JP4749098B2 - 蓄電池の端子部形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、蓄電池の端子部形成方法に関するものであり、特に導電金属製ナットを鋳込んだ鉛製極柱と鉛製ブッシングとの間で溶接不良が発生しない端子部形成方法に関するものである。

蓄電池の端子部は、電槽の蓋に設けられたブッシングと該ブッシングに挿通し該ブッシングと密着溶接された極柱とからなり、通常両者は、鉛や鉛合金（以下本明細書では両者を統合して鉛という）のみから形成されている。しかし、鉛製の端子部では、蓄電池の容量が大きくなり、大きな電流を流す場合には端子部における電圧降下が大きくなり、また、端子部が発熱する不具合が発生する。

この不具合を解消するために鉛より電気抵抗の少ない導電性のよい金属、例えば銅、銅合金からなるナットを極柱に鋳込み、端子部の電圧降下、発熱を低減している（例えば特許文献１参照）。
鉛より電気抵抗の少ない導電性のよい金属（以下導電性金属、または導電金属という）、例えば銅、銅合金からなるナットを鉛に鋳込む場合、通常は、導電性金属と鉛との密着性を向上させるため導電性金属（ナット）の表面にフラックスを塗布して鉛に鋳込んでいる。
特開平９−２４５７６４号公報

しかしながら、導電金属製ナットを有する極柱を蓄電池の蓋に設けた鉛製のブッシングに挿通し、両者を溶接して一体化する工程で、前記導電性金属の熱伝導度が鉛よりも優れているために、前記両者を溶接するための熱が導電性金属（ナット）に奪われてしまい、両者の溶接作業が困難となり、溶接不良が発生すると電解液が漏れ出す等の不具合が発生する。

本発明は、上記不具合を解消し、端子部の溶接不良を起さず、容易に溶接作業ができる端子部の形成方法、を提供することを目的とする。

本発明の蓄電池の端子部形成方法の第１は、鉛製柱状体と該鉛製柱状体に鋳込まれた導電金属製ナットとからなる鉛製極柱を、電槽蓋に設けた鉛製ブッシングに挿通し、両者を溶接接合する蓄電池の端子部形成方法であって、前記導電金属製ナットの外周面に、該外周面の一部を除いてフラックスを塗布し、フラックス塗布を除いた部分をも含んで前記鉛製柱状体に鋳込み、前記導電金属製ナットにフラックスを塗布していない位置で鉛製柱状体外周と前記鉛製ブッシング内周とを溶接し、鉛製極柱とブッシングとを気密に溶接する蓄電池の端子部形成方法である。

本発明の蓄電池の端子部形成方法の第２は、鉛製柱状体と該鉛製柱状体に鋳込まれた導電金属製ナットとからなる鉛製極柱を、電槽蓋に設けた鉛製ブッシングに挿通し、両者を溶接接合してなる蓄電池の端子部形成方法であって、前記ナットの外周に少なくとも異径部を設け、該異径部を目安としてフラックス塗布部を選定し、選定した導電金属製ナット外周にフラックスを塗布し、フラックスを塗布していない部分をも含んで前記鉛製柱状体に鋳込み、導電金属製ナット外周にフラックスを塗布していない位置で前記鉛製柱状体外周と前記鉛製ブッシング内周とを溶接し、鉛製極柱とブッシングとを気密に溶接する蓄電池の端子部形成方法である。

本発明の端子部形成方法によれば、導電金属製ナットの外周面にフラックスが塗布されている部分とされていない部分とが存在して鉛製柱状体に鋳込まれる。その結果、フラックスが塗布された箇所はナット外周面と柱状体内周面とが接着し、フラックスが塗布されていない箇所は両者が接着せず、剥離した状態となる。

本発明は、前記端子部の溶接不良を起すことなく、容易に溶接作業ができる蓄電池の端子部の形成方法、を提供することができる。

本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１は、本発明蓄電池の端子部１の形成方法に関する一実施形態を示すもので、該蓄電池の端子部１は、鉛製柱状体２２と該鉛製柱状体２２に鋳込まれた導電金属製ナット（以下単にナットという）２３とからなる鉛製極柱２を、電槽蓋３に設けた鉛製ブッシング４（以下単にブッシングという）に挿通し形成している。
前記ナット２３は頭部を露出した状体で鉛製柱状体２２に鋳込まれており、該ナット２３の露出頭部には螺子溝２４が刻印されている。

図１において、鉛製極柱２と電槽蓋３に設けたブッシング４とは該ブッシング４に鉛製極柱２を挿通した後、電槽（図示せず）の外部で両者を気密に溶接される。従って、溶接はブッシング４の頂部と柱状体２２の頂部から開始され、一定の深さまで溶接が行われ、溶接部５が形成される。
本発明の特徴である鉛蓄電池の端子部形成方法は、極柱２とブッシング４との溶接部５に相当する位置で、ナット２３と柱状体２２との間に剥離部２５を設け、その他の部分で柱状体２２とナット２３とを接着し、図１においてはナット２３の基部２６で柱状体２２と接着して形成する。

前記鉛製柱状体２２にナット２３を鋳込むには、ナット２３の外周表面にフラックスを塗布し、両者間の接着性を高めている。本発明においては、ナット２３の外周表面の一部にフラックスを塗布しない部分を設け、該塗布していない部分も含め柱状体２２内に鋳込む。このようにナット２３の外周表面の一部にフラックスを塗布しないで柱状体２２に鋳込むことにより、フラックスが塗布されていない箇所は両者が接着せず、剥離した状態（剥離部２５）となる。
柱状体２２とナット２３との剥離部２５は、極柱２とブッシング４との溶接部５に相当する位置の近傍である。溶接部近傍に剥離部２５を形成することにより、剥離部２５が熱伝導のバリアとなって、ブッシング４と柱状体２２の溶接の熱がナット２３に奪われなくなり、溶接作業がスムーズに進行し、良好な溶接部５を形成することができる。

本発明においてはナット２３の外周に異径部を設けることが好ましい。図１に示すナット２３は頭部２７の外径が基部２６の外径より太い２つの径の違う柱状となっている。なお、本実施形態（図１）では２つの径の異なるナット２３としたが、３つ以上に径を異ならせても良く、あるいは、目印を刻印する、形状を異ならせる（例えば一方を扁平とする等）ようにしてもよく、フラックスを塗布する領域を正確に区分できる目安（目印）となればその種類等は問わない。
例えば図示するように径が違い、段差があるナット２３を使用するときには、フラックスを塗布する部位を小径の部分とすることで、フラックスを塗布する箇所を特定でき、製品にアンバランスが発生することを防止できる。

なお、上記実施形態では剥離部を溶接部の近傍にのみ設けたが、柱状体２２とナット２３との機械的強度、電気的接触性が満足できればフラックスの塗布は必要とする面積に限定し、フラックスの使用料を低減するように配慮することも可能である。

次に本実施形態の端子部の形成方法につき具体的に説明する。
黄銅製の円柱体頭部に螺子溝２４を刻印して図１に示す形状のナット２３を作成した。具体的には、大径部２７の直径が１５ｍｍ、長さが２５ｍｍ、小径部２６の直径が１１ｍｍ、長さが２１ｍｍのナットを作成した。
次に、この黄銅製ナット２３の上端部が露出、具体的には大径部２７が１９ｍｍ程度露出するように、基部２６と大径部２７に一部を鉛で鋳込み、柱状の極柱２を作成した。このとき、鋳込む前のナット２３の小径部２６にフラックスを塗布し、大径部にはフラックスを塗布しない。

なお、ナット２３を柱状体２２に鋳込む前に、ナットの表面をはんだめっき浴に浸漬してその全表面にはんだめっきを施し、その後小径部２６の側面および下面全面にフラックスを塗布し、次工程での鋳込みによる鉛との接着を良好ならしめた。

一方、蓄電池の蓋３に鉛製のブッシング４を常法により成形する。
ブッシング４の挿通孔に極柱２を挿通し、極柱２の鉛製柱状体２２の頂部とブッシング４の頂部とを合わせて該部分をガス溶接或いはアーク溶接により溶接する。具体的にはバーナー溶接により溶接した。このとき、溶接の熱はナット２３の大径部と柱状体２２との間に剥離部２５が存在するため、溶接熱がナット２３に奪われることなく、良好な溶接部５が完成した。

最後にナット２３の頭部を露出し、溶接部５を被うように接着剤を流し込んで保護部７を形成し、端子部の作成を完了した。
このようにして、本発明の蓄電池の端子部形成方法により作成した端子部を有する蓄電池においては、電池として長期にわたり液漏れのない良好な蓄電池として使用することができる。

以上詳細に説明したように、本発明によれば、ナット２３と柱状体２２との間に剥離部２５を設け、該剥離部２５で溶接熱がナット２３に奪われるのを防止し、溶接熱を奪われることなく極柱２とブッシング４とを溶接しているので、溶接作業が容易で、液漏れのない優れた溶接部を形成することができる。

本発明の一実施形態を説明するための断面図である。

１ 端子部
２ 極柱
２２ 柱状体
２３ ナット
２５ 剥離部分
３ 蓋
４ ブッシング
５ 溶接部

Claims (2)

1. 鉛製柱状体と該鉛製柱状体に鋳込まれた導電金属製ナットとからなる鉛製極柱を、電槽蓋に設けた鉛製ブッシングに挿通し、両者を溶接接合する蓄電池の端子部形成方法であって、前記導電金属製ナットの外周面に、該外周面の一部を除いてフラックスを塗布し、フラックス塗布を除いた部分をも含んで前記鉛製柱状体に鋳込み、前記導電金属製ナットにフラックスを塗布していない位置で鉛製柱状体外周と前記鉛製ブッシング内周とを溶接し、鉛製極柱とブッシングとを気密に溶接することを特徴とする蓄電池の端子部形成方法。
2. 前記ナットの外周に少なくとも異径部を設け、該異径部を目安としてフラックス塗布部を選定し、選定した導電金属製ナット外周にフラックスを塗布することを特徴とする請求項１記載の蓄電池の端子部形成方法。