JP3250395B2 - 自動車用鉛蓄電池 - Google Patents
自動車用鉛蓄電池Info
- Publication number
- JP3250395B2 JP3250395B2 JP31314294A JP31314294A JP3250395B2 JP 3250395 B2 JP3250395 B2 JP 3250395B2 JP 31314294 A JP31314294 A JP 31314294A JP 31314294 A JP31314294 A JP 31314294A JP 3250395 B2 JP3250395 B2 JP 3250395B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cell
- gas exhaust
- battery
- lead
- porous material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電槽内に電解液が多量
注入された無補水構造の自動車用鉛蓄電池に関するもの
である。
注入された無補水構造の自動車用鉛蓄電池に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】自動車用鉛蓄電池は、通常の使用時に発
生するガスを電池セル室内より外部へ排気するための機
能を備えている。又、ガスの引火爆発による電池破裂防
止を目的にガス排気口部分にセラミック製などの多孔体
材料を装着するのが主流となっている。一方市場ニーズ
によりこれまでの技術では、極板格子体材料に鉛−カル
シウム合金を用いることで、減液量の少ない電池が製品
化され、現在では構造上メンテナンスを不要としたデザ
インの、いわゆるメンテナンスフリー電池が市場をリー
ドしている。
生するガスを電池セル室内より外部へ排気するための機
能を備えている。又、ガスの引火爆発による電池破裂防
止を目的にガス排気口部分にセラミック製などの多孔体
材料を装着するのが主流となっている。一方市場ニーズ
によりこれまでの技術では、極板格子体材料に鉛−カル
シウム合金を用いることで、減液量の少ない電池が製品
化され、現在では構造上メンテナンスを不要としたデザ
インの、いわゆるメンテナンスフリー電池が市場をリー
ドしている。
【０００３】その具体的な構造としては、蓋及び液口栓
構造に於いて、３セル一括排気や６セル一括排気等の複
数セルを一まとめに連結した構成により、注液栓も３セ
ル又は６セル一括で、且つその一部分に排気口部を設
け、外観的には液口栓レスのイメージをもたせる様な構
造となって来ており、実質補水等が完全には出来ず、注
液口としては密閉状態の構造が見られる。
構造に於いて、３セル一括排気や６セル一括排気等の複
数セルを一まとめに連結した構成により、注液栓も３セ
ル又は６セル一括で、且つその一部分に排気口部を設
け、外観的には液口栓レスのイメージをもたせる様な構
造となって来ており、実質補水等が完全には出来ず、注
液口としては密閉状態の構造が見られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年、車両側の目覚ま
しい発展により、自動車用鉛蓄電池の使われ方が、苛酷
になってきた。例えば、４ＷＤ車やオフロード車等にみ
られる高振動やエンジンルーム内の機器の密集化による
高温化がある。このような状況下において、前記メンテ
ナンスフリー構造の鉛蓄電池でも新たな問題が発生して
いる。
しい発展により、自動車用鉛蓄電池の使われ方が、苛酷
になってきた。例えば、４ＷＤ車やオフロード車等にみ
られる高振動やエンジンルーム内の機器の密集化による
高温化がある。このような状況下において、前記メンテ
ナンスフリー構造の鉛蓄電池でも新たな問題が発生して
いる。
【０００５】その一つに、各セル室が蓋のガス排気経路
部分で連結されている為、高振動の際に、電解液がある
一つのセル室から隣りのセル室へ移動するという問題が
発生している。これにより例えば電解液が１セルのみ少
なかったり、あるいは多かったりと、各セル室に平均し
た電解液量が保てなくなっていて、寿命末期では１セル
のみの液枯れ等が原因の短寿命が見られる。
部分で連結されている為、高振動の際に、電解液がある
一つのセル室から隣りのセル室へ移動するという問題が
発生している。これにより例えば電解液が１セルのみ少
なかったり、あるいは多かったりと、各セル室に平均し
た電解液量が保てなくなっていて、寿命末期では１セル
のみの液枯れ等が原因の短寿命が見られる。
【０００６】もう一つに、異常な現象での高温過充電に
よる急な液減り状態で極板間のショート等により破裂に
至るといった大きな問題も残念ながら見受けられる。
又、各セルが連結されている為、ある１セルが破裂をお
こすと、他セルも連鎖して威力の大きな破裂へとつなが
る大きな危険性を含んでいる。
よる急な液減り状態で極板間のショート等により破裂に
至るといった大きな問題も残念ながら見受けられる。
又、各セルが連結されている為、ある１セルが破裂をお
こすと、他セルも連鎖して威力の大きな破裂へとつなが
る大きな危険性を含んでいる。
【０００７】本発明は、上記課題を解決するもので、特
定セル室の液面レベル低下防止と、破裂威力の軽減に有
効な蓋を備えた安全な構造のメンテナンスフリータイプ
の自動車用鉛蓄電池を提供することを目的としている。
定セル室の液面レベル低下防止と、破裂威力の軽減に有
効な蓋を備えた安全な構造のメンテナンスフリータイプ
の自動車用鉛蓄電池を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は上記目的
を達成するために、各セル室毎に独立したガス排気経路
と、少なくとも２つ以上のガス排気経路は合流されて蓋
に設けたガス排気口部に連なり、前記ガス排気経路の合
流点に多孔体材料を装着し、各セル室のガス排気経路は
この多孔体を経由し一括して外部と通じ、前記多孔体材
料の通気抵抗値は０．１５ｌ／分のエアー送風量の時の
水柱マノメータの数値が１ｍｍ〜１００ｍｍであり、少
なくとも陰極の格子体に鉛−カルシウム合金を用いたも
のである。
を達成するために、各セル室毎に独立したガス排気経路
と、少なくとも２つ以上のガス排気経路は合流されて蓋
に設けたガス排気口部に連なり、前記ガス排気経路の合
流点に多孔体材料を装着し、各セル室のガス排気経路は
この多孔体を経由し一括して外部と通じ、前記多孔体材
料の通気抵抗値は０．１５ｌ／分のエアー送風量の時の
水柱マノメータの数値が１ｍｍ〜１００ｍｍであり、少
なくとも陰極の格子体に鉛−カルシウム合金を用いたも
のである。
【０００９】
【作用】本発明は上記の構成により、高振動を受けた際
にも電解液が、ある一つのセル室から隣のセル室へ移動
（移液）することがなく、電池の寿命末期まで各セル室
に平均した電解液量を保つことができる。
にも電解液が、ある一つのセル室から隣のセル室へ移動
（移液）することがなく、電池の寿命末期まで各セル室
に平均した電解液量を保つことができる。
【００１０】また、通気抵抗値が０．１５ｌ／分のエア
ー送風量の時の水柱マノメータの数値が１ｍｍ〜１００
ｍｍの多孔体材料をガス排気口部にフィルターとして装
着することにより、本来の多孔体材料の基本性能である
外部からの引火によるガスの爆発による電池の破裂を防
止し、電池寿命末期まで安定した電解液量を確保でき
る。以上のようなことから、電解液面低下の場合に万一
内部引火等によりあるセルが破裂しても、各セルは連結
されてない為、他のセルに連鎖引火することはなく破裂
の威力を抑えることができて、外観的にはこれまでのメ
ンテナンスフリー性を考慮した構造を保ちつつ、信頼性
に優れた自動車用鉛蓄電池を供給することが出来る。
ー送風量の時の水柱マノメータの数値が１ｍｍ〜１００
ｍｍの多孔体材料をガス排気口部にフィルターとして装
着することにより、本来の多孔体材料の基本性能である
外部からの引火によるガスの爆発による電池の破裂を防
止し、電池寿命末期まで安定した電解液量を確保でき
る。以上のようなことから、電解液面低下の場合に万一
内部引火等によりあるセルが破裂しても、各セルは連結
されてない為、他のセルに連鎖引火することはなく破裂
の威力を抑えることができて、外観的にはこれまでのメ
ンテナンスフリー性を考慮した構造を保ちつつ、信頼性
に優れた自動車用鉛蓄電池を供給することが出来る。
【００１１】
【実施例】以下、本発明による実施例を説明する。
【００１２】図１は本発明の電池の斜視図を示し、図２
は図１の上蓋を外した時の蓋の上面図の一部を示す。図
３は図２に示した蓋の複数セルの一括排気メカニズムを
示した図である。又、図４は従来の電池の斜視図であ
り、図５は図４のａ−ｂに沿った部分断面図である。
は図１の上蓋を外した時の蓋の上面図の一部を示す。図
３は図２に示した蓋の複数セルの一括排気メカニズムを
示した図である。又、図４は従来の電池の斜視図であ
り、図５は図４のａ−ｂに沿った部分断面図である。
【００１３】本発明では電槽１を複数のセル室に仕切
り、蓋２で覆っている。蓋２に設けたガス排気経路は連
結されておらず、それぞれのセル室毎に独立していて、
ガス排気口部５に設けた多孔体材料４を経由すること
で、一括排気を行う構造になっている。３は蓋２の上側
を覆う上蓋である。
り、蓋２で覆っている。蓋２に設けたガス排気経路は連
結されておらず、それぞれのセル室毎に独立していて、
ガス排気口部５に設けた多孔体材料４を経由すること
で、一括排気を行う構造になっている。３は蓋２の上側
を覆う上蓋である。
【００１４】ここで意識的に独立した複数セル室の排気
経路に対し、多孔体材料４を共用した理由としては、一
つには多孔体材料４の材料コストの低減化と、もう一つ
には多孔体材料４の蓋２のガス排気口部５への取付けの
組立生産性を考慮したからである。このような本発明の
構造では、高振動を受けても各ガス排気経路は独立して
いて、多孔体材料４のみが共通なだけのため、あるセル
から隣のセルへの電解液の移動を防止することができ
る。この効果を見極めるために、液面レベルを各セル室
とも一定にし、周波数１０Ｈｚ〜３３Ｈｚのスイープ、
加速度１Ｇの上下振動を１２０分間加えたときの、本発
明品と図４、図５に示す従来の液入り無補水電池の各セ
ルの液面変動を測定した。この結果を図６に示す。この
結果からも判るように従来品においては、各セルそれぞ
れ電解液の移動により液面レベルが変化した。これは、
図５に示すように従来品では振動により注、排気兼還流
用開口部７から電解液（ロ）がガスとともに排気路に入
り込み各セル室を連通する排気口１０を通って他のセル
室へ移行し、注、排気兼還流用開口部７よりセル室内へ
入り込むからである。
経路に対し、多孔体材料４を共用した理由としては、一
つには多孔体材料４の材料コストの低減化と、もう一つ
には多孔体材料４の蓋２のガス排気口部５への取付けの
組立生産性を考慮したからである。このような本発明の
構造では、高振動を受けても各ガス排気経路は独立して
いて、多孔体材料４のみが共通なだけのため、あるセル
から隣のセルへの電解液の移動を防止することができ
る。この効果を見極めるために、液面レベルを各セル室
とも一定にし、周波数１０Ｈｚ〜３３Ｈｚのスイープ、
加速度１Ｇの上下振動を１２０分間加えたときの、本発
明品と図４、図５に示す従来の液入り無補水電池の各セ
ルの液面変動を測定した。この結果を図６に示す。この
結果からも判るように従来品においては、各セルそれぞ
れ電解液の移動により液面レベルが変化した。これは、
図５に示すように従来品では振動により注、排気兼還流
用開口部７から電解液（ロ）がガスとともに排気路に入
り込み各セル室を連通する排気口１０を通って他のセル
室へ移行し、注、排気兼還流用開口部７よりセル室内へ
入り込むからである。
【００１５】一方、本発明品ではこのような移液の問題
は全く無い。これを、図１及び図２、図３により説明す
る。上蓋３は蓋２の溶着面９と熱溶着されているため、
各セル室のガス排気経路は分離独立している。
は全く無い。これを、図１及び図２、図３により説明す
る。上蓋３は蓋２の溶着面９と熱溶着されているため、
各セル室のガス排気経路は分離独立している。
【００１６】このため、振動により各セルの注、排気兼
還流用開口部７から電解液（ロ）が排気経路に入り込ん
でも他のセル室へ移行することはない。又、防沫板８に
より開口部７からの排気経路への液の入り込みはブロッ
クされるが、万一経路に入っても多孔体材料４に達した
場合でも電解液（ロ）はこの多孔体材料４を通過するこ
とが無いため、液漏れ等での液面変動は生じない。更に
各セル室毎にガス排気経路を独立させることによりある
セルが内部引火により破裂を起こしても、他のセルへは
引火しなく破裂の威力を抑えることができる。この破裂
の威力について従来品と本発明品との比較評価を行っ
た。評価方法としては、６セル一体型電池で電池内の水
素濃度を３０％にし、左から３セル目の内部で強制的に
ガス（水素ガス）に着火させ、その時の電槽、蓋等の構
造部品の損傷の有無を調べたものである。この結果を図
７に示す。従来品においては、３セル目が着火すると各
セル連通排気口１０を通じて他のセルへ引火し全セルで
爆発を起こし、殆んどのセルの構造部品を損傷させた。
還流用開口部７から電解液（ロ）が排気経路に入り込ん
でも他のセル室へ移行することはない。又、防沫板８に
より開口部７からの排気経路への液の入り込みはブロッ
クされるが、万一経路に入っても多孔体材料４に達した
場合でも電解液（ロ）はこの多孔体材料４を通過するこ
とが無いため、液漏れ等での液面変動は生じない。更に
各セル室毎にガス排気経路を独立させることによりある
セルが内部引火により破裂を起こしても、他のセルへは
引火しなく破裂の威力を抑えることができる。この破裂
の威力について従来品と本発明品との比較評価を行っ
た。評価方法としては、６セル一体型電池で電池内の水
素濃度を３０％にし、左から３セル目の内部で強制的に
ガス（水素ガス）に着火させ、その時の電槽、蓋等の構
造部品の損傷の有無を調べたものである。この結果を図
７に示す。従来品においては、３セル目が着火すると各
セル連通排気口１０を通じて他のセルへ引火し全セルで
爆発を起こし、殆んどのセルの構造部品を損傷させた。
【００１７】これに対して本発明品では、３セル目が着
火してもガス排気経路がそれぞれ独立しており、一括排
気口部５に装着されているフィルターとしての多孔体材
料が他のセルへの引火をブロックする働きがあるため、
他のセルへは引火されず、その結果爆発エネルギーを弱
めて構造部品の損傷を抑制出来る。
火してもガス排気経路がそれぞれ独立しており、一括排
気口部５に装着されているフィルターとしての多孔体材
料が他のセルへの引火をブロックする働きがあるため、
他のセルへは引火されず、その結果爆発エネルギーを弱
めて構造部品の損傷を抑制出来る。
【００１８】尚、この実験で用いたガス排気口部に装着
した多孔体材料の通気抵抗値は、０．１５ｌ／分のエア
ー送風量の時の水柱マノメータの数値が１ｍｍ〜１００
ｍｍの範囲のものであって、この通気抵抗値の範囲は、
通常使用している範囲である。また多孔体材料の材質
も、従来同様酸化アルミナ粉体の結晶体をベースとした
ものを使用した。
した多孔体材料の通気抵抗値は、０．１５ｌ／分のエア
ー送風量の時の水柱マノメータの数値が１ｍｍ〜１００
ｍｍの範囲のものであって、この通気抵抗値の範囲は、
通常使用している範囲である。また多孔体材料の材質
も、従来同様酸化アルミナ粉体の結晶体をベースとした
ものを使用した。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は車両の著しい発展に伴い電池の使用環境が苛酷になっ
てきている状況下において、電池寿命末期まで必要電解
液量を保ち、破裂の危険性を抑え、かつ、万一破裂した
場合でもその影響を最小限に抑えることができる外観的
にメンテナンスフリー性を考慮した構造を保ちつつ、信
頼性に優れた安価な自動車用鉛蓄電池を提供することが
できる。
は車両の著しい発展に伴い電池の使用環境が苛酷になっ
てきている状況下において、電池寿命末期まで必要電解
液量を保ち、破裂の危険性を抑え、かつ、万一破裂した
場合でもその影響を最小限に抑えることができる外観的
にメンテナンスフリー性を考慮した構造を保ちつつ、信
頼性に優れた安価な自動車用鉛蓄電池を提供することが
できる。
【図１】本発明の実施例における電池の斜視図
【図２】同電池の上蓋を外した時の蓋の形状を示す上面
図
図
【図３】本実施例における一括排気のメカニズムを示す
図
図
【図４】従来の電池の斜視図
【図５】同電池の一部断面図
【図６】本発明品と従来品電池の振動による電解液の移
動量を測定した結果を示す図
動量を測定した結果を示す図
【図７】引火爆発等の破裂による構造部品の損傷の有無
の結果を示す図
の結果を示す図
１ 電槽 ２ 蓋 ３ 上蓋 ４ 多孔体材料 ５ 一括排気口部 ６ａ 端セル排気孔 ６ｂ ２セル目排気孔 ６ｃ ３セル目排気孔 ７ 注、排気兼還流用開口部 ８ 防沫板 ９ 溶着面 イ ガス ロ 電解液
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−86731（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−162647（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−128366（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−107670（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−120171（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−87163（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 2/12
Claims (1)
- 【請求項１】 複数のセル室を有する鉛蓄電池におい
て、各セル室毎に独立したガス排気経路と、少なくとも
２つ以上のガス排気経路は合流されて蓋に設けたガス排
気口部に連なり、前記ガス排気経路の合流点に多孔体材
料を装着し、各セル室のガス排気経路はこの多孔体を経
由し一括して外部と通じ、前記多孔体材料の通気抵抗値
は０．１５ｌ／分のエアー送風量の時の水柱マノメータ
の数値が１ｍｍ〜１００ｍｍであり、少なくとも陰極の
格子体に鉛−カルシウム合金を用いたことを特徴とする
自動車用鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31314294A JP3250395B2 (ja) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | 自動車用鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31314294A JP3250395B2 (ja) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | 自動車用鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08171891A JPH08171891A (ja) | 1996-07-02 |
| JP3250395B2 true JP3250395B2 (ja) | 2002-01-28 |
Family
ID=18037613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31314294A Expired - Fee Related JP3250395B2 (ja) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | 自動車用鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3250395B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5386773B2 (ja) * | 2006-07-31 | 2014-01-15 | 株式会社Ｇｓユアサ | 密閉型鉛蓄電池 |
| JP5148862B2 (ja) * | 2006-11-02 | 2013-02-20 | 古河電池株式会社 | 蓄電池の排気構造 |
| JP5402465B2 (ja) * | 2009-09-25 | 2014-01-29 | 株式会社Ｇｓユアサ | 鉛蓄電池 |
| KR102295629B1 (ko) | 2013-09-12 | 2021-08-27 | 가부시키가이샤 지에스 유아사 | 축전 장치 |
-
1994
- 1994-12-16 JP JP31314294A patent/JP3250395B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08171891A (ja) | 1996-07-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113113707B (zh) | 电池包 | |
| CN210467960U (zh) | 防爆阀、电池包及车辆 | |
| US7851079B2 (en) | Battery pack and portable electronic device | |
| CN112018299B (zh) | 箱体、电池及装置 | |
| CN115472997B (zh) | 电池端盖组件、储能装置以及用电设备 | |
| CN214589171U (zh) | 电池及用电装置 | |
| CN115715438B (zh) | 电池单体及其制造方法和制造系统、电池以及用电装置 | |
| CN111755636B (zh) | 电池包 | |
| CN112635887B (zh) | 一种带泄气通道的防延烧电池 | |
| CN216563418U (zh) | 一种防止热扩散的电池 | |
| WO2023133722A1 (zh) | 电池的箱体、电池、用电装置、制备电池的方法和装置 | |
| JP2024505642A (ja) | 電池セル、電池、電力消費装置及び電池セルを製造する方法と装置 | |
| US20240266667A1 (en) | Battery cell, battery, power consumption device, and method and device for producing battery cell | |
| JP3250395B2 (ja) | 自動車用鉛蓄電池 | |
| KR100599748B1 (ko) | 이차 전지와 이차 전지의 캡 조립체 및 이에 사용되는안전밸브 설치 방법 | |
| JP2019106320A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| CN219937296U (zh) | 一种密封与爆破结构一体的二次电池顶盖结构及二次电池 | |
| WO2024092442A1 (zh) | 电池和用电设备 | |
| CN214043837U (zh) | 一种带泄气通道的防延烧电池 | |
| JPH0737568A (ja) | 非水電解質二次電池用安全弁 | |
| CN219801134U (zh) | 电池包及车辆 | |
| CN112952252A (zh) | 一种防止电池爆炸的结构、电池模组及电池包 | |
| CN219832884U (zh) | 电池包及车辆 | |
| US20230291071A1 (en) | Battery pack | |
| CN218586250U (zh) | 底护板、箱体、电池包和用电设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071116 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081116 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091116 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |