JPH0845487A

JPH0845487A - 噴出抵抗及び爆発減衰能力を有するバッテリ・カバー、マニホールド・システム並びに電解液位検出システム

Info

Publication number: JPH0845487A
Application number: JP7149164A
Authority: JP
Inventors: Jerome R Heiman; ジエローム・アール・ハイマン; Gerald D Slayton; ジエラルド・デイー・スレイトン
Original assignee: Globe Union Inc
Current assignee: Globe Union Inc
Priority date: 1994-06-15
Filing date: 1995-06-15
Publication date: 1996-02-16
Also published as: EP0692828A3; EP0692828A2; US5549986A

Abstract

(57)【要約】【目的】噴出に対する抵抗及び爆発減衰能力を有する
バッテリ・カバー及びマニホールド・システムを提供す
る。【構成】バッテリ用に複集合マニホールドとカバー
（１０）とを組み合わせたもので、マニホールド間に位
置する爆発減衰機構（３０）にガスの流れを経路により
導くことと、振動、傾斜、過熱、過充電等が原因でカバ
ーと接触する可能性のある電解液をできるだけ多くバッ
テリにもどすように構成したカバーとを特徴とする。カ
バー（１０）内のスプラッシ・バレル（２１、２２、２
３、２４、２５、２６）は独特の酸性溶液レベル・イン
ジケータを備え、マニホールドに接して足（９３）を設
け、マニホールドが誤ってそのほかのカバーと併用され
るのを防止している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般に蓄電池、例えば乗
用車用バッテリやトラック用バッテリの技術に関するも
のであり、特にこのようなバッテリ内で電気化学反応が
起こる際に形成される水素及び酸素の放出流路となると
共に酸性溶液の噴出を抑制するバッテリ用マニホールド
・ベント・キャップ及びカバーに関するものである。更
に具体的には、本発明は、ガスの流れを爆発減衰機構に
導くベント・キャップ・マニホールド、及び電解液を保
持し、確実にバッテリ・セルに戻して、電解液がマニホ
ールドを通過するガスの流れやマニホールドを通過して
爆発減衰排気ポートに至るガスの流れに混入しないよう
にするカバー設計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】乗用車及びトラックに使用されているバ
ッテリ等、従来の鉛蓄電池は一般に、バッテリのハウジ
ング内に配置した多数のセルを備えている。各セルには
通常アノードのバッテリ板とカソードのバッテリ板すな
わちアノード電極とカソード電極とが複数個あり、これ
らバッテリ板の間に隔壁を挟んで、バッテリを製造、使
用する際に起こる化学変化に伴う短絡や好ましくない電
子の流れを防止している。バッテリ板及び隔壁はセル内
の電解液に浸漬してあり、この電解液としては硫酸の水
溶液が最も一般的なものである。アノードのバッテリ板
は一般に酸化鉛で被覆した鉛合金グリッドで構成され、
カソードのバッテリ板も一般にやはり鉛合金のグリッド
を被覆する活性物質として鉛を含む。

【０００３】大半のバッテリ構造では、バッテリのハウ
ジング内に成形可能な樹脂でできた箱状の基台があり、
この中にセルを収納している。ハウジングは一般に水平
断面が長方形であり、ハウジング内の直立した区画がセ
ルになっている。ケーシングにはカバーが設けてあり、
このカバーは端子ブッシングと一連の充填穴を備え、電
解液をセルに追加したり、必要な保守ができるようにな
っている。充填穴から電解液が飛散するのは好ましいこ
とではなく、これを防止するために従来のバッテリでは
ほとんどの場合、なんらかの充填穴キャップを装着して
いた。

【０００４】各バッテリ・セルの起電力は、電気化学反
応を起こすために使用する電気的に活性な基板の化学的
組成によって決まる。前述したような鉛蓄電池について
言えば、各セル当たりの起電力はセルの容積とは無関係
に、通常約２ボルトである。相手先商標製品製造業者
（ＯＥＭ）が製造した車両では、通常、１２ボルトのバ
ッテリを必要とし、そのため今日のバッテリのほとんど
は、セルを６個備えている（６セル×２ボルト／セル＝
１２ボルト）。バッテリ用ハウジングのサイズは、ある
車両を対象とした「外囲容器」に対して選択される。す
なわち、車両メーカーがエンジン区画室にバッテリを収
納することを目的として規定した物理的寸法に対して選
択される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】バッテリの電解液が飛
散したり噴出したりする要因は、車両の通常走行中に発
生する振動や傾斜等を初めとして多数ある。電解液はバ
ッテリの過熱によって漏出することもあり、この問題は
近年、従来のエンジンよりも高温になり易い小型エンジ
ンで特に顕著に発生している。

【０００６】電解液がセルから飛散、噴出するのを防止
することに加えて、バッテリのカバーと充填穴キャップ
とには、別に果たすべき重要な機能がある。これは、充
電及び放電時に化学反応が起こる際に鉛蓄電池からガス
が放出されるために必要となる機能である。充電及び放
電時の化学反応（「化成（ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）」と呼
ばれる）は、バッテリ・メーカー，小売業者、又は車両
メーカーが行う最初の充電時に起こる。また、これらの
反応は、バッテリが正常に作動している間にも起こる。
充電時、放電時の電流が大きいとか温度が変動するとか
等の要因が、ガスの発生速度に影響を与えることもあ
る。鉛蓄電池内では水素と酸素が発生するので、これを
制御することが特に重要である。また、発生した水素及
び酸素のバッテリからの排出を制御し、電解液の漏出、
ハウジングの破損、あるいは特に重要なものとして、ハ
ウジング内での破裂といった結果を引き起こす可能性が
あるハウジング内の圧力上昇を防止することが肝要であ
る。更に、十分にわかっていることではあるが、外部の
火気がガス排出ポートからバッテリ内に侵入するのを防
止することが望ましい。

【０００７】以下で明らかになるように、従来の装置に
は、爆発する可能性のある水素ガスの拡散を許すような
形でバッテリのセルからガスを排出するものが多いこと
が知られている。従来の技術では、爆発減衰要素として
一般に知られている火気や火花の阻止材料をベント・キ
ャップやカバーに使用していることも明らかである。従
来の技術によるベント・キャップの重点は、爆発減衰媒
体を介したガスの通気及び排気にあることがわかる。

【０００８】前に述べた二つの問題、すなわち、電解液
の噴出とガスの発生とは、実際には相互に関連してお
り、効果的なカバー及びベント・システムを製作する場
合に重要である。例えば、電解液のベント・キャップへ
の流入については、いくつかのメカニズムが考えられる
場合がある。振動又は傾斜により電解液がキャップに入
るメカニズムもあれば、ポンピングとよくいわれるメカ
ニズムもある。ポンピングは、バッテリ内で発生したガ
スがセルから気泡となって現われ、この気泡により電解
液が充填穴から押し出されてキャップに流入するもので
ある。電解液が従来のキャップに入ると、排気通路から
外へ出て、バッテリの端子等外部のバッテリ・コンポー
ネントや隣接するエンジンのコンポーネントを破損する
場合がある。

【０００９】相手先製造業者はベント・キャップ及びカ
バーが果たす二重の機能の重要性を認識し始めており、
電解液がセル内に保持されていることを確認するための
試験仕様を多数作成している。このような試験の中に、
振動を与えながらバッテリをその長手方向の中心線を回
転軸として両方向に３５°傾けてみるというものがあ
る。この試験はきわめて厳しいもので、以下に述べるベ
ント構造を持った、従来技術によるバッテリでは、この
試験に合格しない場合が多い。

【００１０】米国特許第３，５９７，２８０号には、ベ
ント・プラグ複数個から成るアセンブリについて記述が
あり、このアセンブリは、独立した三つのコンパートメ
ントに入る三つのベント・バレルを備え、各コンパート
メントは大気に開放されている。

【００１１】米国特許第３，８７９，２２７号に記述の
あるギャング・プラグ（複数の充填穴をベント・キャッ
プ又はマニホールド一つで封止している）は、充填穴用
の下向きバレルとドレイン開口部を中心とする円錐形又
は傾斜した底部とを特徴とし、これらのバレルや底部に
は、セル内に電解液が容易に滴下するように傾斜した突
起部を備えている。

【００１２】米国特許第３，９１５，７５３号及び第
３，９４４，４３７号には、単体セル用の異なる爆発減
衰機構が開示されている。双方の機構とも、バッテリか
ら排出されるガスの流路は曲折している。米国特許第
３，９１５，７５３号に開示されている機構では更に液
体のレベル・インジケータを備えているのに対して、米
国特許第３，９４４，４３７号では、分散材料に触媒を
入れて、バッテリ内で発生する水素と酸素との再結合を
促進するようになっている。

【００１３】米国特許第４，２７８，７４２号では、バ
ッテリのカバーに２個のカバー・コンポーネント間に形
成した複雑な流路を採用している。

【００１４】本出願人が所有する米国特許第４，９１
６，０３４号では、そのほかの爆発減衰用ベント・キャ
ップについて述べている。同特許の装置では、ベント・
キャップに一連のバレルを備え、条片が列状に並んだバ
レルまで横方向に伸び、この条片には多孔質の爆発減衰
材料を使用している。複数の経路によりセルは火炎防止
装置に接続されている。

【００１５】本出願人に譲渡された米国特許第５，２８
４，７２０号には別種のキャップが示されている。同特
許の装置は、傾斜床ドレーンを有するベント・キャッ
プ、バッフル・システム及びバッテリの中心線上方に位
置する爆発減衰機構用のガス流入口を備えている。

【００１６】トラックのバッテリに現在使用されている
バッテリ・カバーには、各バッテリ・セル毎に穴一つ、
計六つの穴を有する成形カバーもある。カバー内にある
水平方向の穴で各セルの上部にある上部空間を相互に連
絡してあり、ガスが破裂抑制機構に向かって流れるよう
になっている。この穴は、成形工程中にロッドを成形型
に貫通させて設ける。各穴毎にネジ込式の充填キャップ
を使用する。カバーには更にこれらの穴を連絡する内部
通路が設けてあり、この内部通路はバッフルを貫通して
爆発減衰機構に至る。この通路には、傾斜した床部と、
開口部１カ所、流出口１カ所が設けられている。前記の
爆発減衰機構は、現在使用されているその他多数の機構
よりも優れているが、ロッドと型との組合せ上の問題か
ら製造するのが困難である。また、ネジ込式キャップに
は集合式システムにみられるような利点がなく、傾斜を
利用して酸性溶液をバッテリに戻す上で通路が必ずしも
効率的ではない。

【００１７】以上挙げた特許では、本項の前半で検討し
た技術上の問題に対する解決策を多数提案しているが、
最も妥当な解決策はまだ確立されていない。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、電解液をバッ
テリに戻りやすくし、排出流路内の飛沫同伴を最小限度
に抑えて複数のバッテリ・セルへの電解液の分散を容易
にするのに適した２分割構造物を具備するベント・キャ
ップ及びカバー構造体を提供するものである。

【００１９】更に具体的に言うと、本発明は、一組の穴
を有する通路を備えたバッテリ用カバーを特徴とし、無
限井及び永続丘（ｉｎｆｉｎｉｔｅｗｅｌｌａｎｄ
ｐｅｒｐｅｔｕａｌｈｉｌｌ）の利点を発揮して、
バッテリの傾斜方向によらず電解液が容易にバッテリに
戻るようにするものである。この通路と関連して、ガス
が爆発減衰機構の方へ逃げ、最終的に外部のベントに到
達するように、一般にバッテリの中心線に隣接して流出
口を設けている。

【００２０】また、本発明は、バッテリ・カバーにある
二つ以上のバッテリ充填穴にはまる集合マニホールドを
特徴としており、このマニホールド又はベント・キャッ
プには、複数あるバッテリ・セルのいずれかで発生する
可能性があるガスを前述した通路に導き、爆発減衰装置
を介してバッテリから逃がすための通路システムを備え
ている。

【００２１】更に、本発明はまったく新しい構造の充填
穴を特徴としており、この構造によれば、酸性溶液がセ
ル内に十分残っているかどうか、又は酸性溶液がセル内
に余分にあるのかどうかの判断が容易になる。

【００２２】また、本発明は、集合ベントキャップがそ
れ専用に構成されたものではないバッテリやカバーと誤
って併用されるのを防止する集合ベントキャップ構造を
特徴としている。この特徴は、一カ所の工場でさまざま
なサイズ、構成のバッテリを製造し、各種集合ベントキ
ャップを利用している生産活動において特に重要であ
る。

【００２３】本発明は、前記特徴を備えるために特別に
設計し、さまざまなサイズ、構成のバッテリに適合させ
たいくつかのコンポーネントを特徴としている。カバー
については、バッテリ内の酸性溶液のレベル・インジケ
ータを充填穴に組み込み、セル内で酸性溶液が不足して
いるのか過剰なのかを簡単に判断できるようになってい
る。カバーはまた、内部通路を備え、この内部通路は図
示した実施例において、長手方向のバッテリ中心線に対
して垂直に延び、内部バッフル・システム及びその両端
に夫々穴１カ所を有している。この穴により、バッテリ
の酸性溶液は、バッテリがある方向に傾斜した場合、通
路に流入し、バッテリ使用中に発生する可能性がある定
常波振動を抑えることができる。バッテリの対向する両
端に開口部があるため、バッテリがどのように傾いて
も、酸性溶液は自由にセル内にもどる。また、酸性溶液
は通路の他端に到達すれば、バッフル・システムを通っ
て流れ、爆発減衰機構に至る放出通路を通過する。開口
部二カ所を有する通路をこのように配置すると、無限井
及び永続丘の利点が発揮され、存在する可能性のあるガ
スと電解液を有効に分離できる。

【００２４】本発明の特徴はまた、少なくとも二つのバ
ッテリ・セルまで延び、セル内で発生する可能性のある
ガスの流れを爆発減衰機構に導くように設計した集合型
マニホールド・ベント・キャップを設けることによって
達成される。一連の開口部によって、マニホールドから
爆発減衰機構とつながった通路にまで及ぶ外部通路を各
セルに接続している。

【００２５】更に、本発明の特徴は、マニホールドの底
部構造を、専用に設計したカバー以外のカバーがついた
マニホールドを製造従事者が使用できないようなものに
することによって達成される。この特徴は、通常一カ所
の工場でさまざまなケーシング、カバー、キャップを製
造する場合、またカバーに不適当なキャップを使用する
と生産上の損害となるような生産活動において特に重要
である。

【００２６】

【実施例】好適実施例の詳細な説明に進む前に、本発明
の適用性及び範囲について、いくつか一般的な説明を行
う。

【００２７】図において、同一のコンポーネントを指す
場合には同一の参照番号を使用する。

【００２８】第一に、本発明の図解は、中央ポスト・バ
ッテリ、すなわち現在ある種のトラック用バッテリと併
用される場合がよくある構造のバッテリと関連させて行
う。しかし、本発明の原理は、側面端子ポスト構造のバ
ッテリや前面端子ポスト構造のバッテリに合わせて簡単
に変更できる。

【００２９】第二に、本発明の図解は、一組の３バレル
・ベント・キャップ又は３バレル・マニホールド（本明
細書では、これら二つの用語を相互に交換できるものと
して使用する）を被せた六つの充填穴を有する６セル・
バッテリと関連させて行う。本発明はセル数の異なるバ
ッテリ、例えば、セル数４個のバッテリやセル数８個の
バッテリ等に合わせて簡単に変更できる。

【００３０】第三に、カバー内の通路及びマニホールド
は共用するのが最適であるが、これらは夫々独立してそ
の他の形式のバッテリに使用することも可能である。例
えば、無限井及び永続丘という考え方を利用した通路
は、傾斜することが少ないバッテリには不必要な場合も
あり、そのほかの形式の脱ガス構造も、本発明の所期の
範囲から逸脱することなく、通路システムと組み合わせ
ることができる。

【００３１】第四に、ベント・マニホールド底部の特定
の構成は、製造の最適化を目的としたものであり、本発
明の範囲を逸脱することなく削除することが可能であ
る。

【００３２】最後に、図示した酸性溶液のレベル・イン
ジケータは、好適なものではあるが、酸性溶液の総封入
量及びガス制御システムが異なるバッテリにも採用でき
る。また、その他の形式の酸性溶液レベル・インジケー
タも、本明細書に図示したバッテリに、本発明の所期の
範囲をなんら逸脱することなく使用できる。

【００３３】本発明の図示した好適実施例について説明
する。図１にカバー・コンポーネントの平面図を示す。
カバー１０は、バッテリ板、隔壁、及び電解液が入った
セル６個を具備する従来のバッテリ・ケーシング（図示
していない）に適している。図示した長方形の構成にお
いて、カバー１０は、カソード端子ポスト１２及びアノ
ード端子ポスト１４を具備している。このバッテリ構成
では、カソード端子ポスト１２とアノード端子ポスト１
４とは一般にバッテリの中心線上にある。この形式の端
子ポスト配置は、一般にトラックのバッテリに使用する
が、その他のバッテリに使用する場合もある。カバー１
０は、通常、従来のバッテリと同じ材料、例えば、鉛蓄
電池の厳しい環境に耐えられるポリエチレンやポリプロ
ピレンからできている。図２及び図３を見ると最もよく
わかるように、カバー１０の縁にリップ部１５を設け、
従来の方法、すなわち、接着剤又は溶着によってプラス
チック製カバーをプラスチック製ケーシングに取り付け
られるようにしている。端子自体は本発明の一部ではな
いため、カバー１０の下方に位置するバッテリ・セルの
電極に端子を取り付ける点については、詳細な説明を省
く。しかし、カソード端子ポスト１２の下方にあるセル
のカソードのバッテリ板は、電気的にカソード端子ポス
ト１２と接続し、アノード端子ポスト１４の下方に位置
するセルのアノードのバッテリ板は同様にアノード端子
ポスト１４と接続されているとここでは理解されたい。

【００３４】図２に明示したように、カバー１０は、６
個のスプラッシ・バレル２１、２２、２３、２４、２
５、２６を具備している。スプラッシ・バレルは独特の
構造を持ち、本発明の独立したコンポーネントになって
いると本明細書では理解されたい。このスプラッシ・バ
レルの特徴については、後で示す図の説明と関連させて
更に詳しく述べることにする。一般に、スプラッシ・バ
レル２１から２６は、上面カバー１０から下方に向か
い、カバーの下方に位置するセル６個のバッテリ・コン
ポーネントの上部の空間まで延びている。６個の充填穴
２１Ｆ、２２Ｆ、２３Ｆ、２４Ｆ、２５Ｆ、２６Ｆを図
１に示す。これらの充填穴は、バレルを貫通して、カバ
ーの上面からバレルの下端部まで延びている。充填穴２
１Ｆから２６Ｆは一般に円柱状であり、カバー１０の上
面から各バレルの底部に位置する狭小部分２８にかけて
断面が減少しているが、バレルの全長にわたって円形断
面でないことは平面図から明らかである。バレルの構造
は、図４を参照すると理解が深まる。

【００３５】図１に示したカバー１０のもう一つの特徴
は、一般に充填穴２３Ｆ及び２４Ｆの中間、カバー１０
の側面３２の近くに位置する爆発減衰機構３０である。
爆発減衰機構３０は、従来の構成になっている場合もあ
り、それ自体の詳細は図示しておらず、本発明の一部で
もない。しかし、爆発減衰機構３０は、爆発減衰材料か
ら成るプラグ及びバッテリ内のガスをプラグの流出口に
通気するのに必要なガス流路を通常具備している。図２
に明示したように、プラグの流出口は爆発減衰機構３０
及び開口部３５から延びる通路３４につながっている。
爆発減衰機構３０とカバー１０の下部にある空間とを接
続してあることが、本発明の重要な特徴であり、説明が
進むにつれてその真価を了解してもらえるものと思う。

【００３６】次に図３について説明する。充填穴２１か
ら２３、端子１２及びリム１５を具備するカバー１０の
底部の一部を示す。また一般にカバーの長手方向の中心
線から横方向に延び、一組の側壁４１及び４３と一組の
端部壁４５及び４７とによって区画されている通路４０
を図示する。通路４０は、カバー１０上部の下面によっ
てその上部（この図では底部）を、また図５に明示した
一般に平坦かつわずかに傾斜した長方形の板５０によっ
てその下部を囲まれている。

【００３７】通路４０は、端部壁４５からほぼ通路４０
の中間点まで延びている第１の分離壁５２を備えた内部
バッフル・システムを含む。通路４０の中間点から短い
傾斜壁５３が側壁４１に向かって延びているが、この側
壁には接触していない。内部バッフル・システムは、端
部壁４７から延び、傾斜した微小部分５６で終了するも
う一つの分離壁５５を備えており、微小部分５６は側壁
４３に向かって延びているがこの側壁には接触していな
い。これらの壁部は、板５０及びカバー１０上部の下面
の間に延びている。

【００３８】図３には一組の開口部５７及び５９を示
す。開口部５７は、側壁４１と分離壁５５及び一般にこ
れと隣接する端部壁４７の間の空間まで延び、開口部５
９は、側壁４１及び分離壁５２と一般にこれと隣接する
端部壁４５との間まで延びている。ガスは開口部５７又
は５９のいずれかに流入した場合、バッフル・システム
を通過し、最終的には、微小傾斜部５３及び５６の間に
位置する開放部６０を通過して、図３にその一部だけを
示した爆発減衰機構３０に向かって流れると、ここでは
述べることができる。図３以外の図と関連させて詳細に
示すように、ガスは更に側壁４３と分離壁５５とによっ
て区画される空間の間を下方に向かって流れ、爆発減衰
機構３０を保持しているチェンバーにつながる開口部６
２に至る。

【００３９】図４から図６を参照しながら、カバー１０
について更に詳しく説明する。断面図は図１の線４−
４、５−５、６−６についてのものである。図４は端子
ポスト１４と、端子ポスト１４の下に位置するセル内の
正のバッテリ板に接続するのに適した、カバー１０の下
に位置する導電性材料６５（通常、鉛）を明示してい
る。図４に詳細に示したのは、充填穴２６Ｆの下に位置
するスプラッシ・バレル２６のコンポーネントである。
特に、このバレルの一部である水平方向延長部分２カ所
の位置に留意されたい。延長部分の一方は底部にあり、
参照番号６８で明らかにしてあり、もう一方は延長部分
６８の上部に位置し、参照番号は７０としてある。これ
ら二つのコンポーネント間の距離は０．３７５インチ
（９．５３ｍｍ）あることが望ましい。カバー１０の下
に位置する充填穴２６Ｆを通してバッテリ（図示してい
ない）の中を見ると、酸性溶液の液位が延長部分６８及
び７０夫々の上になっているのか下になっているのかが
判断できることは、図４を参照することによって了解で
きる。このような観察を行えば、セル内の酸性溶液が所
期の量より不足しているのか（延長部分が両方とも見え
る場合）、過剰なのか（延長部分が両方とも見えない場
合）、それとも適量なのか（上部の延長部分７０は見え
るが、下部の延長部分６８は見えない場合）を判断でき
る。

【００４０】図５は板５０を明示したもので、この板は
カバー１０の上面に対してわずかに傾斜した形で延びて
いる。図５はまた通路４０に通じる開口部５７及び５９
を別の角度から見たところを示している。

【００４１】最後に、図６は、図１０、図１１と関連さ
せてのちに図解する爆発減衰機構３０を収めるチェンバ
７５の断面図を示している。図６には、流出口３５と同
様、通路３４を明示してある。また、この断面図には、
通路４０とチェンバ７５の間にある開口部６２も示して
ある。爆発減衰機構をチェンバ７５に挿入すると、開口
部６２を通過するガスだけでなく、マニホールドについ
ての説明が進むにつれて明らかになる方法で充填穴２１
Ｆから２６Ｆを接続するマニホールドに集まるガスも爆
発減衰機構に流入するとここで述べることができる。開
口部６２を有する第２の通路４０はカバー１０のもう一
方の側にあり、開口部６２もチェンバ７５に延びている
と了解されたい。

【００４２】本発明において有用なマニホールド二つの
うち一方を参照番号９０として図７に示す。マニホール
ド９０は充填穴キャップ２１Ｃ、２２Ｃ、２３Ｃを備え
ており、図示したマニホールドは、図１に示したバッテ
リ・カバー１０の左側部分に使用するものである点に留
意されたい。図７でやはり目につくのは、足９３で、こ
の足はプラスチック製マニホールドとして成形したもの
であり、図８、図９にも示してある。充填穴キャップ２
１Ｃは充填穴２１Ｆに、充填穴キャップ２２Ｃは充填穴
２２Ｆに圧入し、２２Ｃ以降のキャップについても同様
であることは明らかである。またカバー１０の右側部分
にある充填穴２４Ｆから２６Ｆについても同様のマニホ
ールド９０が設けてあることも明らかである。

【００４３】マニホールド９０については、（図９に明
示した）通路９６が特に重要であり、この通路はマニホ
ールドの全長にわたって延び、図７から図９に示したよ
うに、マニホールドの右側に開口端９７を有している。
通路９６を設ける目的は、充填キャップ２１Ｃから２３
Ｃの下にあるセル内で発生する可能性のあるガスを、通
路９６を経由して爆発減衰機構まで運び、開口端９７か
ら排出することである。マニホールド９０を作製する成
形工程では、通路９６の他端９８を超音波で封止し、そ
こからガスが放出するのを防止する。特に図２から明ら
かなように、マニホールド９０がカバー１０の所定位置
にある場合、開口部９７は図１０及び図１１と関連づけ
て後述する爆発減衰機構用受口を区画しているチェンバ
７５の内部にまで延びている。従って、バッテリ内のど
こでガスが発生しようとも、ガスは最も内部にあるセル
２個（充填穴２３Ｆ及び２４Ｆの下部にあるセル）に向
かって流れ爆発減衰機構方向に進んで、開口部３５から
放出する。

【００４４】図７から図９の説明を終了するにあたって
述べておかなければならないが、足９３は、図２で指摘
した受口９９に適合するように特別に製作して、充填穴
キャップ２１Ｃから２３Ｃがスプラッシ・バレル２１か
ら２３にはまるようになっている。受口９９と足９３と
を合わせると、密着してはまるが、マニホールド９０は
受口９９を設けていないその他のバッテリと併用できな
い場合もある。従って、さまざまなカバー、マニホール
ドを含め、各種サイズのバッテリを所与の期間で製造す
る可能性がある工場では特に、製造ミスによるコスト高
を防ぐ必要がある。

【００４５】図１０、図１１に明示した好適な爆発減衰
機構の説明を行う前に、無限井及び永続丘という考え方
について説明する。この用語は、バッテリがある方向に
傾斜している間に通路４０で生じる状況を述べるのに使
用するものである。例えば、バッテリが長手方向の中心
線を軸として縁３２の方向に傾斜したとする。酸性の電
解液は、開口部５７の周囲領域に溜まり、側壁４１と分
離壁５５の間の通路を「登る（ｃｌｉｍｂ）」動きをし
なければ、二つの傾斜部分５３と５６の間の領域６０に
到達できない。酸性溶液は、通路よりも下に位置するセ
ル内の電解液井の中にある。ところで、ガスは、電解液
の妨害を受けることがないうえに、開口部５９と６２の
間には流路が設けてあるため、自由に開口部５９に流入
できる。

【００４６】次に、バッテリがその中心線を軸として、
前述したのとは反対方向に傾斜したとすると、この場
合、現象は逆転する。電解液は、空間６０に達して爆発
減衰機構に流入するために必ず連続した傾斜を登る必要
があるのに対し、ガスは開口部５７があるので開口部６
２に向かって流れることができる。

【００４７】

【発明の効果】いくつかの図面からわかるように、通路
４０内にある狭隘な通路は、通路内の電解液の定常波を
沈静化し、電解液が個々のバッテリ・セルに戻りやすく
する。更に、電解液が噴出して開口部５７又は５９に流
入した場合、当然ながら、電解液は側壁４１及び内部壁
５２と５５によって区画される経路内を、他端にある開
口部に向かって流れ、その結果、電解液がセルに戻るの
を促す働きをする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適実施例によるバッテリ・カバーの
平面図である。

【図２】図１の線２−２に関する部分正面図と部分断面
図である。

【図３】図１に示したカバーを二分割した一方の側の底
面図であり、この部分の底板をガス流路から取り去り、
内部構造を明らかにしてある。

【図４】図１の線４−４に関する断面図である。

【図５】図１の線５−５に関する断面図である。

【図６】図１の線６−６に関する部分断面図である。

【図７】図１のカバーと併用するマニホールドの側面図
である。

【図８】図７に示したマニホールドの底面図である。

【図９】図８の線９−９に関する断面図である。

【符号の説明】

１０カバー１２、１４端子ポスト２１、２２、２３、２４、２５、２６スプラッシ・バ
レル３０爆発減衰機構４０通路４１側壁５２、５５内部壁５７、５９開口部９３足

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ジエラルド・デイー・スレイトンアメリカ合衆国、ウイスコンシン・53172、サウス・ミルウオーキ、セント・シルベスター・ドライブ・721

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電解液を入れた複数のセルを有するバッ
テリ・ケーシング用のバッテリ・カバーであって、カバ
ーが長手方向の軸と前記長手方向の軸に平行な一本の直
線上に間隔をおいて配置した複数のセル用充填穴とを有
し、かつ上面及び下面と内部に設置した爆発減衰機構と
を有すると共に前記爆発減衰機構の近くから排気通路が
延びており、カバーが更に、前記下面に接して配置した
少なくとも一本の細長い通路を備え、かつ前記爆発減衰
機構と気体で連結するところの間隔を隔てた一組の流入
開口部と一つの流出開口部とを備えており、前記の細長
い通路が前記長手方向の軸に対して垂直に配置されるこ
とを特徴とするバッテリ・ケーシング用バッテリ・カバ
ー。
【請求項２】相互に隔たった平行な二本の細長い通路
を備えており、各通路が前記爆発減衰機構と気体で連絡
することを特徴とする請求項１に記載のカバー。
【請求項３】複数の流入開口部が前記の細長い通路の
対向する端部近くに位置することを特徴とする請求項１
に記載のカバー。
【請求項４】細長い各通路が夫々、前記流入開口部か
ら前記流出開口部への電解液の流れを最小限に抑えるよ
うに適合された内部バッフル・システムを具備すること
を特徴とする請求項１に記載のカバー。
【請求項５】細長い各通路が夫々、間隔をおいて配置
した一組の細長い側壁と前記側壁につながる一組の端部
壁とカバーの下面と一枚の板状部材とによって指定され
ることを特徴とする請求項１に記載のカバー。
【請求項６】スプラッシ・バレルを各充填穴の下部に
一つずつ設け、前記各スプラッシ・バレルが夫々ケーシ
ング・セル内の電解液の液位を表示する手段を具備する
ことを特徴とする請求項１に記載のカバー。
【請求項７】前記電解液位表示手段が、前記カバーの
前記下面から隔たった前記スプラッシ・バレルの端部に
位置する第１の水平レッジと、前記第１の水平レッジと
前記カバーの前記下面との中間に位置する第２の水平レ
ッジとを具備することを特徴とする請求項６に記載のカ
バー。
【請求項８】電解液を入れた複数のバッテリ・セルに
分割された直方体ケーシングを具備するバッテリ・ケー
シング用のカバーであって、カバーが、間隔をおいて配
置した端子ポストと前記各セルに夫々一つずつ割り当て
られるところの一列に配置した複数の充填穴とを具備
し、又、流入口及び流出口を有する爆発減衰機構を具備
し、カバーが更に前記カバーの下面に接し、かつ一つの
セルの上部に位置する少なくとも一つの細長い通路を備
え、前記の細長い通路が前記一列に配置した複数の充填
穴を通過する一本の直線に対して垂直に配置され、各通
路が、その長さ方向に間隔をおいて配置され、前記爆発
減衰機構の流入口と気体で連絡するところの一対の流入
開口部と一つの流出開口部とを有することを特徴とする
バッテリ・ケーシング用カバー。
【請求項９】複数のバッテリ充填穴を具備するバッテ
リ・カバーと、細長い本体及び前記充填穴に密接に挿入
するように適合された一般的に円柱状である複数の継手
を具備するマニホールドとからなるシステムであって、
一本の通路が前記マニホールドの長さ方向に延び、一端
で開放し、かつ前記各バレルと気体で連絡することを特
徴とするバッテリ・カバー及びマニホールド・システ
ム。
【請求項１０】バッテリ・コンポーネント用容器と前
記容器用のカバーとを具備するバッテリ用の電解液液位
検出システムにおいて、前記カバーにある充填穴及び前
記充填穴から前記容器内に延びるバレルとを具備し、前
記バレルが夫々下端と前記下端とから延び、前記カバー
に平行な第１のレッジと前記バレルの中間位置から延び
る第２のレッジとを具備することを特徴とする電解液位
検出システム。