JP6235333B2 - 鉛蓄電池 - Google Patents

Description

本発明は、電槽蓋を備える鉛蓄電池に関する。

一般に、電槽と電槽蓋とを備え、この電槽蓋の上面に設けられた凹部に、極柱が貫通する極柱貫通孔が形成されたモノブロックタイプの鉛蓄電池が知られている。この種の鉛蓄電池では、極柱は極柱貫通孔を貫通して凹部内に突出し、この極柱の上部に接続端子の基端を電気的に接続させると共に、接続端子の先端を凹部から露出した状態で凹部内に接着剤を充填して端子部が形成されている（例えば、特許文献１参照）。これにより、接着剤で極柱と極柱貫通孔との隙間を封止することができ、端子部における液漏れを防止している。

特開平７−５７７１９号公報

ところで、近年、小型制御弁式の鉛蓄電池は、屋外や高温のボックス内等の劣悪な環境下に配置されることが多い。このような環境下では、凹部内に接着剤を充填した構成であっても、染み上がりによる液漏れが生じる場合があり、端子部の封止構造の信頼性向上が要求されている。
このため、電槽蓋の裏面側には、凹部に対応して該裏面側に突出する突部の周囲に、この突部を囲む周壁を設け、この周壁内に熱硬化性の接着剤を充填・固化させることで電解液の染み上がりを防止する構成が想定される。
しかし、モノブロックタイプの鉛蓄電池では、外形寸法の制約により、電槽内に区分けされた複数のセル室のうち、端子部近傍のセル室は電槽蓋の上面にまで及ぶため、セル内の電解液が電槽蓋の裏面側の接着剤に接近する。さらに、電解液の液漏れを防止するために接着剤が充填される周壁内空間の体積は大きくなる傾向にある。従って、この空間に多量の接着剤が充填された場合、硬化時に多量の接着剤が発する熱により、電槽蓋の端子部近傍の樹脂が変形し、外観不良が発生するおそれがあった。
本発明の目的は、上記した課題を解決するものであり、端子部の液漏れを防止しつつ、電槽蓋の変形を抑制することができる鉛蓄電池を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、電槽蓋の上面に設けられた凹部に極柱が貫通する極柱貫通孔が形成された鉛蓄電池において、前記電槽蓋の裏面には、前記凹部に対応して該裏面側に突出する突部と、この突部を囲む周壁と、前記周壁内に充填されて前記極柱を固着する接着剤とを備えると共に、前記突部と前記周壁とを連結する連結片を設けたことを特徴とする。

この構成において、前記突部の側面と該側面に対向する周壁との間には、複数の前記連結片が相互に略平行に配置されても良い。また、前記連結片は、前記突部の隣接する２つ側面の間の角部と、該側面にそれぞれ対向する周壁の間の角部とを連結しても良い。

また、前記連結片は、前記突部の高さと同一の高さに形成されても良い。また、前記電槽蓋は、前記上面に高さ方向に低く形成された低段部を備え、前記凹部は前記低段部に形成されても良い。また、前記極柱貫通孔を貫通して前記凹部内に突出した前記極柱の上部に、端子の一端が電気的に接続され、前記端子の他端が前記凹部から露出した状態で該凹部内に接着剤が充填されても良い。

本発明によれば、電槽蓋の裏面には、凹部に対応して該裏面側に突出する突部と、この突部を囲む周壁と、周壁内に充填されて極柱を固着する接着剤とを備えるため、この接着剤が電槽蓋の裏面側から極柱と極柱貫通孔との隙間を塞ぐことにより、端子部の液漏れを防止することができる。また、突部と周壁とを連結する連結片を設けたため、これら突部及び周壁の強度が向上するとともに、周壁内に充填される接着剤量が低減され、電槽蓋の変形を抑制できる。

鉛蓄電池の外観斜視図である。 電槽蓋の上面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 図２のＢ−Ｂ断面図である。 電槽蓋を裏面側から見た図であり、突部と周壁とを連結する連結片の配置態様を示す図である。 実施例２にかかる連結片の配置態様を示す図である。 図６のＣ−Ｃ断面図である。 実施例３にかかる連結片の配置態様を示す図である。 図８のＤ−Ｄ断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る鉛蓄電池について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る鉛蓄電池の外観斜視図である。この鉛蓄電池１０は、小型の制御弁式鉛蓄電池であり、合成樹脂材料（例えば、ポリプロピレンやＡＢＳ樹脂）でそれぞれ形成された電槽１と電槽蓋３とを備える。電槽１は、上面が開口した中空の直方体形状をなし、この上面の開口に電槽蓋３が溶着又は接着されている。
電槽１の内部は隔壁（不図示）により複数（例えば６つ）のセル室（不図示）に区画形成され、各セル室には電解液（希硫酸）が注液されるとともに極板群（不図示）が挿入されている。極板群は、複数の正極板と複数の負極板とを備え、これら正極板と負極板とをセパレータを介して交互に積層して形成される。正極板及び負極板は、それぞれ同極性の極板の耳部同士をストラップにより直列に連結される。各ストラップには、それぞれ正極柱及び負極柱が設けられ、各極柱が電槽蓋３に形成される端子１２（正極端子、負極端子）に接続されている。

電槽蓋３は、略矩形に形成された上面部（上面）３１と、この上面部３１の周縁部から下方に延びる側面部３２とを備え、裏面が開口したトレー形状に形成されている。
電槽蓋３の上面部３１の略中央には、図２に示すように、この上面部３１の表面よりも低い凹部３３が形成され、この凹部３３には、各セル室に対応して設けられた注液口を兼ねる排気口３４が設けられている。これら排気口３４には、それぞれ極板群から発生したガスを外部に排出する排気弁（不図示）が取り付けられている。また、電槽蓋３の上面部３１には、上記した凹部３３に配置されて排気口３４及び排気弁を覆う上蓋３５（図１）が設けられている。この上蓋３５は、電槽蓋３の上面部３１の表面と面一に設けられる。

また、上面部３１の正面側の両角部には、上面部３１の表面よりも高さ方向に低い低段部１１，１１が形成されている。低段部１１には、図２に示すように、それぞれ下方（内側）に向けて窪んだ凹部３６が設けられ、これら凹部３６の底面には、極柱が貫通する極柱貫通孔３７が形成されている。
凹部３６には、極柱に接続された端子１２（正極端子、負極端子）の先端が凹部３６から露出した状態で接着剤３８が充填され、これにより鉛蓄電池１０の端子部１４（図１）が形成される。

次に、端子部１４の構成について説明する。
図３は、図２のＡ−Ａ断面図であり、図４は、図２のＢ−Ｂ断面図である。
端子部１４は、図３及び図４に示すように、極柱２０を備え、この極柱２０は凹部３６の底面に設けられた極柱貫通孔３７を貫通して、該極柱２０の先端２０Ａが凹部３６内に延在している。極柱２０の先端２０Ａには、略Ｌ字形状に曲げ形成された端子１２の基端部（一端）１２Ａが導通可能に連結されている。具体的には、基端部１２Ａには、孔部１２Ｂが設けられ、この孔部１２Ｂに極柱２０の先端２０Ａが挿し込まれて溶接等によって固着されている。端子１２の先端（他端）１２Ｃは、上方に延びて凹部３６の外側に露出する。端子１２の先端１２Ｃが凹部３６の外側に露出した状態で、凹部３６内に熱硬化性の接着剤（例えば、エポキシ系接着剤）が充填・固化される。これにより、接着剤で極柱２０と極柱貫通孔３７との隙間を封止することができ、端子部１４における液漏れを防止している。

また、本実施形態のようなモノブロックタイプの鉛蓄電池１０では、近年、屋外や高温のボックス内等の劣悪な環境下に配置されることが多い。このような環境下では、凹部３６内に接着剤３８を充填した構成であっても、染み上がりによる液漏れが生じる場合があり、端子部１４の封止構造の信頼性向上が要求されている。
このため、本実施形態では、電槽蓋３は、この電槽蓋３の内面（裏面）に、凹部３６に対応して該内面側に突出する突部４０と、この突部４０を囲むように配置される壁部（周壁）４１と、この壁部４１と側面部（周壁）３２とで形成された充填部空間（周壁内）４２内に充填されて極柱２０を固着する接着剤４３とを備える。この接着剤４３は、熱硬化性の接着剤（例えば、エポキシ系接着剤）であり、電槽蓋３の内面側から、極柱２０と極柱貫通孔３７との隙間、及び、極柱２０を固着することにより、端子部１４の封止構造をより一層向上することができる。
ここで、本実施形態では、突部４０は、内面側に延びる壁部４１と側面部３２とで囲まれる構成となっているため、これら壁部４１及び側面部３２が周壁として機能する。

上記した構成によれば、電槽蓋３の内面側から、極柱２０と極柱貫通孔３７との隙間が封止されることにより、端子部１４における液漏れが効果的に防止される。
この構成では、特に、電解液の液漏れを防止するために接着剤が充填される充填部空間４２の体積は大きくなる傾向にある。従って、この空間に多量接着剤が充填された場合、硬化時に多量の接着剤が発する熱により、電槽蓋３の端子部１４近傍の領域４４（図２）で樹脂が変形し、鉛蓄電池１０の外観不良が発生するおそれがあった。

このため、本構成では、図５に示すように、突部４０と壁部４１との間にこれらを連結する連結片４５を設けている。この連結片４５を設けることにより、突部４０と壁部４１の強度が向上する。更には、充填部空間４２内に充填される接着剤４３の量が低減される。これにより、接着剤４３が硬化時に発生する熱量が低減するため、電槽蓋３の端子部１４近傍での樹脂の変形が抑えられ、鉛蓄電池１０の外観不良が防止される。

次に、実施例について説明する。
［実施例１］
実施例１では、電槽蓋３は、図５に示すように、突部４０と壁部４１とを連結する連結片４５を複数備え、これら複数の連結片４５は、突部４０の側面４０Ａと該側面４０Ａに対向する壁部４１との間に、相互に略平行に配置されている。また、壁部４１と突部４０とが対向しないよい領域では、連結片４５は、該壁部４１とこの壁部４１に対向する側面部３２の内面との間を連結している。
この実施例１では、連結片４５の厚みは、壁部４１の厚みよりもわずか（０．５ｍｍ）厚く形成されており、連結片４５の高さは突部４０の高さと略同一に形成されている。このため、連結片４５が充填部空間４２に配置されるストラップ等の部材と干渉することを防止できる。
電槽蓋３は、一般に射出成型によって形成される。上記したような連結片４５を互いに略平行に配置する構成では、射出成型した後に、電槽蓋３を容易に型抜きすることができるため、電槽蓋３の作成を容易に行うことができる。

［実施例２］
実施例２では、電槽蓋３は、図６に示すように、突部４０の隣接する２つ側面の間の角部４０Ｂと、該側面にそれぞれ対向する壁部４１の間の角部４１Ａとを連結する連結片１４５を備える。この連結片１４５の厚みは、実施例１の連結片４５と同様に、壁部４１の厚みよりもわずか（０．５ｍｍ）厚く形成されている。
また、連結片１４５は、突部４０の角部４０Ｂに連結される一端側の高さが該突部４０の高さと略同一に形成されている。この連結片１４５は、図７に示すように、一端側から壁部４１の角部４１Ａ側に連結される他端側に向けて傾斜角度θで徐々に高さを高くするように形成され、傾斜角度θは３０度に設定されている。この傾斜角度θは、０度以上３０度以下の範囲で適宜変更しても良い。
この実施例２では、連結片１４５は、突部４０の隣接する２つ側面の間の角部４０Ｂと、該側面にそれぞれ対向する壁部４１の間の角部４１Ａとを連結するため、電槽蓋３の端子部１４近傍の領域４４（図２）の変形を効果的に抑えることができる。
また、実施例２では、連結片１４５は、一端側から壁部４１の角部４１Ａ側に連結される他端側に向けて傾斜角度θで徐々に高くなるため、充填部空間４２に配置されるストラップ等の部材と干渉することを防止できる。さらに、突部４０と壁部４１との連結強度を高めることができるため、連結片を多数設けなくとも電槽蓋３の変形を抑えることができ、該電槽蓋３の構成の簡素化を図ることができる。

［実施例３］
実施例３では、電槽蓋３は、図８に示すように、突部４０の側面４０Ａと該側面４０Ａに対向する壁部４１との間に配置される複数の連結片２４５と、突部４０の隣接する２つ側面の間の角部４０Ｂと、該側面にそれぞれ対向する壁部４１の間の角部４１Ａとを連結する連結片２４６とを備える。
連結片２４５、２４６の厚みは、実施例１の連結片４５と同様に、壁部４１の厚みよりもわずか（０．５ｍｍ）厚く形成されている。
また、連結片２４６は、突部４０の角部４０Ｂに連結される一端側の高さが該突部４０の高さと略同一に形成されている。この連結片２４６は、図９に示すように、一端側から壁部４１の角部４１Ａ側に連結される他端側に向けて傾斜角度θで徐々に高さを高くするように形成され、傾斜角度θは３０度に設定されている。この傾斜角度θは、０度以上３０度以下の範囲で適宜変更しても良い。
また、実施例３では、突部４０の側面４０Ａと該側面４０Ａに対向する壁部４１との間に配置される連結片２４５を、互いに略平行に設けることで、電槽蓋３の容易な型抜きを実現している。
この構成では、実施例１と実施例２との双方の構成を備えるため、電槽蓋３の変形を確実に抑えることができる。

次に、これら実施例１〜３の電槽蓋３における接着剤固化後の変形を実際に測定した。この測定にあたり、連結片を設けていない従来の構成、実施例１〜３をそれぞれ１５０個製作し、これらに極柱２０を配置するとともに、充填部空間４２内にエポキシ系接着剤を充填した。そして、接着剤の固化後の電槽蓋３の変形を目視により測定した。
この測定では、電槽蓋３の端子部１４近傍の領域４４における外側への変形をプラス側変形、内側への変形をマイナス側変形とした。

この表１によれば、実施例１〜３のいずれにおいても、従来例に比べて、変形が認められた数が約１／３以下となっている。
このように、突部４０と壁部４１とを連結する連結片４５，１４５，２４５，２４６を設けることにより、電槽蓋３の端子部１４近傍の領域４４（図２）の変形を抑えることができる。特に、実施例３の構成では、接着剤による熱変形の発生を確実に防止することができる。

以上、説明したように、本実施の形態によれば、電槽蓋３の上面に設けられた凹部３６に、極柱２０が貫通する極柱貫通孔３７が形成された鉛蓄電池１０において、電槽蓋３の裏面には、凹部３６に対応して該裏面側に突出する突部４０と、この突部４０を囲む壁部４１と、壁部４１により形成される充填部空間４２内に充填されて極柱２０を固着する接着剤４３とを備えるため、接着剤４３が電槽蓋３の裏面側から極柱２０と極柱貫通孔３７との隙間を塞ぐことにより、端子部１４の液漏れを防止することができる。また、突部４０と壁部４１とを連結する連結片４５を設けたため、これら突部４０及び壁部４１の強度が向上するとともに、充填部空間４２に充填される接着剤４３の量が低減され、電槽蓋３の変形を抑制できる。

また、本実施形態によれば、突部４０の側面４０Ａと該側面４０Ａに対向する壁部４１との間には、複数の連結片４５が相互に略平行に配置されているため、射出成型した後に、電槽蓋３を容易に型抜きすることができるため、電槽蓋３の作成を容易に行うことができる。

また、本実施形態によれば、連結片１４５は、突部４０の隣接する２つ側面４０Ａ，４０Ａの間の角部４０Ｂと、該側面４０Ａ，４０Ａにそれぞれ対向する壁部４１，４１の間の角部４１Ａとを連結するため、電槽蓋３の端子部１４近傍の領域４４に多く散見される該領域４４における変形を効果的に抑えることができる。

また、本実施形態によれば、連結片４５は、突部４０の高さと略同一の高さに形成されているため、該連結片４５が充填部空間４２に配置されるストラップ等の部材と干渉することを防止できる。

また、極柱貫通孔３７を貫通して凹部３６内に突出した極柱２０の上部に、端子１２の基端部１２Ａが電気的に接続され、端子１２の先端１２Ｃが凹部３６から露出した状態で該凹部３６内に接着剤３８が充填されているため、接着剤３８で極柱２０と極柱貫通孔３７との隙間を封止することができ、端子部１４における液漏れを確実に防止できる。

なお、上記した実施形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。

１ 電槽
３ 電槽蓋
１０ 鉛蓄電池
１１ 低段部
１２ 端子
１２Ａ 基端部（一端）
１２Ｂ 孔部
１２Ｃ 先端（他端）
１４ 端子部
２０ 極柱
２０Ａ 先端
３１ 上面部（上面）
３２ 側面部（周壁）
３４ 排気口
３５ 上蓋
３６ 凹部
３７ 極柱貫通孔
３８ 接着剤
４０ 突部
４０Ａ 側面
４０Ｂ 角部
４１ 壁部（周壁）
４１Ａ 角部
４２ 充填部空間（周壁内）
４３ 接着剤
４５、１４５、２４５、２４６ 連結片

Claims (6)

1. 電槽蓋の上面に設けられた凹部に、極柱が貫通する極柱貫通孔が形成された鉛蓄電池において、
   前記電槽蓋の裏面には、前記凹部に対応して該裏面側に突出する突部と、この突部を囲む周壁と、前記周壁内に充填されて前記極柱を固着する接着剤とを備えると共に、前記突部と前記周壁とを連結する連結片を設けたことを特徴とする鉛蓄電池。
2. 前記突部の側面と該側面に対向する周壁との間には、複数の前記連結片が相互に略平行に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の鉛蓄電池。
3. 前記連結片は、前記突部の隣接する２つ側面の間の角部と、該側面にそれぞれ対向する周壁の間の角部とを連結することを特徴とする請求項１または２に記載の鉛蓄電池。
4. 前記連結片は、前記突部の高さと同一の高さに形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の鉛蓄電池。
5. 前記電槽蓋は、前記上面に高さ方向に低く形成された低段部を備え、前記凹部は前記低段部に形成されたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の鉛蓄電池。
6. 前記極柱貫通孔を貫通して前記凹部内に突出した前記極柱の上部に、端子の一端が電気的に接続され、前記端子の他端が前記凹部から露出した状態で該凹部内に接着剤が充填されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の鉛蓄電池。

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