JP2020017461A - 鉛蓄電池 - Google Patents

Abstract

【課題】振動による液滴の漏れを抑えた鉛蓄電池の提供。【解決手段】電解液が収容された電槽と、電槽に設けられ、電解液が電槽内に還流する還流孔７７が形成された中蓋５０と、中蓋５０に設けられた上蓋と、還流孔７７の周縁から電槽側へ延び、電解液を電槽へ案内する第１電解液案内部材４と、を備えた鉛蓄電池。中蓋５０に設けられ、還流孔７７の周囲を囲繞し、且つ、電槽側に突出する筒状部材１３０を備える鉛蓄電池。筒状部材１３０の壁面の一部が、第１電解液案内部材４を兼ねている鉛蓄電池。【選択図】図１０

Description

本発明は、鉛蓄電池に関する。

車両などに用いられる鉛蓄電池では、電槽の内圧の上昇を抑制するために、電槽の内部で発生したガスが排気通路を通じて外部に排気される。たとえば、特許文献１に記載された鉛蓄電池では、電槽を封口する蓋部材が、中蓋と上蓋とからなる二重蓋構造を有し、中蓋と上蓋との間に排気通路が設けられている。排気通路の底面は、電槽内と連通する還流孔に向かって下方に傾斜している。排気通路に生じた液滴は、傾斜した底面を伝って還流孔から電槽内に戻るようになっている。

特開２０１６−１８９２９０号公報

前述のように、排気通路の液滴が電槽内に戻るように構成された鉛蓄電池であっても、鉛蓄電池に振動が継続的に加わった場合、排気口から液滴が外部に漏れ出すことがある。

本発明の目的は、振動による液滴の漏れを抑えた鉛蓄電池を提供することである。

本発明の一態様に係る鉛蓄電池は、電解液が収容された電槽と、当該電槽に設けられ、上記電解液が上記電槽内に還流する還流孔が形成された中蓋と、当該中蓋に設けられた上蓋と、上記還流孔の周縁から上記電槽側へ延び、上記電解液を上記電槽へ案内する第１電解液案内部材と、を備える。

本発明の一態様に係る鉛蓄電池によれば、振動による液滴の漏れを抑制することができる。

鉛蓄電池の斜視図 電槽の平面図 鉛蓄電池の垂直断面図（図１中のＡ−Ａ断面図） 中蓋の平面図 中蓋の底面図 上蓋の平面図 上蓋の底面図 図４（中蓋の平面図）の一部を拡大した図 図７（上蓋の底面図）の一部を拡大した図 中蓋の底面の斜視図 図５（中蓋の底面図）の一部を拡大した図 中蓋の垂直断面図（図４中のＢ−Ｂ断面図）

［概要説明］

初めに、本発明の一実施形態に係る鉛蓄電池の概要について説明する。本鉛蓄電池は、電解液が収容された電槽と、当該電槽に設けられ、上記電解液が上記電槽内に還流する還流孔が形成された中蓋と、当該中蓋に設けられた上蓋と、上記還流孔の周縁から上記電槽側へ延び、上記電解液を上記電槽へ案内する第１電解液案内部材と、を備える。

排気通路を備える鉛蓄電池では、電槽内の電解液から蒸発した水分や、電解液のミストが、電槽から排気通路へ流出する。流出した水蒸気や電解液ミストは、その一部が排気通路内で液化し液滴となる。また、鉛蓄電池に振動が加わった場合に、電槽内の電解液の液滴が排気通路へ飛び出すことがある。これら排気通路の液滴を電槽内に戻すために、中蓋に還流孔が設けられる。排気通路の底面は、還流孔に向かって下方に傾斜している。

本発明者は、鉛蓄電池の振動溢液性について検討・実験を進める中、前述のように構成された鉛蓄電池であっても、振動が継続的に加えられると、排気口から液滴が外部に漏れ出す場合があることに気がついた。そして、本発明者は、排気通路における液滴の挙動を観察するうちに、還流孔の周囲に液体が溜まってゆき、排気口からの液滴の漏洩が発生する場合があることを発見した。本発明者は、この現象は、還流孔に液膜が張って塞がれて、還流孔からの液体の還流が妨げられたことにより発生したと考えた。

鉛蓄電池に振動が加わると、電槽の内部に貯留された電解液の液面に波が発生する。その波が還流孔に到達すると、電解液が排気通路に流出する。電解液の流出を抑制するためには、還流孔は小さい方が好ましい。一方、還流孔を小さくすると、前述した液膜による閉塞が発生し易くなると考えられる。そこで本発明者は、還流孔における液膜の生成を抑制する手法を検討し、電解液案内部材を還流孔の周縁に設けることを着想した。還流孔の周縁から電槽側へ延び、電解液を電槽へ案内する電解液案内部材が設けられることにより、還流孔における液膜の生成が抑制され、振動による液滴の漏れが抑制される。

本鉛蓄電池の実施形態として、以下の構成が好ましい。上記中蓋に設けられ、上記還流孔の周囲を囲繞し、且つ、上記電槽側に突出する筒状部材を備える。この構成によれば、電槽内の電解液が還流孔に到達することを筒状部材が抑制し、振動による液滴の漏れがさらに抑制される。

また、上記筒状部材の壁面の一部が、上記第１電解液案内部材を兼ねているのが好ましい。この構成によれば、還流孔の周囲の構造が複雑化することなく、より効果的に電解液が還流孔へ案内される。

上記筒状部材の内側に、上記還流孔の周縁から上記電槽側へ延び、上記電解液を上記電槽へ案内する第２電解液案内部材が、上記壁面の一部と対向して設けられていてもよい。この構成によれば、さらに効果的に電解液が還流孔へ案内される。

上記第２電解液案内部材は、矩形の平板からなり、当該第２電解液案内部材と上記筒状部材の壁面の一部との間を連結する連結部材が設けられていてもよい。この構成によれば、連結部材が、電槽内の電解液が還流孔に到達することを抑制しつつ、さらに効果的に電解液が還流孔へ案内される。

上記連結部材は、平板からなり、当該平板と、上記筒状部材の壁面の一部と、上記第２電解液案内部材とによって、上記セル室の長手方向に沿う二カ所に、上記還流孔と連通する開口が形成されていてもよい。この構成によれば、一方の開口から流入した電解液が他方の開口から流出できるので、電槽内の電解液が還流孔に到達することがさらに抑制される。

上記電槽内に長手壁及び短手壁が配置されることによりセル室が区画されており、上記還流孔は、上記セル室の中央部に配置されているのが好ましい。この構成によれば、鉛蓄電池が転倒した場合でも還流孔からの電解液の漏洩が抑制される。

１．全体の構成

鉛蓄電池１は、流動可能な電解液を備える液式蓄電池である。鉛蓄電池１は、図１から図３に示されるように、電槽１７と、電極群３０と、電解液１４と、端子部３８及び３９と、蓋部材４５とを備える。なお、鉛蓄電池１が設置面に対して傾きなく水平に置かれたときの使用姿勢を基準として上下方向１１が定義される。端子部３８及び３９の並び方向であって電槽１７の横幅方向を左右方向１３とし、電槽１７の奥行方向を前後方向１２とする。端子部３８及び３９が配置された前後方向１２の一方を後方とする。前後方向１２は、セル室の長手方向の一例である。

電槽１７は、４枚の外壁２７と、底壁２８とを備えており、上面が開放された合成樹脂製の箱型の部材である。電槽１７は、開口１８及び当該開口１８に連続する収容室１９を有する。電槽１７は、図２に示されるように、左右方向１３に等間隔に配置された５枚の隔壁２９を備える。隔壁２９は、電槽１７の収容室１９を６つのセル室２１〜２６に仕切る。すなわち、隔壁２９により、電槽１７の収容室１９に６つのセル室２１〜２６が、右方から左方へ順番に、左右方向１３に並んで形成されている。各セル室２１〜２６に、希硫酸からなる電解液１４と、電極群３０とが収容されている。すなわち、収容室１９内に、電極群３０及び電解液１４を収容した複数のセル室２１〜２６が、隔壁２９及び外壁２７により区画されている。複数のセル室２１〜２６が、収容室１９内に並設されている。本実施形態では、セル室２１〜２５は、前後方向１２（長手方向）の大きさが、左右方向１３（短手方向）の大きさよりも大きい。セル室２１〜２５の前後方向１２の大きさは、左右方向１３の大きさの２．５倍以上であると好ましく、６．３倍以下であると好ましい。図２に例示されるように、セル室２１〜２５の前後方向１２の大きさが、左右方向１３の大きさの４．１倍であるとさらに好ましい。隔壁２９は、長手壁の一例である。前方及び後方の外壁２７は、短手壁の一例である。

電極群３０は、図３に示されるように、正極板３１と、負極板３２と、セパレータ３３とから構成されている。セパレータ３３は、正極板３１と負極板３２との間に配置され、正極板３１と負極板３２とを仕切る。正極板３１と負極板３２とは、格子体に活物質が充填されて構成されている。正極板３１の活物質の主成分は二酸化鉛であり、負極板３２の活物質の主成分は鉛である。

図３に示すように、正極板３１の上部に耳部３４が設けられ、負極板３２の上部に耳部３５が設けられている。セル室２１〜２６の内部において、耳部３４は正極用のストラップ３６に接続され、耳部３５は負極用のストラップ３６に接続されている。ストラップ３６は、左右方向１３に延びる板状の部材である。これにより、セル室内の正極板３１が正極用のストラップ３６によって電気的に接続され、セル室内の負極板３２が負極用のストラップ３６によって電気的に接続されている。そして、隣接するセル室の正負のストラップ３６同士が、ストラップ３６に形成された接続部３７を介して電気的に接続されている。これにより、６つのセル室２１〜２６の電極群３０が、電気的に直列に接続されている。

蓋部材４５は、電槽１７の開口１８を封口する中蓋５０と、中蓋５０に設けられた上蓋１００とを備える。図４は、上蓋１００を外した状態で中蓋５０を上方から見た平面図であり、図５は、中蓋５０を下方から見た底面図である。中蓋５０は、合成樹脂製であって、図４及び図５に示されるように、蓋板５１とフランジ部５２とを備える。

蓋板５１は、電槽１７の上方の開口を封口可能な大きさの部材である。蓋板５１は、図５に示すように、その下面に、フランジ部５２に沿った形状の周壁５３と、周壁５３に連なって形成された複数の蓋側隔壁５４とを備える。

周壁５３は、蓋板５１の下面から下方へ突出している。周壁５３は、電槽１７の開口縁部に対応するように略矩形状に形成されている。蓋側隔壁５４は、蓋板５１の下面から下方へ突出している。各蓋側隔壁５４は、電槽１７の各隔壁２９に対応するように、周壁５３の内側を仕切る。そして、周壁５３を電槽１７の開口縁部に重ね、蓋側隔壁５４を電槽１７の隔壁２９に重ね、これらを熱溶着により接合する。これにより、周壁５３と電槽１７との間、及び、蓋側隔壁５４と隔壁２９との間の気密性が確保されている。

また、蓋板５１は、図１及び図３に示されるように、高面部５５と低面部５６とを備える。高面部５５は、蓋板５１の前方と後方とに設けられている。後方の高面部５５の左右方向１３の両端には、一対の端子部が配置されている。詳しくは、後方の高面部５５の左方の端部に、正極側端子部３８が配置され、右方の端部に、負極側端子部３９が配置されている。正極側端子部３８と負極側端子部３９とはほぼ同じ形状であるため、以下、負極側端子部３９を例として説明し、正極側端子部３８の説明を省略する。

負極側端子部３９は、図３に示されるように、ブッシング４１と、極柱４２とを備える。ブッシング４１は、鉛合金等の金属製であり、中空の円筒状の部材である。ブッシング４１は、図３に示されるように、高面部５５に形成された筒型の装着部６７に装着されている。ブッシング４１は、装着部６７を貫通しており、ブッシング４１の上部が、高面部５５の上面から突出している。ブッシング４１のうち、高面部５５から突出する部位は、端子接続部であり、ハーネス端子などの接続端子（図示なし）が組み付けられる。

極柱４２は、鉛合金等の金属製の部材であり、円柱形状である。極柱４２は、ブッシング４１の内側に位置している。極柱４２はブッシング４１に比べて長く、極柱４２の上部はブッシング４１の内側に位置し、極柱４２の下部はブッシング４１の下面から下方に突出している。極柱４２の上端部（先端）は、ブッシング４１に溶接により接合され、極柱４２の基端部４３は、電極群３０のストラップ３６に接合されている。

中蓋５０の低面部５６は、蓋板５１の前方寄りに形成されている。低面部５６は、電槽１７に設けられた６つのセル室２１〜２６を横断して左右方向１３に延びて設けられている。低面部５６の上面は、高面部５５の上面よりも低い位置にある。

図４及び図５に示されるように、中蓋５０の低面部５６の上面壁５７は、左右方向１３に並ぶ６つの注液孔６８を備える。これら６つの注液孔６８は、低面部５６の上面壁５７を上下方向１１に貫通しており、６つのセル室２１〜２６にそれぞれ連通している。

また、低面部５６は、図４に示されるように、上面壁５７の上面から上方へ突出した下側筒壁６９、下側外周壁７０、及び下側隔壁７１を備える。下側筒壁６９は、注液孔６８を囲む円筒状の隔壁であり、６つの注液孔６８のそれぞれに設けられている。下側外周壁７０は、低面部５６の外縁に沿って設けられ、低面部５６を囲む略矩形状の隔壁である。下側隔壁７１は、後方の下側外周壁７０から前方へ延びる隔壁であって、電槽１７の各隔壁２９に対応して設けられている。

上蓋１００は、合成樹脂製である。図６は、上蓋１００を上方から見た平面図であり、図７は、上蓋１００を下方から見た底面図である。上蓋１００は、図６及び図７に示されるように、蓋本体１０１と、フランジ部１０３とを備える。蓋本体１０１は、中蓋５０の低面部５６に倣う長方形の部材であり、中蓋５０の低面部５６に対して重ねて取り付けられる。フランジ部１０３は、蓋本体１０１の左方と右方の外周縁に形成されている。フランジ部１０３は、蓋本体１０１から下方に突出しており、中蓋５０の低面部５６の左方及び右方の端部の外側に位置する。

図６及び図７に示されるように、蓋本体１０１の上面壁１０２は、左右方向１３に並ぶ６つの注液孔１０４を備える。これら６つの注液孔１０４は、中蓋５０の注液孔６８に対応する位置に形成され、蓋本体１０１の上面壁１０２を上下方向１１に貫通しており、６つのセル室２１〜２６にそれぞれ連通している。各注液孔１０４及び各注液孔６８を通して、電槽１７の各セル室２１〜２６に電解液１４が注液される。なお、図１に示されるように、各注液孔１０４に、液口栓１０５が取り付けられて、注液孔１０４が閉じられる。

また、蓋本体１０１は、上面壁１０２の下面から下方へ突出した上側筒壁１０６、上側外周壁１０７、及び上側隔壁１０８を備える。上側筒壁１０６は、注液孔１０４を囲む円筒状の隔壁であり、６つの注液孔１０４のそれぞれに設けられている。上側外周壁１０７は、蓋本体１０１の外縁に沿ってフランジ部１０３の内側に設けられた、略矩形状の隔壁である。上側隔壁１０８は、後方の上側外周壁１０７から前方へ延びる隔壁であって、電槽１７の各隔壁２９に対応して設けられている。

各上側筒壁１０６は、各下側筒壁６９に対応している。上蓋１００が中蓋５０の低面部５６に配置されるとき、各上側筒壁１０６は、各下側筒壁６９の上方に重なって配置される。各上側筒壁１０６と各下側筒壁６９とは熱溶着により接合され、各上側筒壁１０６と各下側筒壁６９との間の気密性が確保されている。

上側外周壁１０７は、下側外周壁に対応している。上蓋１００が中蓋５０の低面部５６に配置されるとき、上側外周壁１０７は、下側外周壁７０の上方に重なって配置される。上側外周壁１０７と下側外周壁７０とは熱溶着により接合され、上側外周壁１０７と下側外周壁７０との間の気密性が確保されている。

各上側隔壁１０８は、各下側隔壁７１に対応している。上蓋１００が中蓋５０の低面部５６に配置されるとき、各上側隔壁１０８は、各下側隔壁７１の上方に重なって配置される。各上側隔壁１０８と各下側隔壁７１とは熱溶着により接合され、各上側隔壁１０８と各下側隔壁７１との間の気密性が確保されている。

２．還流孔及び電解液案内部材

図４に示されるように、中蓋５０の低面部５６は、左右方向１３に並ぶ６つの還流孔７７を備える。各還流孔７７は、図８に示されるように、後述する下側外周壁７０、下側隔壁７１、下側周壁７３、及び下側通路壁６１に囲まれた領域に位置している。各還流孔７７は、低面部５６の上面壁５７を上下方向１１に貫通し、電槽１７の各セル室２１〜２６に連通する。本実施形態では、還流孔７７は、図４及び図５に示されるように、電槽１７の各セル室２１〜２６を上下方向１１に見た中央部に配置されている。すなわち、還流孔７７は、電槽１７の各セル室２１〜２６の中央部に配置されている。これにより、鉛蓄電池１が左方、右方、前方、後方のいずれの方向に倒れた場合でも、還流孔７７からの電解液１４の流出が抑制される。

後述される個別通路８１〜８６の底面である低面部５６の上面壁５７の上面は、還流孔７７に近いほど上下方向１１に関して低くなるように傾斜している。これにより、セル室２１〜２６からのガスに含まれる水蒸気による水滴や、電解液等の液滴を、還流孔７７を通じてセル室２１〜２６へ還流することができる。すなわち、セル室２１〜２６で発生したガスに含まれる水蒸気は、ガスが個別通路８１〜８６を通過する際に、個別通路８１〜８６内にて結露する。結露した液滴は、上面壁５７の上面の傾斜によって、還流孔７７に向かって流れていく。そのため、ガスに含まれる水蒸気等の液滴を、各セル室２１〜２６に還流することができる。

図５及び図１０に示されるように、中蓋５０は、左右方向１３に並ぶ６つのウェル１３０（特許請求の範囲に記載された「筒状部材」に相当）を備える。ウェル１３０は、円筒状の部材であって、中心軸が上下方向１１に平行となる姿勢にて、還流孔７７の周囲を取り囲むように配置されている。ウェル１３０は、還流孔７７の周囲を囲繞する。ウェル１３０は、中蓋５０の上面壁５７の下面から下方、すなわち電槽１７の側へ突出している。ウェル１３０は、蓋側隔壁５４及び隔壁２９に沿う平坦な部位である平坦部１３１と、当該平坦部１３１に連続し還流孔７７を取り囲む湾曲部１３２とを有している。平坦部１３１は、還流孔７７の左方又は右方の周縁から下方へ延びている。

本実施形態では、鉛蓄電池１は、還流孔７７の周縁から電槽１７の側（すなわち下方）へ延び、電解液を電槽１７へ案内する第１電解液案内部材４を備えている。本実施形態では、前述したウェル１３０の平坦部１３１（特許請求の範囲に記載された「壁面の一部」に相当）が、第１電解液案内部材４を構成している。

図５及び図１０に示されるように、ウェル１３０の周面の所定位置に、上下方向１１に延びるスリット１３３が形成されている。スリット１３３は、ウェル１３０の下方の端部から、上面壁５７の下面まで延びている。本実施形態では、スリット１３３は、ウェル１３０の湾曲部１３２に形成されている。スリット１３３は、ウェル１３０の内部の空間と外部の空間とに連通している。

図１１を参照して、ウェル１３０におけるスリット１３３の位置について説明する。図１１は、中蓋５０の底面図である。図１１には、還流孔７７の中心１３４と、スリット１３３の中心１３５とが示されている。図１１において、中心１３４を基点として中心１３５を貫く仮想線１３６と、電槽１７の隔壁２９を含む仮想平面１３７とを考える。なお、電槽１７の隔壁２９は、中蓋５０の蓋側隔壁５４に対応するので、仮想平面１３７は蓋側隔壁５４を含む平面である。図示例では、仮想線１３６と仮想平面１３７とは交差しており、仮想線１３６が仮想平面１３７と交差する角度θは４５°である。なお、仮想線１３６と仮想平面１３７とは直交してもよく（角度θ＝９０°）、平行であってもよい（角度θ＝０°）。角度θは、３０°以上６０°以下であると好ましい。

本実施形態では、還流孔７７の前後方向１２の大きさ、及び、左右方向１３の大きさは、共に３ｍｍである。ウェル１３０の湾曲部１３２の曲率半径は６ｍｍであり、湾曲部１３２と平坦部１３１との間の接続部の曲率半径は３ｍｍである。スリット１３３の幅１３８は３ｍｍである。スリット１３３を仮想平面１３７へ投影した形状の幅１３９は、２．１ｍｍであり、スリット１３３の幅Ｅよりも小さい。

図１０及び図１１に示されるように、中蓋５０は、平板１４１及び平板１４２を有する。平板１４１及び平板１４２は、６つの還流孔７７ごとに設けられている。平板１４１は、矩形の平板であって、還流孔７７の周縁に配置されている。平板１４１は、中蓋５０の上面壁５７の下面から下方へ突出している。つまり、平板１４１は、還流孔７７の周縁から電槽１７の側へ延びている。平板１４１は、還流孔７７の右方又は左方に配置されている。詳しくは、平板１４１は、ウェル１３０の平坦部１３１に対して、還流孔７７を挟んで左右方向１３の反対側に配置されている。図１０の例では、平板１４１は、還流孔７７の右方に配置されている。

平板１４２は、矩形の平板である。平板１４２は、還流孔７７の下方に配置されている。平板１４２は、上下方向１１に見て還流孔７７と重なる位置に配置されている。平板１４２の左右方向１３の一方の端部（図１０の例では右方の端部）は、平板１４１の下方の端部に連結している。平板１４２の左右方向１３の他方の端部（図１０の例では左方の端部）は、ウェル１３０の平坦部１３１の側面に接続している。

本実施形態では、鉛蓄電池１は、第１電解液案内部材４（ウェル１３０の平坦部１３１）に加えて、第２電解液案内部材５を備えている。第２電解液案内部材５は、還流孔７７の周縁から電槽１７の側（すなわち下方）へ延び、電解液を電槽１７へ案内する。本実施形態では、前述した平板１４１が、第２電解液案内部材５に相当する。

また、鉛蓄電池１は、連結部材７を備えている。連結部材７は、第２電解液案内部材５（平板１４１）と、第１電解液案内部材４（ウェル１３０の平坦部１３１）との間を連結する。本実施形態では、前述した平板１４２が、連結部材７に相当する。

図１０及び図１１に示されるように、平板１４１、平板１４２、及びウェル１３０の平坦部１３１によって、前後方向１２に沿う二カ所に、開口１４３及び開口１４４が形成されている。開口１４３及び開口１４４は、還流孔７７と連通する。本実施形態では、開口１４３、開口１４４、及び還流孔７７は、概ね同じ大きさである。

個別通路８１〜８６から還流孔７７へ流れ込んだ液滴は、ウェル１３０の平坦部１３１（第１電解液案内部材４）又は平板１４１（第２電解液案内部材５）と接触して下方へ案内され、開口１４３又は開口１４４を通って電槽１７のセル室２１〜２６に還流する。すなわち、第１電解液案内部材４及び第２電解液案内部材５は、還流孔７７へ還流した液滴を電槽１７のセル室２１〜２６へ案内する。

本実施形態では、還流孔７７は、図４に示されるように、上下方向１１に見て矩形である。図１０及び図１２に示されるように、第１電解液案内部材４及び第２電解液案内部材５は、還流孔７７の周縁のうち、左右方向１３に対向する辺から下方へ延びている。各電解液案内部材４、５は、還流孔７７の周縁のうち、前後方向１２に対向する辺には設けられていない。換言すれば、還流孔７７の周縁の全部ではなく一部に第１電解液案内部材４及び第２電解液案内部材５が設けられている。第１電解液案内部材４及び第２電解液案内部材５は、互いに離間して、別の部材として設けられている。これにより、より効果的に電解液を還流孔７７へ案内することができる。

３．排気通路

図４及び図７に示されるように、蓋部材４５は、中蓋５０と上蓋１００との間に、排気通路２を備えている。排気通路２は、電槽１７の収容室１９、及び、蓋部材４５に設けられた排気口２０１を接続する通路である。排気通路２は、電槽１７のセル室２１〜２６で発生するガスを、排気口２０１へ導き、鉛蓄電池１の外部へ排出する通路である。排気通路２は、複数の個別通路８１〜８６及び共通通路９を含む。

本実施形態では、蓋部材４５は、６つの個別通路８１〜８６を備えている。個別通路８１〜８６は、６つのセル室２１〜２６にそれぞれ連通する。

共通通路９は、個別通路８１〜８６と連通し、排気口２０１に接続する通路である。共通通路９は、７つの通路９１〜９７により構成されている。

図４及び図７に示されるように、個別通路８１及び通路９１と、個別通路８６及び通路９６とは、法線が左右方向１３に平行で蓋部材４５の左右方向１３の中央を通る平面１５に関して対称な形状である。同様に、個別通路８２及び通路９２と、個別通路８５及び通路９５とは、平面１５に関して対称な形状である。個別通路８３及び通路９３と、個別通路８４及び通路９４とは、平面１５に関して対称な形状である。そして個別通路８２及び通路９２と、個別通路８３及び通路９３とは、概ね同じ形状である。

４．個別通路

個別通路８１〜８６は、中蓋５０と上蓋１００との間において、電槽１７のセル室２１〜２６ごとに設けられている。個別通路８１〜８６は、共通通路９に連通しており、セル室２１〜２６から流出するガスを共通通路９へ流す機能を果たす。個別通路８１〜８６は、セル室側の末端に設けられた排気部６と、後述する下側通路壁６１〜６６及び上側通路壁１１１〜１１６により形成される通路とを含む。排気部６は、概ね筒型であり、内部がガスの通り道である。

まず、排気部６について具体的に説明する。図４に示されるように、中蓋５０の低面部５６は、左右方向１３に並ぶ６つの下側筒部７８を備える。下側筒部７８は、図４及び図８に示されるように、角筒形状であり、下側外周壁７０の一部と、下側隔壁７１の一部と、２つの下側周壁７２、７３とから構成されている。２つの下側周壁７２、７３は、低面部５６の上面壁５７の上面から上方に突出している。

また、図４に示されるように、低面部５６の上面壁５７は、左右方向１３に並ぶ６つの連通孔７４を備える。各連通孔７４は、各下側筒部７８の内側に位置している。各連通孔７４は、低面部５６の上面壁５７を上下方向１１に貫通し、電槽１７の各セル室２１〜２６に連通する。

上蓋１００の蓋本体１０１は、図７に示されるように、左右方向１３に並ぶ６つの上側筒部１１８を備える。上側筒部１１８は、図７及び図９に示されるように、角筒形状であり、上側外周壁１０７の一部と、上側隔壁１０８の一部と、２つの上側周壁１０９、１１０とから構成されている。２つの上側周壁１０９、１１０は、蓋本体１０１の上面壁１０２の下面から下方に突出している。

各下側筒部７８と各上側筒部１１８とは、上下に重なって一つの排気部６を構成する。詳しくは、上側周壁１０９は、下側周壁７２に対応しており、対応する下側周壁７２の上に重なって、熱溶着により接合される。一方、上側周壁１１０は、下側周壁７３の上に重ならず、下側周壁７３よりも右方に位置する（なお、右端の排気部６においては、上側周壁１１０は下側周壁７３よりも左方に位置する）。前述の通り、上側外周壁１０７及び上側隔壁１０８は、対応する下側外周壁７０及び下側隔壁７１の上に重なって、熱溶着により接合される。

以上のように構成された各排気部６は、各連通孔７４を通じて各セル室２１〜２６に連通する。そのため、電槽１７の各セル室２１〜２６にて発生したガスは、連通孔７４を通って各排気部６の内部に流入し、左右方向１３に離間した上側周壁１１０と下側周壁７３との間から流出し、個別通路８１〜８６を排気口２０１へ向けて流れる。

次に、下側通路壁６１〜６６及び上側通路壁１１１〜１１６により形成される通路について具体的に説明する。図８に示されるように、中蓋５０の低面部５６は、電槽１７のセル室２１〜２６ごとに、複数の下側通路壁６１〜６６を有している。下側通路壁６１〜６６は、低面部５６の上面壁５７の上面から上方に突出している。

下側通路壁６１は、下側筒部７８の下側周壁７２を左方に延長した壁であり、下側周壁７２と連続して形成されている。下側通路壁６１の左方の先端は、下側隔壁７１の近傍で右斜め後方へ折れ曲がり、下側外周壁７０の近傍まで延びている。

下側通路壁６２は、下側隔壁７１から突出して右斜め後方へ延びる壁である。下側通路壁６２の右方の先端は、下側通路壁６５の近傍で後方へ折れ曲がり、下側通路壁６１の近傍まで延びている。

下側通路壁６３は、下側通路壁６２から突出して後方へ延びる壁であり、その先端は下側通路壁６１の近傍に位置する。

下側通路壁６４は、下側隔壁７１から突出して左方へ延び、途中から左斜め後方へ延びる壁である。下側通路壁６４の先端は、左方の下側隔壁７１の近傍で後方へ折れ曲がり、下側通路壁６２の近傍まで延びている。

下側通路壁６５は、下側通路壁６４から突出して後方へ延びる壁であり、その先端は下側通路壁６１の近傍に位置する。

下側通路壁６６は、下側隔壁７１から突出して右方へ延びる壁であり、その先端は、右方の下側隔壁７１の近傍に位置する。

以上説明した下側通路壁６１〜６６は、図８に示されるように、向きの異なる壁の集合体である。前述の通り、下側通路壁６１〜６６は、他の下側通路壁６１〜６６や下側隔壁７１と連結されており、これらの壁が屈曲した形状となっている。これにより、個別通路８１〜８６の経路が、非直線の迷路形状となる。すなわち、蓋部材４５は、個別通路８１〜８６を屈曲させる通路壁である下側通路壁６１〜６６を有する。

図９に示されるように、上蓋１００の蓋本体１０１は、電槽１７のセル室２１〜２６ごとに、複数の上側通路壁１１１〜１１６を有している。上側通路壁１１１〜１１６は、蓋本体１０１の上面壁１０２の下面から下方に突出している。

上側通路壁１１１は、上側筒部１１８の上側周壁１０９を左方に延長した壁であり、上側周壁１０９と連続して形成されている。上側通路壁１１１の左方の先端は、上側隔壁１０８の近傍で右斜め後方へ折れ曲がり、上側外周壁１０７の近傍まで延びている。

上側通路壁１１２は、上側隔壁１０８から突出して右斜め後方へ延びる壁である。上側通路壁１１２の右方の先端は、上側通路壁１１５の近傍で後方へ折れ曲がり、上側通路壁１１１の近傍まで延びている。

上側通路壁１１３は、上側通路壁１１２から突出して後方へ延びる壁であり、その先端は上側通路壁１１１の近傍に位置する。

上側通路壁１１４は、上側隔壁１０８から突出して左方へ延び、途中から左斜め後方へ延びる壁である。上側通路壁１１４の先端は、左方の上側隔壁１０８の近傍で後方へ折れ曲がり、上側通路壁１１２の近傍まで延びている。

上側通路壁１１５は、上側通路壁１１４から突出して後方へ延びる壁であり、その先端は上側通路壁１１１の近傍に位置する。

上側通路壁１１６は、上側隔壁１０８から突出して右方へ延びる壁であり、その先端は、右方の上側隔壁１０８の近傍に位置する。

以上説明した上側通路壁１１１〜１１６は、図９に示されるように、向きの異なる壁の集合体である。前述の通り、上側通路壁１１１〜１１６は、他の上側通路壁１１１〜１１６や上側隔壁１０８と連結されており、これらの壁が屈曲した形状となっている。これにより、個別通路８１〜８６の経路が、非直線の迷路形状となる。すなわち、蓋部材４５は、個別通路８１〜８６を屈曲させる通路壁である上側通路壁１１１〜１１６を有する。

上側通路壁１１１〜１１６と下側通路壁６１〜６６とは、上下に重なって通路壁を形成する。詳しくは、上側通路壁１１１〜１１６は、下側通路壁６１〜６６に対応しており、対応する下側通路壁６１〜６６の上に重なって、熱溶着により接合される。このようにして形成された通路壁、下側隔壁７１、上側隔壁１０８、下側外周壁７０、及び上側外周壁１０７の間に、個別通路８１〜８６が設けられている。

図８に示されるように、個別通路８２及び８３の経路は、連通孔７４を始点として、下側通路壁６１と下側外周壁７０との間を左方へ進み、下側通路壁６１と下側隔壁７１との間を下方へ進む。次に、経路は、下側通路壁６１と下側通路壁６２との間を右方へ進み、下側通路壁６２と下側通路壁６５との間を下方へ進む。次に、経路は、下側通路壁６２と下側通路壁６４との間を左方へ進み、下側通路壁６４と下側隔壁７１との間を下方へ進む。そして、経路は、下側通路壁６４と下側通路壁６６との間を右方へ進み、下側通路壁６６と下側隔壁７１との隙間を終点とする。終点において、個別通路８２及び８３は、共通通路９へ合流する。

図８に示されるように、個別通路８１の経路は、連通孔７４を始点として、下側通路壁６１と下側外周壁７０との間を右方へ進み、下側通路壁６１と下側外周壁７０との間を下方へ進む。次に、経路は、下側通路壁６１と下側通路壁６２との間を左方へ進み、下側通路壁６２と下側通路壁６５との間を下方へ進む。次に、経路は、下側通路壁６２と下側通路壁６４との間を右方へ進み、下側通路壁６４と下側筒部７９との間を下方へ進む。そして、経路は、下側通路壁６４と下側筒部７９との隙間を終点とする。終点において、個別通路８１は、共通通路９へ合流する。

なお、ここでは、図８に示される中蓋５０の側について説明を行ったが、図９に示される上蓋１００の側についても同様の経路である。また、個別通路８４〜８６については、上記の個別通路８１〜８３と平面１５に関して対称な形状であるから、説明を省略する。

５．共通通路

共通通路９は、中蓋５０と上蓋１００との間に設けられている。共通通路９は、各個別通路８１〜８６に連通して排気口２０１に接続する。共通通路９は、６つの個別通路８１〜８６から流入するガスを集合させ、排気口２０１から鉛蓄電池１の外部へ排出する。本実施形態では、図４及び図７に示されるように、共通通路９は、７つの通路９１〜９７により構成されている。通路９７の排気口２０１側の末端に、一括排気部３が設けられている。

まず、一括排気部３について説明する。一括排気部３は、中蓋５０と上蓋１００との間に設けられており、セル室２１〜２６で発生したガスを鉛蓄電池１の外部へ一括して排気する機能を果たす。本実施形態では、一括排気部３は、図７に示されるように、蓋部材４５の右方の端に配置されている。なお、一括排気部３は他の位置に配置されてもよく、たとえば、蓋部材４５の左方の端に配置されてもよい。

詳しくは、図８に示されるように、中蓋５０の低面部５６は、下側筒部７９を備える。下側筒部７９は、低面部５６の上面壁５７の上面から上方に突出している。下側筒部７９は、右端の下側筒壁６９及び下側外周壁７０に連結している。

図９に示されるように、上蓋１００の蓋本体１０１は、上側筒部１１９と、排気ダクト２００とを備える。上側筒部１１９は、蓋本体１０１の上面壁１０２の下面から下方に突出している。上側筒部１１９は、右端の上側筒壁１０６及び上側外周壁１０７に連結している。排気ダクト２００の左方の端部は、上側筒部１１９の内部の空間に接続されている。排気ダクト２００の右方の端部は、上蓋１００の右方の側面に形成された排気口２０１に接続されている。

上側筒部１１９の内部の空間に、フィルタ２０５が収納されている。フィルタ２０５の下面は、上側筒部１１９の下面よりも上方に位置している。フィルタ２０５は、外部スパークが鉛蓄電池１の内部に侵入するのを抑制する。フィルタ２０５は、円板状の部材であって、たとえば連続した空孔を有する多孔質体である。多孔質体は、たとえば、アルミナ等のセラミックスや、ポリプロピレン等の樹脂粒子の焼結体である。フィルタ２０５の孔径は、たとえば、平均径が数十〜数百μｍである。

上側筒部１１９と下側筒部７９とは、上下に重なって熱溶着されて、一括排気部３を形成する。通路９７からのガスが、下側筒部７９の前方の開口から下側筒部７９の内部の空間に流入し、フィルタ２０５を通過する。フィルタ２０５を通過したガスは、上側筒部１１９の上方の空間から排気ダクト２００に流入し、排気口２０１を通って鉛蓄電池１の外部へ放出される。

続いて、通路９１〜９７について説明する。通路９１〜９７は、下側連結壁７６と、上側連結壁１１７と、前述した下側筒壁６９、下側外周壁７０、下側隔壁７１、下側筒部７９、上側筒壁１０６、上側外周壁１０７、上側隔壁１０８、及び上側筒部１１９により形成される。

図８に示されるように、中蓋５０の低面部５６は、下側連結壁７６を備える。下側連結壁７６は、低面部５６の上面壁５７の上面から上方に突出している。下側連結壁７６は、右方の下側筒壁６９、左方の下側筒壁６９、及び下側隔壁７１と連結している。

図９に示されるように、上蓋１００の蓋本体１０１は、上側連結壁１１７を備える。上側連結壁１１７は、蓋本体１０１の上面壁１０２の下面から下方に突出している。上側連結壁１１７は、右方の上側筒壁１０６及び左方の上側筒壁１０６と連結している。

上側連結壁１１７と下側連結壁７６とは、上下に重なって通路壁を形成する。詳しくは、上側連結壁１１７は下側連結壁７６に対応しており、対応する下側連結壁７６の上に重なって、熱溶着により接合される。このようにして形成された通路壁、下側筒壁６９、下側外周壁７０、下側隔壁７１、下側筒部７９、上側筒壁１０６、上側外周壁１０７、上側隔壁１０８、及び上側筒部１１９の間に、通路９１〜９７が設けられている。

図９に示されるように、通路９１の経路は、個別通路８１の終点（上側通路壁１１４と上側筒部１１９との隙間）を始点として、上側筒部１１９及び上側筒壁１０６と、上側通路壁１１４及び上側隔壁１０８との間を左斜め前方へ進む。次に、経路は、上側隔壁１０８と上側連結壁１１７との隙間を通り、上側隔壁１０８と上側筒壁１０６との間を通って下方へ進み、個別通路８２の終点（上側通路壁１１６と上側隔壁１０８との隙間）を終点とする。

図９に示されるように、通路９２の経路は、個別通路８２及び通路９１の終点（上側通路壁１１６と上側隔壁１０８との隙間）を始点として、上側通路壁１１６及び上側隔壁１０８と上側筒壁１０６との間を左方へ進む。次に、経路は、上側隔壁１０８と上側連結壁１１７との隙間を通り、上側隔壁１０８と上側筒壁１０６との間を通って下方へ進み、個別通路８３の終点（上側通路壁１１６と上側隔壁１０８との隙間）を終点とする。

図９に示されるように、通路９３の経路は、個別通路８３及び通路９２の終点（上側通路壁１１６と上側隔壁１０８との隙間）を始点として、上側通路壁１１６と上側筒壁１０６との間を左方へ進む。次に、経路は、上側隔壁１０８と上側筒壁１０６との間を左斜め前方へ進み、上側隔壁１０８と上側外周壁１０７との隙間を終点とする。

図９に示されるように、通路９７の経路は、通路９３の終点（上側隔壁１０８と上側外周壁１０７との隙間）を始点として、上側筒壁１０６及び上側連結壁１１７と、上側外周壁１０７との間を右方へ、次いで後方へ進み、一括排気部３を終点とする。

なお、ここでは、図９に示される上蓋１００の側について説明を行ったが、図８に示される中蓋５０の側についても同様の経路である。また、通路９４〜９６については、上記の通路９１〜９３と平面１５に関して対称な形状であるから、説明を省略する。

以上説明した排気通路２による、各セル室２１〜２６で発生したガスの排気について、図４が参照されつつ説明される。

左右方向１３の右方の端に位置するセル室２１で発生したガスは、個別通路８１と、通路９１と、通路９２と、通路９３と、通路９７と、一括排気部３を通って、排気口２０１から鉛蓄電池１の外部へ排出される。セル室２１の左方に隣接して位置するセル室２２で発生したガスは、個別通路８２と、通路９２と、通路９３と、通路９７と、一括排気部３を通って、排気口２０１から鉛蓄電池１の外部へ排出される。セル室２２の左方に隣接して位置するセル室２３で発生したガスは、個別通路８３と、通路９３と、通路９７と、一括排気部３を通って、排気口２０１から鉛蓄電池１の外部へ排出される。

セル室２１〜２３から一括排気部３までの排気通路２の長さ（通路長）を比較する。セル室２１の通路長は、個別通路８１と、通路９１と、通路９２と、通路９３と、通路９７の長さの合計である。セル室２２の通路長は、個別通路８２と、通路９２と、通路９３と、通路９７の長さの合計である。従って、セル室２１の通路長はセル室２２の通路長よりも長い。セル室２３の通路長は、個別通路８３と、通路９３と、通路９７の長さの合計である。従って、セル室２２の通路長はセル室２３の通路長よりも長い。

左右方向１３の左方の端に位置するセル室２６で発生したガスは、個別通路８６と、通路９６と、通路９５と、通路９４と、通路９７と、一括排気部３を通って、排気口２０１から鉛蓄電池１の外部へ排出される。セル室２６の右方に隣接して位置するセル室２５で発生したガスは、個別通路８５と、通路９５と、通路９４と、通路９７と、一括排気部３を通って、排気口２０１から鉛蓄電池１の外部へ排出される。セル室２５の右方に隣接して位置するセル室２４で発生したガスは、個別通路８４と、通路９４と、通路９７と、一括排気部３を通って、排気口２０１から鉛蓄電池１の外部へ排出される。

セル室２４〜２６から一括排気部３までの排気通路２の長さ（通路長）を比較する。セル室２６の通路長は、個別通路８６と、通路９６と、通路９５と、通路９４と、通路９７の長さの合計である。セル室２５の通路長は、個別通路８５と、通路９５と、通路９４と、通路９７の長さの合計である。従って、セル室２６の通路長はセル室２５の通路長よりも長い。セル室２４の通路長は、個別通路８４と、通路９４と、通路９７の長さの合計である。従って、セル室２５の通路長はセル室２４の通路長よりも長い。

すなわち、左右方向１３の端に位置するセル室２１及びセル室２６から一括排気部３（フィルタ２０５）までの排気通路２の長さは、その余のセル室２２、２３、２４、及び２５から一括排気部３（フィルタ２０５）までの排気通路２の長さよりも長い。

［変形例］

上記実施形態では、鉛蓄電池１が第１電解液案内部材４としてのウェル１３０の平坦部１３１と、第２電解液案内部材５としての平板１４１とを備える例が説明された。鉛蓄電池１がウェル１３０の平坦部１３１のみ、又は、平板１４１のみを備える形態も可能である。

上記実施形態では、ウェル１３０の平坦部１３１が第１電解液案内部材４を兼ねる例が説明されたが、ウェル１３０とは別に第１電解液案内部材４が設けられてもよい。たとえば、平板１４１と同様の部材がウェル１３０の平坦部１３１に代えて還流孔７７の周縁に配置され、ウェル１３０の平坦部１３１は還流孔７７と離間して配置されてもよい。

［実施例］
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

鉛蓄電池１に上下方向１１の振動をあたえば場合の液漏れの有無を観測する。振動周波数を１５Ｈｚ、振動時間を１０分とする。電解液の液面は、ウェル１３０の下端から１０ｍｍの位置に設定される。振動加速度は、０．５Ｇづつ増加される。電解液が個別通路８（８１〜８６）から共通通路９（９１〜９６）に到達したことをもって、「液漏れ」と判断される（図４参照）。

（１）実施例１

鉛蓄電池１が、ウェル１３０の平坦部１３１（第１電解液案内部材４）、平板１４１（第２電解液案内部材５）及び還流孔７７に対向する平板１４２を備え（図１２参照）、前後方向１２に沿って開口１４３及び開口１４４（図１０参照）が形成されている。なお、スリット１３３（図１１参照）の方向は、θ＝９０°である。本実施例の場合、振動加速度が７．５Ｇのとき液漏れが発生した。

（２）実施例２

実施例１において、開口１４３（図１０参照）が閉塞された。本実施例の場合、振動加速度が６．０Ｇのとき液漏れが発生した。

（３）実施例３

実施例１において、平板１４２（図１０参照）が除去された。本実施例の場合、振動加速度が５．０Ｇのとき液漏れが生じた。

（４）比較例１

実施例１において、平坦部１３１が除去された。すなわち、鉛蓄電池１が、ウェル１３０が平坦部１３１を備えておらず、平板１４１（第２電解液案内部材５）及び平板１４２のみを備える（図１２参照）。本比較例の場合、振動加速度が４．５Ｇのとき液漏れが発生した。

（５）比較例２

実施例１において、ウェル１３０並びに平板１４１（第１電解液案内部材５）及び平板１４２（第２電解液案内部材５）が除去された（図１０及び図１２参照）。すなわち、還流孔７７が剥き出しの状態である。本比較例の場合、振動加速度が３．５Ｇのとき液漏れが発生した。

各実施例及び比較例の結果が下記の表１に示される。この表１は、各比較例に比べて各実施例では、電槽液の液漏れが明らかに抑えられている。特に、上記一実施形態に係る鉛蓄電池１（実施例１）では、その効果が顕著である。

なお、本発明は、以下の形で実施することができる。
（１）
電解液が収容された電槽と、
当該電槽に設けられ、上記電解液が上記電槽内に還流する還流孔が形成された中蓋と、
当該中蓋に設けられた上蓋と、
上記還流孔の周縁から上記電槽側へ延び、上記電解液を上記電槽へ案内する第１電解液案内部材と、を備えた鉛蓄電池。

（２）
上記中蓋に設けられ、上記還流孔の周囲を囲繞し、且つ、上記電槽側に突出する筒状のウェルを備える（１）に記載の鉛蓄電池。

（３）
上記ウェルの壁面の一部が、上記第１電解質案内部材を兼ねている（２）に記載の鉛蓄電池。

（４）
上記ウェルの内側に、上記還流孔の周縁から上記電槽側へ延び、上記電解液を上記電槽へ案内する第２電解液案内部材が、上記壁面の一部と対向して設けられている（３）に記載の鉛蓄電池。

（５）
上記第２電解液案内部材は、矩形の平板からなり、
当該第２電解液案内部材と上記ウェルの壁面の一部との間を連結する連結部材が設けられている（４）に記載の鉛蓄電池。

（６）
上記連結部材は、平板からなり、
当該平板と、上記ウェルの壁面の一部と、上記第２電解液案内部材とによって、上記セル室の長手方向に沿う二カ所に、上記還流孔と連通する開口が形成されている（５）に記載の鉛蓄電池。

（７）
上記電槽内に長手壁及び短手壁が配置されることによりセル室が区画されており、
上記還流孔は、上記セル室の中央部に配置されている（１）から（６）のいずれかに記載の鉛蓄電池。

１・・・鉛蓄電池
４・・・第１電解液案内部材
５・・・第２電解液案内部材
７・・・連結部材
１４・・・電解液
１７・・・電槽
２１〜２６・・・セル室
２７・・・外壁（短手壁）
２９・・・隔壁（長手壁）
５０・・・中蓋
７７・・・還流孔
１００・・・上蓋
１３０・・・ウェル（筒状部材）
１３１・・・平坦部（壁面の一部）
１４１・・・平板
１４２・・・平板
１４３・・・開口
１４４・・・開口

Claims (7)

1. 電解液が収容された電槽と、
   当該電槽に設けられ、上記電解液が上記電槽内に還流する還流孔が形成された中蓋と、
   当該中蓋に設けられた上蓋と、
   上記還流孔の周縁から上記電槽側へ延び、上記電解液を上記電槽へ案内する第１電解液案内部材と、を備えた鉛蓄電池。
2. 上記中蓋に設けられ、上記還流孔の周囲を囲繞し、且つ、上記電槽側に突出する筒状部材を備える請求項１に記載の鉛蓄電池。
3. 上記筒状部材の壁面の一部が、上記第１電解質案内部材を兼ねている請求項２に記載の鉛蓄電池。
4. 上記筒状部材の内側に、上記還流孔の周縁から上記電槽側へ延び、上記電解液を上記電槽へ案内する第２電解液案内部材が、上記壁面の一部と対向して設けられている請求項３に記載の鉛蓄電池。
5. 上記第２電解液案内部材は、矩形の平板からなり、
   当該第２電解液案内部材と上記筒状部材の壁面の一部との間を連結する連結部材が設けられている請求項４に記載の鉛蓄電池。
6. 上記連結部材は、平板からなり、
   当該平板と、上記筒状部材の壁面の一部と、上記第２電解液案内部材とによって、上記セル室の長手方向に沿う二カ所に、上記還流孔と連通する開口が形成されている請求項５に記載の鉛蓄電池。
7. 上記電槽内に長手壁及び短手壁が配置されることによりセル室が区画されており、
   上記還流孔は、上記セル室の中央部に配置されている請求項１から６のいずれかに記載の鉛蓄電池。

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