(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各セルに対応した排気口に冠着された排気弁に、該排気弁をまたぎ、その両側で蓋と固定され、その幅が前記排気口の内径を超えない弁押さえ板を備え、かつ前記蓋に、各セルに対応した排気口を一括して覆うとともに、各排気口からの排気を一括排気する一括排気口と該一括排気口に排気帽を取付け可能とする帽座を有した電池覆い蓋が装着されている、制御弁式鉛蓄電池。
【請求項２】
排気帽が、二方向または一方向に排気管を有している、請求項１に記載の制御弁式鉛蓄電池。
【請求項３】
排気帽が、正反対の方向に排気管を有している、請求項１に記載の制御弁式鉛蓄電池。
【請求項４】
排気帽と帽座に、排気帽の角度を４５度ずつ方向が変えて取り付けられる凹凸を設けた、請求項１に記載の制御弁式鉛蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御弁式鉛蓄電池に関するもので、その排気を扱う装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄電池は充電操作を行いながら利用される。電解液の中に水を含む蓄電池、例えば鉛蓄電池の場合には充電終期に水素や酸素を含むガスが多量に発生し、放電や静置中にも少量の水素を含むガスが発生するので、このようなガスを一括して処理する装置は以前から用いられていた。電解液量を制限した制御弁式鉛蓄電池の場合には、排気口にガス吸収機能を有した排気弁が装着されるため、水素や酸素を含むガスがセル外に発生することはほとんどないが、大電流で急速充電される用途においては、水素を含むガスを一括して処理しなければならない場合がある。このため、一定の方向に開口をもつ排気導管を蓄電池本体と一体に設けた単セルまたはモノブロック構造の制御弁式鉛蓄電池が製作されている。
【０００３】
また、前述した排気弁の装着は、セルへの電解液の注液後または充電後に行われるが、いずれの場合にも、極群中の作用物質と電解液との反応によるガス発生や温度上昇によって、セルの内圧が上昇し、装着した排気弁が浮き上がったり、離脱することがある。このような排気弁の浮き上がりや離脱を防止するために、排気口を一括して覆う覆い蓋を装着した後で充電する場合もある。ところが、未化成極板を使用した場合、覆い蓋を装着して化成を行うと、ガス発生に伴う電解液の飛沫が覆い蓋の下に滞留したままになり、鉛蓄電池を横転させて使用した場合に、覆い蓋を装着した部分から滲み出すことがある。
【０００４】
従って、未化成極板を使用する場合は、排気弁を装着した後、一旦、仮覆い蓋を仮設して化成を行い、化成終了後、水洗によって電解液の飛沫を除去してから仮覆い蓋に代えて正規の覆い蓋を装着することが行われている。
【０００５】
【特許文献１】特開昭５６−１０７４７１号公報
【０００６】
上記特許文献１には、上述した排気を一括して処理する装置の例が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１の場合、排気導管の開口方向が決まっているので、多数の電池を狭隘なラック等に収納して電気的接続を行った後、該導管の開口部同士をゴムホース等で接続してラックの外に導く場合には、ホースが折れ曲がらないようにするため、余分の空間が必要となり、長いホースを囲繞する必要があった。また、排気導管の開口が一方向であれば、複数個の電池を扱うにはヘッダーを必要とした。また、これに伴い、長期使用中に電池上面に塵埃が滞留しやすく、その清掃が不完全になることもあった。
【０００８】
また、仮覆い蓋を脱着するものでは、そのための工数を要するだけでなく、仮覆い蓋によって電解液の飛沫の除去が不十分になることがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、各セルに対応した排気口に冠着された排気弁に、該排気弁をまたぎ、その両側で蓋と固定され、その幅が前記排気口の内径を超えない弁押さえ板を備え、かつ前記蓋に、各セルに対応した排気口を一括して覆うとともに、各排気口からの排気を一括排気する一括排気口と該一括排気口に排気帽を取付け可能とする帽座を有した電池覆い蓋が装着された制御弁式鉛蓄電池である。
【００１０】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の制御弁式鉛蓄電池において、排気帽が、二方向または一方向に排気管を有しているものである。
【００１１】
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の制御弁式鉛蓄電池において、排気帽が、正反対の方向に排気管を有しているものである。
【００１２】
また、請求項４記載の発明は、請求項１記載の制御弁式鉛蓄電池において、排気帽と帽座に、排気帽の角度を４５度ずつ方向が変えて取り付けられる凹凸を設けたものである。
【発明の効果】
【００１３】
上記請求項１の発明によれば、排気弁の脱落や不完全な装着による問題の発生や残留した電解液の滲出による問題の発生がないことに加えて、排気帽を介した一括排気が実現できる制御弁式鉛蓄電池が得られる。
【００１４】
上記請求項２の発明によれば、上記請求項１の発明の効果に加えて、排気帽を介した一括排気が容易に実現できる制御弁式鉛蓄電池が得られる。
【００１５】
上記請求項３の発明によれば、上記請求項１の発明の効果に加えて、必要な方向に向かう排気管を選ぶことにより、１本の排気パイプを用いて各排気帽間を最短で連結することができる。
【００１６】
上記請求項4の発明によれば、上記請求項１の発明の効果に加えて、必要な方向に向かう排気管を選ぶことにより、１本の排気パイプを用いて各排気帽間を最短で連結することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
図１は本発明の実施の形態に係る、６個の直列接続されたセルからなる、１２Ｖのモノブロック式制御弁式鉛蓄電池の部分平面図で、その長辺方向の一方側の部分を示している。図１は後述する電池覆い蓋が取り外された状態を示している。図１において、１は電池本体、２は蓋、３，３'は前記蓋２の一部に、各セルに対応して凹設された排気部、４は前記排気部３，３'の中央に設けられた排気口、５は前記排気口４に冠着される、ゴム弾性を有する帽子状の排気弁、６は前記蓋２に嵌着されて排気弁５をまたぐようにして、その中央付近を押さえて固定する弁押さえ板を、それぞれ示している。また、同図において、１１と１２は電池本体１の長辺方向の片側に寄せて設けられた正極端子と負極端子、１３は電池本体１を吊り下げる吊下部、１４は前記正極端子１１と負極端子１２の基部を気密、液密に埋める樹脂充填材を、それぞれ示している。
【００１９】
上記実施の形態では、前記正極端子１１と負極端子１２が設けられる短辺長さは１３０ｍｍ以下、各端子の中心線間距離は前記短辺長さの５１％以下で、前記端子間に、蓋２の表面に対して突出した突出部１５が設けられている。ここで、短辺長さを１３０ｍｍ以下にしたのは、定められた寸法（１９インチまたは２３インチ）のラックに搭載される機器の直流電源が４８Ｖ系の場合、本電池を４個並置してスペースを有効に活用して該電池が無駄なく収納できるようにしたことによる。すなわち、並置した電池間に放熱スペースを設けることを考慮すると、１９インチラックでは短辺長さを１１０ｍｍ以下にするのがよく、２３インチラックでは短辺長さを１３０ｍｍ以下にするのがよいことに基づいている。また、端子１１、１２の中心線間距離を短辺長さの５１％以下したのは、上記用途の電池の放電容量と最大放電電流を満足させるためにＭ８以上の端子を設けて該端子の基部を埋める樹脂充填材の占める面積を確保したことによる。また、正、負の端子１１及び１２を長辺方向の片側に寄せて設け、かつ突出部１５を設けたのは、上記したラックに設置する場合、ラックの前面側に端子が位置するようにして安全でかつ効率よく作業を行えるようにしたことによる。
【００２０】
図２は図１のＡ−Ａ'部の断面図であるが、この図２では、排気部３，３'の上を覆う電池覆い蓋９の断面図も示されている。図２に示したように、弁押さえ板６は、その両端近くに設けられた嵌合凸部７，７'と蓋２に設けられた嵌合凹部８，８'とを冠着することによって固定されている。また、図２に示したように、排気弁５の位置に当たる電池覆い蓋９の一部に膨出部１０を設け、この膨出部１０によって、柔軟性に富んだ弁押さえ板６を介して排気弁５が押さえられるようにし、排気弁５を確実に排気口４に冠着した状態に保つとともに、排気弁５の浮き上がり防止を確実にするようにしている。前記電池覆い蓋９は材質を蓋２と同じＡＢＳまたはポリプロピレンとし、弁押さえ板６は材質をポリプロピレンとするのがよい。また、上記した膨出部１０によって排気弁５が確実に排気口４に冠着できるようにするためには、電池覆い蓋９の内面と弁押さえ板６の上面との間隔を２．０〜２．６ｍｍ程度とし、電池覆い蓋９の膨出部１０の下面と弁押さえ板６の上面との間隔を０．２〜０．６ｍｍ程度、好ましくは０．３〜０．５ｍｍ程度とするのがよい。
【００２１】
図３は、弁押さえ板の各種の形状を示す。図３（Ａ）は図１、図２に示した弁押さえ板６である。これに対し、図３（Ｂ）はその両端近くに小孔を設けた弁押さえ板６’であり、蓋に嵌合凸部を設けて、この嵌合凸部と小孔を嵌着して固定するようにしたものである。また、図３（Ｃ）は排気部３’の内壁上部に強挿して固定する弁押さえ板６”を示している。この弁押さえ板６”では、蓋２側の加工が不要となる。
【００２２】
図４は、一直線上に並ぶ複数個の排気弁５を覆う、薄い細長のシートまたは巻物となった板状の弁押さえ板６１を示しており、排気部３’の傍らに設けた蓋２の突起１１に熱溶着または超音波接着等により固定するものである。このような弁押さえ板６１であれば、シート繰り出し機構、超音波ホーンおよびシート切断機構などの組み合わせによって作業の機械化も可能である。なお、前記弁押さえ板６１は必ずしも板状である必要はなく、細い線条のものに代えてもよい。
【００２３】
前述した弁押さえ板は、その幅を排気弁が完全に覆われる広さにすると、水洗時に排気弁の上部の洗浄が不充分となる。このことから、少なくとも上方からの注水によって排気弁の頂上の一部に水洗水が当たるようにすれば、排気弁と弁押さえ板の間にも水が通過することになり、水洗水の除去も容易となる。従って、弁押さえ板の幅が排気口の内径を越えないようにするのがよい。
【００２４】
上記した実施の形態では、従来のように、複数の排気弁の上に１枚の覆い板を置き、その周囲の全周または数箇所で電池蓋に接着、溶着、嵌着等により固着することによる問題、すなわち電池の長期間、特に高温雰囲気における使用中に覆い板の反りの発生、それによる一部の排気弁の浮き上がりや気密不良で電池の機能が低下するという問題を解消できるので、全排気弁を均等に保持することができ、電池の信頼性向上に寄与することができる。
【００２５】
上記した実施の形態は、モノブロック電池において特に効果が大きいが、単セル電池においても有効である。
【００２６】
また、上記鉛蓄電池は、その製造を、最初に電解液を注入し、次に排気弁とそれをまたぐ弁押さえ板を取り付けた後充電を行うようにしても、最初に電解液を注入して充電を行い、次に排気弁とそれをまたぐ弁押さえ板を取り付けるようにしてもよく、いずれの方法であっても、上述した効果を得ることができるとともに、仮覆い板の使用に伴う工数と時間の節減および粘着テープなどの副材料の節約ができるので、コスト面でも有利である。
【００２７】
次に、図１の実施の形態に対し、各セルの排気口からの排気を一括排気する一括排気口４０を有した電池覆い蓋９が装着される例を図５により説明する。図５において、（Ａ）は電池覆い蓋９に、一括排気口を通る排気を外部に導く排気帽５０が取り付けられた状態を示し、（Ｂ）は前記排気帽５０が取り付けられていない状態を示している。前記排気帽５０には正反対の方向に排気管６０、６０’が設けられ、電池覆い蓋９の帽座３０に取り付けられるようにしている。
【００２８】
図６は排気帽５０と帽座３０との関係を示す、図５（Ａ）のＡ−Ａ’部の断面図で、一括排気口４０を囲んで電池覆い蓋９の帽座３０に円形の周溝９１が設けられ、排気帽５０の下辺周縁に設けた凸縁５１と係合するようにしている。周溝９１においては、排気帽５０の凸縁５１が接着剤または超音波等で接着されて電池覆い蓋９の帽座３０に排気帽５０が取り付けられるようにしている。この場合、排気管６０、６０’は任意の方向をとることができるので、定められた設置場所に対して最短の配管が可能なように、排気管６０、６０’に連結するパイプをあらかじめ作製しておくことができる。
【００２９】
図７に排気帽５０の他の形状を示す。排気帽５０’の周縁に設けた凸縁５１に、４５度ごとの角度に区切って８個の小突起５２を設けている。そして、これに対応する電池覆い蓋には、図示していないが、その周溝に該小突起５２を受け入れる８個の凹みを設ける。図示したような、正反対の方向に排気管６０、６０’を有する排気帽５０’を使用する場合には、排気帽５０’を、排気管６０、６０’の向きが直角とその中央の方向になるように整然と接着することができる。なお、電池覆い蓋の側に凹みを、排気帽５０’の側に小突起を設けることもでき、いずれも同様の効果がある。また、方向を規定するためには、電池覆い蓋または排気帽に１個の小突起を、排気帽または電池覆い蓋に４５度ごとの角度に区切って８個の凹みを設ければ充分ではあるが、装着に時間がかかることがあること、小突起と凹みの係合が均等に配置されにくいことにより、排気帽または覆い蓋のそれぞれに小突起と凹みを設けた方が、排気帽と帽座との接着強度を増大させることができる。
【００３０】
図８は、一方向のみに排気管６０”が設けられた排気帽５０”の形状を示す。単一のセルよりなる蓄電池を個別に扱う場合やモノブロック蓄電池中の１セルの場合には、排気管が一方向のみでよいので、このような形状にすることができる。この場合、部品の統一という点から言えば、他と接続されない排気管に栓をつけて閉止するようにしてもよいが、大量に使用される場合には、図示したようなものを作成して使用すれば装着作業の点で有利である。
【００３１】
図９は、嵌合により排気帽５０を帽座３０に取り付ける形状を示している。排気帽５０をポリエチレンや高圧法によるポリプロピレンなどの柔軟性のある材料で作製すれば、その下部に形成された管足５３の周囲の小周縁５４により電池覆い蓋９に着脱自在に取付けることができる。
【００３２】
図１０は、上記した実施の形態に係る制御弁式鉛蓄電池の正極端子１１及び負極端子１２付近の斜視図で、蓋２の表面に対して突出させた突出部１５を設けたものである。
【００３３】
上記した突出部１５を設けることにより、たとえば、図１１に示したように、一つの制御弁式鉛蓄電池１０１の正極端子１１と他の制御弁式鉛蓄電池１０２の負極端子１２とを接続体１００によって接続する場合、締め付け時に接続体１００が回転して短絡するのを防止することができる。
【００３４】
また、図１２は正極端子１１及び負極端子１２をタブ端子とした制御弁式鉛蓄電池の他の実施形態の例である。この実施形態では、本体１の側面（電槽）の表面に対して突出させた突出部１５'を設けたもので、他の各部についての説明は省略する。
【００３５】
上記した突出部１５'を設けることにより、タブ端子に嵌合する接続部を有した機器に接続する際に、位置決めを容易に行うことができる。
【００３６】
上記した各形状において、排気管６０、６０’にはゴムまたはゴム状弾性を有する合成樹脂パイプを挿着して互いに近傍の排気帽と接続し、水素ガスが発生した場合に、これを安全な場所に導くようにする。なお、このパイプの先端には引火防止のフィルターを付けることもできる。
【００３７】
このように排気帽を取り付けられる構造にすれば、前述した如く、正、負の端子を電池の長辺方向の片側に寄せた蓄電池の場合は、該端子の側を保守面に向けて並置し、狭隘なラックに組み込んで通信機器と並んで使用されることが多い。この場合、通常は許容される微量の酸霧や、稀に逸出する可能性のある水素を含むガスを電池の周辺から除去する必要があるので、このような、排気を扱う装置を備えた電池であれば、通信機器の多様な要求に合わせて配列する場合に、据付現場に応じて柔軟に対応することができ、その結果、優れた環境を保持することができる。
【００３８】
なお、上記した図１と図５の実施の形態は、正、負の端子を電池の長辺方向の片側に寄せた蓄電池を例に説明したが、このような形態に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上、説明したように、本発明は、定められた寸法のラックに搭載される通信機器の直流電源として使用するに際し、該ラックの有効スペースに無駄なく収納できるとともに、正、負の端子を長辺方向の片側に寄せて設け、かつ突出部を設けることによって設置作業を安全で効率よく行い、作業時等に端子間の短絡防止が図れるから、産業上の利用可能性はきわめて大きい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態に係る制御弁式鉛蓄電池の、電池覆い蓋を除いた部分平面図。
【図２】同、電池覆い蓋を取り付けた、電池覆い蓋の断面とともに示した図１のＡ−Ａ'部の断面図。
【図３】（Ａ）は図１の弁押さえ板、（Ｂ）は他の弁押さえ板、（Ｃ）はさらに他の弁押さえ板の平面図。
【図４】板状の弁押さえ板の平面図。
【図５】（Ａ）は本発明の実施の形態に係る排気帽を取付けた制御弁式鉛蓄電池の平面図、（Ｂ）同蓄電池の上部の、排気帽を取付けない状態の部分側面図。
【図６】同、排気帽と帽座との関係を示す図１（Ａ）のＡ−Ａ’部の断面図。
【図７】同、排気帽の他の形状を示す図。
【図８】同、排気帽のさらに他の形状を示す図。
【図９】嵌合により排気帽を帽座に取り付ける形状を示す図。
【図１０】本発明の実施の形態に係る制御弁式鉛蓄電池の正極端子及び負極端子付近の斜視図。
【図１１】図１０の制御弁式鉛蓄電池を接続した状態の斜視図。
【図１２】本発明の他の実施の形態に係る制御弁式鉛蓄電池の正極端子及び負極端子付近の側面図。
【符号の説明】
【００４１】
１                    電池本体
２                    蓋
３、３'                排気部
４                    排気口
５                    排気弁
６，６'、６"          弁押さえ板
１１                  正極端子
１２                  負極端子
１５                  突出部
３０                  帽座
４０                  一括排気口
５０、５０’          排気帽
６０、６０’、６０”    排気管
【図１】
0004715092.tif 000002
【図２】
0004715092.tif 000003
【図３】
0004715092.tif 000004
【図４】
0004715092.tif 000005
【図５】
0004715092.tif 000006
【図６】
0004715092.tif 000007
【図７】
0004715092.tif 000008
【図８】
0004715092.tif 000009
【図９】
0004715092.tif 000010
【図１０】
0004715092.tif 000011
【図１１】
0004715092.tif 000012
【図１２】
0004715092.tif 000013