JP2022055574A - Lead-acid battery - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書で開示する技術は、鉛蓄電池に関する。 The techniques disclosed herein relate to lead acid batteries.
一般に鉛蓄電池は電極と電解液とが収容されているセル室を複数有しており、各セル室で生じたガス(例えば電解液から蒸発した水分)を排気口から外部に排気する。各セル室で生じたガスを外部に排気すると電解液が減少する。このため、電解液がある程度まで減少すると各セル室に精製水を補充する必要がある。この作業の頻度を低減するために、電解液の減少が抑制されることが好ましい。 Generally, a lead-acid battery has a plurality of cell chambers in which an electrode and an electrolytic solution are housed, and gas generated in each cell chamber (for example, water evaporated from the electrolytic solution) is exhausted to the outside from an exhaust port. When the gas generated in each cell chamber is exhausted to the outside, the electrolytic solution is reduced. Therefore, when the electrolytic solution is reduced to a certain extent, it is necessary to replenish each cell chamber with purified water. In order to reduce the frequency of this work, it is preferable that the decrease in the electrolytic solution is suppressed.
このため、従来、各セル室で生じたガスを共通の排気口から外部に排気する共通通路と、共通通路に配されているフィルタとを備える鉛蓄電池において、共通通路に開閉弁を配し、開閉弁によって共通通路の排気抵抗を増大させることによって電解液の減少を抑制するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。具体的には、特許文献1に記載の鉛蓄電池は、上側が開口している電槽と、電槽の開口を閉塞する中蓋と、中蓋の上に配される上蓋とを備えている。当該鉛蓄電池では中蓋と上蓋との間に、共通通路と、各セル室と共通通路とを個別に連通する個別通路とが形成されており、共通通路にフィルタと通路開閉弁とが配されている。
For this reason, conventionally, in a lead-acid battery provided with a common passage for exhausting gas generated in each cell chamber to the outside from a common exhaust port and a filter arranged in the common passage, an on-off valve is arranged in the common passage. It is known that the on-off valve suppresses the decrease of the electrolytic solution by increasing the exhaust resistance of the common passage (see, for example, Patent Document 1). Specifically, the lead-acid battery described in
しかしながら、特許文献1に記載の鉛蓄電池は、セル室間での電解液の液面高さのばらつき及び各セル室における電解液の減少を抑制する上で改善の余地があった。
本明細書では、セル室間での電解液の液面高さのばらつき及び各セル室における電解液の減少を抑制する技術を開示する。
However, the lead-acid battery described in
This specification discloses a technique for suppressing the variation in the liquid level height of the electrolytic solution between cell chambers and the decrease in the electrolytic solution in each cell chamber.
電極と電解液とが収容されているセル室を複数有する鉛蓄電池であって、各前記セル室で発生したガスを共通の排気口から外部に排気する共通通路を形成する共通通路部と、前記セル室毎に設けられており、前記セル室と前記共通通路とを個別に連通する個別通路を形成する個別通路部と、前記共通通路において各前記セル室で発生したガスが共通に通過する位置に配されている第1のフィルタと、前記共通通路において各前記セル室で発生したガスが共通に通過する位置に配されており、前記ガスの圧力によって開弁する開閉弁と、各前記個別通路に配されている第2のフィルタと、を備える、鉛蓄電池。 A lead-acid battery having a plurality of cell chambers in which an electrode and an electrolytic solution are housed, the common passage portion forming a common passage for exhausting the gas generated in each cell chamber to the outside from a common exhaust port, and the above-mentioned. A position where the gas generated in each cell chamber in the common passage passes in common with the individual passage portion which is provided for each cell chamber and forms an individual passage which individually communicates the cell chamber and the common passage. The first filter arranged in the common passage, the on-off valve which is arranged at the position where the gas generated in each cell chamber in the common passage passes in common, and the on-off valve which opens by the pressure of the gas, and each of the individual. A lead acid battery comprising a second filter arranged in the aisle.
セル室間での電解液の液面高さのばらつき及び各セル室における電解液の減少を抑制できる。 It is possible to suppress the variation in the liquid level height of the electrolytic solution between the cell chambers and the decrease of the electrolytic solution in each cell chamber.
(本実施形態の概要)
(1)本発明の一局面によれば、電極と電解液とが収容されているセル室を複数有する鉛蓄電池は、各前記セル室で発生したガスを共通の排気口から外部に排気する共通通路を形成する共通通路部と、前記セル室毎に設けられており、前記セル室と前記共通通路とを個別に連通する個別通路を形成する個別通路部と、前記共通通路において各前記セル室で発生したガスが共通に通過する位置に配されている第1のフィルタと、前記共通通路において各前記セル室で発生したガスが共通に通過する位置に配されており、前記ガスの圧力によって開弁する開閉弁と、各前記個別通路に配されている第2のフィルタと、を備える。
(Outline of this embodiment)
(1) According to one aspect of the present invention, a lead storage battery having a plurality of cell chambers in which an electrode and an electrolytic solution are housed is common in that the gas generated in each of the cell chambers is exhausted to the outside from a common exhaust port. A common passage portion that forms a passage, an individual passage portion that is provided for each cell room and forms an individual passage that individually communicates the cell room and the common passage, and each cell room in the common passage. The first filter is arranged at a position where the gas generated in the cell chamber passes in common, and the first filter is arranged at a position where the gas generated in each cell chamber in the common passage passes in common, and the pressure of the gas causes the gas to pass therethrough. An on-off valve for opening a valve and a second filter arranged in each of the individual passages are provided.
上記の「共通の排気口から外部に排気する」とは、各セル室で発生したガスを同じ排気口から外部に排気することをいう。
前述した特許文献1に記載の鉛蓄電池は個別通路にフィルタが配されていないため、各セル室からフィルタ(共通通路に配されているフィルタ)までの距離がセル室によって異なる。本願発明者は、各セル室からフィルタまでの距離がセル室によって異なると、セル室間で電解液の液面高さがばらつき易いことを見出した。具体的には、フィルタまでの距離が短いセル室は、フィルタまでの距離が長いセル室に比べてガスがフィルタに到達し易いことから、電解液が減液し易い。このため、セル室間で電解液の液面高さがばらつき易い。
自動車に搭載される鉛蓄電池の場合は、端にあるセル室がエンジンの熱の影響を受け易いため、端にあるセル室の減液が進み易い。このため、エンジンの熱の影響によって各セル室間の液面高さがばらつくこともある。
The above-mentioned "exhaust to the outside from a common exhaust port" means to exhaust the gas generated in each cell chamber to the outside from the same exhaust port.
Since the lead-acid battery described in
In the case of a lead-acid battery mounted on an automobile, the cell chamber at the end is easily affected by the heat of the engine, so that the liquid in the cell chamber at the end is easily reduced. Therefore, the liquid level height between the cell chambers may vary due to the influence of the heat of the engine.
上記の鉛蓄電池によると、共通通路に第1のフィルタが配されているだけでなく、個別通路にも第2のフィルタが配されている。個別通路に第2のフィルタを配すると各セル室から第2のフィルタまでの距離が均一になるので、電解液の減少の仕方が均一になり易い。このため、特許文献1に記載に鉛蓄電池に比べて電解液の液面高さのばらつきを抑制できる。熱の影響によって液面高さがばらつく場合も、第2のフィルタが配されていることによってガスが通過し難くなることから、電解液の液面高さのばらつきを抑制できる。
According to the lead-acid battery described above, not only the first filter is arranged in the common passage, but also the second filter is arranged in the individual passage. When the second filter is arranged in the individual passage, the distance from each cell chamber to the second filter becomes uniform, so that the method of reducing the electrolytic solution tends to be uniform. Therefore, the variation in the liquid level of the electrolytic solution can be suppressed as compared with the lead storage battery described in
更に、本願発明者は、前述した特許文献1に記載の鉛蓄電池は、個別通路にフィルタが配されていないことから、共通通路に開閉弁が設けられていても電解液が減少し易いことを見出した。具体的には、個別通路にフィルタが配されていないと、共通通路に開閉弁が設けられていても各セル室内の圧力が上昇し難い。このため、セル室内の圧力が飽和蒸気圧(ガスが液体に戻る圧力)になるまでに時間がかかる。飽和蒸気圧になるまでに時間がかかるとその間にフィルタ(共通通路に配されているフィルタ)を通過するガスの量が多くなるため、電解液が減少し易い。
Furthermore, the inventor of the present application has stated that the lead-acid battery described in
上記の鉛蓄電池によると、共通通路に第1のフィルタ及び開閉弁が配されていることに加えて、個別通路にも第2のフィルタが配されているので、特許文献1に記載の鉛蓄電池に比べて排気抵抗が大きくなる。このため、特許文献1に記載の鉛蓄電池に比べてセル室内の圧力が短い時間で飽和蒸気圧まで上昇し、電解液が減少し難くなる。
よって上記の鉛蓄電池によると、特許文献1に記載に鉛蓄電池に比べ、セル室間での電解液の液面高さのばらつき及び各セル室における電解液の減少を抑制できる。
According to the lead-acid battery described above, since the first filter and the on-off valve are arranged in the common passage and the second filter is also arranged in the individual passages, the lead-acid battery described in
Therefore, according to the above-mentioned lead-acid battery, as compared with the lead-acid battery described in
(2)本発明の一局面によれば、鉛蓄電池は、内部が複数の前記セル室に仕切られており、上側に開口している電槽と、前記開口を塞ぐ蓋部材であって、前記共通通路部が一体に形成されている蓋部材と、を備えてもよい。 (2) According to one aspect of the present invention, the lead storage battery is an electric tank whose inside is divided into a plurality of the cell chambers and is open on the upper side, and a lid member for closing the openings. A lid member in which a common passage portion is integrally formed may be provided.
前述した特許文献1に記載の鉛蓄電池は中蓋と外蓋とを備えており、中蓋と外蓋との間に共通通路が設けられている。すなわち、特許文献1に記載の鉛蓄電池は蓋が二重構造である。このため、蓋が一重構造である場合に比べて部品点数が増加する。上記の鉛蓄電池によると、共通通路部が蓋部材に一体化されているので、蓋部材を二重構造にしなくてよい。このため部品点数を削減できる。
The lead-acid battery described in
(3)本発明の一局面によれば、前記蓋部材は、各前記セル室の上に設けられている注液口と、前記注液口に栓をする液口栓とを有し、前記共通通路部は、前記注液口毎に設けられている第1の筒部であって、前記注液口を囲んで前記蓋部材の下面から下に向かって筒状に延びる第1の筒部と、隣り合う前記第1の筒部同士を連通する連通路を形成する連通路部とを有し、前記個別通路部は前記液口栓と一体に設けられており、前記液口栓の下面から下に向かって筒状に延びる第2の筒部であって、内部に前記第2のフィルタが収容されており、外周面に開口が形成されている第2の筒部を有し、前記第2の筒部の前記開口より下側の部分が前記第1の筒部の内周面に密着しており、前記第2の筒部の内部に流入したガスが前記第2のフィルタを通過して前記開口から前記共通通路に流入してもよい。 (3) According to one aspect of the present invention, the lid member has a liquid injection port provided above each cell chamber and a liquid port plug for plugging the liquid injection port. The common passage portion is a first tubular portion provided for each liquid injection port, and is a first tubular portion that surrounds the liquid injection port and extends downward from the lower surface of the lid member in a tubular shape. And a communication passage portion forming a communication passage for communicating the first cylinder portions adjacent to each other, and the individual passage portion is provided integrally with the liquid port plug, and the lower surface of the liquid port plug is provided. A second tubular portion extending downward from the surface, wherein the second filter is housed therein, and the second tubular portion has an opening formed on the outer peripheral surface thereof. The portion of the second cylinder portion below the opening is in close contact with the inner peripheral surface of the first cylinder portion, and the gas flowing into the inside of the second cylinder portion passes through the second filter. Then, it may flow into the common passage from the opening.
上記の鉛蓄電池によると、個別通路に第2のフィルタが配されているので、各セル室から第2のフィルタまでの距離が均一になる。このため電解液の減少の仕方が均一になり易くなり、電解液の液面高さのばらつきを抑制できる。
更に、上記の鉛蓄電池によると、個別通路にも第2のフィルタが配されているので、個別通路に第2のフィルタが配されていない場合に比べて排気抵抗が大きくなる。このため電解液が減少し難くなる。
According to the lead-acid battery described above, since the second filter is arranged in the individual passage, the distance from each cell chamber to the second filter becomes uniform. Therefore, the method of reducing the electrolytic solution tends to be uniform, and variations in the liquid level of the electrolytic solution can be suppressed.
Further, according to the lead-acid battery, since the second filter is also arranged in the individual passage, the exhaust resistance becomes larger than in the case where the second filter is not arranged in the individual passage. Therefore, it becomes difficult to reduce the electrolytic solution.
(4)本発明の一局面によれば、前記第1のフィルタと前記開閉弁とが一つの部品としてモジュール化されており、前記部品は、前記共通通路の開口を閉塞する閉塞部材であって、前記排気口が形成されている閉塞部材を備え、前記部品が外側から前記共通通路の内部に取り付けられていてもよい。 (4) According to one aspect of the present invention, the first filter and the on-off valve are modularized as one component, and the component is a closing member that closes the opening of the common passage. , The closing member in which the exhaust port is formed may be provided, and the component may be attached to the inside of the common passage from the outside.
前述した特許文献1に記載の鉛蓄電池は蓋が二重構造である。蓋が二重構造である場合、中蓋と上蓋とが熱溶着などによって接合される前であれば、上蓋を外すことで共通通路の内部に容易にアクセスできる。このため、共通通路に第1のフィルタや開閉弁を配することが容易である。
これに対し、上記の鉛蓄電池は蓋部材が一重構造である。蓋部材が一重構造の場合は共通通路の内部にアクセスし難いことから、共通通路部の内部に第1のフィルタや開閉弁を配することが困難である。
上記の鉛蓄電池によると、第1のフィルタと開閉弁とが一つの部品としてモジュール化されているので、当該部品を外側から共通通路内に配することにより、第1のフィルタと開閉弁とを共通通路内に配する作業が容易になる。
The lead-acid battery described in
On the other hand, the lead-acid battery has a single lid member structure. When the lid member has a single structure, it is difficult to access the inside of the common passage, so that it is difficult to arrange the first filter and the on-off valve inside the common passage portion.
According to the lead-acid battery described above, the first filter and the on-off valve are modularized as one component. Therefore, by arranging the components from the outside in the common passage, the first filter and the on-off valve can be separated. The work of arranging in the common passage becomes easy.
(5)本発明の一局面によれば、前記部品は、前記排気口を囲んで前記閉塞部材から当該鉛蓄電池の内側に延出しており、先端側が閉塞されている有底筒状の第3の筒部と、前記第3の筒部の下に一体に形成されており、下に向かって開口する有底筒状の第4の筒部であって、当該第4の筒部の天井壁に前記第3の筒部の内部空間と当該第4の筒部の内部空間とを連通する開口が形成されている第4の筒部と、前記第4の筒部の内部に収容されている筒状のフィルタケースであって、内側に前記第1のフィルタが収容されており、前記第1のフィルタの下に板状の弁本体が収容されているフィルタケースと、前記フィルタケースの下端部に一体に形成されており、前記弁本体が水平姿勢で着座する弁座と、を備え、前記セル室から前記共通通路に流入したガスによって前記弁本体が上に持ち上げられることによって前記開閉弁が開弁してもよい。 (5) According to one aspect of the present invention, the component has a bottomed tubular third shape that surrounds the exhaust port and extends from the closing member to the inside of the lead storage battery, and the tip side is closed. It is a bottomed tubular fourth cylinder that is integrally formed under the third cylinder and opens downward, and is the ceiling wall of the fourth cylinder. It is housed in a fourth cylinder portion having an opening for communicating the internal space of the third cylinder portion and the internal space of the fourth cylinder portion, and inside the fourth cylinder portion. A filter case which is a tubular filter case in which the first filter is housed and a plate-shaped valve body is housed under the first filter, and a lower end portion of the filter case. The valve seat is integrally formed with the valve seat, and the valve seat is provided with a valve seat in which the valve body sits in a horizontal position. The on-off valve is lifted upward by the gas flowing from the cell chamber into the common passage. The valve may be opened.
上記の鉛蓄電池によると、第1のフィルタと開閉弁とが一つの部品としてモジュール化されているので、当該部品を外側から共通通路内に配することにより、第1のフィルタと開閉弁とを共通通路内に配する作業が容易になる。 According to the lead-acid battery described above, the first filter and the on-off valve are modularized as one component. Therefore, by arranging the components from the outside in the common passage, the first filter and the on-off valve can be separated. The work of arranging in the common passage becomes easy.
<実施形態1>
実施形態1を図1ないし図14によって説明する。以降の説明において前後方向、左右方向、上下方向とは、図1に示す前後方向、左右方向、上下方向を基準とする。以降の説明では同一の構成部材には一部を除いて図面の符号を省略している場合がある。
<
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 14. In the following description, the front-back direction, the left-right direction, and the up-down direction are based on the front-back direction, the left-right direction, and the up-down direction shown in FIG. In the following description, the reference numerals of the drawings may be omitted for the same constituent members except for some parts.
(1)鉛蓄電池の構造
図1を参照して、実施形態1に係る鉛蓄電池1について説明する。鉛蓄電池1は自動車に搭載されてエンジン始動装置(スタータモータ)や補機類(電動パワーステアリング、電動ブレーキ、ヘッドライト、エアコンなど)に電力を供給するものである。鉛蓄電池1は液式鉛蓄電池であり、上側に開口する合成樹脂製の電槽10と、電槽10の開口を塞ぐ合成樹脂製の蓋部材11とを備える。
(1) Structure of Lead-acid Battery The lead-
図2に示すように、電槽10は上側から見て長方形状であり、内部に5つの隔壁12が左右方向に等間隔で形成されている。それらの隔壁12によって電槽10の内部が6つのセル室13に区画されている。
As shown in FIG. 2, the
図1に示すように、蓋部材11は4辺から下に向かって延出する枠体14を有している。蓋部材11には上に向かってT字状に張り出す張り出し部15が形成されている。蓋部材11の上面には張り出し部15が形成されていない2箇所の隅部のうち一方の隅部に正極外部端子16が固定されており、他方の隅部に負極外部端子17が固定されている。
As shown in FIG. 1, the
図3に示すように、蓋部材11の張り出し部15は下から見ると上に向かってT字状に凹む凹部として形成されている。蓋部材11の裏面には電槽10に形成されている隔壁12に対応して5つの隔壁18が形成されている。
図4に示すように、蓋部材11の裏面に形成されている隔壁18の下端面は電槽10に形成されている隔壁12の上端面に熱溶着などによって接続される。これにより各セル室13が仕切られる。
As shown in FIG. 3, the overhanging
As shown in FIG. 4, the lower end surface of the
各セル室13には、極板群19と、希硫酸からなる電解液50とが収容されている。極板群19は正極板19aと負極板19bとを間にセパレータ19cを挟んで横方向に交互に積層したものである。各極板19a,19bは格子体に活物質が充填されたものである。正極板19a及び負極板19bは電極の一例である。
Each
図5に示すように、各極板19a,19bの上端部には耳部20が設けられている。図4に示すように、1つのセル室13内の同じ極性の極板19a,19bはストラップ21によって耳部20が連結されている。ストラップ21は例えば左右方向に長い板状であり、セル室13ごとに正極用と負極用とが1組設けられている。
図2に示すように、隔壁12には開口22が形成されている。図4に示すように、隣接するセル室13の正負のストラップ21は開口22を介して溶接などによって接続されている。これにより各セル室13の極板群19が直列に接続されている。
As shown in FIG. 5, the
As shown in FIG. 2, the
図5を参照して、正極外部端子16及び負極外部端子17について説明する。正極外部端子16の構造と負極外部端子17の構造とは実質的に同一であるため、ここでは負極外部端子17を例に説明する。負極外部端子17はブッシング17aと極柱17bとを備える。ブッシング17aは鉛合金等の金属製であり、円筒状に形成されている。ブッシング17aは上側部分が蓋部材11の上面から上に突出している。極柱17bは鉛合金等の金属製であり、円柱状に形成されている。極柱17bはブッシング17aの内側に挿入されており、下側がブッシング17aから下に突出している。極柱17bの下端部は、最も左側のセル室13に収容されている負極用のストラップ21に溶接などによって接続されている。
The positive electrode
図1に示すように、蓋部材11のT字状の張り出し部15には各セル室13の上方となる位置に注液口23が設けられている。注液口23は各セル室13に電解液50を注入するための開口であるとともに、セル室13内の電解液50が減少した場合に補水液を補充するための開口である。
図6に示すように、注液口23は円形に凹む凹部23aと、凹部23aの底壁に形成されている開口23bとを有している。注液口23は液口栓25によって塞がれている。液口栓25についての説明は後述する。
As shown in FIG. 1, the T-shaped overhanging
As shown in FIG. 6, the
図3に示すように、蓋部材11の下面には各セル室13で発生したガスを外部に排気する共通通路26a(図7参照)を形成する共通通路部26が設けられている。詳しくは後述するが、鉛蓄電池1は各セル室13と共通通路26aとを個別に連通する個別通路27a(図13参照)を形成する個別通路部も備えている。
As shown in FIG. 3, a
以下、液口栓25、共通通路26a及び個別通路27aについて具体的に説明する。ここでは先ず共通通路26aについて説明し、その後に液口栓25及び個別通路27aについて説明する。
Hereinafter, the
(1-1)共通通路
図3に示すように、共通通路部26は、注液口23毎に設けられている第1の筒部30と、隣り合う第1の筒部30の間に設けられている連通路部31とを有している。連通路部31は最も左側の第1の筒部30の左側、及び、最も右側の第1の筒部30の右側にも設けられている。
図7に示すように、共通通路26aは、第1の筒部30の内周面と液口栓25の後述する第2の筒部25bの外周面との間の円弧状の通路と、連通路部31によって形成されている直線状の連通路とを有している。
(1-1) Common passage As shown in FIG. 3, the
As shown in FIG. 7, the
図6に示すように、第1の筒部30は注液口23の開口23bを囲んで蓋部材11の下面11a(図3参照)から下に向かって円筒状に延びている。第1の筒部30の内周面には螺旋状に張り出すねじ山32が形成されている。ねじ山32は第1の筒部30の内周面を一周するに満たない長さである。
図3及び図6に示すように、第1の筒部30には第1の筒部30の下端から上に向かって延びるスリット33が前後両側に形成されている。図4に示すように、スリット33は、電解液50の液面が第1の筒部30の下端より上になっても、セル室13で発生したガスが第1の筒部30の内部に流入できるようにするために形成されている。
As shown in FIG. 6, the first
As shown in FIGS. 3 and 6, the first
図6及び図7に示すように、蓋部材11の左側の側面には右側に向かって略矩形状に凹む凹部34が形成されている。左側から見て凹部34の奥側の壁には最も左側の連通路の開口が形成されている。同様に、蓋部材11の右側の側面には左側に向かって矩形状に凹む凹部34が形成されている。右側から見て右側の凹部34の奥側の壁には最も右側の連通路の開口が形成されている。凹部34は共通通路26aの一部である。蓋部材11において凹部34を形成している部分は共通通路部26の一部を構成している。凹部34の位置は各セル室13で発生したガスが共通に通過する位置の一例である。
As shown in FIGS. 6 and 7, a
左側の凹部34にはモジュール部品35が取り付けられている。モジュール部品35は後述する第1のフィルタ36b(図9参照)と後述する開閉弁とが一つの部品としてモジュール化されたものである。モジュール部品35は左側の凹部34に収容された状態で熱溶着などによって蓋部材11に固定されている。右側の凹部34には右側の凹部34の開口を閉塞する合成樹脂製のキャップ39が熱溶着などによって固定されている。左側の凹部34にキャップ39が取り付けられ、右側の凹部34にモジュール部品35が取り付けられてもよい。
The
図8に示すように、モジュール部品35は左側の凹部34の開口を閉塞する板状の閉塞部材35aを備えている。閉塞部材35aには円形の排気口35bが形成されている。図9に示すように、閉塞部材35aの右側の面には排気口35bの周囲を囲んで右側に延びる第3の筒部35cが形成されている。第3の筒部35cは右側が塞がれた有底筒状に形成されている。
As shown in FIG. 8, the
図10に示すように、第3の筒部35cの先端部は、上側部分の中央部分を残して前側部分と後側部分とが切り欠かれるように凹んでおり、前側の凹み部35jと後側の凹み部35jとが形成されている。第3の筒部35cの右側の端面からは、第3の筒部35cの外周縁部の少し内側から右側に向かって延びる環状のリブ35dが形成されている。環状のリブ35dの右側を向く端面のうち概ね円弧状の部分には右側に向かって張り出す嵌合部35mが形成されている。嵌合部35mは最も左側の連通路に嵌合挿入される。
As shown in FIG. 10, the tip portion of the third
図9に示すように、第3の筒部35cの下側には下に向かって開口する有底筒状の第4の筒部35eが一体に形成されている。第4の筒部35eは一部が閉塞部材35aとも一体化している。第4の筒部35eの下端は閉塞部材35aの下端より上に位置している。このため、図6に示すように、凹部34にモジュール部品35を取り付けた状態のとき、第4の筒部35eの下端と凹部34の底面との間に隙間が生じる。
As shown in FIG. 9, a bottomed tubular
図9に示すように、第4の筒部35eの天井壁35kには第3の筒部35cの内部空間と第4の筒部35eの内部空間とを連通する開口35fが形成されている。図9では一部しか見えていないが、第4の筒部35eの天井壁35kの下面には下に向かって凸となる4つの凸部35gが第4の筒部35eの周方向に等間隔に形成されている。
第4の筒部35eの内部には弁機能付きフィルタ36が下側から圧入されている。弁機能付きフィルタ36はフィルタケース36a、フィルタケース36aの内部に収容されている第1のフィルタ36b、及び、フィルタケース36aの内部において第1のフィルタ36bの下に配されている円板状の弁本体36cを備えている。
As shown in FIG. 9, the ceiling wall 35k of the fourth
A
図11を参照して、弁機能付きフィルタ36についてより具体的に説明する。フィルタケース36aは合成樹脂製であり、円筒状に形成されている。フィルタケース36aの下側部分は上側部分に比べて外径及び内径が小さくなっており、下側部分の下端部に弁本体36cが水平姿勢で着座する弁座36hが一体に形成されている。弁座36hはフィルタケース36aの下側部分の下端部の内周面から内側に環状に張り出すように形成されている。弁本体36cと弁座36hとは開閉弁の一例である。
The
図11では一部しか見えていないが、弁座36hの上面には下に向かって凹む3つの溝36iが周方向に等間隔に設けられている。これらの溝36iはフィルタケース36aの中心から外に向かって放射状に延びるように形成されている。弁座36hには溝36iに替えて上側に凸となる凸部が設けられていてもよい。
第1のフィルタ36bは外部からの炎を遮断する防爆機能のために装着されており、ある程度の厚みを有する円板状に形成されている。第1のフィルタ36bは、具体的には例えば連続した空孔を有する多孔質体である。多孔質体は、具体的には例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。第1のフィルタ36bの孔径は例えば平均径が数十~数百μmである。第1のフィルタ36bは、後述する個別通路27aに配されている第2のフィルタ37と協働して、セル室13で発生したガスの排気抵抗を大きくする役割も有している。
Although only a part of the
The
弁本体36cは合成樹脂製であり、円板状に形成されている。弁本体36cの直径はフィルタケース36aの下側部分の内径より小さく、弁座36hの開口の直径より大きい。弁本体36cは、セル室13内の圧力が低いときは自重によって弁座36hの上に水平姿勢で着座する。
弁座36hの上面に溝36iが形成されているので、弁本体36cが弁座36hに着座しても弁本体36cと弁座36hとの間に間隙が存在する。この間隙があることにより、セル室13内の圧力は大気圧より低くならない。例えば弁本体36cが弁座36hの上面に完全に密着する場合は、鉛蓄電池1の温度が低下した際に大気が弁本体36cを通過できず、セル室13の内圧が低下して大気圧よりも低くなる。そうなると電槽10の外壁が内側へ湾曲し、電槽10の内部の電解液50の液面が上昇して溢液が発生し易くなる。これに対し、間隙を設けると、鉛蓄電池1の温度が低下したときの電槽10の内圧の低下が抑制されるので、電解液50の溢液が抑制される。
The
Since the
(1-2)液口栓及び個別通路
図12に示すように、液口栓25は、注液口23に蓋をする円板状の栓部材25a、栓部材25aの下面hから下に向かって筒状に延びる第2の筒部25b、及び、第2の筒部25bの上端部の外周に取り付けられているパッキン25cを有している。第2の筒部25bの内部は個別通路の一例である。第2の筒部25bは個別通路27aを形成する個別通路部の一例である。
(1-2) Liquid spout plug and individual passage As shown in FIG. 12, the
図1に示すように、液口栓25の上面には硬貨などによって液口栓25を第1の筒部30の内部にねじ止めするための溝が十字状に形成されている。
図12に示すように、第2の筒部25bは上側部分41、中間部分42及び下側部分43からなる。中間部分42の外周面にはねじ山25dが形成されている。図6に示すように、注液口23から挿入された液口栓25はねじ山25dが第1の筒部30のねじ山32に螺合することによって蓋部材11に固定される。
As shown in FIG. 1, a groove for screwing the liquid port plug 25 into the inside of the first
As shown in FIG. 12, the second
図6に示すように、第2の筒部25bの上側部分41の外径は第1の筒部30の内径より小さい。このため、第1の筒部30の内周面と第2の筒部25bの上側部分41の外周面との間に隙間が生じる。第2の筒部25bの下側部分43の外径も第1の筒部30の内径より小さい。このため、第1の筒部30の内周面と下側部分43の外周面との間にも隙間が生じる。これに対し、中間部分42は第1の筒部30に密着している。
As shown in FIG. 6, the outer diameter of the
図12に示すように、下側部分43には第2の筒部25bの下端から上に向かって延びるスリット25eが前後両側に形成されている。スリット25eはセル室13で発生したガスが第2の筒部25bの内部に入り込む入り口となる。スリット25eの上端は中間部分42に形成されているねじ山25dの下端部まで達しており、ねじ山25dの下端部はスリット25eの上端部に重なる位置が切り欠かれている。
As shown in FIG. 12, the
図13に示すように、第2の筒部25bの上側部分41の内部には第2のフィルタ37が収容されている。第2のフィルタ37は第1のフィルタ36bと協働してガスの排気抵抗を大きくするためのものであり、ある程度の厚みを有する円板状に形成されている。第2のフィルタ37は、具体的には例えば連続した空孔を有する多孔質体である。多孔質体は、具体的には例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。フィルタの孔径は例えば平均径が数十~数百μmである。
As shown in FIG. 13, a
図12及び図13に示すように、第2の筒部25bの上側部分41において第2のフィルタ37の外周面に対応する位置には前後両側に円形の開口25fが形成されている。開口25fは第2の筒部25bの内部と外部とを連通する開口の一例である。
図13に示すように、第2の筒部25bの内部において第2のフィルタ37の下には防沫体38が収容されている。防沫体38は、セル室13内で発生したガスを通過させる一方、セル室13内の電解液50のミストが第2のフィルタ37に到達することを阻害するためのものである。
As shown in FIGS. 12 and 13,
As shown in FIG. 13, a splash-
図14を参照して、防沫体38について具体的に説明する。防沫体38は合成樹脂性であり、円板状の底部38a、支柱部38b、複数の防沫板38cを備えている。底部38aは第2の筒部25bの下側の開口を閉塞している。複数の防沫板38cは第2の筒部25bの内部(すなわち個別通路27a)に迷路状の通路を形成するためのものである。第2の筒部25bの内部が迷路状であることにより、セル室13内で生じた電解液50のミストが第2のフィルタ37まで到達し難くなる。
The splash-
図12及び図13に示すように、第2の筒部25bの上側部分41の外周面にはパッキン25cの上下方向の位置を規制する規制部25gが一体に設けられている。規制部25gは第2の筒部25bの円形の開口25fが形成されている部分を除いて第2の筒部25bを1周している。
As shown in FIGS. 12 and 13, a regulating
パッキン25cは合成ゴムなどによってリング状に形成されている。図6に示すように、注液口23に液口栓25が挿入されると、注液口23の凹部23aの上面と円板状の栓部材25aの下面との間がパッキン25cによって気密に密閉される。
The
(2)ガスの排気の流れ
便宜上、ここでは図6に示す6つのセル室13のうち最も左側のセル室13を第1セル室131といい、右側に向かって順に第2セル室132から第6セル室136という。
例えば第4セル室134を例に説明すると、第4セル室134で発生したガスは、第1の筒部30の下側の開口あるいは第1の筒部30のスリット33から第1の筒部30と第2の筒部25bの下側部分43との間に流入する。
第1の筒部30と第2の筒部25bの下側部分43との間に流入したガスは第2の筒部25bのスリット25eから第2の筒部25bの内部(すなわち個別通路27a)に流入する。第2の筒部25bの内部に流入したガスは防沫体38によって形成されている迷路状の通路を通過する。迷路状の通路を通過したガスは第2のフィルタ37を通過し、第2の筒部25bの開口25fから共通通路26aに流入する。
(2) Gas exhaust flow For convenience, the
For example, demonstrating the
The gas that has flowed in between the
図7を参照して、共通通路26aにおけるガスの流れについて説明する。例えば第4セル室134を例に説明すると、第4セル室134の個別通路27aから共通通路26aに流入したガスは共通通路26aを左側に流れる。第4セル室134より右側のセル室13(第5セル室135及び第6セル室136)で発生したガスは、第4セル室134の第1の筒部30と第2の筒部25bとの間の円弧状の通路を通って左側に流れる。このため、第5セル室135や第6セル室136で発生したガスは、第4セル室134の液口栓25に設けられている第2のフィルタ37を通過することなく左側に流れる。
The flow of gas in the
図6及び図10に示すように、共通通路26aを流れてきたガスの一部はモジュール部品35の第3の筒部35cの凹み部35jから凹部34とモジュール部品35との間の隙間に流れ込む。残りの一部は第3の筒部35cの右側の端面に突き当たって折り返し、第3の筒部35cの凹み部35jから凹部34とモジュール部品35との間の隙間に流れ込む。図6に示すようにモジュール部品35の第4の筒部35eの下端と凹部34の底面との間に隙間があることから、凹部34とモジュール部品35との間の隙間に流れ込んだガスは板状の弁本体36cの下側に回り込む。その状態でガスの圧力が一定値以上まで上昇すると弁本体36cがガスによって上側に持ち上げられてモジュール部品35が開弁する。
As shown in FIGS. 6 and 10, a part of the gas flowing through the
モジュール部品35が開弁するとガスが上に向かって流れ、第1のフィルタ36bを通過する。前述したように第4の筒部35eの天井壁35kと第1のフィルタ36bとの間には凸部35gによって隙間が形成されているので、第1のフィルタ36bを通過したガスがその隙間に流れ込み、第4の筒部35eの天井壁35kに形成されている開口35fを通って第3の筒部35cに流入する。第3の筒部35cに流入したガスは、閉塞部材35aに形成されている排気口35bから外部に排気される。
When the
前述したように弁座36hの上面には溝36iが形成されていることにより、弁座36hと弁本体36cとの間には常に隙間が生じている。このため、ガスの圧力が一定値以上まで上昇しなくても、ガスの一部は弁座36hと弁本体36cとの間の隙間から流入し、第1のフィルタ36bを通過して外部に排気される。
As described above, since the
(3)実施形態の効果
実施形態1に係る鉛蓄電池1によると、共通通路26aに第1のフィルタ36bが配されているだけでなく、個別通路27aに第2のフィルタ37が配されている。個別通路27aに第2のフィルタ37を配すると各セル室13から第2のフィルタ37までの距離が均一になるので、電解液50の減少の仕方が均一になり易い。このため、特許文献1に記載に鉛蓄電池に比べて電解液50の液面高さのばらつきを抑制できる。
更に、鉛蓄電池1によると、共通通路26aに第1のフィルタ36b及び開閉弁(弁本体36c及び弁座36h)が配されていることに加えて、個別通路27aに第2のフィルタ37が配されているので、特許文献1に記載の鉛蓄電池に比べて排気抵抗が大きくなる。このため、特許文献1に記載の鉛蓄電池に比べてセル室13内の圧力が短い時間で飽和蒸気圧まで上昇し、電解液50が減少し難くなる。
よって鉛蓄電池1によると、特許文献1に記載に鉛蓄電池に比べ、セル室13間での電解液50の液面高さのばらつき及び各セル室13における電解液50の減少を抑制できる。
(3) Effect of Embodiment According to the
Further, according to the lead-
Therefore, according to the
鉛蓄電池1によると、共通通路部26が蓋部材11に一体化されているので、蓋部材11を二重構造にしなくてよい。このため部品点数を削減できる。
According to the
鉛蓄電池1によると、第1のフィルタ36bと開閉弁(弁本体36c及び弁座36h)とが一つの部品としてモジュール化されているので、当該部品を外側から共通通路26a内に配することにより、第1のフィルタ36bと開閉弁とを共通通路26a内に配する作業が容易になる。
According to the lead-
<他の実施形態>
本明細書によって開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本明細書によって開示される技術的範囲に含まれる。
<Other embodiments>
The techniques disclosed herein are not limited to the embodiments described above and in the drawings, and for example, the following embodiments are also included in the technical scope disclosed herein.
(1)上記実施形態では蓋部材11が一重構造である場合を例に説明したが、蓋部材11は特許文献1に記載の発明と同様に中蓋と上蓋とからなる二重構造であってもよい。そして、特許文献1に記載の発明と同様に中蓋と上蓋との間に共通通路と個別通路とが形成されてもよい。
(1) In the above embodiment, the case where the
(2)上記実施形態では第1のフィルタ36bが開閉弁(弁本体36c及び弁座36h)よりも排気口35b側にある場合を例に説明したが、開閉弁が第1のフィルタよりも排気口35b側にあってもよい。
(2) In the above embodiment, the case where the
(3)上記実施形態では第1のフィルタ36bと開閉弁とが一つの部品としてモジュール化されている場合を例に説明したが、第1のフィルタと開閉弁とはモジュール化されていなくてもよい。
(3) In the above embodiment, the case where the
(4)上記実施形態では弁本体36cが水平姿勢で弁座36hに着座し、ガスの圧力によって開弁する場合を例に説明した。これに対し、弁本体は板面が水平方向を向く姿勢で弁座に着座する構成であってもよい。そして、コイルばねなどによって弁本体を弁座に向けて付勢し、ガスの圧力が高くなると弁本体がコイルばねの付勢力に抗して弁座から離座する構成であってもよい。
(4) In the above embodiment, a case where the
1…鉛蓄電池
10…電槽
11…蓋部材
13…セル室
19a…正極板(電極の一例)
19b…負極板(電極の一例)
23…注液口
25…液口栓
25b…第2の筒部(個別通路部の一例)
25f…開口(第2の筒部の内部と外部とを連通する開口の一例)
26…共通通路部
26a…共通通路
27a…個別通路
30…第1の筒部
31…連通路部
35…モジュール部品(部品の一例)
35a…閉塞部材
35b…排気口
35c…第3の筒部
35e…第4の筒部
35f…開口(第3の筒部の内部空間と第4の筒部の内部空間とを連通する開口の一例)
35k…天井壁
36a…フィルタケース
36b…第1のフィルタ
36c…弁本体(開閉弁の一例)
36h…弁座(開閉弁の一例)
37…第2のフィルタ
41…上側部分
42…中間部分
43…下側部分
50…電解液
1 ... Lead-
19b ... Negative electrode plate (example of electrode)
23 ...
25f ... Opening (an example of an opening that communicates the inside and outside of the second cylinder)
26 ...
35a ... Closing
35k ...
36h ... Valve seat (an example of an on-off valve)
37 ...
Claims (5)
各前記セル室で発生したガスを共通の排気口から外部に排気する共通通路を形成する共通通路部と、
前記セル室毎に設けられており、前記セル室と前記共通通路とを個別に連通する個別通路を形成する個別通路部と、
前記共通通路において各前記セル室で発生したガスが共通に通過する位置に配されている第1のフィルタと、
前記共通通路において各前記セル室で発生したガスが共通に通過する位置に配されており、前記ガスの圧力によって開弁する開閉弁と、
各前記個別通路に配されている第2のフィルタと、
を備える、鉛蓄電池。 A lead-acid battery having a plurality of cell chambers in which an electrode and an electrolytic solution are housed.
A common passage portion that forms a common passage for exhausting the gas generated in each cell chamber to the outside from a common exhaust port, and a common passage portion.
An individual passage portion that is provided for each cell room and forms an individual passage that individually communicates the cell room and the common passage.
In the common passage, the first filter arranged at a position where the gas generated in each cell chamber passes in common, and
In the common passage, an on-off valve which is arranged at a position where the gas generated in each cell chamber passes in common and opens by the pressure of the gas, and an on-off valve.
A second filter arranged in each of the individual passages,
A lead-acid battery.
内部が複数の前記セル室に仕切られており、上側に開口している電槽と、
前記開口を塞ぐ蓋部材であって、前記共通通路部が一体に形成されている蓋部材と、
を備える、鉛蓄電池。 The lead-acid battery according to claim 1.
The inside is divided into a plurality of the cell chambers, and the battery case that opens to the upper side and
A lid member that closes the opening and the common passage portion is integrally formed with the lid member.
A lead-acid battery.
前記蓋部材は、各前記セル室の上に設けられている注液口と、前記注液口に栓をする液口栓とを有し、
前記共通通路部は、前記注液口毎に設けられている第1の筒部であって、前記注液口を囲んで前記蓋部材の下面から下に向かって筒状に延びる第1の筒部と、隣り合う前記第1の筒部同士を連通する連通路を形成する連通路部とを有し、
前記個別通路部は前記液口栓と一体に設けられており、前記液口栓の下面から下に向かって筒状に延びる第2の筒部であって、内部に前記第2のフィルタが収容されており、外周面に開口が形成されている第2の筒部を有し、
前記第2の筒部の前記開口より下側の部分が前記第1の筒部の内周面に密着しており、
前記第2の筒部の内部に流入したガスが前記第2のフィルタを通過して前記開口から前記共通通路に流入する、鉛蓄電池。 The lead-acid battery according to claim 2.
The lid member has a liquid injection port provided above each cell chamber and a liquid port plug for plugging the liquid injection port.
The common passage portion is a first tubular portion provided for each liquid injection port, and is a first cylinder that surrounds the liquid injection port and extends downward from the lower surface of the lid member in a tubular shape. It has a portion and a communication passage portion that forms a communication passage that communicates the first tubular portions that are adjacent to each other.
The individual passage portion is provided integrally with the liquid port plug, and is a second tubular portion extending downward from the lower surface of the liquid port plug in a cylindrical shape, and the second filter is housed inside. And has a second cylinder with an opening formed on the outer peripheral surface.
The portion of the second cylinder portion below the opening is in close contact with the inner peripheral surface of the first cylinder portion.
A lead-acid battery in which a gas flowing into the inside of the second cylinder portion passes through the second filter and flows into the common passage through the opening.
前記第1のフィルタと前記開閉弁とが一つの部品としてモジュール化されており、
前記部品は、前記共通通路の開口を閉塞する閉塞部材であって、前記排気口が形成されている閉塞部材を備え、前記部品が外側から前記共通通路の内部に取り付けられている、鉛蓄電池。 The lead-acid battery according to claim 2 or 3.
The first filter and the on-off valve are modularized as one component.
The component is a closing member that closes the opening of the common passage, and includes a closing member in which the exhaust port is formed, and the component is attached to the inside of the common passage from the outside.
前記部品は、
前記排気口を囲んで前記閉塞部材から当該鉛蓄電池の内側に延出しており、先端側が閉塞されている有底筒状の第3の筒部と、
前記第3の筒部の下に一体に形成されており、下に向かって開口する有底筒状の第4の筒部であって、当該第4の筒部の天井壁に前記第3の筒部の内部空間と当該第4の筒部の内部空間とを連通する開口が形成されている第4の筒部と、
前記第4の筒部の内部に収容されている筒状のフィルタケースであって、内側に前記第1のフィルタが収容されており、前記第1のフィルタの下に板状の弁本体が収容されているフィルタケースと、
前記フィルタケースの下端部に一体に形成されており、前記弁本体が水平姿勢で着座する弁座と、
を備え、
前記セル室から前記共通通路に流入したガスによって前記弁本体が上に持ち上げられることによって前記開閉弁が開弁する、鉛蓄電池。
The lead-acid battery according to claim 4.
The parts are
A bottomed cylindrical third cylinder portion that surrounds the exhaust port and extends from the closing member to the inside of the lead-acid battery and the tip side is closed.
It is a bottomed tubular fourth cylinder that is integrally formed under the third cylinder and opens downward, and the third cylinder is formed on the ceiling wall of the fourth cylinder. A fourth cylinder portion having an opening that communicates the internal space of the cylinder portion and the internal space of the fourth cylinder portion, and the fourth cylinder portion.
A tubular filter case housed inside the fourth tubular portion, the first filter is housed inside, and a plate-shaped valve body is housed under the first filter. With the filter case that is
A valve seat that is integrally formed at the lower end of the filter case and in which the valve body sits in a horizontal position.
Equipped with
A lead-acid battery in which the on-off valve is opened by lifting the valve body upward by the gas flowing from the cell chamber into the common passage.
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