JP4887648B2 - Lead acid battery - Google Patents
Lead acid battery Download PDFInfo
- Publication number
- JP4887648B2 JP4887648B2 JP2005109649A JP2005109649A JP4887648B2 JP 4887648 B2 JP4887648 B2 JP 4887648B2 JP 2005109649 A JP2005109649 A JP 2005109649A JP 2005109649 A JP2005109649 A JP 2005109649A JP 4887648 B2 JP4887648 B2 JP 4887648B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- control valve
- main body
- lead
- liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
- Filling, Topping-Up Batteries (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
本発明は鉛蓄電池に関するものである。 The present invention relates to a lead-acid battery.
鉛蓄電池は、自動車の始動用をはじめ、様々な用途に用いられている。特に自動車始動用の鉛蓄電池は、正・負の両極板面がすべて電解液(希硫酸)に浸漬された状態とし、かつ電池内と電池外とを連通する液口栓(排気栓)を液口に装着した、いわゆる液式の鉛蓄電池が主流である。また一部では、電解液から露出させた負極板に電池内で発生した酸素ガスを吸収させる、負極吸収式の制御弁式鉛蓄電池も用いられている。 Lead-acid batteries are used for various purposes including starting automobiles. Especially for lead-acid batteries for starting automobiles, the positive and negative electrode plate surfaces are all immersed in the electrolyte (dilute sulfuric acid), and the liquid plug (exhaust plug) that connects the inside and outside of the battery is liquid. The so-called liquid lead-acid battery attached to the mouth is the mainstream. In some cases, a negative electrode absorption control valve type lead-acid battery is also used in which oxygen gas generated in the battery is absorbed by the negative electrode plate exposed from the electrolytic solution.
負極吸収式の制御弁式鉛蓄電池は、充電時に正極板から発生した酸素ガスを負極板上で吸収することにより、負極板上での水素発生が抑制されるため、電解液中の水分の電気分解と、これによる電解液中の水分減少が抑制される。 The negative electrode absorption type control valve type lead acid battery absorbs oxygen gas generated from the positive electrode plate at the time of charging on the negative electrode plate, thereby suppressing hydrogen generation on the negative electrode plate. Decomposition and a decrease in water content in the electrolyte due to this are suppressed.
しかしながら、負極板を電解液から露出させることが必要となるため、液式鉛蓄電池に比較して、電解液量が制限され、結果として、放電容量が制限されるという問題がある。 However, since it is necessary to expose the negative electrode plate from the electrolytic solution, there is a problem that the amount of the electrolytic solution is limited and, as a result, the discharge capacity is limited as compared with the liquid lead-acid battery.
一方、液式の鉛蓄電池では、正・負の両極板が電解液中に浸漬されることにより、極板周囲の電解液が制御弁式鉛蓄電池に比較して多く設定することができるため、放電容量の面で有利である。 On the other hand, in the liquid type lead-acid battery, since both positive and negative electrode plates are immersed in the electrolyte, the electrolyte around the electrode plate can be set more than the control valve type lead-acid battery, This is advantageous in terms of discharge capacity.
液式鉛蓄電池は、放電容量の面で、制御弁式鉛蓄電池に比較して有利であるが、電池内に滞留した酸素・水素ガスは、液口栓に設けられた排気孔を通して排出されるため、制御弁式鉛蓄電池に比較して、電解液中の水分減少(減液)量が多い。 Liquid lead-acid batteries are more advantageous than control valve-type lead-acid batteries in terms of discharge capacity, but oxygen / hydrogen gas that has accumulated in the batteries is discharged through an exhaust hole provided in the liquid plug. Therefore, the amount of water reduction (liquid reduction) in the electrolyte is larger than that of the control valve type lead-acid battery.
液口栓を通しての水分減少は、上述したような、電解液水分の電気分解とともに、蒸発によっても進行する。特に自動車始動用の鉛蓄電池は、高温のエンジンルーム内に設置されることも多く、水分蒸発がより促進される使用条件下にある。 The water reduction through the liquid stopper progresses by evaporation as well as electrolysis of the electrolyte water as described above. In particular, lead-acid batteries for starting automobiles are often installed in a high-temperature engine room, and are under use conditions where moisture evaporation is further promoted.
また、車両走行時の加減速や振動により発生する電解液面の揺動や、車両側のオルタネータによる充電によって発生する酸素・水素ガスの電解液面からの脱泡によって発生する電解液ミストが排気孔を通して電池外部に散逸することによっても減液が進行する。 Also, the electrolyte mist generated by the fluctuation of the electrolyte surface generated by acceleration / deceleration and vibration during vehicle travel and the degassing of the oxygen / hydrogen gas generated by charging by the alternator on the vehicle side is exhausted. Liquid reduction also proceeds by dissipating outside the battery through the holes.
このような電解液中の水分減少を抑制するために、例えば特許文献1には、液口栓内の排気経路に多孔体を設け、多孔体による圧力損出や孔径を制御することが示されている。 In order to suppress such moisture reduction in the electrolytic solution, for example, Patent Document 1 shows that a porous body is provided in the exhaust passage in the liquid stopper, and pressure loss and pore diameter due to the porous body are controlled. ing.
これにより、電池内の電解液ミストや、蒸発水分を有した気体(空気および酸素・水素ガス)が容易に外部の気体(空気)と置換されず、また、多孔体内で電解液ミストや蒸発水分が結露して電池内部に還流することにより、電池内の水分減少を抑制するものである。 As a result, the electrolyte mist in the battery and the gas (air and oxygen / hydrogen gas) having evaporated moisture are not easily replaced with the external gas (air), and the electrolyte mist and evaporated moisture in the porous body. As a result of dew condensation and recirculation inside the battery, the water content in the battery is reduced.
排気経路に設けた多孔体により、電解液の水分減少をある程度まで抑制できるものの、電池内外は常に排気経路が形成されているために、特に40℃を超えるような雰囲気温度下での保存や使用に際して、依然として電解液の減液量は多いものであった。 Although the porous body provided in the exhaust path can suppress the water loss of the electrolyte to a certain extent, the exhaust path is always formed inside and outside the battery, so it is stored and used especially at an ambient temperature exceeding 40 ° C. At that time, the amount of the electrolyte solution decreased was still large.
一方、特許文献2には、制御弁を備え、正負極板を電解液にすべて浸漬した状態とした電池が示されている。特許文献2では、注液口に制御弁を取り付けるため、容易に補液ができない構造となっており、使用中に電解液が減少した場合には、補液ができない故に放電容量の大幅低下は避けられないものである。
On the other hand,
さらに、特許文献3には、液口栓内に制御弁構造を設けた鉛蓄電池が示されている。しかしながら、液口栓と弁構造とが一体に設けられているがために、従来からの弁構造を有さない液口栓とは共用化できない。したがって全く別の部品となるがために、鉛蓄電池のコスト低減の障害となっていた。
本発明は、前記したような、正・負の両極板のすべてが電解液に浸漬した状態とした鉛蓄電池において、液口栓内に弁構造を設ける際、従来の弁構造を有していない液口栓との部品の共用化を可能とし、これによる部品在庫管理の負担低減および鉛蓄電池の製造コスト低減を目的とするものである。 In the lead storage battery in which all of the positive and negative electrode plates are immersed in the electrolyte as described above, the present invention does not have a conventional valve structure when the valve structure is provided in the liquid spigot. The purpose of this is to make it possible to share parts with the liquid spout, thereby reducing the burden of parts inventory management and reducing the manufacturing cost of lead-acid batteries.
前記した課題を解決するために、本発明の請求項1に係る発明は、電池外装に設けた液口に電池内部のガスを電池外部に排出するための通気孔を備えた液口栓を装着し、かつ正極板面と負極板面の全面が電解液に浸漬した鉛蓄電池であって、前記液口栓の本体筒の内部に前記本体筒とは別体で設けられ、かつ電池内圧に応じ、一端に設けた排気口から他の一端に設けた通気口にかけて通気経路を形成し、外径が前記本体筒の内径に接した開弁圧が10kPa未満である制御弁部を装着したことを特徴とする鉛蓄電池を示すものである。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 of the present invention is equipped with a liquid port plug provided with a vent hole for discharging gas inside the battery to the outside of the battery at a liquid port provided in the battery exterior. And a lead storage battery in which the entire surface of the positive electrode plate surface and the negative electrode plate surface is immersed in an electrolyte solution, provided separately from the main body cylinder inside the main body cylinder of the liquid plug, and according to the internal pressure of the battery A control valve portion having a vent path formed from an exhaust port provided at one end to a vent port provided at the other end and having an outer diameter in contact with the inner diameter of the main body cylinder of less than 10 kPa is mounted. The characteristic lead acid battery is shown.
また、本発明の請求項2に係る発明は、電池外装に設けた液口に電池内部のガスを電池外部に排出するための通気孔を備えた液口栓を装着し、かつ正極板面と負極板面の全面が電解液に浸漬した鉛蓄電池であって、前記液口栓の本体筒の内部に前記本体筒とは別体で設けられ、かつ電池内圧に応じ、一端に設けた排気口から他の一端に設けた通気口にかけて通気経路を形成する制御弁部を装着し、前記制御弁部は、排気孔を有した底壁と底壁周囲に設けられた側壁とからなる弁収納体と、前記弁収納体内において、前記排気孔を覆うよう配置された弁体と、前記弁体上に配置され、かつその一部が前記側壁と接合した押え板とからなることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, a liquid port plug provided with a vent for discharging gas inside the battery to the outside of the battery is attached to a liquid port provided in the battery exterior, and the positive electrode plate surface A lead-acid battery in which the entire surface of the negative electrode plate is immersed in an electrolytic solution, and is provided separately from the main body cylinder inside the main body cylinder of the liquid plug and is provided with an exhaust port provided at one end according to the battery internal pressure A control valve portion that forms a ventilation path from the vent hole provided at one end to the other end is mounted, and the control valve portion includes a bottom wall having an exhaust hole and a side wall provided around the bottom wall. And a valve body disposed so as to cover the exhaust hole in the valve housing body, and a presser plate disposed on the valve body and partially joined to the side wall.
また、本発明の請求項3に係る発明は、請求項2の鉛蓄電池において、前記弁体と前記押え板間に弾性体が介挿されたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the lead storage battery of the second aspect, an elastic body is interposed between the valve body and the presser plate.
また、本発明の請求項4に係る発明は、電池外装に設けた液口に電池内部のガスを電池外部に排出するための通気孔を備えた液口栓を装着し、かつ正極板面と負極板面の全面が電解液に浸漬した鉛蓄電池であって、前記液口栓の本体筒の内部に前記本体筒とは別体で設けられ、かつ電池内圧に応じ、一端に設けた排気口から他の一端に設けた通気口にかけて通気経路を形成する制御弁部を装着し、前記制御弁部は、排気孔を有した底壁と、前記底壁周囲に設けられた側壁と、前記排気孔開口部から前記側壁の突出方向と同方向に突出して設けた弁筒と、前記弁筒に装着されたキャップ状弁体と、前記キャップ状弁体の天面上方に配置され、かつその一部が前記側壁と接合された押え板とからなることを特徴とする。 In the invention according to claim 4 of the present invention, a liquid port plug provided with a vent hole for discharging gas inside the battery to the outside of the battery is attached to a liquid port provided on the battery exterior, A lead-acid battery in which the entire surface of the negative electrode plate is immersed in an electrolytic solution, and is provided separately from the main body cylinder inside the main body cylinder of the liquid plug and is provided with an exhaust port provided at one end according to the battery internal pressure A control valve part that forms a ventilation path is attached to a vent hole provided at one end of the other end, and the control valve part includes a bottom wall having an exhaust hole, a side wall provided around the bottom wall, and the exhaust gas. A valve cylinder that protrudes from the hole opening in the same direction as the protruding direction of the side wall; a cap-shaped valve body mounted on the valve cylinder; and a top surface of the cap-shaped valve body, and one of them The portion includes a press plate joined to the side wall.
さらに、本発明の請求項5に係る発明は、請求項1〜4の鉛蓄電池において、前記本体筒内において、前記通気孔と前記制御弁部との経路上に通気性を有した多孔質フィルタを配置したことを特徴とする。 Furthermore, the invention according to claim 5 of the present invention is the lead-acid battery according to claims 1 to 4, wherein the porous filter has air permeability on the path between the vent hole and the control valve portion in the main body cylinder. It is characterized by arranging.
また、本発明の請求項6に係る発明は、請求項2〜4の鉛蓄電池において、前記押え板は通気性を有した多孔質体からなることを特徴とする。
The invention according to claim 6 of the present invention is characterized in that, in the lead storage battery according to
そして、本発明の請求項7に係る発明は、請求項1〜6の鉛蓄電池において、前記本体筒内において、前記排気孔に対向した防沫板を配置したことを特徴とする。 The invention according to claim 7 of the present invention is characterized in that, in the lead storage battery according to claims 1 to 6, a splash-proof plate facing the exhaust hole is arranged in the main body cylinder.
本発明によれば、液口栓内に弁構造を設けたものと、設けないものの部品共用化が可能となり、鉛蓄電池の製造コストを低減するという顕著な効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to share components with and without the valve structure in the liquid stopper, and there is a remarkable effect that the manufacturing cost of the lead storage battery is reduced.
以下、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の実施形態による鉛蓄電池の要部断面を示す図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a cross-section of a main part of a lead storage battery according to an embodiment of the present invention.
本発明の鉛蓄電池10は、電池外装に設けた液口11に、電池内部のガスを電池外部に排出するための通気孔12を備えた液口栓13が装着されている。なお、図1に示した例では、電池外装としての蓋14に液口11を設けた例を示している。
In the
鉛蓄電池10の電槽15内に収納された、正極板16、負極板17およびセパレータ18において、正極板16の極板面と負極板17の極板面の全面が電解液19に浸漬した構成を有している。
In the
本発明の鉛蓄電池10では、液口栓13の本体筒20の内部には、本体筒20とは別体で設けられ、かつ電池内圧に応じ、一端に設けた排気孔22から他の一端に設けた通気口28にかけて通気経路を形成(開弁)する制御弁部21が装着されている。
In the
制御弁部21が本体筒20とは個別に設けられているために、本体筒20を制御弁部21を有さない液口栓と共用できる。そして、制御弁部を備えた液口栓を製造する際に専用の本体筒を必要としないため、鉛蓄電池の製造コストを顕著に低減することができる。また部品在庫管理の負担を低減することもできる。
Since the
なお、本発明の鉛蓄電池10は、正・負の極板面がすべて電解液19に浸漬した電池であり、正極板で発生した酸素ガスを負極板で吸収させる、いわゆる酸素ガス吸収反応を進行させるものではないため、制御弁部21の開弁圧を酸素ガス吸収式の制御弁式鉛蓄電池における制御弁の開弁弁(10kPa〜20kPa程度)よりも低く設定すればよい。
The
本発明の鉛蓄電池10では、過充電時に電池内で発生する酸素・水素ガスによる電池内圧の上昇により制御弁部21が開弁し、一端に設けた排気孔22から他の一端部に設けた通気口28に通気経路が形成させる。酸素ガス・水素ガスは電池内部cから制御弁部21と通気孔12を通過して電池外dに放出される。
In the
一方、通常の充電時や放電時において、制御弁部21は閉じられ、電池内部cで充電時のガス発生により生じた電解液ミストや、鉛蓄電池に加わる振動によって生じる電解液ミストは、容易に電池外dに放出されない。また、電池内部cの気体(空気が主体)は電解液19と接しているため、水分を電池外dの外気と比較して多く溶け込ませている。このような電池内部cの気体も電池外dの外気と容易に置換されないため、従来の液式鉛蓄電池で発生していた減液を抑制することができる。
On the other hand, at the time of normal charging or discharging, the
また、電解液面に極板が浸漬されているため、電池外dから酸素ガスが電池内部cに侵入した場合でも、電解液量の制限された、負極吸収式鉛蓄電池で発生するような、負極板の酸化反応は発生しない。したがって、制御弁部21は電池内部c内の水蒸気や電解液ミストの電池外dへの散逸が抑制できる程度の密閉性を有しておればよい。
In addition, since the electrode plate is immersed in the electrolyte surface, even when oxygen gas enters the battery inside c from outside the battery d, the amount of the electrolyte is limited, such as occurs in a negative electrode absorption lead storage battery, The oxidation reaction of the negative electrode plate does not occur. Therefore, the
制御弁部21の本体筒20内の装着方式は様々な方式が考えられるが、制御弁部21の外径を本体筒20の内径よりも若干大きく設定し、制御弁部21を本体筒20内に圧入して装着することができる。本体筒20および制御弁部21の本体筒20と接する部分をポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂といった、圧入固定に適した弾性を有する合成樹脂材で構成すればよい。
Various methods are conceivable for mounting the
また、他の方法としては、制御弁部21の外周に雄ネジ、本体筒20内周に雌ネジを形成し、両者を螺合して制御弁部21を本体筒内に装着してもよい。なお、液口栓13と蓋14との気密性確保や緩み防止のためのパッキン2を適宜用いることができる。
As another method, a male screw may be formed on the outer periphery of the
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態例では、前記した本発明の鉛蓄電池10における制御弁部21の好ましい構成を示す。
(Second Embodiment)
In the 2nd Example of this invention, the preferable structure of the
図2は、制御弁部21の断面を示す図、図3は制御弁部21の各構成要素を分解状態とした組立図である。
FIG. 2 is a view showing a cross section of the
制御弁部21は、排気孔22を有した底壁23と底壁23の周囲に設けられた側壁24とからなる弁収納体25と、この弁収納体25内において、排気孔22を覆うよう配置された弁体26と、この弁体26上に配置され、かつその一部が側壁24と接合した押え板27とからなる。
The
弁体26はその厚み方向に弾性を有しており、押え板27によって、排気孔22と弁体26面とが密着している。また、押え板27の一部には通気用の切欠27aが設けられ、通気口28が提供される。
The
電池内部cの圧力が上昇した場合には、内圧により弁体26が圧縮され、排気孔22周囲の底壁23と弁体26との間に隙間が生じ、排気孔22−通気口28間、すなわち、制御弁部21の一端a−一端b間に通気経路が形成される。電池内部cに滞留したガスは通気経路を介して電池外bに散逸し、電池内圧が低下して、弁体26と排気孔22周囲の底壁との密着が復元する。
When the pressure inside the battery c increases, the
弁体26は厚み方向に弾性を有し、かつ耐酸性の素材、例えばクロロプレンゴム、シリコンゴム、フッ素系ゴムやEPDMゴムといった素材で構成される。また、弁体26は全体として厚み方向に弾性を有しておればよいので、弁体26全体をこれらのゴム材料で構成することができる。
The
また、弁体26を弁板26aと弾性体26bで個別に構成することができる。弁板26aおよび弾性体26bは上記のゴムを用いることができるが、弾性体26bとしては、発泡ゴムとすることができる。特に独立発泡ゴムは弾性力の時間による低下が少ないので好ましい。
Moreover, the
また、弁板26aを弾性に富まない、ポリエチレンシートや硬度の高いゴム板とし、その上に弾性に富んだ発泡ゴム等の弾性体26bを積層した構造としてもよく、また弁板26aと弾性体26bとを張り合わせたものであってもよい。
Further, the
また、底壁23と弁体26との張り付く場合があり、このような張り付きを抑制するため、必要に応じてシリコンオイルやフッ素オイル等の液体潤滑剤をこれらの接触面に塗布する。
Further, the
側壁24と押え板27との固定は、押え板27外周に嵌合用凸部27bと側壁24に嵌合用凹部25aとを設け、これらを嵌合して行うことができる。また、側壁24と押え板27を熱可塑性樹脂で形成し、これらを熱溶着によって固定することもできる。
The
なお、押え板27には通気口28を提供するための切欠27aを設けた例を示したが、通気口が得られればよいので、貫通孔としてもよい。但し、貫通孔とする場合は、後工程で穴あけ加工を要したり、成型により貫通孔を形成するとしても成型時のバリにより貫通孔が閉塞した状態となり、それを排除するための検査工程が必要となる場合もあるので、切欠27aとした方がより簡便で好ましい。
In addition, although the example which provided the
上記のような第2の実施形態による制御弁部21の構成は、弁体26として板状のものを用いるため、制御弁部21の厚み寸法を小さくできるため、液口栓13の小型化とこれによるコスト低減に有効である。
Since the configuration of the
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態は、前記した第1の実施形態の鉛蓄電池において、制御弁部として図4に示す制御弁部41を備えた鉛蓄電池である。
(Third embodiment)
The third embodiment of the present invention is a lead storage battery including the
制御弁部41は、排気孔42を有した底壁43と、この底壁43周囲に設けられた側壁44と、排気孔42の開口部から側壁44の突出方向と同方向に突出して設けた弁筒45と、この弁筒45に装着されたキャップ状弁体46と、キャップ状弁体46の天面上方に配置され、かつその一部が側壁44と接合された押え板27とからなる。
The
なお、押え板27の構成は第2の実施形態のものと同様のものを用いることができる。また必要に応じて、張り付き抑制のため、シリコンオイルやフッ素オイル等の液体潤滑剤をキャップ状弁体46と弁筒45の接触面に塗布する。
The structure of the holding
キャップ状弁体46を用いる第3の実施形態では、第2の実施形態の制御弁部21で用いたような、弾性体26bを用いることがない。弾性体26bを長期間圧縮状態とした場合、その反発力が低下し、弁体26と底壁23との密着性にばらつきが生じる場合がまれにあるが、第3の実施形態では、そのような密着性のばらつきとこれによる開弁圧のばらつきを第2の実施形態のそれに比較して、低く抑制できる。
In the third embodiment using the cap-shaped
しかしながら、弁筒45を形成する分、制御弁部41の厚み寸法が増加する傾向にあるので、制御弁部41の厚み寸法をより小型化したい場合には、第2の実施形態が好ましい。なお、上述の第2の実施形態および第3の実施形態として、板状やキャップ状の弁体を用いたものを示したが、他の構造の弁体を用いることもできる。
However, since the thickness dimension of the
(第4の実施形態)
図5は、本発明の第4の実施形態の鉛蓄電池50の要部断面を示す図である。本発明の鉛蓄電池50は、前記した第1〜第3の実施形態の鉛蓄電池において、液口栓13の本体筒20内において、通気孔12と制御弁部21(もしくは制御弁部41)との経路上に通気性を有した多孔質フィルタ51を配置したことを特徴とする。
(Fourth embodiment)
FIG. 5 is a diagram showing a cross section of the main part of a
多孔質フィルタ51は電池外部から、制御弁部21(41)への埃や砂粒等の異物の落下を防止し、制御弁の開弁動作を安定化することができる。また、電池外dで発生した炎や電気スパークが排気孔22周辺に存在する酸素・水素ガスに引火した場合、引火炎が制御弁部21(41)まで到達し、制御弁部を損傷する場合があるが、多孔質フィルタ51を配置することにより、引火炎の制御弁部21(41)への到達が抑制され、引火炎による制御弁部の損傷を抑制することができる。
The
なお、多孔質フィルタ51の孔径として、埃や砂粒等の異物による目詰まりや、引火炎の透過抑制効果および酸素・水素ガスの透過速度を勘案して決定すればよく、例えば、平均径が数十〜数百μmのものを用いることができる。また、材質としては、アルミナ粉やポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂あるいはこれら樹脂の共重合体の粉体を焼結し、必要に応じて、撥水処理を施したものを用いることができる。
The pore diameter of the
多孔質フィルタ51の寸法形状としては制御弁部21(41)とほぼ同径の円盤状とし、本体筒20内に多孔質フィルタ51を装着し、その後、制御弁部21(41)を本体筒20内に装着固定すればよい。このような構成では、制御弁部21(41)が多孔質フィルタ51の本体筒20からの脱落を防止する固定部材としての作用を有するため、多孔質フィルタを別途固定する必要がなく、好ましいものである。
The size and shape of the
また、多孔質フィルタ51をあらかじめ、押え板27上に接着や溶着等により固定しておくこともできる。
Further, the
(第5の実施形態)
図6は、本発明の第5の実施形態による鉛蓄電池の制御弁部61の断面を示す図である。本発明の第5の実施形態による鉛蓄電池は、第2から第3の実施形態による鉛蓄電池において、押え板27として多孔質フィルタ62を用いるものである。
(Fifth embodiment)
FIG. 6 is a view showing a cross section of the
この場合、多孔質フィルタ62は、第4の実施形態における多孔質フィルタ51の防爆防塵機能と、弁体を保持する押え板27としての機能を有するため、これらを個別に設ける必要がなく、部品点数削減による、顕著なコスト削減効果が得られ、極めて好ましい構造である。
In this case, since the
なお、この場合、多孔質フィルタ62として、前記した多孔質フィルタ51と同様のものを用いることができる。
In this case, the
また、多孔質フィルタ62はそれ自身が通気性を有しているため、押え板27に通気経路を設定するために設けた切欠27aを設ける必要はない。また、この場合、多孔質フィルタ62の外側が通気口28として作用する。
Further, since the
(第6の実施形態)
図7は、本発明の第6の実施形態による鉛蓄電池70の断面を示す図である。本発明の第6の実施形態による鉛蓄電池70は、本発明の第1〜第5の実施形態による鉛蓄電池において、本体筒20内において、排気孔22に対向した防沫板71を配置したことを特徴とするものである。なお、図7では、第2の実施形態による鉛蓄電池に適用した例を示している。
(Sixth embodiment)
FIG. 7 is a view showing a cross section of a lead-
本発明の鉛蓄電池では、極板群から遊離した電解液を殆ど有さない制御弁式鉛蓄電池と異なり、極板面全部を浸漬する電解液が存在するため、電池に加えられる振動によって、液面が揺動し、電解液が制御弁部21(41,61)に付着する場合がある。 In the lead-acid battery of the present invention, unlike the control valve type lead-acid battery that has almost no electrolyte released from the electrode plate group, there is an electrolyte that immerses the entire electrode plate surface. The surface may swing and the electrolyte may adhere to the control valve unit 21 (41, 61).
このような場合、制御弁部21(41,61)の開弁動作が阻害される場合がある。すなわち、電解液中の硫酸分により弁体26(キャップ状弁体46)が底壁23(43)と張り付き、開弁圧が異常に高くなったり、固着する場合である。 In such a case, the valve opening operation of the control valve unit 21 (41, 61) may be hindered. That is, the valve element 26 (cap-shaped valve element 46) sticks to the bottom wall 23 (43) due to the sulfuric acid content in the electrolyte, and the valve opening pressure becomes abnormally high or sticks.
上記したような構成によれば、制御弁部21(41,61)への硫酸の付着を抑制することにいより、電解液中の硫酸分による弁体26(キャップ状弁体46)と底壁23(43)との張り付きを抑制し、開弁圧を安定させることができ、好ましい。また、同時に電解液ミストの弁体26近傍への上昇が抑制されるため、開弁時における電解液ミストの電池外への散逸を抑制し、減液量をさらに低減できる。
According to the configuration as described above, the valve body 26 (cap-shaped valve body 46) and the bottom due to the sulfuric acid content in the electrolyte solution are suppressed by suppressing the adhesion of sulfuric acid to the control valve portion 21 (41, 61). The sticking to the wall 23 (43) can be suppressed, and the valve opening pressure can be stabilized, which is preferable. At the same time, since the rise of the electrolyte mist to the vicinity of the
防沫板71の配置方法としては、様々な方式が考えられるが、図7に示したように、ベース部74から支柱75を設け、この支柱75に防沫板71を設けた防沫部材を本体筒20内に挿入し、ベース部74と本体筒20の内壁で嵌合係止する構成を用いることができる。
As a method for arranging the splash-
なお、排気孔22に対向した防沫板71に加えて、傾斜した傾斜防沫板72a,72b,72cを設けることも有効である。このような傾斜した防沫板は、電解液の上昇を阻害するとともに、一旦上昇した電解液を下部に還流する作用を有する。還流した電解液は開口部73より液口栓13から排出される。
In addition to the splash-
なお、図7では傾斜防沫板を3対配置した例を示したが、必要に応じて枚数を増減することができる。なお、防沫板71は排気孔22に近接させて配置することにより、電解液ミストの散逸による減液を抑制することができる。
In addition, in FIG. 7, although the example which has arrange | positioned three pairs of inclination splash-proof boards was shown, the number of sheets can be increased / decreased as needed. In addition, by arranging the splash-
しかしながら、近接しすぎると、防沫板71表面で電解液ミストが結露することによって生じた電解液滴が排気孔22に付着するため、液滴の成長を勘案し、防沫板71と排気孔22との間に距離を設けることが必要である。液滴のサイズは、電解液比重や、電解液中の添加物(硫酸ナトリウム)の有無およびその濃度、あるいは防沫素材とその表面状態により変動する防沫板表面の濡れ性によって異なるため、事前評価により、適切な隔離距離を置くことが必要である。通常は0.5mm〜1.0mm程度の距離で設定することができる。
However, if it is too close, the electrolytic droplet generated by the condensation of the electrolyte mist on the surface of the splash-
上記のような本発明の実施形態によれば、制御弁部と本体筒を別部品で構成するため、制御弁構造の有無にかかわらず、本体筒を共用できるため、部品単価を低減でき、鉛蓄電池の製造コストを削減することができる。 According to the embodiment of the present invention as described above, since the control valve portion and the main body cylinder are configured as separate parts, the main body cylinder can be shared regardless of the presence or absence of the control valve structure, so that the unit price of parts can be reduced, and lead The manufacturing cost of the storage battery can be reduced.
本発明の効果は、上述の本体筒共用を可能とすることによる製造コスト削減効果であるが、特に、第7の実施形態においては、電解液ミストの制御弁部21(41)近傍への上昇が抑制されるため、開弁時における電解液ミストの電池外への散逸を抑制し、減液量をさらに低減する効果を有する。本実施例ではその効果について説明する。 The effect of the present invention is an effect of reducing the manufacturing cost by allowing the above-mentioned main body cylinder to be shared. In particular, in the seventh embodiment, the electrolyte mist rises to the vicinity of the control valve portion 21 (41). Therefore, it is possible to suppress the dissipation of the electrolyte mist to the outside of the battery when the valve is opened and to further reduce the amount of liquid reduction. In this embodiment, the effect will be described.
以下に示す比較例および本発明例の鉛蓄電池(JIS D5301における55B24形始動用鉛蓄電池)を作成し、車両用として用いられた場合を想定して、鉛蓄電池に振動を加えながら充放電をおこなった時の減液量を評価した。 A lead storage battery (55B24 type start lead storage battery in JIS D5301) of the comparative example and the example of the present invention shown below is created, and charging / discharging is performed while applying vibration to the lead storage battery assuming that it is used for vehicles. The amount of liquid reduction was evaluated.
(比較例の電池A)
比較例の電池Aは図1に示した本発明の第2の実施形態の鉛蓄電池10から、制御弁部21を取り除いた電池である。
(Comparative battery A)
The battery A of the comparative example is a battery obtained by removing the
(比較例の電池B)
比較例の電池Bは比較例の電池Aの液口栓本体筒内に図7で示した形状の防沫板71を装着した電池である。
(Battery B of comparative example)
The battery B of the comparative example is a battery in which the splash-
(本発明例の電池C)
本発明例の電池Cは、図1および図2に示した第2の実施形態による鉛蓄電池である。
(Battery C of the present invention example)
The battery C of the example of the present invention is a lead storage battery according to the second embodiment shown in FIGS. 1 and 2.
(本発明例の電池D)
本発明例の電池Dは、図7に示した本発明の第6の実施形態による鉛蓄電池である。
(Battery D of the present invention example)
The battery D of the present invention example is a lead storage battery according to the sixth embodiment of the present invention shown in FIG.
上記の各試験電池はいずれも多孔質フィルタを有さないものとし、以下に示す試験条件で減液量の評価を行った。 Each of the above test batteries did not have a porous filter, and the amount of liquid reduction was evaluated under the test conditions shown below.
試験温度:75℃
振動条件:上下方向、スイープ加振(振動周波数5Hz〜40Hz/5分)
加速度を1G
充放電条件:放電25A×1分、充電14.8V×10分(最大充電電流25A)
上記の充放電サイクルを4320サイクル行った時の減液量の測定を行った。減液量の測定は、1週間(480サイクル毎)に上限線(図1における線B:試験開始時の電解液面に一致)まで水を補給した。なお、1週間内で液面が下限線(図1における線A:ストラップ1上面線に一致)未満に低下した場合には、追加で補水を行った。試験電池毎に4320サイクル中の全補水量を減液量とした。これらの減液量の測定結果を表1に示す。
Test temperature: 75 ° C
Vibration conditions: vertical direction, sweep excitation (vibration frequency 5Hz-40Hz / 5min)
1G acceleration
Charging / discharging conditions: Discharging 25A × 1 minute, charging 14.8V × 10 minutes (maximum charging current 25A)
The amount of liquid reduction was measured when 4320 cycles of the above charge / discharge cycle were performed. In the measurement of the amount of liquid reduction, water was replenished up to the upper limit line (line B in FIG. 1: coincident with the electrolyte level at the start of the test) for one week (every 480 cycles). In addition, when the liquid level fell below the lower limit line (in FIG. 1, line A: coincides with the upper surface line of the strap 1) within one week, additional water replenishment was performed. The total water replenishment amount during 4320 cycles for each test battery was defined as the liquid reduction amount. Table 1 shows the measurement results of these liquid reduction amounts.
表1に示した結果から、本発明例の電池は、比較例の電池と比較して、減液量を抑制する効果が顕著に得られていることができる。また、防沫板の効果は比較例の電池よりも本発明例の電池により顕著に現れており、防沫板と制御弁部を両方配置することにより、相乗的な効果を得ることができる。比較例では、振動によって、電池内の電解液ミストや水蒸気が比較的電池外部に散逸しやすく、減液量が増大している。 From the results shown in Table 1, it can be seen that the battery of the example of the present invention has a remarkable effect of suppressing the amount of liquid reduction compared to the battery of the comparative example. In addition, the effect of the splash-proof plate is more pronounced in the battery of the present invention than in the battery of the comparative example, and a synergistic effect can be obtained by arranging both the splash-proof plate and the control valve portion. In the comparative example, the electrolyte mist and water vapor in the battery are relatively easily dissipated outside the battery due to vibration, and the amount of liquid reduction is increased.
一方、本発明例では、電解液ミストや水蒸気は制御弁部によって電池外への散逸が抑制され、特に、防沫板を設けた電池Dでは、電解液ミストが防沫板に付着して結露し、電池下部に還流するため、極めて優れた減液抑制効果を得ることができる。 On the other hand, in the example of the present invention, the electrolyte mist and water vapor are prevented from escaping to the outside of the battery by the control valve unit. And since it recirculate | refluxs to the battery lower part, the very outstanding liquid reduction suppression effect can be acquired.
以上、本発明によれば、弁構造を備えた液口栓とこれを備えた鉛蓄電池をより安価に提供することができ、始動用鉛蓄電池に好適である。 As mentioned above, according to this invention, the liquid stopper provided with the valve structure and the lead acid battery provided with this can be provided more inexpensively, and it is suitable for the lead acid battery for starting.
1 ストラップ
2 パッキン
10 鉛蓄電池
11 液口
12 通気孔
13 液口栓
14 蓋
15 電槽
16 正極板
17 負極板
18 セパレータ
19 電解液
20 本体筒
21 制御弁部
22 排気孔
23 底壁
24 側壁
25 弁収納体
25a 嵌合用凹部
26 弁体
26a 弁板
26b 弾性体
27 押え板
27a 切欠
27b 嵌合用凸部
28 通気口
41 制御弁部
42 排気孔
43 底壁
44 側壁
45 弁筒
46 キャップ状弁体
50 鉛蓄電池
51 多孔質フィルタ
61 制御弁部
62 多孔質フィルタ
70 鉛蓄電池
71 防沫板
72a,72b,72c 傾斜防沫板
73 開口部
74 ベース部
75 支柱
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005109649A JP4887648B2 (en) | 2005-04-06 | 2005-04-06 | Lead acid battery |
| PCT/JP2006/306075 WO2006109549A1 (en) | 2005-04-06 | 2006-03-27 | Lead-acid battery |
| CNB2006800108594A CN100541869C (en) | 2005-04-06 | 2006-03-27 | Lead-acid battery |
| DE602006015453T DE602006015453D1 (en) | 2005-04-06 | 2006-03-27 | LEAD BATTERY |
| US11/887,921 US20090061290A1 (en) | 2005-04-06 | 2006-03-27 | Lead-Acid Rechargeable Battery |
| CN2009100075562A CN101510621B (en) | 2005-04-06 | 2006-03-27 | Lead-acid rechargeable battery |
| EP09176443.1A EP2262046B1 (en) | 2005-04-06 | 2006-03-27 | Lead-Acid Rechargeable Battery |
| KR1020077020796A KR20080003784A (en) | 2005-04-06 | 2006-03-27 | Lead acid battery |
| EP06730023A EP1876661B1 (en) | 2005-04-06 | 2006-03-27 | Lead-acid battery |
| TW095111930A TW200640057A (en) | 2005-04-06 | 2006-04-04 | Lead storage battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005109649A JP4887648B2 (en) | 2005-04-06 | 2005-04-06 | Lead acid battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006294290A JP2006294290A (en) | 2006-10-26 |
| JP4887648B2 true JP4887648B2 (en) | 2012-02-29 |
Family
ID=37414648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005109649A Expired - Fee Related JP4887648B2 (en) | 2005-04-06 | 2005-04-06 | Lead acid battery |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4887648B2 (en) |
| CN (2) | CN100541869C (en) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5034543B2 (en) * | 2007-02-20 | 2012-09-26 | パナソニック株式会社 | Lead acid battery |
| EP2293364A4 (en) * | 2008-04-25 | 2012-06-27 | Panasonic Corp | Lead storage battery |
| JP5314359B2 (en) * | 2008-08-29 | 2013-10-16 | 古河電池株式会社 | Lithium secondary battery having a sealing method for a filling plug for a lithium secondary battery, its sealing structure, and its sealing structure |
| JP4524336B2 (en) * | 2008-09-26 | 2010-08-18 | パナソニック株式会社 | Lead-acid battery manufacturing method and lead-acid battery |
| EP2683017B1 (en) * | 2011-02-28 | 2015-09-16 | GS Yuasa International Ltd. | Lead storage battery and method for manufacturing same |
| US20140212765A1 (en) * | 2011-10-14 | 2014-07-31 | Gs Yuasa International Ltd. | Valve regulated lead-acid battery |
| JP6575536B2 (en) * | 2015-02-12 | 2019-09-18 | 株式会社Gsユアサ | Lead acid battery |
| JP6657644B2 (en) * | 2015-08-04 | 2020-03-04 | 株式会社Gsユアサ | Lead storage battery |
| CN114122614B (en) | 2020-08-31 | 2023-12-08 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Balance valves, batteries and electrical equipment |
| JPWO2024085134A1 (en) * | 2022-10-18 | 2024-04-25 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50128631A (en) * | 1974-03-30 | 1975-10-09 | ||
| JPS54137823A (en) * | 1978-04-17 | 1979-10-25 | Taisei Corp | Longitudinal joint in open joint |
| JPS62122054A (en) * | 1985-11-21 | 1987-06-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Liquid spout plug for lead acid battery |
| JP2688678B2 (en) * | 1986-08-01 | 1997-12-10 | 本田技研工業 株式会社 | Field effect transistor and method of manufacturing the same |
| JPH0619542B2 (en) * | 1986-10-27 | 1994-03-16 | 富士写真フイルム株式会社 | Photo printing equipment |
| DE3637420A1 (en) * | 1986-11-03 | 1988-05-05 | Bosch Gmbh Robert | TWO-CIRCUIT BRAKE SYSTEM |
| JPH06140019A (en) * | 1992-10-28 | 1994-05-20 | Yuasa Corp | Clad type sealed lead acid battery |
| JP3617126B2 (en) * | 1995-05-26 | 2005-02-02 | 日本電池株式会社 | Sealed lead acid battery |
| JP4186198B2 (en) * | 1997-10-17 | 2008-11-26 | 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション | Liquid cap for lead acid battery |
| JP2002198085A (en) * | 2000-12-25 | 2002-07-12 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | Lead storage battery |
| CN2476878Y (en) * | 2001-05-30 | 2002-02-13 | 仇星火 | Valve controlled sealed lead-acid battery without maintaining |
| CN2569350Y (en) * | 2002-04-12 | 2003-08-27 | 李润新 | Accumulator liquid surface stability controller |
| JP2003317704A (en) * | 2002-04-26 | 2003-11-07 | Japan Storage Battery Co Ltd | Storage battery |
-
2005
- 2005-04-06 JP JP2005109649A patent/JP4887648B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-03-27 CN CNB2006800108594A patent/CN100541869C/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-03-27 CN CN2009100075562A patent/CN101510621B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN100541869C (en) | 2009-09-16 |
| JP2006294290A (en) | 2006-10-26 |
| CN101510621B (en) | 2012-02-15 |
| CN101510621A (en) | 2009-08-19 |
| CN101151744A (en) | 2008-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2006109549A1 (en) | Lead-acid battery | |
| CN102017230B (en) | Lead storage battery | |
| JP4887648B2 (en) | Lead acid battery | |
| JP2008235055A (en) | Lead acid battery | |
| US7951475B2 (en) | Vent valve for acid batteries | |
| JP4449527B2 (en) | Lead acid battery | |
| CN100550477C (en) | VRLA battery | |
| JP4887649B2 (en) | Control valve type lead acid battery | |
| JP5145707B2 (en) | Lead acid battery | |
| JP2008034167A (en) | Lead acid storage battery | |
| JP6855970B2 (en) | Lead-acid battery | |
| JP5125041B2 (en) | Lead acid battery | |
| JP5125040B2 (en) | Lead acid battery | |
| JP2010205572A (en) | Lead acid battery | |
| JP2006196341A (en) | Control valve type lead acid battery | |
| JP5082185B2 (en) | Lead acid battery | |
| JP5023482B2 (en) | Lead acid battery | |
| JP5151088B2 (en) | Lead acid battery | |
| JP2011171039A (en) | Vent plug for lead-acid battery and lead-acid battery | |
| JPH0896786A (en) | Lead acid battery | |
| JP2007213895A (en) | Lead-acid battery | |
| KR840000918Y1 (en) | Lead-acid accumulator | |
| JP2008091056A (en) | Lead acid battery | |
| JP2021174741A (en) | Liquid type lead accumulator battery | |
| JP2007258044A (en) | Lead acid battery |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080324 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20080414 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20091126 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110927 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111024 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111115 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111128 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141222 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |