JP2019220407A - Lead-acid battery and lead-acid battery terminal rust prevention method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉛蓄電池、及び鉛蓄電池の端子防錆方法に関するものである。 The present invention relates to a lead-acid battery and a method for rust-proofing a terminal of the lead-acid battery.
電槽と、電槽外に露出する正極端子及び負極端子とを備える鉛蓄電池が知られている。この種の端子は、鉛合金等の金属材で形成されており、仕様に応じた形状とされる。例えば、自動二輪車に搭載される鉛蓄電池では、各端子を箱形端子にしている(例えば、特許文献1参照)。 A lead storage battery including a battery case, and a positive electrode terminal and a negative electrode terminal exposed outside the battery case is known. This type of terminal is formed of a metal material such as a lead alloy and has a shape according to specifications. For example, in a lead storage battery mounted on a motorcycle, each terminal is a box-shaped terminal (for example, see Patent Document 1).
ところで、鉛蓄電池を、熱帯地方に相当する高温多湿環境で保管した場合、鉛合金製の各端子の表面に酸化鉛ができ、端子が白色化するおそれがあることが判った。
各端子の表面の酸化を回避すべく、公知の防錆剤を各端子に塗布したところ、各端子の表面が黒色化し、金属光沢が維持されない状態となった。その理由は、公知の防錆剤が含む鉱物油やさび止め剤等が、端子と化学反応したためと考えられる。
By the way, it has been found that when the lead storage battery is stored in a high-temperature and high-humidity environment corresponding to a tropical region, lead oxide is formed on the surface of each lead alloy terminal, and the terminal may be whitened.
When a known rust preventive was applied to each terminal in order to avoid oxidation of the surface of each terminal, the surface of each terminal turned black, and the metallic luster was not maintained. It is considered that the reason is that the mineral oil and the rust inhibitor contained in the known rust preventive agent chemically reacted with the terminal.
そこで、本発明は、高温多湿環境でも各端子の酸化を防止でき、かつ、防錆に使用する材料と各端子との化学反応による変色化も防止可能にすることを目的としている。
なお、銅製もしくは銅合金製の芯金の表面の少なくとも一部にフラックス剤(有機ロジン)を塗布し、芯金と極柱本体の主体を構成する鉛合金との密着性の低下を抑制して電気抵抗の少ない極柱構造を備えた鉛蓄電池(特許第4876323号公報参照)が提案されているが、本発明とは目的、構成、効果が全く相違するものである。即ち、本発明は単に公知の技術を転用したものではなく、新規な知見に基づくものである。
Accordingly, an object of the present invention is to prevent oxidation of each terminal even in a high-temperature and high-humidity environment, and to prevent discoloration due to a chemical reaction between a material used for rust prevention and each terminal.
A flux agent (organic rosin) is applied to at least a part of the surface of the copper or copper alloy core to suppress a decrease in adhesion between the core and the lead alloy constituting the main body of the pole body. A lead-acid battery having a pole structure with low electric resistance (see Japanese Patent No. 4876323) has been proposed, but the purpose, configuration, and effects are completely different from those of the present invention. That is, the present invention is not simply a diversion of a known technique, but is based on a novel finding.
上述した課題を解決するため、本発明は、電池本体と、電池本体外に露出する正極端子及び負極端子とを備える鉛蓄電池において、前記正極端子及び前記負極端子からなる各端子をロジンで覆って防錆化していることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the present invention provides a lead storage battery including a battery body and a positive electrode terminal and a negative electrode terminal exposed outside the battery body, wherein each terminal including the positive electrode terminal and the negative electrode terminal is covered with rosin. It is characterized by rust prevention.
上記構成において、前記端子には、前記電池本体内に配置される極板に接合される接続部が設けられ、前記接続部を含む前記端子の全体をロジンで覆ってもよい。 In the above configuration, the terminal may be provided with a connection portion joined to an electrode plate arranged in the battery body, and the entire terminal including the connection portion may be covered with rosin.
また、上記構成において、前記端子は、前記電池本体外に露出する部分が中空箱形の箱形端子でもよい。 Further, in the above configuration, the terminal may be a box-shaped terminal having a portion exposed to the outside of the battery body in a hollow box shape.
また、本発明は、電池本体と、電池本体外に露出する正極端子及び負極端子とを備える鉛蓄電池の端子防錆方法において、前記正極端子及び前記負極端子からなる各端子の防錆剤として、ロジンを使用したことを特徴とする。 Further, the present invention provides a method for preventing rust of a lead-acid battery including a battery body and a positive electrode terminal and a negative electrode terminal exposed outside the battery body, wherein the rust preventive agent for each terminal including the positive electrode terminal and the negative electrode terminal includes: It is characterized by using rosin.
また、上記構成において、前記端子には、前記電池本体内に配置される極板に接合される接続部が設けられ、かつ、各端子と前記電池本体とはインサート成形によって一体化され、前記接続部を前記極板に接合する前、かつ、前記インサート成形の前に、各端子の全体をロジンで覆ってもよい。 Further, in the above configuration, the terminal is provided with a connection portion joined to an electrode plate arranged in the battery main body, and each terminal and the battery main body are integrated by insert molding, and the connection is performed. Before joining the part to the electrode plate and before the insert molding, each terminal may be entirely covered with rosin.
また、上記構成において、ロジンを含有する液体に各端子を浸漬し、乾燥する工程によって、各端子をロジンで覆ってもよい。 Further, in the above configuration, each terminal may be covered with rosin by a step of immersing each terminal in a liquid containing rosin and drying.
本発明によれば、高温多湿環境でも各端子の酸化を防止でき、かつ、防錆に使用する材料と各端子との化学反応による変色化も防止可能になる。 According to the present invention, oxidation of each terminal can be prevented even in a high-temperature and high-humidity environment, and discoloration due to a chemical reaction between a material used for rust prevention and each terminal can be prevented.
以下、本発明の一実施の形態について説明する。
図1は本発明の実施形態に係る鉛蓄電池の斜視図である。
鉛蓄電池1は、直方体形状の電池本体2と、電池本体2外に露出する複数の端子3とを備えている。電池本体2は、内部が複数の室に区画され、各室に複数の極板が配置される箱形の電槽2Aと、電槽2Aの上方開口を覆う蓋2Bとを備えている。電槽2A及び蓋2Bは、ポリプロピレン(PP)等の樹脂材で形成されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a perspective view of a lead storage battery according to an embodiment of the present invention.
The lead storage battery 1 includes a rectangular
複数の端子3は、正極端子と負極端子とで構成される。本実施形態では、正極端子と負極端子とが同一部品で形成されている。但し、正極端子と負極端子とで一部の形状等が異なっても良い。
この鉛蓄電池1は、自動二輪車用の鉛蓄電池であり、端子3が中空箱形の箱形端子に形成されている。但し、この鉛蓄電池は、自動二輪車用でなくてもよく、様々な用途に使用される電池でもよい。また、端子3の形状は仕様に応じて適宜に変更してもよい。
The plurality of
The lead storage battery 1 is a lead storage battery for a motorcycle, and the
図2は端子3を周辺構成と共に示した図である。
端子3には、複数の同極性の極板に接合される接続部4が一体に設けられ、ブッシング端子とも称する。この接続部4は、端子3から延びる極柱5と、極柱5における端子3と反対側に接合されるストラップ6とを有している。端子3、極柱5及びストラップ6は鉛合金等の金属材を用いて鋳造により一体に形成される。
なお、極柱5に対応する箇所には、極柱5の周囲に張り出す複数の鍔部5Aが設けられ、これら鍔部5Aに対応する領域に蓋2Bがインサート成形により一体化される。
FIG. 2 is a diagram showing the
The
A plurality of
ところで、発明者等の検討によれば、端子3に防錆剤を塗布しない場合、熱帯地方等に相当する高温多湿環境で鉛蓄電池1を保管すると、端子2の表面が酸化し、酸化鉛により端子が白色化するおそれがあることが判った。
これに対応すべく、公知の防錆剤を端子3に塗布したところ、防錆剤が端子2の金属と化学反応を起こし、端子3が黒色化したり、金属光沢が維持されない状態になることが判った。
本発明者は、端子3の酸化による白色化、及び黒色化を防止する材料を鋭意検討した結果、一般的に防錆剤としては使用されないロジンで端子3を覆うことによって、端子3の白色化、及び黒色化等を防止することを見出した。
By the way, according to studies by the inventors, when the
To cope with this, when a known rust preventive is applied to the
The inventor of the present invention has intensively studied materials for preventing the whitening and blackening of the
本実施形態では、接続部4を含む端子3の全体をロジンで覆うことで、高温多湿環境下でも端子3の白色化、及び黒色化等を防止している。
ここで、ロジンは、ロジン酸(アビエチン酸、パラストリン酸、イソピマール酸等)を主成分とするロジン系樹脂であればよく、例えば、トールロジン、ガムロジン及びウッドロジン等である。なお、ロジンはコロホニー又はコロホニウムとも称される。
In the present embodiment, by covering the
Here, the rosin may be any rosin-based resin containing rosin acid (such as abietic acid, parastolic acid, and isopimaric acid) as a main component, such as tall rosin, gum rosin, and wood rosin. Rosin is also called colophony or colophonium.
ロジンの用途には、従来の鉛蓄電池の端子3と電槽2Aの蓋2Bとをインサート成形する際に、端子3と蓋2Bとの密着性を向上させるフラックス剤としての用途(例えば、特表2001−504631号公報)や、鉛蓄電池1の極柱5を鉛合金に鋳込む際に、これらの密着性を向上させるフラックス剤としての用途(例えば、特許第4876323号公報)が知られている。
本実施形態では、端子3と電槽2Aの蓋2Bとをインサート成形する前、かつ、端子3の接続部4を極板に接合する前に、端子3の全体をロジンで覆っておくことで、ロジンを、防錆剤、及び各部の密着性を向上させるフラックス剤の両方に兼用している。
Rosin is used as a flux agent for improving the adhesion between the
In the present embodiment, the
図3は、端子3を製作してから鉛蓄電池1を出荷するまでの製造工程の一例を示している。
図3に示すように、まず、ステップS1として、端子3を鋳造により製作する端子製作工程を実施する。これによって、端子3が接続部4と共に一体に製作される。なお、端子を製作する方法は、公知の方法を広く適用可能である。
FIG. 3 shows an example of a manufacturing process from manufacturing the
As shown in FIG. 3, first, as step S1, a terminal manufacturing process for manufacturing the
次に、ステップS2として、端子3を、粉末状のロジンとアルコールを混合し、ロジンを含有させたアルコール溶液に浸漬させた後、乾燥するロジン浸漬・乾燥工程を実施する。これにより、端子3が複雑形状を有する箱形端子であっても、端子3全体を容易にロジンで覆うことができる。なお、浸漬・乾燥に要する時間や温度条件は適宜に設定すればよい。
また、前記ロジンと前記アルコール溶液とを混合したアルコール溶液の濃度は、1%〜5%が好ましい。前記濃度が1%未満の場合、端子の酸化を防止する効果が低い。また、5%超過とした場合、効果がサチュレーションしてしまうため、コストの面も考慮すると5%以下が好ましい。
Next, as step S2, a rosin dipping / drying step of mixing the powdered rosin and alcohol, immersing the
The concentration of the alcohol solution obtained by mixing the rosin and the alcohol solution is preferably 1% to 5%. When the concentration is less than 1%, the effect of preventing the oxidation of the terminal is low. Further, if the content exceeds 5%, the effect is saturated. Therefore, considering the cost, the content is preferably 5% or less.
続いて、ステップS3として、鉛蓄電池1を組み立てる電池組立工程を実施する。この工程は、キャストオンストラップ方式等の公知の方法を利用して端子3と極板とを接合する工程、端子3を電槽2Aの蓋2Bにインサート成形する工程等の公知の工程を含み、鉛蓄電池1の最終組立まで行われる。
その後、ステップS4として、鉛蓄電池1を梱包・出荷検査のラインに搬送する。これによって、鉛蓄電池1の梱包、及び出荷のための各種検査が行われる。
Subsequently, as step S3, a battery assembly process for assembling the lead storage battery 1 is performed. This step includes a known step such as a step of joining the
Thereafter, as step S4, the lead storage battery 1 is transported to a packing / shipping inspection line. Thus, various inspections for packing and shipping the lead storage battery 1 are performed.
このように、電池組立工程の前に端子3をロジンで覆うので、電池組立工程中に、端子3にロジンを塗布する作業が不要であり、端子3をロジンで覆う工程が一回で済む。また、ロジン浸漬・乾燥工程によれば、端子3に対するロジンの塗布漏れ箇所を回避できる。
As described above, since the
上記のようにして製造した鉛蓄電池1を実施例1とし、比較例1、2と比較する。
比較例1は、端子3にロジン及び防錆剤を塗布していない鉛蓄電池であり、比較例2は、端子3に公知の防錆剤を塗布した鉛蓄電池である。比較例2に使用した防錆剤は、鉱物油、さび止め剤、及び石油系溶剤からなる。
The lead storage battery 1 manufactured as described above is referred to as Example 1 and is compared with Comparative Examples 1 and 2.
Comparative Example 1 is a lead storage battery in which rosin and a rust preventive are not applied to the
実施例1、及び比較例1、2の各鉛蓄電池をそれぞれ紙製の箱に梱包した状態で80度の温度環境に7日間、12日間、21日間ずつ保管した。そして、各鉛蓄電池を−10℃の温度環境に一日保管した後、箱を所定時間だけ開き、箱を湿らせて(湿った状態にしたて)、その後、箱を閉じた状態で箱全体をラップで覆い、常温環境で1週間経過した後の端子3を観察する実験を行った。この実験結果を表1に示す。
Each of the lead storage batteries of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 was stored in a paper box in a temperature environment of 80 ° C. for 7 days, 12 days, and 21 days, respectively. Then, after storing each lead storage battery in a temperature environment of −10 ° C. for one day, the box is opened for a predetermined time, the box is wetted (wet state), and then the box is closed and the entire box is opened. Was covered with a wrap, and an experiment was performed in which the
表1に示すように、比較例1の鉛蓄電池は、いずれの条件でも端子3の表面全体が白色化し、酸化が進んだ。比較例2は、21日間ずつ保管した条件の端子3が部分的に白色化した。また、比較例2は、いずれの条件も端子3の金属光沢が維持されず、くすんだ状態となった。
これに対し、実施例1では、いずれの条件も端子3の白色化が見られず、端子3の金属光沢も維持された。この効果は、ロジンの界面活性剤としての作用が寄与した可能性がある。
As shown in Table 1, in the lead storage battery of Comparative Example 1, the entire surface of the
On the other hand, in Example 1, whitening of the
また、発明者等は、鉛蓄電池1の端子3の表面を研磨し、この端子3をロジンで覆ったものについても同様の実験を行った場合にも、端子3の白色化が見られず、かつ、端子3の金属光沢も維持されることを確認した。つまり、研磨することで、より白色化やくすみが進みやすい状態であっても、ロジンで覆うことで、白色化やくすみを十分に抑制できた。
In addition, the inventors did not whiten the
以上説明したように、正極端子及び負極端子からなる各端子3をロジンで覆って防錆化しているので、高温多湿環境でも各端子の酸化を防止でき、かつ、防錆に使用する材料と各端子との化学反応による変色化も防止できる。
換言すると、ロジンに防錆剤としての用途を見出すことで、鉛蓄電池1の端子3に好適な防塵方法を提供できる。
As described above, since each terminal 3 including the positive electrode terminal and the negative electrode terminal is covered with rosin to prevent rust, it is possible to prevent oxidation of each terminal even in a high-temperature and high-humidity environment, and to use materials and materials used for rust prevention. Discoloration due to a chemical reaction with the terminal can also be prevented.
In other words, finding a use of the rosin as a rust preventive can provide a dustproof method suitable for the
また、極板に接合される接続部4を含む端子3の全体をロジンで覆うので、電池組立工程の前に端子3をロジンで覆うことで、電池組立工程中に、端子3にロジンを塗布する作業を不要にしながら、ロジンを、防錆剤、及び各部の密着性を向上させるフラックス剤の両方に兼用できる。
In addition, since the
また、端子3は、電池本体2外に露出する部分が中空箱形の箱形端子であるので、ロジンを含有する液体に箱形端子を浸漬し、乾燥するといった簡易な工程を採用することで、箱形端子をロジンで容易に覆うことができる。
In addition, since the
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に変形および応用が可能である。例えば、本発明を、図1に示す鉛蓄電池1、及び鉛蓄電池1の端子防錆方法に適用する場合を説明したが、これに限定されず、公知の他の鉛蓄電池、及び鉛蓄電池の端子防錆方法に適用してもよい。
また、各端子をロジンで覆う方法についても、上述した方法に限定されない。例えば、噴霧状のロジンを各端子3に吹き付ける方法等でもよい。
The above-described embodiment merely shows one aspect of the present invention, and can be arbitrarily modified and applied without departing from the gist of the present invention. For example, the case where the present invention is applied to the lead-acid battery 1 shown in FIG. 1 and the method of rust-proofing the terminal of the lead-acid battery 1 has been described. However, the present invention is not limited to this, and other known lead-acid batteries and terminals of the lead-acid battery are known. It may be applied to a rust prevention method.
Also, the method of covering each terminal with rosin is not limited to the above-described method. For example, a method of spraying a sprayed rosin to each terminal 3 may be used.
1 鉛蓄電池
2 電池本体
2A 電槽
2B 蓋
3 端子
4 接続部
5 極柱
5A 鍔部
6 ストラップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
前記正極端子及び前記負極端子からなる各端子をロジンで覆って防錆化していることを特徴とする鉛蓄電池。 In a lead-acid battery including a battery body and a positive electrode terminal and a negative electrode terminal exposed outside the battery body,
A lead storage battery, wherein each terminal comprising the positive electrode terminal and the negative electrode terminal is covered with rosin to prevent rust.
前記接続部を含む前記端子の全体をロジンで覆っていることを特徴とする請求項1に記載の鉛蓄電池。 The terminal is provided with a connection portion joined to an electrode plate disposed in the battery body,
The lead-acid battery according to claim 1, wherein the entire terminal including the connection part is covered with rosin.
前記正極端子及び前記負極端子からなる各端子の防錆剤として、ロジンを使用したことを特徴とする鉛蓄電池の端子防錆方法。 In a terminal rust prevention method for a lead-acid battery including a battery body and a positive electrode terminal and a negative electrode terminal exposed outside the battery body,
A terminal rust prevention method for a lead-acid battery, wherein rosin is used as a rust inhibitor for each terminal comprising the positive electrode terminal and the negative electrode terminal.
前記接続部を前記極板に接合する前、かつ、前記インサート成形の前に、各端子の全体をロジンで覆うことを特徴とする請求項4に記載の鉛蓄電池の端子防錆方法。 The terminal is provided with a connection portion joined to an electrode plate disposed in the battery body, and each terminal and the battery body are integrated by insert molding,
The method for preventing rust of a lead-acid battery terminal according to claim 4, wherein the whole of each terminal is covered with rosin before the connection portion is joined to the electrode plate and before the insert molding.
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