專利名稱：鉛蓄電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉛蓄電池，特別是涉及一種通氣式鉛蓄電池。
背景技術(shù)：
一般地，汽車起動用的鉛蓄電池以所謂的通氣式鉛蓄電池為主流，該種鉛蓄電 池將正極和負(fù)極兩極板面完全浸漬于稀硫酸的電解液中，電池蓋上安裝有液口栓，該液 口栓具有用于將電池內(nèi)部產(chǎn)生的氧氣和氫氣排出到電池的外部的排氣口。另一方面，在一部分汽車用的鉛蓄電池中，負(fù)極吸收式的控制閥式鉛蓄電池也 被使用，該種鉛蓄電池使從電解液中露出的負(fù)極板吸收電池內(nèi)部產(chǎn)生的氧氣。而且，在 控制閥式鉛蓄電池中，通過用負(fù)極板吸收充電時從正極板產(chǎn)生的氧氣，從而抑制負(fù)極板 處的氫氣產(chǎn)生，并抑制因水電解所導(dǎo)致的電解液中水分的減少。由此，在控制閥式鉛蓄 電池中，由于基本上不需要向電解液中進行水分補給，所以保養(yǎng)性優(yōu)異。但是，由于負(fù) 極板從電解液中露出的結(jié)構(gòu)，與通氣式鉛蓄電池相比較，電解液量受限制，其結(jié)果是， 電池容量下降。另一方面，在通氣式鉛蓄電池中，由于正極和負(fù)極兩極板完全浸漬于電解液 中，所以，極板周圍的電解液量相比控制閥式鉛蓄電池較多。其結(jié)果是，在提高電池容 量等方面有優(yōu)勢。另外，在結(jié)構(gòu)上，通氣式鉛蓄電池不能進行如控制閥式鉛蓄電池那樣的氧氣的 負(fù)極吸收反應(yīng)。因此，負(fù)極板上產(chǎn)生的氫氣和正極板上產(chǎn)生的氧氣一并通過排氣口被排 出至電池外部。此外，由排氣口處的排出導(dǎo)致的水分減少，除了上述電解的原因以外， 還通過蒸發(fā)而進行。特別是，由于汽車起動用的鉛蓄電池通常設(shè)置于高溫的發(fā)動機室 內(nèi)，所以，由水分蒸發(fā)所導(dǎo)致的電解液減少就更容易進行。另外，電解液的減少也會由于電解液霧通過排氣口向電池外部排出而進行，該 電解液霧是由車輛行駛時的加速度和振動等所導(dǎo)致的電解液面的晃動，以及充電時產(chǎn)生 的氧氣和氫氣從電解液面發(fā)泡逃逸而產(chǎn)生的。因此，公開有如下例子，S卩，為了抑制由水分蒸發(fā)和電解液霧的排出所導(dǎo)致的 電解液減少，在電池內(nèi)部與液口栓的排氣口之間配置了多孔體，規(guī)定該多孔體導(dǎo)致的壓 力損失值以及多孔體的孔徑分布。(例如，參照專利文獻1)。而且，如專利文獻1所示，通過多孔體，抑制了含有大量在電池內(nèi)部蒸發(fā)的水 分的氣體和電池外部的大氣之間的置換。另外，通過使電解液霧在多孔體內(nèi)凝結(jié)，并作 為電解液回流至電池內(nèi)，能夠抑制電解液的減少。但是，由于在電池的內(nèi)部和外部之間，經(jīng)常形成排氣通路，所以，特別是在超 過40°C的環(huán)境溫度中進行保存和使用的時候，通氣式鉛蓄電池的電解液的減少量比控制 閥式的鉛蓄電池的減少量多。另外，公開有以下結(jié)構(gòu)，S卩，在將由正極和負(fù)極兩極板構(gòu)成的單體電池整體浸 漬于電解液的狀態(tài)下，通過閥對各個單體電池室進行關(guān)閉(例如，參照專利文獻2)。
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S卩，專利文獻2中的鉛蓄電池具有如下結(jié)構(gòu)在電池內(nèi)部產(chǎn)生的氧氣和氫氣導(dǎo) 致電池內(nèi)壓上升的情況下，在規(guī)定的壓力下閥開啟，在將這些滯留于單體電池室內(nèi)的氣 體排出至電池外部后，閥再次關(guān)閉。由此，由水的電解導(dǎo)致的電解液減少與普通的通氣 式鉛蓄電池大致等量。另外，平常閥不開啟，因此，在閥關(guān)閉的時候，能夠通過閥抑制 電解液中的水分蒸發(fā)以及電解液霧向電池外部的排出，也抑制了電解液的減少。但是，在專利文獻2中的鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)中，由于閥是根據(jù)電池的單體電池室 的內(nèi)壓的上升而開啟，因此，電池的單體電池室的內(nèi)壓至少會上升至開閥壓力。由此， 在各單體電池室，在閥的開閥壓力不能均勻設(shè)定的情況下，其與鄰接的單體電池室的內(nèi) 壓差會導(dǎo)致分隔單體電池室的間隔壁發(fā)生變形。由此，出現(xiàn)了如下課題電解液面的位 置在各單體電池室之間產(chǎn)生大的偏差。而且，由于這種偏差，在電解液面上升的單體電 池室中，電解液容易溢液至電池外部。而且，在電解液面下降的單體電池室中，同極連 接片從電解液面露出，存在同極連接片被腐蝕的情況。以下，對專利文獻2所示的鉛蓄電池的課題進行具體說明。S卩，在專利文獻2 的鉛蓄電池中，例如由于閥體與安裝閥體的閥筒的尺寸精度的偏差以及閥體的彈性系數(shù) 的偏差等原因，控制閥的開閥壓力和閉閥壓力容易產(chǎn)生很大的偏差，這是單體電池室之 間產(chǎn)生內(nèi)壓差的重要原因。其結(jié)果是，間隔壁向內(nèi)壓低的單體電池室一側(cè)變形，且由于 鄰接的單體電池室的容積發(fā)生變化而導(dǎo)致電解液面產(chǎn)生偏差。例如，在將開閥壓力高的單體電池室與開閥壓力低的單體電池室相鄰接的汽車 用電池搭載在車輛上并行駛一定時間的情況下，由于充放電而產(chǎn)生的氣體滯留在單體電 池室內(nèi)。在到達各個單體電池室的開閥壓力的階段，該氣體被排放至電池外部，在內(nèi)壓 低至閉閥壓力的時刻，閥關(guān)閉。此時，若由于上述零件材料的偏差而導(dǎo)致控制閥的開閥壓力產(chǎn)生偏差，在鄰接 的單體電池室之間，與開閥壓力高的一側(cè)的單體電池室相比，開閥壓力低的一側(cè)的單體 電池室會在更低的內(nèi)壓下開閥。由此，在鄰接的單體電池室之間產(chǎn)生內(nèi)壓差，由于該內(nèi) 壓差，間隔壁向內(nèi)壓低的單體電池室一側(cè)大幅膨脹而發(fā)生變形。在這樣的變形的狀態(tài) 下，在停止電池的使用并放置的情況下，間隔壁塑性變形。其結(jié)果是，即使單體電池室 之間的內(nèi)壓差消除，間隔壁的變形也不會復(fù)原。而且，因為塑性變形了的間隔壁，各單體電池室的容積產(chǎn)生很大偏差。其結(jié)果 是，各單體電池室間的電解液面的位置產(chǎn)生了很大偏差。即，由于開閥壓力高，由于內(nèi) 壓差而大幅膨脹的單體電池室的容積變大，其電解液面的高度大幅降低。相反，由于開 閥壓力低，所以，在已經(jīng)開閥而內(nèi)壓降低的單體電池室中，由于間隔壁變形而導(dǎo)致容積 變小，電解液面的高度上升。而且，在電解液面上升的情況下，由于震動等而導(dǎo)致電解液容易從電池溢液。 另外，在同極連接片由于電解液面下降而從電解液露出的情況下，存在由于同極連接片 的腐蝕而導(dǎo)致斷線等質(zhì)量問題的產(chǎn)生等課題。專利文獻1 日本特開平7-220706號公報專利文獻2 日本特開2003-142148號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種鉛蓄電池，其具有單體電池，該單體電池具有正極板和負(fù)極 板；單體電池室，該單體電池室在將正極板和負(fù)極板的極板面浸漬于電解液的狀態(tài)下進 行收納；氣體排出機構(gòu)，該氣體排出機構(gòu)將正極板和負(fù)極板上產(chǎn)生的氣體排出，氣體排 出機構(gòu)具有小室，該小室設(shè)置在電池蓋上，并具備在單體電池室一側(cè)具有開口部的第 一排氣通路；覆蓋體，該覆蓋體載置于小室底壁上并覆蓋第一排氣通路的開口部；防脫 落部件，該防脫落部件設(shè)置于小室的上部并具有第二排氣通路；間隙，該間隙形成于開 口部周圍的底壁和覆蓋體之間的至少一部分；以及空間，該空間允許覆蓋體在小室內(nèi)并 在覆蓋體和防脫落部件之間移動，經(jīng)由第一排氣通路、間隙以及第二排氣通路，將氣體 排出至外部。由此，抑制了電解液的減少，也能夠抑制由開閥壓力的偏差導(dǎo)致的間隔壁變形 以及因此而產(chǎn)生的電解液面的位置的偏差。其結(jié)果是，不僅將電解液的泄露和同極連接 片的腐蝕等防范于未然，而且能夠制造出可靠性良好的鉛蓄電池。


圖1是表示本發(fā)明實施方式1的鉛蓄電池的主要部分截面的附圖。
圖2是表示本發(fā)明實施方式1的鉛蓄電池的主要部分截面的放大圖。
圖3是表示本發(fā)明實施方式1的其他例子的鉛蓄電池的主要部分截面的放大圖。
圖4是表示本發(fā)明實施方式2的鉛蓄電池的主要部分截面的附圖。
圖5是表示本發(fā)明實施方式2的鉛蓄電池的主要部分截面的放大圖。
圖6是表示本發(fā)明實施方式2的其他例子的鉛蓄電池的主要部分截面的放大圖。
圖7是表示本發(fā)明實施方式3的氣體排出機構(gòu)的結(jié)構(gòu)的分解截面圖。
圖8是表示本發(fā)明實施方式3的氣體排出機構(gòu)的截面圖。
圖9是表示比較例的鉛蓄電池的主要部分的截面圖。
圖10是其他的比較例的鉛蓄電池的主要部分的截面圖。
符號說明
1鉛蓄電池
2正極板
3隔膜
4負(fù)極板
5單體電池
6蓄電池外殼
7間隔壁
8單體電池室
9電解液
10、28、32蓋(電池蓋)
10a、32a 液口
11同極連接片
12、12A氣體排出機構(gòu)
13第一排氣通路
13a、13b 開口部
14小室
15底壁
15a槽部
16覆蓋體
17第二排氣通路
18間隙
19防脫落部件
20第一突起部
21第二突起部
22鉛蓄電池
23、33液口栓
23a頂部
23b筒部
24小室體
25側(cè)壁
26過濾器
27防沫體
29閥筒
30帽狀閥體
31閥推壓板
具體實施例方式以下，利用附圖來說明本發(fā)明的實施方式的鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)(以下，有時記做 “電池”)。(實施方式1)圖1是本發(fā)明實施方式1的鉛蓄電池1的主要部分截面圖。圖2是本發(fā)明實施 方式1的鉛蓄電池的主要部分截面圖的放大圖。如圖1所示，本發(fā)明的鉛蓄電池1與以往的通氣式鉛蓄電池一樣，具有如下結(jié) 構(gòu)，即，由正極板2、隔膜3以及負(fù)極板4構(gòu)成的單體電池5與電解液9 一起，收納在蓄 電池外殼6的通過間隔壁7劃分出的單體電池室8中，蓄電池外殼6的上部通過具備氣體 排出機構(gòu)的電池蓋10(以下，記做“蓋”)關(guān)閉。此時，通常情況下，電解液9的液面 位置設(shè)定在同極連接片11的上表面的上部，該同極連接片11將正極板2和負(fù)極板4的各 自的同極性的極板彼此連接。此處，同極連接片11由例如Pb-Sb合金或Pb-Sn合金等Pb 合金構(gòu)成。這是為了防止在該同極連接片11從電解液9中露出的情況下，由于露出的同 極連接片11表面同時與電解液9中的硫酸成分以及空氣中的氧氣接觸，在同極連接片11 的表面處硫酸成分發(fā)生消耗，其表面從中性變成堿性，促進Pb合金的腐蝕。因此，優(yōu)選 在將同極連接片11和正極板2以及負(fù)極板4的極板面的整面浸漬于電解液9內(nèi)的狀態(tài)下進行收納。以下，利用圖1和圖2，對設(shè)置于蓋10的氣體排出機構(gòu)12進行詳細的說明。如圖2所示，氣體排出機構(gòu)12由至少具有底壁15的小室14、設(shè)置在小室14的 上部的防脫落部件19、以及儲存在小室14內(nèi)的覆蓋體16構(gòu)成。而且，小室14的底壁 15上具有開口部13a，該開口部13作為單體電池室8側(cè)的第一排氣通路13，在防脫落部 件19上，具有作為第二排氣通路17的貫通孔。另外，覆蓋體16以覆蓋小室14的開口 部13的方式載置，并且通過防脫落部件19防止其從小室14內(nèi)脫落。此時，在覆蓋體16 內(nèi)，為了形成下述間隙18，第一突起部20與底壁15相對且離散地設(shè)置，該間隙18形成 于開口部13a周圍的底壁15和覆蓋體16之間的至少一部分上；第二突起部21與防脫落 部件19相對設(shè)置。此外，在小室14內(nèi)，在防脫落部件19和覆蓋體16的第二突起部21之 間，具有例如圖面中顯示的距離χ的空間，通過該空間，例如允許覆蓋體16的上下移動。通過上述結(jié)構(gòu)的氣體排出機構(gòu)12，在極板上產(chǎn)生并滯留于單體電池室8內(nèi)的氧 氣以及氫氣，經(jīng)由第一排氣通路13、間隙18以及第二排氣通路17而通過小室14，被排 出至電池外部。此外，本實施方式中，雖然說明了距離χ位于覆蓋體16的第二突起部21和防脫 落部件19之間，但并不僅限于此，在覆蓋體16不具有第二突起部的情況下，距離χ位于 覆蓋體16的上表面和防脫落部件19之間。另外，本實施方式中，雖然以在與覆蓋體16的底壁15相對的面上設(shè)置第一突起 部20而形成間隙18為例進行了說明，但并不僅限于此。例如，可以在與覆蓋體16相對 的底壁15上離散地設(shè)置第一突起部，也可以在覆蓋體16和底壁15雙方上離散地設(shè)置第 一突起部。另外，如圖3的其他例子的鉛蓄電池的主要部分截面的放大圖所示，可以離 散地設(shè)置槽部15a，該槽部15到達底壁15的至少開口部13a，且至少覆蓋體16的外緣之 外。此外，可以在覆蓋體16的與小室14的底壁15相對的一側(cè)上，離散地設(shè)置槽部，該 槽部至少露出至開口部13a的內(nèi)側(cè)。另外，可以在底壁15和覆蓋體16雙方上設(shè)置槽部。此外，為了顯著地得到本發(fā)明的效果，優(yōu)選通過間隙18，使氣體的排氣通路彎 曲地形成。其理由為，通過第一突起部20或者槽部15a，單體電池室8內(nèi)產(chǎn)生的氣體在 向電池外部排出的過程中，由于與覆蓋體16碰撞，其流動發(fā)生彎曲而被排出至小室14。 此時，氣體中含有的電解液霧和水蒸氣成分在覆蓋體16表面凝結(jié)，成為液滴并回流至單 體電池室8中。其結(jié)果是，如往常一樣，能夠抑制單體電池室8內(nèi)的電解液霧和水蒸氣 成分直接排出至電池外部，并抑制了電解液的減少。另外，在將電池置于高溫環(huán)境下并以大電流充電的情況下，在單體電池室8內(nèi) 隨著氣體的產(chǎn)生同時也產(chǎn)生了大量的電解液霧。該電解液霧，在覆蓋體16表面凝結(jié)并作 為電解液的液滴成長起來。而且，存在該電解液的液滴通過界面張力暫時堵塞間隙18， 使得單體電池室8內(nèi)的內(nèi)壓上升的情況。但是，即使在該情況下，由于單體電池室8內(nèi) 的內(nèi)壓上升，覆蓋體16在標(biāo)記為距離(高度)x的空間內(nèi)暫時地移動，從而，使間隙18 的堵塞被打開。由此，內(nèi)壓復(fù)原至大氣壓，且電解液的液滴經(jīng)由開口部13a回流至單體 電池室8內(nèi)。此時，間隙18的尺寸為以下程度的微小間隙即可，S卩，在將覆蓋體16安置于 底壁15的狀態(tài)下，單體電池室8內(nèi)的氣體能夠放出。例如，在形成槽部15a的情況下，將槽部15a的寬度尺寸設(shè)定為0.5mm，深度尺寸為0.2mm左右即可。此外，并不限定于 上述尺寸，只要將其設(shè)定在確保間隙18并能夠獲得抑制電解液的減少的效果的范圍內(nèi)即可。另外，關(guān)于開口部13a的開口面積，只要是如下程度的面積即可，即，不會因為 電解液的界面張力而妨礙電解液的回流，例如，可以將開口部13a設(shè)定為直徑大約5_ 的圓形。另外，在本實施方式中，作為防脫落部件19，以覆蓋小室14的蓋狀部件為例進 行了說明，但是并不僅限于此。例如，通過單體電池室8內(nèi)的內(nèi)壓在小室14的空間內(nèi)進 行移動的覆蓋體16，具有不從小室14中脫落的結(jié)構(gòu)和功能即可，并不一定限定于圖2中 所例示的形狀。另外，為了防止覆蓋體16由于附著在其上的電解液的界面張力而與防脫落部件 19緊貼，從而成為覆蓋體16暫時沒有載置在開口部13a上的狀態(tài)，如圖2所示，優(yōu)選在 覆蓋體16的與防脫落部件19相對的面上，設(shè)置第二突起部21。由此，能夠防止通過覆 蓋體16抑制電解液的減少的效果下降。但是，由于通過電解液產(chǎn)生的緊貼會因為電解液 的干燥而消失，所以，不一定必須設(shè)置第二突起部21。此外，由于第二突起部21用于避 免覆蓋體16和防脫落部件19發(fā)生面接觸而緊貼，因此可以將第二突起部21設(shè)置在防脫 落部件19 一側(cè)。此時，由于第二突起部21只要避免覆蓋體16和防脫落部件19發(fā)生面 接觸即可，因此，第二突起部21只要為徑1.5mm、高度0.5左右的比較小的突起就足夠。另外，覆蓋體16和防脫落部件19之間的距離X，如果能夠向覆蓋體16的上方移 動，則可以任意地設(shè)定。另外，覆蓋體16的外徑，至少要小于小室14的內(nèi)徑，并且在小室14之內(nèi)，即 使在覆蓋體16的位置向一方偏移的情況下，只要具有足夠覆蓋開口部13a的外徑即可。 由此，與各部分的尺寸對閥壓有較大影響的以往的帽狀閥相比較，能夠使用尺寸精度低 的覆蓋體。因此，沒必要用高價的樹脂成型品來制造覆蓋體16，例如可以使用形成第一 突起部和第二突起部的模具進行沖壓等，對聚丙烯樹脂的片材進行沖壓加工而成。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，充電時，由于局部放電產(chǎn)生氧氣以及氫氣等而導(dǎo)致電 池的內(nèi)壓上升，從而，單體電池室8內(nèi)的氣體經(jīng)由第一排氣通路13，通過設(shè)置于覆蓋體 16和開口部13a之間的間隙18，排出至小室14內(nèi)。而且，最終通過第二排氣通路17排 出至電池外部。此時，例如在電池的局部放電等氣體的產(chǎn)生量微小的情況下，氣體主要從間隙 18排出至電池外部。另一方面，例如在電池充電等氣體的產(chǎn)生量多的情況下，在覆蓋體16通過內(nèi)壓 從開口部13a上浮并且間隙18擴大的情況下，氣體經(jīng)由第二排氣通路17從小室14迅速 排出至電池外部。如上所述，根據(jù)本實施方式的鉛蓄電池1，與進行開閉動作的控制閥式鉛蓄電池 不同，底壁15的開口部13a上載置有覆蓋體16。而且，通過由底壁15和覆蓋體16形成 的間隙18，單體電池室8和電池外部之間設(shè)置有氣體的排氣通路。其結(jié)果是，能夠抑制 單體電池室8間的內(nèi)壓差，且能夠防止電解液面位置的偏差和以此為起因的質(zhì)量問題的 發(fā)生。
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另外，根據(jù)本實施方式，在對電池以大電流進行充電的情況下，僅通過間隙18 排出氣體，單體電池室的內(nèi)壓瞬間性地上升，通過單體電池室內(nèi)壓的上升，覆蓋體16向 上方的空間移動。由此，氣體通過開口部13a迅速排出。其結(jié)果是，抑制了單體電池室 的內(nèi)壓上升，且減少了單體電池室壓力的偏差。這是由于，本發(fā)明不像以往的控制閥式 鉛蓄電池那樣，不會產(chǎn)生利用了橡膠的彈性的帽狀閥的零件、原材料的偏差所引起的開 閥壓力的偏差等。此外，在以往的控制閥式鉛蓄電池中，即使最初將開閥壓力的偏差控制在低水 平，在電池充放電和放置期間，開閥壓力的偏差仍會擴大。但是，在本實施方式中，由 于通過覆蓋體16的自重使覆蓋體16與底壁15接觸并載置，因此，像目前的控制閥式鉛 蓄電池那樣的、使開閥壓力產(chǎn)生很大程度的偏差的因素少。因此，能夠大幅度地抑制各 單體電池室8的內(nèi)壓差的偏差。另外，根據(jù)本實施方式，即使由于大電流充電導(dǎo)致單體電池室8間暫時產(chǎn)生內(nèi) 壓差，但由于充電完成而氣體產(chǎn)生量下降，所以，產(chǎn)生的氣體會經(jīng)由間隙18等可靠地排 出。由此，所有的單體電池室8的內(nèi)壓與大氣壓一致，且單體電池室8間的內(nèi)壓差消失。 另外，不會像以往的控制閥式鉛蓄電池那樣，殘留于單體電池室8間的內(nèi)壓差導(dǎo)致的間 隔壁7的變形不會從彈性變形區(qū)域轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄宰冃螀^(qū)域。其結(jié)果是，即使間隔壁7發(fā)生 了變形，由于容易復(fù)原，因此能夠?qū)㈦娊庖好嫖恢玫钠畹臏p少以及由此導(dǎo)致的電解液 溢液和同極連接片的腐蝕等問題防范于未然。以下，就本實施方式的鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)進行具體說明，其具有以往的控制閥式 鉛蓄電池所無法獲得的顯著效果。在以往的控制閥式鉛蓄電池中，通常，在經(jīng)由間隔壁而相互鄰接的單體電池室 之間存在開閥壓力的偏差。因此，假想如下場景首先，通過氣體的產(chǎn)生，開閥壓力低 的控制閥在一端開閥后，通過內(nèi)壓的下降而在閉閥壓力下成為關(guān)閉狀態(tài)，另一方面，開 閥壓力高的控制閥成為不開啟閥的狀態(tài)，在單體電池室間產(chǎn)生內(nèi)壓差。而且，假想鉛蓄 電池在起動用等80 0C的環(huán)境中使用。此時，鉛蓄電池的溫度由于停止使用而從80°C最終下降至外部空氣溫度。而 且，鉛蓄電池的單體電池室的氣體體積因溫度下降而減少，由于單體電池室的內(nèi)壓下 降，內(nèi)壓差進一步擴大。存在如下情況由于該內(nèi)壓差的擴大，在蓄電池外殼和蓋的接 合部，以及間隔壁和蓋的接合部處產(chǎn)生應(yīng)力，由此，在接合部產(chǎn)生裂紋和剝離。另一方面，在本實施方式的鉛蓄電池中，通過設(shè)置于覆蓋體16和底壁15之間 的間隙18，外部空氣被導(dǎo)入單體電池室8，最終，全部單體電池室8的內(nèi)壓與大氣壓一 致。由此，不會受到像以往的控制閥式鉛蓄電池那樣的、由溫度變化而導(dǎo)致內(nèi)壓變化的 影響，因此，能夠抑制蓄電池外殼和蓋以及蓋和間隔壁的接合部處的應(yīng)力集中，且能夠 制造出可靠性高的鉛蓄電池。此外，作為防脫落部件19，優(yōu)選由具有連續(xù)空孔的多孔質(zhì)體構(gòu)成。此時，作為 多孔質(zhì)體，可以使用氧化鋁等陶瓷以及聚丙烯樹脂粒子等耐酸性樹脂的燒結(jié)體。由此， 多孔質(zhì)體內(nèi)的空孔作為第二排氣通路17而起作用，將在小室14內(nèi)產(chǎn)生的氣體排出至電池 外部。其結(jié)果是，不需要特殊地將貫通孔等作為第二排氣通路17設(shè)置于防脫落部件19 內(nèi)。另外，抑制了塵埃和砂粒等異物混入小室14內(nèi)。此外，通過例如具有蜿蜒的空孔的多孔質(zhì)體，能夠抑制電池外部產(chǎn)生的火花等將滯留于單體電池室8內(nèi)的氧氣和氫氣引 燃。此時，作為多孔質(zhì)體的孔徑，可以在考慮塵埃和砂粒等異物導(dǎo)致的堵塞、抑制 火花的透過效果以及氧氣和氫氣的透過速度的情況下，進行任意設(shè)定。例如，可以將平 均孔徑在數(shù)十 數(shù)百μ m的多孔質(zhì)體作為防脫落部件使用。(實施方式2)以下，利用圖4和圖5，對本發(fā)明的實施方式2的鉛蓄電池進行說明。圖4是本發(fā)明的實施方式2的鉛蓄電池的主要部分的截面圖。圖5是本發(fā)明的 實施方式2的鉛蓄電池的主要部分截面的放大圖。而且，本發(fā)明的實施方式2的鉛蓄電池22與實施方式1的鉛蓄電池1的不同點 在于，在液口栓23內(nèi)配置有氣體排出機構(gòu)12，該液口栓安裝在設(shè)置于蓋10的注液用的液 口 IOa上。此外，鉛蓄電池22的正極板2、隔膜3、負(fù)極板4、單體電池5、蓄電池外殼 6、間隔壁7、單體電池室8、電解液9、蓋10以及同極連接片11等各構(gòu)成要素，與實施 方式1的鉛蓄電池1 一樣。此處，液口栓23將防沫體27和本實施方式的氣體排出機構(gòu)12收納于由筒部23b 和頂部23a形成的內(nèi)部，并嵌入蓋10的液口 10a。此外，防沫體27在特殊情況下沒有也 可以。但是，為了防止電解液的飛沫侵入小室14內(nèi)以及電解液從小室14泄露至電池外 部，如圖5所示，優(yōu)選以覆蓋小室體24的開口部13b的方式進行設(shè)置。而且，如圖4和圖5所示，本實施方式的氣體排出機構(gòu)12，由劃分形成小室14 的小室體24以及收納在小室14內(nèi)的覆蓋體16構(gòu)成。而且，小室體24抵接于液口栓23 的頂部23a。此時，在液口栓23的頂部23a，作為第二排氣通路17設(shè)置有貫通孔。另 外，小室體24由底壁15和由底壁15立設(shè)而成的側(cè)壁25構(gòu)成，且底壁15上形成有作為 第一排氣通路13的開口部13b。另外，通過設(shè)置于小室體24的底壁15上的槽部15a， 在底壁15與覆蓋體16之間形成了間隙18。而且，小室體24的側(cè)壁25的外周安裝于液 口栓23的筒部23b的內(nèi)壁上。此外，以至少覆蓋小室體24的開口部13b的方式載置覆 蓋體16。此時，液口栓23的頂部23a起到了作為實施方式1的、防止覆蓋體16從小室 14內(nèi)脫落的防脫落部件19的作用。因此，沒必要另行設(shè)置防脫落部件，能夠簡化結(jié)構(gòu)。上述結(jié)構(gòu)的氣體排出機構(gòu)12，具有與實施方式1的氣體排出機構(gòu)12相對應(yīng)的各 構(gòu)成要素且作用效果相同。而且，通過上述結(jié)構(gòu)的氣體排出機構(gòu)12，在極板處產(chǎn)生并滯留在單體電池室8 內(nèi)的氧氣以及氫氣，經(jīng)由第一排氣通路13、間隙18以及第二排氣通路17而通過小室 14，排出至電池外部。以下，利用圖6，對本發(fā)明實施方式2的其他例子的鉛蓄電池進行說明。圖6是本發(fā)明的實施方式2的其他例子的鉛蓄電池的主要部分截面的放大圖。S卩，如圖6所示，在液口栓23的頂部23a和小室體24的側(cè)壁25之間，配置有 由如實施方式1所示的多孔質(zhì)體構(gòu)成的過濾器26。此時，由多孔質(zhì)體形成的過濾器26內(nèi) 的空孔也作為第二排氣通路17起作用，同時作為覆蓋體16的防脫落部件起作用。根據(jù)上述實施方式，通過在覆蓋體16和第二排氣通路17之間配置由多孔質(zhì)體構(gòu) 成的過濾器26，能夠抑制塵埃和砂粒等異物侵入小室14內(nèi)，因此，能夠使覆蓋體16穩(wěn)定地工作。此外，通過例如具有蜿蜒的空孔的多孔質(zhì)體，能夠抑制電池外部產(chǎn)生的火花等 將滯留于單體電池室8內(nèi)的氧氣和氫氣引燃。根據(jù)本實施方式的鉛蓄電池22，能夠像實施方式1的鉛蓄電池1 一樣抑制電解液 的減少。另外，因為在單體電池室間不產(chǎn)生內(nèi)壓差，所以能夠抑制以內(nèi)壓差為起因的間 隔壁7的變形以及由此導(dǎo)致的電解液的液面位置(高度)的偏差。其結(jié)果是，能夠制造 出電解液的溢液和同極連接片的腐蝕得到抑制的可靠性良好的鉛蓄電池。另外，根據(jù)本實施方式，由于在液口栓23內(nèi)設(shè)置了氣體排出機構(gòu)12，因此，通 過拆裝液口栓23，能夠經(jīng)由可擴大內(nèi)徑的液口 10a，向鉛蓄電池22的單體電池室8內(nèi)進 行注液。由此，因為不需要像實施方式1的鉛蓄電池那樣，通過內(nèi)徑小的第一排氣通路 13進行注液，所以，具有注液等操作性良好的優(yōu)勢。(實施方式3)以下，利用圖7和圖8，對本發(fā)明實施方式3的鉛蓄電池進行說明。圖7是本發(fā)明的實施方式3的氣體排出機構(gòu)的結(jié)構(gòu)的分解截面圖。圖8是本發(fā) 明的實施方式3的氣體排出機構(gòu)的截面圖。而且，本發(fā)明的實施方式3的不同點在于，將實施方式2的設(shè)置在液口栓23內(nèi) 的氣體排出機構(gòu)12，替換成與液口栓23主體分開設(shè)置的氣體排出機構(gòu)12A。S卩，如圖7和圖8所示，氣體排出機構(gòu)12A通過如下方法形成預(yù)先將覆蓋體 16配置在小室體24內(nèi)，將作為防脫落部件19而起作用的多孔質(zhì)體的過濾器26接合在小 室體24的側(cè)壁25上。而且，如圖6所示，將形成的氣體排出機構(gòu)12A安裝于液口栓23 的筒部23b，形成具有氣體排出機構(gòu)12A的液口栓23。此時，小室體24和過濾器26的接合可以通過如下方法形成用聚丙烯樹脂或聚 乙烯樹脂等有彈性的材質(zhì)構(gòu)成小室體24和過濾器26，將過濾器26壓入小室體24內(nèi)固定 而形成。而且，通過上述結(jié)構(gòu)，由多孔質(zhì)體構(gòu)成的過濾器26能夠兼用作防止覆蓋體16脫 落的防脫落部件19，同時也具有過濾外部侵入的塵埃等的功能。根據(jù)本實施方式的鉛蓄電池，通過將氣體排出機構(gòu)12A安裝于筒部23b，能夠得 到與圖6所示的實施方式2的鉛蓄電池22 —樣的效果。另外，根據(jù)本實施方式，除了實施方式1以及實施方式2中得到的作用效果，還 能得到以下的作用效果。S卩，通過在已有的鉛蓄電池中使用的液口栓主體上，安裝分體設(shè)置的氣體排出 機構(gòu)12A，能夠容易地得到具有實施方式2的效果的鉛蓄電池。由此，已有的液口栓和 本實施方式3的鉛蓄電池中使用的液口栓23能夠共用液口栓23主體，因此，在通過零件 的共用化削減產(chǎn)品成本方面發(fā)揮了巨大作用。另外，通過使由有彈性的樹脂構(gòu)成的小室體24的外徑擴大到比液口栓23的筒部 23b的內(nèi)徑稍大，能夠?qū)怏w排出機構(gòu)12A壓入液口栓23的筒部23b內(nèi)固定，因此，與 熱熔接、焊接以及其他的接合方式相比較，能夠極簡便且生產(chǎn)率高地生產(chǎn)本發(fā)明的鉛蓄 電池。此外，作為構(gòu)成上述各實施方式所示的氣體排出機構(gòu)12的部件，除了上述的聚 丙烯樹脂和聚乙烯樹脂以外，還能使用共聚物等一般用于以往的鉛蓄電池的蓄電池外殼和蓋上的合成樹脂。特別是，如果使用這些合成樹脂構(gòu)成覆蓋體16和底壁15，能夠防止 覆蓋體16和底壁15相互粘連，覆蓋體16能穩(wěn)定工作，因此為優(yōu)選。S卩，以往，在將橡膠的帽狀閥安裝于閥筒的閥中，由于橡膠中含有增塑劑，使 得帽狀閥和閥筒緊固，閥的開閉壓力變得不穩(wěn)定。因此，為了改善增塑劑的影響，有必 要在帽狀閥和閥筒之間涂上硅油等惰性油類。但是，在本發(fā)明中，由于不會在以往那樣的覆蓋體16和底壁15之間發(fā)生緊固， 因此沒必要進行涂抹硅油的工序。在這一點上，也比使用以往的閥的鉛蓄電池具有更優(yōu) 良的生產(chǎn)率。以下，對本發(fā)明各實施方式的具體實施例進行說明。在本實施例中，對電解液 的減少量和電解液面位置的偏差的抑制效果進行具體敘述。首先，制造本發(fā)明的實施例以及比較例的鉛蓄電池(JISD5301起動用鉛蓄電池 的55B24型電池)。然后，假想將制成的鉛蓄電池搭載在汽車上使用的情況，在對各鉛 蓄電池施加振動的同時進行充放電，根據(jù)此時電解液的減少量進行評價。(實施例1)實施例1是本發(fā)明的實施方式1的鉛蓄電池。實施例1的氣體排出機構(gòu)的結(jié)構(gòu)， 與圖3所示的結(jié)構(gòu)一樣。此時，作為防脫落部件19，使用了由燒結(jié)聚乙烯樹脂粒子而形 成的多孔質(zhì)體。另外，在底壁15的開口部13a的周緣，在通過開口部13a中心的直線 上，配置并形成兩條寬0.5mm、深0.2mm的槽部15a。將其作為樣品1。(實施例2)實施例2，是本發(fā)明的實施方式3的鉛蓄電池。在實施例2中，在液口栓23a內(nèi) 具有圖8所示的氣體排出機構(gòu)12A，并且具有作為防脫落部件19起作用的、由多孔質(zhì)體 形成的過濾器26。此時，過濾器26使用了與實施例1中使用的防脫落部件19相同的材 料，即平均孔徑200 μ m的多孔質(zhì)體。另外，在底壁15的開口部13a的周緣，在通過開 口部13a中心的直線上，配置并形成有兩條寬0.5mm、深0.2mm的槽部15a。另外，在 液口栓23內(nèi)，設(shè)置有防沫體27。此外，實施例2雖然構(gòu)成實施方式3的鉛蓄電池，但是 與實施方式2的鉛蓄電池基本一樣。將其作為樣品2。(實施例3)實施例3，除了防沫體27以外，與實施例2—樣地形成。將其作為樣品3。(比較例1)比較例1是具有以往的氣體排出機構(gòu)的鉛蓄電池。具體來說，如圖9所示，在 覆蓋蓄電池外殼(未圖示)的蓋28內(nèi)形成閥筒29，在該閥筒29中，具有安裝了橡膠制的 帽狀閥體30的控制閥。此時，為了防止帽狀閥體30從閥筒29脫落，將閥推壓板31固 定在蓋28上。另外，在比較例1中，在閥筒29和帽狀閥體30之間涂抹了硅油。此外，在閥筒29的下部，配置了和實施例2 —樣的防沫體27。比較例1的閥 的開閥壓力的設(shè)計值為lO.OkPa，閉閥壓力的設(shè)計值為2.0kPa。其他的結(jié)構(gòu)和實施例1 一 樣。將其作為樣品Cl。(比較例2)比較例2如圖10所示，是在液口 32a上安裝有液口栓33的鉛蓄電池，該液口 32a設(shè)置于覆蓋蓄電池外殼(未圖示)的蓋32上，上述液口栓33具有過濾器26和防沫體
1227。其他的結(jié)構(gòu)和實施例1 一樣。將其作為樣品C2。(比較例3)比較例3，除了防沫體以外，和比較例2—樣。將其作為樣品C3。對于樣品1到樣品3以及樣品Cl到樣品C3的鉛蓄電池，在如下的實驗條件下， 對電解液的減少量以及電解液面位置的偏差進行評價。此時，樣品1到樣品3以及樣品 Cl到樣品C3的各鉛蓄電池的實驗數(shù)為η = 6，初期的電解液面位置為同極連接片(與圖 1的同極連接片11相當(dāng))的上表面以上20mm處。首先，在75°C的環(huán)境中，對樣品1到樣品3以及樣品Cl到樣品C3連續(xù)施加上 下方向的振動(加速度lG(9.8m/s2)、頻率為5 40Hz/5分掃描)。而且，在該掃描的 期間，以由放電(放電電流25A、放電時間1分鐘)和充電(14.8V定電壓充電、最大充電 電流25A、充電時間25分鐘)構(gòu)成的放電-充電循環(huán)作為一個循環(huán)，進行4320個循環(huán)。此時，通過每放電-充電循環(huán)中的480個循環(huán)就確認(rèn)電解液面且進行補水，使電 解液面回復(fù)到初期的電解液面位置，即為通常的同極連接片的上表面以上20mm處。而 且，對樣品1到樣品3以及樣品Cl到樣品C3的每個鉛蓄電池，將在4320個循環(huán)中補充 的全部補水質(zhì)量作為減少量。其次，在樣品1到樣品3以及樣品Cl到樣品C3的各鉛蓄電池中，對6個中的 3個，使其電解液面位置為初期位置的狀態(tài)，對剩余的三個，將其電解液面位置調(diào)整至同 極連接片的上表面以上3mm處。然后，首先，在25°C的環(huán)境中，對各鉛蓄電池進行40 個循環(huán)的上述放電-充電循環(huán)。之后，同樣在25°C的環(huán)境中放置13天。其后，對同一電 池內(nèi)的電解液面位置的偏差的最大值進行測定。此時，電解液面位置的偏差的最大值， 表示在構(gòu)成各鉛蓄電池的6個單體電池中的最高電解液面位置(高度)與最低的電解液面 位置(高度)的差值。以下，將上述試驗后的樣品1到樣品3以及樣品Cl到樣品C3的各鉛蓄電池的 減少量以及電解液面位置的偏差的最大值，分別顯示在(表1)和(表2)中。表1
電解液的減少量(kg)樣品10.65樣品20.43樣品30.63樣品Cl0.43樣品C21.45樣品C31.5表2
權(quán)利要求
1.一種鉛蓄電池，具有單體電池，該單體電池具有正極板和負(fù)極板；單體電池 室，該單體電池室在將上述正極板和上述負(fù)極板的極板面浸漬于電解液的狀態(tài)下進行收 納；及氣體排出機構(gòu)，該氣體排出機構(gòu)將上述正極板和上述負(fù)極板上產(chǎn)生的氣體排出，上述氣體排出機構(gòu)具有小室，該小室設(shè)置在電池蓋上，并具備在上述單體電池室一側(cè)具有開口部的第一排 氣通路；覆蓋體，該覆蓋體載置于上述小室底壁上并覆蓋上述第一排氣通路的上述開口部；防脫落部件，該防脫落部件設(shè)置于上述小室的上部并具有第二排氣通路；間隙，該間隙形成于上述開口部周圍的上述底壁和上述覆蓋體之間的至少一部分；以及空間，該空間允許上述覆蓋體在上述小室內(nèi)并在上述覆蓋體和上述防脫落部件之間 移動，經(jīng)由上述第一排氣通路、上述間隙以及上述第二排氣通路，將上述氣體排出至外部。
2.如權(quán)利要求1所記載的鉛蓄電池，其特征在于，上述間隙通過以下方式形成在上述底壁與上述覆蓋體相對的一側(cè)，在上述底壁的 一部分以及上述覆蓋體的一部分中的至少一方上，離散地設(shè)置第一突起部。
3.如權(quán)利要求1所記載的鉛蓄電池，其特征在于，上述間隙通過以下方式形成在上述底壁與上述覆蓋體相對的一側(cè)，在上述底壁的 一部分以及上述覆蓋體的一部分中的至少一方上，設(shè)置到達上述開口部的槽部。
4.如權(quán)利要求1所記載的鉛蓄電池，其特征在于，在上述覆蓋體以及上述防脫落部件中的至少一方的、上述覆蓋體與上述防脫落部件 相對的一側(cè)，設(shè)置第二突起部。
5.如權(quán)利要求1所記載的鉛蓄電池，其特征在于，上述氣體排出機構(gòu)設(shè)置于液口栓內(nèi)，該液口栓設(shè)置于電池蓋中。
6.如權(quán)利要求5所記載的鉛蓄電池，其特征在于，上述液口栓具有液口栓的筒部以及安裝于上述液口栓的筒部內(nèi)的上述氣體排出機構(gòu)，上述氣體排出機構(gòu)具備小室體，該小室體具有由底壁和側(cè)壁構(gòu)成的小室，上述底壁 具有第一排氣通路，上述側(cè)壁立設(shè)于上述底壁的周圍，上述側(cè)壁的上部與上述液口栓的 頂部相接合。
7.如權(quán)利要求6所記載的鉛蓄電池，其特征在于，防脫落部件介于上述液口栓的上述頂部和上述小室體之間。
8.如權(quán)利要求1或7所記載的鉛蓄電池，其特征在于， 上述防脫落部件由多孔質(zhì)體構(gòu)成。
全文摘要
一種鉛蓄電池，具有單體電池、單體電池室和氣體排出機構(gòu)，氣體排出機構(gòu)具有小室，該小室設(shè)置在電池蓋上，并具備在上述單體電池室一側(cè)具有開口部的第一排氣通路；覆蓋體，該覆蓋體安裝于小室底壁上并覆蓋第一排氣通路的開口部；防脫落部件，該防脫落部件設(shè)置于小室上部并具有第二排氣通路；間隙，該間隙形成于開口部周圍的底壁和覆蓋體之間的一部分；以及空間，該空間內(nèi)允許覆蓋體在小室內(nèi)并在覆蓋體和防脫落部件之間移動，氣體經(jīng)由第一排氣通路、間隙以及第二排氣通路排出至外部。
文檔編號H01M2/12GK102017230SQ200880128799
公開日2011年4月13日 申請日期2008年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月25日
發(fā)明者安齋誠二, 安藤和成 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社