JP4698153B2 - 蓄電池排気構造 - Google Patents

Description

本発明は、蓄電池の排気構造に関するものである。

蓄電池、特に鉛蓄電池において、蓄電池の充放電に伴い発生する内部ガスを排出するために排気孔を設けているが、使用中の振動に伴う電解液の飛散による飛沫や液滴の漏洩を防止し発生ガスのみを排出する為に、蓄電池の上部、例えば蓋に形成した排気室に発生ガスを排気室内に導入するための導入孔と排気室内に導入したガスを排気するための排気孔を設け、該排気室内に多数の防沫板を形成して迷路を形成しかつ、該排気室の底面を導入孔に向かい傾斜して形成することが知られている（特許文献１参照）。
実開昭５５−１０９２７３号公報（第３図参照）

しかしながら、上記従来の排気構造において、傾斜面が排気室の底面のみであるので、排気室内に浸入した飛沫や液滴はその防沫板により遮られて排出孔からの排出が阻止されるも、遮られた液が防沫板面から離れず該防沫板下部に留まり、蓄電池の振動等によりこの液がやがて隣のセルに対応する排気室に侵入し、該隣のセルの導入孔から液がセル室内に還流する或いは排気孔から外部へ漏れ出るとか該排気孔に設けられた防爆フィルターを濡らす等の不具合をもたらす恐れがあった。

本発明は、これら従来の課題を解決するもので、請求項１の発明では、蓄電池の蓋部に、その上面に凹部が形成され、覆蓋で覆われた各セル室に対応した排気室と、外部排気口と、該排気室と該外部排気口を連通し、蓋上面に凹部と区画壁により形成された連通排気路とを形成し、該排気室内には排気室内を区分することのないように隙間を形成した防沫板を水平方向に液還流孔に向かって傾斜させて形成して該排気室内に迷路を形成すると共に、該排気室に、蓄電池の発生ガスを該排気室内に導入する導入孔と、該排気室から連通排気路へガスを排出する排出孔と、該排気室の下端部に排気室内に浸入した液を還流する液還流孔を設け、該排気室底面を液還流孔に向かって下降傾斜する傾斜面とすると共に、防沫板の傾斜方向の先端も水平面に対して隙間と該液還流孔側に向かって下降傾斜するよう形成し、前記連通排気路底面も該排気室の排出孔に向かって下降傾斜する傾斜面とし、該連通排気路底面が該排気室の液還流孔へ向かい下降傾斜していることを特徴とするものである。

また、請求項２の発明では、排気室を区画形成する区画壁の上端面と、連通排気路を形成する区画壁の上端面とを同一平面上に位置させたことを特徴とするものである。

本発明は、排気室の底面を傾斜させ且つ防沫板を傾斜させると共に、連通排気路の底面も傾斜させて液の戻りを良くしたので、該排気室内や連通排気路中に液が滞留することなく速やかに各セル室内に還流するので、排気室を介して隣接のセル室へ液が移動したり外部へ漏れたりすることが解消される効果を奏するものである。

また、請求項２において、排気室や連通排気路を形成する区画壁の上端面を同一平坦面にしたので、蓄電池の気密試験を容易に行い得る効果を奏するものである。

蓄電池は、正・負極板をセパレータを介して積層してなる極板群を収納した電槽と、該電槽の開口上面を封口する蓋と、蓋に形成された排気室等を覆う覆蓋等を備えるものである。図１は蓄電池の上面図として蓋１の上面が描かれているが、蓋に形成された排気室２等を覆う覆蓋が取り除かれた状態の図である。この蓄電池は２点鎖線で示す通り、電槽内部が隔壁により区画された６セルモノブッロック式の蓄電池であり、６つのセル室に１つの共通の蓋１が用いられているものである。従って排気室２は各セル室に対応し６つ形成されている。この排気室２は蓋１の上面に凹部を形成し、底面を傾斜させ且つ周囲に区画壁２ａを形成して構成され、各排気室２は区画壁２ａの一部を切り欠いた排出孔２ｂにより連通排気路３と連通している。この連通排気路３も凹部と区画壁３ａにより形成されている。この連通排気路３はその両端に広い部屋３ｂを有し、後述する外部排気口へと連通するものである。この部屋３ｂも凹部と区画壁３ａにより形成され、切欠部３ｃにより連通されている。

また、この連通排気路３は蓄電池の電槽の隔壁に対応する部分に形成された区画壁３ｄにより仕切られているが、後述するようにこれら排気室２等を覆う覆蓋に形成された凹部により互いに連通しているものである。そして、その底面は各排出孔２ｂに向かい傾斜しているものである。

これら、排気室２の区画壁２ａ、連通排気路３の区画壁３ａおよび連通排気路３を仕切る区画壁３ｄの上端面は同一面に形成されており、電槽へ蓋１を施した後で各セル室の気密試験をする際に該気密試験機のヘッドをこれら上端面に押し付けることで各セル室を独立した密閉空間に容易にすることが出来るものであり、結果、これら気密試験機により各セル室内へ空気を送って加圧して各セル室内の気密性を容易に確認することが出来る。

排気室２内には、多数の防沫板４が形成されている。該防沫板４は排気室２の対向する区画壁２ａに交互に一体に形成され、同一方向に傾斜すると共にその先端がくの字状に曲げられ対向する区画壁２ａとの間に隙間５を形成するようにしている。

この排気室２は蓋１を貫通する注液口６とは、端部の防沫板４ａを境に隣接して形成され、一体の区画壁２ａで囲われている。

端部の防沫板４ａは、その先端がくの字状に曲げられていることは他の防沫板４と同じであるが、該先端と対向する区画壁２ａ間に壁６ａが形成され、その上下に切欠きがあり、下部の切欠きを液還流孔、上部の切欠きをガスの導入孔６ｂとしている。また、この端部の防沫板４ａの先端がくの字状に曲げられている先端部４ａａは肉厚に形成されている。

なお、図中、７は正負極端子、８は電解液の比重および液面を見るインジケーター、９は蓄電池搬送用のベルトを挿通する溝であり、その近傍に記載される点線示部分は溝９の下部に形成された凹溝１０である。

図２は覆蓋１１の裏面図である。上記蓋１の排気室２、連通排気路３及び部屋３ｂの区画壁２ａ、３ａに対向して垂下壁１１ａが形成され、また防沫板４に対向して垂下壁１１ｂが形成され、その先端がくの字状に折り曲げられていることは蓋１の防沫板４と同じであるが、その屈曲先端部１１ｂａは高さ方向に切り欠かれ段差を有している。この段差により該覆蓋１１を蓋１へ熱融着して施す際にこの屈曲先端部１１ｂａを融かさず、熱融着の際の融着代部分のはみ出しにより隙間５が閉塞されることを防止するものである。

各区画壁２ａ、３ａに対向する垂下壁１１ａは、排出孔２ｂや切欠部３ｃに対向する部分が切欠かれている。そして、連通排気路３に対向する部分には全長に渡り凹部１１ｃが形成されている。区画壁３ｄに対向するものは形成されていない。このことにより連通排気路３は互いに連通される。そして、その両端にある、蓋１の部屋３ｂに対向する部分にある円形状のものは防爆用のフィルター１２であり、そこから外方に延出する筒体１３は先端が膨径に形成され、その断面は円形で、その内部が貫通する中空筒状体に形成され、一端はフィルター１２の上方に開口し、他端は外部へ開口し、外部排気口１４を形成している。そして、図示しないが、該筒体１３の先端膨径に形成された部分に排気管が取り付けられるものである。

図中１５は、蓋１の注液口６に対向する部分に形成された突起体であり、図３に示す覆蓋の側面図に記載される通り、垂下壁１１ａより更に長く垂下し、覆蓋１１を蓋１に施した際に、これら突起体１５が蓋１の注液口６の周壁に係合し、蓋１と覆蓋１１の位置合わせを容易にしたものである。なお、両端部に位置するこれら注液口に対向する部分には更に突起体１５ａ、１５ｂが各々形成されている。更に１６は覆蓋１１を蓋１の所定位置へ合わせるため位置合わせ用のガイド片で、覆蓋の外周縁の４箇所に垂下して形成され、該覆蓋１１を蓋１へ施す際の位置合わせを便ならしめるものであるが、このガイド片１６又は突起体１５、１５ａ、１５ｂのいずれか一方は省いても良い。

図４は、蓋１へ覆蓋１１を施した状態を示す部分断面図で、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、蓋１の凹部に形成された排気室２の底面２ｃは液還流孔６ｃへ向かい傾斜する傾斜面に形成され、更に連通排気路３の底面３ｅや部屋３ｂの底面３ｂａも傾斜面に形成されている。

排気室２の注液口６と隣接する防沫板の先端に設けられた壁６ａの上部にはガスの導入孔６ｂが下部には液還流孔６ｃが貫通して形成されている。注液口６と隣接する防沫板の先端部４ａａは図示の通り排気室２より更に下方へ垂下して形成されている。これら排気室２、連通排気路３、その両端に形成された広い部屋３ａの上に覆蓋１１が熱融着されてこれら排気室２等の上面を覆うと共に、注液口６をも覆われて注液口６を閉塞するものである。その際、排気室２の区画壁２ａ、防沫板４および連通排気路３の区画壁３ａの上端面に覆蓋１１の各垂下壁１１ａ、１１ｂが対向し互いに熱融着される。そして、覆蓋１１に設けられたフィルター１２は部屋３ａに位置して配置される。図中１７は電槽内に収納された極板群に接続された極柱で蓋１に鋳込まれたブッシング端子をその上部で互いに溶接して蓄電池の端子７が形成されている。１８は蓋１の裏面に形成された隔壁１９に設けられたガイド片で、電槽の隔壁を誘導し蓋と電槽の各隔壁間の熱融着を確実なものにするためのものである。

なお、フィルターや外部排気口を有する筒体を蓋に設け、覆蓋１１を上記の様な裏面構造を有さす平坦な板状体であっても良い。

電槽および上記詳述した蓋１や覆蓋１１はポリプロピレンで成形されている。正負極として鉛粉を希硫酸で練った活物質ペーストを鉛合金の格子基板に充填した極板を使用し、セパレータは耐酸性高分子多孔板とガラスマットを積層したものを使用し、これらを正負極板と交互に積層して極板群を得た。これら極板群を各セル室内に収容し、極板群と一体となったセル間接続体により、隣接するセル室内の極板群を、隔壁を貫通してセル間接続体同士を抵抗溶接することで直列に接続し、端部に位置するセル室内の極板群から極柱１７をブッシング端子内に挿通して蓋１を施し、電槽と蓋１を熱融着した。また、極柱１７とブッシング端子をその上端で互いに溶接して蓄電池の端子７を形成した。次いで、注液口６より希硫酸電解液を各セル室内に注入し、化成を施した後排気室２等を覆う覆蓋１１を蓋１に熱融着し、比重の異なり異なる色に着色された２つの合成樹脂球を備え、全体が透明の合成樹脂で形成されたインジケーター８を取付けて鉛蓄電池を完成した。

このような鉛蓄電池は、使用中、充電による発生ガスや振動により電解液が排気室２内に浸入し、防沫板４により凝縮して水滴となっても排気室２の底面が下降傾斜し、且つ排気室２内の防沫板４の傾斜方向の先端も液還流孔６ｃに向かって傾斜して形成されているので、浸入した電解液は該排気室２内に滞留することなく速やかに液還流孔６ｃからセル室内に還流することが出来る。更に該液が連通排気路３内へ浸入した場合であっても、該連通排気路３の底面が排気室２と連通する切欠部２ｂへ向かい下降傾斜しているので滞留することなく還流するものである。

従って、排気室２や連通排気路３内に液が滞留することがなく該滞留した液が隣接するセル室内に入ったり、外部へ漏れたりする等の問題は無くなり、従来に比し溢液特性の優れたもの得られる。例えば振動周波数３０Ｈｚで加速度を６０ｍ／ｓ^２の条件では従来品は液漏れがあったが、本実施例品では液漏れは無かった。

なお、発生ガスは、防沫板４により液と分離され、排気室２の排出孔２ｂから連通排気路３を通り該連通排気路３内の区画壁３aを覆蓋１１の下面より通り抜け端部の部屋３ｂからフィルター１２を介して筒体１３内を通り外部排気口１４及びこれに装着された排気管より安全に外部へ排出されるものである。

また、排気室２の導入孔６ｂは排気室２上部に形成し、液還流孔６ｃを排気室２下部に形成した例を示したが、排気室２上部の導入孔６ｂを省き、液還流孔６ｃが導入孔６ｂを兼ねるようにしても良い。

更に、この実施例では排気室２の区画壁２ａ、連通排気路３の区画壁３ａおよび連通排気路３を仕切る区画壁３ｄの各々の上端面は同一面上に位置する平坦なものに形成したので、セル室の気密試験をする際これら上端面に気密試験をする為の試験ヘッド先端のゴムを当てることで、セル室を独立して完全に覆うことが出来、試験ヘッドよりセル室内に注液口６を介して空気を送り加圧してその圧力低下の無いことを確認してセル室の気密状態を容易に確認することが出来るものである。

本発明の実施形態の覆蓋を除いた蓄電池の蓋の上面図 本発明の実施形態の覆蓋の裏面図 本発明の実施形態の覆蓋の側面図 図１のＡ−Ａ線相当の断面部分図

１ 蓋
２ 排気室
３ 連通排気路
４ 防沫板
５ 隙間
６ 注液口
１４ 外部排気口
２ａ、３ａ 区画壁
２ｂ 排出孔
２ｃ 底面
６ｂ 導入孔
６ｃ 液還流孔

Claims (2)

1. 蓄電池の蓋部に、その上面に凹部が形成され、覆蓋で覆われた各セル室に対応した排気室と、外部排気口と、該排気室と該外部排気口を連通し、蓋上面に凹部と区画壁により形成された連通排気路とを形成し、
   該排気室内には排気室内を区分することのないように隙間を形成した防沫板を水平方向に液還流孔に向かって傾斜させて形成して該排気室内に迷路を形成すると共に、
   該排気室に、蓄電池の発生ガスを該排気室内に導入する導入孔と、該排気室から連通排気路へガスを排出する排出孔と、該排気室の下端部に排気室内に浸入した液を還流する液還流孔を設け、
   該排気室底面を液還流孔に向かって下降傾斜する傾斜面とすると共に、防沫板の傾斜方向の先端も水平面に対して隙間と該液還流孔側に向かって下降傾斜するよう形成し、
   前記連通排気路底面も該排気室の排出孔に向かって下降傾斜する傾斜面とし、該連通排気路底面が該排気室の液還流孔へ向かい下降傾斜していることを特徴とする蓄電池排気構造。
2. 排気室を区画形成する区画壁の上端面と、連通排気路を形成する区画壁の上端面とを同一平面上に位置させたことを特徴とする請求項１記載の蓄電池排気構造。

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