CN103250275A

CN103250275A - 铅蓄电池

Info

Publication number: CN103250275A
Application number: CN2012800040633A
Authority: CN
Inventors: 小岛优; 下田一彦; 浅野稔
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2011-03-09
Filing date: 2012-01-27
Publication date: 2013-08-14
Also published as: WO2012120768A1; JPWO2012120768A1

Abstract

本发明提供即使使包括套管在内的端子外壳部分的强度大于极柱的强度、在车载行驶时也显示出高耐振动性的铅蓄电池，其具备：收纳在各个单元电池室中并由正极板和负极板隔着隔板层叠而成的多个极板群、关闭单元电池室的盖、和从盖的上表面突出来的正极端子，还具备与在串联连接的多个极板群中位于串联连接的一端的正极板连接的正极柱，在盖上在与正极柱对应的位置上设置贯通孔，正极端子具有：与贯通孔连通并从盖的上表面突出来的大致圆筒形的侧面构件、和塞住侧面构件的上侧开口部的上表面构件，正极柱由拉伸强度比上表面构件小的物质形成，正极柱的上部被插入正极端子的侧面构件的中空部分中，在正极柱的上端部分形成有向下方凹陷的凹部，在凹部嵌合并接合有设置在上表面构件上的下部的突起。

Description

铅蓄电池

技术领域

本发明涉及铅蓄电池。

背景技术

广泛用于汽车的电池起动器（cell starter）等的铅蓄电池在覆盖电槽的盖的上表面的两端分别设置有正极端子和负极端子。这些端子通过如下步骤形成，即：将与在电槽的内部串联连接的极板群的一端的正极(或负极)的集电部连接的极柱插入从盖的上表面突出来的套管中，使用煤气喷灯（gas burner）等将极柱焊接在套管上。

作为将极柱与套管一体化来制造端子的优选的方法，专利文献1中提出了通过使插入套管中的极柱的顶端为炮弹状来防止极柱的破损，并且用弱火进行焊接以使套管与极柱的焊接区域的截面大致成W字，由此降低由铅的熔融液的飞散引起的焊接条件的偏差。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平09-045309号公报

专利文献2：日本特开2007-035307号公报

发明内容

发明所要解决的课题

用于电池起动器中的铅蓄电池在汽车在恶劣道路上行驶时等受到强烈的振动。近年来，为了铅蓄电池的体积效率(恒定体积下的电池容量)的提高和长寿命化等，正在广泛使用使极板的片数和含有活性物质的铅膏（paste）的填充量增加的铅蓄电池。铅蓄电池的极板群通过极柱和连接体等铅部件而被固定在电槽或盖上，因此随着极板群的重量增加，在施加振动的情况下对这些铅部件施加的负荷增大。

另一方面，近年来，为了提高铅蓄电池的耐腐蚀性，在没有接触电解液的套管中使用耐腐蚀性低但强度大的锑-铅合金(例如Pb-Sb)、并且在接触电解液的极柱中使用强度小但耐腐蚀性高的非锑系铅合金(例如Pb-Sn)来构成端子的做法正在被广泛使用。本申请发明者们发现，在这样的构成的情况下，对套管与极柱的焊接部位施加一定以上的负荷时，会产生龟裂，发生极柱断裂或电解液从龟裂向外部漏出。另外可知，该现象即使使用专利文献1的技术也无法解决。

特别是在具有最近增加的怠速停止（idling stop）功能的车辆中，在使怠速停止的期间，铅蓄电池没有进行充电仅进行放电。因此，与不具有怠速停止功能的车辆相比，从充电到放电以及从放电到充电进行切换的次数以及充放电电量大幅增加。因此，通过充放电反应，不仅是极板、而且包括连接极板和极柱的所谓的被称为极耳的部分在内的铅部件也容易腐蚀，因此必须采用套管使用Pb-Sb合金、极柱使用Pb-Sn合金的铅蓄电池。

本发明正是为了解决这些课题的发明，其目的在于，提供即使使包括套管在内的端子外壳部分的强度大于极柱的强度、在车载行驶时也显示出高耐振动性的铅蓄电池。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的铅蓄电池具备：电槽；划分上述电槽而形成多个单元电池室的间隔壁；收纳在各个上述单元电池室中并由正极板和负极板隔着隔板层叠而成的多个极板群；收纳在上述单元电池室中的电解液；关闭各个上述单元电池室的开口部的盖；以及从上述盖的与上述单元电池室侧相反侧的面即上表面突出来的正极端子和负极端子，其中，分别收纳在相邻的上述单元电池室中的上述极板群彼此之间串联连接，所述铅蓄电池还具备：正极柱，其与在串联连接的上述多个极板群中位于串联连接的一端的上述正极板连接，并向上述单元电池室的开口方向延伸出来；和负极柱，其与在上述串联连接的上述多个极板群中位于串联连接的另一端的上述负极板连接，并向上述单元电池室的开口方向延伸出来，在上述盖上分别在与上述正极柱以及上述负极柱对应的位置上设置贯通孔，上述正极端子以及负极端子分别具有：与上述贯通孔连通并从上述盖的上表面向外方突出来的大致圆筒形的侧面构件；和塞住上述侧面构件的上侧开口部的上表面构件，上述正极柱以及上述负极柱由拉伸强度比上述上表面构件小的物质形成，上述正极柱的上部被插入上述正极端子的侧面构件的中空部分中，并且上述负极柱的上部被插入上述负极端子的侧面构件的中空部分中，在上述正极柱的上端部分形成有向下方凹陷的凹部，在上述凹部嵌合并接合有设置在上述正极端子的上表面构件上的下部的突起。其中，在凹部嵌合并接合有突起是指，在凹部埋入突起并且将凹部与突起粘在一起。

上述突起可以设定为由上述侧面构件与上述正极柱的熔融固形物形成的结构。

另外，上述正极柱以及上述负极柱优选由Pb-Sn合金形成。

另外，可以在上述负极柱的上端部分形成有向下方凹陷的凹部，在上述负极柱的上述凹部嵌合并接合有设置在上述负极端子的上表面构件上的下部的突起。

发明效果

根据本发明，可以提供即使使包括套管在内的端子外壳部分的强度大于极柱的强度、在车载行驶时也显示出高耐振动性的铅蓄电池。

附图说明

图1是将铅蓄电池的外观以及内部的一部分局部剖开的立体图。

图2是表示实施方式的铅蓄电池的端子的一个形态的截面图。

图3是表示实施方式的铅蓄电池的端子的另一个形态的截面图。

图4是表示比较例的铅蓄电池的端子的方式的截面图。

图5是表示实施方式的铅蓄电池的端子的制作方法的一个例子的图。

图6是表示比较方式的铅蓄电池的极柱部分的应力分布的图。

图7是表示实施方式的铅蓄电池的极柱部分的应力分布的图。

具体实施方式

在对实施方式进行说明前，对完成本发明的经过进行说明。

作为延展性材料的铅合金即使进行拉伸试验也会伴随产生相当大的塑性变形(伸长)以至于达到断裂，因此可以认为，如果使用专利文献1的技术，则实质上不会产生以铅部件作为起点的破损。但是已知的是，即使使用专利文献1的技术，极柱的材料强度(杨氏模量、拉伸强度、疲劳强度)比套管等端子外壳部分低的规格的铅蓄电池通过被车载而长期间使用，铅部件也会发生破损。

可知，该破损是通过对铅部件反复施加小负荷、在不会伴随产生那么大的塑性变形的情况下铅部件(特别是极柱)发生破损的所谓的疲劳破坏。具体而言，如果使铅蓄电池沿水平方向反复振动(与车载时的振动相当)，则套管等端子外壳部分与极柱的界面附近成为支点，极板群发生揺动，因此可知，在界面附近产生龟裂并生长，从而极柱容易破损。本申请发明者们首次发现了该现象。

为了防止这样的破损，发明者们进行了深入的研究，结果发现，通过形成下述的结构，就专利文献1的结构而言即使施加发生破损的次数的振动也不会破损而得以维持，所述结构是：在套管等端子外壳部分的强度大于极柱的强度的情况下，在极柱的上表面设置凹部、在该凹部嵌合并接合从端子的上表面内侧垂下来的突起。首次弄清楚了其理由在于，即使使铅蓄电池沿水平方向反复振动而使极板群揺动，在作为支点的套管等端子外壳部分与极柱的界面附近的应力发生分散，因此在界面附近难以产生龟裂(或产生的龟裂难以生长)，结果极柱难以破损。

发明者们发现，在极柱的上表面设置凹部、在该凹部嵌合并接合从端子的上表面内侧垂下来的突起这样的构成与专利文献1中作为现有技术例子看待的构成类似，但与专利文献1不同，在使套管等端子外壳部分的强度大于极柱的强度的情况下，优选上述构成。理所当然的是，在该情况下，也与以往同样地将极柱与套管充分地焊接来进行接合(例如焊接深度为4mm以上)。本发明运用了这些见解。其中，在极柱中的至少正极性的一方采用上述构成是因为，与以金属铅作为主体从而柔软的负极相比，与以二氧化铅作为主体从而刚性高的正极连接的极柱在套管等端子外壳部分与极柱的界面附近的应力增大。

端子通常通过将极柱插入套管中后，使用煤气喷灯等进行焊接从而一体化来构成。因此，也能够由套管与极柱的熔融物构成突起。具体而言，也可以采用如下形式(详细如后所述)：在筒状的(不具有上表面的)套管中插入极柱，通过设计对极柱的上端和周边的套管实施的焊接条件，在没有熔融的极柱的上表面形成有凹部，在该凹部嵌合从套管与极柱的熔融物垂下来的突起。其中，熔融物的通过截面观察而得到的金属组成与套管类似，因此也可以视作套管的一部分。

(实施方式1)

以下，使用附图，对实施本发明的方式进行说明。

图1是表示实施方式1的铅蓄电池的局部剖开图。将电槽1通过间隔壁1a划分成多个单元电池室1b。在各个单元电池室1b中收纳使正极2a与负极2b隔着隔板2c对置并层叠而成的多个极板群2。另外，在各单元电池室1b中收纳有电解液(未图示出来)。收纳在相邻的单元电池室1b中的极板群2彼此之间用连接部件3串联连接。将串联连接的一端的极板群2的正极2a与一个极柱连接而得到正极性的极柱(正极柱)，将串联连接的另一端的极板群2的负极2b与另一个极柱连接而得到负极性的极柱(负极柱)。二个极柱从极板群2向单元电池室1b的开口方向延伸出来，插入到设置在盖5上的贯通孔(未图示出来)中。另外，在与盖5的贯通孔连通并从盖5的上表面突出来的二个圆筒形的套管(侧面构件)中插入各自的极柱并进行连接，由此构成端子4(正极端子以及负极端子)。其中，没有接触电解液的套管以及端子4的上端部分由容易腐蚀但强度大的锑-铅合金(Pb-Sb等)形成，接触电解液的极柱使用强度小但耐腐蚀性高的非锑系铅合金(Pb-Sn等)形成。即，就强度(拉伸强度)而言，套管大于极柱。

图2(a)是表示本实施方式的铅蓄电池的端子4的一个形态的截面示意图。本实施方式中，至少在正极性的极柱4a的上表面4c上设置凹部4d。在该凹部4d嵌合并接合有从塞住圆筒形的套管4b的上侧开口的上表面构件4e垂下来的突起4f。凹部4d为大致半球状。需要说明的是，“嵌合”是指突起4f埋入凹部4d中的形态，不仅仅是指机械的嵌合。

如果使铅蓄电池沿水平方向反复振动，则上表面构件4e与极柱4a的界面附近成为支点，极板群2发生揺动。其中，在上表面构件4e的强度大于极柱4a的强度的情况下，在界面附近龟裂产生并生长，极柱4a容易破损。因此，至少在正极性的极柱4a的上表面4c设置凹部4d，在该凹部4d嵌合并接合有从上表面构件4e垂下来的突起4f，由此即使使铅蓄电池沿水平方向反复振动而使极板群2揺动，在作为支点的上表面构件4e与极柱4a的界面附近的应力也会分散，在界面附近难以产生龟裂(或产生的龟裂难以生长)，极柱4a难以破损。

-实施方式1的变形例-

本实施方式的变形例中，如图2(b)所示，在极柱4a的上部设置的凹部4d'的纵截面具有带有多个台阶的形状，在其中嵌合的突起4f'也具有带有相应的阶差的形状。在另外的变形例中，如图2(c)所示，凹部4d''具有纵向长的矩形的截面形状，在其中嵌合的突起4f''也具有相应的纵向长的矩形的截面形状。总之，凹部4d、4d'、4d''从极柱4a的上表面4c向下方凹陷即可，如果与该凹部4d、4d'、4d''的形状相对应的突起4f、4f'、4f''从上表面构件4e垂下来，从而在该凹部4d、4d'、4d''嵌合并接合，则能够得到本发明效果。需要说明的是，本发明效果最高的是图2(a)所示的实施方式1的凹部4d为半球状的情况。

为了在极柱4a的上表面4c设置凹部4d、4d'、4d''，通过切削上表面4c或者将熔融液流入具有期望的形状的铸型来制作极柱4a即可。另外，如图5所示，例如将设置了凹部4d的极柱4a插入筒状的(不具有上表面的)套管4b中，在套管4b的外侧嵌入夹具6，由此如果在极柱4a的上端流入与套管4b相同组成的铅合金的熔融液，则能够制作本实施方式中的端子4。

(实施方式2)

图3是表示实施方式2中的铅蓄电池的端子的另一个形态的截面图。本实施方式的铅蓄电池除了端子以外其它均与实施方式1相同。即，如图1所示，在通过间隔壁1a划分成多个单元电池室1b的电槽1的各个单元电池室1b中收纳使正极2a与负极2b隔着隔板2c对置并层叠而成的多个极板群2。将相邻的单元电池室1b中收纳的极板群2彼此之间用连接部件3串联连接。将串联连接的一端的极板群2的正极2a与一个极柱连接而得到正极性的极柱(正极柱)，将串联连接的另一端的极板群2的负极2b与另一个极柱连接而得到负极性的极柱(负极柱)。二个极柱从极板群2向单元电池室1b的开口方向延伸出来，插入到设置在盖5中的贯通孔(未图示出来)中。另外，在与盖5的贯通孔连通并且从盖5的上表面突出来的二个圆筒形的套管(侧面构件)中插入各自的极柱并进行连接，由此构成端子4(正极端子以及负极端子)。其中，没有接触电解液的套管以及端子4的上端部分由容易腐蚀但强度大的锑-铅合金(Pb-Sb等)形成，接触电解液的极柱是使用强度小但耐腐蚀性高的非锑系铅合金(Pb-Sn等)来形成的。即，就强度(拉伸强度)而言，套管大于极柱。

本实施方式的端子的特征在于，突起4f1由套管4b和极柱4a的熔融物4g1构成。具体而言，将极柱4a插入筒状的(不具有上表面的)套管4b中，使来自煤气喷灯的火焰集中地照在极柱4a的上表面的大致中心处，由此熔融后的极柱4a的上表面4c的一部分凹陷，从而形成凹部4d1。另外，极柱4a与套管4b发生熔融而形成熔融物4g1，该熔融物4g1的一部分以嵌合到凹部4d的方式垂下而形成突起4f，得到图3所示的构成。除了该方法以外，运用专利文献2中公开的技术，如果用燃烧器对使顶端呈半圆状突起的加热棒进行加热并使其与极柱4a以及套管4b的上端接触，则能够形成图3的构成的端子。需要说明的是，熔融物4g1被冷却而最终成为端子的上表面构件。

(比较方式)

在图4(a)、(b)中示出了比较方式中的端子。图4(a)所示的端子为如下的构成：实质上不具有极柱4a上部的凹部和熔融物(上表面构件)4g2的突起。该端子可以通过沿着套管4b的圆状的上端照射来自煤气喷灯的火焰来制作。图4(b)所示的端子为如下的构成：在熔融物(上表面构件)4g3上具有凹部4d2、而在极柱4a上具有突起4f2。如果使沿着套管4b的圆状的上端照射的来自煤气喷灯的火焰减少，则可以制作这样的端子。

(端子部分的应力分析)

将进行实施方式2中的端子与比较方式中的端子的应力分析的结果示于图6、7。

图6(a)放大示出了图4(a)所示的比较方式中的端子的上部左侧，通过利用计算机进行的数值分析，对向极柱4a施加水平方向的力时的应力的分布进行计算而示出。图6(b)是将图6(a)的用双点划线包围的部分放大的图。需要说明的是，虽然这些图表示剖面，但由于难以观察到应力分布，因此省略了剖面线。

图7(a)放大示出了图3所示的实施方式2中的端子的上部左侧，通过利用计算机进行的数值分析，对向极柱4a施加水平方向的力时的应力的分布进行计算而示出。图7(b)是将图7(a)的用双点划线包围的部分放大的图。与图6同样省略了剖面线。需要说明的是，水平方向的力是按照以盖为上表面的方式放置大致长方体的铅蓄电池时沿水平方向施加的力。

在图6、7中将应力的大小用S1至S6的显示标记示出。由S1表示的区域为应力最小的区域，S之后所示的数字增加时，应力不断增大，由S6表示的区域为应力最大的区域。

关于图6所示的比较方式中的端子，在极柱4a与上表面构件4g2的接合部分(界面)中，在极柱4a的上表面外边缘的部分存在最大应力即S6的区域。但是，在图7所示的实施方式的端子中，不存在S6的区域，应力最大的区域也即为S5的区域。即，实施方式中的端子与比较方式中的端子相比，应力被分散，局部施加的应力的最大值减小。

图6所示的比较方式中的端子与图7所示的实施方式中的端子的不同，比较方式中极柱4a的上表面是平的，该平的面与端子的上表面构件4g2接合，与此相对，在实施方式中在极柱4q的上部存在凹部4df1，其中，嵌合并接合有从上表面构件4g1突出来的突起4f1。由于该不同之处，在对极柱4a施加水平方向的力时，比较方式这一方局部施加的应力增大。因此，铅蓄电池在车中载置使用时，由于通过振动而反复对极柱4a施加水平方向的力，得到如下的结果：比较方式的铅蓄电池与实施方式的铅蓄电池相比，在更早的时期极柱4a发生疲劳破坏。

需要说明的是，根据极柱的粗度以及长度、极柱的组成、上表面构件的组成、极板群的重量等，凹部的适当的深度发生变化，优选为极柱的直径的30%以上，当为40%以上时，耐振动特性更良好，因此更优选。另外，凹部的开口部的直径优选为极柱的直径的50%以上，更优选为70%以上。

实施例

以下，对实施例和比较例进行说明。

(电池1A)：实施例

将以铅粉作为中心的正极活性物质填充到Pb-Ca-Sn合金制的格栅中，由此制作正极2a。另一方面，将在由铅粉形成的负极活性物质中添加碳、硫酸钡以及木质素化合物而成的混合物填充到Pb-Ca-Sn合金制的格栅中，由此制作负极2b。通过使8片正极2a与8片负极2b隔着由聚乙烯构成的隔板2c对置，由此制作极板群2。

准备通过间隔壁1a划分成6个单元电池室1b的聚丙烯制电槽1，将6个极板群2收纳在各个单元电池室1b中。另外，将极板群2彼此之间用连接部件3进行串联连接，将一端的极板群2的正极2a与Pb-Sn合金(Sn为2.5质量%)制的一个极柱4a(直径为7mm)连接而得到正极性，将另一端的极板群2的负极2b与另一个极柱4a连接而得到负极性。另外，在从聚丙烯制的盖5的上表面突出来的二个套管4b中插入各自的极柱4a，并且将电槽1与盖5熔融粘合。

正极性的端子4(极柱4a以及套管4b)的上部的形状如图2(a)所示。将在上表面4c上通过切削来设置了大致半球状的凹部4d的极柱4a(直径为7mm)插入筒状的(不具有上表面的)Pb-Sb合金(Sb为2.65质量%)制的套管4b(外周厚为1.9mm)中。由此，如图5所示，在套管4b的上端外侧嵌入与JIS D5301记载的锥形端子(细端子)相同形状和尺寸的夹具6，流入Pb-Sb合金(Sb为2.65质量%)的熔融液7，由此半球状的突起4f从端子4的上表面构件4e垂下来，得到该突起4f嵌合并接合在极柱4a的凹部4d而进行一体化的结构的端子4。需要说明的是，极柱4a的拉伸强度为20MPa，上表面构件4e的拉伸强度为38MPa。

最后，将比重为1.28g/ml的电解液(稀硫酸)注入电槽1中，由此构成极板群2的总重量为1300g的B24尺寸的铅蓄电池。将其作为电池1A。

(电池1B)：实施例

相对于电池1A，以凹部4d的纵截面成为具有多个台段的形状的方式切削极柱4a的上表面4c，将正极性的端子4的详细的构成设为如图2(b)所示的构成，除此以外，与电池1A同样地构成，将由此得到的铅蓄电池作为电池1B。

(电池1C)：实施例

相对于电池1A，以凹部4d的纵截面成为细长的矩形的方式切削极柱4a的上表面4c，将正极性的端子4的详细的构成设为如图2(c)所示的构成，除此以外，与电池1A同样地构成，将由此得到的铅蓄电池作为电池1C。

(电池1D)：实施例

相对于电池1A，除了将正极性的端子4的详细的构成设为图3所示的实施方式2中的构成以外，与电池1A同样地构成。具体而言，与电池1A同样地在极柱4a的上表面4c上切削设置截面为半圆状的凹部4d1，使熔融液7的组成为Pb-Sn(与极柱4a相同):Pb-Sb(与套管4b相同)=1:1，除此以外，与电池1A同样地构成。将该铅蓄电池作为电池1D。需要说明的是，极柱4a的拉伸强度为20MPa，上表面构件4g1的拉伸强度为29MPa。

该电池1D也可以通过以下的二个方法制作。

关于第1方法，示出了如下方案：运用专利文献2中公开的技术，在筒状的(不具有上表面的)套管4b插入极柱4a，用燃烧器对使顶端呈半球状突起的加热棒进行加热并使其与极柱4a以及套管4b的上端接触。由此，在熔融后的极柱4a的上表面4c形成凹部4d1，从套管4b与极柱4a的熔融物4g1垂下来的突起4f1嵌合并接合在凹部4d1中，由此进行一体化。

关于第2方法，示出了如下方案：在筒状的(不具有上表面的)套管4b中插入极柱4a，将套管4b的上端外侧用与夹具6相同的材料覆盖，将由氧气:LPG=4:1(压力比)制作的火焰集中地照在极柱4a的上表面4c的中心处，由此在熔融后的极柱4a的上表面4c形成凹部4d1，从套管4b与极柱4a的熔融物4g1垂下来的突起4f1嵌合并接合在凹部4d1中，由此进行一体化。

(电池1E)：比较例

相对于电池1D，除了将正极性的端子4的详细的构成设为图4(a)所示的比较方式中的构成以外，与电池1D同样地构成。具体而言，极柱4a的上表面4c为平坦的状态，流入与电池1D相同的组成的熔融液7，除此以外，与电池1D同样地构成。将该铅蓄电池作为电池1E。电池1E为比较例的电池。

该电池1E也可以通过以下的二个方法制作。

关于第1方法，示出了如下方案：运用专利文献2中公开的技术，在筒状的(不具有上表面的)套管4b中插入极柱4a，用燃烧器对顶端平坦的加热棒进行加热并其与极柱4a以及套管4b的上端接触。由此，实质上不具有凹部和突起，在极柱4a的上表面4c、熔融物4g2的下表面均大致为平面的状态下，进行一体化。

关于第2方法，示出了如下方案：在筒状的(不具有上表面的)套管4b中插入极柱4a，将套管4b的上端外侧用与夹具6相同的材料覆盖，沿着极柱4a的上表面4c的外周，旋转地照射由氧气:LPG=4:1(压力比)制作的火焰，由此实质上不具有凹部和突起，在极柱4a的上表面4c、熔融物4g2的下表面均大致为平面的状态下，进行一体化。

(电池1F)：比较例

相对于电池1D，将正极性的端子4的详细的构成与专利文献1相同设为图4(b)所示的比较方式中的构成，除此以外，与电池1D同样地构成。具体而言，在极柱4a的上表面4c上设置半球状的突起4f2，流入与电池1D相同组成的熔融液7，除此以外，与电池1D同样地构成。将该铅蓄电池作为电池1F。电池1F为比较例的电池。

该电池1F也可以通过以下的二个方法制作。

关于第1方法，示出了如下方案：运用专利文献2中公开的技术，在筒状的(不具有上表面的)套管4b中插入极柱4a，用燃烧器对使顶端凹陷成半球状的加热棒进行加热并使其与极柱4a以及套管4b的上端接触。由此，熔融后的极柱4a的上端附近成为突起4f2，从上表面4c上隆起，在套管4b与极柱4a的熔融物4g3上形成的凹部4d2嵌合该突起4f2，由此进行一体化。

关于第2方法，示出了如下方案：基本上沿用电池1E的第2方法，并且在筒状的(不具有上表面的)套管4b中插入极柱4a，沿着极柱4a的上表面1c的外周，照射通过减少氧气:LPG=4:1(压力比)的混合气体的流量而变弱的火焰，由此熔融后的极柱4a的上端附近成为突起4f2，从上表面4c隆起，在形成于套管4b与极柱4a的熔融物4g3上的凹部4d2嵌合该突起4f2，由此进行一体化。

(电池2A～2F、3A～3F)

在距极柱4a的上表面4c的略下方(0.5～1mm下)，与极柱4a的上表面水平地有意设置深度为0.25mm或0.5mm的切口。该切口是为了加速以下将要详述的试验而假定地设置划伤、龟裂而成的。将相对于电池1A在极柱4a上设置深度为0.25mm以及0.5mm的切口后的电池作为电池2A以及3A，将相对于电池1B在极柱4a上设置深度为0.25mm以及0.5mm的切口后的电池作为电池2B以及3B，将相对于电池1C在极柱4a上设置深度为0.25mm以及0.5mm的切口后的电池作为电池2C以及3C，将相对于电池1D在极柱4a上设置深度为0.25mm以及0.5mm的切口后的电池作为电池2D以及3D，将相对于电池1E在极柱4a上设置深度为0.25mm以及0.5mm的切口后的电池作为电池2E以及3E，将相对于电池1F在极柱4a上设置深度为0.25mm以及0.5mm的切口后的电池作为电池2F以及3F。电池2A～2D以及电池3A～3D为实施例的电池，电池2E、2F、3E，3F为比较例的电池。

制作有意地设置了切口的电池是为了进行加速试验，但除此以外，还因为假定了如下的情况：在实际的铅蓄电池的制造工序中极柱被划伤，在该被划伤的状态下作为制成品的铅蓄电池投放市场。具体而言，极柱为柔软的Pb-Sn合金制，因此，在制造的过程中与铁制的制造机械接触，或极柱彼此之间碰撞时，有可能极柱被划伤。

(振动评价试验)

使上述电池1A～3F为充满电状态，使沿着短侧面并列的极板群2揺动，因此，对沿着短侧面水平地施加振动(加速度：39.2m/s²、频率：28Hz)，同时进行0.05C放电。在来自电池的放电电流中断的时刻，正极性的极柱4a断裂(龟裂产生、生长而直至断裂)，结束试验。将直至极柱4a断裂的次数作为耐振动性的尺度与各电池的构成条件一起示于表1。

相对于比较例的电池1E、1F，实施例的电池1A～1D显示出高耐振动性。另外，为了试验加速而在极柱4a上有意设置切口的情况下，更显著地显示出耐振动性的差别(电池2A～2D与2E、2F的对比、以及电池3A～3D与3E、3F的对比)。另外可知，将正极性的端子4设定为专利文献1所示的构成的电池1F，与电池1E相比，耐振动性降低。需要说明的是，将放电电流中断的电池分解，结果确认，正极性的极柱均断裂。

这样，在极柱的上表面设置凹部、使从端子的上表面构件突出来的突起在该凹部嵌合并接合的实施例的电池与比较例的电池相比，对振动的耐性更高。因此，在车中载置而长期间使用时，比较例的电池即使通过定期的检査更换新电池，也有可能在进行下一次定期检査前产生由极柱破损引起的充放电的停止，实施例的电池则无此种担忧。

另外，电池1A、1B与电池1C相比，耐振动性高，因此可以推测优选下述的结构：以凹部4d的截面形状为半球状(电池1A)或具有台阶(电池1B)的形状的方式，从极柱4a的上表面4c向下缓慢地变细。

(其他实施方式)

上述实施方式以及实施例为本发明的例示，本发明不限定于这些例子。负极端子中的极柱的上部结构也可以与正极侧同样地形成凹部，在其中嵌合并接合从上表面构件的突起。构成极柱的材料优选为Pb-Sn合金，但也可以为这以外的合金或在Pb-Sn合金中添加其它元素而成的合金。由Pb-Sn合金制作极柱的情况下，Sn的量优选为1%以上且8%以下。低于1%时，机械强度有可能不足，超过8%时，铸造性降低，有可能在极柱中引入铸件的气孔(空洞部分)。构成套管和图2所示的上表面构件的材料优选为Pb-Sb合金，但也可以为这以外的合金或在Pb-Sb合金中添加其它元素而成的合金。在由Pb-Sb合金制作端子外壳部分的情况下，Sb的量优选为1%以上且4%以下。低于1%时，机械强度有可能不足，超过4%时，在充电时有可能减液量增加。另外，构成图3所示的上表面构件的材料优选为Pb-Sb-Sn合金，但也可以为这以外的合金或在Pb-Sb-Sn合金中添加其它元素而成的合金。在由Pb-Sb-Sn合金制作该上表面构件的情况下，Sn的量为1%以上且8%以下，Sb的量优选为1%以上且4%以下。

产业上的可利用性

本发明的铅蓄电池的耐振动性优良，因此优选作为容易遭受大振动的车载用的电池起动器以及驱动电源，可利用性极高。

符号说明

1 电槽

1a 间隔壁

1b 单元电池室

2 极板群

2a 正极

2b 负极

2c 隔板

3 连接部件

4 端子

4a 极柱

4b 套管(侧面构件)

4c (极柱4a的)上表面

4d、4d'、4d'' 凹部

4d1、4d2 凹部

4e 上表面构件

4f、4f'、4f'' 突起

4f1、4f2 突起

4g 熔融物

4g1,4g2,4g3 熔融物(上表面构件)

5 盖

6 夹具

7 熔融液

Claims

1.一种铅蓄电池，其具备：

电槽；

划分所述电槽而形成多个单元电池室的间隔壁；

收纳在各个所述单元电池室中并由正极板和负极板隔着隔板层叠而成的多个极板群；

收纳在所述单元电池室中的电解液；

关闭各个所述单元电池室的开口部的盖；以及

从所述盖的与所述单元电池室侧相反侧的面即上表面突出来的正极端子和负极端子，

其中，分别收纳在相邻的所述单元电池室中的所述极板群彼此之间串联连接，

所述铅蓄电池还具备：正极柱，其与在串联连接的所述多个极板群中位于串联连接的一端的所述正极板连接、并向所述单元电池室的开口方向延伸出来；和负极柱，其与在所述串联连接的所述多个极板群中位于串联连接的另一端的所述负极板连接、并向所述单元电池室的开口方向延伸出来，

在所述盖上分别在与所述正极柱以及所述负极柱对应的位置上设置有贯通孔，

所述正极端子以及负极端子分别具有：与所述贯通孔连通并从所述盖的上表面向外方突出来的大致圆筒形的侧面构件；和塞住所述侧面构件的上侧开口部的上表面构件，

所述正极柱以及所述负极柱由拉伸强度比所述上表面构件小的物质形成，

所述正极柱的上部被插入所述正极端子的侧面构件的中空部分中，并且所述负极柱的上部被插入所述负极端子的侧面构件的中空部分中，

在所述正极柱的上端部分形成有向下方凹陷的凹部，

在所述凹部嵌合并接合有设置在所述正极端子的上表面构件上的下部的突起。

2.根据权利要求1所述的铅蓄电池，其中，所述突起由所述侧面构件与所述正极柱的熔融固形物形成。

3.根据权利要求1或2所述的铅蓄电池，其中，所述正极柱以及所述负极柱由Pb-Sn合金形成。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的铅蓄电池，其中，在所述负极柱的上端部分形成有向下方凹陷的凹部，在所述负极柱的所述凹部嵌合并接合有设置在所述负极端子的上表面构件上的下部的突起。