JP2002015779A - 制御弁式多セル型鉛電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用中に金属製のセンサー端子が腐食するこ
となく、蓋とセンサー端子を備えた電槽の溶着作業が簡
単で使用中の液密性が確保できる制御弁式多セル型鉛電
池を提供する。 【構成】 本発明は、複数のセル室３，３を区画形成す
る電槽隔壁２にセンサー端子５が内蔵されており、該セ
ンサー端子５は、電槽隔壁２の貫通孔４内で相隣るセル
室３，３の反対極性の中間極柱７，７’同士を接続する
接続導体８と導電接続され、一端５bが電槽１側面から
電池外に突出していることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、制御弁式多セル型
鉛電池に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車には１２Ｖ系の電池が搭載
され、エンジンの始動用と種々の電装品に対する電力供
給用に用いられてきたが、近年は、このような電装品
に、燃費向上、排ガス浄化、安全性向上、快適性向上を
目的としたものが加わり、そのための電力消費が急速に
増大してきている。

【０００３】このような電装品に対する電力消費の増大
に対処するため、エンジン始動用の１２Ｖ系の電池とは
別に電装品に電力を供給するための電源を設け、これを
高電圧化、具体的には、３６Ｖ以上にしたシステムの検
討が自動車メーカーを中心に進められ、蓄電池メーカー
も３６Ｖ以上の高電圧電池の開発を進めている。

【０００４】このような高電圧電池には、高出力での繰
り返し使用に耐え、しかも保守管理が不要であることが
求められているため、電解液が制限された、リテーナ式
鉛電池を採用することが有力視されている。

【０００５】上記したリテーナ式鉛電池は、電解液流動
性の電池より電解液の量が少なく、電圧精度の高い充電
器を用いて充電しなければ、過充電状態による減液や充
電不足状態の継続によるサルフェーションによって早期
に寿命に至ってしまう。従って、自動車のエンジンによ
って駆動される発電機を充電用電源とした場合には、そ
の出力電圧や電流を高い精度で制御する必要がある。

【０００６】これに対し、エンジン始動用の１２Ｖ系の
電池には電解液流動性のものが使用されている。その理
由の一つは、大電流での放電に耐えられることにある。
また、電解液量が多いので、使用温度の上昇や過充電に
より減液が生じても、定期的に補水を行うので、保液性
を維持することができ、充電用電源としての、自動車の
エンジンによって駆動される発電機の出力電圧や電流を
高い精度で制御しなくてもよいこともその理由の一つで
ある。

【０００７】そして、実際には、上記した１２Ｖ系の電
池の充電制御は、正、負極の端子間電圧の監視のみによ
って行われている。

【０００８】上記した如く、エンジン始動用の１２Ｖ系
の電池とは別に電装品に電力を供給するための３６Ｖ以
上の高電圧電池を設け、かつこれをメンテナンスフリー
型のものにするためには、充電用電源としての、自動車
のエンジンによって駆動される発電機の出力電圧や電流
を高い精度で制御する必要があるが、電池が早期に寿命
に至らないようにするためには、単に発電機の出力電圧
や電流を高い精度で制御するだけではなく、各セルの電
圧を適正値に制御する必要がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、電池を構成
する各セルに特性のばらつきがあり、上記のように、各
セルの電圧を適正値に制御することは、１２Ｖ系の電池
のようにセル数が６セルのものであれば、両端の電圧を
適正値に制御することによって比較的正確に充電制御が
行えたが、これを３６Ｖ系以上の高電圧電池に適用する
と、そのセル数が１８セル以上となるため、各セルの特
性のばらつきが大きくなって充電制御の正確さが低下す
るという問題があった。

【００１０】上記問題を解決するため、電池セル室内に
参照極を設置したり、あるいは図４に示すように接続導
体８と導電接続した電圧のセンサー端子５を蓋６に設
け、各セルの電圧を測定可能にした鉛蓄電池構造が考え
られている。

【００１１】しかしながら前者の構造は、参照極が鉛等
の金属からなり、電位を出すために電解液に接触させる
必要がある。そのため前記金属の腐食反応が進行し、長
期間使用できないという欠点があった。また、後者の構
造は、蓋６と電槽隔壁２の接着部１０を介して接続導体
８とセンサー端子５を導通、配置させる必要があるた
め、接続導体８とセンサー端子５の溶接作業が新たに追
加されたり、蓋６と電槽１の接着作業を複雑にするとい
う欠点があった。なお、図４において、７、７’は中間
極柱、９、９’はストラップである。

【００１２】さらに、前者は参照極の腐食により、後者
では蓋６と電槽１の接着不良により長期にわたる液密お
よび気密性を補償するには限界があった。

【００１３】

【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１と極群とからなる制御弁式多セル型
鉛電池において、前記電槽１は、内部が隔壁２により複
数のセル室３，３に区画形成され、該隔壁２にセンサー
端子５が内蔵されているものであり、前記極群は、前記
セル室３，３に収納され、上部に正極と負極の中間極柱
７，７’を有するものであり、前記センサー端子５は、
前記隔壁２の貫通孔４内で相隣るセル室３，３の反対極
性の中間極柱７，７’同士を接続する接続導体８と導電
接続され、一端５bが電槽側面から電池外に突出してい
ることを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明に係る鉛電池は、センサー端子５が隔壁
２に内蔵されているので、腐食されることがなく電池寿
命まで使用することができる。

【００１５】また、前記センサー端子５は、従来のセル
間接続工程の際に前記隔壁２の貫通孔４内で隣接するセ
ル室３，３の反対極性の中間極柱７，７’同士を接続す
る接続導体８の周囲と同時に溶融接続できるので、これ
らを接続する工程を新たに追加する必要がない。

【００１６】さらに、センサー端子５の一端５bが電槽
１側面から電池外に突出しているので、蓋６と電槽１の
接着作業を複雑にしたり、蓋６と電槽１の接着不良を引
き起こし、液密および気密性を損なうこともない。従っ
て、高電圧型の制御弁式多セル型鉛電池のような各セル
の特性のばらつきが大きくなる電池についても複雑な工
程を必要とせず、液密および気密性を補償し、長期にわ
たり各セルの電圧を適正に検知できる構造を有する制御
弁式多セル型鉛電池を提供することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面に基づいて説明する。

【００１８】図１は、本発明に係る鉛蓄電池を示す一部
切り欠き斜視図であって、蓋と電槽内に収納されている
極群を省略している。また、図２は、本発明に係る鉛蓄
電池の電圧のセンサーを示す斜視図、図３は図１の断面
図であり、(a)は、図１の線Ａ−Ａに沿う断面図、(b)
は、図１の線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。

【００１９】図１において、電池は、制御弁式鉛蓄電池
の一例であり、電槽１はポリプロピレン樹脂材からな
り、内部が電槽１と同材質の隔壁２により複数のセル室
３に区画形成されている。また、相隣るセル室３、３に
は、正極板と負極板とをセパレータを介して積層し、同
極性の極板同士をストラップ９または９’により連結さ
れた極群（ストラップと中間極柱以外は図示せず）が収
納されている。なお、該ストラップ９，９’から中間極
柱７，７’が立ち上がっている。

【００２０】図１に示すように前記隔壁２は、上部近傍
において、隣接するセル室３、３に通じる貫通孔４（図
３（b）参照）を有し、金属製のセンサー端子５が内蔵
されている。

【００２１】センサー端子５は、電槽と同時に一体成型
するか、あるいは電槽成型時に溝を形成しておき、該溝
に挿入後、隙間を硬化樹脂等で充填することで装着でき
る。

【００２２】また、隣接するセル室３、３にそれぞれ配
置された極板群の中間極柱７、７’は、それぞれ隔壁２
の表面に当接しており、隔壁２の貫通孔４を通じて相互
に抵抗溶接されて接続導体８を形成している。

【００２３】さらに、図１および３に示すようにセンサ
ー端子５は、一端５bが電槽側面から電池外に突出し、
他端に貫通孔４の内周で接続導体８を包囲するリング部
５ａを有する。

【００２４】前記リング部５ａは、中間極柱７、７’の
抵抗溶接時に、前記接続導体８と貫通孔４内部で一体に
接合される。これにより、前記接続導体８とリング部５
ａを溶接する工程を新たに追加することなくセンサー端
子５と接続導体８を導電接続することができる。

【００２５】以上のように、本発明は、貫通孔４内で接
続導体８とセンサー端子５とが接続された構造なので、
接続作業が簡単になり、確実な接合部が得られる。

【００２６】また、センサー端子５は、一端５bを除い
て隔壁２の内部に内蔵されているので、セル室３，３の
電解液と完全に遮断され、センサー端子５の腐食による
セル電圧の検知不良を防止することが出来る。

【００２７】さらに、電槽１の側面から電池外にのセン
サー端子の一端５ｂが突出しているので、従来のように
蓋６と電槽１の接着部１０を介して接続導体８とセンサ
ー端子５を導通、配置させる必要がなくなり、電池上部
の蓋６にセンサー端子５を突出させる場合に比較して、
蓋６と電槽１の接着作業を複雑にしたり、蓋６と電槽１
の接着不良を引き起こし、液密および気密性を損なうこ
ともない。

【００２８】ここで、センサー端子５は、導電性のもの
であればよく、部材の種類は特に限定されない。例え
ば、銅、鉄、鉛は安価で、また導電性もよいので、本発
明を実施する上で最も好ましい。また、チタン、金、
銀、白金またはこれらの合金等を用いた場合も本発明を
実施することができる。また、センサー端子５の形状
は、接続導体８と導通し、セル室の電解液と遮断できれ
ばよく、本実施形態に限定されない。

【００２９】本発明の電池における各セル電圧の測定
は、隣接するセンサー端子の一端５ｂ間を電圧計でつな
ぐか、または該一端５ｂと隣接する正極端子または負極
端子とを電圧計でつなぐことで検知することができる。

【００３０】以上実施形態に述べた効果は、制御弁式多
セル型鉛電池以外に、ゲル式またはその他の電解液保持
方式、液式等の鉛蓄電池及びその他の電池等、形式の如
何にかかわらず多セル型電池であれば同様に得られる。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、以上説明した通り、高電圧型
の制御弁式多セル型鉛電池のような各セルの特性のばら
つきが大きくなる電池についても複雑な工程を必要とせ
ず、液密および気密性を補償し、長期にわたり各セルの
電圧を適正に検知できる構造を有する制御弁式多セル型
鉛電池を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る鉛蓄電池を示す一部切り欠き斜視
図である。

【図２】本発明に係る鉛蓄電池のセンサー端子を示す斜
視図である。

【図３】図１の断面図であり、(a)は、線Ａ−Ａに沿う
断面図、(b)は、線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。

【図４】従来のセンサー端子の取り付け構造を示す鉛蓄
電池の要部断面図である。

【符号の説明】

１ 電槽 ２ 隔壁 ３ セル室 ４ 貫通孔 ５ センサー端子 ５b センサー端子の一端 ７、７’ 中間極柱 ８ 接続導体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項1】 電槽と極群とからなる制御弁式多セル型
   鉛電池であって、 前記電槽は、内部が隔壁により複数のセル室に区画形成
   され、該隔壁にセンサー端子が内蔵されているものであ
   り、 前記極群は、前記セル室に収納され、上部に正極と負極
   の中間極柱を有するものであり、 前記センサー端子は、前記隔壁の貫通孔内で相隣るセル
   室の反対極性の前記中間極柱同士を接続する接続導体と
   導電接続され、一端が電槽側面から電池外に突出してい
   ることを特徴とする、 制御弁式多セル型鉛電池。