逆U字状の溝の深さは同一であり、一方の溝を180°回転したものと、他方の溝の形状は一致する。
[Battery A2 of Comparative Example]
FIG. 8 is a diagram showing a battery A2 of another comparative example. In the battery A2, the U-shaped groove in the battery A2 illustrated in FIG. 7 is an inverted U-shaped groove (indicated by a two-dot chain line L in FIG. 8). Note that the U-shaped groove and the inverted U-shaped groove have the same depth, and the shape of one groove rotated by 180 ° coincides with the shape of the other groove.
[比較例の電池A1C]
比較例の電池A1Cは、前記した比較例の電池A1に、前記した各実施例で使用したカバー部材402を点状に塗布した粘着剤(実施例4で使用したものと同一)で電池A1に固定したものである。
[Battery A1C of Comparative Example]
The battery A1C of the comparative example is applied to the battery A1 with an adhesive (same as that used in Example 4) in which the
[比較例の電池A2C]
比較例の電池A2Cは、前記した比較例の電池A2に、前記した各実施例で使用したカバー部材402を点状に塗布した粘着剤(実施例4で使用したものと同一)で電池A2に固定したものである。
[Battery A2C of Comparative Example]
The battery A2C of the comparative example is the same as the battery A2 of the comparative example described above, and the adhesive (which is the same as that used in Example 4) obtained by applying the
[比較例の電池A3]
比較例の電池A3は、前記した比較例の電池A1におけるU字状の溝部を、図3の一点鎖線z´で示した形状で概略長方形状に閉じた溝部を形成したものである。溝部の深さは電池A1および電池A2と同様、電槽の厚み1.8mmに対して0.8mmである。
[Battery A3 of Comparative Example]
The battery A3 of the comparative example is obtained by forming a groove portion in which the U-shaped groove portion in the battery A1 of the comparative example described above is closed in a substantially rectangular shape with the shape indicated by the alternate long and short dash line z 'in FIG. The depth of the groove portion is 0.8 mm with respect to the thickness of the battery case of 1.8 mm, similarly to the batteries A1 and A2.
[比較例の電池A3C]
比較例の電池A3Cは、前記した比較例の電池A3に、前記した各実施例で使用したカバー部材402を点状に塗布した粘着剤(実施例4で使用したものと同一)で電池A3に固定したものである。
[Battery A3C of Comparative Example]
The battery A3C of the comparative example is applied to the battery A3 with an adhesive (same as that used in Example 4) in which the
前記した各電池について、実施例1〜4と同じ条件で内部引火試験を行なった。この試験の結果を表8に示す。 About each above described battery, the internal flash test was done on the same conditions as Examples 1-4. The results of this test are shown in Table 8.
表8に示した結果から、比較例の電池A1,A2,A1C,A2Cについては、いずれもU字状あるいは逆U字状溝の端部からクラックの成長によって、蓋あるいは電槽の破損が進行するため、カバー部材402を併用しても、蓋の破片の飛散あるいは電解液の多量流出は避け難いものであった。
From the results shown in Table 8, for the batteries A1, A2, A1C, and A2C of the comparative examples, the breakage of the lid or the battery case proceeds due to the growth of cracks from the end of the U-shaped or inverted U-shaped groove. For this reason, even if the
実施例5の結果では、溝部を閉じた形状で作成しなかったため、溝部の端部より、クラックが発生し、破損の程度が甚大となった。したがって、少なくとも溝部は閉じた形状とすることが必須であることが理解される。 In the result of Example 5, since the groove portion was not formed in a closed shape, a crack was generated from the end portion of the groove portion, and the degree of breakage was enormous. Therefore, it is understood that it is essential that at least the groove portion has a closed shape.
一方、単に閉じた溝部を形成するだけでは、破損をある領域内に留めておくことが不可能であった。すなわち、単に機械的な引張強度が弱い部分(実施例5における溝部)を形成するだけでは、破損の範囲を制御できないことがわかる。 On the other hand, it was impossible to keep the damage within a certain region simply by forming a closed groove. That is, it is understood that the range of breakage cannot be controlled simply by forming a portion having a weak mechanical tensile strength (a groove portion in Example 5).
本発明では、電槽あるいは蓋の耐衝撃性に注目し、耐衝撃性の低く、かつ閉じた領域を電槽の液面上に位置する領域に形成するものである。 In the present invention, attention is paid to the impact resistance of the battery case or the lid, and the closed region is formed in a region located on the liquid surface of the battery case with low impact resistance.
そして、本発明によれば、電池内部引火時の衝撃による電池破損を蓋に限定することにより、電解液の飛散が抑制されるとともに、カバー部材を用いることにより、蓋の破損によって生じた破片の飛散を抑制することができる。また、カバー部材の電解液を吸収する作用により、電解液の飛散量をさらに低減することができる。 And according to the present invention, by limiting the battery damage due to the impact during ignition inside the battery to the lid, the scattering of the electrolyte is suppressed, and by using the cover member, the fragments produced by the damage of the lid Scattering can be suppressed. Further, the amount of scattering of the electrolytic solution can be further reduced by the action of absorbing the electrolytic solution of the cover member.
また、各実施例においては、液式の鉛蓄電池に本発明を適用した例について述べたが、極板群から遊離したフリー電解液を有した制御弁式鉛蓄電池にも適用できることは明らかである。 In each example, the example in which the present invention is applied to a liquid type lead storage battery has been described. However, it is obvious that the present invention can also be applied to a control valve type lead storage battery having a free electrolytic solution released from an electrode plate group. .
なお、本実施例においては、第1の領域Xをダブルインジェクションによって形成したが、第1の領域Xと電槽の第1の領域Xを除く部分の成型温度条件(型温度、冷却速度)を変化させることにより、耐衝撃性が低い第1の領域Xを形成しても、本実施例と同様の結果が得られた。 In this embodiment, the first region X is formed by double injection. However, the molding temperature conditions (mold temperature, cooling rate) of the portion excluding the first region X and the first region X of the battery case are set. Even if the first region X having a low impact resistance was formed by changing, the same result as in this example was obtained.
本発明は、何らかの要因によって、電池内のガスが内部引火した場合の電池の破損を最小限に留めることが可能となるものであって、実施形態および実施例で例示した始動用鉛蓄電池だけではなく、制御弁式鉛蓄電池を含む各種用途・形式の鉛蓄電池に利用できる。 The present invention makes it possible to minimize the damage of the battery when the gas in the battery is ignited internally due to some factor, and the start lead storage battery exemplified in the embodiment and the examples alone. It can be used for lead storage batteries of various applications and types including control valve type lead storage batteries.
101 鉛蓄電池
102 電槽
102a 電解液面上限線
102b 電解液面下限線
103 蓋
103a,103b,103c 接合部
104 液口
105 液口栓
106 ガス排気口
107,107′ 端子
201 鉛蓄電池
202 電槽
202c 側面
301 鉛蓄電池
302 電槽
302c 側面
401 鉛蓄電池
402 カバー部材
402a 開口部
402b 下端
501 鉛蓄電池
601 鉛蓄電池
701 電槽
701a 側面
A1 電池
B1 電池
X 第1の領域
Xc 角部
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Cited By (2)
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CN105355994A (en) * | 2015-10-30 | 2016-02-24 | 风帆股份有限公司 | Safety valve ageing detection method and detection tool used for lead acid storage battery |
KR20190021008A (en) * | 2017-08-22 | 2019-03-05 | 주식회사 엘지화학 | Battery pack and vehicle comprising the same |
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2009
- 2009-10-22 JP JP2009243006A patent/JP2011090861A/en active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105355994A (en) * | 2015-10-30 | 2016-02-24 | 风帆股份有限公司 | Safety valve ageing detection method and detection tool used for lead acid storage battery |
KR20190021008A (en) * | 2017-08-22 | 2019-03-05 | 주식회사 엘지화학 | Battery pack and vehicle comprising the same |
CN110199408A (en) * | 2017-08-22 | 2019-09-03 | 株式会社Lg化学 | Battery pack and vehicle including the battery pack |
JP2020514984A (en) * | 2017-08-22 | 2020-05-21 | エルジー・ケム・リミテッド | Battery pack and car including it |
EP3573132A4 (en) * | 2017-08-22 | 2020-05-27 | LG Chem, Ltd. | Battery pack and automobile comprising same |
KR102175940B1 (en) | 2017-08-22 | 2020-11-06 | 주식회사 엘지화학 | Battery pack and vehicle comprising the same |
US11050104B2 (en) | 2017-08-22 | 2021-06-29 | Lg Chem, Ltd. | Battery pack and automobile comprising same |
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