JP7151080B2 - 鉛蓄電池 - Google Patents
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Description
A-1.構成:
(鉛蓄電池100の構成)
図1は、本実施形態における鉛蓄電池100の外観構成を示す斜視図であり、図2は、図1のII-IIの位置における鉛蓄電池100のYZ断面構成を示す説明図であり、図3は、図1のIII-IIIの位置における鉛蓄電池100のYZ断面構成を示す説明図である。なお、図2および図3では、便宜上、後述する極板群20の構成が分かりやすく示されるように、該構成が実際とは異なる形態で表現されている。各図には、方向を特定するための互いに直交するXYZ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Z軸正方向を「上方向」といい、Z軸負方向を「下方向」というものとするが、鉛蓄電池100は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。また、上下方向(Z軸方向)は、特許請求の範囲における第1の方向に相当し、上方向(Z軸正方向)は、特許請求の範囲における第1の方向の一方側に相当し、下方向(Z軸負方向)は、特許請求の範囲における第1の方向の他方側に相当する。
筐体10は、電槽12と、蓋14とを有する。電槽12は、上面に開口部を有する略直方体の容器であり、例えば合成樹脂により形成されている。蓋14は、電槽12の開口部を塞ぐように配置された部材であり、例えば合成樹脂により形成されている。蓋14の下面の周縁部分と電槽12の開口部の周縁部分とが例えば熱溶着によって接合されることにより、筐体10内に外部との気密が保たれた空間が形成されている。筐体10内の空間は、隔壁58によって、所定方向(本実施形態ではX軸方向)に並ぶ複数の(例えば6つの)セル室16に区画されている。以下では、複数のセル室16が並ぶ方向(X軸方向)を、「セル並び方向」という。また、図1等に示すように、蓋14が電槽12の上側に位置するように配置されたときの鉛蓄電池100の姿勢を、「正規姿勢」といい、蓋14が電槽12の下側に位置するように配置されたときの鉛蓄電池100の姿勢(図1等に示す鉛蓄電池100を上下反転させた姿勢)を、「倒立姿勢」という。以下の説明では、特に言及しない限り、鉛蓄電池100が正規姿勢であることを前提とするものとする。蓋14の詳細構成については後述する。
極板群20は、複数の正極板210と、複数の負極板220と、セパレータ230とを備える。複数の正極板210および複数の負極板220は、正極板210と負極板220とが交互に並ぶように配置されている。以下では、正極板210と負極板220とを、まとめて「極板210,220」ともいう。
正極側端子部30は、筐体10におけるセル並び方向の一方側(X軸負方向側)の端部付近に配置されており、負極側端子部40は、筐体10におけるセル並び方向の他方側(X軸正方向側)の端部付近に配置されている。
図2および図3に示すように、蓋14は、いわゆる二重蓋構造の蓋体であり、中蓋300と上蓋400とを備える。中蓋300と上蓋400との間には蓋14の内部空間が形成されている。図4は、中蓋300を上側(上蓋400側)から見たXY平面構成を示す説明図であり、図5は、上蓋400を下側(中蓋300)から見たXY平面構成図である。また、図6は、中蓋300と上蓋400との内部構成を示す斜視図である。但し、図6では、便宜上、中蓋300から上蓋400が分離された状態が示されており、また、中蓋300および上蓋400のうち、一の区画室500を構成する部分だけが示されている。図7は、図6のVII-VIIの位置における蓋14のXZ断面構成を示す説明図である。但し、図7には、図6に示す上蓋400が中蓋300の上に配置された状態のときの蓋14のXZ断面構成が示されている。
蓋14の内部空間は、隔壁506によって、セル並び方向に並ぶ複数(セル室16の数と同数)の区画室500に区画されている。各区画室500は、複数のセル室16のうちの1つに対応しており、その対応しているセル室16の真上に位置している。以下、具体的に説明する。
各区画室500内には、注液室510と、セル連通個室520と、排気流路530とが含まれる。また、セル並び方向(X軸方向)の端に位置する区画室500(以下、「端側区画室500」という)には、さらに、集中排気室540が含まれる(図2、図3および図7参照)。
図2および図3に示すように、注液室510は、電槽12の各セル室16に電解液18を注液するための空間である。具体的には、注液室510は、上下方向視(Z軸方向視)の形状が略円筒状である注液側壁512に囲まれた空間である。図4および図6に示すように、中蓋本体302の上面における中蓋周壁304内には、中蓋注液側壁312が中蓋本体302から上側に突出するように形成されている。中蓋注液側壁312の上下方向視の形状は、略円筒状である。また、中蓋本体302の上面における中蓋注液側壁312内には、中蓋本体302を上下方向に貫通する注液孔311が形成されている。注液孔311から電槽12のセル室16に電解液18を注液することができる。一方、図5および図6に示すように、上蓋本体402の下面における上蓋周壁404内には、中蓋注液側壁312に対向する位置に、上蓋注液側壁412が上蓋本体402から下側に突出するように形成されている。上蓋注液側壁412の上下方向視の形状は、略円筒状である。中蓋注液側壁312と上蓋注液側壁412とが熱溶着により接合されることによって注液側壁512が構成されており、これにより、蓋14の内部に注液室510が形成されている(図2および図3参照)。
セル連通個室520は、連通孔(後述の排気孔328や還流孔330)が形成されており、該連通孔を介してセル室16に連通している空間である。具体的には、セル連通個室520は、隔壁506と排気側壁522とに囲まれた空間であり、セル連通個室520の上下方向視の形状は略台形である。図4および図6に示すように、中蓋本体302の上面における中蓋周壁304内には、中蓋隔壁306とともに略台形の隔壁を構成する中蓋排気側壁322が中蓋本体302から上側に突出するように形成されている。一方、図5および図6に示すように、上蓋本体402の下面における上蓋周壁404内には、中蓋排気側壁322に対向する位置に、上蓋隔壁406とともに略台形の隔壁を構成する上蓋排気側壁422が上蓋本体402から下側に突出するように形成されている。中蓋排気側壁322と上蓋排気側壁422とが熱溶着により接合されることによって排気側壁522が構成されており、これにより、蓋14の内部にセル連通個室520が形成されている(図2、図3および図7参照)。但し、図6に示すように、中蓋隔壁306と中蓋排気側壁322との間に第2の切り欠き部321が形成されており、上蓋隔壁406と上蓋排気側壁422との間には切り欠き部が形成されていない。このため、セル連通個室520は、第2の切り欠き部321を介して排気流路530に連通している。セル連通個室520は、特許請求の範囲における連通室に相当し、隔壁506と排気側壁522とは、特許請求の範囲における側壁に相当し、第2の切り欠き部321は、特許請求の範囲における通気孔に相当する。
図2および図3に示すように、集中排気室540は、各端側区画室500内において、注液室510とセル連通個室520との間に位置している。集中排気室540は、集中排気側壁542に囲まれた空間であり、上下方向視の形状は略円状である。具体的には、図4および図6に示すように、中蓋本体302の上面には、中蓋注液側壁312側に第3の切り欠き部341が形成された略円弧状の中蓋集中排気側壁342が中蓋本体302から上側に突出するように形成されている。一方、図5および図6に示すように、上蓋本体402の下面には、中蓋集中排気側壁342に対向する位置に、略円筒状の上蓋集中排気側壁442が上蓋本体402から下側に突出するように形成されている。上蓋集中排気側壁442には、上述の排出口405に連通するダクト443が形成されている。中蓋集中排気側壁342と上蓋集中排気側壁442とが熱溶着により接合されることによって集中排気側壁542が構成されており、これにより、蓋14の内部に集中排気室540が形成されている(図2および図3参照)。また、集中排気室540には、図示しないフィルタが配置されており、排気流路530から第3の切り欠き部341を介して中蓋集中排気側壁342内に侵入したガスGは、フィルタを介して上蓋集中排気側壁442側に侵入し、排出口405を介して、鉛蓄電池100(蓋14)の外部に排出される。
図6に示すように、排気流路530は、第2の切り欠き部321を介してセル連通個室520に連通するとともに、排出口405に連通している。具体的には、端側区画室500では、排気流路530は、集中排気室540に直接連通しており、さらに、集中排気室540を介して排出口405に連通している。端側区画室500では、排気流路530は、第2の切り欠き部321から、排気側壁522の外周に沿って回り込み、セル連通個室520と集中排気室540との間を通過し、さらに、注液室510の外周に沿って回り込み、集中排気室540の第3の切り欠き部341に至るように延びている。排気流路530は、特許請求の範囲における外部流路に相当する。
鉛蓄電池100が倒立姿勢になると、セル室16内の電解液18がセル連通個室520に形成された連通孔(排気孔328や還流孔330)を介してセル連通個室520内に流れ込み、セル連通個室520内における電解液18の水位が上昇する。そして、電解液18の水位がセル連通個室520に形成された第2の切り欠き部321に達すると、電解液18が第2の切り欠き部321を介してセル連通個室520の外部(排気流路530)に流出するおそれがある。
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。
Claims (3)
- 第1の方向の一方側に開口を有するとともに、前記開口に連通する収容室が形成された電槽と、
前記電槽の前記収容室に収容された正極および負極と、
前記電槽の前記開口を塞ぐように配置され、外表面に排出口が形成された蓋と、を備え、
前記蓋の内部には、
前記収容室との間の仕切壁と、前記仕切壁と前記第1の方向に互いに対向する対向壁と、前記仕切壁と前記対向壁とをつなぐ側壁と、に囲まれた連通室と、
前記側壁を介して前記連通室と隣り合うとともに、前記蓋の前記排出口に連通する外部流路を形成する外部流路形成部と、が形成されており、
前記仕切壁には、前記収容室に連通する連通孔が形成されており、
前記側壁には、前記外部流路に連通する通気孔が形成されており、
前記連通室には、前記通気孔に連通し、かつ、前記通気孔より前記第1の方向の他方側に位置する内部流路を形成する内部流路形成部が備えられており、
前記内部流路形成部の少なくとも一部の表面は、凹凸部を有することにより、前記内部流路形成部の他の部の表面よりも表面粗さが大きくなっている、鉛蓄電池。 - 請求項1に記載の鉛蓄電池であって、
前記内部流路形成部の少なくとも一部の表面は、前記凹凸部を有することにより、前記外部流路形成部よりも表面粗さが大きくなっている、鉛蓄電池。 - 請求項1または請求項2に記載の鉛蓄電池であって、
前記内部流路形成部は、前記仕切壁から離間した位置に配置された流路壁を含んでおり、
前記流路壁の少なくとも一部の表面は、前記凹凸部を有しており、
前記仕切壁の表面は、前記凹凸部を有しない略平坦である、鉛蓄電池。
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