JP5314238B2 - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents

Description

本発明は、密閉形鉛蓄電池に関する。

鉛蓄電池として、各セル室内に注入した電解液は遊離することなく極板群に吸収せしめられ、各セルに設けた排気筒に安全弁を設けた密閉形鉛蓄電池は周知であり、最近、多く使用されている。
例えば、下記の特許文献1に開示された密閉形鉛蓄電池は、電槽の上面に施される蓋を中蓋と上蓋に構成し、該中蓋には該電槽内の仕切壁により区画形成された夫々のセル室に対応して各安全弁付きの排気筒を配設し、区画壁により外部へ連通するための排気室を少なくとも2部屋形成し、該上蓋には、該中蓋に形成された複数の該排気室の区画壁に対向し互いに融着される該突壁が複数の排気室の内の1室の該区画壁にのみ対向する突壁を欠落させ、これにより、中蓋の排気筒から出た発生ガスは該排気室に侵入させ、該上蓋に形成した排気孔から外部へ排出させるようにし、更には、該排気室の凹部に設けたガスフィルターを通って外部へ排出されるようにした排気構造が開示されている。
特開2004-30992号公報

しかし乍ら、上記の密閉形鉛蓄電池の排気構造は、セル室内に発生したガスを安全に該フィルターを介し該外部排気孔から外部に排出することができるが、やがては、ガスに含まれる液霧(ミスト)は、該排気室の外端部の該外部排気孔へ運ばれ、比較的短時間で漏液する可能性がある。また、該排気室の凹部に該ガスフィルターを設けた場合には、液霧が比較的短時間で該ガスフィルターに達して該ガスフィルターに目詰まりを起こし、ガスフィルターとしての用をなさなくなる可能性がある。尚、ガスフィルターの代わりに、防爆用フィルターを設けた場合も同様に短時間に目詰まりを起こし、防爆作用を失う可能性がある。
従って、本発明は、上記の課題を解決し、ガスに含まれる液霧が外部排気孔に達し難く、従って、漏液や防爆用フィルターの目詰まりを容易に起こすことなく、その防止効果を向上した排気構造を有する密閉形鉛蓄電池を提供することを目的とする。

本発明は、仕切壁により区画形成された複数個のセル室を有する電槽と、該電槽に施され、各セル室と連通する安全弁付き排気筒を配設された蓋とから成ると共に、該蓋の内側に、これらの排気筒から排気されるガスを導入し、該蓋に設けた外部排気孔に導く排気路を形成して成る密閉形鉛蓄電池において、該排気路の底面に少なくとも1個の凹部を設けると共に、該凹部に蓋の裏面から垂下する邪魔板を臨ませたことを特徴とする密閉型鉛蓄電池に存する。
更に本発明は、上記の密閉形鉛蓄電池において、該蓋は、蓋板の一部を凹面に形成した主蓋と、該凹面に施される上蓋とで構成し、該主蓋はその裏面に、該電槽の各仕切壁に対応する各仕切壁を設けると共に該電槽の夫々のセル室に対応して安全弁付きの排気筒を夫々配設する一方、該凹面を区画壁によりこれら排気筒を囲繞するガス収容室用凹面と該ガス収容室用凹面と内端で連通する排気路用凹溝とに区画形成し、該排気路用凹溝の底面に複数個の凹部を配設したものに構成する一方、該上蓋は、その裏面に該蓋の該排気路用凹溝の外端部に対応する位置に外部排気孔を設けると共に、該排気路用凹溝に配設した各凹部に対応する位置に各邪魔板を突設し、該電槽に施された該主蓋の該凹面に該上蓋を施したとき、該ガス収容室用凹面はその上面が該上蓋により閉塞されると共に、該上蓋に配設の各邪魔板は、該主蓋に配設した各凹部に下垂して臨み、該排気路用凹溝は、その上面が該上蓋により閉塞された該排気路に形成されるようにしたことを特徴とする。
更に本発明は、該外部排気孔と該排気路の外端部との間に防爆用フィルターを介在せしめたことを特徴とする。

請求項1に係る発明によれば、該排気路の底面に設けた該凹部に垂下する邪魔板を臨ませたので、該排気路を通過するガスは該邪魔板に衝突するのでガスに含まれる液霧(ミスト)は該邪魔板で捕捉されると共に該板面に付着した液霧は流下して該凹部に溜まり、溜まった液は、それより先へ移動することがない。一方、液霧と分離されたガスは、その邪魔板の下端を該凹部との間の空間を介し迂回し乍ら前進し、該排気路の外端と連通する外部排気孔から外部に放出されるので、上記従来の排気構造をもつ密閉形鉛蓄電池に比し、液霧が該外部排気孔から漏出するまでの時間が延長され、その液漏防止効果の向上をもたらす。
請求項2に係る発明によれば、該電槽に該主蓋とその開口凹面に該上蓋とを施すことにより、蓋に請求項1の発明の排気構造を簡単に構成することができ、該排気路の途中に、複数個の凹部が配設され、該上蓋の裏面から垂下する複数個の邪魔板を夫々対応する凹部に臨ませたので、ガスの通過中の液霧とガスの分離効果は著しく増大し、これに伴い漏液防止効果を著しく増大する。
請求項3に係る発明によれば、防爆用フィルターに液霧が溜まることによる目詰まり防止効果の向上をもたらす。

次に、本発明の実施の形態の1例につき、添付図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の密閉形鉛蓄電池の排気構造を有する蓋1の分解斜視図を示し、図1(a)は上蓋3を裏返した状態の斜視図、図1(b)は主蓋2の斜視図、図2は、図1示の蓋1を電槽4に施した本発明の密閉形鉛蓄電池Aの排気構造の拡大縦断面図である。
図1において、参照符号1は、本発明の密閉形鉛蓄電池の蓋を示す。該蓋1は、電槽4に熱融着などにより施される主蓋2と、該主蓋2の蓋板面の一部に形成した凹面5に熱融着などにより施される上蓋3とから成る。該主蓋2及び該上蓋3には、下記に詳述する排気構造を構成した。

該主蓋2は、図2に示す長方形の電槽4の四周壁4aの上端に嵌着し、熱融着される四周側壁2aをもつ長方形の箱形から成り、その蓋板2bの裏面から下垂し、該電槽4内を6個のセル室4b,4b,…に仕切る仕切壁4c,4c,…に当接し、熱融着される仕切壁2c,2c,…を配設した構成は、従来と変わりがない。本発明によれば、その主蓋2は、その蓋板2bの一部を長方形の上蓋3が施されるに適した長方形の凹面5に形成すると共に、該凹面5内を、その凹面5の底面から突出する区画壁6により、電槽4の夫々の6個のセル室4b,4b,…に対応する位置に、該蓋板2bを貫通して配設した6個の排気孔、即ち、排気筒7,7,…を囲繞するガス収容凹面5aと内端側が該凹面5aと連通し、外端側が上蓋3に設けた外部排気孔3aに連通する排気路用凹溝5bとに区画形成し、更に、該排気路用凹溝5bの底面に少なくとも1個の凹部8、図示の例では3個の凹部8,8,8を設けた。これらの排気筒7,7,…には、その夫々の上端部に安全弁9,9,…を付設する。図示の例では、安全弁として、キャップ状のゴム弁9,9,…を嵌着した。各排気筒7には、その下端開口の他に、図2に示すように、その下端部側壁に、セル室4b内に発生するガスを排気筒7内に流入せしめるスリット7aを設けてもよい。
かくして、夫々のセル室4b,4b,…内の極板群(図示しない)から発生するガスが過剰圧となったとき、夫々の排気筒7,7,…内に流入し、その夫々の安全弁9,9,…を押し開き、該排気筒7,7,…から排出され、その外周の該ガス収容凹面5a内に収容されるようにした。

該主蓋2の該凹面5の上面開口は、前記の上蓋3を施し閉塞して蓋1を構成するものであるが、その構成に当たり、図示の例では、該上蓋3を該主蓋2の該凹面5の内周面に嵌着して熱融着などにより密閉して蓋1を構成するように、次のように構成した。即ち、該主蓋2の該長方形の凹面5の四周側壁内面に沿い、該長方形の上蓋3の四周縁を載せ且つ該凹面の高さ空間を規制する所定の高さを有する四周段部10を一体成形により該凹面5の底面から突出して形成した。而して、該上蓋3の四周縁を該四周段部10に熱融着などにより気液密に結着し、その凹部5a上面開口を閉塞するようにした。而して、該凹面5の底面から突設した該区画壁6の高さは、該四周段部10の高さと同じに一体成形し、かくして、該上蓋3を該凹面5の該四周段部10に施したとき、同時にその裏面が該区画壁6の上面に熱融着により一体に結着し得られるようにし、同時に、該ガス収容凹面5aと該排気路用凹溝5bは、その夫々の上面開口は該上蓋3により閉塞されたガス収容室(図示しない)と該排気路5b′に夫々構成されるようにした。

該区画壁6は、該四周段部10の一端側壁10aから他端側壁10bに向かい、排気筒列7,7,…に沿って延びる長手とし、その区画壁6の内端の先方に、該ガス収容凹面5aと該排気路用凹溝5bの内端側との間を連通する開口11を設け、かくして、該主蓋2の該凹面5に該上蓋3を施したとき、排気筒7,7,…から該ガス収容室内に排出されたガスは、該連通開口11を介し該排気路5b′内に流入するようにした。
図1(b)示の実施例においては、四周段部10の一側壁10cと一体で且つ該四周段部10と同じ高さのコ字状枠壁12を突設し、その内部の蓋板2bから温度測定具を挿入する筒状孔13(図2参照)を下垂突設せしめた。従って、該区画壁6の長さは、その内端が、該コ字状枠壁12の近傍までとし、該コ字状枠壁12との間に連通開口11を存せしめるようにしたが、温度測定具を具備せしめる必要がない場合は、該コ字状枠壁12の形成を廃し、該区画壁6の内端はその先方の該四周段部10の他端側壁10bの近傍まで延長した更に長手のものに形成し、これに伴い、該排気路用凹溝5bをこれに応じた更に長手のものに形成することができ、これにより、該凹溝5bの底面に形成する該凹部の数を増大でき、従って、これに対応する上蓋3に設ける邪魔板の数を増大できる。
図面で、参照符号14及び15は、電槽4から突出する正極柱及び負極柱の上部を挿通する挿通孔、16及び17は、夫々の極柱14,15に対応する端子を示す。

該上蓋3は、図1(a)に示すように、該主蓋2の該凹面5の上面開口を閉塞するべく、該四周段部10の上面に載置されるに適した形状、寸法を有する。
3bは、該主蓋2に図1(a)の裏返した状態の上蓋3を反転し、該主蓋2上面開口を閉塞したとき、該主蓋2の該四周段部10と該区画壁6と該コ字状枠壁12の夫々の上面に重なる部分に対応する位置に、該上蓋3の成形時に予め一体に施された熱融着代を示す。
本発明によれば、該上蓋3には、該主蓋2に上記のように施蓋した場合に、該主蓋2に形成した該排気路用凹溝5bの外端部に対応する位置に該外部排気孔3aを穿設すると共に、その裏面に、該主蓋2の該排気路用凹溝5bの底面に凹設した少なくとも1個の凹部8、図示の例では、3個の凹部8,8,8に対応する位置に、少なくとも1枚の邪魔板18、図示の例では、3枚の邪魔板18,18,18を一列に突設した。かくして、該上蓋3を該主蓋2の該凹面に施したとき、該邪魔板18は、該排気路用凹溝5b内を流れるガスの進行方向に対し直交して下垂するものとし、これにより、ガスを真正面から衝突せしめるようにした。
尚、図示のように、各邪魔板18には、ガスの流れ方向とは反対側の面に、その幅の中央部に少なくとも1個の補強用リブ18aを一体に突設することが好ましい。参照符号19は、温度測定具挿通用の孔を示す。
尚又、各該邪魔板18の高さは、該上蓋3を該主蓋2の該凹面5に施し、該邪魔板18がその対応する該凹部8に臨んだとき、その下端が、図2に示すように、該排気路用凹溝5bに形成した該凹部8の開口面内に挿入される高さ寸法とすることが好ましく一般であるが、その下端が少なくとも該凹部8の開口面と同じレベルまで少なくとも下垂する高さがあればよい。これにより、該排気路5a′を通過するガスは、必ず、該邪魔板18に衝突した後、その下端を該凹部8の空間を介し迂回して通過せしめられ、ガス中の液霧との分離を良好に行うことができる。一方、該邪魔板18の幅寸法は、その下部が該区画壁6の内面とこれと平行し対向する四周段部10の一側壁10cの内面に該邪魔板18の両側縁が摺接する寸法とし、これにより、該邪魔板18によりガスの直進を完全に遮断するものである。

更に、上記に構成した密閉形鉛蓄電池Aにおいて、防爆性を付与するため、該排気路5b′の外端部と該外部排気孔3aとの間に防爆用フィルターを設けることが好ましい。この場合の本発明の実施例を、図1 (a)及び図2に示す。同図に示すように、該上蓋3の裏面に、該外部排気孔3aと整合させて防爆用フィルター保持筒20を該上蓋3の裏面から該邪魔板18よりは大きく内側へ突出させて成形し、その保持筒20内に防爆用フィルター21を装填する一方、該主蓋2に、その該排気路用凹溝5bの外端部に、該保持筒20を収容し得る筒状凹部22を設け、該上蓋3を該主蓋2に施したとき、図2に明示したように、該筒状凹部22内に該防爆フィルター保持筒20を挿入した状態の排気構造を有する密閉形鉛蓄電池に構成される。

尚、該外部排気孔3aは、図2に示すように、ノズル状の排気孔とし、その外周に排気チューブ挿入用空間23を設け、該ノズル状排気筒3a′に排気チューブを嵌着し得るようにすることが好ましい。

尚又、電槽4は、その各セル室4b内には、図示しないが、正極板と負極板とこれらの間に保液性に優れたリテーナーマットを介在させて成る極板群が収容され、この極板群に所定量の電解液を吸着させて6個のセルを直列に接続して成る密閉形鉛蓄電池に構成されたものであり、かくして、その電槽4の上面に該主蓋2と該上蓋とを順次熱融着により一体に施すことにより、該蓋1の内側に本発明の排気構造を有する密閉形鉛蓄電池Aが構成される。即ち、図2に示すように、該主蓋2の該排気路用凹溝5bは、その上面開口は、該上蓋3で気液密に閉塞されて排気路5b′に形成され、その排気路用凹溝5bに配設した該凹部8,8,8に、該上蓋3の裏面から下垂する邪魔板18,18,18が夫々臨んだ構造になっているから、電槽4の各セル室4b内に発生し、その該排気筒7の安全弁9から排出したガスは、上面開口が該上蓋3で閉塞された該ガス収容凹面5a、即ち、ガス収容室から該連通開口11を介し該排気路5b′に入り、邪魔板18に衝突し、ガスに含まれる液霧(ミスト)は各邪魔板18に衝突し、該邪魔板18に捕捉され、その下方の凹部8内に溜められ、それより先方へ移動が阻止される。各邪魔板18に衝突後の液霧と分離されたガスは、各邪魔板18の下端を該凹部5の間の空間を迂回して次々と通過するので、その排気路5b′の端部と連通する該外部排気孔3aに達するまでにはガスと液霧は完全に分離され、ガスのみが該外部排気孔3aから外部に排出され、該外部排気孔3aからの漏液防止効果が著しく向上する。
従って、上記の排気構造は、防爆用フィルター21を該排気路5b′の該端部と該外部排気孔3aとの間に介在させた場合は、該防爆用フィルター21が液霧で詰まるまでには相当の時間がかかり、上記従来の排気構造に比し目詰まり防止効果の向上をもたらす。
尚、該排気路用凹溝5bに形成した凹部8に溜まった電解液は、やがて蒸発消失し、或いは微細な結晶となって固化乾燥する。

比較試験例:
図2に示す本発明の排気構造を有する密閉形鉛蓄電池と図2に示す排気構造から下垂する邪魔板18を欠除した排気構造を有する比較用密閉鉛蓄電池とにつき、夫々10%過剰に電解液を注入し、1.2CAにて過充電した。その結果、比較例では、過充電後40分で液漏れを生じたが、本発明の電池では、過充電後50分経過しても該外部排気孔から液漏れがなかった。尚、凹部を形成しない従来構造のものは、20分で液が漏れた。
これから明らかなように、本発明の上記排気構造をもつ密閉形鉛蓄電池では、液漏は遅延され液漏れ防止効果が向上することが確認された。

蓋の分解斜視図を示し、図1(a)は、裏返した状態の上蓋の斜視図であり、図1(b)は主蓋の斜視図。 図1示の蓋を電槽に施した密閉形鉛蓄電池の要部である排気構造の拡大縦断面図。

符号の説明

1 蓋
2 主蓋
3 上蓋
3a 外部排気孔
4 排気孔
4b セル室
5 主蓋の凹面
5a ガス収容凹面
5b 排気路用凹溝
5b′ 排気路
6 区劃壁
7 排気筒
8 凹部
18 邪魔板
20 防護用フィルター

Claims (3)

1. 仕切壁により区画形成された複数個のセル室を有する電槽と、該電槽に施され、各セル室と連通する安全弁付き排気筒を配設された蓋とから成ると共に、該蓋の内側に、これらの排気筒から排気されるガスを導入し、該蓋に設けた外部排気孔に導く排気路を形成して成る密閉形鉛蓄電池において、該排気路の底面に少なくとも1個の凹部を設けると共に、該凹部に蓋の裏面から垂下する邪魔板を臨ませたことを特徴とする密閉型鉛蓄電池。
2. 該蓋は、蓋板の一部を凹面に形成した主蓋と、該凹面に施される上蓋とで構成し、該主蓋はその裏面に、該電槽の各仕切壁に対応する各仕切壁を設けると共に該電槽の夫々のセル室に対応して安全弁付きの排気筒を夫々配設する一方、該凹面を区画壁によりこれら排気筒を囲繞するガス収容室用凹面と該ガス収容室用凹面と内端で連通する排気路用凹溝とに区画形成し、該排気路用凹溝の底面に複数個の凹部を配設したものに構成する一方、該上蓋は、その裏面に該蓋の該排気路用凹溝の外端部に対応する位置に外部排気孔を設けると共に、該排気路用凹溝に配設した各凹部に対応する位置に各邪魔板を突設し、該電槽に施された該主蓋の該凹面に該上蓋を施したとき、該ガス収容室用凹面はその上面が該上蓋により閉塞されると共に、該上蓋に配設の各邪魔板は、該主蓋に配設した各凹部に下垂して臨み、該排気路用凹溝は、その上面が該上蓋により閉塞された該排気路に形成されるようにしたことを特徴とする請求項1に記載の密閉形鉛蓄電池。
3. 該外部排気孔と該排気路の外端部との間に防爆用フィルターを介在せしめたことを特徴とする請求項1又は2に記載の密閉形鉛蓄電池。

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