CN104685662A - 铅蓄电池用衬套以及铅蓄电池 - Google Patents

Abstract

本发明的铅蓄电池用衬套是在树脂性的盖中插入成型的铅蓄电池用的衬套(1)，衬套(1)为中空的圆筒状，衬套(1)的外周面中形成有多段的环状突起(3)，在多段的环状突起(3)的全周的一部分上形成有切口(4a)相连的连续切口部(4)，切口(4a)形成为将环状突起(3)的上表面、侧面、下表面全部切削而成的、在俯视中大致V字形状。

Description

铅蓄电池用衬套以及铅蓄电池

技术领域

本发明涉及铅蓄电池用衬套、和使用了其的铅蓄电池。

背景技术

汽车用等的铅蓄电池中，正极板与负极板介由隔膜地交互对置而成的极板组被分别收纳在用分隔板将电槽的内部区分而设置的单电池室中。相邻的单电池室的不同极性彼此用连接部件连接，两端的单电池室中的一个极性上连接有铅合金制的极柱。在将电槽的开口部堵塞的盖上设置有插入成型的铅合金制的衬套，极性的一端插入衬套内，通过焊接等被一体化，构成铅蓄电池的端子。

树脂制的盖与铅合金制的衬套之间，即使被插入成型也不产生接合力，因此产生了微小的间隙。由于电解液从该间隙爬上去，因此出现了端子发生腐蚀的问题。

另一方面，端子在与来自汽车的动力线连接时，在汽车制造商处，以一定的范围进行扭矩管理，并组装到汽车中。然而，在一般用户等处，不进行扭矩管理，具有以高的扭矩值进行拧紧的机会。在这种情况下，如果端子相对于拧紧的耐受性不高，则在维修等中反复进行拧紧时，不能确保衬套的破损或衬套与盖的气密性。

专利文献1中，记载了在衬套的外周面设置环状突起，在该环状突起的下表面沿圆周方向设置多个凹部的技术。由此，通过增加衬套与盖的树脂材料之间的接触面积，电槽与衬套之间的应力降低，因此可以抑制电解液的上爬。此外，通过将盖的树脂材料咬入凹部，相对于拧紧的耐受性得以提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009－259541号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，近年来，由于充电控制车等的普及，端子上连接有电流传感器等，拧紧扭矩进一步增加的机会增多。如果是这样的情况，则即使采用专利文献1中记载的技术，也难以抑制电解液的上爬，难以提高相对于拧紧的耐受性。

本发明是为了解决这样的问题而做出的，其目的在于提供一种铅蓄电池用衬套，即使在拧紧扭矩进一步增加的情况下，也可以抑制电解液的上爬，提高相对于拧紧的耐受性。

用于解决问题的手段

本发明的铅蓄电池用衬套是在树脂性的盖中插入成型的铅蓄电池用的衬套，其特征在于，衬套为中空的圆筒状，在衬套的外周面中形成有多段的环状突起，在多段的环状突起的全周的一部分上形成有切口相连的连续切口部，切口形成为将环状突起的上表面、侧面、下表面全部切削而成的、在俯视中大致V字形状。

发明效果

利用本发明，能够提供可以抑制电解液的上爬、相对于拧紧的耐受性也高的铅蓄电池用衬套。

附图说明

[图1]表示本发明的铅蓄电池用衬套的构成的外观图。

[图2]表示本发明的铅蓄电池用衬套的构成的仰视图。

[图3]表示本发明的铅蓄电池用衬套的构成的外观图。

[图4]表示本发明的铅蓄电池的构成的外观图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，本发明不限于以下的实施方式。此外，在不脱离能够取得本发明的效果的范围内，可以进行适当变更。

图1是表示本发明的一个实施方式中的铅蓄电池用衬套1的构成的外观图。本实施方式中的铅蓄电池用衬套1为在树脂性的盖中插入成型的衬套。

如图1所示，衬套1为中空的圆筒状，具备；在内侧具有插入极柱的前端的孔的主部2、和在外周面形成的多段的环状突起3。此外，多段的环状突起3的全周的一部分中，形成有切口4a相连的连续切口部4，关于切口4a，形成为将环状突起3的上表面、侧面、下表面全部切削而成的、在俯视中大致V字形状。

这样，通过将切口4a形成为环状突起3的上表面、侧面、下表面全部切削而成的、在俯视中大致V字形状，增大了衬套1与盖(树脂材料)的接触面积，由此，能够对拧紧时的扭矩进行分散，同时能够通过锚固效果提高接合力。

此外，通过将切口4a不是设置在环状突起3的全周、而是设置在全周的一部分上，能够延长电解液上爬时的距离，由此，能够抑制电解液的上爬。

进而，通过将连续切口部4设置在多段的环状突起3中的除了最上段以外的环状突起3上，能够提高将衬套1在盖中插入成型时的稳定性。

图2是表示本发明的其他实施方式中的铅蓄电池用衬套1的构成的仰视图。

如图2所示，连续切口部4形成在环状突起3的圆周方向中相互相对于中心轴对称的位置上。这样，通过将连续切口部4形成在相对于中心轴对称的位置上，衬套1成为平衡良好的结构体。因此能够提高铸造衬套1时的稳定性。

另外，在图2中表示了将2个连续切口部4形成在环状突起3的圆周方向中相互相对于中心轴对称的位置上的例子，但也不限于此，即使将多个连续切口部4在环状突起3的圆周方向中均等地分散形成，也能够取得同样的效果。例如，也可以将3个连续切口部4形成在环状突起3的圆周方向中相互相对于中心轴各自离开120度的位置上。

图3是表示本发明的其他实施方式中的铅蓄电池用衬套1的构成的外观图。

如图3所示，在环状突起3的各段上形成的连续切口部4形成在各自在圆周方向上错开的位置。换而言之，各连续切口部4以在轴方向(上下方向)不成为相同位置的方式形成。通过将连续切口部4如此地配置，在运送时等中将铅蓄电池上下堆载时，即使相对于对端子施加的轴方向的负重，也能够充分耐受。

图4是表示具备本发明中的衬套1的铅蓄电池的构成的简略图。

如图4所示，铅蓄电池具备：具有被分隔板6a区分的多个单电池室6b的电槽6、收容于各单电池室6b内的电极组5、被衬套1的环状突起3以埋入树脂材料中的方式插入成型的树脂性的盖8。这里，电极组5中，正极板5a与负极板5b介由隔膜5c交替对置。此外，相邻的单电池室6b的不同极性彼此通过连接部件7a连接。在两端的单电池室6b的一个极性上连接的极柱7b，其一端插入衬套1的中空部，构成与衬套1一体化的端子9。电解液从设置在盖8上的液口(未图示)注入，液口被液口栓10堵塞。

衬套1、连接部件7a以及极柱7b例如由Pb－Sn或Pb－Sb等铅合金形成。电槽6以及盖8例如由聚丙烯等树脂材料形成。电槽6中设置的单电池室6b的数目根据铅蓄电池的标称电压(串联数、2V的倍数)决定。极柱7b的前端插入衬套1的内侧后的一体化例如通过焊接进行。

以下，通过实施例对本发明的效果进行说明。

实施例

(衬套A)

如图1所示，制作了在除了最上段(第5段)以外的环状突起3的全周中的一部分中设置有将环状突起3的上表面、侧面、下表面全部切削而成的大致V字型的切口4a相连的连续切口部4的衬套。这里，衬套使用了Pb－Sb合金(Pb：Sb＝0.974：0.026)。

(衬套B)

对于衬套A，除了在最上段的环状突起3上也设置有与其他段同样的连续切口部4以外，制作了与衬套A相同的衬套。

(衬套C)

对于衬套B，除了在环状突起3的全周上设置连续切口部4以外，制作了与衬套B相同的衬套。

(衬套D)

对于衬套A，除了如图2所示，在环状突起3的圆周方向中的大致对称的位置上设置有2个连续切口部4以外，制作了与衬套A相同的衬套。

(衬套E)

对于衬套D，除了如图3所示，将在环状突起的各段上形成的连续切口部4分别形成于在圆周方向上错开的位置上以外，制作了与衬套D相同的衬套。

(衬套F)

以与衬套A～E相同的材质，制作了专利文献1中记载的，在环状突起的下表面沿着圆周方向设置有多个矩形状的凹部的衬套。

(铅蓄电池A)

如图4所示，将铅化合物涂布在铅合金制的格栅上而形成的正极板5a以及负极板5b介由聚乙烯制的隔膜5c而交替对置地层叠，制作了极板组5。将该极板组5收纳在将聚丙烯制的电槽6用分隔板6a区分设置成的6个单电池室6b中，将相邻的单电池室6b的不同极性彼此通过Pb－Sb制的连接部件7a连接，将两端的单电池室6b的一个极性连接在Pb－Sb制的极柱7b上。

将上述的衬套A以环状突起3埋入树脂材料(聚丙烯制)中的方式通过插入成型制作了盖8。另外，在本实施例中，为了使插入成型的稳定性的差异显著，以比通常高的压入力进行插入成型。然后，在用盖8将电槽6的开口部关闭并接合后，将极柱7b的前端插入衬套A的主部2的孔中并焊接，制作了端子9。进而，从设于盖8上的液口注入适量的电解液即稀硫酸。用液口栓10堵塞液口后，通过进行规定条件的充放电，制作了12V、52Ah(5小时率容量)的铅蓄电池A。

(铅蓄电池B～F)

对于铅蓄电池A，除了替代衬套A而使用衬套B、C、D、E以及F以外，制作了与铅蓄电池A相同的铅蓄电池B、C、D、E以及F。

对于上述的铅蓄电池A～F，进行了下述评价。

(耐拧紧扭矩值)

在正极端子上安上接头，使用扭矩扳手使其在顺时针方向旋转，测定了耐拧紧扭矩值。

(电解液的上爬)

将插入成型后经过了24小时以上的盖8在1.24g/mL的硫酸中以衬套1的环状突起3的最下段浸入下方为止的方式注入电解液，在25℃下放置2周后，将端子9解体，观察衬套1的表面，通过环状突起3的第几段为止由于腐蚀而黑色化进行评价。该段数小，则表明可以抑制电解液的上爬。

(插入成型的稳定性)

将一体成型的盖8分解，取出衬套1，观察盖8与衬套1的边界部的表面。衬套1的表面如果没有作为盖8的材料的树脂的被覆(以下称为树脂被膜)，则可以判断插入成型的稳定性高。

表1中示出该评价结果。

表1

如表1所示，使用了将切口4a形成为将环状突起3的上表面、侧面、下表面全部削除而成的大致V字型的衬套C的铅蓄电池C与使用了专利文献1中记载的衬套F的铅蓄电池F相比，耐拧紧扭矩值提高。这可以认为是通过增大盖8(树脂材料)与衬套的接触面积，从而分散了拧紧时的扭矩，同时增大了锚固效果的缘故。

此外，使用了将连续切口部4设置在环状突起3的全周的一部分上的衬套B的铅蓄电池B与使用了将连续切口部4设置在环状突起3的全周上的衬套C的铅蓄电池C相比，可以抑制电解液的上爬。这可以认为是通过将连续切口部4设定为必要最小限度，能够延长电解液上爬时的距离。

此外，使用了没有将连续切口部4设置在多段的环状突起3中的最上段上的衬套A的铅蓄电池A与使用了在最上段的环状突起3上也设置了与其他段相同的连续切口部4的衬套B的铅蓄电池B相比，将衬套在盖8中插入成型时的稳定性变大。与专利文献1不同，在切口4a为V字型时，如果在最上段的环状突起3上也设置连续切口部4，则在插入成型时，树脂容易从衬套1的表面上流出，容易产生树脂被膜。由于即使在多段的环状突起3中的最上段上不设置连续切口部4也显示充分的耐拧紧扭矩值，由此也可知衬套A的方式优于衬套B。

此外，使用了在环状突起3的圆周方向中的大致对称位置上设置有多个连续切口部4的衬套D的铅蓄电池D与使用了仅在轴方向上设置一列连续切口部4的衬套A的铅蓄电池A相比，耐拧紧扭矩值提高，可以抑制电解液的上爬，并且将衬套在盖8中插入成型时的稳定性也变大。这可以认为是由于不仅仅是将连续切口部4简单地设置多个、而且设置在圆周方向中的大致对称的位置上，因此结构性平衡变得良好的缘故。另外，虽然表1中没有表示，但衬套D与衬套C相比，铸造时的稳定性提高。

此外，使用了多段的环状突起3的连续切口部4在轴方向上不在同一位置的衬套E的铅蓄电池E与使用了连续切口部4在轴方向上设置为大致一条直线的衬套D的铅蓄电池D相比，耐拧紧扭矩值进一步提高。此差别虽小，但可以认为是通过将大致V字型的切口4a设定为交叉结构，从而提高了轴直角方向的扭矩。由此，在运送时等将铅蓄电池上下堆载时，即使产生了对端子9的轴直角方向的负重，也能够充分耐受。

产业上的可利用性

使用了本发明的铅蓄电池可以抑制电解液的上爬，相对于拧紧的耐受性也高，因此在工业上极为有用。

符号说明

1  衬套

2  主部

3  环状突起

4  连续切口部

4a 切口

5  极板组

5a 正极板

5b 负极板

5c 隔膜

6  电槽

6a 分隔板

6b 单电池室

7a 连接部件

7b 极柱

8  盖

9  端子

10 液口栓

Claims (5)

1.一种铅蓄电池用衬套，其是在树脂性的盖中插入成型的铅蓄电池用的衬套，

所述衬套为中空的圆筒状，

在所述衬套的外周面中，形成有多段的环状突起，

在所述多段的环状突起的全周的一部分上，形成有切口相连的连续切口部，

所述切口形成为将所述环状突起的上表面、侧面、下表面全部切削而成的、在俯视中大致V字形状。

2.根据权利要求1所述的铅蓄电池用衬套，其中，所述连续切口部形成在所述多段的环状突起中的除了最上段以外的环状突起上。

3.根据权利要求1所述的铅蓄电池用衬套，其中，所述连续切口部在所述环状突起的圆周方向上均等地分散而形成有多个。

4.根据权利要求1所述的铅蓄电池用衬套，其中，形成于所述环状突起的各段上的所述连续切口部分别形成于在圆周方向上错开的位置上。

5.一种铅蓄电池，其具备权利要求1～4中任一项所述的铅蓄电池用衬套，

所述铅蓄电池具备：

具有用分隔板区分而成的多个单电池室的电槽、

收容于所述各单电池室内的电极组、

被所述衬套插入成型的树脂性的盖；

两端的单电池室的一个极性，其一端插入所述衬套的中空部，构成与该衬套一体化的端子。