JP2002083580A - 鉛蓄電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電池が静電気に帯電した状態において、電池
の交換、点検、清掃、運搬作業を行っても電池内部で爆
発が起こらない安全な鉛蓄電池を提供する。 【構成】 本発明は、電槽蓋５の排気筒４にゴムパッキ
ン７を介して液口栓６が嵌合している鉛蓄電池におい
て、前記排気筒４とゴムパッキン７の間に真空グリース
１０を配したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉛蓄電池の改良、
殊にその液口栓と排気筒の嵌合構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】鉛蓄電池は、その構成上、過充電を行う
と、活物質の充電反応とは別に副反応として電解液中の
水が電気分解して酸素ガス及び水素ガスが発生する。そ
のため、電池外部でスパークが生じた場合、電池に引火
する危険性がある。この問題に対しては、従来から以下
のような対策がとられている。例えば、ガス排気経路に
防爆フィルターを装着したり、電池内にガスが滞留し水
素ガスが爆発し得る濃度に上昇しないように、電池内圧
が規定値以上に上昇した際に電池内部のガスを放出する
排気弁を備えた液口栓や、前記酸素および水素ガスを水
にしてセル室に戻す触媒栓を用いたりしている。また、
車体を走行させると、空気摩擦により静電気が電池に帯
電し、周辺に存在する対象物と静電気火花放電し爆発す
る危険性がある。この問題に対しては、電池の負極端子
と車のボディーを導通させることにより、随時静電気を
空気中に放電させ、電池内のガス爆発に対する予防をお
こなっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが電池の交換、
点検、清掃作業中、あるいは運搬時に、電池に静電気が
帯電し、反対電荷あるいは片方がアースされた非導電性
の樹脂や人体、または金属が近づくと、これらと電池の
電解液との間において静電気火花放電してスパークが生
じ、さらに火花が液口栓と蓋の隙間を通過して電池内部
に伝播し、電池内の水素ガスに引火して電池が爆発破損
する危険性があった。これに対し、排気筒と液口栓との
間にゴムパッキンを介在させ、液密性と気密性を高める
対策が取られていた。しかし、この対策だけでは不十分
であり、特に電池内の電解液が液口栓と排気筒との嵌合
面を通して這い上がり、ゴムパッキン下面に達すると、
静電気がゴムパッキンに付着する電解液を通じて電池内
部に達し、電池内での爆発を誘発し易くなる。これら静
電気による爆発は、前述の電池外部からの引火に対する
予防策だけでは防止することができなかった。

【０００４】そのため、従来電池から離れたところで金
属に触れるなど体の静電気を取り除いてから電池の交
換、点検清掃作業したり、蓄電池の表面や接続部を乾い
た布や化繊布やはたき掛けで清掃せずに湿った布で清掃
作業をしたり、ビニールシートなどの静電気が発生する
シート類を電池にかぶせないように電池運搬作業をする
ように取扱説明書にて注意、警告する等の対策が取られ
ていた。しかし、このような対策だけでは電池の破損を
完全に防ぐことができず、電池内の上部空間を少なくし
たり、詰め物をしてガス滞留空間を少なくするなどの他
の対策を必要としていたが、このような対策は、コスト
アップなど他の問題点を有していた。

【０００５】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、電池が静電気に帯電した状態において、電池
の交換、点検、清掃、運搬作業を行っても電池内部で爆
発が起こらない安全な鉛蓄電池を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決する為、電槽の開口部を封口し、かつその内側と外
側を連通する排気筒を備えた蓋と、前記排気筒を閉塞す
る液口栓およびゴムパッキンを備えた鉛蓄電池におい
て、前記液口栓と排気筒との嵌合面に介在するゴムパッ
キンの少なくとも下面に、真空グリースを配したことを
特徴とする。

【０００７】本発明に係る鉛蓄電池を用いたとき、ゴム
パッキンの下面に配した真空グリースが、液口栓と排気
筒との密着性を良好にして、かつ、電池内の電解液の這
い上がりをゴムパッキンの手前で食い止めることができ
るので、電池が静電気に帯電した状態においても静電気
火花放電の発生を防止出来る。よって、電池の交換、点
検、清掃、運搬作業が安全に出来、かつ電池内の爆発を
防ぐことができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。

【０００９】図1は、本発明の一実施形態を示す外観斜
視図、図２は、図１の液口栓付近の断面図、図３は、液
口栓にかかる静電気電圧と、静電気火花放電が発生する
液口栓と対象物の距離との関係を示すグラフ、図４は、
本発明の他の実施形態を示すトップフラットタイプの液
口栓付近の断面図である。

【００１０】（実施形態）本発明の鉛蓄電池１は、図１
および図２に示すように極板群を収容するポリプロピレ
ン製の蓄電池電槽２と、前記蓄電池電槽２の開口部を封
口し、かつその内側と外側を連通する排気筒４を備えた
同じくポリプロピレン製の蓋５と、前記排気筒４を閉塞
するポリプロピレン製の液口栓６およびゴムパッキン７
を備えたものである。前記液口栓６は、排気筒４の螺子
部４ｂと螺合しており、液口栓６の液口栓ヘッド部３の
上面に、電池内部で発生したガスを電池外に排出する排
気口８を有し、さらに液口栓ヘッド部３内のガス排気経
路に、電池外部の炎の電池内への進入を防止する防爆フ
ィルター（図示しない）が装着されている。また、図２
に示すように蓋５の排気筒上面４ａと液口栓のヘッド部
３下面３ａがゴムパッキン７を介して嵌合しており、前
記排気筒上面４ａとゴムパッキン７の下面７ｂとの間
に、真空グリース１０が配されている。この真空グリー
ス１０により前記排気筒上面４ａとゴムパッキン７の下
面７ｂ間の隙間を埋め、かつ両者をより良好に密着させ
るので、電池内の電解液が液口栓６と排気筒４との嵌合
面を通して這い上がっても、ゴムパッキン７の手前で食
い止めることができる。従って、電池が静電気に帯電し
た際、反対電荷あるいは片方がアースされた非導電性の
樹脂や人体、または金属が近づいても、真空グリース１
０が静電気火花放電の発生を防止し、以って静電気によ
る電池の爆発を防止することが出来る。ここで、本発明
に用いる真空グリースは、耐熱性、撥水性、耐薬品性、
耐老化性等に優れている、例えばシリコーングリースを
用いることが好ましい。

【００１１】本実施形態では、真空グリース１０をゴム
パッキン７の下面７ｂに配したが、ゴムパッキン７を全
面に配しても本発明の効果が得られる。また、ゴムパッ
キン７または液口栓６、排気筒４の形状は、本実施形態
に限定されるものではなく、電池内の電解液が液口栓６
と排気筒４との嵌合面を通して這い上がり、電池外部に
漏出する手前で、その嵌合面に真空グリース１０を配す
ることが出来る形状であれば本発明の効果が得られる。
また、図４に示す液口栓６(排気口および防爆フィルタ
ーは図示せず)の上面が蓋上面と相同等の高さである蓄
電池（通称トップフラットタイプ）についても、ゴムパ
ッキン下面７aに真空グリース１０を配することで本発
明の効果が得られる。

【００１２】（実施例）以下、本発明による一実施例を
図面に基づいて詳細に説明する。

【００１３】まず、動力車用電源として市販されている
公称電圧１２Ｖ、公称容量５０ＡＨの鉛蓄電池を用い、
実施形態のゴムパッキン７の下面７ｂに真空グリース１
０を塗布した液口栓６を用いた本発明電池およびゴムパ
ッキン７の下面７ｂに真空グリース１０を塗布していな
い従来の液口栓を用いた比較電池について、静電気火花
放電による蓄電池破損実験を実施した。

【００１４】前記蓄電池に対しては、試験前日に５Ａの
電流で１１時間の充電を行い、さらに試験直前に５Ａの
電流で３０分の充電を行った。また、実験時の雰囲気温
度は２４℃、湿度を３８％とした。

【００１５】ここで、充電直後から３０分後までの電池
内の水素濃度の推移を水素ガス濃度計（新コスモス電機
製ＸＰ−３１４）で測定した。充電後３０分間の電池内
の水素ガス濃度は、約１２〜１８％の範囲内であり、こ
の間のガス濃度の変化はほとんどなかった。また、実験
直前の水素ガス濃度は、電池の液口栓外で０％、液口栓
内で１８％であった。このことから電池内および液口栓
内では、爆発し得る水素ガス濃度（４〜７５％）である
ことを確認した。静電気印加方法として静電気発生装置
（シシド静電気株式会社製ＳＴＡＴＩＬＥＲ ２０−Ｄ
Ｐ）にて発生させたマイナス電荷を蓄電池長側面に貼り
付けたアルミ板に印加させ、徐々に静電気電圧を電池に
帯電させた。同時に各設定静電気電圧において、接地抵
抗４８Ωのアース線に接続した金属製クリップを液口栓
６のゴムパッキン部下縁７ａに徐々に近付け静電気火花
放電の発生する距離を測定した。ここで、試験電池の帯
電量の範囲を調査したところ（電池の蓋をＰＰ樹脂、人
体（手）、ポリカーボネ−ト等で擦りつけ帯電量を測
定）、−２〜−１６ＫＶとなった。従って、静電気電圧
の設定範囲を、−１〜−１８ＫＶとした。また比較電池
は、液口栓のゴムパッキン部下面７ｂが電解液で濡れて
いるものといないものがあったので、その両者について
蓄電池破損実験を実施した。

【００１６】図３に液口栓６にかかる静電気電圧と、静
電気火花放電が起こる電池と対象物の距離との関係を調
査した結果を示す。

【００１７】その結果、比較電池は、液口栓部の静電気
電圧と、火花が発生する距離とに相関関係があり、図３
に示す条件において静電気火花放電が起こった。さら
に、液口栓のゴムパッキン部下面７ｂが電解液で濡れて
いる場合が最も静電気火花放電が発生し易いことがわか
った。また、比較電池は、静電気火花放電が発生した全
ての電池において、爆発による蓋の浮きが見られ、電槽
の短側面には亀裂が発生した。一方、本発明の電池は、
電池に印加した全ての静電気電圧範囲において、静電気
火花放電が発生しなかった。

【００１８】以上の結果から、前記液口栓と排気筒との
嵌合部にゴムパッキン７を介在させ、このゴムパッキン
の少なくとも下面７ｂに真空グリース１０を配すること
より、液口栓と排気筒の嵌合部を液密にでき、本発明の
効果が得られることがわかる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、電
池が静電気に帯電した状態において、他の電池との交
換、点検、清掃、運搬作業を行っても、内部が爆発しな
い、安全な鉛蓄電池を提供出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す外観斜視図である。

【図２】図１の液口栓付近の断面図である。

【図３】液口栓にかかる静電気電圧と、静電気火花放電
が起こる液口栓と対象物の距離との関係を示すグラフで
ある。

【図４】本発明の他の実施形態におけるトップフラット
タイプの液口栓付近を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 鉛蓄電池 ２ 電槽 ４ 排気筒 ５ 電槽蓋 ６ 液口栓 ７ ゴムパッキン １０ 真空グリース

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電槽蓋の排気筒にゴムパッキンを介して
   液口栓が嵌合している鉛蓄電池において、前記排気筒と
   ゴムパッキンの間に、真空グリースを配したことを特徴
   とする鉛蓄電池。