JPS6319752A

JPS6319752A - 保護シ−ルドを備えた蓄電池

Info

Publication number: JPS6319752A
Application number: JP62060888A
Authority: JP
Inventors: カール　ジェイ　アブラハム; マルカム　ニューマン; スタンリィ　ビンドマン
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-07-07
Filing date: 1987-03-16
Publication date: 1988-01-27
Also published as: CA1284174C; US4699855A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は蓄電池、−層詳しくは、蓄電池が爆発したとき
の保護手段に関する。

たいていの自動車で使用されているような蓄電池は多数
の電解セルを包含する。これらのセルは金属電極と電解
液（代表的には硫酸）とを包含する。このような蓄電池
を使用する場合、電池ケーシング内に水素ガスと酸素ガ
スが発生する。ケーシング内のガスの発生によって圧力
か上昇するのを抑えるべく、電池ケーシングの頂壁に各
セル毎にそれを覆って位置する通気キャップを設けてい
るのか普通である。電池ケーシング内に発生した水素、
酸素の各ガスは通気キャップを通して大気中に逃がすの
である。

蓄電池に伴なう問題としては、蓄電池近くで火花あるい
は火炎か生じたとき、通気中の水素か点火し、それが通
気キャップを通じて電池ケーシングの内部に伝帳し、ケ
ーシング内で水素の爆発が起きる可能性かある。この爆
発で蓄電池の頂壁が破損した場合には、頂壁の破片が周
辺で作業している人間に当たったり、硫酸をあびせかけ
たりして傷を負わせることになる。

この問題を回避する試みかいくつかなされているが、そ
の１つては、通気キャップに火炎阻止能力を与えること
か提案された。火炎阻止手段の目的は通気キャップを通
して、火炎が電池内部に伝帳するのを防ぐことにある。

このｊうな通気キャップのいくつかの例か米国特許第４
，０９１゜１８０号、同第４，１０７，３９９号、同第
４゜２９４．８９６号および同第４，３１７゜８６８号
に示されている。

しかしなから、火炎阻止式通気キャップは上記の問題を
完全に解決しているわけてはない。その理由としては、
あらゆる状況において常に有効に作用するというわけで
はないということがある。

さらに、たとえば、成る電極を対応した導線に接続した
ときにその接続部がゆるいなどの理由によって、蓄電池
それ自体の内部で火花が発生するということがある。し
たがって、蓄電池の潜在的な爆発を処理する他の方法が
示唆された。米国特許第４，１６８，３５０号が耐爆発
性の電池カバーを開示している。米国特許第４，２４５
゜ｏｉｏ号および同第４，２５０，２３２号のそれぞれ
か弱体化した破裂領域を電池ケーシングに設け、爆発が
生じたときに電池ケーシングの破損を制御しようという
提案を示している。これらの設計も完全に成功している
わけてはない。たとえば、爆発の生じた電池は常に破裂
領域で破損するとは限らず、他の予想もしない部位で破
損することがある。

電池爆発の問題を解決しようとする他の試みては、電池
内に熱吸収材料を設けたり（米国特許第４，１６９，９
１８号）、電池内に圧縮性材料を設けたり（米国特許第
３，８４６，１７８号）している。

本発明は、蓄電池の爆発を完全に防ぐということが予測
し得る限り将来にわたって不可能であるという認識に基
づいている。したがって、本発明の目的は電池のそばあ
るいはその付近で作業している人間に対する電池爆発の
危険性を最小限に抑えるということにある。

この目的を達成すべく、本発明によれば、電池ケーシン
グの頂壁上方に保護シールドを設置し、酸のｏｎ霧とケ
ーシンク頂壁の破片の両方をそらせ、電池付近にいる人
間にそれが当らないようにした。

本発明の別の目的は、頂壁上方に隔たり、爆発時に下方
に生じた圧力を側方へ流し、電池付近の人間に対する危
険を最小限に抑えるが、あるいは排除する保護シールド
を提供することにある。

本発明のまた別の目的は、その実施例の１つとして、電
池ケーシングの頂壁と一体に形成した保護シールドを提
供することにある。

本発明のまたさらに別の目的は、別の実施例によれば、
標準型蓄電池の製作になんらの変更を施す必要なしに蓄
電池に取り付けることのできる別体の部材としての上記
保護シールドを提供することにある。

本発明の他の目的、特徴は添付図面に関連した以下の説
明から明らかとなろう。

本発明を説明すべく選んだ一実施例が第１図から第３図
に示しであり、ここでは、蓄電池４０は２つの側壁４１
と、２つの端壁４２とを有しくそれぞれ１つずつが第１
図に示しである）、さらに、頂壁４３を有するケーシン
グを包含する。頂壁はケーシングのキャップの一部をな
しており、このキャップは頂壁の周縁から垂れ下かった
リップ４４を有する。リップ４４はケーシングの側壁、
端壁４１．４２の上端を緊密に受は入れる寸法となって
いる。リップはその内面と側壁、端壁の外面の間に塗布
した通出な接着剤４５によって恒久的に固定される。キ
ャップとケーシングの残部とを恒久的に連結すべく、リ
ップ、側壁、端壁に相互錠止要素か設けである。この実
施例ては、相互錠止要素はリップ４４の内面から内方に
突出する鋭い隆起４６を包含し、この隆起は側壁、端壁
４１．４２の外面に形成した協働溝４７にスナップ嵌合
する。頂壁４３には２つの電池端子４日（第２図に１つ
だけ示す）か直立しており、これは電池ケーブル・クラ
ンプに連結する。さらに、電池の個々のセル５０のため
のガス通気手段を囲むカバー４９か設けである。便宜上
、セル５０の区画室は第２図では空の状態で示しである
が、これらの区画室か普通の電極と電解液を収容してい
ることは了解されたい。

本発明によれば、頂壁４３はカバー５３と一体に形成し
であり、このカバーはほぼ逆Ｕ字形の横断面を有する。

この実施例ては、カバーは半円筒形となっているが、他
の逆Ｕ字形、たとえば、逆雨樋形あるいは逆Ｖ字形を使
用することもてきる。好ましくは、頂壁４３、カバー５
３およびリップ４４は成形プラスチックの一体片として
形成する。望ましくは、補強ウェブ５４かカバー、頂壁
の中間点てそれを横切って延び、カバーと頂壁の問いっ
ばいに延在している。ウェブ５４はそこを横切ってガス
か流れるように孔５５を備える。このウェブは頂壁、カ
バーと一体に成形してもよい。もちろん、カバー２０は
無孔であって、ケーシングの破片、酸か電池爆発の際に
カバーを通過てきないようにしなければならない。

この保護カバー５３を備えた電池４０が爆発して頂壁４
３か破損した場合、カバー５３は頂壁の破片や吹出した
硫酸か電池付近にいる人間に達するのを阻止することに
なる。しかも、爆発圧力は、頂壁４３とカバー５３の間
に空間からカバーの開放端を通って、すなわち、カバー
の端縁５６を越えて長手方向に流れることができるので
、容易に軽減する。頂壁のどこが破損しようとも、爆発
ガスは破損個所に最も近いカバーの開放端を通って流出
し、そしてまた、孔５５を通ってカバーの他の開放端に
流れることができる。自動車にある普通の設置くぼみ内
にこの蓄電池を設置した場合、爆発圧力およびカバーの
端を通ワて外部に流出する電池破片か電池付近にいる作
業員になんらかの大きな障害を与えることはない。

キャップ４３．４４．５３をケーシングの側壁４１、端
壁４２に接着踊４５および相互錠止要素４６．４７によ
って固着することにより、爆発によってキャップ全体か
吹き飛ばされることはない。電池ケーブルはカバー５３
の開放端を通して端子４８に取り付けることがてきる。

あるいは、端子を電池の側壁あるいは端壁の１つに設置
してもよい。

上述の実施例においては、保護カバー５３か電池ケーシ
ングの頂壁４３と一体となっているが、第４図から第７
図に鎖線で示すように別体の部材とし、頂壁１１、側壁
１２、端壁１３および底壁１４を有するケーシングを包
含する普通の平行六面体の蓄電池１０に用い得るように
してもよい。

頂壁１１からは２つの電池端子１５が直立しており、こ
れは電池ケーブル・クランプと連結するようになってい
る。また、電池の個々のセルのためのガス通気手段を囲
む２つのカバー１６が設けである。

この実施例を説明するのに選んだ保護シールドは、ほぼ
逆Ｕ字形１図示例では、ほぼ半円筒形のカバー２０を包
含する。ここで再び、カバーは他のほぼＵ字形を持って
もよい。カバーは普通の要領で、たとえば、最初扁平な
薄板金片を図示形状の曲げて作ってもよい。好ましくは
、カバー２０は成形プラスチックで作る。いずれにして
も、カバーの材料か成る程度の可撓性を有し、異なった
幅の電池に適合できるようにすることか大事である。カ
バー２０の長さは現在市販されている自動車のあらゆる
、あるいは、たいていの蓄電池の頂壁１１を完全に覆え
るようになっていなければならない。もちろん、カバー
２０は無孔でなければならない。こうすれば、爆発時に
ケーシングの破片や酸かカバーを通過てきない。

カバー２０の長子方向中心付近て、カバーの上部領域を
横切ってウェブ２１か形成しである。このウェブ２１は
、特にプラスチッつて作った場合、カバーを補強するの
に役立つ。しかしながら、ウェブかカバーの上部領域に
のみ設けであるので、ウェブ２１とカバーの長手方向縁
２２の間でカバーの側部の可撓性を損なうことはない。

カバーの側部の内面ｂ１ら内方にリブ２３か突出してお
り、これらのリブ２３は電池に対してカバーを位置決め
するのに役立つ。この実施例ては、カバー２０の各側部
に沿って４つのリブ２３か設けである。カバーを成形プ
ラスチッつて作った場合、カバー２０、ウェブ２１およ
びリブ２３は一体に形成することかてきる。好ましくは
、各リブは段付き形態を有し、頂壁１１と側壁１２の１
つか出会うケーシング角隅に順応てきるようにする。特
に、各リブ２３の１つの面２４（第６図）はケーシング
の頂壁１１に着座し、この面２４に直角の別の面２５が
ケーシングの側壁１２に着座する。頂壁１１に着座した
とき、リブ２３はカバー２０を頂壁上方に隔てておくの
に役立つ。側壁１２に着座したとき、リブ２３はカバー
の長手方向縁２２を側壁１２から敲しておくのに役立つ
。さらに、リブ２３の段付き形態をカバーの長手方向縁
２２上方に位置させたので、これら長手方向縁は、カバ
ーを電池上の所定位置においたときに電池の頂壁１１の
下方に位置する（第６図、第７図参照）。

カバー２０の各長手方向縁２２には一連の間隔を置いた
タブ２８が形成しであり、各タブは孔２９を有する。可
撓性のある紐３０か設けであり、各組は各端のところに
フナツブファスナ式のステム３１を備えており、このス
テムの自由端は拡大へラド３２となっている。各タブ２
８の孔２９の直径はヘッド３２の直径より小さくなって
いる。しかしながら、カバー材料の固有の可撓性の故に
、第６図で最も良くわかるように、ヘッド３２を孔２９
にスナップ嵌合させて紐３０をタブ２８に連結すること
かできる。紐３０が電池上にカバーを保持するように示
しであるが、カバーを電池にしっかり取り付けて爆発力
によっても吹き飛ばされないようにてきるものであれば
、他の形式の保持手段も使用てきる。また、上述したス
ナップファスナ２８．２９．３１．３２以外のファスナ
を使用して紐３０をカバー２０に結合することもできる
。

電池１０にカバー２０を取り付けたい場合、まず、カバ
ー２０を電池ｌＯの上に首き、リブ２３の面２４を電池
の頂壁１１上に乗せる。電池が比較的幅の広いものであ
る場合、カバーを軽く外方へ広げ、リブ２３の面２５を
電池側壁１２と係合さセル。電池が比較的幅が狭い場合
には、カバーの側部を内方に押して面２４を頂壁１１と
係合さセル。次に、紐３０を上述のスナップファスナに
よってカバー２０に取り付ける。特に、紐３０の一端に
あるヘッド３２をタブ２８の１つにある孔２９に押し通
す。次に、紐を電池の１つの側壁１２に沿って引き下し
、底壁１４にまわし、他方の側壁１２に沿って引き上げ
、この紐の反対端にあるヘッド３２をカバーの他の長手
方向縁２２に沿っである１つのタブ２８の孔２９に押し
通す。好ましくは、紐３０は弾性材料で作り、リブ２３
を緊密に引張って電池と係合するようにする。すべての
紐３０をタブ２８に取り付けたならば、カバー２０か完
全に電池ｌＯ上に取り付けられたことになる。

上述したようにかつ第５図から第７図に示すようにカバ
ー２０が電池上の所定位置にある場合、万が一電池が爆
発して頂壁１１か破損したならば、カバー５３と同様に
カバー２０は頂壁の破片、噴霧Ｖ＆酸が電池付近の人間
に到達するのを防ぐことになる。一方、爆発の圧力は容
易に軽減される。圧力がカバーの下方を長手方向に流れ
、°カバーの開放端を通って、すなわち、カバーの端縁
３３を越えてなんら障害なしに流出し得るからである。

さらに、この場合、カバーの長手方向縁２２か電池の側
壁１２から隔たっているので、爆発圧力は、カバーの下
方から電池のカバー、側壁１２の側部間を下方に流出す
ることによっても軽減する。

上述したように、別体のカバーは異なった寸法の電池に
使用できる万溌力へ−である。所望ならば、別体のカバ
ーを成る特定の寸法の電池て使用するように作ってもよ
い。この場合、カバーは可撓性である必要はない。異な
った幅の電池に組込むのに調節する必要かないからであ
る。また、普通、電池はその頂壁に安全警告文を印刷し
ているということも言っておかなければならない。しか
しながら、頂壁の面間を成る程度ガス通気口および端子
か占有しているのでこのような警告文のためのスペース
は限られる。本発明は、現在電池頂縁壁に印刷し得る警
告文より多い量の警告文を受は入れることのできるなん
ら障害のないスペースをカバー５３．２０の外面か与え
るという利点を有する。

本発明を好ましい形態についてのみ図示し、説明してき
たが、発明の精神の内に含まれ得る範囲内で多くの変更
か可衡である。したかって、本発明は特許請求の範囲に
記載した定義によって限定する点を除いていかなる特定
の形ｙ８あるいは実施例にも限定されないということは
了解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による保護シールドを有する蓄電池の一
実施例の斜視図である。第２図は第１図の２−２線に沿った断片横断面図である
。第３図は第２図の一部に類似した図であり、部品の分離
状態を示す図である。第４図は許通の蓄電池と本発明による別体の保護シール
ドを示す別の実施例の展開斜視図である。第５図は地区天地に装着した保護シールドの頂面図であ
る。第６図は蓄電池上に装着した保護シールドを示す端面図
である。第７図は第５図の７−７線に沿った縦断面図である。図面において、１０・・・蓄電池、１１・・・頂壁、１
２・・・側壁、１３・・・端壁、１４・・・底壁、１５
・・・電池端子、１６・−・カバー、２０・・・カバー
、２１・・・ウェブ、２３・・・リブ、２８・・・タブ
、２９・・・孔、３０・・・紐、３１・・・ステム、３
２・・・ヘット、４ｏ・・・蓄電池、４１・・・側壁、
４２・・・端壁、４３・・・頂壁、４４・・・リップ、
４５・・・接着剤、４６・・・隆起、４７・・・溝、４
８・・・電池端子、４９・・・カバー、５０・・・セル
、５３・・・カバー、５４・・・ウェブ、５５・・・孔

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、頂壁を包含する外側ケーシングと、ほぼ逆Ｕ字
形の横断面を有し、前記頂壁を覆って位置するカバーと
、このカバーを前記外側ケーシングに取り付けた保持手
段とを包含することを特徴とする蓄電池。
（２）、特許請求の範囲第１項記載の蓄電池において、
カバーの両端が開いており、カバーと頂壁の間の空間に
あるガスがカバーの開放端を通して大気に流れるように
なっていることを特徴とする蓄電池。
（３）、特許請求の範囲第１項記載の蓄電池において、
カバーの長さおよび幅が前記外側ケーシングの長さおよ
び幅にほぼ等しいことを特徴とする蓄電池。
（４）、特許請求の範囲第１項記載の蓄電池において、
カバーがほぼ半円筒形となっていることを特徴とする蓄
電池。
（５）、特許請求の範囲第１項記載の蓄電池において、
カバーが無孔であることを特徴とする蓄電池。
（６）、特許請求の範囲第１項記載の蓄電池において、
カバーおよびケーシング頂壁が成形プラスチックの一体
片として一体に形成してあることを特徴とする蓄電池。
（７）、特許請求の範囲第６項記載の蓄電池において、
外側ケーシングが側壁と端壁とを包含し、保持手段がケ
ーシング頂壁から垂れ下がったリップを包含し、このリ
ップ内に前記側壁、端壁の上端が入れ子になっており、
さらに、リップを前記側壁、端壁に取り付ける手段を包
含することを特徴とする蓄電池。
（８）、特許請求の範囲第７項記載の蓄電池において、
取付手段が接着剤であることを特徴とする蓄電池。
（９）、特許請求の範囲第７項記載の蓄電池において、
取付手段がリップの内面と側壁、端壁の外面によって担
持された相互錠止要素であることを特徴とする蓄電池。
（１０）、特許請求の範囲第１項記載の蓄電池において
、カバーが外側ケーシングから別体の部材であり、また
、ケーシング頂壁上方にカバーを隔てている位置決め手
段を包含することを特徴とする蓄電池。
（１１）、特許請求の範囲第１０項記載の蓄電池におい
て、位置決め手段がカバーの内面から突出し、外側ケー
シングの頂壁上に着座していることを特徴とする蓄電池
。
（１２）、特許請求の範囲第１１項記載の蓄電池におい
て、保持手段が位置決め手段をケーシング頂壁に対して
保持していることを特徴とする蓄電池。
（１３）、特許請求の範囲第１０項記載の蓄電池におい
て、位置決め手段が外側ケーシングの側壁にも着座して
おり、カバーの長手方向縁をケーシング側壁から隔てて
いることを特徴とする蓄電池。
（１４）、特許請求の範囲第１３項記載の蓄電池におい
て、位置決め手段がカバーの長手方向縁に関して位置決
めしてあり、この位置決め手段が外側ケーシングの頂壁
、側壁と係合したときに、カバーの長手方向縁がケーシ
ング頂壁のレベルの下方になるようにしたことを特徴と
する蓄電池。
（１５）、特許請求の範囲第１３項記載の蓄電池におい
て、位置決め手段がリブであり、各リブが、外側ケーシ
ングの頂壁と側壁が出会う角隅に順応する段付き形態を
有することを特徴とする蓄電池。
（１６）、特許請求の範囲第１０項記載の蓄電池におい
て、カバーが可撓性であることを特徴とする蓄電池。
（１７）、特許請求の範囲第１０項記載の蓄電池におい
て、保持手段がカバーの各長手方向側面から外側ケーシ
ングの側壁、底壁まわりに延びる要素を包含することを
特徴とする蓄電池。
（１８）、特許請求の範囲第１７項記載の蓄電池におい
て、前記要素が紐であり、さらに、この紐をカバーの両
長手方向側面に連結する留め手段を包含することを特徴
とする蓄電池。
（１９）、特許請求の範囲第１８項記載の蓄電池におい
て、紐が可撓性がありかつ弾力性のある材料で作ってあ
ることを特徴とする蓄電池。
（２０）、特許請求の範囲第１項記載の蓄電池において
、位置決め手段がカバーから内方へ突出するリブであり
、カバーおよびリブが成形プラスチックの一体片として
形成してあることを特徴とする蓄電池。