JP2001057202A

JP2001057202A - 蓄電池

Info

Publication number: JP2001057202A
Application number: JP2000167988A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Shimoda; 一彦下田; Akira Iwamura; 亮岩村; 靖之 ▲吉▼原; Yasuyuki Yoshihara; Ayako Hirao; 亜矢子平尾; Nobuyuki Takami; 宣行高見; Kiichi Koike; 喜一小池
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-06-07
Filing date: 2000-06-05
Publication date: 2001-02-27

Abstract

(57)【要約】【課題】組立が容易で、信頼性の高い、高出力の蓄電
池を提供することを目的とする。【解決手段】隣接する相互間に空隙を設けて組み合わ
された複数のモノブロック電槽、および前記モノブロッ
ク電槽の開口部を封口する共通の１個の電槽蓋からな
り、前記各モノブロック電槽は、隔壁によって仕切られ
た複数のセル室を有し、前記各セル室には、セパレータ
を介して積層された複数の正極板と負極板からなる極板
群が収容されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のセルを有す
る蓄電池を組み合わせた高出力の蓄電池、特に鉛蓄電池
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、無停電電源装置のバックアップ電
源等で高出力の蓄電池が要求されるようになってきた。
高出力に対応するためには、蓄電池電圧を高くすること
が有効である。そこで、従来の６Ｖ系や１２Ｖ系の蓄電
池よりもさらに高い蓄電池電圧を有する高電圧の蓄電池
が検討されている。蓄電池を高電圧化するためには、蓄
電池セルの直列接続数を増加する必要がある。この要求
に対応するために、蓄電池を複数個、外部配線により直
列に接続した後、それぞれの蓄電池を金属または樹脂製
のケースに収納するか、粘着テープにより固定するなど
のパック処理がなされていた。そのようなパック処理を
する場合、外部配線作業の煩雑性やパック部品費用およ
びこれらに伴う作業費用等が発生し、結果的に高価な蓄
電池となっていた。この様にして得られる蓄電池パック
は、放電に伴いそれ自体が発熱して高温となる。一般的
に、蓄電池の使用温度が高温となると、その寿命は低下
する傾向にある。特に、密閉形の鉛蓄電池においては、
高温における寿命低下が顕著である。これは、高温使用
時において正極格子体の腐食等に代表される正極板の劣
化や電解液中の水分の減少によるものである。

【０００３】このような蓄電池の発熱による特性低下を
抑制する手段として、特開平８−２２７７００号公報に
示されているように、単セルを収納する電槽を必要な数
だけ相互間に間隔を設けて配置し、共通の蓋で閉塞する
提案がなされている。このような構成によれば、蓄電
池、特に鉛蓄電池を構成する全てのセルの周囲に放熱用
空間が確保されるので、蓄電池からの発熱を効果的に放
散させることができる。しかしながら、そのような構成
により、近年市場から要望されているような高電圧の蓄
電池を組み立てるには、必要とするセル電槽の数がかな
り増加する。

【０００４】また、前記のような構成においては、すべ
てのセル間の電気的接続はすべてセル電槽を跨いで行わ
れる。従って、セル間の電気的接続を行うセル間接続体
は、蓋の内面に設けた凹部内に接着剤により封止され
る。この接着剤は、同時にセル電槽と蓋との接合に用い
られている。このような構成においては、蓋の内面に設
けたセル間接続用の凹部と電槽との嵌合用の溝に接着剤
を充填する作業が必要である。セル電槽の数が３個程度
では、そのような接着剤を充填する作業はそれ程困難で
はない。しかしながら、本発明が意図するような２４Ｖ
またはそれ以上（鉛蓄電池では１２セル以上）の高電圧
の電池を組み立てるには、接着剤を充填する凹部と嵌合
用溝の構造が複雑になり、凹部と嵌合用溝に接着剤を均
一に充填することが非常に困難になる。また、セル電槽
を一列状態で配列する場合にはまだしも、複数のセル列
が並行する構成の場合、特にセル列が３つ以上の場合に
は、側面４面がすべて隣接するセル電槽によって包囲さ
れるセル電槽が発生する。このような場合には、特にセ
ル電槽を蓋に嵌合する作業自体が極めて困難であり、生
産上の問題となっていた。

【０００５】さらに、この技術を密閉形蓄電池に適用
し、密閉形蓄電池の特徴の一つである横置状態で設置さ
れた場合、セル電槽と蓋の接着部およびセル電槽に設け
た連結部に応力が集中する。セル電槽は単セルで構成さ
れているため、連結部に集中した応力は、電槽側壁を介
して極板群にまで及ぶ。すなわち、セル電槽の連結部を
セル室内部で支持する物体が極板群となる。そのため、
電池特性に悪影響を及ぼすばかりでなく、樹脂製セル電
槽の強度不足により、セル電槽の側壁の連結部を設けた
部分に著しい変形を起こし、場合よっては微小なクラッ
クが発生する。このようなセル電槽の変形により、セル
電槽と蓋の接着部に応力が極端に集中して接着部で剥離
を起こし、電槽と蓋との液密性および気密性が低下し、
蓄電池の信頼性が著しく損なわれることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上に鑑
み、組立が容易で、信頼性の高い、高出力の蓄電池を提
供することを目的とする。本発明は、また正立状態や横
倒し状態など多様な設置状態で使用できる蓄電池を提供
することを目的とする。本発明は、特に２４Ｖまたは３
６Ｖ系の鉛蓄電池を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、隣接する相互
間に空隙を設けて組み合わされた複数のモノブロック電
槽、および前記モノブロック電槽の開口部を封口する共
通の１個の電槽蓋からなり、前記各モノブロック電槽
は、隔壁によって仕切られた複数のセル室を有し、前記
各セル室には、セパレータを介して積層された複数の正
極板と負極板からなる極板群が収容されている蓄電池を
提供する。前記各モノブロック電槽の各セル室の極板群
は、隣接するセル室の極板群と両者間の隔壁に設けた透
孔をとおして電気的に直列に接続され、これら直列に接
続された極群群ブロックの端部には、出力端子となる１
組の正極柱および負極柱が設けられている。

【０００８】本発明の好ましい態様において、各モノブ
ロック電槽は、隔壁によって仕切られた複数のセル室が
一方向に連なる２つのセル列を隣接して、かつ平行に有
しており、各モノブロック電槽は、前記セル列が互いに
平行となるように配列されている。より詳しくは、モノ
ブロック電槽の各セル列の極板群は、隣接するセル室の
極板群と両者間の隔壁に設けた透孔をとおして電気的に
直列に接続され、各セル列の一方の端部の極板群は両者
間の隔壁に設けた透孔をとおして電気的に直列に接続さ
れる。各セル列の他方の端部の極板群は、一方が正極柱
を、他方が負極柱ををもち、これら一対の極柱からモノ
ブロック電槽内の直列に接続された極板群ブロックの出
力を取り出すことができる。電槽蓋は、端部のモノブロ
ック電槽の正極柱に接続された正極端子と、他方の端部
のモノブロック電槽の負極柱に接続された負極端子と、
隣接するモノブロック電槽の正極柱と負極柱とを接続す
る接続体を有する。

【０００９】本発明の他の好ましい態様において、各モ
ノブロック電槽は、隔壁によって仕切られた複数のセル
室が一方向に連なる１つのセル列を有しており、各モノ
ブロック電槽は、前記セル列が互いに平行となるように
配列されている。より詳しくは、モノブロック電槽の各
セル室の極板群は、隣接するセル室の極板群と両者間の
隔壁に設けた透孔をとおして電気的に直列に接続され
る。一方の端部のセル室内の極板群は正極柱を有し、他
方の端部のセル室内の極板群は負極柱を有する。電槽蓋
は、端部のモノブロック電槽の正極柱に接続された正極
端子と、他方の端部のモノブロック電槽の負極柱に接続
された負極端子と、隣接するモノブロック電槽の正極柱
と負極柱とを接続する接続体を有する。

【００１０】前記接続体は、両端部がそれぞれ前記電槽
蓋にインサート成型された金属製ブッシンと接続され、
一方のブッシングはモノブロック電槽の正極柱に接合さ
れ、他方のブッシングはモノブロック電槽の負極柱に接
合される。各極板群の極板の積層方向は、２つのセル列
を有する電槽においては、セル列の配列方向と同じであ
るのが好ましい。１つのセル列のみを有する電槽におい
ては、極板群の極板の積層方向がセル室の配列方向と同
じであるのが好ましい。本発明の好ましい態様におい
て、モノブロック電槽は、その外表面に、隣接するモノ
ブロック電槽との間に冷媒をとおす空隙を形成するため
の平行な複数のリブを有している。

【００１１】他の好ましい態様において、モノブロック
電槽は、その外表面の前記隔壁と対応する面に、隣接す
るモノブロック電槽との間に冷媒をとおす空隙を形成す
るための平行なリブを有している。さらに他の好ましい
態様において、モノブロック電槽は、前記セル列の端部
に対応する側面の下方左右に突部を有し、その一方の突
部は、隣接するモノブロック電槽の突部とともに、前記
の突部をそれぞれ嵌合する孔を有する連結具に契合し、
これによって隣接するモノブロック電槽が相互に連結さ
れている。他の態様においては、モノブロック電槽は、
前記リブが隣接するモノブロック電槽のリブと相互に突
き合わされ、それらの突き合わせ部において接合されて
いる。さらに他の態様においては、電槽蓋は、各セル室
とそれぞれ連通する開口を設けた１個の気密室、前記気
密室内において前記各開口を閉塞する安全弁、および前
記気密室を外部と連通させるための防爆機構を有する通
気路を有する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。

【００１３】《実施の形態１》図１〜６により本発明の
好ましい一実施の形態の鉛蓄電池を説明する。１０で表
す密閉型鉛蓄電池は、直列に接続した６セルを有するモ
ノブロック電槽１１を３個並列に並べ、共通の１個の電
槽蓋１２で封口したものである。電槽蓋１２は、１組の
正極端子１３と負極端子１４を有する。電槽蓋１２は、
上蓋１５により覆われている。電槽、電槽蓋および上蓋
は、いずれもポリプロピレンから作られている。

【００１４】モノブロック電槽１１は、図４および図５
に示すように、３個のセル室２１ａ、２１ｂ、および２
１ｃを一方向に連ねたセル列２１と、３個のセル室２２
ａ、２２ｂ、および２２ｃを一方向に連ねたセル列２２
とを平行に配列している。同じセル列のセル室は隔壁２
３により、また異なるセル列のセル室は隔壁２４により
それぞれ仕切られている。これら６個のセル室には、そ
れぞれ極板群２５が収容されている。極板群は、正極板
および負極板を間にセパレータを挟んでセル列の方向に
積層して構成したもので、セル室内においてそれらの積
層方向に群圧がかかるようにセル室内に挿入されてい
る。各極板群２５は、正極板の耳部に接続された棚２６
と、負極板の耳部に接続された棚２７を有している。こ
れらの棚の端部には、隣接する極板群と接続するために
立ち上げた接続片２８を有している。同じセル列の隣接
する極板群は、それらの正極側の棚と負極側の棚とを、
隔壁２３に設けた透孔をとおして接続し、セル列の末端
の極板群同士は、それらの正極側の棚と負極側の棚と
を、隔壁２４に設けた透孔をとおして接続することによ
り、６個のセル室の極板群は直列に接続されて極板群ブ
ロックを形成している。セル列の一方の端部の極板群
は、一方は正極柱２９を有し、他方は負極柱３０を有す
る。モノブロック電槽１１内のセルの出力は、正極柱２
９および負極柱３０から取り出される。

【００１５】３個のモノブロック電槽１１は、各セル列
が平行となり、かつ正極柱および負極柱が同じ側となる
ように配列され、１個の電槽蓋１２により封口される。
電槽蓋１２は、各モノブロック電槽内のセル群を直列に
接続するための接続手段を有する。すなわち、極柱を接
続するための６個の鉛合金製のブッシングを有してい
る。そして、図４に示す電槽１１ａの鉛合金製の正極柱
２９および負極柱３０は、それぞれ電槽蓋のブッシング
３１ａおよび３２ａに嵌合し、バーナで加熱することに
よりそれぞれブッシングに接続される。同様に電槽１１
ｂの正極柱および負極柱はそれぞれブッシング３１ｂお
よび３２ｂに接続され、電槽１１ｃの正極柱および負極
柱はそれぞれブッシング３１ｃおよび３２ｃに接続され
る。電槽蓋１２は、図３に示すように、ブッシング３２
ａと３１ｂを接続する接続体３３ｂと、ブッシング３２
ｃと負極端子１４とを接続する接続体３３ｄを有する。
図示しないが、正極端子１３とブッシング３１ａを接続
する接続体およびブッシング３２ｂと３１ｃを接続する
接続体を有している。これらの接続体によって、３個の
電槽１１内の極板群ブロックは直列に接続される。

【００１６】電槽蓋１２は、各モノブロック電槽１１の
開口端と接合するためのリブ１６、並びにモノブロック
電槽１１の隔壁２３および２４と接合するための隔壁１
７を有している。電槽および電槽蓋は、それらの部分で
熱溶着により結合されて、各セル室はそれぞれ気密かつ
液密に隔離される。電槽蓋１２の上面には、連続したリ
ブ１８が設けられ、このリブと対応するリブ（図示しな
い）を有する上蓋１５を前記リブ同士を超音波溶着によ
り結合することにより、電槽蓋と上蓋との間には、前記
のリブで区画された気密室１９が形成される。この気密
室１９には、各セル室に連通する孔を有する筒２０が設
けてあり、筒２０はゴム弁３４により閉塞されている。
ゴム弁の頂部と上蓋１５との間にはわずかな間隙を有す
るが、上蓋はゴム弁が筒から抜け出るのを防止する。気
密室１９は、上蓋にセットされた防爆フィルタ３６を有
する排気筒３５によって外部と連通している。充電時の
ガス発生などによりセル室内のガス圧が異常に上昇する
と、ガスがゴム弁３４を押し広げて気密室１９内へ入
り、防爆フィルタ３６を経て排気筒３５から外部へ逃散
する。防爆フィルタ３６は、電池内で発生したガスに引
火するのを防止する。

【００１７】モノブロック電槽１１は、セル列と平行な
側面に、水平方向に伸びる複数のリブ３７を有し、電槽
１１を平行に並べると、リブ３７同士が相互に突き合わ
さり、リブとリブの間には電槽を冷却するための通気路
が形成される。電槽１１の電槽１１の他方の側面には、
補強用の複数のリブ３８が縦方向に設けてある。なお、
図４は、電槽１１の側面に設けたリブ３７および３８を
省略した。リブ３８を有する側面の下部左右には、契合
用突起３９が設けてある。隣接する電槽の突起３９と３
９は、突起３９に契合する孔４１を有する結合具４０に
より連結される。突起３９は、図６に示すように、頂部
が若干幅広くなるよう鍔部４５を有するとともに、中程
には凹部または透孔４４を有する。一方、結合具４０の
孔４１には、突起４２と４３を有している。従って、結
合具４０の孔４１および４１に、隣接する電槽の突起３
９および３９をそれぞれ押し込むと、図７に示すよう
に、突起４２および４３がそれぞれ突起３９の頂部の鍔
部４５および透孔４４に契合し、これによって隣接する
２つの電槽は相互に連結される。こうして３個のモノブ
ロック電槽は、それらの下部が４個の結合具４０によっ
て連結される。

【００１８】この鉛蓄電池を組み立てるには、まずモノ
ブロック電槽１１の各セル室に極板群を挿入し、極板群
を相互に直列に接続して極板群ブロックを形成する。そ
して、この極板群ブロックの端部の極板群に正極柱およ
び負極柱を接続する。次に、電槽１１を３個並列に並
べ、結合具４０により隣接する電槽同士を連結する。次
いで、１個の電槽蓋１２により３個の電槽１１の開口部
を封口する。この封口は、相互を熱溶着することによっ
てなされる。次に、正極柱および負極柱をそれぞれ電槽
蓋のブッシングに溶接する。この溶接は、極柱とブッシ
ングとをバーナの火炎で加熱することにより行われる。
その後、電槽蓋の筒２０の部分から電解液をセル室内へ
注入し、電解液を十分に極板群に浸透させた後、筒２０
にゴム弁３４を装着する。次に、上蓋１５を電槽蓋１２
に被せ、両者を超音波溶着により接合する。その後、極
板群に通電して化成する。

【００１９】《実施の形態２》図８は本実施の形態の鉛
蓄電池の上蓋を除いた平面図である。１２Ａは電槽蓋を
表しており、この蓋は実施の形態１で説明した３個のモ
ノブロック電槽１１ａ、１１ｂおよび１１ｃの開口部を
封口している。電槽蓋１２Ａは、各モノブロック電槽の
正極柱２９および負極柱３０を貫通させている。モノブ
ロック電槽１１ａの正極柱２９ａは接続体３３Ａにより
正極端子１３Ａに、負極柱３０ａは接続体３３Ｂにより
隣接する電槽１１ｂの正極柱２９ｂにそれぞれ接続され
ている。電槽１１ｂの負極柱３０ｂは接続体３３Ｃによ
り電槽１１ｃの正極柱２９ｃにそれぞれ接続されてい
る。電槽１１ｃの負極柱３０ｃは接続体３３Ｄにより負
極端子１４Ａに接続されている。かくして３個の電槽内
の各々直列に接続された極板群ブロックは、直列に接続
されて、正極端子１３Ａおよび負極端子１４Ａから出力
が取り出される。電槽蓋１２Ａには、実施の形態１と同
様に、各セル室に通じる開口を有する筒２０Ａが設けて
あり、これらの筒にはゴム弁が装着される。正極柱２９
ａおよび２９ｂ、並びに負極柱３０ｂおよび３０ｃには
それぞれ電圧検出用のリード線５１、５２、５３、およ
び５４がろう付けにより接続されている。これらのリー
ド線と、正極柱２９ｂに近接して配置されたサーミスタ
５５のリード線５６は、それぞれの端子を有するコネク
ター５７に接続されている。

【００２０】上記の構成によれば、リード線５１と５２
により電槽１１ａ内の直列接続された極板群ブロックの
電圧を測定することができる。このようにリード線５１
〜５４によって各電槽内の直列接続された極板群ブロッ
クの電圧をそれぞれ独立に測定できる。また、サーミス
タ５５により、中央の電槽の極板群の温度を検出でき
る。極板群より発生した熱を効率よく測定するには、サ
ーミスタ５５は極柱の近傍、好ましくは極柱に接してセ
ットされるのがよい。このように、本実施の形態の電池
は、電池の電圧および温度の信号をコネクター５７から
一括して取り出せるように構成されている。接続体３
３、リード線５１〜５４およびサーミスタ５５などは、
安全弁を構成する筒２０Ａを有する部分とはリブ１８Ａ
により隔てられた部位に納められ、接着剤により固着さ
れるのが好ましい。図示しないが、電槽蓋１２Ａの上部
には上蓋が被覆される。

【００２１】多数のモノブロック電槽を接続して高出力
を取り出すようにした蓄電池では、大きな発熱を生じ、
個々の電槽により放熱に差ができる。放熱が適切にされ
ない電槽の極板群は、充放電の繰り返しにより過充電ま
たは過放電となり、電池特性に不具合が生じる。そのよ
うな不具合を防ぐためには、各電槽内の極板群の状態を
監視する必要がある。本実施の形態によれば、各モノブ
ロック電槽の正極柱または負極柱に接続した電圧検出用
のリード線を１つのコネクター５７にまとめているの
で、電圧監視装置と接続する際、誤接続などを生じるこ
とがない。また、放熱のしにくい中央のモノブロック電
槽にサーミスタを取り付けているので、電池の温度の監
視も適切に行える。

【００２２】《実施の形態３》図９〜図１３は本実施の
形態の鉛蓄電池を示す。１１０で表す鉛蓄電池は、先の
例と同じく３個のモノブロック電槽１１１ａ、１１１ｂ
および１１１ｃをそれらのセル列が平行となるように配
列している。各モノブロック電槽１１１は、隔壁１２３
によって仕切られた６個のセル室１２１ａ、１２１ｂ、
１２１ｃ、１２１ｄ、１２１ｅ、および１２１ｆが一方
向に連なる１つのセル列を有している。各セル室に収容
された極板群１２５は、正極板の耳片に接続された棚１
２６および負極板の耳片に接続された棚１２７を有し、
隣接する極板群は、棚１２６と棚１２７とがそれらの接
続片１２８により隔壁に設けた透孔をとおして接続され
ている。こうして各セル室の極板群は直列に接続されて
極板群ブロックを形成し、その一方の端部のセル室内の
極板群は正極柱１２９を、他方の端部のセル室の極板群
は負極柱１３０を有する。

【００２３】各モノブロック電槽１１１は、側面に縦方
向のリブ１３７を有する。このリブは、セル室を仕切る
隔壁１２３のうち１つおきの隔壁と対応する部分に設け
られている。リブ１３７は、なかほどに切り欠き部１３
７’を有する。このような構成のモノブロック電槽をリ
ブ１３７を有する面を突き合わせると、リブ同士が接触
するが、リブ１３７はその切り欠き部１３７’のところ
で分断され、この切り欠き部１３７’によって冷却用空
気を流通させる空隙部が形成される。この空隙部を利用
して、蓄電池から発生する熱を放散させることができ
る。この例では、隣接するモノブロック電槽をリブ１３
７の部分で熱溶着させることによって、図１０に示すよ
うに、３個の電槽を結合した。

【００２４】上記のようにして結合された３個の電槽の
上端に、電槽蓋１１２を熱溶着することによって、各セ
ル室は相互に隔離される。電槽蓋１１２は、図１１に示
すように、電槽１１１ａの正極柱１２９に接合するため
のブッシング１３１ａ、同ブッシングと接続体１３３ａ
により連結された正極端子１１３、電槽１１１ａの負極
柱１３０に接合するためのブッシング１３２ａ、電槽１
１１ｂの正極柱に接合するためのブッシング１３１ｂ、
ブッシング１３２ａと１３１ｂを連結する接続体１３３
ｂを有する。電槽蓋１１２は、さらに、ブッシング１３
２ｂ、１３１ｃ、両ブッシングを連結する接続体１３３
ｃ、ブッシング１３２ｃ、負極端子１１４、ブッシング
１３２ｃと負極端子１１４を連結する接続体１３３ｄを
有する。これらによって、電槽１１１ａ、１１１ｂおよ
び１１１ｃ内の各々直列接続された極板群ブロックは、
相互に直列接続され、正極端子１１３と負極端子１１４
から出力を取り出すことができる。

【００２５】電槽蓋１１２は、実施の形態１と同様に、
セル室に連通する開口を有する筒１２０を有し、これら
の筒はゴム弁で閉塞され、安全弁として働く。電槽蓋１
１２の上部には上蓋１１５が接合され、この上蓋上には
正極端子と負極端子が露出する。上記の例では、鉛合金
製のブッシングおよび接続体をインサート成形によって
電槽蓋に結合した。他の方法として、ブッシングを電槽
蓋にインサート成形し、ブッシング同士を接続する接続
体は電槽蓋上に設けた凹部に設置し、その凹部を接着剤
で封止するようにしてもよい。

【００２６】図１４は、上記のように構成した鉛蓄電池
１１０をモノブロック電槽が重なるように設置した状態
を、電槽内の構造と関連付けて示す。最下位の電槽１１
１ａは、側面に設けたリブ１３７が設置面１４６に接
し、上位の電槽の荷重はリブ１３７で受け止める。リブ
１３７は、隔壁１２３と対応する位置に設けてあるの
で、前記の荷重に耐えることができ、電槽壁にクラック
が生じたり、内部の極板群に変形を生じたりすることを
防止する。より大きな荷重に耐えるようにするには、各
隔壁に対応してリブを設けるのがよい。鉛蓄電池１１０
を、図１４における右側の面を設置面としたとき、すな
わち、図の点線で示す１４６’を設置面とすると、荷重
はすべて水平面で支持されるので、電槽壁にクラックが
生じることはない。極板群は、その積層方向が垂直とな
るから、荷重により群圧が高くなり、寿命がより優れ
る。

【００２７】３６Ｖ、１７Ａｈの密閉形鉛蓄電池を図１
４のように設置したもの（Ａ１）と、図１４における右
側面が下になるように設置したもの、すなわち点線で表
す面１４６’を設置面としたもの（Ａ２）について、６
０℃の雰囲気でトリクル寿命試験をした。充電電圧４
１．４Ｖで１週間連続充電し、続いて１７Ａの電流で電
圧が２８．８Ｖに低下するまで放電するサイクルを繰り
返し、放電持続時間が初期値の５０％になった段階で寿
命とした。この試験の結果を図１６に示す。

【００２８】比較例として、１個のセル室を有するモノ
ブロック電槽を１８個連結して構成した３６Ｖ、１７Ａ
ｈの鉛蓄電池６０を図１５に示す。モノブロック電槽６
１は、上記に示した本発明によるモノブロック電槽の１
個のセル室を有する大きさである。各電槽は隣接する電
槽との間に空隙を形成するためのリブ６２および６３を
側面に有し、これらのリブの突き合わせ部で相互に結合
している。電槽内には、正極板に接続された棚６５と負
極板に接続された棚６６を有する極板群６４が収容され
ている。棚６５および６６は、電槽の開口部より上方に
突出させた接続用タブ６７および６８をそれぞれ有して
いる。これらの接続用タブ６７および６８を、鉛合金製
の接続バー６９によって電槽間をまたいで連結すること
により、隣接するセルは直列に接続される。一番下に並
べられた６個のセルからなるブロック６１ａの負極柱７
１と、二番目の６個のセルのブロック６１ｂの正極柱７
０とは、接続バー７２ａにより接続される。二番目のセ
ルブロック６１ｂの負極柱７１と一番上のセルブロック
６１ｃの正極柱７０とは接続バー７２ｂにより接続され
る。このようにして６個ずつのセルブロックが直列に接
続される。これらの電槽を封口する電槽蓋は、電槽間に
またがる接続バー６９、７２ａおよび７２ｂを受け入れ
る凹部および各電槽の開口部と嵌合する溝を有してい
る。これらの凹部および溝には接着剤が充填され、電槽
と電槽蓋との接合および接続バーの封止がなされる。７
３は電池の設置面を表している。

【００２９】このような構造であると、下側の電槽は、
特にリブ６２の部分で上の電槽からの荷重により容易に
変形し、クラックを生じる。また、電槽の変形により極
板群が変形する可能性がある。また、図１５の点線７
３’で示す設置面にした場合においても、下側の電槽
は、そのリブ６３の部分で上からの荷重により変形を生
じる。電槽にクラックが発生すると、電解液が失われ
る。また、極板群に荷重がかかり、極板が変形すると、
内部短絡の危惧がある。これらにより、蓄電池の寿命は
低下する。

【００３０】比較例の電池を図１５のように設置したも
の（Ｂ１）及び図１５の点線７３’を設置面としたもの
（Ｂ２）について、本発明の上記実施例と同じ条件でト
リクル寿命試験をした結果を図１６に示す。図１６にお
ける縦軸の放電持続時間は、各電池の初期値を１００と
した指数で、また横軸の試験期間は、電池Ｂ１の寿命
（８カ月）を１００とした指数でそれぞれ表した。図１
６から明らかなように、本発明による電池Ａは、いずれ
の設置状態においても比較例の電池Ｂより優れたトリク
ル寿命を示すことがわかる。比較例の電池Ｂは、いずれ
の設置状態においても、寿命末期に急激な放電持続時間
の低下が認められた。これは、電槽の側壁の異常な変形
やクラックが生じたことによる。上記の実施例において
は、各電槽間のセルの接続はすべて直列接続としたが、
並列に接続することもできる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、複雑な外
部配線作業や多数のパック部品を要することなく、多数
のセルを接続した高出力の蓄電池を得ることができる。
また、電槽と電槽蓋との接合工程は比較的簡単であり、
多様な設置状態で使用しても信頼性の高い蓄電池が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における鉛蓄電池の斜視
図である。

【図２】その電槽蓋および上蓋の斜視図である。

【図３】図２のIII−III’線で切った断面図である。

【図４】電槽蓋を組み合わせる前のモノブロック電槽の
斜視図である。

【図５】同電槽の平面図である。

【図６】電槽を結合する結合具およびその結合具に契合
する電槽の突部を示す斜視図である。

【図７】（ａ）は電槽の結合具および電槽の要部を示す
横断面図である。（ｂ）は電槽が結合具により結合され
た状態を示す横断面図である。

【図８】他の実施の形態における鉛蓄電池の上蓋を除い
た平面図である。

【図９】さらに他の実施の形態における鉛蓄電池の斜視
図である。

【図１０】その上蓋および電槽蓋を除いた平面図であ
る。

【図１１】電槽蓋の斜視図である。

【図１２】極板群を収容したモノブロック電槽の平面図
である。

【図１３】図１２のXIII−XIII’線にそって切った断面
図である。

【図１４】鉛蓄電池の設置状態を示す側面図である。

【図１５】比較例の鉛蓄電池の設置状態を示す側面図で
ある。

【図１６】本発明による鉛蓄電池と比較例の鉛蓄電池の
寿命試験の結果を示す図である。

【符号の説明】

１０密閉型鉛蓄電池１１モノブロック電槽１２電槽蓋１３正極端子１４負極端子１５上蓋１６、１８リブ１７隔壁１９気密室２０筒２１、２２セル列２３、２４隔壁２５極板群２６、２７棚２８接続片２９正極柱３０負極柱３１、３２ブッシング３３接続体３４ゴム弁３５排気筒３６防爆フィルタ３７、３８リブ３９契合用突起４０結合具４１、４４孔４２、４３突起４５鍔部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｍ 2/30 Ｈ０１Ｍ 2/30 Ｄ５Ｈ０３１ 10/06 10/06 Ｚ 10/48 ３０１ 10/48 ３０１ 10/50 10/50 (72)発明者 ▲吉▼原靖之大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者平尾亜矢子大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者高見宣行大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者小池喜一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5H011 AA09 BB03 EE01 EE04 5H012 AA07 BB02 CC10 5H022 AA01 AA19 CC02 CC08 CC09 CC12 CC14 CC26 KK03 5H028 AA07 CC01 CC05 CC07 5H030 AS03 AS06 FF22 FF43 FF44 FF64 5H031 AA01 KK01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】隣接する相互間に空隙を設けて組み合わ
された複数のモノブロック電槽、および前記モノブロッ
ク電槽の開口部を封口する共通の１個の電槽蓋からな
り、前記各モノブロック電槽は、隔壁によって仕切られ
た複数のセル室を有し、前記各セル室には、セパレータ
を介して積層された複数の正極板と負極板からなる極板
群が収容されていることを特徴とする蓄電池。
【請求項２】前記各セル室の極板群は、隣接するセル
室の極板群と両者間の隔壁に設けた透孔をとおして電気
的に直列に接続されている請求項１記載の蓄電池。
【請求項３】各モノブロック電槽は、隔壁によって仕
切られた複数のセル室が一方向に連なる２つのセル列を
隣接して、かつ平行に有しており、各モノブロック電槽
は、前記セル列が互いに平行となるように配列されてい
る請求項１記載の蓄電池。
【請求項４】各モノブロック電槽は、隔壁によって仕
切られた複数のセル室が一方向に連なる１つのセル列を
有しており、各モノブロック電槽は、前記セル列が互い
に平行となるように配列されている請求項１記載の蓄電
池。
【請求項５】各モノブロック電槽は、一方のセル列の
端部のセル室内の極板群の正極に接続された正極柱と、
他方のセル列の前記と同じ側の端部のセル室内の極板群
の負極に接続された負極柱とを有し；前記電槽蓋は、端
部のモノブロック電槽の正極柱に接続された正極端子
と、他方の端部のモノブロック電槽の負極柱に接続され
た負極端子と、隣接するモノブロック電槽の正極柱と負
極柱とを接続する接続体を有し；前記各セル列における
セル室の極板群は、隣接するセル室の極板群と両者間の
隔壁に設けた透孔をとおして電気的に直列に接続され、
かつ正極柱または負極柱を有していないところのセル列
端部のセル室内の極板群は両者間の隔壁に設けた透孔を
とおして電気的に直列に接続されている請求項３記載の
蓄電池。
【請求項６】各モノブロック電槽は、一方の端部のセ
ル室内の極板群の正極に接続された正極柱と、他方の端
部のセル室内の極板群の負極に接続された負極柱とを有
し；前記電槽蓋は、端部のモノブロック電槽の正極柱に
接続された正極端子と、他方の端部のモノブロック電槽
の負極柱に接続された負極端子と、隣接するモノブロッ
ク電槽の正極柱と負極柱とを接続する接続体を有し；前
記各セル室の極板群は、隣接するセル室の極板群と両者
間の隔壁に設けた透孔をとおして電気的に直列に接続さ
れている請求項４記載の蓄電池。
【請求項７】前記接続体は、両端部がそれぞれ前記電
槽蓋にモールドされた金属製ブッシンと接続され、一方
のブッシングはモノブロック電槽の正極柱に接合され、
他方のブッシングはモノブロック電槽の負極柱に接合さ
れた請求項５または６記載の蓄電池。
【請求項８】各極板群の極板の積層方向がセル列の配
列方向と同じである請求項３記載の蓄電池。
【請求項９】各極板群の極板の積層方向がセル室の配
列方向と同じである請求項４記載の蓄電池。
【請求項１０】前記モノブロック電槽は、その外表面
に、隣接するモノブロック電槽との間に冷媒をとおす空
隙を形成するための平行な複数のリブを側面に有してい
る請求項１記載の蓄電池。
【請求項１１】前記モノブロック電槽は、その外表面
の少なくとも前記隔壁と対応する面に、隣接するモノブ
ロック電槽との間に冷媒をとおす空隙を形成するための
平行なリブを有している請求項４記載の蓄電池。
【請求項１２】前記モノブロック電槽は、前記セル列
の端部に対応する側面の下方左右に突部を有し、その一
方の突部は、隣接するモノブロック電槽の突部ととも
に、前記の突部をそれぞれ嵌合する孔を有する連結具に
契合し、これによって隣接するモノブロック電槽が相互
に連結されている請求項３または４記載の蓄電池。
【請求項１３】前記モノブロック電槽は、前記リブが
隣接するモノブロック電槽のリブと相互に突き合わさ
れ、それらの突き合わせ部において接合されている請求
項１１記載の蓄電池。
【請求項１４】前記リブは、その一部に、高さの低い
部分または切り欠き部を有する請求項１１記載の蓄電
池。
【請求項１５】前記電槽蓋は、前記各セル室とそれぞ
れ連通する開口を設けた１個の気密室、前記気密室内に
おいて前記各開口を閉塞する安全弁、および前記気密室
を外部と連通させるための防爆機構を有する通気路を有
する請求項１記載の蓄電池。
【請求項１６】各モノブロック電槽内の直列に接続さ
れた極板群ブロックの電圧を検出するためのリード線、
少なくとも１個のモノブロック電槽内の１つのセルの温
度を検出するサーミスタ、前記サーミスタのリード線、
および前記両リード線の端子を有する１個のコネクター
を具備し、前記コネクターが電槽蓋に取り付けられた請
求項２記載の蓄電池。
【請求項１７】前記サーミスタが極柱に接触して配置
された請求項１６記載の蓄電池。