(57)【要約】【課題】複数セルを有したモノブロック電槽を用い、蓋には注液兼脱液口を有した構造を有した構成を有した制御弁式鉛蓄電池において、電槽化成の注液及び脱液を容易にし、部品点数の削減によるコスト及び工数低減を図るのを目的とする。【解決手段】一方向に連なる複数セルのモノブロック電槽を用い、蓋の上面には各セルに対応するように注液兼脱液口を底部に有した凹部を設け、上下に開口するとともに上面が平坦な着脱可能な液口体を注液兼脱液口に装着し、複数の液口体の上面には一枚の平板状ゴム弁を載置し、蓋と一体化した上蓋によりクッション材を介し平板状ゴム弁を押圧する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に隣接する複数セルを有したモノブロック電槽の開口部を閉塞する蓋の上面には、凹部を一方向に連続的に設けるとともに前記凹部の底部には各セルに対応する注液兼脱液口を備え、前記注液兼脱液口には上下に開口した着脱可能な液口体を装着し、複数の前記液口体の上面には一枚の平板状ゴム弁を配置し、前記蓋と一体化した上蓋によりクッション材を介し前記平板状ゴム弁を押圧することを特徴とする制御弁式鉛蓄電池。
【請求項２】
前記蓋と前記上蓋が一体化された状態において、前記蓋の上面が実質的に平面であることを特徴とする請求項１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ある。
【背景技術】
【０００２】
一般に制御弁式鉛蓄電池の弁構造は、通常時には外気が蓄電池内に流入することを防止するために閉弁し、電解液中の水の電気分解によるガス発生等によって蓄電池内圧が上昇した時には開弁することが必要である。
【０００３】
特許文献１には、従来のモノブロック電槽を用いた制御弁式鉛蓄電池に使用される弁構造が示されている。電槽の開口部を閉塞する蓋に注液口を兼ねた排気口を設け、その排気口の開口部周辺の弁装着部に排気口を覆うゴム板を装着する。ゴム板の上面には弾性を有する平板状のスポンジ状ゴム体を設け、前記ゴム板の上面にはゴム板を圧縮させながら上蓋が蓋と溶着等により装着されている。
【０００４】
このような構造により、セルで発生したガスによって蓄電池内圧が上昇した時は、ガスが排気口を通りゴム板を押し上げて開弁して排気溝より外部へ放出される。また、ガスを放出して内圧が低下した後は、スポンジ状ゴム体の弾性によりゴム板が閉弁して排気口が閉塞される。負極板の酸素ガス吸収反応によって電池内が減圧状態になった場合、ゴム板が大気圧により排気口に押し当てられて、外気の電池内への流入を防止する。このようにゴム板が制御弁としての役割を果たす。
【０００５】
特許文献１の第１図に示されたように排気口が蓋に一体に有する構造を採用した場合、蓄電池に電解液を注液する時に電解液がゴム板載置部に付着してしまう。この状態でゴム板を装着すると、弁載置部とゴム板の接触面には硫酸分が残留してしまう。この状態で蓄電池を長期間使用すると硫酸により弁載置部表面とゴム弁板が変質し、両者が貼り付いてしまう。これによりゴム板の開弁圧が上昇し、結果として電槽が変形するという問題が生じていた。
【０００６】
特許文献２には、鉛蓄電池の電槽化成方法が示されており、鉛蓄電池に電解液比重が１．１８０以下の希硫酸を注液して電槽化成を効率良く行い、電槽化成終了後に蓄電池を反転し脱液した後、比重１．４００以下の希硫酸を注入して再充電することで電解液が攪拌され、適正な電解液濃度にする方法が示されている。
【０００７】
この電槽化成方法を採用しようとした場合、蓄電池を反転し脱液する際に電解液が弁載置部に残留し、ゴム板が弁載置部に固着してしまうという問題があった。
【０００８】
さらに、特許文献１に示されたゴム板を用いた弁構造は、弁の信頼性を得るために注液及び排気口の内径が小さくなるため、特許文献２に示した電槽化成を行う場合、蓄電池への電解液の注液及び脱液に時間を要すという問題も生じていた。
【０００９】
特許文献３には、前述の課題に対し、図１に示されたように電槽の開口部を閉塞する蓋に設けた注液口に、装着されるように制御弁（安全弁）部を有する液栓を備え、前記制御部の弁体周囲から電槽方向に突出する筒部を備えた制御弁式鉛蓄電池が示されている。
【００１０】
しかしながら、制御弁を構成するに当たり、液栓にはそれぞれゴム板、発泡ゴム体、上蓋が必要となり、各セルに対応する個々の液栓が必要であり、部品点数の増加およびそれに伴う液栓装着工数が増加するという課題があった。
【特許文献１】特開昭６３−１４８５３３号公報
【特許文献２】特開平４−３４１７５９号公報
【特許文献３】特開２００３−３４６７８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、複数セルを有したモノブロック電槽を用い、蓋には注液兼脱液口を有した構造を有した構成を有した制御弁式鉛蓄電池において、電槽化成の注液及び脱液を容易にし、部品点数の削減によるコスト及び工数低減を図るのを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項１記載に係る発明は、一方向に隣接する複数セルを有したモノブロック電槽の開口部を閉塞する蓋の上面には、凹部を一方向に連続的に設けるとともに凹部の底部には各セルに対応する注液兼脱液口を備え、注液兼脱液口には上下に開口した着脱可能な液口体を装着し、複数の前記液口体の上面には一枚の平板状ゴム弁を配置し、蓋と一体化した上蓋によりクッション材を介し平板状ゴム弁を押圧する制御弁式鉛蓄電池を示すものである。
【００１３】
さらに、本発明の請求項２に係る発明は、蓋と上蓋が一体化された状態において、蓋の上面が実質的に平面である制御弁式鉛蓄電池を示すものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の制御弁式鉛蓄電池は、上記構成を有し、蓋の凹部に大きな注液兼脱液口を設けることで電槽化成時の注液及び脱液に要する時間を削減できるとともに、一枚の平板状ゴム弁で複数の液口体に対応することができるため、部品点数の削減によるコスト及び工数低減が図れるという効果を有し、工業上、極めて有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しまがら説明する。
【００１６】
図１は、本発明による制御弁式鉛蓄電池の構成説明図である。
【００１７】
モノブロック電槽１は、隔壁２により仕切られたセル３が複数により構成され、矢印で示した隣接するセル方向へセルが順次形成されたモノブロック電槽１に、極板群（図示はしていない）が挿入されて隔壁２を介して隣接セルへ接続される。モノブロック電槽１の上部には、一枚の蓋４が接着又は溶着によりモノブロック電槽１へ一体化され、蓋４の上部には電池外部への接続のための正極端子５と負極端子６が設けられている。前記蓋４の上面には、セル３の接続方向へ凹部７を連続的に設け、凹部７の底部には各セルに対応するように注液兼脱液口８を有する。
【００１８】
注液兼脱液口８より、密度が約１．１８の希硫酸電解液を注液し、通電することにより電槽化成を行う。電槽化成終了後に電池を反転して注液兼脱液口８より電解液を排出し、密度約１．４００の電解液を再度注液し、当初の通電電流より大きな電流にて通電することで、電解液から盛んにガス発生することにより電解液が攪拌され、所定の電解液濃度を得ることができる。
【００１９】
注液兼脱液口８には、上面が平面状な液口体９が前記注液兼脱液口８に装着され、それぞれの液口体９の上面９ａには、一枚の平板状ゴム弁１０（平面状のゴム板）を配置し、前記平板状ゴム弁１０の上にはクッション材１１を載置して、さらに上蓋１２を蓋４に溶着することで、前記クッション材１１を介して前記平板状ゴム弁１０を押圧する。
【００２０】
図２は、本発明による各セルの注液兼脱液口の構造説明図である。
【００２１】
蓋４の上面に設けられた凹部７内に存在する注液兼脱液口８のセル３への注液兼脱液口の開口部８ａは、直径１５ｍｍ以上を有するのが望ましい。この注液兼脱液口の開口部８ａの直径を小さくすると、注液及び脱液の際、特に脱液の工程において、電解液が注液兼脱液口の開口部８ａにおいて表面張力の影響によりセル内の電解液と大気とが置換されないことがある。注液兼脱液口８は注液兼脱液口のねじ部８ｂを有し、その部分に上下に開口する筒を有した液口体９のねじ部９ｂが装着されることで、液口体のねじ部９ｂの上の周縁に配したゴムパッキン１３により液口体９の外側と注液兼脱液口８との気密が保たれる。
【００２２】
液口体の上面９ａは、制御弁として機能する平板状ゴム弁１０と直接接触するため平面にする必要があり、接触面積を広く取る方が良い。具体的には、液口体９の上下に開口する筒９ｃの内径が７ｍｍで液口体の上面９ａの直径を２０ｍｍとした場合、平板状ゴム弁１０の幅は同じ２０ｍｍとする。液口体９の直径と平板状ゴム弁１０の幅を同じにするのは、平板状ゴム弁の安定した開弁圧力及び閉弁圧力を得るため、平板状ゴム弁１０による凹部７や蓋４との接触を避けるためである。
【００２３】
平板状ゴム弁１０は、厚み１ｍｍで液口体９の直径とほぼ同じ幅のクロロプレン製ゴムで、ＪＩＳスプリング式硬さ試験機ＪＩＳのＡ形を用いて硬度は約６０°相当を用い、液口体の上面９ａと平板状ゴム弁１０との間にはシリコンオイル等を存在させることにより制御弁としての気密性が保たれる。平板状ゴム弁１０の上に配置されるクッション材１１は、ＥＰＤＭによる連続気泡体により平板状ゴム弁と同寸法として用いる。上蓋１２は、蓋４と同材質を用い溶着等により部分的に間隙（図示はしていない）を設け、蓋と一体化することで、クッション材１１を介して平板状ゴム弁１０を押圧する。
【００２４】
セル３内でガスが発生し、セルの内圧が上昇した場合、発生ガスは、液口体の筒９ｃより押圧している平板状ゴム弁１０を押し上げて上蓋１２の間隙より大気中に放出され、内圧が低下すると平板状ゴム弁は液口体の上面９ａを閉塞する。充電時以外は、平板状ゴム弁１０は閉弁状態で、充電により生じたセル内の酸素ガスが負極板に吸収され、セル内は減圧状態になり、大気中からの酸素のセル内への進入を防止できる。
【００２５】
上記のように構成することで、複数セルを有したモノブロック電槽に、蓋には広い径を有した注液兼脱液口を形成することができるため電槽化成の注液及び脱液を容易にすることができ、部品点数の削減によるコスト及び工数低減が図れる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、電槽化成時の注液及び脱液の時間を短縮することができるとともに、一枚の平板状ゴム弁で複数のセルに対応できる制御弁式鉛蓄電池が得られるので、その工業的価値は高い。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による制御弁式鉛蓄電池の構成説明図
【図２】本発明による各セルの注液兼脱液口の構造説明図
【符号の説明】
【００２８】
１    モノブロック電槽
２    隔壁
３    セル
４    蓋
５    正極端子
６    負極端子
７    凹部
８    注液兼脱液口
８ａ  注液兼脱液口の開口部
８ｂ  注液兼脱液口のねじ部
９    液口体
９ａ  液口体の上面
９ｂ  液口体のねじ部
９ｃ  液口体の筒
１０  平板状ゴム弁
１１  クッション材
１２  上蓋
１３  ゴムパッキン
【図１】
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【図２】
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