JP3965665B2 - Sealed lead acid battery - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に自動二輪車に用いられるモノブロック式密閉形鉛蓄電池に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
密閉形鉛蓄電池のうち自動二輪車等のエンジン始動用に用いられる電池は、エンジン始動時に大きな電流を消費し、エンジンが始動すればエンジンの回転を利用してオルタネーターより発生する電流あるいは電圧を制御して、自動的に充電される。これに対し、電気自動車に搭載される電池は、略一方的に放電して電圧が所定値まで低下すれば充電を行い、満充電になれば放電を行う、いわゆるサイクル用途として用いられている。
【0003】
一般に自動二輪車等に用いられる密閉形鉛蓄電池は、一個の単位電池の内部が隔壁により6個のセル室に分割され、これらセル室に電池要素を収納してセルを構成し、全体で6個のセルからなっている。前記エンジン始動用またはサイクル使用の何れの用途の電池にも、充電時に電池内部で発生する排気ガスを、電池内圧が一定値以上になれば電池外に排出する排気孔を備えている。この排気孔は、各セル室に対応して蓋に6個設けられる場合と、蓋の一か所あるいは二か所に設けられる場合があり、後者の場合は、各セル室で発生する排気ガスを蓋裏面に形成された排気室などを通じて一か所あるいは二か所の排気孔に集中させて排気している。
【0004】
なお、説明の便宜上、各セル室の排気ガスを各セル室に対応して設けられた排気孔から排気する方式を各セル個別排気方式といい、2個以上のセル室で発生した排気ガスを一か所の排気孔に集中して排気する方式を1セル集中排気方式という。
【0005】
一般的には自動二輪車等のエンジン始動用に用いられる密閉形電池は、1セル集中排気方式が採用されており、サイクル使用に用いられる密閉形電池は各セル個別排気方式が採用されている。
【0006】
このように、用途により排気方式が異なるのは、エンジン始動用の場合、エンジン始動用に消費した電気量はエンジン始動後すぐ充電により補われ、電池の放電状態は通常10〜30%の範囲内で使用される。これは、電池として負担の少ない状態であり、殆どガスが発生せず、内圧も上昇しない。そのため、排気孔に取り付けられた排気弁は車両使用中は殆ど作動することがなく、あったとすれば電池の寿命期間中に長期不使用やエンジンキーの取り忘れなどにより容量が低下して特別に充電された場合に限られる。従って、1セル集中排気方式でも短寿命になることがない。そして、1セル集中排気方式は、個別セル排気方式に比べ排気弁の数が少なく、排気弁を排気孔に嵌着する工数も少ないので、原価低減には有利であり、この方式が採用されている。
【0007】
しかし、サイクル用途では、1サイクル毎に100%近くまで放電されることが多く、放電後の充電は充電状態を100%確保するため充電効率を考慮して放電量の105〜110%充電しなくてはならないため、充電末期ではガスの発生する過充電状態になっている。そして、各セルでは主に極板活物質量や電解液量のばらつき等により充電効率が微妙に異なることがあり、放電、充電のサイクルが繰り返されると各セルでガスが発生する時期が異なるようになる。このずれが極端な場合、このような状態にある電池が1セル集中排気方式であると、ガス発生の早いセルより発生した酸素ガスが遅いセルに移動し、各セル間で充電状態にばらつきが生じ、電池寿命が短くなる。従って、この状態が毎回発生するサイクル用途では、他のセルの影響を受けない各セル個別排気方式が採用されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
このように、エンジン始動用とサイクル使用の電池では、その排気方式が異なるため、同一の大きさ、形状の場合でも一方の用途の電池を他方の用途の電池として流用することができなかった。そのため、排気方式の異なる二種類の蓋を用意しなければならず、部品コストの上昇を招いた。特に、一方の用途の電池の生産数量が少ない場合は、その電池のための金型等が必要であり、電池一個当たりの費用が高くなるという問題点を有していた。
【0009】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは排気方式の異なる電池の部品の共通化をはかり、原価を低減できる密閉形鉛蓄電池を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、複数のセル室を有する密閉形鉛蓄電池であって、前記各セル室には各々に対応して排気孔が設けられるとともに、一つのセル室には該セル室に対応して前記排気孔とは別の集中排気孔が設けられ、各セル個別排気方式を採用する場合は、集中排気孔を閉鎖して各セル室に対応する排気孔からのガスが外部に排出されるようにし、1セル排気方式を採用する場合は、各セル室に対応する排気孔からのガスが集中排気孔を介して外部に排出されるようにしたことを特徴とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0012】
図1は各セル個別排気方式を採用した本発明の一実施形態を示す組み立て途中の斜視図であり、左端の排気孔部分の蓋と上蓋の一部切り欠いている。図2は各セル個別排気方式の本発明の模式平面図、図3は図1の完成電池の排気部を示す断面図、図4は1セル集中排気方式を採用した本発明の一実施形態を示す組み立て途中の斜視図であり、図1と同様な部分を切り欠いている。図5は1セル集中排気方式の本発明の模式平面図である。1は電槽で、内部が隔壁2により6個のセル室3に区画形成されている。4は電槽1上面を覆う蓋であり、上面に凸部5を有し、凸部5の上面に凹部6が形成されている。該凹部6の各セル室3に対応する位置に、上面から蓋下面にかけて貫通する排気孔7がそれぞれ1個ずつ形成され、さらに図1または図2では左から3番目のセル室に対応する凹部に、上面から蓋下面にかけて貫通する集中排気孔8が1個形成されている。
【0013】
このような電池を各セル個別排気方式にするには、各セル室3に1対1に対応する排気孔7に図3のように排気弁9を嵌着し、その上にフィルタ11を取り付けて排気部10とする。集中排気孔8は蓋4を形成する時に予め入れ子金型と差し替えて塞いでおくか、栓やシール等で覆って閉鎖する。そして、これら排気孔7,8が形成された凹部6上面に上蓋12を取り付け、本発明の鉛蓄電池を作製する。なお、13は、排気部10から排出され、凹部6と上蓋12とで形成された共通空間16に溜まったガスを電池外部へ排出するための孔であり、14は正極端子、15は負極端子である。また、フィルタ11は各排気弁9の上に設けなくてもよく、孔13の下にのみ設け、個数を削減してもよい。さらに、集中排気孔8は、排気孔7を塞ぐ排気弁9と同等以上の開弁圧を有する排気弁で塞いでもよく、この場合は排気弁の数は増えるが金型での工作は不要となるので、生産数によっては利点が生じる。
【0014】
また、1セル集中排気方式にするには、図5のように各セル室3に1対1に対応する排気孔7には排気弁を取り付けず、左から3番目のセル室3に対応する集中排気孔8にのみ排気弁9とフィルタ11を取り付ける。そして、6個の排気孔7の上面に上蓋12を取り付け、該上蓋12の周囲と凹部6の間を気密にシールして各セルの共通空間16を形成する。このように構成すると、左から3番目のセル室3を除く各セル室3の排気ガスは排気孔7を通じ、共通空間16に集まった後、左から3番目の排気孔7から左から3番目のセル室3に入り、該セル室3のガスと共に集中排気孔8から図4の矢印のように電池外部に排出される。
【0015】
このように、本発明の蓋4は、各セル個別排気方式と1セル集中排気方式のいずれにも簡単に共用でき、蓋の金型費用が少なくて済む。
【0016】
なお、上記両方式においては、フィルター11の設置を省略することができる。また、1セル集中方式において、集中排気孔8は複数のセル室3中の何れに設けてもよく、セル数の多い(例えば6セル)モノブロック電池の場合は、3セルずつのガスを集中させる排気孔を複数(2個)設けてもよい。
【0017】
上記実施形態では、左から3番目のセル室に略同等の大きさと形状の排気孔7と集中排気孔8を設けたが、両排気孔の大きさを必要に応じて変えることができる。また、特定セルの排気孔7を集中排気孔とし、その傍らの同一セルに小孔の排気孔を穿つこともできる。この場合、各セル個別排気方式にするには、小孔の排気孔を栓または成形時の入れ子等で閉じればよく、1セル集中排気方式にするには、特定セルの排気孔7の回りを気密にし、他の排気孔7と小孔との共通空間を形成しておけばよい。この場合は排気弁の装着を考慮した排気孔より金型の製作が容易となる利点がある。
【0018】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、共通の蓋の金型で各セル個別排気方式と1セル集中排気方式のいずれの排気方式にも適用できるので、金型費用が少なくて済む。また、蓋の種類が少なくなるので、管理費用も少なくなる。従って、安価な密閉形鉛蓄電池を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】各セル個別排気方式の本発明の一実施形態を示す組み立て途中の一部切欠き斜視図である。
【図2】各セル個別排気方式の本発明の模式平面図である。
【図3】本発明の一実施形態における排気部の断面図である。
【図4】1セル集中排気方式の本発明の一実施形態を示す組み立て途中の一部切欠き斜視図である。
【図5】1セル集中排気方式の本発明の模式平面図である。
【符号の説明】
3 セル室
7 各セル室に対応する排気孔
8 集中排気孔
16 共通空間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a monoblock sealed lead-acid battery mainly used for motorcycles.
[0002]
[Prior art]
Among sealed lead-acid batteries, batteries used for starting engines such as motorcycles consume a large amount of current when starting the engine, and when the engine starts, the rotation of the engine is used to control the current or voltage generated from the alternator. Automatically charged. On the other hand, a battery mounted on an electric vehicle is used for a so-called cycle application in which charging is performed when the voltage is reduced to a predetermined value after being substantially unilaterally discharged and discharged when the voltage is fully charged.
[0003]
Generally, a sealed lead-acid battery used for a motorcycle or the like is divided into six cell chambers with a partition wall inside a unit battery, and the cell elements are housed in these cell chambers to constitute six cells in total. It consists of cells. The battery for either engine start or cycle use is provided with an exhaust hole for discharging exhaust gas generated inside the battery during charging to the outside of the battery when the battery internal pressure becomes a certain value or more. There are cases where six exhaust holes are provided in the lid corresponding to each cell chamber, and there are cases where one or two lids are provided. In the latter case, exhaust gas generated in each cell chamber is provided. Are exhausted in a concentrated manner in one or two exhaust holes through an exhaust chamber formed on the back of the lid.
[0004]
For convenience of explanation, a method of exhausting the exhaust gas in each cell chamber from an exhaust hole provided corresponding to each cell chamber is called an individual cell exhaust method, and exhaust gases generated in two or more cell chambers are exhausted. A system in which exhaust is concentrated in one exhaust hole is called a one-cell concentrated exhaust system.
[0005]
Generally, a sealed battery used for starting an engine of a motorcycle or the like employs a 1-cell concentrated exhaust system, and a sealed battery used for cycle use employs an individual exhaust system for each cell.
[0006]
As described above, the exhaust system differs depending on the application. In the case of engine start, the amount of electricity consumed for engine start is compensated by charging immediately after the engine starts, and the battery discharge state is normally within a range of 10 to 30%. Used in. This is a state in which the burden on the battery is small, almost no gas is generated, and the internal pressure does not increase. For this reason, the exhaust valve attached to the exhaust hole hardly operates during use of the vehicle, and if it does, the capacity will drop due to long-term non-use or forgetting to remove the engine key during the life of the battery. Only when charged. Therefore, even a one-cell concentrated exhaust system does not have a short life. The 1-cell centralized exhaust system has fewer exhaust valves than the individual cell exhaust system, and has fewer man-hours for fitting the exhaust valves to the exhaust holes, which is advantageous for cost reduction. Yes.
[0007]
However, in cycle applications, the battery is often discharged to nearly 100% per cycle, and charging after discharging does not charge 105 to 110% of the discharge amount in consideration of charging efficiency in order to ensure 100% of the charged state. Therefore, it is in an overcharged state where gas is generated at the end of charging. In each cell, the charging efficiency may be slightly different due mainly to variations in the amount of electrode plate active material and the amount of electrolyte, and the timing of gas generation in each cell may differ when the discharge and charge cycles are repeated. become. When this deviation is extreme, if the battery in such a state is a single cell concentrated exhaust system, the oxygen gas generated from the cell with the fast gas generation moves to the slow cell, and the state of charge varies among the cells. And battery life is shortened. Therefore, in the cycle application in which this state occurs every time, the individual cell exhaust system that is not affected by other cells is adopted.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, since the exhaust system is different between the battery for starting the engine and the battery for cycle use, the battery for one application cannot be used as the battery for the other application even in the same size and shape. For this reason, two types of lids with different exhaust methods have to be prepared, leading to an increase in component costs. In particular, when the production quantity of a battery for one application is small, a mold or the like for the battery is necessary, and the cost per battery is high.
[0009]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a sealed lead-acid battery that can reduce the cost by sharing parts of batteries having different exhaust systems.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a sealed lead-acid battery having a plurality of cell chambers, wherein each cell chamber is provided with an exhaust hole corresponding to each cell chamber, and one cell chamber has A concentrated exhaust hole that is different from the exhaust hole is provided corresponding to the cell chamber, and when the individual exhaust system is adopted, the concentrated exhaust hole is closed and the gas from the exhaust hole corresponding to each cell chamber is When the one-cell exhaust system is adopted, the gas from the exhaust holes corresponding to each cell chamber is discharged to the outside through the concentrated exhaust holes. Is.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0012]
FIG. 1 is a perspective view in the middle of assembly showing an embodiment of the present invention adopting each cell individual exhaust system, in which a cover of an exhaust hole portion on the left end and a part of an upper cover are cut away. 2 is a schematic plan view of the present invention for each cell individual exhaust system, FIG. 3 is a cross-sectional view showing the exhaust part of the completed battery of FIG. 1, and FIG. 4 is an embodiment of the present invention that employs a one-cell concentrated exhaust system. It is the perspective view in the middle of the assembly shown, and the part similar to FIG. 1 is notched. FIG. 5 is a schematic plan view of the present invention of the one-cell concentrated exhaust system.
[0013]
In order to make such a battery an individual exhaust system for each cell, an
[0014]
Further, in order to adopt the one-cell centralized exhaust method, as shown in FIG. 5, no exhaust valve is attached to the
[0015]
As described above, the
[0016]
In both the above systems, the installation of the
[0017]
In the above-described embodiment, the exhaust holes 7 and the
[0018]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since a common lid mold can be applied to either the individual cell exhaust system or the one-cell concentrated exhaust system, the mold cost can be reduced. In addition, since there are fewer types of lids, management costs are also reduced. Therefore, an inexpensive sealed lead-acid battery can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view in the middle of assembly showing an embodiment of the present invention of each cell individual exhaust system.
FIG. 2 is a schematic plan view of the present invention of each cell individual exhaust system.
FIG. 3 is a cross-sectional view of an exhaust part in one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a partially cutaway perspective view in the middle of assembly showing an embodiment of the present invention of a one-cell concentrated exhaust system.
FIG. 5 is a schematic plan view of the present invention of a one-cell concentrated exhaust system.
[Explanation of symbols]
3
Claims (1)
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-
1998
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