JP6283272B2

JP6283272B2 - ベント式鉛蓄電池用スペーサ配設電槽、ベント式鉛蓄電池およびベント式鉛蓄電池の製造方法

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Publication number: JP6283272B2
Application number: JP2014128849A
Authority: JP
Inventors: 亮太佐藤
Original assignee: Furukawa Battery Co Ltd
Current assignee: Furukawa Battery Co Ltd
Priority date: 2014-06-24
Filing date: 2014-06-24
Publication date: 2018-02-21
Anticipated expiration: 2034-06-24
Also published as: JP2016009565A

Description

本発明は、ベント式鉛蓄電池用スペーサ配設電槽、ベント式鉛蓄電池およびベント式鉛蓄電池の製造方法に関する。

従来、鉛蓄電池にはベント式と制御弁式のタイプがあり、ベント式鉛蓄電池では、電槽内に正極板と負極板とが合成樹脂製のセパレータを介して積層された極板群が収納され、極板群全体が多量の希硫酸電解液で満たされた構造を有する。また、電槽の開口部には蓋体が設けられ、蓋体には充放電中に極板から発生するガスを逃がすための孔を有する排気栓が装着されている。

ベント式鉛蓄電池と制御弁式鉛蓄電池の相違点は、前者は電解液を電槽内に極板群全体が浸漬するように満たされるのに対し、後者は電解液を極板群の正極板と負極板との間に配置される主にガラス繊維を主とするセパレータ（リテーナマット）に保持して構成される点である。

前述した特徴を持つ制御弁式鉛蓄電池は、電槽内に極板群を配設する際、それらの正極板、セパレータおよび負極板の積層方向に圧迫（加圧）された状態で収納される。このような極板群の積層方向への圧迫によって、極板群を構成する正極板の活物質の軟化による脱落を防止することができる。

他方、ベント式鉛蓄電池は前述したように電解液が電極群を収納する電槽内に十分な量で満たされること、充放電サイクルの頻度が低く、正極活物質の充放電による体積変化に伴う活物質の脱落が起こり難いこと、が挙げられる。そのため、必要により電槽と極板群との間に一対のスペーサが配設される場合はそれらの間で極板群を圧迫することなく、極板群が動かないように固定する役目を担っている。

このようなベント式鉛蓄電池は、従来、次のような方法で組立てられている。まず、矩形開口部を有する有底角筒形の電槽を用意する。また、正極板、セパレータおよび負極板を備え、正極板とセパレータと負極板とがこの順序で積層された極板群を用意する。次いで、電槽内に例えば矩形板状の一対のスペーサを所望の距離を隔てて互いに対向して配設する。電槽内の一対のスペーサ間に極板群をその積層方向が一対のスペーサの対向方向と平行するように挿入し、極板群が動かないように固定する。その後、電槽の開口部に蓋体を取付け、この蓋体の所定の位置に形成されたブッシング内に極板群の各極性の中間極柱が挿入され、またこのブッシングに対応して蓋体の上面に設けられた外部端子を足し鉛で一体に溶接する。つづいて、電解液を極板群全体が浸漬するように満たしてベント式鉛蓄電池を組立てる。蓋体には、電槽内で発生するガスを、排気栓を介して逃散させるための孔が開口されている。

しかしながら、前述したベント式鉛蓄電池の組立てにおいて、一対のスペーサ間に極板群を挿入する際、各スペーサの上端と極板群の積層方向の両側下端とが互いに干渉して極板群の当該両側下端部分の活物質が欠損して一対のスペーサ間の電槽内底面に落下し、この落下した活物質により極板群の下部で短絡する虞があった。また、極板群の端板がめくれて挿入不良となることもあった。

本発明は、ガイド治具を用いるベント式鉛蓄電池の製造工程への適用において、一対のスペーサ間への極板群の案内、および円滑な挿入を図り、かつ極板群を一対のスペーサ間に挿入した後の前記ガイド治具の取出しを容易にし、さらに極板群の両側下端部分の活物質の欠損を防止することが可能なベント式鉛蓄電池用スペーサ配設電槽を提供することを目的とする。

また本発明は、前述したスペーサ配設電槽を備え、極板群の両側下端付近の活物質の欠損を防止することが可能なベント式鉛蓄電池を提供することを目的とする。

さらに本発明は、電槽内に配設される一対のスペーサ間に極板群をガイド治具を用いて案内し、円滑な挿入を図り、かつ極板群を一対のスペーサ間に挿入した後のガイド治具の取出しを容易にし、さらに極板群の両側下端付近の活物質の欠損を防止することが可能なベント式鉛蓄電池の製造方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の第１の実施形態によると、
矩形開口部を有する有底角筒形の電槽と、
前記電槽内に所望の距離を隔てて互いに対向して配設され、対向する面を第１の面、この第１の面と反対側の面を第２の面として有する一対の板状のスペーサと
を具備し、
前記各スペーサは、前記第１の面の、前記電槽の矩形開口部側に位置する端部から前記電槽の底部に向かう端部近傍領域に凹部が形成されていることを特徴とするベント式鉛蓄電池用スペーサ配設電槽が提供される。

この構成によれば、ガイド治具を用いるベント式鉛蓄電池の製造工程への適用において、一対のスペーサ間への極板群の案内、および円滑な挿入を図り、かつ極板群を一対のスペーサ間に挿入した後の前記ガイド治具の取出しを容易にし、さらに極板群の両側下端部分の活物質の欠損を防止することができる。

また、本発明の第１の実施形態によれば、前記各スペーサは、前記第２の面に複数の突出部が当該第２の面に対して垂直方向にそれぞれ突出して設けられていることを特徴とするベント式鉛蓄電池用スペーサ配設電槽が提供される。

この構成によれば、放電容量が異なる電池に対しても、前記突出部の長さを変えることで極板群を電槽内で固定することができ、また、各放電容量に対応した幅の電槽を用意しなくて済む。

また、本発明の第１の実施形態によれば、前記各スペーサの前記第１の面の端部近傍領域に形成される凹部は、平面形状が逆凸部であることを特徴とするベント式鉛蓄電池用スペーサ配設電槽が提供される。

この構成によれば、ガイド治具を用いるベント式鉛蓄電池の製造工程への適用において、極板群を一対のスペーサ間に挿入した後、スペーサ間の極板群が動かないように固定する役目を失うことなく、前記ガイド治具の取出しを容易にすることができる。

本発明の第２の実施形態によると、
矩形開口部を有する有底角筒形の電槽と、
前記電槽内に所望の距離を隔てて互いに対向して配設され、対向する面を第１の面、この第１の面と反対側の面を第２の面として有する一対の板状のスペーサと、
正極板とセパレータと負極板とをこの順序で積層した積層構造を有し、前記一対のスペーサ間に積層方向が前記一対のスペーサの対向方向と平行になるように挿入される極板群と、
前記電槽内に前記極板群全体が浸漬するように満たされる電解液と
を具備し、
前記各スペーサは、前記第１の面の、前記電槽の矩形開口部側に位置する端部から前記電槽の底部に向かう端部近傍領域に凹部が形成されていることを特徴とするベント式鉛蓄電池が提供される。

この構成によれば、前述したスペーサ配設電槽を備え、極板群の両側下端付近の活物質の欠損を防止することができる。

本発明の第３の実施形態によると、
外側掛り部および内側掛り部を有する屈曲した板状の一対のガイド治具を用意する工程；
矩形開口部を有する有底角筒形の電槽と、正極板とセパレータと負極板とをこの順序で積層した積層構造を有する極板群とを用意する工程；
前記電槽内に板状の一対のスペーサを所望の距離を隔てて互いに対向して配設する工程、ここで対向する面を第１の面、この第１の面と反対側の面を第２の面とする；
前記一対の板状ガイド治具の前記外側掛り部を前記電槽の矩形開口部の端部から外側にそれぞれ掛け、当該ガイド治具の前記内側掛り部を各スペーサにおける前記電槽の矩形開口部側に位置する端部から各スペーサの前記第１の面に被せてそれぞれ掛けることにより、前記各スペーサを前記電槽内に立った姿勢で保持する工程；
前記極板群を前記電槽内の前記各スペーサ間に前記極板群の積層方向が前記一対のスペーサの対向方向と平行になるように、前記一対のガイド治具の内側掛り部で案内して挿入する工程；
前記各スペーサとこれらスペーサと隣接する前記極板群の両端面との間にそれぞれ位置する前記内側掛り部を引き抜いて各ガイド治具を取り外す工程；および
前記電槽内に電解液を前記極板群全体が浸漬するように満たす工程；
を含み、
前記各スペーサは、前記各ガイド治具の前記内側掛り部が被さる前記第１の面の端部近傍領域に前記内側掛り部の厚さに相当する深さを有する凹部が形成され、かつ
前記極板群を前記電槽内の前記各スペーサ間に挿入する工程において、前記各ガイド治具の前記内側掛り部の先端側を前記各スペーサの前記凹部にそれぞれ合致させることを特徴とするベント式鉛蓄電池の製造方法が提供される。

この構成によれば、電槽内に配設される一対のスペーサ間に極板群をガイド治具を用いて案内し、円滑な挿入を図り、かつ極板群を一対のスペーサ間に挿入した後のガイド治具の取出しを容易にし、さらに極板群の両側下端付近の活物質の欠損を防止することができる。

また、本発明の第３の実施形態によれば、前記スペーサは、１〜２ｍｍの厚さを有し、前記ガイド治具の前記内側掛り部は前記スペーサの厚さの半分以下で、かつ０．２〜１ｍｍの厚さを有することを特徴とするベント式鉛蓄電池の製造方法が提供される。

この構成によれば、前記スペーサの厚みを１〜２ｍｍに抑えることで、電槽と極板群との空きスペースに応じて調整が必要な場合は、突出部の長さを調整することで対応することができるので、スペーサ材料を少なくすることができる。また、スペーサの体積が少なくなることで、注入される電解液量を多くすることができる。

また、前記ガイド治具の前記内側掛り部は前記スペーサの厚さの半分以下で、かつ０．２〜１ｍｍの厚さにすることで、ガイド治具を上方に引き抜いて取外す際に内側掛り部の厚さに起因する引き抜き抵抗を受けることなく、一対のスペーサと極板群の間から円滑に引き抜いて、各ガイド治具を取り外すことができ、作業性を向上できる。

本発明によれば、ガイド治具を用いるベント式鉛蓄電池の製造工程への適用において、一対のスペーサ間への極板群の案内、および円滑な挿入を図り、かつ極板群を一対のスペーサ間に挿入した後の前記ガイド治具の取出しを容易にし、さらに極板群の両側下端部分の活物質の欠損を防止することが可能なベント式鉛蓄電池用スペーサ配設電槽を提供できる。

また本発明によれば、前述したスペーサ配設電槽を備え、極板群の両側下端部分の活物質の欠損を防止することが可能なベント式鉛蓄電池を提供できる。

さらに本発明によれば、電槽内に配設される一対のスペーサ間に極板群をガイド治具を用いて案内し、円滑な挿入を図り、かつ極板群を一対のスペーサ間に挿入した後のガイド治具の取出しを容易にし、さらに極板群の両側下端部分の活物質の欠損を防止することが可能なベント式鉛蓄電池の製造方法を提供できる。

本発明の実施形態に係るベント式鉛蓄電池用スペーサ配設電槽を示す断面図である。図１のスペーサ配設電槽に用いられるスペーサを示す図である。図１のスペーサ配設電槽の要部切欠斜視図である。図１のスペーサ配設電槽に用いてベント式鉛蓄電池を製造する工程を示す断面図である。図４に示すベント式鉛蓄電池の製造において、極板群を前記電槽内の前記各スペーサ間に挿入する工程を示す要部切欠斜視図である。スペーサ配設電槽にセットされるガイド治具の別の形態を示す要部切欠斜視図である。本発明者が試作したベント式鉛蓄電池用スペーサ配設電槽を示す断面図である。図７のスペーサ配設電槽に用いられるスペーサを示す図である。図７のスペーサ配設電槽の要部切欠斜視図である。図７のスペーサ配設電槽に用いて本発明者が試みたベント式鉛蓄電池を製造する工程を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態に係るベント式鉛蓄電池用スペーサ配設電槽を図１〜図３を参照して説明する。

図中の１は、ベント式鉛蓄電池用スペーサ配設電槽である。スペーサ配設電槽１は、矩形開口部を有する有底角筒形の電槽２を備えている。電槽２は、合成樹脂、例えばアクリルスチレン（ＡＳ）樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂またはアクリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）樹脂から作られる。

例えば、矩形板状の一対のスペーサ３ａ，３ｂは電槽２内に互いに対向して配設されている。ここで、図２の（Ａ），（Ｂ）に示すように一対のスペーサ３ａ，３ｂは、対向する面である第１の面４₁および第１の面４₁と反対側の面である第２の面４₂を有する。各スペーサ３ａ，３ｂは、第１の面４₁の、電槽２の矩形開口部側に位置する端部から電槽の底部に向かう端部近傍領域に凹部５ａ，５ｂがそれぞれ形成されている。凹部５ａ，５ｂは、後述する製造工程において、ガイド治具の内側掛け部が各スペーサ３ａ，３ｂの第１の面に被さる端部近傍領域の形状、例えば図１〜図３に示す逆凸部の形状、を有する。

各スペーサ３ａ，３ｂは、それらの対向する間に後述する極板群を挿入したとき、各スペーサ３ａ，３ｂの第１の面４₁と極板群の両側面とが当接して極板群を動かないように固定する役目をなす。このような各スペーサ３ａ，３ｂにおいて、凹部５ａ，５ｂは各スペーサ３ａ，３ｂの第１の面４₁と極板群の両側面とを当接させたとき、極板群の両側面と当接しないデッドスペースとして作用するため、各スペーサ３ａ，３ｂによる極板群の固定機能を低下させる。ただし、ベント式鉛蓄電池はデッドスペースとして凹部５ａ，５ｂが各スペーサ３ａ，３ｂの第１の面４₁に制限された面積率で形成する限り、各スペーサ３ａ，３ｂによる極板群の固定に支障とならない。

また、後述するベント式鉛蓄電池の製造時に用いるガイド治具の内側掛り部の一部は、各スペーサ３ａ，３ｂの凹部５ａ，５ｂに合致され、極板群の挿入時において案内する他に、電槽２内で各スペーサ３ａ，３ｂを支持して立った姿勢で保持する働きもする。このため、ガイド治具の内側掛り部との関係で、凹部５ａ，５ｂは電槽２の矩形開口部側に位置する各スペーサ３ａ，３ｂの端部から電槽２の底部に向けて所望長さで延出する形状を有することが好ましい。

このような各スペーサ３ａ，３ｂおよび凹部５ａ，５ｂの働きにより、凹部５ａ，５ｂはスペーサ３ａ，３ｂの第１の面４₁に前述した図１〜図３に示す逆凸部の形状でそれぞれ形成することが好ましい。すなわち、後述する図５に示すように凹部５ａ，５ｂは、電槽２の矩形開口部側に位置する端部に沿う帯状部分とこの帯状部分の一部から電槽２の底部に向かう突出部分とを有し、ガイド治具の内側掛り部を当該凹部５ａ，５ｂに合致させたとき、当該凹部５ａ，５ｂの突出部分に位置する内側掛り部の箇所は各スペーサ３ａ，３ｂを支持する働きをなす。同時に、当該凹部５ａ，５ｂの突出部分は各スペーサ３ａ，３ｂ間に極板群を挿入したときに前述したように前記極板群の固定機能を低下させるデッドスペースになる。このため、当該凹部５ａ，５ｂの突出部分は、これに合致するガイド治具の内側掛り部による各スペーサ３ａ，３ｂの支持機能を維持しつつ、その幅（図２の（Ａ）に示す‘Ｗ’）を可能な限り狭くしてデッドスペースとしての働きを抑えることが好ましい。

矩形板状の一対のスペーサ３ａ，３ｂは、１〜２ｍｍの厚さを有することが好ましい。凹部５ａ，５ｂの深さ（図２の（Ｂ）に示す‘ｄ’）は、スペーサ３ａ，３ｂの厚さの半分以下で、０．２〜１ｍｍであることが好ましい。各スペーサ３ａ，３ｂは、例えばポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、アクリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）樹脂、塩化ビニル樹脂またはゴム系のエボナイトのような樹脂から作られる。

なお、スペーサ３ａ，３ｂは、電槽１の幅と極板群１１の幅の差が小さい場合には、板状のまま１〜２ｍｍの厚さのものがそのまま用いられる。しかしながら、既存の電槽１を容量が小さい電池にも適用する場合には、収納する極板の枚数が少なくなるために極板群１の厚みが小さくなり、その空きスペースを埋めるべく、スペーサ３ａ，３ｂの電槽と対向する側面に、以下に説明する複数本の突出部６を設け、適宜その長さを調整して用いる。

複数本、例えば５本の突出部６は、スペーサ３ａ，３ｂの第２の面４₂にそれぞれ第２の面４₂に対して垂直方向に突出して設けられ、先端面は電槽２の内側面に当接される。５本の突出部６は、矩形板状の各スペーサ３ａ，３ｂの第２の面４₂の４つのコーナ部および中心部に設けられている。各突出部６は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、アクリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）樹脂、塩化ビニル樹脂またはゴム系のエボナイトのような樹脂から作られる。さらに、各突出部６は矩形体、円柱体等任意であるが、成形性および鉛蓄電池の軽量化のために円筒体であることが好ましい。各突出部６は、スペーサ３ａ，３ｂとそれぞれ一体成型して製作することができる。また、電槽２の内面と極板群１１との間の空きスペースに応じて必要な長さに切断して、調整することができる。

なお、突出部６は必要不可欠のものではない。

以上説明した本発明の実施形態に係るベント式鉛蓄電池用スペーサ配設電槽は、ベント式鉛蓄電池の組立て、製造に好適な効果を奏する。

最初に、本発明者が試作したベント式鉛蓄電池用スペーサ配設電槽を図７〜図９を参照して説明する。

図中の５１は、ベント式鉛蓄電池用スペーサ配設電槽である。スペーサ配設電槽５１は、例えばポリプロピレン樹脂から作られる矩形開口部を有する有底角筒形の電槽５２を備えている。例えば、ポリプロピレン樹脂から作られ、矩形板状の一対のスペーサ５３ａ，５３ｂは電槽５２内に互いに対向して配設されている。ここで、図８の（Ａ），（Ｂ）に示すように一対のスペーサ５３ａ，５３ｂは、極板に対向する面である第１の面５４₁および第１の面５４₁と反対側の電槽５２の内側面に対向する面である第２の面５４₂を有する。ポリプロピレン樹脂から作られた、複数本、例えば５本の突出部５５は、スペーサ５３ａ，５３ｂの第２の面５４₂にそれぞれ第２の面４₂に対して垂直方向に突出して設けられ、先端面は電槽５２の内側面に当接される。５本の突出部５５は、矩形板状の各スペーサ５３ａ，５３ｂの第２の面５４₂の４つのコーナ部および中心部に設けられている。

このようなベント式鉛蓄電池用スペーサ配設電槽を用いてベント式鉛蓄電池を組立て、製造する工程を、図１０を参照して以下に説明する。

まず、極板群６１を用意する。ここでは、極板群６１は、中央に配置した正極板６２を１枚と、正極板６２の両側に例えば抄紙からなるセパレータ６３を挟んで負極板６４，６４を２枚配置している。すなわち、極板群６１は負極板６４とセパレータ６３と正極板６２とセパレータ６３と負極板６４をこの順序で積層した積層構造を有する。正極ストラップ（図示せず）は、正極板６２のグリッド（図示せず）と一体的に上方に延出した耳部６５に接続されている。負極ストラップ６６は、２枚の負極板６４のグリッド（図示せず）と一体的に上方に延出した耳部６７に接続されている。

また、一対の板状ガイド治具７１ａ，７１ｂを用意する。図１０の（ａ）の左側に取り付けられる一方のガイド治具７１ａは、例えば厚さ１ｍｍの帯状ステンレス板をそれぞれ２か所で９０°内側に屈曲し、右側に位置する垂下された内側掛り部７２と、左側に位置する垂下された外側掛り部７３を備えている。図１０の（ａ）の右側に取り付けられる他方のガイド治具７１ｂは、例えば厚さ１ｍｍの帯状ステンレス板をそれぞれ２か所で９０°内側に屈曲し、左側に位置する垂下された内側掛り部７２と、右側に位置する垂下された外側掛り部７３を備えている。なお、各ガイド治具７１ａ，７１ｂの幅は外側掛り部７３が掛けられる電槽５２の矩形開口部の内側の辺より僅かに短い寸法を有する。

次いで、電槽５２内の左側に位置するスペーサ５３ａに対し、一方のガイド治具７１ａの外側掛り部７３を電槽５２の矩形開口部の端部から外側に掛け、かつ内側掛り部７２をスペーサ５３ａにおける電槽５２の矩形開口部側に位置する端部（上端）から当該スペーサ５３ａの第１の面５４₁に延出して掛けることにより、当該スペーサ５３ａを電槽５２内に立った姿勢で保持する。同様に、電槽５２内の右側に位置するスペーサ５３ｂに対し、他方のガイド治具７１ｂの外側掛り部７３を電槽５２の矩形開口部の端部から外側に掛け、かつ内側掛り部７２をスペーサ５３ｂにおける電槽５２の矩形開口部側に位置する端部（上端）から当該スペーサ５３ｂの第１の面５４₁に延出して掛けることにより、当該スペーサ５３ｂを電槽５２内に立った姿勢で保持する。つづいて、前記極板群６１を電槽５２の一対のスペーサ５３ａ，５３ｂ間の上方に極板群６１の積層方向が一対のスペーサ５３ａ，５３ｂの対向方向と平行になるようにセットする（図１０の（ａ）図示）。

次いで、図１０の（ｂ）に示すように極板群６１を一対のスペーサ５３ａ，５３ｂの間に向けて下降させて、挿入する。この時、一対のガイド治具７１ａ，７１ｂの内側掛り部７２を一対のスペーサ５３ａ，５３ｂの上端から各スペーサ５３ａ，５３ｂの第１の面５４₁に延出してそれぞれ掛けているため、極板群６１の挿入位置を正確に決められる。また同様な理由で、極板群６１はその積層方向の両側に位置する負極板６４，６４の外側下端が一対のガイド治具７１ａ，７１ｂの内側掛り部７２で案内されるため、前記極板群６１の負極板６４，６４の外側下端が当該一対のスペーサ５３ａ，５３ｂの上端と干渉して欠損するのを防止できる。

次いで、図１０の（ｃ）に示すように極板群６１をさらに下方に向けて挿入し、極板群６１を一対のスペーサ５３ａ，５３ｂの間にセットする。つづいて、一対のガイド治具７１ａ，７１ｂをそれぞれ矢印方向に向けて引き抜くことにより、図１０の（ｄ）に示すように一対のガイド治具７１ａ，７１ｂを電槽５２から取り外す。その後、電槽５２の矩形開口部に蓋体（図示せず）を設けて、さらに図示しないが電解液を電槽５２内に極板群６１全体が浸漬するように注いで満たし、ベント式鉛蓄電池を製造する。

しかしながら、本発明者は図７〜図９に示すベント式鉛蓄電池用スペーサ配設電槽を用いてベント式鉛蓄電池を組立て、製造する工程において、以下のような問題点があることを究明した。

すなわち、図１０の（ｂ）に示すように一対のガイド治具７１ａ，７１ｂの内側掛り部７２を一対のスペーサ５３ａ，５３ｂの上端から各スペーサ５３ａ，５３ｂの第１の面５４₁に延出して掛け、この状態で極板群６１を一対のスペーサ５３ａ，５３ｂの間に向けて下降させて、挿入する。この時、対向する一対のスペーサ５３ａ，５３ｂの間隔は一対のガイド治具７１ａ，７１ｂの内側掛り部７２の厚さ分狭くなる。極板群６１の積層方向に沿う長さは、一対のスペーサ５３ａ，５３ｂの間隔に一致させて設計されている。図１０の（ｂ）に示すように極板群６１を一対のスペーサ５３ａ，５３ｂの間に向けて下降させて、挿入する際、一対のスペーサ５３ａ，５３ｂの間隔が一対のガイド治具７１ａ，７１ｂの内側掛り部７２の厚さ分狭くなっているため、極板群６１は当該内側掛り部７２の箇所で挿入抵抗を受け、円滑な挿入作業の障害になる。

また、図１０の（ｃ）に示すように一対のガイド治具７１ａ，７１ｂの内側掛り部７２をそれぞれ上方（矢印方向）に向けて引き抜いて取外す際、一対のスペーサ５３ａ，５３ｂの第１の面５４₁と極板群６１の側面とで挟まれた一対のガイド治具７１ａ，７１ｂの内側掛り部７２には自身の厚さ分に相当する挟持力が加わる。この挟持力は、一対のガイド治具７１ａ，７１ｂの内側掛り部７２の引き抜き抵抗として働くため、一対のガイド治具７１ａ，７１ｂの円滑な取外し作業の障害になる。

したがって、図７〜図９に示すベント式鉛蓄電池用スペーサ配設電槽は、一対のガイド治具７１ａ，７１ｂを用いてベント式鉛蓄電池を製造する際、作業性を著しく低下させる。

このような問題を抱える図７〜図９に示すベント式鉛蓄電池用スペーサ配設電槽に対し、前述した図１〜図３に示す本発明の実施形態に係るベント式鉛蓄電池用スペーサ配設電槽は、作業性等を改善したベント式鉛蓄電池の製造が可能になる。以下に図４の（ａ）〜（ｄ）に示す製造工程を参照して説明する。

まず、極板群１１を用意する。ここでは極板群１１は、中央に配置した正極板１２を１枚と、正極板１２の両側に例えば抄紙からなるセパレータ１３を挟んで負極板１４，１４を２枚配置している。すなわち、極板群１１は負極板１４とセパレータ１３と正極板１２とセパレータ１３と負極板１４をこの順序で積層した積層構造を有する。正極ストラップ（図示せず）は、正極板１２のグリッド（図示せず）と一体的に上方に延出した耳部１５に接続されている。負極ストラップ１６は、２枚の負極板１４のグリッド（図示せず）と一体的に上方に延出した耳部１７に接続されている。

また、一対の板状ガイド治具２１ａ，２１ｂを用意する。図４の（ａ）の左側に取り付けられる一方のガイド治具２１ａは、例えば前述した一対のスペーサ３ａの凹部５ａの深さと等しい厚さ（０．５ｍｍ）の帯状ステンレス板を２か所で９０°内側に屈曲し、右側に位置して垂下された内側掛り部２２と、左側に位置して垂下された外側掛り部２３を備えている。内側掛り部２２は、その下端部が図５に示すようにベント式鉛蓄電池用スペーサ配設電槽１の一方のスペーサ３ａの第１の面４₁の凹部５ａと合致するように、当該凹部５ａと同じ逆凸部の平面形状を有する。図４の（ａ）の右側に取り付けられる他方のガイド治具２１ｂは、例えば前述した一対のスペーサ３ｂの凹部５ｂの深さと等しい厚さ（０．５ｍｍ）の帯状ステンレス板をそれぞれ２か所で９０°内側に屈曲し、左側に位置する垂下された内側掛り部２２と、右側に位置する垂下された外側掛り部２３が形成されている。内側掛り部２２は、その下端部が一方のガイド治具２１ａと同様に、ベント式鉛蓄電池用スペーサ配設電槽１の他方のスペーサ３ｂの第１の面４₁の凹部５ｂと合致するように、当該凹部５ｂと同じ逆凸部の平面形状を有する。なお、各ガイド治具７１ａ，７１ｂの幅は外側掛り部７３が掛けられる電槽５２の矩形開口部の内側の辺より僅かに短い寸法を有する。また、一対の板状ガイド治具２１ａ，２１ｂの対向する内側掛り部２２の表面は、極板群１１の円滑な挿入を助長するために研磨加工等により平滑にすることが好ましい。

次いで、電槽２内の左側に位置するスペーサ３ａに対し、一方のガイド治具２１ａの外側掛り部２３を電槽２の矩形開口部の端部から外側に掛け、かつ内側掛り部２２をスペーサ３ａにおける電槽２の矩形開口部側に位置する端部（上端）から当該スペーサ３ａの第１の面４₁に延出し、スペーサ３ａの第１の面４₁の凹部５ａと合致して掛ける。これにより、当該スペーサ３ａを電槽２内に立った姿勢で保持する。同様に、電槽２内の右側に位置するスペーサ３ｂに対し、他方のガイド治具２１ｂの外側掛り部２３を電槽２の矩形開口部の端部から外側に掛け、かつ内側掛り部２２をスペーサ３ｂにおける電槽２の矩形開口部側に位置する端部（上端）から当該スペーサ３ｂの第１の面４₁に延出し、スペーサ３ｂの第１の面４₁の凹部５ｂと合致して掛ける。これにより、当該スペーサ３ｂを電槽２内に立った姿勢で保持する。このように一対の板状ガイド治具２１ａ，２１ｂを電槽２および一対のスペーサ３ａ，３ｂにそれぞれ取り付ける際、一対のスペーサ３ａ，３ｂの第１の面４₁に形成した凹部５ａ，５ｂはその深さが各板状ガイド治具２１ａ，２１ｂの内側掛り部２２の厚さと等しくし、かつ内側掛り部２２の下部形状を凹部５ａ，５ｂと等しくすることにより、内側掛り部２２が一対のスペーサ３ａ，３ｂの第１の面４₁に被さった個所でその厚さ分突出することなく、内側掛り部２２の同箇所での対向する面は各スペーサ３ａ，３ｂの対向する面、つまり第１の面４₁と面一になる。つづいて、前記極板群１１を電槽２の一対のスペーサ３ａ，３ｂ間の上方に極板群１の積層方向が一対のスペーサ３ａ，３ｂの対向方向と平行になるようにセットする（図４の（ａ）図示）。

次いで、図４の（ｂ）に示すように極板群１１を一対のスペーサ３ａ，３ｂの間に向けて下降させて、挿入する。この時、一対のガイド治具２１ａ，２１ｂの内側掛り部２２が一対のスペーサ３ａ，３ｂの上端から各スペーサ３ａ，３ｂの第１の面４₁に延出して掛けているため、極板群２１の挿入位置を正確に決めることができる。また同様な理由で、極板群１１はその積層方向の両側に位置する負極板１４，１４の外側下端が一対のガイド治具２１ａ，２１ｂの内側掛り部２２で案内されるため、前記極板群１１の負極板１４，１４の外側下端の活物質が当該一対のスペーサ３ａ，３ｂの上端と干渉して欠損するのを防止できる。

次いで、図４の（ｃ）に示すように極板群１１をさらに下方に向けて挿入し、極板群１１を一対のスペーサ３ａ，３ｂの間にセットする。つづいて、一対のガイド治具２１ａ，２１ｂをそれぞれ矢印方向に向けて引き抜くことにより、図４の（ｄ）に示すように一対のガイド治具２１ａ，２１ｂを電槽２から取り外す。その後、電槽２の矩形開口部に蓋体（図示せず）を設けて、さらに図示しないが電解液を電槽２内に極板群１１全体が浸漬するように注いで満たし、ベント式鉛蓄電池を製造する。

以上、ベント式鉛蓄電池の製造において図１〜図３に示す本発明の実施形態に係るベント式鉛蓄電池用スペーサ配設電槽を用いることによって、次のような効果を奏する。

（１）極板群１１を一対のスペーサ３ａ，３ｂ間に挿入する、初期挿入時の位置決めを正確にできる。

（２）極板群１１を一対のスペーサ３ａ，３ｂ間に挿入する際、各スペーサ３ａ，３ｂの第１の面４₁側にそれぞれ位置する極板群１１の負極板１４，１４の外側下端の活物質が各スペーサ３ａ，３ｂの上端と干渉して欠損するのを防止できる。

（３）図４の（ｂ）に示すように極板群１１を一対のスペーサ３ａ，３ｂの間に向けて下降させて、挿入する際、一対のスペーサ３ａ，３ｂの第１の面４₁に形成した凹部５ａ，５ｂはその深さが各板状ガイド治具２１ａ，２１ｂの内側掛り部２２の厚さと等しくし、かつ内側掛り部２２の下部形状を凹部５ａ，５ｂと等しくすることにより、内側掛り部２２が一対のスペーサ３ａ，３ｂの第１の面４₁に被さった個所でその厚さ分突出することなく、内側掛り部２２の同箇所での対向する面は各スペーサ３ａ，３ｂの対向する面、つまり第１の面４₁と面一にしているため、極板群１１は内側掛り部２２の箇所で挿入抵抗を受けることなく、円滑に一対のスペーサ３ａ，３ｂの間に挿入でき、作業性を向上できる。

（４）また、図４の（ｃ）に示すように一対のガイド治具２１ａ，２１ｂの内側掛り部２２をそれぞれ上方（矢印方向）に向けて引き抜いて取外す際、一対のスペーサ３ａ，３ｂの第１の面４₁と極板群１１の側面とで挟まれた一対のガイド治具２１ａ，２１ｂの内側掛り部２２は前記（３）で説明したように一対のスペーサ３ａ，３ｂの第１の面４₁とそれぞれ面一であるため、内側掛り部２２の厚さに起因する引き抜き抵抗を受けることなく、一対のスペーサ３ａ，３ｂの第１の面４₁と極板群１１の両側側面の間から円滑に引き抜いて、各ガイド治具２１ａ，２１ｂを取り外すことができ、作業性を向上できる。

また、本発明の実施形態に係るベント式鉛蓄電池用スペーサ配設電槽を備えたベント式鉛蓄電池は図４の（ｄ）に示す構造を有する（電解液と蓋体は省略）。

すなわち、スペーサ配設電槽１は前述した図１〜図３に示すように矩形開口部を有する有底角筒形の電槽２を備えている。矩形板状の一対のスペーサ３ａ，３ｂは電槽２内に互いに対向して配設されている。一対のスペーサ３ａ，３ｂは、対向する面である第１の面４₁および第１の面４₁と反対側の面である第２の面４₂を有する。各スペーサ３ａ，３ｂは、第１の面４₁の、上端から電槽２の底部に向かう端部近傍領域に凹部５ａ，５ｂがそれぞれ形成されている。凹部５ａ，５ｂは、ガイド治具の内側掛け部が各スペーサ３ａ，３ｂの第１の面に被さる端部近傍領域の形状、例えば逆凸部の形状、を有する。円筒形状を有する複数本、例えば５本の突出部６は、スペーサ３ａ，３ｂの第２の面４₂にそれぞれ第２の面４₂に対して垂直方向に突出して設けられている。

前述した極板群１１は、電槽２内の対向する一対のスペーサ３ａ，３ｂ間に電極群１１の積層方向が各スペーサ３ａ，３ｂの対向方向と平行になるように挿入（収納）されている。電解液は、電槽２内に極板群１１全体が浸漬するように満たされている。

このようなベント式鉛蓄電池において、電槽２内の対向する一対のスペーサ３ａ，３ｂ間に極板群１１を挿入することにより、各スペーサ３ａ，３ｂの第２の面４₂に設けられた複数の突出部６の先端が電槽２の側壁内面に当接し、その反作用として各スペーサ３ａ，３ｂがそれらの間に挿入した極板群１１の積層方向に向かう力が働くため、極板群１１を動くことなく固定できる。

また、各スペーサ３ａ，３ｂの上端から電槽２の底部に向かう、第１の面４₁の端部近傍領域に凹部５ａ，５ｂを形成した場合、凹部５ａ，５ｂは各スペーサ３ａ，３ｂ間に極板群１１を挿入したときに、極板群１１の両側側面と当接しないデッドスペースとして作用し、各スペーサ３ａ，３ｂによる極板群１１の固定機能を低下させるが、ベント式鉛蓄電池はデッドスペースとして凹部５ａ，５ｂを各スペーサ３ａ，３ｂの第１の面４₁に制限された面積率で形成すれば、背景技術で説明したように制御弁式鉛蓄電池に比べて重大な欠陥とならない。

なお、本発明の実施形態では製造工程時に使用される一対のガイド治具は、図４の（ａ）および図５に示すように帯状ステンレス板を２か所で９０°内側に屈曲した構造を有するが、これに限定されない。例えば、図６に示すように帯状ステンレス板を断面逆Ｕ字方に屈曲し、一端側に内側掛り部２２と、他端側に外側掛り部２３を備えた一対のガイド治具２１ａ’（２１ｂ’）を用いてもよい。

１…ベント式鉛蓄電池用スペーサ配設電槽、２…電槽、３ａ，３ｂ…一対のスペーサ、４₁…第１の面、４₂…第２の面、５ａ，５ｂ…凹部、６…突出部、１１…極板群、２１ａ，２１ｂ、２１ａ’（２１ｂ’）…一対の板状ガイド治具、２２…内側掛り部、２３…外側掛り部

Claims

矩形開口部を有する有底角筒形の電槽と、
前記電槽内に所望の距離を隔てて互いに対向して配設され、対向する面を第１の面、この第１の面と反対側の面を第２の面として有する一対の板状のスペーサと、
正極板とセパレータと負極板とをこの順序で積層した積層構造を有し、前記一対のスペーサ間に積層方向が前記一対のスペーサの対向方向と平行になるように挿入される極板群と、
前記電槽内に前記極板群全体が浸漬するように満たされる電解液と
を具備し、
前記各スペーサは、前記第１の面の、前記電槽の矩形開口部側に位置する端部から前記電槽の底部に向かう端部近傍領域に凹部が形成されていることを特徴とするベント式鉛蓄電池。
前記各スペーサの前記第１の面の端部近傍領域に形成される凹部は、平面形状が逆凸部であることを特徴とする請求項１記載のベント式鉛蓄電池。
外側掛り部および内側掛り部を有する屈曲した板状の一対のガイド治具を用意する工程；
矩形開口部を有する有底角筒形の電槽と、正極板とセパレータと負極板とをこの順序で積層した積層構造を有する極板群とを用意する工程；
前記電槽内に板状の一対のスペーサを所望の距離を隔てて互いに対向して配設する工程、ここで対向する面を第１の面、この第１の面と反対側の面を第２の面とする；
前記一対の板状ガイド治具の前記外側掛り部を前記電槽の矩形開口部の端部から外側にそれぞれ掛け、当該ガイド治具の前記内側掛り部を各スペーサにおける前記電槽の矩形開口部側に位置する端部から各スペーサの前記第１の面に被せてそれぞれ掛けることにより、前記各スペーサを前記電槽内に立った姿勢で保持する工程；
前記極板群を前記電槽内の前記各スペーサ間に前記極板群の積層方向が前記一対のスペーサの対向方向と平行になるように、前記一対のガイド治具の内側掛り部で案内して挿入する工程；
前記各スペーサとこれらスペーサと隣接する前記極板群の両端面との間にそれぞれ位置する前記内側掛り部を引き抜いて各ガイド治具を取り外す工程；および
前記電槽内に電解液を前記極板群全体が浸漬するように満たす工程；
を含み、
前記各スペーサは、前記各ガイド治具の前記内側掛り部が被さる前記第１の面の端部近傍領域に前記内側掛り部の厚さに相当する深さを有する凹部が形成され、かつ
前記極板群を前記電槽内の前記各スペーサ間に挿入する工程において、前記各ガイド治具の前記内側掛り部の先端側を前記各スペーサの前記凹部にそれぞれ合致させることを特徴とするベント式鉛蓄電池の製造方法。
前記スペーサは、１〜２ｍｍの厚さを有し、前記ガイド治具の前記内側掛り部は前記スペーサの厚さの半分以下で、かつ０．２〜１ｍｍの厚さを有することを特徴とする請求項３記載のベント式鉛蓄電池の製造方法。