JP3469690B2

JP3469690B2 - 防水構造の蓄電池

Info

Publication number: JP3469690B2
Application number: JP28320395A
Authority: JP
Inventors: 英樹岡島; 孝樹藤原; 忠司古川
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1995-10-31
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 2003-11-25
Anticipated expiration: 2015-10-31
Also published as: JPH09129202A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として船舶や車
両のように、水の付きやすい環境で使用される蓄電池に
関する。

【０００２】

【従来の技術】船舶や電動車両の駆動用電源に使用され
る大形の蓄電池は、電極端子に海水や雨が付着すると接
触不良を起こしやすい欠点がある。海水や水分が、電極
端子とリードを腐食し、あるいは金属表面を酸化させる
からである。この弊害を防止するために、電極端子とリ
ードの接続部分に、グリースを塗布する方法が採用され
る。しかしながら、グリースを塗布した電極端子は、異
物が極めて付着しやすくて、汚れやすい欠点がある。さ
らに、グリースはペースト状であるために、耐久性に欠
ける欠点もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、船舶の駆動
用等に使用される大形の蓄電池は、事故で船室に海水が
侵入したときに、海水に水没することがある。このよう
な極めて厳しい環境においても、蓄電池は安全な構造が
要求される。例えば、船舶の動力に使用される蓄電池
は、大容量で重いので、船舶の安定性をよくするために
船底に配設される。このため、船舶に海水が侵入したと
きに、水没しやすくなる。さらに、この用途に使用され
る蓄電池は、大出力を得るために、数十セルの素電池を
直列に接続して、出力電圧を高くしている。高電圧の蓄
電池が、海水中に水没されると、水が電気分解されて、
水素、酸素、塩素等ガスが発生する。水素と酸素は、爆
発の危険性があり、塩素ガスは、人体をガス中毒の危険
な状態とする。

【０００４】また、高電圧の蓄電池は、水没しなくて
も、感電する危険性が大きい。この弊害を防止するため
に、複数の素電池をケースに収納し、ケースを水密構造
に密閉する構造が開発されている（特開平７−１３４９
７６号公報）。この構造の蓄電池は、ケースで断熱され
るので放熱性が悪くなる欠点がある。このため、素電池
が高温となって、温度で電池性能が低下する弊害があ
る。とくに、蓄電池が大電流で充放電されると、発生熱
量も大きくなって、温度上昇が大きくなる。さらに、ケ
ースによって蓄電池も重くなる弊害がある。

【０００５】本発明は、これらの欠点を解決することを
目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、全体
を軽量化できると共に、電極端子とリードの接続部分を
水密な絶縁構造にできる防水構造の蓄電池を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の防水構造の蓄電
池は、前述の目的を達成するために下記の構成を備え
る。（ａ）蓄電池は複数個の素電池１を備える。（ｂ）素電池１は、ケースから突出する＋−の電極端子
２を備える。（ｃ）素電池１の電極端子２は、隣接する素電池１の電
極端子２にリード８を介して接続されている。（ｄ）リード８で接続される素電池１に設けられた一対
の電極端子２の周囲には、絶縁材の隔壁９を固定してい
る。（ｅ）隔壁９は上方を開口し、下方を隔壁（９）自身に
よって、または底板（１３）によって閉塞した箱型で、
底の部分に、一対の電極端子（２）を各々貫通する２つ
の貫通孔（９Ａ）（９Ａ）または（１３Ａ）（１３Ａ）
を有しており、下方を閉塞した部分は、２つの貫通孔
（９Ａ）（９Ａ）または（１３Ａ）（１３Ａ）と同一平
面、あるいは、２つの貫通孔（９Ａ）（９Ａ）または
（１３Ａ）（１３Ａ）から突出した高さの平面上に設け
られている。（ｆ）隔壁９の内側には絶縁樹脂１０が充填されてい
る。隔壁９に充填して硬化された絶縁樹脂１０は、リー
ド８と、リード８に接続される一対の電極端子２とを埋
設して水密状態に絶縁している。

【０００７】電極端子２の周囲に設けられる隔壁９は、
好ましくはゴム状弾性体である。ゴム状弾性体の隔壁９
は、内形を小さくして電極端子２にリード８を能率よく
ネジ止できる。電極端子２にリード８をネジ止する工具
を隔壁９に挿入するときに、ゴム状弾性体の隔壁９が変
形して拡大されるからである。

【０００８】

【作用】本発明の防水構造の蓄電池は、リード８に接続
される一対の電極端子２と、この電極端子２を接続する
リード８の周囲に隔壁９を設け、この隔壁９に絶縁樹脂
１０を充填して、リード８とこれに接続される一対の電
極端子２を埋設する。この構造の蓄電池は、リード８で
接続される一対の電極端子２の周囲に隔壁９を装着し、
電極端子２をリード８で接続した後、隔壁９の内側に絶
縁樹脂１０を充填して、電極端子２とリード８とを理想
的な状態に絶縁できる。一対の電極端子２とリード８の
全体が、絶縁樹脂１０に埋設されて、水密構造に絶縁さ
れるからである。とくに、本発明の蓄電池は、一対の電
極端子２の外周に隔壁９を設け、この隔壁９に絶縁樹脂
１０を充填して電極端子２とリード８とを絶縁するの
で、少量の絶縁樹脂１０を使用して理想的な状態で絶縁
できる。さらに、蓄電池全体をケースに入れるのではな
くて、電極端子２とリード８のみを隔壁９で囲んでここ
に絶縁樹脂１０を充填するので、絶縁樹脂量を少なくし
て全体を軽量化することにも効果がある。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための防水構造の蓄電池を例示
するものであって、本発明は蓄電池を下記のものに特定
しない。

【００１０】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番
号を、「特許請求の範囲の欄」、「課題を解決するため
の手段の欄」、および「作用の欄」に示される部材に付
記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、
実施例の部材に特定するものでは決してない。

【００１１】図１に示す防水構造の蓄電池は、複数個の
素電池１の電極端子を直列に接続している。素電池１
は、方形状の絶縁ケース３を備える。絶縁ケースは、図
示しないが電極板を内蔵して、電解液を充填して気密に
密閉している。密閉された絶縁ケース３は、＋−の電極
端子の間に安全弁４を設けている。安全弁４は、素電池
１が異常な状態で使用されて、内圧が異常に高くなった
ときに開弁して、内圧の上昇を防止し、絶縁ケース３の
破壊を阻止する。安全弁４は、正常な使用状態では閉弁
状態に保持される。

【００１２】本発明の蓄電池は、素電池のタイプを特定
しない。素電池には、たとえば、ニッケルカドミウム電
池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電
池が使用される。素電池１は、密着状態に並べられて、
両側の側板５に挟着して固定されている。側板５は、四
隅部を貫通する４本のネジ６にナット７をねじ込んで連
結されている。側板５が素電池１を連結する状態で、素
電池１の電極端子が板状のリードに接続される。リード
は、互いに接近して配設される一対の電極端子を接続し
て、素電池１を直列に接続する。側板５に挟着される素
電池１は、隣接する電極端子が＋−極となるように、言
いかえるとリードに接続される一対の電極端子を接近さ
せるように連結される。

【００１３】一対の電極端子をリードで接続する部分を
図２と図３に示す。図２は分解斜視図、図３は断面図で
ある。これ等の図に示す連結構造は、素電池１の絶縁ケ
ース３から突出する一対の電極端子２をリード８で接続
している。リード８は、銅板等の金属プレートである。
金属プレートのリード８は、両端部に、電極端子２を挿
入する貫通孔８Ａを設けている。リードは、図示しない
が、金属プレートに代わって、金属線の両端に端子を接
続したものも使用できる。リード８は、絶縁樹脂１０に
埋設して絶縁されるので、表面を絶縁被覆でカバーする
必要はない。ただ、絶縁被覆をしたリードも使用できる
のはいうまでもない。

【００１４】リード８の両端に接続される一対の電極端
子２は、その周囲に隔壁９を固定している。隔壁９は、
ゴム状弾性体やプラスチック等の絶縁材で製作されてい
る。天然あるいは合成ゴムであるゴム状弾性体の隔壁９
は、リード８をネジ止するときに、工具を隔壁９の内部
にスムーズに挿入して使用できる。隔壁９が自由に変形
するからである。このため、ゴム状弾性体の隔壁９は、
内形を小さく、いいかえると、工具が当たる形状とする
ことができる。プラスチック製で変形できない硬質の隔
壁は、リードを接続する工具が当たらない内形に設計す
る。

【００１５】図２に示す蓄電池は、隔壁９を、上方を開
口した底のある箱型として、底に電極端子２を挿入する
貫通孔９Ａを開口している。貫通孔９Ａは、図３に示す
ように、蓄電池１の絶縁ケース３の突出部を、ほとんど
隙間なく挿入できる大きさに開口されている。底のある
箱型の隔壁９は、内部に充填する絶縁樹脂１０を少なく
して、電極端子２とリード８を埋設状態に絶縁できる特
長がある。

【００１６】隔壁９の内側には、リード８を電極端子２
に接続した後、絶縁樹脂１０が充填される。隔壁９は、
絶縁樹脂１０を充填して、電極端子２とリード８を完全
に埋設できる高さ、すなわち、電極端子２の上端よりも
高くなるように設計されている。隔壁９に充填する絶縁
樹脂１０には、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエス
テル樹脂、ウレタン樹脂等が使用される。シリコン樹脂
は、電極端子とリードによく接着されると共に、硬化し
た状態で柔軟性があるので、理想的な状態で電極端子と
リードを水密に絶縁する。亀裂が発生せずに、電極端子
とリードに密着して水密構造に絶縁するからである。エ
ポキシ樹脂は、電極端子とリードの表面に強く接着され
て、しかも優れた強度があり、電極端子とリードの接続
部分を強靱に絶縁する。

【００１７】絶縁樹脂１０は、未硬化の状態ではペース
ト状をしている。ペースト状の絶縁樹脂１０は、隔壁９
の内側に充填されて、電極端子２とリード８を完全に埋
設して硬化する。

【００１８】本発明の蓄電池は、隔壁の構造を前記の形
状に特定しない。図４および図５に示す隔壁９は、上方
を開口し、下方の両側には、電極端子２を挿入する筒部
９Ｂを一体成形している。この構造の隔壁９は、リード
８を接続する前に電極端子２に装着する。隔壁９を装着
して電極端子２にリード８を接続する。その後、隔壁９
に絶縁樹脂１０を充填して、電極端子２とリード８を絶
縁樹脂１０に埋設して、水密に絶縁する。

【００１９】さらに、図６および図７に示す隔壁９は、
底板１３を別パーツとしている。底板１３は、電極端子
２を設けた突出部を挿入する貫通孔１３Ａを両端部に開
口している。底板１３の外形は、上下を開口したリング
状の隔壁９の外形にほぼ等しい。この構造の隔壁９は、
底板１３の貫通孔１３Ａを電極端子２に入れて底板１３
を素電池１に装着した後、電極端子２にリード８を接続
する。その後、底板１３の上に隔壁９を載せ、隔壁９の
下面を底板１３で閉塞して、隔壁９の内側に絶縁樹脂１
０を充填する。この構造は、絶縁樹脂量を少なくできる
と共に、リード８を接続するときに隔壁９が邪魔になら
ない。このため、絶縁樹脂１０を少なく軽量化できると
共に、リード８の接続を能率よくできる特長がある。

【００２０】図１に示す蓄電池は、直列に接続された素
電池１の終端子に、外部取り出し用の出力リード１４を
接続している。出力リード１４の接続構造を図８に示
す。出力リード１４は絶縁被覆のあるリードで、端部に
接続端子１５を連結している。電極端子２の周囲には、
底のある隔壁１６を配設している。隔壁１６は、上下に
分割されている。上隔壁１６Ａの下縁には、出力リード
１４を通過できる凹部１６ａを設けている。この構造
は、下記のようにして、電極端子２を絶縁する。電極
端子２に下隔壁１６Ｂを装着する。電極端子２に出力
リード１４を接続する。出力リード１４はナット１１を
締め付けて電極端子２に連結される。下隔壁１６Ｂの
上に上隔壁１６Ａを載せる。上隔壁１６Ａの凹部１６ａ
に出力リード１４を案内し、上下の隔壁１６に隙間がで
きないようにする。隙間なく連結された隔壁１６の内
側に絶縁樹脂を充填する。電極端子２と出力リード１４
の接続端子１５が絶縁樹脂に埋設されて、水密構造に絶
縁される。出力リード１４は、導電性の表面全体が絶縁
樹脂に埋設される。

【００２１】

【発明の効果】本発明の防水構造の蓄電池は、全体を軽
量化して、電極端子とリードの接続部分を理想的な水密
構造で絶縁できる特長がある。とくに、本発明の蓄電池
は、リードで絶縁される一対の電極端子の周囲に隔壁を
設け、この隔壁に絶縁樹脂を充填して電極端子とリード
とを絶縁樹脂に埋設して、水密構造に絶縁する。この構
造は、電極端子とリードとが外部に表出するのを阻止し
て、素電池の連結部分を理想的な状態で絶縁する。さら
に、隔壁の内側に充填して電極端子とリードとを埋設す
る絶縁樹脂は、電極端子とリードを有効に保護する。こ
のため、本発明の蓄電池は、水がかかり、あるいは、塩
水中に浸漬されるような極めて厳しい環境で使用されて
も、漏電を有効に阻止して、ガスが発生して危険な状態
となるのを防止できる。したがって、本発明の蓄電池
は、極めて厳しい環境で安心して、安全に使用でき、し
かも全体を軽量化できる特長がある。さらに、本発明の
蓄電池は、素電池をケースに入れて絶縁する構造ではな
いので、素電池の放熱を良くでき、電池の高温障害に起
因する性能低下を有効に阻止できる特長も備える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかる防水構造の蓄電池の斜
視図

【図２】素電池の電極端子をリードで接続する構造を示
す分解斜視図

【図３】図２に示す接続部分の断面図

【図４】素電池の電極端子をリードで接続する他の一例
を示す分解斜視図

【図５】図４に示す接続部分の断面図

【図６】素電池の電極端子をリードで接続する他の一例
を示す分解斜視図

【図７】図６に示す接続部分の断面図

【図８】出力リードの接続構造を示す分解斜視図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献登録実用新案356769（ＪＰ，Ｚ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01M 2/00 - 2/08 H01M 2/20 - 2/34

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の全ての構成を有する防水構造の蓄
電池。（ａ）蓄電池は複数個の素電池（１）を備える。（ｂ）素電池（１）は、ケースから突出する＋−の電極
端子（２）を備える。（ｃ）素電池（１）の電極端子（２）は、隣接する素電
池（１）の電極端子（２）にリード（８）を介して接続
されている。（ｄ）リード（８）で接続される素電池（１）に設けら
れた一対の電極端子（２）の周囲に、絶縁材で製作され
た隔壁（９）が固定されている。（ｅ）隔壁（９）は上方を開口し、下方を隔壁（９）自
身によって、または底板（１３）によって閉塞した箱型
で、底の部分に、一対の電極端子（２）を各々貫通する
２つの貫通孔（９Ａ）（９Ａ）または（１３Ａ）（１３
Ａ）を有しており、下方を閉塞した部分は、２つの貫通
孔（９Ａ）（９Ａ）または（１３Ａ）（１３Ａ）と同一
平面、あるいは、２つの貫通孔（９Ａ）（９Ａ）または
（１３Ａ）（１３Ａ）から突出した高さの平面上に設け
られている。（ｆ）隔壁（９）の内側に絶縁樹脂（１０）が充填して
硬化されており、隔壁（９）に充填された絶縁樹脂（１
０）に、リード（８）と、このリード（８）に接続され
る一対の電極端子（２）とが埋設されて水密状態に絶縁
されている。
【請求項２】隔壁（９）がゴム状弾性体である請求項
１に記載の防水構造の蓄電池。