JP2001093501A - 電池の接続構造 - Google Patents

電池の接続構造

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液の流出を確実に防止できる電池の接続構造
を提供する。 【解決手段】 複数個の単電池1の端子5、6間を連結
板12にて接続するとともに、端子5、6及び連結板1
2の周囲を外部に対してシール状態で覆う弾性材から成
るカバー部材21を備え、カバー部材21は、端子5、
6に連結板12を締結固定した時に連結板12にて端子
周囲の電槽上面4に圧接される筒状部22を有し、かつ
筒状部22の内周側に、連結板12と端子基部周囲の固
定座金8との間で挟圧される環状の挟圧部25を設け、
挟圧部25によって筒状部22の変位・変形を抑制し、
筒状部22の下端に設けたシール突条26を電槽上面4
に安定して圧接させて高いシール性を確保するようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は複数個の単電池の端
子間を接続する電池の接続構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】複数個の単電池を接続した電池ユニット
の長期耐久性を向上するには、単電池の発電要素の特性
向上とともに、外気と接する単電池間の電気的接続を行
う接続部の耐久性向上が不可欠である。すなわち、接続
部が腐蝕により劣化すると、電気抵抗の増大を引き起こ
し、電池ユニットの出力性能を低下させる大きな原因に
なる。そのため、例えば特開平10−64507号公報
に開示されているように、単電池の接続部を外部に対し
てシールして腐蝕を防止する接続構造が従来から提案さ
れている。
【0003】以下、従来例の電池の接続構造について、
図6〜図8を参照して説明する。単電池1は、図6に示
すように、断面が長方形状の合成樹脂製の電槽2内に、
正極板と負極板をセパレータを介して積層した発電要素
3を電解液とともに収納して密閉することによって構成
されている。電槽2の上面4の両端部には正極と負極の
端子5、6が突設され、リード板7を介してそれぞれ正
極板と負極板に接続されている。これら端子5、6は、
電槽上面4に形成された端子穴に電槽2内から挿通さ
れ、電槽上面4との間にシール材を介装した状態で固定
座金8にて固定されている。9は、電池内圧が異常に上
昇した場合にガスを排出するための安全弁である。
【0004】これら単電池1を、図7に示すように、正
極端子5と負極端子6が交互に隣り合うように並列配置
し、これら隣り合う正極端子5と負極端子6を接続具1
1にて接続することによって電池ユニット10が構成さ
れている。
【0005】接続具11は、図8に示すように、端子
5、6間を接続する銅板から成る連結板12と、これら
端子5、6及び連結板12の周囲を外部に対してシール
状態で覆うクロロプレンゴム製のカバー部材13にて構
成されている。
【0006】連結板12は、端子5、6のねじ軸部を挿
通する接続穴12aを有する長円形板から成り、端子
5、6の基部の段部上に設置され、ねじ軸部に螺合させ
たナット14にて締結固定される。
【0007】カバー部材13は、端子5、6及びナット
14の周囲を取り囲む筒状部15と筒状部15、15間
を連結する連結部16を備えており、このカバー部材1
3内に連結板12が一体的に埋入されている。勿論、筒
状部15内では連結板12は露出している。そして、端
子5、6に連結板12を締結固定した時に、連結板12
を介して筒状部15の下端部が端子5、6の周囲の電槽
上面4に圧接されるように構成されている。筒状部15
の上端開口は、ナット14締結後に密閉できるように、
蓋部材17にて開閉可能に閉鎖されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような電池の接続構造では、筒状部15の下端部を連結
板12にて押圧して筒状部15の下端を電槽上面4に圧
接させ、外部とのシールを行っているので、端子5、6
や連結板12が外部の雰囲気に晒されて腐蝕するのを防
止できるが、押圧に伴って筒状部15が径方向外方に容
易に変形し、その変形に伴って電槽上面4との間のシー
ル性が不十分になり、そのため苛酷な温度変化条件に晒
されるような使用状態で、図8に矢印で示すように、端
子5、6の基部と固定座金8の間、及び固定座金8と電
槽上面4の間からにじみ出た液が、筒状部15の下端と
電槽上面4の間の不完全なシール部を通って流出すると
いう問題があった。
【0009】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、にじ
んだ液の流出を確実に防止できる電池の接続構造を提供
することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の電池の接続構造
は、複数個の単電池の端子間を連結板にて接続するとと
もに、端子及び連結板の周囲を外部に対してシール状態
で覆う弾性材から成るカバー部材を備えた電池の接続構
造であって、カバー部材は、端子に連結板を締結固定し
た時に連結板にて端子周囲の電槽面に圧接される筒状部
を有し、かつ筒状部の内周側に、連結板と端子基部周囲
の固定座金との間で挟圧される環状の挟圧部を設けたも
のであり、挟圧部が連結板と固定座金の間で挟持される
ことによって筒状部の変位・変形が抑制され、筒状部が
電槽面に安定して圧接され、高いシール性が確保され、
にじんだ液の流出を確実に防止できる。
【0011】また、筒状部の電槽面に圧接する端部に断
面形状が半円状ないし先細状のシール突条を設けると、
シール突条が確実にシール機能を発揮し、高いシール性
能を確保できる。
【0012】また、筒状部の電槽面に圧接する端部に内
周側と外周側に延出される内外二重のシール突条を設け
ると、外部からの浸入と内部からの流出の両方に対して
高いシール性が得られる。
【0013】また、シール突条は筒状部の内周部に円形
に配設し、筒状部の周側面に端子の側部に配設される部
材との干渉を避けるための切除部を形成しかつその切除
部はシール突条が全周にわたって同一断面を維持する範
囲に形成すると、切除部によって周辺部材との干渉を避
けることができるとともに、円形で同一断面のシール突
条により高いシール性を確保できる。
【0014】また、カバー部材に圧縮永久歪の小さなシ
リコンゴムを採用することでシール部のへたりを抑制で
き、シール性が長期にわたって安定して確保できる。か
つショア硬度Hs65以上のシリコンゴムを採用するこ
とで、高いシール性を得ることができる。例えばショア
硬度Hs50程度のクロロプレンゴムの場合7kgf程
度の押圧力に対して、ショア硬度Hs70程度のシリコ
ンゴムの場合、10〜15kgf程度の高い押圧力が得
られるためである。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の電池の接続構造の
一実施形態について、図1〜図5を参照して説明する。
なお、単電池1及び電池ユニット10の構成は、図6、
図7を参照して説明した従来例と同一であり、その説明
を援用する。また、以下の説明で従来例と同一の構成要
素については同一の参照番号を付して説明する。
【0016】本実施形態の接続具11は、図1に示すよ
うに、端子5、6間を接続する銅板から成る連結板12
と、これら端子5、6及び連結板12の周囲を外部に対
してシール状態で覆うカバー部材21にて構成されてい
る。
【0017】連結板12は、端子5、6のねじ軸部を挿
通する接続穴12aを有する長円形板から成り、端子
5、6の基部の段部上に設置され、ねじ軸部に螺合させ
たナット14にて締結固定される。
【0018】カバー部材21は、ショア硬度Hs65以
上、好適には70程度のシリコンゴムにて構成されてい
る。因みに、従来例のカバー部材13はショア硬度Hs
が50〜55程度のクロロプレンゴムにて構成されてい
る。また、本実施形態で用いたシリコンゴムの圧縮永久
歪(試験条件:100℃、25%変形、70時間)は8
%程度で、従来例のクロロプレンゴムの圧縮永久歪40
%に対して格段に小さい値となっている。
【0019】カバー部材21は、端子5、6及びナット
14の周囲を取り囲む筒状部22と筒状部22、22間
を連結する連結部23を備えており、このカバー部材2
1内に連結板12が一体的に埋入されている。勿論、筒
状部22内では連結板12は露出している。そして、端
子5、6に連結板12を締結固定した時に、連結板12
を介して筒状部22の下端部が端子5、6の周囲の電槽
上面4に圧接されるように構成されている。筒状部22
の上端開口は、ナット14締結後に密閉できるように、
蓋部材24にて開閉可能に閉鎖されている。
【0020】そして、カバー部材21には、筒状部22
の内周側に、連結板12と端子5、6の固定座金8との
間で挟圧される環状の挟圧部25が設けられている。ま
た、筒状部22の電槽上面4に圧接する端部に断面形状
が半円状ないし先細状のシール突条26が設けられてい
る。さらに、このシール突条26は、図3に示すよう
に、筒状部22の内周部に円形に配設されており、筒状
部22の周側面には端子5、6の側部に配設される部材
(図示せず)との干渉を避けるための切除部27が形成
されている。
【0021】以上の構成によれば、挟圧部25が連結板
12と固定座金8の間で挟持されることによって筒状部
22の変位・変形が抑制され、筒状部22が電槽上面4
に安定して圧接され、しかもその筒状部22の電槽上面
4に圧接する端部に断面形状が半円状ないし先細状のシ
ール突条26が設けられ、さらに筒状部22の周側面に
切除部27が形成されていてもシール突条26は筒状部
22の内周部に円形に配設されて全周にわたって同一断
面を維持しているので、シール突条26にて高いシール
性が確保され、にじんだ液の流出も確実に防止できる。
また、挟圧部25が固定座金8に圧接されることによっ
て固定座金8上を伝ってにじんだ液が流出するのを防止
する効果もある。
【0022】また、上記のように筒状部22の周側面に
切除部27を形成しているので、各単電池1の電槽上面
4で端子5、6の側部に近接して配設される部材との干
渉を避けることができる。
【0023】また、カバー部材21がショア硬度Hs6
5以上であることによって連結板12を締結固定した状
態で各筒状部22に10〜15kgf程度の高い押圧力
が得られて高いシール性を得ることができ、かつ圧縮永
久歪の小さなシリコンゴムにて構成されているので、筒
状部22及びシール突条26のへたりを小さくでき、シ
ール性を長期にわたって安定して確保することができ
る。
【0024】以上の本実施形態と従来例の接続具11を
用いた電池ユニット10について漏液試験を行った。漏
液試験は、MIL規格に準じて行った。即ち、図5に示
すように、25℃から65℃に昇温して3時間維持した
後常温に戻し、再び65℃に昇温して3時間維持した後
常温に戻し、その後−10℃に降温して3.5時間維持
した後常温に戻すという温度変化条件を、1日(24時
間)で1サイクルとして繰り返すもので、湿度条件は9
0%(−10℃の期間は0%)である。
【0025】このような苛酷な試験条件で、従来例品は
試験5日目でシール部外側面に電解液反応が検出された
のに対して、本実施形態品では60日目でシール部外側
面に電解液反応が検出された。このように本実施形態に
より内部からの液流出防止効果が格段に向上することが
実証された。
【0026】上記実施形態の説明では、筒状部22の下
端に断面半円形の1条のシール突条26を設けた例を示
したが、図4(a)に示すように、筒状部22の電槽上
面4に圧接する端部に内周側と外周側に延出される内外
二重のシール突条28、29を設けてもよい。内周側の
シール突条28は強く押圧されるように略一様な断面で
延出され、外周側のシール突条は先細断面の舌片状に延
出されている。また、図4(b)に示すように内外とも
略一様な断面で延出されるシール突条28a、28bを
設けてもよい。
【0027】このように二重のシール突条28、29
や、28a、28bを設けると、外部からの浸入と内部
からの流出の両方に対してさらに高いシール性が得られ
る。
【0028】
【発明の効果】本発明の電池の接続構造によれば、以上
の説明から明らかなように、端子に連結板を締結固定し
た時に連結板にて端子周囲の電槽面に圧接されるカバー
部材の筒状部の内周側に、連結板と端子基部周囲の固定
座金との間で挟圧される環状の挟圧部を設けたので、挟
圧部が連結板と固定座金の間で挟持されることによって
筒状部の変位・変形が抑制され、筒状部が電槽面に安定
して圧接され、高いシール性が確保され、にじんだ液の
流出を確実に防止できる。
【0029】また、筒状部の電槽面に圧接する端部に断
面形状が半円状ないし先細状のシール突条を設けると、
シール突条が確実にシール機能を発揮し、高いシール性
能を確保できる。
【0030】また、筒状部の電槽面に圧接する端部に内
周側と外周側に延出される内外二重のシール突条を設け
ると、外部からの浸入と内部からの流出の両方に対して
高いシール性が得られる。
【0031】また、シール突条は筒状部の内周部に円形
に配設し、筒状部の周側面に端子の側部に配設される部
材との干渉を避けるための切除部を形成しかつその切除
部はシール突条が全周にわたって同一断面を維持する範
囲に形成すると、切除部によって周辺部材との干渉を避
けることができるとともに、円形で同一断面のシール突
条により高いシール性を確保できる。
【0032】また、カバー部材に圧縮永久歪の小さなシ
リコンゴムを採用することで、シール部のへたりを抑制
でき、シール性を長期にわたって確保できる。またショ
ア硬度Hs65以上のシリコンゴムを採用することで、
高い押圧力が得て、高いシール性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態における電池の接続構造の
縦断面図である。
【図2】図1のA部拡大詳細図である。
【図3】同実施形態における接続具の下面図である。
【図4】同実施形態におけるシール部の変形例の断面図
である。
【図5】漏液試験条件を示すグラフである。
【図6】単電池の構成例を示す部分破断斜視図である。
【図7】単電池を接続した電池ユニットの平面図であ
る。
【図8】従来例の電池の接続構造の縦断面図である。
【符号の説明】
1 単電池 4 電槽上面 5 正極端子 6 負極端子 8 固定座金 11 接続具 12 連結板 21 カバー部材 22 筒状部 25 挟圧部 26 シール突条 27 切除部 28、28a、28b シール突条 29 シール突条
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜田 真治 静岡県湖西市境宿555番地 パナソニック EVエナジー株式会社内 (72)発明者 藤岡 徳之 静岡県湖西市境宿555番地 パナソニック EVエナジー株式会社内 Fターム(参考) 5H020 AS05 DD02 DD08 HH00 5H022 AA19 BB03 CC02 CC05 CC09 KK03 KK08

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数個の単電池の端子間を連結板にて接
    続するとともに、端子及び連結板の周囲を外部に対して
    シール状態で覆う弾性材から成るカバー部材を備えた電
    池の接続構造であって、カバー部材は、端子に連結板を
    締結固定した時に連結板にて端子周囲の電槽面に圧接さ
    れる筒状部を有し、かつ筒状部の内周側に、連結板と端
    子基部周囲の固定座金との間で挟圧される環状の挟圧部
    を設けたことを特徴とする電池の接続構造。
  2. 【請求項2】 筒状部の電槽面に圧接する端部に断面形
    状が半円状ないし先細状のシール突条を設けたことを特
    徴とする請求項1記載の電池の接続構造。
  3. 【請求項3】 筒状部の電槽面に圧接する端部に内周側
    と外周側に延出される内外二重のシール突条を設けたこ
    とを特徴とする請求項1又は2記載の電池の接続構造。
  4. 【請求項4】 シール突条は筒状部の内周部に円形に配
    設し、筒状部の周側面に端子の側部に配設される部材と
    の干渉を避けるための切除部を形成しかつその切除部は
    シール突条が全周にわたって同一断面を維持する範囲に
    形成したことを特徴とする請求項2又は3記載の電池の
    接続構造。
  5. 【請求項5】 カバー部材を、ショア硬度Hs65以上
    のシリコンゴムにて構成したことを特徴とする請求項1
    〜4の何れかに記載の電池の接続構造。
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