JP3096090U

JP3096090U - 端子ポスト

Info

Publication number: JP3096090U
Application number: JP2003000901U
Authority: JP
Inventors: ワン，パイ−ファ; リー，シェン−シゥン
Original assignee: シーエスビーバッテリーコーポレーション
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2003-08-29
Anticipated expiration: 2009-02-25
Also published as: US20030186120A1; TW531063U

Abstract

(57)【要約】【課題】酸性化を阻止又は遅らせる鉛−酸バッテリ等の
内部電極板と外部端子との相互接続に使用される端子ポ
ストを提供すること。【解決手段】内部電極板１３と接触するベース部２１
２、このベース部２１２から起立し外部電極１４と接続
するポスト部２１１を備え、このポスト部２１１の長手
方向の中央部に少なくとも１個の環状溝２１３および／
又は突起状のリングを形成して非円滑な表面形状とな
し、硫酸塩溶液１５等の酸性溶液がレジン１２との間隙
を上って外部端子１４の酸性化および腐食を阻止又は抑
える。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は端子ポストに関し、特にポスト部の表面に複数の溝等が形成されて非円滑形状として、酸性化プロセスを遅らせる鉛−酸バッテリに好適な端子ポストに関する。

【０００２】

【従来の技術】

現在バッテリ（蓄電池）は、日常生活に一般的に使用されている。そして、鉛 −酸バッテリは、長い使用の歴史を有するバッテリシステムである。鉛−酸バッテリにおいて、鉛が正電極として使用され、二酸化鉛が負電極として使用され、電解液は２７％〜４５％の硫酸溶液である。

【０００３】鉛−酸バッテリは、より多くの電気を発生し（大電力容量を有し）、広い動作温度範囲、より簡単な構成、完全に開発確立された技術の使用、安価および長いサイクル寿命となるように設計されているので、全生産量およびその生産価値は、バッテリ生産の大きな部分を占めている。斯かるバッテリの用途は、主として自動車産業および無停電電源システムである。

【０００４】鉛−酸バッテリのクリティカル部材の１つである端子ポストは、通常鉛又は鉛合金製であり、鉛−酸バッテリの外部端子を内部電極板に接続するために使用される。内部要因により端子ポストがダメージ（損傷）を受けると、外部電極に悪影響を及ぼして、短絡等のトラブルを生じる。従って、端子ポストに対するダメージを阻止又は遅延させることも極めて重要な課題になっている。

【０００５】多量の硫酸塩溶液が鉛−酸バッテリ内に含まれているので、鉛−酸バッテリで使用される端子ポストは、時間経過に応じて酸性化され、外部端子が更に腐食して短絡の恐れがある。

【０００６】図１（Ａ）は、鉛−酸バッテリに使用されるテーパ付き端子ポストの斜視図を示す。また、図１（Ｂ）は、斯かる端子ポストを使用する従来の鉛−酸バッテリの全体構成を示す断面図である。図示の如く、従来の鉛―酸バッテリ１に使用されるテーパ付き端子ポスト１１は、鉛製である。その外観は、略三角形のベース部（又は基部）１１２およびこの三角形のベース部１１２から垂直に起立して延びるポスト部１１１により構成される。このポスト部１１１は、滑らかな表面を有する筒状（又は円柱状）である。

【０００７】図１（Ｂ）において、鉛−酸バッテリ１は、酸性溶液である硫酸塩溶液１５を含み、この硫酸塩溶液１５内に複数の電極板１３が並列に配置され、隣接する電極板１３は、相互に反対向きに配置されている。２個の接触部１３１が、各電極板１３の一側に設けられ、端子ポスト１１のベース部１１２と接触するように構成されている。一方、端子ポスト１１のポスト部１１１の上端部には、鉛−酸バッテリ１の外部端子１４が接続されている。従って、端子ポスト１１の機能は、鉛−酸バッテリ１の内部電極板１３および外部端子１４間の電気的接続装置であり、電圧を電極板１３から外部端子１４へ印加することである。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

上述の如く、鉛−酸バッテリ１は内部に硫酸塩溶液１５を含むので、ポスト部１１１の中間部にレジン（樹脂）１２を充填して硫酸塩の溶液１５から隔離して、外部端子１４が酸性化又は腐食するのを防止する。しかし、鉛−酸バッテリ１の充電および放電中の発熱により温度が上昇する。端子ポスト１１およびレジン１２の材料は異なる熱膨張係数を有するので、この発熱により端子ポスト１１およびレジン１２間の接触面にスリット（間隙）が形成される。

【０００９】端子ポスト１１のポスト部１１１の表面は、上述の如く滑らかであるので、端子ポスト１１のポスト部１１１およびレジン１２間の上述した間隙は、ポスト部１１１の長手方向に一様に形成され、硫酸塩溶液１５が浸透するのを阻止できず、硫酸塩溶液１５が毛細管現象によりポスト部１１１およびレジン１２間の間隙を一定速度で上って、硫酸塩溶液１５の漏洩および端子ポスト１１の酸性化を生じる。この毛細管現象は、異なる材料間をゆっくり浸透する現象であり、液体が異なると毛細管現象の程度も異なる。一般に、液体温度が高いと、毛細管現象も顕著になる。従って、液体の特性は、生じる毛細管現象にとり重要な要因である。

【００１０】硫酸塩溶液１５は、端子ポスト１１の酸性化の後に、浸透により外部端子１４の酸性化および腐食を生じ、最終的に短絡トラブルを生じることとなるという課題があった。

【００１１】

【考案の目的】

従って、本考案の目的は、鉛−酸バッテリにおける電解液による端子ポストの酸性化プロセスを遅らせて、鉛−酸バッテリの短絡等のトラブル発生を遅らせることにより寿命を伸ばす端子ポストを提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

本考案の端子ポストは、電極板に接続されるベース部およびこのベース部から起立するポスト部を備え、このポスト部には、その長手方向の中間部に環状溝を形成し、電解液がこのポスト部に沿って上るのを抑え、その酸性化を遅らせることを特徴とする。

【００１３】好ましくは、端子ポストのベース部は、略三角形であり、電極板の接触部との接触を行うようにする。好ましくは、端子ポストのポスト部は筒状であり、外部電極との接触を行う。ポスト部の表面には、少なくとも２つの環状溝を形成する。ポスト部の表面には、溝の代わりに、好ましくは少なくとも２つの突起状のリングを形成してもよい。

【００１４】

【考案の実施の形態】

以下、本考案による端子ポストの実施形態の構成および作用を、添付図面を参照して詳細に説明する。尚、これら各実施形態は、本考案を実施するための単なる例示に過ぎず、何ら本考案を限定するものではないことに留意されたい。また、説明の便宜上、対応する構成要素には同様又は類似の参照符号を使用する。

【００１５】先ず、図２は、本考案による端子ポストの第１実施形態を示し、図２（Ａ）は端子ポスト２１の斜視図であり、図２（Ｂ）はこの端子ポスト２１を使用するバッテリ（以下、鉛−酸バッテリという）２の断面図である。

【００１６】端子ポスト２１は、鉛又は鉛合金により構成された一体構造の導電体である。この端子ポスト２１は、ベース部（基部）２１２およびポスト部２１１により構成される。この端子ポスト２１において、ベース部２１２は、略三角形であり、鉛−酸バッテリ１内部の電極板１３の接触部１３１へ接触させるために使用され、電極板１３の電圧をポスト部２１１に印加する。

【００１７】ポスト部２１１は、略三角形のベース部２１２の一端から垂直に起立して延びるように形成されている。好ましくは、ポスト部２１１は筒状又は円柱状である。このポスト部２１１の上端部は、鉛−酸バッテリ２の外部の端子１４に接続され、これにより外部端子１４には、電極板１３からの電圧が印加される。ポスト部２１１の長手方向の中間部の外周には、少なくとも２個の環状溝（以下、単に溝という場合もある）２１３が形成されていることに注目されたい。この溝２１３により、端子ポスト２１のポスト部２１１とレジン１２との接触面積が増加するので、端子ポスト２１の酸性化を遅らせることとなる。これらの溝２１３の目的乃至機能の詳細を以下に説明する。

【００１８】図２（Ｂ）の鉛−酸バッテリ２の断面図を参照すると、端子ポスト２１のポスト部２１１の周囲に設けられたレジン１２は、端子ポスト２１のポスト部２１１の環状溝２１３が形成された中間部の周囲を完全に包囲する。これにより、硫酸塩溶液１５の漏洩、外部端子１４の酸性化による腐食および短絡トラブルの発生を阻止する。この鉛−酸バッテリ２の充電および放電動作中に発熱し、温度が上昇する。ここで、端子ポスト２１およびレジン１２は、それぞれ熱膨張係数が異なる材料で製造されている。しかし、溝２１３の水平面のスリット数は、垂直面のスリット数よりはるかに少ないので、毛細管現象による液体の上方への浸透を阻止する。これにより、硫酸塩溶液１５が毛細管現象により端子ポスト２１のポスト部２１１に沿って上方へ浸透するのを効果的に防止又は遅らせ、端子ポスト２１の酸性化プロセスを引き伸ばし、端子ポスト２１および鉛−酸バッテリ２の外部端子１４を保護し、鉛−酸バッテリ２に短絡が発生する可能性を減少させる。

【００１９】次に、図３は、鉛−酸バッテリ２の正極および負極として略ねじ状の端子ポストを使用する場合の実験結果を示す。この実験は、従来のテーパ付き端子ポスト１１および本考案による略ねじ状の端子ポスト２１の酸性化が、最高レベル５に到達するまでの経過時間を比較することを目的とする。図３（Ａ）および図３（Ｂ）は、それぞれ端子ポスト２１を負極および正極として使用した場合の実験結果を示す。それぞれ、左側に端子ポスト２１のポスト部２１１および外部端子１４の正面図を示し、右側に実験結果のグラフを示す。横軸は経過日数（天数）を表し、縦軸は酸性化度（酸化高度）を表す。また、実験結果を示すグラフ中、▲ は本考案の端子ポスト２１であり、■は比較データとして従来の端子ポスト１１である。尚、端子ポスト１１および端子ポスト２１は、同一条件で実験した。

【００２０】図３（Ａ）に示す如く、最初（１回目）の測定を１０日後に行った。このとき、酸性化度は、従来の端子ポスト１１の場合レベル０であるのに対して、本考案のねじ状の端子ポスト２１の場合には、レベル１であった。従って、両端子ポスト１１および２１共に効果的に酸性化を阻止していることが明白である。２０日後に２回目の測定を行った結果、従来の端子ポスト１１の酸性化度はレベル５であるのに対して、本考案の端子ポスト２１の場合にはレベル１のままであった。この２回目の測定結果から、従来の端子ポスト１１の場合には完全に（上端まで）酸性化されているのに対して、環状溝２１３が形成されている本考案の端子ポスト２１の場合には、硫酸塩の溶液１５が毛細管現象により上方へ浸透するのを効果的に抑えてポスト部２１１の酸性化プロセスを禁止していることを示している。

【００２１】３回目の測定は、３０日後に行われた。その結果、本考案の端子ポスト２１の場合には、酸性化がレベル１と２の間であり、この端子ポスト２１はまだ酸性化を十分に禁止していることを示している。４回目の測定は、４０日経過後に行った。その結果、本考案の端子ポスト２１の酸性化はレベル５であり、完全に酸性化されたことを示した。しかし、５０日後に５回目の測定を行うと、酸性化はレベル１に戻っていた。酸性化レベルの斯かる極端な変化は、環状溝２１３へのレジン１２の不適格な充填が原因であり、これにより空洞を生じ、硫酸塩溶液の毛細管現象が停止したものである。

【００２２】次に、図３（Ｂ）について説明する。初回（１０日後）の測定結果は、従来の端子ポスト１１の酸性化度がレベル１であるのに対して、本考案の端子ポスト２１の酸性化度はレベル１未満であり、両端子ポスト１１および２１共にポスト部１１１および２１１の酸性化を効果的に抑えていることが明らかである。２０日後の２回目の測定結果は、従来の端子ポスト１１の場合の酸性化度が既にレベル５であるのに対して、本考案の端子ポスト２１のポスト部２１１の酸性化度はレベル１である。従って、この２回目の測定結果から、従来の端子ポスト１１は完全に酸性化したのに対して、本考案の端子ポスト２１のポスト部２１１では硫酸塩溶液が毛細管現象により上方へ浸透するのを効果的に抑えることが可能であり、端子ポスト２１の酸性化プロセスを禁止していることを示す。

【００２３】３回目の測定は、３０日経過後に行われたが、測定結果は、上述した２回目と同様であった。その後、４回目および５回目の測定を、それぞれ４０日および５０日経過後に行った。その測定の結果、本考案の端子ポスト２１の酸性化度は、それぞれレベル２未満およびレベル２であって、各環状溝２１３の凹部および隣接する溝２１３間の空洞により、端子ポスト２１の酸性化をまだ阻止可能であることを示している。

【００２４】上述した実験により得られたデータから、本考案の端子ポスト２１に形成された環状溝２１３は、正極および負極の何れに応用しても、端子ポスト２１の酸性化プロセスを遅らせおよび禁止することが可能であることを示している。更に、５０日経過後でも、酸性化は実質的にレベル１〜２に効果的に抑ええられ、硫酸塩溶液１５が鉛−酸バッテリ２の外部端子１４に悪影響を及ぼすのを効果的に抑圧することが可能である。

【００２５】以上、端子ポスト２１のポスト部２１１の表面（外周）に環状溝２１３を形成することにより端子ポスト２１の酸性化を遅らせる又は禁止する好適実施形態について説明した。しかし、上述した環状溝２１３の形成以外の種々の形態により、上述の目的を実現可能である。以下に、本考案の他の実施形態について図４乃至図８を参照して説明する。

【００２６】先ず、図４は、本考案による端子ポストの第２実施形態の正面図である。この端子ポスト３１は、ベース部３１２およびそれから起立するポスト部３１１により構成され、ポスト部３１１の長手方向の略中央部には、２個の略矩形状の突出したリング３１３が所定間隔をおいて形成されている。図５は、本考案による端子ポストの第３実施形態の正面図を示す。この端子ポスト４１は、ベース部４１２およびそれから起立するポスト部４１１により構成されている。ポスト部４１１には、その長手方向の略中央部に２個のアーク状の突出したリング４１３が相互に隣接して形成されている。

【００２７】また、図６は、本考案による端子ポストの第４実施形態の正面図である。この端子ポスト５１は、ベース部５１２およびそれから起立するポスト部５１１により構成されている。このポスト部５１１の長手方向の略中央部には２個のアーク状の溝５１３が相互に隣接して形成されている。図７は、本考案による端子ポストの第５実施形態の正面図を示す。この端子ポスト６１は、ベース部６１２およびそれから起立するポスト部６１１により構成されている。このポスト部６１１の長手方向の略中央部には、３個の略３角形状の突出するリング６１３が連続して形成されている。また、図８は、本考案による端子ポストの第６実施形態の正面図を示す。この端子ポスト７１は、ベース部７１２およびそれから起立するポスト部７１１により構成されている。このポスト部７１１の長手方向の略中央部には、３個の略３角形状の環状溝７１３が連続して形成されている。

【００２８】以上の説明から理解される如く、本考案の端子ポスト２１〜７１は、ポスト部２１１〜７１１の長手方向の略中央部に少なくとも２個の環状溝又は突起状のリングが所定間隔をおいて又は連続して形成されることを特徴とする。また、図示しないが、ポスト部２１１〜７１１には、１個以上の環状溝および突起状のリングを組み合わせて形成してもよい。換言すると、本考案の端子ポストは、そのポスト部の周囲に設けられる鉛−酸バッテリ２のレジン１２との間の接触面を大きくして、熱膨張収縮しても、鉛−酸バッテリ２内部の硫酸塩溶液の浸透による酸性化を遅らせ、バッテリの寿命を伸ばすという目的を達成する。

【００２９】以上、本考案による端子ポストの幾つかの実施形態の構成および作用を詳述した。しかし、斯かる実施形態は、本考案の単なる例示に過ぎず、何ら本考案を限定するものではない。本考案の要旨を逸脱することなく特定用途に応じて種々の変形変更が可能であること、当業者には容易に理解できよう。例えば、端子ポストのポスト部に形成される環状溝および突起状リングは、任意形状に選定し又は上述の如き複数の異なる形状を組み合わせてもよい。また、複数の環状溝又は突起状リングを形成する場合には、その配列順序を自由に変更可能である。更に、端子ポストのベース部の形状は、略三角形に限定されず、必要に応じて任意形状としてもよく、その材料も用途に応じて適宜選択可能である。

【００３０】

【考案の効果】

以上の説明から明らかな如く、本考案の端子ポストによると、以下のような実用上の顕著な効果が得られる。即ち、従来の端子ポストに簡単な加工をするのみで、安価に実施可能である。特に、鉛−酸バッテリ等に適用すると電解液である酸性溶液がレジンとの間隙を介して浸透して外部端子を酸性化するのを阻止又は遅らせるので、外部端子の腐食等による短絡トラブルを防止して、バッテリの寿命を伸ばすことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は従来の端子ポストの斜視図および
（Ｂ）はこの端子ポストを使用する従来の鉛−酸バッテ
リの断面図である。

【図２】（Ａ）は本考案による端子ポストの第１実施形
態の斜視図および（Ｂ）はこの端子ポストを使用する本
考案の鉛−酸バッテリの断面図である。

【図３】端子ポストの酸性化確認の実験結果を示し、
（Ａ）は負電極に適用する場合であり、（Ｂ）は正電極
に適用する場合である。

【図４】本考案の端子ポストの第２実施形態の正面図で
ある。

【図５】本考案の端子ポストの第３実施形態の正面図で
ある。

【図６】本考案の端子ポストの第４実施形態の正面図で
ある。

【図７】本考案の端子ポストの第５実施形態の正面図で
ある。

【図８】本考案の端子ポストの第６実施形態の正面図で
ある。

【符号の説明】

２バッテリ（鉛−酸バッテリ）１２レジン１３電極板１４外部端子１５酸性溶液（電解液）２１、３１、４１、５１、６１、７１端子ポスト２１１、３１１、４１１、５１１、６１１、７１１ポ
スト部２１２、３１２、４１２、５１２、６１２、７１２ベ
ース部２１３、５１３、７１３環状溝３１３、４１３、６１３突起状リング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者リー，シェン−シゥン台湾タイペイシティベイトウエリアベイトウロードセクション２ナンバー 13 14エフ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ベース部および該ベース部から略垂直に起
立するポスト部を備え、該ポスト部の表面は非円滑形状
に構成されることを特徴とする端子ポスト。
【請求項２】前記ポスト部の外周に少なくとも１個の環
状溝が形成されて前記非円滑形状とすることを特徴とす
る請求項１に記載の端子ポスト。
【請求項３】前記ポスト部に少なくとも１個の突起状の
リングを形成して前記非円滑形状とすることを特徴とす
る請求項１に記載の端子ポスト。
【請求項４】前記ポスト部の外周に少なくとも１個の環
状溝および少なくとも１個の突起状リングを形成して前
記非円滑形状とすることを特徴とする請求項１に記載の
端子ポスト。
【請求項５】前記ポスト部の外周には少なくとも２個の
環状溝を所定間隔で又は異なる形状で形成して前記非円
滑形状とすることを特徴とする請求項１に記載の端子ポ
スト。
【請求項６】前記ポスト部には少なくとも２個の突起状
リングを所定間隔で又は異なる形状で形成して前記非円
滑形状とすることを特徴とする請求項１に記載の端子ポ
スト。
【請求項７】前記ポスト部には複数の環状溝および突起
状リングを所定間隔で又は異なる順序で形成して前記非
円滑形状とすることを特徴とする請求項１に記載の端子
ポスト。
【請求項８】前記ベース部は三角形又は多角形であるこ
とを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の端子ポ
スト。
【請求項９】前記ポスト部はシリンダ状であることを特
徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の端子ポスト。
【請求項１０】導電材料で一体形成されることを特徴と
する請求項１乃至９の何れかに記載の端子ポスト。
【請求項１１】鉛−酸バッテリの内部電極板および外部
端子間の接続に使用される導電性材料により一体形成さ
れた端子ポストであって、前記内部電極板に接続される実質的に平板状のベース部
および該ベース部から略垂直に起立するポスト部を備
え、該ポスト部の長手方向の略中央部外周に少なくとも
１個の環状溝又は突起状リングを形成して非円滑な表面
形状とすることを特徴とする端子ポスト。