(57)【要約】【課題】従来の円形蓋型弁や平型弁の欠点を除き、容積効率がよく、排気内圧の制御の信頼性を維持できる、生産性の高い排気孔構造を提供する。【解決手段】電槽壁または電槽蓋１ａに設けた貫通孔２ａの直径より大きい直径のド−ム状ふくらみ４ａを持ち、かつ、該ド−ム状ふくらみ４ａの内面に突起物としての円環１５ａを備えるゴム板弁３ａで該貫通孔２ａを覆い、該ゴム板弁３ａのド−ム状ふくらみ４ａを覆い板８ａで抑える。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電槽壁または電槽蓋に貫通孔を設け、該貫通孔の直径より直径の大きいド−ム状ふくらみを持ち、かつ該ド−ム状ふくらみの内面に１個以上の突起物を備えるゴム板弁で該貫通孔を覆い、該ゴム板弁のド−ム状ふくらみを覆い板で抑えることを特徴とする弁制御式鉛蓄電池の排気孔構造。
【請求項２】
請求項１によるゴム板弁であって、該突起物は直径が該貫通孔の直径よりも大きい円環であり、かつ該円環の一部または複数部に欠損部を備えることを特徴とする弁制御式鉛蓄電池の排気孔構造。
【請求項３】
請求項１によるゴム板弁であって、該ゴム板弁が該ド−ム状ふくらみの外周の１カ所または複数箇所に切り欠き部または突起部を備えることを特徴とする弁制御式鉛蓄電池の排気孔構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は弁制御式鉛蓄電池の排気孔構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平３−２７４６６０号公報
【０００３】
弁制御式鉛蓄電池においては、電池内に蓄積する少量の気体の電池外への排出を許容すると共に、外気、特に酸素の蓄電池内への侵入を完全に防止する必要があり、その排気孔構造はこの種蓄電池にとって重要な位置を占める。すなわち、上記特許文献１のように、その排気孔構造は、電槽または電槽蓋に設けられた短い排気筒にゴム製の円形蓋型弁を被せ、該蓋型弁を覆い板ではずれないように固定する構造が広く普及している。この弁は排気性能の信頼性が高く、製造工程も比較的簡単であるが、排気筒の高さ分が電池の寸法を大きくする要因となり、特に近年の容積効率を重視する電池設計においてはこの部分の寸法を減ずることが課題となっている。
【０００４】
【特許文献２】
特開２００２−１１０１２３号公報
【０００５】
一方、上記特許文献２のように、排気孔をゴム板で覆う、いわゆる平型弁構造はこの容積効率の向上には有効であるが、ゴム板と電槽壁または電槽蓋の接触面積が排気孔の面積に比べて大きく、その部分の固着が起こり、そのために長期使用中にセルの排気内圧の制御の信頼性が低下すること、具体的には排気内圧が設計時のそれよりも相当高くなり、電槽の変形や極群の束縛力の低下をもたらすことが時たま起こっていた。これを回避するために、予めグリ−スを前記接触部分に塗布したり、セル内から硫酸ミストが排気されないような工夫を工程中に追加しなければならなかった。
【０００６】
すなわち、図４に示すように、従来の円筒型排気孔の構造では、電槽蓋１ｃの厚さを１ｍｍ、円筒１１の高さを５ｍｍ、蓋型ゴム弁１３の厚さを１ｍｍとすると、電槽蓋１ｃの内壁から覆い板８ｃの上面までの寸法（以下、排気孔の法線方向の寸法という）は最小で８ｍｍ、電槽蓋１ｃと覆い板８ｃの厚さを除いた寸法は６ｍｍとなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は排気孔構造の部分を改良し、容積効率が良く、排気内圧制御の高い信頼性を維持し、生産性の高い排気孔構造を提供することを目的とする、
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電槽壁または電槽蓋に貫通孔を設け、該貫通孔の直径より大きい直径のド−ム状ふくらみを持ち、かつ該ド−ム状ふくらみの内面に１個以上の突起物を備えるゴム板弁で該貫通孔を覆い、該ゴム板弁のド−ム状ふくらみを覆い板で抑えることを特徴とする弁制御式鉛蓄電池の排気孔構造である。また、上記ゴム板弁において、該突起物は直径が該貫通孔の直径よりも大きい円環であり、かつ該円環の一部または複数部に欠損部を備えることを特徴とする前記の弁制御式鉛蓄電池の排気孔構造である。また、該ゴム板弁は該ド−ム状ふくらみの外周の１カ所または複数箇所に切り欠き部または突起部を備えることを特徴とする前記の排気孔構造である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例につき図に基づいて説明する。
【００１０】
図１〜図３に示す実施例１では、壁面厚さが１ｍｍの電槽蓋１ａに直径５ｍｍの円形の貫通孔２ａを備える排気孔構造において、直径１２ｍｍ、ふくらみの高さが３．５ｍｍであるド−ム状ふくらみ４ａを備えた厚さ１ｍｍのゴム板弁３ａを弁とする排気孔構造を持つ弁制御型鉛蓄電池を作成した。このゴム板弁３ａのふくらみの内面には内径７ｍｍ、外径９ｍｍで、１カ所に長さ２ｍｍの欠損部１６ａを持つ、突起物としての円環１５ａがある。このゴム板弁３ａの形状は長辺３０ｍｍ、短辺１８ｍｍの長方形で、該長辺の中央部で該ド−ム状ふくらみ４ａの円周５ａと該長辺が最も接近する点を中心に、該長辺に直角方向に２ｍｍ、平行に３ｍｍの切り欠き部６ａを入れる。なおこのゴム板弁３ａの円環１５ａの高さは、電槽蓋１ａ上に置いた時に該ゴム板弁３ａの下面と該電槽蓋１ａに隙間が生じないような範囲である。このゴム板弁３ａを貫通孔２ａの上にド−ム状ふくらみ４ａの中心軸と該貫通孔２ａの中心軸がほぼ重なるように配置するため、電槽蓋１ａの該貫通孔２ａ周囲に深さ２．５ｍｍで寸法が該ゴム板弁３ａより若干大きい長方形の弁配置くぼみ７ａを設ける。該くぼみ７ａに該ゴム板弁３ａをはめ込み、この上から覆い板８ａを、覆い板配置くぼみ９ａにはめて被せ、電槽蓋１ａと該覆い板８ａを超音波溶着で接着する。この構造では図３のように、排気孔の法線方向の寸法が４．５ｍｍに、電槽蓋１ａと覆い板８ａの厚さを除いた前記寸法が２．５ｍｍに抑えられる。すなわち、図４に示した従来のものに比べて該寸法を５０％以下にでき、容積効率を高めることができる。
【００１１】
本実施例の構造では、ゴム板弁３ａのド−ム状ふくらみ４ａを覆い板８ａで押さえて、該ゴム板弁３ａの下面と電槽蓋１ａの長方形の弁配置くぼみ７ａの上面を接触させ気密を確保する。セル内圧は切り欠き部６ａを通って該ド−ム状ふくらみ４ａ全面の内壁を押し上げ、一定値を超えると弁配置くぼみ７ａとの接触が解かれ、排気が行われる。この際、該ド−ム状ふくらみ４ａの内壁の表面積が貫通孔２ａの面積より充分大きいので、内圧の上昇に対応して該ゴム板弁３ａを押し上げる力が従来の平型弁構造に比べて大きく、排気圧の安定な制御が可能である。一方、セル内が大気圧以下の状態では該ゴム板弁３ａのド−ム状ふくらみ４ａの内面が電槽蓋１ａ面と接触する方向に外圧によって押されるが、本発明では円環１５ａがあるためにふくらみの内面全体が電槽蓋１ａと密着することはなく、セル内圧が再び大気圧以上になった時には内面全体が容易にセル内圧を受ける状態に戻る。この点でも、セル内圧制御の信頼性を確保できる。
【００１２】
図５、図６に、実施例２として、電槽蓋１ｂ上の複数のセルの排気孔を囲むように形成した弁配置くぼみ７ｂを一体のゴム板弁３ｂで覆う例を示す。直線上に並んだ３つの貫通孔２ｂを１本のゴム板弁３ｂで覆うが、その際、該貫通孔２ｂの中心軸と該ゴム板弁３ｂのド−ム状ふくらみ４ｂの中心軸がほぼ重なるように、該ド−ム状ふくらみ４ｂの円周５ｂとゴム板弁３ｂの長辺が最も接近する点を中心に切り欠き部６ｂを入れ、電槽蓋１ｂの貫通孔２ｂの両側に前記切り欠き部６ｂをはめ込む小突起１４を付けて該ゴム板弁３ｂが配置される位置がずれないようにしている。これにより、小型の蓄電池の場合などでは、ずれによる機能喪失を防止できる。
【００１３】
なお上記の切り欠き部に代わって突起部を設け、電槽蓋にこれに対応する切り欠き部を設けることもできる。この場合にはゴム板弁の実質上の寸法を小さくすることができる。
【００１４】
以上、実施例で説明したが、セル内の気圧を受ける面積が大きいことと、接触部分の距離が小さいことの２つの要因で、ゴム板弁と電槽壁の固着による排気性能の信頼性低下を回避でき、ひいては、蓄電池の寿命性能の向上に寄与できる。
【００１５】
また、ド−ム状ふくらみは実施例では円形であったが、該ゴム板弁をセル内の気圧で押し上げるための該ド−ム状ふくらみの内側の表面積を必要な大きさにするためには楕円形あるいは菱形その他の形状でもよい。また、ド−ム状ふくらみの内面の突起物の形状は円環以外でもよく、例えば、図７に示すように、ドーム状ふくらみ４ａの内面の円周に沿って円周の中心に向かう突起物１７を複数個、例えば６個配置してもよい。
【００１６】
なお、以上の各実施例ではゴム板弁が切り欠き部を備えたものを示したが、該切り欠き部を入れなくても、ド−ム状ふくらみの外周部の幅を適切に設計すれば、実施例と同じ効果が得られる。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１および２によれば、排気孔の法線方向の寸法を小さくでき、かつ排気性能の高い信頼性を確保できるので、容積効率、寿命性能ともに優れた弁制御式鉛蓄電池を提供できる。
【００１８】
請求項３によれば、請求項１および２の効果に加えて、排気孔が小型の場合でもゴム板弁のずれを防ぎ、高い信頼性の弁制御式鉛蓄電池を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による排気孔構造を持つ電槽蓋の一例の排気孔周辺を示す平面図。
【図２】本発明によるゴム板弁の一例を示す図。
【図３】本発明による排気孔構造の一例を示す断面図。
【図４】従来の排気孔構造の一例を示す断面図。
【図５】本発明による電槽蓋の他の一例を示す平面図。
【図６】本発明によるゴム板弁の他の一例を示す平面図。
【図７】本発明によるゴム板弁の他の一例を示す平面図。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ、１ｃ　電槽蓋
２ａ、２ｂ　　　　貫通孔
３ａ、３ｂ　　　　ゴム板弁
４ａ、４ｂ　　　　ド−ム状ふくらみ
５ａ、５ｂ　　　　ド−ム状ふくらみの円周
６ａ、６ｂ　　　　切り欠き部
７ａ、７ｂ　　　　弁配置くぼみ
８ａ、８ｂ、８ｃ　覆い板
９ａ、９ｂ、９ｃ　覆い板配置くぼみ
１４　　　　　　　　小突起
１５ａ　　　　　　　円環
１６ａ　　　　　　　欠損部
１７　　　　　　　　突起物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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