JP2003123735A - 蓄電池 - Google Patents

蓄電池

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JP2003123735A
JP2003123735A JP2001313715A JP2001313715A JP2003123735A JP 2003123735 A JP2003123735 A JP 2003123735A JP 2001313715 A JP2001313715 A JP 2001313715A JP 2001313715 A JP2001313715 A JP 2001313715A JP 2003123735 A JP2003123735 A JP 2003123735A
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synthetic resin
collar
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Tadao Fujimoto
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】蓄電池蓋本体との固定がより強固な蓄電池を提
供する。 【解決手段】樹脂製蓋本体と金属製接続部材とを有する
蓄電池用蓋を備えた蓄電池において、前記金属製接続部
材は管状部2bと管状部の外部に形成された鍔状部2c
とを備え、少なくとも1つの鍔状部には孔2gが設けら
れ、前記孔には蓋本体を構成する樹脂が進入しているこ
とを特徴とする蓄電池。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は蓄電池、特にその端
子およびセル間接続部に関する。
【0002】
【従来の技術】蓄電池には、鉛蓄電池を始め、アルカリ
蓄電池、リチウムイオン二次蓄電池などがあり、一般に
よく使用される。
【0003】その中で、鉛蓄電池は角型が主流であり、
自動車に搭載される鉛蓄電池がよく知られている。
【0004】図1は自動車に搭載される鉛蓄電池の端子
部の一例を示す斜視図である。合成樹脂製蓄電池蓋本体
1の上部に、鉛合金製接続部材のテーパーを有する円柱
状の端子部2aが露出しており、蓄電池使用時には、こ
の端子部2aの外周側面に接続部品をはめ、締め付けに
よって接続がなされる。
【0005】図2は図1に示した端子部2aの断面(合
成樹脂製蓄電池蓋本体の図示を省略)であり、図3は図
1に示す金属製接続部材の単体の斜視図である。図4と
図5は他の金属製接続部材の単体の例を示す斜視図であ
る。なお、図3に示す金属製接続部材と図5に示す金属
製接続部材とを比較した場合、図5に示す金属製接続部
材は、図3に示す金属製接続部材に比べて鍔状部を広く
した分、総高さを低くして全体の重量をほぼ同一として
いる。
【0006】図3に示す金属製接続部材は、通常鉛合金
を鋳造あるいは鍛造して成型されたものであり、合成樹
脂製蓄電池蓋を製造する際に、蓋成型用の金型に取り付
けられて、該金属製接続部材の下部が蓋に埋設されるよ
うに、その周囲に合成樹脂を充填して蓋本体に固定され
る。蓄電池組立て時においては、電槽内部に収納された
極板群から上方向に延長する極柱3の先端を、該金属製
接続部材の管状部2bの先端から露出させ、極柱3の先
端部と金属製接続部材の管状部2bの周囲とを溶接して
蓄電池端子とする。
【0007】ここで、蓄電池端子とした金属製接続部材
の端子部2aは、テーパーを有する円柱状の場合があ
る。この場合、自動車などの機器と蓄電池とを接続する
ときは、端子と接続部品とが緩んだり、外れたりするこ
とがないように、強固な締め付けによって確実な接続を
おこなう必要があり、端子部に対して大きな外的応力が
作用する。また使用中においても振動や衝撃などによる
応力が端子部に作用することがある。このような応力に
よって、金属製接続部材と合成樹脂製蓄電池蓋本体との
固定部が剥離して金属製接続部材が空回りしたり、合成
樹脂製蓄電池蓋本体から外れたりする等の破損が起こら
ないよう、通常、合成樹脂製蓄電池蓋本体の樹脂で固定
される金属製接続部材の下部には鍔状部2cが幾層にも
設けられる(図3では4層)。このうち最上層の鍔状部
2dは他の鍔状部よりも厚く、その鍔状部2dには複数
ヶ所に回転防止突起2eが設けられることがある。これ
以外にも、図4に示すように、鍔状部2cの間を垂直方
向のリブ2fでつなぐ場合や、図5に示すように最上段
の鍔状部を方形にする場合(実開平2−49063)も
ある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】金属製接続部材と合成
樹脂製蓄電池蓋本体とをより強固にするためには、鍔状
部の段数を増加させたり、回転防止用の突起やリブの数
の増加、突起やリブの大形化、突起やリブの形状の複雑
化などが考えられるが、金属製接続部材を大きくしたり
複雑な形状にすると、合成樹脂製蓄電池蓋成型時に樹脂
の流れに支障をきたして成型が難しくなり、合成樹脂製
蓄電池蓋の歪変形を生じたり、金属製接続部材の周辺に
おいて残る気泡によって気密が充分に取れなくなる等の
弊害が生じる。また金属製接続部材を大きくすること自
体が、コストアップや質量増加の要因である一方、金属
製接続部材の増大によって蓄電池内部空間が圧迫され
て、極板群を小形化せざるを得なくなったり、電解液量
を減少させざるを得なくなるなどの問題を生じる。
【0009】上記は端子部についてのものであるが、セ
ル間接続体が合成樹脂製蓄電池蓋本体に一体化されてい
る場合についても同様の問題がある。
【0010】そこで、今回の発明は、上記のような問題
を解決するためになされたものであり、その目的は、金
属製接続部材を大形化したり複雑な形状にすることな
く、合成樹脂製蓄電池蓋本体と金属製接続部材とが、よ
り強固に一体化された蓄電池を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になした第1の発明は、樹脂製蓋本体と金属製接続部材
とを有する蓄電池用蓋を備えた蓄電池において、前記金
属製接続部材は管状部と管状部の外部に形成された鍔状
部とを備え、少なくとも1つの鍔状部には孔が設けら
れ、前記孔には蓋本体を構成する樹脂が進入しているこ
とを特徴とする蓄電池である。
【0012】第2の発明は、金属製接続部材を端子とし
たことを特徴とする、請求項1に記載の蓄電池である。
【0013】第3の発明は、金属製接続部材をセル間接
続体としたことを特徴とする、請求項1に記載の蓄電池
である。
【0014】そして第4の発明は、金属製接続部材が鉛
又は鉛合金よりなることを特徴とする、請求項1、2ま
たは3に記載の蓄電池である。
【0015】
【発明の実施の形態】第1の発明における金属製接続部
材の一例を図6に示す。金属製接続部材10には、その
先端にて、極柱の先端と溶接することを主目的とした管
状部2bが備えられる。また管状部2bの外部には円板
状の突起よりなる鍔状部2cが備えられる。そして、最
上層の鍔状部に孔2gが設けられている(図6の断面で
は2ヶ所)。図7は、図6に示した金属製接続部材を合
成樹脂製蓋本体に埋設したときの断面である。
【0016】ここで「鍔状部」とは、金属製接続部材を
合成樹脂製蓄電池蓋本体と強固に接合させ、金属製接続
部材に応力がかかったときに、その応力を蓋に分散させ
て蓄電池を破損にいたらしめる危険性を回避したり、電
解液のリークパスを長くしたりするために、金属製接続
部材の管状部の外部に形成された凸体の総称であって、
特定の形状を示すものではない。また通常、金属製接続
部材には2段以上の鍔状部を設けることが多いが、これ
らすべてを同一形状にする必要はなく、外的応力の影響
を受けやすい、蓄電池表面に近い上層の鍔状部を、他の
鍔状部よりも大きく、かつ厚くすることもできる。
【0017】鍔状部に設けられる孔は少なくとも1ヶ所
以上あればよく、また、図6の実施例では最上層に設け
られた鍔状部に形成されているが、必ずしもこれに限る
ものではない。また、この孔には、合成樹脂製蓄電池蓋
を成型する際に樹脂が進入することによって金属製接続
部材と樹脂との結合が強固になるので、孔は合成樹脂製
蓄電池蓋本体の材質や蓄電池の使途に合わせて、適宜設
定すればよい。
【0018】ここで、孔を有する鍔状部の全面が合成樹
脂製蓄電池蓋本体の樹脂で埋設されていることが強度的
には好ましいが、前記孔を有する鍔状部一部を露出させ
ることもできる。また、端子部と極柱とを溶接後、孔を
有する鍔状部の一部が露出した金属製接続部材の周囲に
合成樹脂製蓄電池蓋本体の樹脂とは異なる、例えばエポ
キシ樹脂等を充填する構造をとることもできる。
【0019】第2の発明によれば、合成樹脂製蓄電池蓋
本体と端子部とが極めて強固に一体化された蓄電池が提
供できる。
【0020】第3の発明によれば、合成樹脂製蓄電池蓋
本体とセル間接続部とが極めて強固に一体化された蓄電
池が提供できる。
【0021】第4の発明によれば、合成樹脂製蓄電池蓋
本体と端子部またはセル間接続部とが極めて強固に一体
化された鉛蓄電池が提供できる。
【0022】
【実施例】図8は本発明の鉛蓄電池の端子をなす金属製
接続部材の一例を示す斜視図であり、図9は図8に示す
金属製接続部材を用いた鉛蓄電池端子部の断面図であ
る。これは自動車に搭載される鉛蓄電池の端子部の一例
で、従来例として図1、図2、図3に示した端子と同等
に使用でき、円柱状接続部2aは下部の直径14.7m
mで高さ17mmである。この金属製接続部材は全体が
鉛合金製で、最上層の鍔状部2dは厚みが2mmで一辺
20mmの正方形で、コーナー部4ヶ所に直径2.5m
mの孔2gを開けてある。これより下には厚みが1.7
5mmで直径17mmの鍔状部2cを3層設けている。
最上層の鍔状部およびこれより下の部分は合成樹脂製蓄
電池蓋本体1の中に埋設固定されて蓋となり、内部に収
納する極板群から上方向に延長する極柱3の先端部と金
属製接続部材の先端部とを溶接して、蓄電池端子をなす
ものである。
【0023】これらの鉛蓄電池の端子強度を試験する方
法として、端子に適当なアダプタをはめて、これをトル
クレンチを用いて端子軸に対して時計回り方向にトルク
を加えて異常の有無を調べる方法が、JIS D530
1に規定されている。この方法に従って、図3及び図5
に示す従来の金属製接続部材と、本発明の一例である図
8に示す金属製接続部材の強度比較試験を行った。これ
らの端子は、すべて規定の11.8Nmのトルクでは異
常はなかった。同じ方法でトルクを大きくしたとき、図
3に示す従来の金属製接続部材では約14Nmで金属製
接続部材と合成樹脂製蓄電池蓋本体の樹脂との間で気密
不良が発生し、さらにトルクを大きくすると、約18N
mで金属製接続部材が空回りして破壊した。また図5に
示す従来の金属製接続部材では約15Nmで金属製接続
部材と合成樹脂製蓄電池蓋の樹脂との間で気密不良が発
生し、さらにトルクを大きくすると、約20Nmで金属
製接続部材の端子部が破壊した。しかし、図8に示す金
属製接続部材を用いた本発明品では、従来の金属製接続
部材より大きなトルクである約21Nm直前まで気密不
良は発生せず、端子部破壊が生じた。
【0024】図10は、本発明に用いられる金属製接続
部材の別の一例を示す斜視図で、具体的には軽自動車等
に搭載される小形の自動車用鉛蓄電池に用いられる金属
製接続部材である。この金属製接続部材は全体が鉛合金
製で、最上層の鍔状部2dには6ヶ所に孔2gを開けて
あり、合成樹脂製蓄電池蓋に成型した後は、この最上層
の鍔状部およびこれより下の部分は合成樹脂製蓄電池蓋
本体中に埋設固定され、ボルトとナットで締結できるよ
う穴の開いた板状接続部2hと、溶接部2bとその周縁
のみが合成樹脂製蓄電池蓋上面に露出している。蓄電池
組立て時には、内部に収納する極板群から上方向に延長
する極柱の先端部と金属製接続部材の溶接部とを溶接し
て、蓄電池端子をなすものである。
【0025】図11は、本発明に用いられる金属製接続
部材の他の一例を示す斜視図で、電気自動車等に搭載さ
れる自動車用鉛蓄電池に用いられる。この金属製接続部
材は導電性に優れた黄銅製電極部2iを有し、この黄銅
製電極部に自動車の接続端子を締結するために、ステン
レス製ボルトを内蔵し、該ステンレス製ボルトのネジ部
2jが黄銅製電極部の中央から垂直上方に出ており、こ
れらの外側は鉛合金製である。最上層の鍔状部2dのコ
ーナー4ヶ所には孔2gが設けられる。合成樹脂製蓄電
池蓋を成型した後は、この最上層の鍔状部、および、こ
れより下の部分は合成樹脂製蓄電池蓋本体中に埋設固定
され、前記黄銅製電極部とステンレス製ボルトのネジ部
の周縁、および溶接部2bとその周縁のみが合成樹脂製
蓄電池蓋本体上面に露出する。
【0026】図12は、本発明に用いられるセル間接続
部品の一例を示す斜視図である。電気自動車等に搭載さ
れる自動車用鉛蓄電池を含めて様々な鉛蓄電池に広く用
いられる部品である。この部品は全体が鉛合金製で、最
上層の鍔状部2dには8ヶ所に孔2gが設けられる。合
成樹脂製蓄電池蓋を成型した後はこの鍔状部およびこれ
より下の部分は合成樹脂製蓄電池蓋本体中に埋設固定さ
れ、2ヶ所の溶接部2bとその周縁のみが蓄電池蓋上面
に露出する。蓄電池組立て時には、2ヶ所の溶接部それ
ぞれに、別のセルに収納する極板群から上方向に延長す
る極性の異なる極柱の先端部を溶接して、蓄電池のセル
間接続をなすものである。このようなセル間接続部にお
いては、極柱を溶接後にその周囲全体にエポキシ樹脂等
を充填し、これらの部品や溶接部を蓄電池表面に露出さ
せない場合が多い。
【0027】以上、鉛蓄電池を例にして実施例を述べた
が、本発明は鉛蓄電池に限り使用できるものではなく、
金属製接続部材を合成樹脂製蓄電池蓋本体に埋設固定し
た蓄電池用蓋を用いることができる蓄電池であれば、そ
の種類に限定はない。
【0028】
【発明の効果】本発明によって、金属製接続部材を大形
化したり複雑な形状にすることなく、合成樹脂製蓄電池
蓋本体と金属製接続部材とが、より強固に一体化された
蓄電池を提供することができる。
【0029】この他、本発明によって、合成樹脂製蓄電
池蓋を成型する際の空気の通路として、本発明の孔が有
効であり、従来のように孔を設けなかった金属製接続部
材に比べて、合成樹脂製蓄電池蓋本体の成型不良率(気
密不良率、歪み等を含む)が減少し、蓋生産時の歩留ま
りが向上する。
【0030】
【図面の簡単な説明】
【図1】 端子部の一例。
【図2】 従来の端子部の断面図の一例。
【図3】 従来の金属製接続部材の一例。
【図4】 従来の金属製接続部材の一例。
【図5】 従来の金属製接続部材の一例。
【図6】 本発明による金属製接続部材の一例。
【図7】 本発明による金属製接続部材の一例。
【図8】 本発明による金属製接続部材の一例。
【図9】 本発明の端子部の断面図の一例。
【図10】 本発明による金属製接続部材の一例。
【図11】 本発明による金属製接続部材の一例。
【図12】 本発明による金属製接続部品(セル間)の
一例。
【符号の説明】
1 合成樹脂製蓄電池蓋本体 2a 端子部 2b 金属製接続部材の管状部 2c 鍔状部 2d 最上層の鍔状部 2e 回転防止用突起 2f 回転防止用垂直リブ 2g 鍔状部を貫通する孔 2h 穴の開いた板状接続部 2i 黄銅製電極部 2j 端子に内蔵するステンレス製ボルトのネジ部 3 極柱 10 金属製接続部材

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 樹脂製蓋本体と金属製接続部材とを有す
    る蓄電池用蓋を備えた蓄電池において、 前記金属製接続部材は管状部と管状部の外部に形成され
    た鍔状部とを備え、 少なくとも1つの鍔状部には孔が設けられ、 前記孔には蓋本体を構成する樹脂が進入していることを
    特徴とする蓄電池。
  2. 【請求項2】 金属製接続部材を端子としたことを特徴
    とする、請求項1に記載の蓄電池。
  3. 【請求項3】 金属製接続部材をセル間接続体としたこ
    とを特徴とする、請求項1に記載の蓄電池。
  4. 【請求項4】 金属製接続部材が鉛又は鉛合金よりなる
    ことを特徴とする、請求項1、2または3に記載の蓄電
    池。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014141579A1 (ja) * 2013-03-15 2014-09-18 パナソニック株式会社 鉛蓄電池用ブッシングおよび鉛蓄電池
CN109473579A (zh) * 2018-12-19 2019-03-15 扬州金快乐电源有限公司 一种电池的自锁连接装置

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