(57)【要約】【課題】静電気による放電火花が電池内部に侵入するのを防止し、電池内部に貯留する過充電時等に水の電気分解等により発生する水素ガスへの引火による破損のない鉛蓄電池を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の鉛蓄電池は、排気口を有した液口栓を装着した蓋と、前記液口栓の排気口を覆うように前記蓋に粘着剤で設置された被覆体を備え、排出ガスをこの被覆体もしくは被覆体と前記蓋との間に設置した粘着剤を配置しないガス排気路を通して、排気口から離れかつ端子もしくは端子と接続された導電層と近接した少なくとも一つの一括排気口に誘導することにより、電池外部で発生した放電火花の電池内部への侵入と、これによる電池内部に貯留する過充電時等に水の電気分解等により発生する水素ガスへの引火が抑制される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気口を有した液口栓を装着した蓋と、前記液口栓の排気口を覆うように前記蓋に粘着剤で設置された被覆体を備え、排出ガスをこの被覆体もしくは被覆体と前記蓋との間に設置した粘着剤を配置しないガス排気路を通して、排気口から離れかつ端子もしくは端子と接続された導電層と近接した少なくとも一つの一括排気口に誘導することを特徴とする鉛蓄電池。
【請求項２】
前記端子もしくは前記端子と接続された導電性部品と、前記一括排出口との最近接距離が５ｍｍ以内であることを特徴とする請求項１記載の鉛蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電気による放電火花に起因した電池破損を防止する鉛蓄電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉛蓄電池は、過充電時等に水の電気分解等により水素ガスが発生し、蓄電池内の空間に貯まる。通常、これらのガスは、しばらく放置することにより液口栓より大気中に拡散されるが、満充電直後、例えば走行直後等に火点があった場合、蓄電池内の空間に貯留したガスに引火して破損に至る可能性がある。
【０００３】
破損の原因となる火点源としては様々なものが考えられるが、その一つとして静電気に起因する放電火花がある。
【０００４】
静電気の放電火花の点火源による破損は、静電気による放電火花が、隙間がありかつ硫酸でウエット状態となり導電性の高くなっている液口栓外周部や排気口を通じて、電池内部に侵入する現象に起因しているものと考えられている。
【０００５】
上記対策の一つとして、液口栓外周部や排気口を被覆体でマスキングして、その被覆体と蓋との隙間を粘着剤や接着剤等でなくすことが考えられる。
【０００６】
これにより、液口栓周辺で発生した静電気の放電火花が、電池内部に侵入することを防止することができる。
【０００７】
しかしながら、液口栓外周部や排気口を完全にマスキングしてしまうと、過充電時等に水の電気分解等により発生する水素ガスを電池外部に排出することができなくなる。
【０００８】
上記対策としては、特許文献１のように、液口栓外周部や排気口を被覆体で覆い、蓋と被覆体の隙間をなくすための粘着層と、過充電時等に水の電気分解等により発生する水素ガスをガス排気路を通して一括排気口に導くための非粘着層よりなる被覆体を設置する構造を利用することが考えられる。
【０００９】
上記対策により、過充電時等に水の電気分解等により発生する水素ガスの排気経路を確保しつつ、液口栓周辺で発生した静電気の放電火花の内部侵入を防止することができる。
【特許文献１】特開２００５−２７６７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記対策は、液口栓周辺で発生した静電気の放電火花部の内部侵入防止には有効であるが、一括排気口周辺で静電気の放電火花が発生した場合、排気路を経由して液口栓周辺の隙間より内部侵入させてしまうという課題を有していた。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記従来の課題を解決するために、請求項１に記載される発明は、排気口を有した液口栓を装着した蓋と、前記液口栓の排気口を覆うように前記蓋に粘着剤で設置された被覆体を備え、過充電時等に水の電気分解等により発生する水素ガスをこの被覆体もしくは被覆体と前記蓋との間に設置した粘着剤を配置しないガス排気路を通して、排気口から離れかつ端子もしくは端子と接続された導電層と近接した少なくとも一つの一括排気口に誘導す
ることを特徴とするものである。
【００１２】
また、請求項２に記載される発明は、前記端子もしくは前記端子と接続された導電性層と、前記一括排出口との最近接距離が、５ｍｍ以内であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、次のような効果を得ることができる。
【００１４】
請求項１に記載される発明は、排気口を有した液口栓を装着した蓋と、前記液口栓の排気口を覆うように前記蓋に粘着剤で設置された被覆体を備え、過充電時等に水の電気分解等により発生する水素ガスをこの被覆体もしくは被覆体と前記蓋との間に設置した粘着剤を配置しないガス排気路を通して、排気口から離れかつ端子もしくは端子と接続された導電性層と近接した少なくとも一つの一括排気口に誘導することを特徴とする鉛蓄電池であるため、蓄電池周辺で静電気による放電火花が発生した場合でも、液口栓外周部と排気口部はいずれも被覆体と粘着剤によりマスキングされていることから、静電気による放電火花を引き込むことを防止し、また一括排気口は端子もしくは端子と接続された導電性層に近接させる構成により、低抵抗体である端子に静電気を誘導し吸収させ、静電気による放電火花の発生を防ぐとともに、排気路を介した液口栓外周部と排気口部近傍での静電気による放電火花の発生確率を減少させることとの二重の効果で、蓄電池内の空間への静電気による放電火花の引込みを防止することができる。
【００１５】
また、請求項２に記載される発明は、前記端子もしくは前記端子と接続された導電性層と、前記一括排出口の最近接距離が、５ｍｍ以内であることを特徴とする請求項１記載の鉛蓄電池であるため、更に近接した構成を採用することとなり、この最近接距離間をより低抵抗とすることができる。このため、静電気を端子に誘導し吸収させ、排気路を介した液口栓外周部と排気口部に静電気による放電火花の引込みを防止する効果をより高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した実施形態を詳細に説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
図１及び２は、本発明の実施形態による鉛蓄電池を示す図である。
【００１８】
本発明の鉛蓄電池１は、蓋２に液口栓３を有し、かつ液口栓３には電池内部に貯留した過充電時等に水の電気分解等により発生する水素ガスを大気に排出するための排気口４を有し、さらに液口栓３を覆うように被覆体５があり、被覆体５と蓋２との間には、それらを接合するための粘着層６と、各液口栓上を連続して通るガス排気路７、及びガス排気路７に接続されかつ端子８と近接部９で近接する一括排気口１０となる非粘着層１１が備えられている。
【００１９】
上記において、液口栓３周辺で静電気による放電火花が発生した場合、液口栓外周部１２と排気口４はいずれも被覆体５と粘着層６によりマスキングされていることから、静電気による放電火花の引込みを防止することができる。
【００２０】
上記において、一括排気口１０周辺で静電気による放電火花が発生した場合、一括排気口１０は端子に近接していることから、静電気を端子８に誘導し吸収させ、ガス排気路７を通じて液口栓外周部１２と排気口４から電池内部１３に静電気による放電火花の引込みを防止することができる。
【００２１】
上記において、一括排気口１０は、その開口部が端子方向に向いたものを採用することができる。
【００２２】
上記において、近接部９の最近接距離としては、５ｍｍ以内を採用することできる。
【００２３】
上記において、前記近接部９の最近接距離として、５ｍｍ以内の、より近接したものを採用することにより、この最近接距離間をより低抵抗とすることができるため、静電気を端子に誘導し吸収させることによって、排気路を通じて液口栓外周部と排気口への静電気の放電火花の引込みを防止する効果をより高めることができる。
【００２４】
（実施の形態２）
図３及び４は、本発明の実施形態による鉛蓄電池を示す図である。
【００２５】
本発明の鉛蓄電池１４は、蓋１５に液口栓１６を有し、かつ液口栓１６には電池内部に貯留した過充電時等に水の電気分解等により発生する水素ガスを大気に排出するための排気口１７を有し、さらに液口栓１６を覆うように被覆体１８があり、被覆体１８と蓋１５との間には、それらを接合するための粘着層１９と、各液口栓上を連続して通るガス排気路２０、及びガス排気路２０に接続された一括排気口２１となる非粘着層２２を備え、また端子２３に接続されかつ一括排気口２１と近接部２４で近接する導電層２５が備えられている。
【００２６】
上記において、液口栓１６周辺で静電気による放電火花が発生した場合、液口栓外周部２６と排気口１７はいずれも被覆体１８と粘着層１９によりマスキングされていることから、放電火花の引込みを防止することができる。
【００２７】
上記において、一括排気口２１周辺で静電気による放電火花が発生した場合、一括排気口２１は、端子２３に接続された導電層２４と近接していることから、静電気を導電層２４から端子２３に誘導し吸収させ、ガス排気路２０を通じて液口栓外周部２６と排気口１７から電池内部２７への静電気による放電火花の引込みを防止することができる。
【００２８】
上記において、一括排気口２１としては、その開口部が短側面方向を向いたもの、もしくは端子方向を向いたものを採用することができる。
【００２９】
上記において、近接部２４の最近接距離としては、５ｍｍ以内を採用することできる。
【００３０】
上記において、前記近接部２４の最近接距離として、５ｍｍ以内の、より近接したものを採用することにより、この最近接距離間をより低抵抗とすることができるため、静電気を導電層から端子２３に誘導し吸収させ、ガス排気路２０を通じて液口栓外周部２６と排気口部１７への静電気による放電火花の引込みを防止する効果をより高めることができる。
【００３１】
上記において、前記導電層２５としては、導電性樹脂、例えばＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、その他金属やその合金といった金属分散系、カーボン分散系、導電性ポリマー分散系、導電性合成繊維、金属繊維、炭素繊維の分散系の少なくとも１種類による導電性部品取付、インサート成形、異材質成形等を採用することができる。
【００３２】
上記において、前記導電層２５としては、導電性コーティング剤、例えばＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、その他金属やその合金といった金属、カーボン、導電性ポリマーによる、塗工系、金属蒸着系、酸化物蒸着系、メッキ系の少なくとも１種類による導電性コーティングを採用することができる。
【００３３】
上記において、前記導電層２５としては、導電性ラベル、例えばＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、その他金属やその合金といった金属系、カーボン系、導電性ポリマー系の少なくとも１種類による導電性ラベル貼付を採用することができる。
【００３４】
上記において、前記導電層２５としては、表面抵抗率１０６Ω／□以下のものを採用することができる。
【００３５】
上記各実施形態において、端子８及び２３としては正極端子、負極端子の少なくとも１つを、一括排気口１０及び２１、及び非粘着層１１及び２２としては、正極端子側、負極端子側の少なくとも１つを用いることができる。
【００３６】
上記各実施形態において、被覆体５及び１８としてはある程度の耐酸性を有するもの、例えばポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂を用いることができ、また被覆体の厚みとしては０．０５〜０．２ｍｍといった薄型のものを用いることができる。
【００３７】
上記各実施形態において、粘着層６及び１９は、静電気による放電火花の侵入防止のために隙間をなくす必要があるため、ガス排気路７及び２０と一括排気口１０及び２１を除き、連続した粘着層であることが好ましい。
【００３８】
上記各実施形態において、粘着層６及び１９としては接着剤もしくは粘着剤、例えばアクリル樹脂系を用いることができる。
【００３９】
上記各実施形態において、非粘着層１１及び２２としては、被覆体５及び１８そのものや、被覆体５及び１８に一旦粘着剤を設置し、さらに重ねて非粘着剤を設置することを用いることができる。
【実施例】
【００４０】
以下の実施例により、本発明の効果を説明する。
【００４１】
以下に示す本発明例及び比較例の鉛蓄電池（ＪＩＳ  Ｄ５３０１における３４Ｂ１９Ｌ形始動用鉛蓄電池）電池を作製し、静電気による放電火花の発生現象を再現するために、静電気試験機により静電気印加を行い、液栓周辺部及び一括排気口周辺で発生した放電火花の電池内部への侵入有無を目視により確認した。
【００４２】
（本発明例の電池Ａ）
本発明例の電池Ａは、図１及び２に示した本発明の第１実施形態の鉛蓄電池１に相当する。電池Ａ１、Ａ２、Ａ３は、表１に示すように、端子と一括排気口の最近接距離の距離ａが、それぞれ５ｍｍ、７ｍｍ、１０ｍｍとなっている。
【００４３】
（本発明例の電池Ｂ）
本発明例の電池Ｂは、図３及び４に示した本発明の第２実施形態の鉛蓄電池１４に相当する。電池Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３は、表１に示すように、端子と一括排気口の最近接距離の距離ｂが、それぞれ５ｍｍ、７ｍｍ、１０ｍｍとなっている。
【００４４】
（比較例の電池Ｃ）
比較例の電池Ｃは、特許文献１に記載のもので、図５及び６に示した鉛蓄電池２８に相当する。比較例の電池Ｃ（鉛蓄電池２８）は、蓋２９に液口栓３０を有し、かつ液口栓３０には電池内部の電解ガスを大気に排出するための排気口３１を有し、さらに液口栓３０を覆うように被覆体３２があり、被覆体３２と蓋２９との間には、それらを接合するため
の粘着層３３と、各液口栓上を連続して通るガス排気路３４、及びガス排気路３４両端に一括排気口３５となる非粘着層３６を備えている。
【００４５】
（比較例の電池Ｄ）
比較例の電池Ｄは、汎用的な形式のもので、図７及び８に示した鉛蓄電池３７に相当する。比較例の電池Ｃ（鉛蓄電池３７）は、蓋３８に液口栓３９を有し、かつ液口栓３９には電池内部に貯留する過充電時等に水の電気分解等により発生する水素ガスを大気に排出するための排気口４０を有し、被覆体は備えていない。
【００４６】
上記の各電池について、以下に示す条件で静電気印加試験を行った。
（１）試験温度：２５℃
（２）試験湿度：４０ＲＨ％
（３）印加条件：３０ｋＶを３秒間隔で１０回連続印加
静電気印加箇所は、液口栓周辺部及び一括排気口周辺側１ｍｍとした。また同一電池について、１０回連続で静電気印加を行い、１０回の静電気印加中、放電火花が電池内部にまで侵入した回数を測定し、その確率（放電火花の内部侵入回数／１０）を放電火花内部侵入率として評価した。この率が低いほど、放電火花の内部侵入が抑制され、好ましい。
【００４７】
以上の静電気印加試験の結果を表１に示す。
【００４８】
【表１】
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【００４９】
表１に示した結果から、本発明例の電池Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３では、液栓周辺部及び一括排気口周辺で発生した静電気による放電火花の内部侵入に対して、両者ともに抑制効果があったが、比較例の電池Ｃでは、一括排気口周辺で発生した放電火花を、比較例の電池Ｄでは、液栓周辺部及び一括排気口周辺で発生した放電火花の内部侵入を両者とも抑制することはできなかった。
【００５０】
また、本発明例の電池Ａ１、Ａ２、Ａ３の正極端子、及び本発明例の電池Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の正極端子に接続された導電性部品と、一括排気口の最近接距離の関係５ｍｍ、７ｍ
ｍ、１０ｍｍの各条件を比較した場合、５ｍｍ以内で放電火花内部侵入率を大きく低減できることがわかった。
【００５１】
上記から、液栓周辺部及び一括排気口周辺で発生した静電気による放電火花が内部侵入するのを、実質的に抑制するためには、端子もしくは端子と接続された導電性部品と一括排気口の最近接距離を５ｍｍ以下とすることがより好ましい。
【００５２】
上記から、電池外部で発生した静電気による放電火花が内部侵入するのを防止するには、本発明の電池Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、望ましくは電池Ａ１、Ｂ１を採用することが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上、本発明によれば、静電気による電解ガスへの引火による破損のない鉛蓄電池を提供することができ、様々な用途の鉛蓄電池の安全性向上に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態１による鉛蓄電池の上面を示す図
【図２】本発明の実施の形態１による鉛蓄電池の断面を示す図
【図３】本発明の実施の形態２による鉛蓄電池の上面を示す図
【図４】本発明の実施の形態２による鉛蓄電池の断面を示す図
【図５】比較例の鉛蓄電池の上面を示す図
【図６】比較例の鉛蓄電池の断面を示す図
【図７】他の比較例の鉛蓄電池の上面を示す図
【図８】他の比較例の鉛蓄電池の断面を示す図
【符号の説明】
【００５５】
１  鉛蓄電池
２  蓋
３  液口栓
４  排気口
５  被覆体
６  粘着層
７  ガス排気路
８  端子
９  近接部
１０  一括排気口
１１  非粘着層
１２  液口栓外周部
１３  電池内部
１４  鉛蓄電池
１５  蓋
１６  液口栓
１７  排気口
１８  被覆体
１９  粘着層
２０  ガス排気路
２１  一括排気口
２２  非粘着層
２３  端子
２４  近接部
２５  導電層
２６  液口栓外周部
２７  電池内部
２８  鉛蓄電池
２９  蓋
３０  液口栓
３１  排気口
３２  被覆体
３３  粘着層
３４  ガス排気路
３５  一括排気口
３６  非粘着層
３７  鉛蓄電池
３８  蓋
３９  液口栓
４０  排気口
【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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【図８】
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