JP4662586B2 - 蓄電池蓋 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも電導性領域を備えた蓄電池蓋を形成する方法に関するものである。さらに本発明によって、電気的に導通する特性を有する新しい種類の蓄電池蓋を提供する。本発明に基づいて、導電性の蓄電池蓋を有する新しい種類の蓄電池が得られ、この蓄電池はセル内部の領域においては、その蓋は導通しないように形成されている。
【０００２】
【従来の技術】
蓄電池、通常の鉛蓄電池においては、充電の際に発生し、セル室内で蓋の下方に集まる酸素ガスと水素ガスによって、静電場の点火による爆鳴ガスの爆発がもたらされる恐れがある。静電場はまず、たとえばポリプロピレンからなるプラスチック蓋の表面上に他の物質との摩擦によって発生され、さらに電位場と火花形成によって蓋へ伝達される。
【０００３】
電気を逃がす方法、及び、所定の抵抗を形成することによって、この種の爆鳴ガスの点火を回避する必要があり、そして要請も出てきている。蓋の材料として、抵抗≦１０⁴ Ω×ｃｍに相当する材料を選択する場合には、静電場は形成されないが、その場合にはバッテリー／セルの両極の間でオームの法則に従って、たとえば１２ボルトのミリアンペア領域の電流が流れ、それはバッテリーが常に放電することを意味している。
【０００４】
この放電電流（バッテリーの自己放電）を防止するためには１０⁵ Ω×ｃｍの最小抵抗を維持しなければならない。場合によっては蓄電池の極の一方をプラスチックに対して絶縁することもできるが、それにはさらにコストがかかる。さらに、それは爆鳴ガスの点火の防止を保証することはできない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この従来技術を前提とすると、本発明の課題は、経済的かつ簡単な方法で実施することができ、かつ好ましくはそれ自体導通しないプラスチックを導電性の部材と組み合わせて、電気的に導通する特性を有する蓄電池蓋を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題を技術的に解決するため本発明はなされたものである。本発明は、蓄電池蓋を提案する。この蓄電池蓋は、蓄電池蓋が種々異なる高さの平面を有し、前記蓄電池蓋には少なくとも領域的にその表面に展開する電気的に導通する、複数の部材が張って設けられており、かつ、前記複数の部材は、相互に接続され、電荷を逃すために少なくとも１つのアース端子に接続されている、蓄電池蓋を製造する方法において、電気的に導通する複数の部材が、アース端子としての蓄電池電極に接続されており、かつ、前記種々異なる高さの平面の導通する部材が、少なくとも端部において相互に重ねられて構成され、垂直に相互に接続されている。
【０００７】
本発明による方法は、簡単かつ経済的に使用することができる。また、広く実現されている蓄電池蓋を製造する方法に統合することもできる。簡単な方法で、それ自体導通しないプラスチックから形成される従来の蓄電池蓋に、電気的に導通する部材を設ける方法である。
【０００８】
電気的に導通する部材は、たとえば箔、塗布される導電ラッカーなどを使用して、完全につながり合った層を形成することができ、表面の領域のみを覆うことができる。更には本発明の特に好ましい提案によれば、蓄電池蓋の表面に格子状ないしネット状に張りわたされる。
【０００９】
箔、導電ラッカーなどの他に、従来の導体ワイヤ、好ましくはフラットワイヤを使用することも可能である。電気的に導通する表面の形成は、箔を取り付け、導電ラッカーを塗布し、ホットスタンプ方法を使用するなどして、蓄電池蓋表面にコーティングすることによって、行うことができる。箔とラッカー並びに電気的な導体は、表面にトラック状に取り付けること、あるいは設けられている凹部内へ挿入することができる。導電ラッカーは、プリント方法、たとえばスクリーンプリントで、表面に塗布することができる。
【００１０】
本発明の特に好ましい提案によれば、電気的に導通する部材は、射出成形方法で蓄電池蓋を形成する際に塗布される。好ましくは射出成形工程は多成分方法とすることができ、その場合にたとえば金属被覆化可能な物質、あるいは電導性プラスチックの成分を第２の射出成形ステップで蓄電池蓋に補足的に取り付ける。
【００１１】
上述のすべての処理方法において、電気的に導通する部材がつながり合った導通ネット、または接続された導通面を形成するように配置し、アース端子と接続される。蓄電池蓋に多数の個別面を形成し、それぞれアース端子と接続することも、容易に可能である。
【００１２】
好ましくはアース端子として蓄電池の極の１つが使用されるので、電気的に導通する部材は互いに、そして最終的に極と接続しなければならない。導電ラッカーを塗布する場合には、たとえば極の一部を一緒に埋め込むことができる。電気的に導通する部材と電極ジャケットとの間に接触が形成されれば十分である。また、電極に接触のための付加的な電極リングを設けることもできる。
【００１３】
蓄電池蓋が高さの異なる平面を有し、それが大体において電池蓋が公知の方法でオーバーカバーとアンダーカバーから形成される場合では、その間に酸を分離する空間が形成されるが、電極平面がオーバーカバーで覆われていない場合には、電気的に導通するトラックまたは平面は、端部を越えて延長されるか、あるいはそれぞれそれ自体異なる平面に形成されるので、端部の領域に重なりが生じる。
【００１４】
この重なり合った端部の領域には、たとえば適当な孔にばねを挿入することによって、簡単な垂直接触を行うことができ、その場合に孔は、ピンなどを取り付けることによって、キャップで密封される。
【００１５】
上述した方法は、電気的に導通する蓄電池表面を簡単に形成するのに、特に適している。表面コーティング方法は極めて簡単であるが、損傷され、あるいは蓄電池蓋のプラスチック表面への十分な接続が保証されない恐れがある。しかしこれは、本発明に基づく課題の経済的に容易な解決方法である。埋め込み方法と多成分の射出成形方法は、安定性、寿命、引っ掻き及び拭き取りに対する抵抗、耐酸性、非紛失性などに対する最高の要求を満たす。それらは通常、新しい形成装置を必要とする。
【００１６】
本発明の特に好ましい提案によれば、２成分射出成形方法を使用する場合に、さらに金属被覆化できるプラスチックの代わりに、煤成分が１３％よりも大きいプロピレンを使用することができる。ここでは、たとえば３つの平面以上の多重の導体路平面が得られる。オーバーカバーとアンダーカバーは互いに直接溶接することができ、その場合にオーバーカバーとアンダーカバー内に煤成分を埋め込むことによって形成される導体路が直接重なり合って、互いに接触することができる。
【００１７】
本発明は新しいタイプの蓄電池蓋をもたらし、その蓄電池蓋は本発明によれば少なくとも電気的に導通する領域が形成され、アースユニットを有する。この新しい種類の蓄電池蓋によって、冒頭で挙げた爆発の危険が完全に回避される。
【００１８】
本発明に基づく蓄電池蓋を有する蓄電池も同様に新規であって、多様に使用することができ、特に本発明によって、たとえば自動車において、大量に使用することで安全性を増大させることが明らかにされる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、図面を用いて本発明の他の利点と特徴を説明する。
図１には、鉛蓄電池の蓋１が概略図示されており、その蓋はそれ自体公知のようにいわゆるアンダーカバー２からなり、その上に図示されていないウェブがセルに関係する室を形成している。他のウェブ４は、バッテリー液である酸の戻り止め迷路を形成するために用いられる。
【００２０】
さらに、同様に図示されていない他のウェブ配置によって、それぞれのセルへ通じる入口開口部５が設けられたいる。蓄電池ハウジングないし蓋自体の製造は、本発明にとってはあまり重要ではない。公知のように、バッテリー極６が蓋を貫通して突出している。他の箇所では、図示されていない他のバッテリーの極が蓋を貫いて突出している。
【００２１】
導電性の領域を形成し、その領域がさらに極のいずれか、好ましくはマイナスの極と接続されていることによって、電荷を低減し、管理し、かつ逃がすことが可能になる。導体７と８によって格子が形成され、その場合に導体はたとえばプリントされた導電ラッカーから形成されている。
【００２２】
高さの異なる平面に位置するオーバーカバーからアンダーカバーへ移行する移行領域９に、孔が形成されており、その孔内に電気的に接続する部材、たとえば図示されていないばね、接点ピンなどを挿入することができる。アンダーカバー内に設けられたトラック８は、オーバーカバー内に設けられたトラック８と重なる長さを有する。
【００２３】
従って領域９の孔８内に接点部材が挿入された場合には、トラックが互いに接続される。孔はその後、図示されていないプラスチックキャップによって覆われる。
【００２４】
図２と３は、多成分射出成形方法において本発明に基づく蓄電池蓋を形成するための実施例を示している。図２ａに示すように、第１の射出成形工程、いわゆる第１の射出において、プラスチックから一次射出品が形成される。この実施例によればこれは、充填溝を有する金属被覆化できないプラスチックである。
【００２５】
その後、図２に示すように、第２の射出において、仕上げ射出品が形成され、それは金属被覆化可能な材料または導電性のプラスチック、たとえば１３％よりも大きい煤成分を有するＰＰの第２の成分を有する。金属被覆化が可能な材料の場合には、その後第３のステップにおいて金属被覆化が行われる。
【００２６】
図３に示す他の実施例の場合には、図３ａにおいて金属被覆化可能な材料から一次射出製品が形成される。第２の射出において、第１の射出品を金属被覆化できないプラスチック内へ挿入することによって、仕上げ射出品が形成される。また、第１のステップにおいて導電性のプラスチックが使用されない場合には、第３のステップにおいて、図３ｃに示すように金属被覆化が行われる。
【００２７】
材料の組み合わせとして、たとえば金属被覆化可能な材料としてＡＢＳ、ＰＥＩ、ＬＣＰ、ＰＥＳ、ＰＡ６６／６、ＰＡ６、ＰＡ６６並びに同様な材料を挙げることができる。金属被覆化できない材料としては、上述の金属被覆化可能な材料との種々の組み合わせにおいてＰＣ、ＰＥ、ＰＰＳ、ＰＦＳ、ＰＡ１１、ＰＡ１２、ＰＯＭなどが考慮される。
【００２８】
金属被覆化は、銅、ニッケル、金、錫などを使用して無電解又は電気化学的に行うことができる。上述の方法によって、簡単な方法で電気的に導通する蓄電池蓋が形成される。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、電池の蓋の表面に少なくとも領域的に展開する電気的に導通する部材が設け、その部材が互いに接続して、かつ電荷を逃がすために少なくとも１つの端子に接続する。本発明により、特に蓄電池の充電におけるガス爆発を防止できる。また、この方法は、簡単かつ経済的に応用することができる。また、広く実現されている蓄電池蓋を製造する方法に統合することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】形成された電導体を有する蓄電池蓋の部分領域を概略的に示すものである。
【図２】２ａから２ｃは多成分形成するための形成ステップの実施例を説明するものである。
【図３】３ａから３ｃは、図２と異なる他の実施例を説明するものである。
【符号の説明】
１ 蓋、 ２ アンダーカバー、
３ ウェッブ、 ４ ウェッブ、
５ セル開口部、 ６ 極、
７ 導体、 ８ 導体、
９ 高さ方向の移行部

Claims (12)

1. 蓄電池蓋が種々異なる高さの平面を有し、前記蓄電池蓋には少なくとも領域的にその表面に展開する電気的に導通する、複数の部材が張って設けられており、かつ、前記複数の部材は、相互に接続され、電荷を逃すために少なくとも１つのアース端子に接続されている、蓄電池蓋において、
   電気的に導通する複数の部材が、アース端子としての蓄電池電極に接続されており、かつ、前記種々異なる高さの平面の導通する部材が、少なくとも端部において相互に重ねられて構成され、垂直に相互に接続されている、
   ことを特徴とする、蓄電池蓋。
2. 前記電気的に導通する部材が、電気的に導通するコーティングでできた層であることを特徴とする請求項１に記載の蓄電池蓋。
3. 前記コーティングでできた層が、トラック状に形成されている、請求項２記載の蓄電池蓋。
4. 前記蓄電池蓋の表面に凹部が形成されており、その凹部内へ電気的に導通する部材が挿入されていることによって、前記電気的に導通する部材が形成されている、請求項１記載の蓄電池蓋。
5. 前記電気的に導通する材料が、金属箔であることを特徴とする請求項１項に記載の蓄電池蓋。
6. 前記電気的に導通する材料が、導体ワイヤであることを特徴とする請求項１項に記載の蓄電池蓋。
7. 前記電気的に導通する材料が、蓄電池蓋の表面に格子状に形成されている、ことを特徴とする請求項１記載の蓄電池蓋。
8. 前記電気的に導通する材料が、導電ラッカーであることを特徴とする請求項１記載の蓄電池蓋。
9. 前記電気的に導通する部材が、前記蓄電池蓋に印刷されている、ことを特徴とする請求項１記載の蓄電池蓋。
10. 前記垂直方向の接続は、孔に挿入された電導性部材で接続されていることを特徴とする請求項１の蓄電池蓋。
11. 前記垂直方向の電導性部材がスプリング部材であることを特徴とする請求項１０記載の蓄電池蓋。
12. 前記垂直方向の電導性部材が接点ピンであることを特徴とする請求項１０記載の蓄電池蓋。

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