JP5021878B2 - 低輪郭前面端子鉛蓄電池 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉛蓄電池に関し、さらに詳しく言えば、前面端子を有する低輪郭鉛蓄電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉛蓄電池は、広範囲の用途に長年使われてきた。例えば、セルおよび電池は、鉛蓄電池が動力故障のさいの待機動力を与える「据置き」電池用途とときには呼ばれるものとして使われてきた。この種の用途に対して、このような据置き電池は代表的にはフロート管理充電によって一定再設定電圧に完全充電状態および常時使用可能状態に維持されている。例示として、このような据置き電池は、電気通信等の用途に使われてもよい。
【０００３】
多くの用途においては、電池のために割り当てられた空間は制限されるが、増大された電気容量を有する電池の要請がまだある。例えば、いくつかの据置き用途においては、使用者が電池の上に手を伸ばすことができ、適当な電気的接続をすることができるように、電池の上に隙間が設けられることが必要になるので、上部端子を有する電池を使用することは、より多くの電池空間を必要とする。滑り棚を利用することは、必要な空間をいくらかは減少するが、必要な台構造体のために余分な費用を必要とする。
【０００４】
さらに、公知のように、現代の鉛蓄電池設計は、利用されるグリッド（極板）の高さの制約をつくる。このようにして、一般に公知のように、利用されうるグリッドの高さは、カバーを電池容器に密封するさい（代表的には、加熱密封）および適当な内部電気接続を与えるさいに伴う要求によって制限される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、端子が電池台等の前面から接近されうるように配置された端子を有する鉛蓄電池の要請がある。さらに、望ましくない高い電池を要求せずに、すなわち、低輪郭電池の強化された電気的性能を有する鉛蓄電池の要請がある。しかも、このような電池は、従来用いられていた鉛蓄電池の組立工程および設備の不当な変更を要求せずに、組み立てられなければならない。
【０００６】
故に、本発明の目的は、強化された電気的性能を有する低輪郭電池を提供することにある。
本発明の別の目的は、電池が電池台等に使用中に置かれているときに接近を容易にするように前面端子を有する鉛蓄電池を提供することにある。
【０００７】
本発明のさらに別の目的は、既存の鉛蓄電池集合体技術を用いて組み立てられうる低輪郭前面端子電池を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
一般に、本発明は、利用される容器が所望のセル形体を与えるようにセル間仕切壁によって分割される鉛蓄電池からなる。低輪郭電池は、容器の適当な壁および仕切壁が電池の前面から後部上方に傾斜した面を通過する容器を用いて達成される。電池端子は、上方傾斜容器面を形成されたカバーに収容され、容器に密封される。
【０００９】
この様式において、高いグリッドの使用を許し、しかも必要なセル間溶接部を達成するのに要するセル高さを吸収しながら、容器に対してカバーの所望の加熱密封等が達成される。本発明のその他の特徴は、下記の記載から明らかになるであろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、１２ボルト鉛蓄電池１０は、側面壁１４、前面壁１６、背面壁１８を有する容器１２からなる。複合カバー２０は、容器１２に密封または取り付けられた中間カバー２２と、中間カバー２２に密封された最終カバー２４とからなる。鉛蓄電池１０は、好適実施例によれば、逆火防止装置２６を含む。
【００１１】
本発明の一つの考え方によれば、陽極端子２８および陰極端子３０が電池１０の前面に配置される。この様式においては、電池台等に置かれたときに、陽極端子２８および陰極端子３０は、作業が必要な場合に容易に接近できる。
【００１２】
図２に最も良く示すように、容器１２は、容器を２×３セル形体の６つのセルに分割する中央仕切壁３２および交差仕切壁３４を含む。前面の陽極端子セル３６および陰極端子セル３８は、中央セル４０および背面セル４２のように、それぞれ設けられる。端子セルは、このようにして側面壁１４および前面壁１６の内面によって、かつ、中央仕切壁３２および第１交差仕切壁３４（前面壁１６に最も接近して配置された交差仕切壁）によって画定される。中央セル４０は、中央切壁３２、第１および第２交差仕切壁３４、３４、ならびに側面壁１４によって画定される。最後に、背面セル４２は、側面壁１４および背面壁１８の内面、ならびに中央仕切壁３２および第２交差仕切壁３４によって画定される。セルのサイズは、格別の用途の空間および電気的性能要求を満たすように必要に応じて変えられる。
【００１３】
本発明の別のおよび重要な考え方によれば（図３に最も良く示すように）、最大高さを有するグリッドの使用を許す低輪郭電池を達成する容器構造が設けられる。この目的のために、中央仕切壁３２は、矢印４４で示す後部上方に傾斜し、第１交差仕切壁３４において容器の全高に達する上面を有する。側面壁１４の上部は、中央仕切壁３２の傾斜に相補的に同様に上方に傾斜されている。この様式において、後にわかるように、電池の全高は最大高さのグリッドを許しながら最小化される。
【００１４】
選択的特徴は、手動によるかその他の手段によるかによって、電池が持ち上げられる構造を含む。図３に示すように、容器１２は、ロープまたはその他のハンドル（図示せず）を収容できるように前面壁１６および背面壁１８に配置された穴４６を設けられている。
【００１５】
本発明のさらに別の考え方によれば、低輪郭電池は、適当なセル間接続が最適サイズのグリッドを用いながらなされるように電池容器の傾斜面と両立できる形体でかつ前面端子を収容するカバーを用いることによって達成される。図示する実施例は、中間カバーと最終カバーとからなる二分割カバーを利用する。図５−８に示すように、中間カバー４８は、従来の加熱密封装置の使用がこれらの要素を一緒に密封するように、容器１２と相補的形体に設けられる。中間カバー４８は、仕切壁の各面が一緒に加熱密封されるように、容器１２の中央仕切壁３２および交差仕切壁３４と整合しかつ相補的に形成された中間カバー中央仕切壁５２によって分割されたベース構造体５０を含む。したがって、図６および７に最も良く示すように、中間カバー中央仕切壁５２は、前面５６から中間カバー交差側面壁５４（図８）まで後部上方に傾斜している。側面壁５８も同様に、容器１２の側面壁１４の上方傾斜上部に密封するように後部上方に傾斜している。
【００１６】
個々の陽極端子セル３６および陰極端子セル３８への接近が、充填穴６０によってなされる。充填穴６２は、中央セル４０への接近を与え、また、背面セル４２への接近は充填穴６４をかいして与えられる。
【００１７】
中間カバーは、端子（図６において陽極端子２８）を収容するばかりではなく、これらの端子への適当な電気的接続を許す構造体を収容する。したがって、図６に最も良く示すように、陽極端子２８は、陽極端子セル３６および陰極端子セル３８にある板を陽極端子２８および陰極端子３０に電気的に接続するポストを収容する開口６８を有するブッシング６６に収容される。
【００１８】
端子それ自体の形体が格別な用途の作業要求にもとづいて変えられうることを理解されたい。図示するように内ネジ形体は、いくつかの電池が電気的に一体に接続される必要がある場合に、据え付け用途にしばしば採用される。さらに、図示する実施例が電池の前面壁１６に隣接して配置された前面を有しているが、上部端子が、単独または二重端子でも、図示するように前面端子に接続されてもよいことは理解されるであろう。実際には、必要に応じて、端子が、単独または二重端子形体でも、側面壁１４の前面に隣接した側面端子として配置されうる。いずれの場合にも、採用された端子は、作業のさいに接近準備を許すように少なくとも前面壁１６付近に配置される。
【００１９】
さらに、電気的接続をつくるように利用される方法および構造は、必用に応じて本発明の目的と両立するように変えられる。したがって、最も重要なことは、電池の輪郭を最小にするように端子が電池の前面から接近できかつ配置されることである。
【００２０】
選択的にかつ必要により、中間カバー４８も同様に、組立を容易にするように中間カバー側面壁５８および中央仕切壁５２に隣接して好ましくは配置された案内ピン７０（図６−８）を含む。案内は中間カバー交差仕切壁５４に跨り、従来の手段によって整合および適当な加熱密封を許す。案内ピン７０の任意所望形体が用いられうる。別の選択的な特徴は、逆火防止装置用の溜め（ウエル）７４を含む。
【００２１】
さらに、中間カバーの好適実施例は、セル用共通頭部空間を与えかつ適当な密封がなされることを保証する圧力試験を許すように設計される。図５−７からわかるように、共通頭部空間は、穴７６および直立構造体７８をかいして与えられる。
【００２２】
図９−１２は、最終カバー８０（図９−１０）についての好適実施例を示す。したがって、このカバー部品は、中間カバー４８に嵌合するように相補的に形成された最終カバー・ベース８２からなる。最終カバー８０は、前面密封面８４（図９）、背面セル密封面８６、中間カバー４８に関して相補的に採寸された側面８８を含む。最終カバー８０も同様に、適当な圧力試験および共通頭部空間を許すように中間カバー４８の穴７６および圧力試験構造体７８に関して両立できるように形成されかつ定置された構造体を含む。最終カバー構造体９０は、共通頭部空間を許すように中間カバー４８の構造体７８と相補的に形成される。共通頭部空間への適当な通気は、図１０−１１に示すように形成された通気孔９２をかいして達成される。
【００２３】
選択的逆火防止装置９４は、必要な場合に、使用されてもよい（図１２）。公知のように、逆火防止機能を与えるために、ディスクが領域９６内に設置されてもよい。適当なディスクが入手でき、利用されてもよい。
【００２４】
図１３および１４は、セル構成要素を定置した状態の本発明電池の一実施例を示す。６つのセルの各々は、隔離板を有する交互に直列に配置された陽極板および陰極板からなる電池要素を有する。板の格別な形状および数は、格別な用途について必要に応じて変えられうる。本発明は、鉛蓄電池が溢水電解液または密封式（ＶＲＡＬまたは弁調整鉛蓄電池）のいずれであっても、用いられうる。適当なグリッドおよび合金は公知であり、適当な隔離板材料として用いられてもよい。さらに適当なストラップ合金およびセル間溶接部技術は、公知であり、採用されうる。
【００２５】
図示するように、陽極端子セル３６（図１４）は、ストラップ１０２によって一体に電気的に接続されたラグ１００を有する陽極板９８を含む。陰極板１０４は、同様にラグ１０６を有する。
【００２６】
端子への電気的接続は、必用に応じて達成される。図示実施例（図１４）においては、ポスト１０８がブッシング６６に電気的に接続される。適当なポスト形成技術は公知であり、必用に応じて利用されうる。
【００２７】
好適実施例は同様に、公知のようにセル対セルから適当な極性の板を一体に電気的に接続するように、セル間接続を含む。図１３−１４に示すように、セル間溶接部１１０は、従来の墓石１１２をかいして適当な中央セル４０および背面セル４２に端子セル３６および３８を接続する。
【００２８】
図示するように、背面セルは、交差路セル間溶接部１１４をかいして電気的に接続される。
このようにして、本発明の特徴は、前面から接近できる端子を有する低輪郭電池を与えるように結合することにある。端子セルの傾斜加熱密封対策を利用しかつカバーに端子を配置することが、電池に対して格別に選択された高さのために、増大された高さを有することができるグリッドおよび板の使用を許し、従来の鉛蓄電池容器および異なる端子配置の使用に関して強化された電気的性能を達成する。図１４からわかるように、また、当該技術において理解されるように、使用されうる板９８および１０４は、電池容器用高さが適切なセル間接続を十分に許しながら、端子の配置および容器へのカバーの加熱密封要求によって制約される。本発明は、カバー内の端子配置と共に傾斜容器およびカバーを用いることによって、適切なセル間接続に必要な容器高さを吸収しながら、端子セルに要求された頭部空間を最小にするように結合する。
【００２９】
本発明は、２×３セル形体をもつ１２ボルト電池についての図示実施例を有するように示されてきたが、本発明は種々の修正および変更をする余地があることを理解されたい。本発明を、開示された特別の形体に制限されることを意図してはいないが、反面、本発明は添付請求項に表された発明の精神および範囲内にあるすべての修正、均等物、および変更を包囲する。例えば、本発明は６ボルト電池（１×３セル形体が好ましく利用され、２×３セル形体以外の１２ボルト電池（例えば、１×６セル形体））についても利用されうる。「前面セル」の各々が端子セルであり、かつ、電池対電池接続がその他のセル形体よりも短いので、図示された２×３セル形体が好ましい。
【００３０】
実際に、本発明は、自動用途を含めて、背高板が利用されるセルまたは電池を利用することが望ましい場合には、任意の所望の電圧および任意の用途のために利用されうる。同様に、好適実施例が端子セルとして前面セルを利用しているが、端子が電池の側面および／または上部に配置されているとき、背高板を用いる利点が達成されることを理解されたい。この場合、端子はカバーに配置され、容器およびカバーは、側面端子が配置されている容器側面壁から上方に傾斜する。上部端子が使用されるとき、傾斜は一方の側面壁から上方に付けられていることが好ましいが、上部端子に隣接した端壁から傾斜していてもよい。
【００３１】
したがって、いかなる端子形体であっても、容器壁およびカバー傾斜が端子セルに利用される。この形体は、背高板の使用を許し、それにより最適容量を達成する。
【００３２】
さらに、図示した実施例は壁から第１セル仕切壁（図示実施例においては第１交差仕切壁）まで容器前面から延びる各傾斜面を示しているが、傾斜の範囲は必要に応じて増減される。しかし、好適実施例は、複合電池の強度および耐久性を与えるばかりではなく、総体的に実用的であると考えられるほど浅い傾斜（浅ければ浅いほど、加熱密封がより容易になる）を達成する。したがって、傾斜がセル仕切壁を通過するとき、容器に対するカバーの加熱密封がより複雑になる。このような形体が使用されるならば、不連続な傾斜を利用し、容器カバー加熱密封用のいくらか平らな密封面を与えることが一般に望ましい。
【００３３】
さらに、図示する実施例は、成型、外観、組立を考慮して好ましい複合二分割カバーを利用する。しかし、二分割は組み合わされることができ、一体カバーが採用されうることを理解されたい。この場合、組み合わされた電池の化粧外観を向上するために、必用に応じて公知の端子／ポスト焼け焦げ領域にわたるプラグが含まれうる。このような一体カバーは同様に、必用に応じて、公知の開放電解液充填／通気孔、適当な充填／通気カバーを含むことができる。
【００３４】
さらに、好適実施例は、ＶＲＬＡ鉛蓄電池からなる。本発明は、その他の形式の電池にも同様に採用されうる。したがって、本発明はその他の不動電解電池（一例として公知の鉛ゲル蓄電池）と共に用いられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にもとづく１２ボルト電池の好適実施例の斜視図である。
【図２】本発明の電池に用いられる容器の上面図である。
【図３】図２の３−３線にそって見た縱断面図であって、端子セルにおける傾斜容器を示す。
【図４】図２の４−４線にそって見た横断面図であって、セルの横並び配列を示す。
【図５】本発明の電池に用いられる中間カバーの上面図である。
【図６】図５の６−６線にそって見た中間カバーの縦断面図であって、前面端子の位置決めを示す。
【図７】中間カバーの別の縦断面図であって、逆火防止装置用溜めを示す。
【図８】中間カバーの底面図であって、整列案内の各位置決めおよび各傾斜容器面を密封する相補形状傾斜面を示す。
【図９】本発明の好適実施例にもとづく最終カバーの底面図である。
【図１０】最終カバーの側面図である。
【図１１】最終カバーの端から見た部分横断面図であって、通気孔を示す。
【図１２】通気孔逆火防止装置の詳細図である。
【図１３】容器の組立上面図であって、定位置にあるセル要素およびセル間溶接部を示す。
【図１４】図１３の線１４−１４にそって見た縦断面図であって、内部電気接続をさらに示す。
【符号の説明】
１０：１２ボルト鉛蓄電池、 １２：容器、 １４：側面壁、 １６前面壁、１８：背面壁、 ２０：複合カバー、 ２２：中間カバー、 ２４：最終カバー、２６：逆火防止装置、 ２８：陽極端子、 ３０：陰極端子、 ３２：中央仕切壁、３４：交差仕切壁、３６：陽極端子セル、 ３８：陰極端子セル、 ４０：中央セル、 ４２：背面セル。

Claims (6)

1. 前面から接近できる端子を有する１２ボルト鉛蓄電池であって、
   前面壁、側面壁、および背面壁を有する容器であって、中央仕切壁、第１交差仕切壁、および第２交差仕切壁が前記容器を隣り合う陽極端子セルおよび陰極端子セルに分割する、容器と、
   前記容器の前面壁、側面壁、前記中央仕切壁、および第１交差仕切壁によって画定された２つの前部セルと、
   前記容器の側面壁、前記中央仕切壁、前記第１交差仕切壁、および前記第２交差仕切壁によって画定された２つの中央セルと、
   前記容器の側面壁、背面壁、前記中央仕切壁、前記第２交差仕切壁によって画定された２つの背面セルとを備え、
   各セルが陽極板、陰極板、両板間の隔離板からなる要素を収容し、前記各板は前記各板を一体に電気的に接続するラグを有し、
   前記セル要素は一体に電気的に接続され、
   前記容器の側面壁および中央仕切壁はそれぞれ前記容器の前面壁から前記第１交差仕切壁に向かって上方に傾斜する上面を有し、
   前記容器の側面壁および前記中央仕切壁の前記上方に傾斜する面と相補的に形成されかつ密封された中間カバーを備え、前記中間カバーは、（ｉ）前記容器の前面壁に隣接する前面カバー壁と、（ｉｉ）前記陽極端子セル内でセル要素に電気的に接続された陽極端子と、（ｉｉｉ）前記陰極端子セル内で前記セル要素に電気的に接続された陰極端子とを有し、
   前記陽極端子および陰極端子は前記容器の前面壁に隣接して前記中間カバーの前記前面カバー壁に配置されかつ電池の前面から接近できるように定置され、
   前記中間カバーは前記セルに接近できる電解液充填穴を有し、
   前記中間カバーの上に乗りかつ密封された最終カバーを有する、１２ボルト鉛蓄電池。
2. 前記容器の側面壁および中央仕切壁の上方傾斜上面は前記第１交差仕切壁で終了する、請求項１に記載の鉛蓄電池。
3. 前記容器はハンドル用取付面を有する、請求項１に記載の鉛蓄電池。
4. 前面から接近できる端子を有する１２ボルト鉛蓄電池において、
   前面壁、側面壁、および背面壁を有する容器であって、前記前面壁と前記背面壁との間に延びる中央仕切壁、第１交差仕切壁、および第２交差仕切壁が前記容器を隣り合う陽極端子セルおよび陰極端子セルに分割する、容器と、
   前記容器の前面壁、側面壁、前記中央仕切壁、および第１交差仕切壁によって画定された２つの前部セルと、
   前記容器の側面壁、前記中央仕切壁、前記第１交差仕切壁、および前記第２交差仕切壁によって画定された２つの中央セルと、
   前記容器の側面壁、背面壁、前記中央仕切壁、前記第２交差仕切壁によって画定された２つの背面セルとを備え、
   各セルが陽極板、陰極板、両板間の隔離板からなる要素を収容し、前記各板は前記各板を一体に電気的に接続するラグを有し、
   前記セル要素が一体に電気的に接続され、
   前記容器の側面壁および中央仕切壁はそれぞれ前記容器の前面壁から前記第１交差仕切壁に向かって上方に傾斜する上面を有し、
   前記容器の側面壁および前記中央仕切壁の前記上方に傾斜する面と相補的に形成された内面を有しかつそれぞれ密封されたカバーを備え、前記カバーは、前記電池の前面壁に隣接して配置された前面カバー壁を有し、
   前記陽極端子セル内で前記セル要素に電気的に接続された陽極端子と、前記陰極端子セル内で前記セル要素に電気的に接続された陰極端子とを有し、
   前記陽極端子および陰極端子は前記カバーの前記前面カバー壁に配置されている、１２ボルト鉛蓄電池。
5. 前記容器の側面壁および中央仕切壁の上方傾斜上面は前記第１交差仕切壁で終了する、請求項４に記載の鉛蓄電池。
6. 前記電池は弁調整鉛蓄電池から成る、請求項４に記載の鉛蓄電池。

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