JP7091905B2 - 鉛蓄電池 - Google Patents

Description

本明細書に開示される技術は、鉛蓄電池に関する。

鉛蓄電池は、例えば、自動車等の車両に搭載され、車両の動力源や車両に搭載された電装品への電力供給源として利用される。このような鉛蓄電池は、開口部を有し、内部に所定の方向に並ぶ複数のセル室が形成された電槽と、該電槽の開口部に接合された蓋と、各セル室内に配置された極板群とを備える。このような鉛蓄電池の中には、各セル室に電解液を補充するための複数の液口栓が設けられているものがある。各液口栓には、各セル室に連通し、鉛蓄電池の充電時に各セル室内の極板で発生したガス（酸素ガスや水素ガス）を鉛蓄電池の外部に排出する排気孔が形成されていることが一般的である。

鉛蓄電池では、電解液中の水分が減少する現象（以下、「減液」という）が発生することがある。この減液の発生原因としては、例えば、次のことが考えられる。鉛蓄電池は、例えばエンジンルームなどの高温環境下で使用されると、電解液中の水分の一部が蒸発して発生した水蒸気が液口栓の排気孔を介してセル室の外部に放出されたり、電解液がミスト状になって液口栓の排気孔を介してセル室の外部に放出されたりする。これにより、各セル室において減液が発生する。減液が発生すると、電池容量の低下や極板群に接続された集電体の腐食等の問題が生じるおそれがある。

そこで、従来から、減液抑制のために、複数の液口栓の排気孔を覆うように蓋上にシートが配置された鉛蓄電池が知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来の鉛蓄電池では、シートにおける蓋との対向面は、複数の液口栓の排気孔の全てに対向するとともにシートにおける上記所定の方向の両端まで延びている一体の非接合領域と、非接合領域の周囲のうちのシートにおける両端を除く部分に位置して蓋に接合される接合領域とを含んでいる。すなわち、従来の鉛蓄電池では、各液口栓の排気孔からのガスを外部に放出するため、シートにおける両端は、蓋に接合されておらず、開放されている。

特開２００８－７１６９２号公報

一般的に、複数の液口栓が設けられた鉛蓄電池では、複数のセル室のうち、減液量が最も多いセル室における電解液の液量によって鉛蓄電池全体の寿命が定まる。このため、各セル室内の電解液の有効利用の観点から、セル室間における減液量のバラツキを抑制することが好ましい。ところが、上述の従来の鉛蓄電池では、シートにおける両端が開放されており、電解液から発生した水蒸気が、ガスとともに、シートにおける両端のそれぞれから外部に放出される。このため、シートにおける両端のそれぞれの近傍に位置する２つのセル室において、減液量が特に多く、また、セル室間における減液量のバラツキを抑制できないという問題が生じるおそれがある。

本明細書では、セル室間における液量のバラツキを抑制することが可能な技術を開示する。

本明細書に開示される鉛蓄電池は、鉛蓄電池であって、第１の方向に並ぶ複数の収容室が形成されるとともに前記複数の収容室のそれぞれに連通する複数の貫通孔が形成された筐体と、前記複数の収容室内のそれぞれに配置された正極および負極と、前記筐体に形成された前記複数の貫通孔のそれぞれに装着され、互いに異なる前記収容室に連通する連通孔が形成された複数の液口栓と、前記筐体の表面上に配置された一体のシートと、を備え、前記シートの前記筐体に対向する対向面は、前記筐体に接合されていない一体の非接合領域であって、少なくとも、前記複数の液口栓の前記連通孔の全てに対向している前記非接合領域と、前記筐体に接合されている一体の接合領域であって、少なくとも、前記筐体の前記第１の方向の一方側の第１の端から１つ目の前記連通孔より前記第１の方向の他方側において、前記非接合領域の周囲を全長にわたって囲んでいる前記接合領域と、を含んでおり、前記非接合領域の一部分は、前記対向面のうちの前記接合領域とは異なる位置において前記シートの縁部まで延びている。

本発明の第１実施形態における鉛蓄電池１００の外観構成を示す斜視図である。 鉛蓄電池１００のＸＹ平面構成を示す説明図である。 図２のＩＩＩ－ＩＩＩの位置における鉛蓄電池１００のＹＺ断面構成を示す説明図である。 サンプル１～３の性能評価の結果を示す説明図である。 サンプル４，５の性能評価の結果を示す説明図である。 本発明の第２実施形態における鉛蓄電池５００の平面構成を示す説明図である。

本明細書に開示される技術は、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本明細書に開示される鉛蓄電池は、鉛蓄電池であって、第１の方向に並ぶ複数の収容室が形成されるとともに前記複数の収容室のそれぞれに連通する複数の貫通孔が形成された筐体と、前記複数の収容室内のそれぞれに配置された正極および負極と、前記筐体に形成された前記複数の貫通孔のそれぞれに装着され、互いに異なる前記収容室に連通する連通孔が形成された複数の液口栓と、前記筐体の表面上に配置された一体のシートと、を備え、前記シートの前記筐体に対向する対向面は、前記筐体に接合されていない一体の非接合領域であって、少なくとも、前記複数の液口栓の前記連通孔の全てに対向している前記非接合領域と、前記筐体に接合されている一体の接合領域であって、少なくとも、前記筐体の前記第１の方向の一方側の第１の端から１つ目の前記連通孔より前記第１の方向の他方側において、前記非接合領域の周囲を全長にわたって囲んでいる前記接合領域と、を含んでおり、前記非接合領域の一部分は、前記対向面のうちの前記接合領域とは異なる位置において前記シートの縁部まで延びている。

本鉛蓄電池では、シートの対向面は、非接合領域と接合領域とを含んでいる。非接合領域は、筐体に接合されていない一体の領域であって、少なくとも、複数の液口栓の連通孔の全てに対向している領域である。接合領域は、筐体に接合されている一体の領域であって、少なくとも、複数の収容室が並ぶ並び方向（第１の方向）の一方側の第１の端から１つ目の連通孔より並び方向の他方側において、非接合領域の周囲を全長にわたって囲んでいる領域である。また、非接合領域の一部分は、シートの対向面のうちの接合領域とは異なる位置においてシートの縁部まで延びている。すなわち、本鉛蓄電池では、シートにおける並び方向の一方側の縁部は開放されているが、他方側の縁部は閉塞されている。ここで、このよう構成では、シートにおける両縁部が開放された従来の鉛蓄電池に比べて、並び方向の一方側に位置する連通孔からシートの開放された縁部までの排気経路の長さと、並び方向の他方側に位置する連通孔からシートの開放された縁部までの排気経路の長さとの差が大きいため、セル室間における減液量のバラツキが大きくなるとも考えられる。しかし、本発明者らが鋭意検討した結果、セル室間における減液量のバラツキの要因は、各セル室の連通孔からシートの開放された縁部までの排出距離だけに限られないことを突き止めた。本発明者らは、シートにおける一方側の縁部が開放され、他方側が閉塞された構成では、シートにおける両縁部が開放された従来の鉛蓄電池に比べて、セル室間における液量のバラツキを抑制できることを初めて知見した。そこで、本鉛蓄電池によれば、上述したように、シートにおける一方側の縁部が開放され、他方側が閉塞された構成とすることにより、セル室間における液量のバラツキを抑制することができる。

（２）上記鉛蓄電池において、前記第１の方向に間隔をあけて配置された正極端子と負極端子とをさらに備え、前記負極端子が前記第１の方向の前記一方側に配置され、前記正極端子が前記第１の方向の前記他方側に配置されている構成としてもよい。

例えばエンジンなどの熱源の近くに配置されることが多々有り、その熱源からの熱によって減液が助長されることがある構成としてもよい。また、熱源の位置は、複数のセル室のそれぞれから等距離の位置ではなく、複数のセル室の上記並び方向の一方側に偏った位置である構成としてもよい。例えば車両のエンジンルーム内では、鉛蓄電池は、正極端子がエンジン側に位置し、負極端子が車両のボディフレーム側に位置するように配置される構成としてもよい。この場合、シートにおける両縁部が開放された従来の鉛蓄電池では、熱源に近い側のセル室において減液が顕著に進行し、セル室間における減液量のバラツキが大きくなるおそれがある構成としてもよい。これに対して、本鉛蓄電池では、シートにおける、熱源の近くに配置される正極端子側の縁部が閉塞されており、熱源から遠くに配置される負極端子側の縁部が開放されているため、熱源に近い側のセル室における減液を抑制することができる構成としてもよい。したがって、本鉛蓄電池によれば、従来の鉛蓄電池に比べて、セル室間における減液量のバラツキを抑制することができる構成としてもよい。

（３）上記鉛蓄電池において、前記非接合領域の前記一部分は、前記１つ目の前記連通孔から前記第１の方向に沿って前記第１の端側の前記シートの縁部まで延びている構成としてもよい。本鉛蓄電池によれば、非接合領域の一部分は、１つ目の連通孔から第１の方向に沿って第１の端側のシートの縁部まで延びているため、生産性の高いシートを備えた鉛蓄電池を提供することができる構成としてもよい。すなわち、一般に、シートは、シートの基材を、例えばロール状に巻くなど、移動させながら、非接合領域と接合領域とが形成される構成としてもよい。ここで、仮に、非接合領域の一部分が、１つ目の連通孔から第１の方向に対して交差する方向に沿ってシートの縁部まで延びている構成では、非接合領域の一部が、基材の移動方向に直交する方向とは異なる方向に延びているため、移動中の基材に対して非接合領域と接合領域との形成方法が複雑になり、シートの生産性が低下する構成としてもよい。これに対して、本鉛蓄電池によれば、非接合領域全体が基材の移動方向に直交する方向に沿って延びているため、移動中の基材に対して、非接合領域と接合領域との形成方法が比較的に簡単であり、シートの生産性が向上する構成としてもよい。

（４）上記鉛蓄電池において、前記非接合領域は、前記複数の連通孔の並び方向に延びる第１の部分と、前記第１の部分から、前記並び方向に交差する方向に前記シートの縁部まで延びている第２の部分とを含む構成としてもよい。本鉛蓄電池によれば、非接合領域は、複数の連通孔の並び方向に延びる第１の部分と、第１の部分から、並び方向に交差する方向にシートの縁部まで延びている第２の部分とを含む構成としてもよい。これにより、非接合領域が全長にわたって一直線状に延びている構成に比べて、水蒸気等が外部に排出され難くなる構成としてもよい。これにより、非接合領域において液口栓の連通孔から放出された水蒸気等が滞留し易くなるため、熱源に近い側の収容室における液減の発生をより効果的に抑制することができる構成としてもよい。

（５）上記鉛蓄電池において、前記シートは、撥水層を有していてもよい。これにより、シート上に付着した水滴が、シート上に留まり難くなり、筐体とシートの非接合領域との間から筐体の内部に水滴が侵入することを防止することができる。

（６）上記鉛蓄電池において、前記シートは、前記非接合領域を含む領域であって前記複数の液口栓を封止する封止領域と、使用者に対して注意を喚起する文字および／または図形が印字された領域である表示領域とを含み、前記撥水層は、前記封止領域に設けられていてもよい。これにより、シート上に付着した水滴が、非接合領域を含む封止領域に留まり難くなり、筐体とシートの非接合領域との間から筐体の内部に水滴が侵入することを防止することができる。

Ａ．第１実施形態：
Ａ－１．全体構成：
（鉛蓄電池１００の構成）
図１は、本実施形態における鉛蓄電池１００の外観構成を示す斜視図である。図１では、便宜上、鉛蓄電池１００が備える後述の筐体１０１の一部分が破断され、内部構造が示されている。図２は、鉛蓄電池１００のＸＹ平面構成を示す説明図であり、図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩの位置における鉛蓄電池１００のＹＺ断面構成を示す説明図である。各図には、方向を特定するための互いに直交するＸＹＺ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Ｚ軸正方向を「上方向」といい、Ｚ軸負方向を「下方向」というものとするが、鉛蓄電池１００は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。また、以下、正極側の構成要素の符号の末尾に「Ｐ」を付し、負極側の構成要素の符号の末尾に「Ｎ」を付すこととし、両者の構造が略同一である場合、負極側の構成要素の説明を省略することがある。また、各図において、後述のシート４００は、該シート４００の対向面４００Ａ（図３参照）が透過して示されている。

図１から図３に示すように、鉛蓄電池１００は、筐体１０１と極板群１０４とを備える。筐体１０１は、電槽１０２と蓋１０６とを含む。電槽１０２は、上面が開放した略直方体の容器であり、例えば合成樹脂により形成されている。筐体１０１の内部の収容空間は、隔壁１０３によって所定方向（Ｘ軸方向）に並ぶ６つのセル室Ｓに仕切られており、各セル室Ｓには、電解液Ｕと極板群１０４とが収容されている。電解液Ｕは、例えば希硫酸である。以下、６つのセル室Ｓの並び方向（Ｘ軸方向）を、「セル並び方向」という。また、６つのセル室Ｓを区別して説明する場合には、後述の正極側の端子部１５０Ｐに近いセル室Ｓから順に、第１のセル室Ｓ１、第２のセル室Ｓ２、第３のセル室Ｓ３、第４のセル室Ｓ４、第５のセル室Ｓ５、第６のセル室Ｓ６と呼ぶものとする。セル室Ｓは、特許請求の範囲における収容室に相当し、セル並び方向は、特許請求の範囲における第１の方向に相当する。

（極板群１０４の構成）
極板群１０４は、複数の平板状の正極板１１０Ｐと、複数の平板状の負極板１１０Ｎと、正極板１１０Ｐと負極板１１０Ｎとの間に配置される複数のセパレータ１２０とを備える。各極板１１０Ｐ，１１０Ｎは、格子体に活物質が充填された導電性部材である。複数の正極板１１０Ｐは、正極側の集電部材１１２Ｐによって連結されており、複数の負極板１１０Ｎは、負極側の集電部材１１２Ｎによって連結されている。セル室Ｓ間では、互いに極性が異なる集電部材１１２Ｐ，１１２Ｎ同士が接続部材１３０を介して接続されることによって、複数の極板群１０４が電気的に直列に接続されている。

（蓋１０６の構成）
蓋１０６は、下面が開放した略矩形の部材であり、電槽１０２の上端開口部に対応したサイズであり、例えば合成樹脂により形成されている。蓋１０６が電槽１０２の上端開口部に嵌められて、蓋１０６と電槽１０２とが例えば熱溶着されることによって、各セル室Ｓが密閉状態になっている。

蓋１０６には、正極側の端子部１５０Ｐと、負極側の端子部１５０Ｎとが設けられている。正極側の端子部１５０Ｐと負極側の端子部１５０Ｎとは、セル並び方向（Ｘ軸方向）の両端付近にそれぞれ配置されている。正極側の端子部１５０Ｐは、特許請求の範囲における正極端子に相当し、負極側の端子部１５０Ｎは、特許請求の範囲における負極端子に相当する。正極側の端子部１５０Ｐと負極側の端子部１５０Ｎとは、構成が略同一であるため、以下、正極側の端子部１５０Ｐを例にとって構成を説明する。

図３に示すように、正極側の端子部１５０Ｐは、ブッシング１５２Ｐと、極柱１５４Ｐとを含む。ブッシング１５２Ｐは、上下方向に貫通する孔が形成された略円筒状の導電性部材であり、例えば鉛合金等の金属により形成されている。ブッシング１５２Ｐの下側部分は、インサート成形により蓋１０６に埋設されており、ブッシング１５２Ｐの上側部分は蓋１０６の上面から上方に突出している。なお、ブッシング１５２Ｐの先端部分は、負荷等（図示せず）に接続される正極側の外部接続端子として機能する。極柱１５４Ｐは、略円柱形の導電性部材であり、例えば鉛合金等の金属により形成されている。極柱１５４Ｐは、ブッシング１５２Ｐの孔に挿入されている。極柱１５４Ｐの上端部は、ブッシング１５２Ｐの上端部と略同じ位置に配置されており、極柱１５４Ｐの下端部は、ブッシング１５２Ｐの下端部より下方に突出し、さらに、蓋１０６の下面より下方に突出している。極柱１５４Ｐの上端部は、ブッシング１５２Ｐに対して溶接により接合されており、極柱１５４Ｐの下端部は、上述の正極側の集電部材１１２Ｐに接合されている。

また、図３に示すように、蓋１０６における各セル室Ｓの直上には、蓋１０６を上下方向に貫通する装着孔１０６Ａが形成されている。装着孔１０６Ａには液口栓１６０が装着されている。なお、本実施形態の鉛蓄電池１００は、液口栓１６０の上面が蓋１０６の上面と略面一になっている、いわゆるフラットタイプの鉛蓄電池である。装着孔１０６Ａは、特許請求の範囲における貫通孔に相当する。以下、筐体１０１（蓋１０６）におけるセル並び方向（Ｘ軸方向）の両端のうち、正極側の端子部１５０Ｐ側の端を「筐体１０１の正極側の端１０１Ｐ」といい、負極側の端子部１５０Ｎ側の端を「筐体１０１の負極側の端１０１Ｎ」という。

（液口栓１６０の構成）
図３に示すように、液口栓１６０は、液口栓本体２００と防沫体３００とを備える。液口栓本体２００は、筒状部２１０と、頭部２２０とを含む。筒状部２１０は、上下方向（Ｚ軸方向）に延びる円筒状である。筒状部２１０は、下端が開放している。頭部２２０は、円形平板状であり、筒状部２１０の上側を封止するように配置されている。頭部２２０には、該頭部２２０を上下に貫通し、筐体１０１の内部の収容空間と筐体１０１の外部とを連通させる連通孔２２２が形成されている（図１，２も参照）。頭部２２０の外径は、筒状部２１０の外径より大きく、頭部２２０の周縁部が全周にわたって筒状部２１０より外周側に張り出している。筒状部２１０と頭部２２０とは、例えば樹脂により一体的に形成されている。

防沫体３００は、筒状部２１０内に収容されている。防沫体３００は、複数の防沫板３３０を有する。防沫体３００が複数の防沫板３３０を有することにより、筒状部２１０内におけるガスの排気経路が迷路状になっている。これにより、液口栓１６０では、電槽１０２内で発生したガスを比較的容易に通すが、電解液Ｕが頭部２２０の連通孔２２２から容易に漏れ出ることが抑制されている。なお、図２に示すように、筒状部２１０内において、頭部２２０と防沫体３００との間には、円盤状のフィルタ３６０が配置されている。このフィルタ３６０は、例えば、頭部２２０の連通孔２２２から排出された水素ガスに引火し、筐体１０１内の水素ガスに引火して爆発することを防止する防爆フィルタである。

（シート４００の構成）
図１から図３に示すように、蓋１０６の上面には、シート４００が接合されている。シート４００は、セル並び方向（Ｘ軸方向）に延びている矩形のシート状であり、例えばポリプロピレン樹脂等の樹脂材料により形成されている。以下、シート４００におけるセル並び方向の両端辺のうち、正極側の端子部１５０Ｐ側の端辺を「シート４００の正極側端辺４００Ｐ」といい、負極側の端子部１５０Ｎ側の端辺を「シート４００の負極側端辺４００Ｎ」という。負極側端辺４００Ｎは、特許請求の範囲における第１の端に相当する。

図２に示すように、シート４００のうち、蓋１０６の上面に対向する対向面４００Ａには、非接合領域４１０と接合領域４２０とが含まれている。非接合領域４１０は、蓋１０６の上面に接合されていない一体の領域である。また、非接合領域４１０は、少なくとも、６つの液口栓１６０の連通孔２２２の全てに対向している連続した領域である。換言すれば、非接合領域４１０は、上下方向（Ｚ方向）視で、６つの液口栓１６０の全てを覆う連続した領域である。具体的には、非接合領域４１０は、セル並び方向に直線状に延びており、非接合領域４１０における正極側の端子部１５０Ｐ側の端部（以下、単に「正極側の端部４１０Ｐ」という）は、シート４００の正極側端辺４００Ｐまで延びておらず、非接合領域４１０における負極側の端子部１５０Ｎ側の端部４１０Ｎ（以下、単に「負極側の端部４１０Ｎ」という）は、シート４００の負極側端辺４００Ｎまで延びている。

接合領域４２０は、例えば接着剤を介して、蓋１０６の上面に接合されている一体の領域である。また、接合領域４２０は、非接合領域４１０の周囲のうち、負極側の端子部１５０Ｎ側の端部以外の部分を全長にわたって囲んでいる連続した領域である。本実施形態では、接合領域４２０は、シート４００の対向面４００Ａのうち、非接合領域４１０を除く領域全体である。

以上の構成により、鉛蓄電池１００では、シート４００における非接合領域４１０は、６つの連通孔２２２に連通し、非接合領域４１０の周縁のうち、負極側の端部４１０Ｎのみ開放された排気経路を形成している。シート４００の負極側端辺４００Ｎは、特許請求の範囲におけるシートの縁部に相当し、セル室Ｓ６の連通孔２２２は、特許請求の範囲における１つ目の連通孔に相当する。また、非接合領域４１０のうち、セル室Ｓ６の連通孔２２２から筐体１０１の負極側の端１０１Ｎまでの部分は、特許請求の範囲における非接合領域の一部分に相当する。

なお、図２に示すように、シート４００には、各液口栓１６０との対向部分にスリット２２４（具体的には十字の切り込み）が形成されている。スリット２２４は、セル室Ｓ内の内圧が所定の圧力以下であるときには閉じており、セル室Ｓ内の内圧が所定の圧力を超えると、その内圧によってスリット２２４が押し上げられることによって開口する。これにより、筐体１０１内のガスが、連通孔２２２とスリット２２４とを介して放出されるため、セル室Ｓ内の内圧上昇を抑制することができる。

Ａ－２．性能評価：
シートの構成が互いに異なる鉛蓄電池のサンプル１～５について、性能評価を行った。なお、後述するように、サンプル３は、上述した本実施形態のシート４００を備えた鉛蓄電池１００と同一の構成であり、サンプル１，２，４，５は、サンプル１に対して、シートの構成のみ異なり、その他の構成は共通である。ただし、以下では、サンプル１，２，４，５のシートについても、便宜上、本実施形態のシート４００と同一の符号を付すものとする。

（評価方法）
本性能評価では、サンプル１～５のそれぞれについて、電解液Ｕの液面測定試験を行った。液面測定試験は、各サンプルを所定の環境下に配置して、６つのセル室Ｓのそれぞれにおける電解液Ｕの減液量を測定することにより、セル室Ｓ間における減液量のバラツキの程度を評価するための試験である。具体的には、液面測定試験では、各サンプルを、エンジンを動力源とする車両（図示せず）のエンジンルーム内において、正極側の端子部１５０Ｐ側がエンジン（図示せず）側に位置し、負極側の端子部１５０Ｎ側が車両のボディフレーム（図示せず）側に位置するように配置する。このように鉛蓄電池の正極側の端子部１５０Ｐを、アースされたボディフレームから遠ざけることにより、例えば車両の衝突時に、正極側の端子部１５０Ｐとボディフレームとが接触してスパークが発生して引火するといった事態になることを抑制することができる。また、エンジン駆動時にはエンジンが熱源になるため、エンジン側に位置する正極側の端子部１５０Ｐに近いセル室Ｓほど、高温環境下に晒されることになる。

また、液面測定試験の前では、各セル室Ｓにおける電解液Ｕの液面高さは、初期高さ（例えば電槽１０２において充填可能な電解液Ｕの液面高さの上限値であるアッパーレベル）に一致している。そして、各サンプルを搭載した車両に、次の（ａ）～（ｄ）を４０回繰り返す走行パターンを実行させる。
（ａ）約６０（ｋｍ／ｈ）の速度で２時間走行
（ｂ）アイドリングストップ状態を２時間維持
（ｃ）上記（ａ）（ｂ）を３回繰り返す
（ｄ）停止状態を１２時間維持
その後、各セル室Ｓについて、例えば定規やハイトゲージ等を用いて、電解液Ｕの初期高さからの液面距離（＝初期高さ－上記走行パターン実行後の電解液Ｕの液面高さ（ｍｍ））を測定する。

（評価結果）
図４は、サンプル１～３の性能評価の結果を示す説明図であり、図５は、サンプル４，５の性能評価の結果を示す説明図である。図４および図５の上段には、各サンプルにおける蓋１０６の上面構成が模式的に示されており、同一符号について適宜省略されている。各図中の「＋」マークは正極側を意味し、「－」マークは負極側を意味する。

図４に示すように、サンプル１は、シート４００の正極側と負極側との両方が開放されている点で、上記鉛蓄電池１００とは異なる。具体的には、サンプル１では、非接合領域４１０における正極側の端部４１０Ｐは、シート４００の正極側端辺４００Ｐまで延びており、非接合領域４１０における負極側の端部４１０Ｎは、シート４００の負極側端辺４００Ｎまで延びている。サンプル１の評価結果では、最も正極側に位置する第１のセル室Ｓ１の減液量（６．４（ｍｍ））が最も多く、第３のセル室Ｓ３および第４のセル室Ｓ４の減液量（４．０（ｍｍ））が最も少ない。このため、セル室Ｓ間の減液量の最大バラツキ量は２．４（ｍｍ）である。また、最も負極側に位置する第６のセル室Ｓ６の減液量は５．２（ｍｍ）であり、同じようにシート４００の開放端の近傍に位置する第１のセル室Ｓ１の減液量より少ない。このことは、セル室Ｓの電解液Ｕの減液量は、セル室Ｓの連通孔２２２からシート４００の開放端までの排出経路の長さだけでなく、想定以上に、セル室Ｓと熱源との距離が大きく影響することを意味する。

サンプル２は、シート４００の正極側が開放され、負極側が閉塞されている点で、上記鉛蓄電池１００とは異なる。具体的には、サンプル２では、非接合領域４１０における正極側の端部４１０Ｐは、シート４００の正極側端辺４００Ｐまで延びており、非接合領域４１０における負極側の端部４１０Ｎは、シート４００の負極側端辺４００Ｎまで延びていない。サンプル２の評価結果では、最も正極側に位置する第１のセル室Ｓ１の減液量（５．４（ｍｍ））が最も多く、第３のセル室Ｓ３および第４のセル室Ｓ４の減液量（３．３（ｍｍ））が最も少ない。このため、セル室Ｓ間の減液量の最大バラツキ量は２．１（ｍｍ）である。また、最も負極側に位置する第６のセル室Ｓ６の減液量は４．２（ｍｍ）であり、同じようにシート４００の開放端の近傍に位置する第１のセル室Ｓ１の減液量より少ない。このことは、サンプル１の評価結果と同様、セル室Ｓの電解液Ｕの減液量は、セル室Ｓの連通孔２２２からシート４００の開放端までの排出経路の長さだけでなく、想定以上に、セル室Ｓと熱源との距離が大きく影響することを意味する。

また、サンプル２とサンプル１との評価結果を比較すると、サンプル２は、サンプル１に比べて、セル室Ｓ間の減液量の最大バラツキ量が減少しており、また、シート４００の開放端の近傍に位置するセル室Ｓの減液量も減少している。このことは、シート４００のセル並び方向の一方側が開放され他方側が閉塞された構成では、シート４００の両側が開放された構成に比べて、セル室Ｓ間の減液量のバラツキと、減液量が最も多いＳの減液量との両方を抑制できることを意味する。サンプル２では、サンプル１に比べて、シート４００における開放箇所が少ない分だけ、鉛蓄電池１００全体として、連通孔２２２から放出された水蒸気や電解液のミスト（以下、「水蒸気等」という）がシート４００の外部に放出される量が軽減される。このため、減液量が最も多いセル室における減液量が軽減されることによって、鉛蓄電池１００の寿命の長期化を図ることができる。

サンプル３は、上記実施形態の１００と同一構成であり、シート４００の負極側が開放され、正極側が閉塞されている。具体的には、サンプル３では、非接合領域４１０における正極側の端部４１０Ｐは、シート４００の正極側端辺４００Ｐまで延びておらず、非接合領域４１０における負極側の端部４１０Ｎは、シート４００の負極側端辺４００Ｎまで延びている。サンプル３の評価結果では、最も正極側に位置する第１のセル室Ｓ１の減液量（４．６（ｍｍ））が最も多く、第３のセル室Ｓ３および第４のセル室Ｓ４の減液量（３．２（ｍｍ））が最も少ない。このため、セル室Ｓ間の減液量の最大バラツキ量は１．４（ｍｍ）である。また、最も負極側に位置する第６のセル室Ｓ６の減液量は４．６（ｍｍ）であり、同じようにシート４００の開放端の近傍に位置する第１のセル室Ｓ１の減液量と同じであった。

サンプル３とサンプル２との評価結果を比較すると、サンプル３は、サンプル２に比べて、セル室Ｓ間の減液量の最大バラツキ量が減少しており、また、シート４００の開放端の近傍に位置するセル室Ｓの減液量も減少しており、さらに、シート４００の両端部側のそれぞれに位置する２つのセル室Ｓにおける電解液Ｕの減液量の差も減少している。このことは、シート４００の両端部のうち、熱源に近い側の端部を閉塞し、熱源から遠い側の端部を開放することにより、非接合領域４１０の両端部側のそれぞれに位置する２つのセル室Ｓ間における減液量の差を抑制できることを意味する。また、サンプル３では、熱源に最も近いセル室Ｓ６の連通孔２２２からシート４００の開放端までの排気経路は、他のセル室Ｓ１～Ｓ５の各連通孔２２２からシート４００の開放端までの排気経路を経由しており、該排出経路にはセル室Ｓ１～Ｓ５の各連通孔２２２から放出された水蒸気等が存在している。このため、セル室Ｓ１～Ｓ５の各連通孔２２２からの水蒸気等の圧力によって、セル室Ｓ６の連通孔２２２から水蒸気等が排出されにくくなる。このため、熱源に最も近いセル室Ｓ６の減液を、より効果的に抑制することができる。

図５に示すように、サンプル４は、第６のセル室Ｓ６の連通孔２２２がシート４００の開放端に最も近い点で、上記鉛蓄電池１００と共通するが、第６のセル室Ｓ６の連通孔２２２からシート４００の開放端への開放方向が、セル並び方向（Ｘ軸方向）と異なる点で、上記鉛蓄電池１００とは異なる。具体的には、サンプル４では、非接合領域４１０は、６つの連通孔２２２を覆うとともにセル並び方向に直線状に延びる第１の部分４１１と、第６のセル室Ｓ６の連通孔２２２から、第１の部分４１１に直交する方向にシート４００の縁部まで延びている第２の部分４１２とを含む。サンプル４の評価結果では、最も正極側に位置する第１のセル室Ｓ１の減液量（４．４（ｍｍ））が最も多く、第３のセル室Ｓ３および第４のセル室Ｓ４の減液量（３．０（ｍｍ））が最も少ない。このため、セル室Ｓ間の減液量の最大バラツキ量は１．４（ｍｍ）である。また、最も負極側に位置する第６のセル室Ｓ６の減液量は４．４（ｍｍ）であり、同じようにシート４００の開放端の近傍に位置する第１のセル室Ｓ１の減液量と同じであった。

サンプル４とサンプル３との評価結果を比較すると、サンプル４は、サンプル３に比べて、さらに、セル室Ｓ間の減液量の最大バラツキ量が減少しており、また、シート４００の開放端の近傍に位置するセル室Ｓの減液量も減少している。このことは、非接合領域４１０における負極側の端部４１０Ｎの開放方向をセル並び方向と異ならせることにより、セル室Ｓ間の減液量のバラツキと減液量が最も多いＳの減液量との両方を、より効果的に抑制できることを意味する。サンプル４では、排出経路が折れ線状であるため、排出経路が直線状であるサンプル３に比べて、各連通孔２２２からの水蒸気等がシート４００の開放端から外部に放出されにくいからであると考えられる。

サンプル５は、第６のセル室Ｓ６の連通孔２２２からシート４００の開放端までの排出経路の形状が上記鉛蓄電池１００とは異なる。具体的には、サンプル５では、非接合領域４１０は、上述した第１の部分４１１と、第６のセル室Ｓ６の連通孔２２２から、折り返すようにしてシート４００の正極側端辺４００Ｐまで第３の部分４１３とを含む。サンプル５の評価結果では、最も正極側に位置する第１のセル室Ｓ１の減液量（４．１（ｍｍ））が最も多く、第３のセル室Ｓ３および第４のセル室Ｓ４の減液量（２．９（ｍｍ））が最も少ない。このため、セル室Ｓ間の減液量の最大バラツキ量は１．２（ｍｍ）である。また、最も負極側に位置する第６のセル室Ｓ６の減液量は４．１（ｍｍ）であり、同じようにシート４００の開放端の近傍に位置する第１のセル室Ｓ１の減液量と同じであった。

サンプル５とサンプル４との評価結果を比較すると、サンプル５は、サンプル４に比べて、さらに、セル室Ｓ間の減液量の最大バラツキ量が減少しており、また、シート４００の開放端の近傍に位置するセル室Ｓの減液量も減少している。サンプル５では、サンプル４に比べて、第６のセル室Ｓ６の連通孔２２２からシート４００の開放端までの排出経路が長い分だけ、さらに、各連通孔２２２からの水蒸気等がシート４００の開放端から外部に排出されにくいからであると考えられる。

なお、図４および図５の評価結果は、自動車用バッテリの一般的なサイズ（セル並び方向の幅が１００（ｃｍ）～２００（ｃｍ））の鉛蓄電池では共通であった。したがって、このようなサイズの鉛蓄電池に対して本発明を適用することが特に有効である。

Ｂ．変形例：
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。

上記実施形態において、シート４００の長手方向の端の位置は、筐体１０１（蓋１０６）の端の位置に一致していなくてもよい。例えば、シート４００の負極側端辺４００Ｎは、筐体１０１の負極側の端１０１Ｎよりも蓋１０６の中央側（Ｘ軸負方向側）に位置しているとしてもよい。上記実施形態において、シート４００の接合領域４２０に微小な孔が形成されているとしてもよい。また、上記実施形態において、スリット２２４が形成されていないとしてもよい。

また、上記実施形態では、接合領域４２０は、シート４００の対向面４００Ａのうち、非接合領域４１０を除く領域全体であるとしたが、これに限らず、例えば、シート４００の対向面４００Ａは、接合領域４２０の外周側に配置され、かつ、非接合領域４１０とは別の非接合領域を含むとしてもよい。

また、上記実施形態では、鉛蓄電池１００は、熱源としてエンジンの近くに配置されるとしたが、これに限らず、例えばヒータなど、他の熱源の近くに配置されるとしてもよい。

また、上記実施形態では、鉛蓄電池１００は、フラットタイプの鉛蓄電池であるとしたが、これに限らず、例えば、液口栓１６０が筐体１０１の上面から上方に突出する摘まみ部を含む、いわゆる摘まみタイプの鉛蓄電池であるとしてもよい。また、上記実施形態において、筐体１０１内のセル室Ｓの数は、６つに限らず、複数または３つ以上であればよい。また、本実施形態において、電槽１０２と蓋１０６とが一体形成されているとしてもよい。

また、上記実施形態において、筒状部２１０は、円筒状に限らず、例えば、角筒状などでもよい。

Ｃ．第２実施形態：
本発明の他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、第１実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

図６は、本実施形態に係る鉛蓄電池５００のＸＹ平面構成を示す説明図である。図６に示すように、鉛蓄電池５００の蓋１０６の上面には、シート４５０が接合されている。シート４５０は、非接合領域４１０と接合領域４２０とを含み、液口栓１６０を封止する封止領域４３０と、表示領域４５０とを備えている。封止領域４３０と表示領域４４０とは、一体に設けられている。また、封止領域４３０と表示領域４４０との間には、例えばミシン目等が設けられ、作業者が、シート４５０のうち封止領域４３０のみを蓋１０６から剥がすことを可能としている。

シート４５０には、封止領域４３０に撥水処理が施されている。換言すれば、封止領域４３０には、表面に撥水材料を含む撥水層（図示せず）が設けられている。撥水材料は、特に限られるものではなく、公知の材料を用いることができるが、例えば、シリコーン系の撥水剤を用いてもよい。また、撥水層を設ける方法としては、基材の表面に撥水材料が塗布されたシート４５０を使用してもよく、また、基材が撥水材料であるシート４５０を用いてもよい。

表示領域４４０は、鉛蓄電池５００の使用者に対して注意を喚起する文字および／または図形が印字された領域（コーションラベル）である。なお、表示領域４４０には、撥水層は設けられていない。

本実施形態に係る鉛蓄電池５００は、シート４５０の封止領域４３０に撥水層を備えている。ここで、鉛蓄電池５００の使用時においては、雨水等の水滴がシート４５０に掛かることがある。シート４５０上に付着した水滴は、鉛蓄電池５００のセル室Ｓ内の温度が低下し、セル室Ｓ内が負圧となった場合に、非接合領域４１０と蓋１０６との間へと吸い込まれ、筐体１０１の内部に水滴が侵入する可能性がある。水滴が筐体１０１の内部に侵入すると電解液が薄まる形で電解液量が増え、液漏れを起こし、鉛蓄電池５００の周囲の車載部品を腐食させるという問題がある。

一方、本実施形態に掛かる鉛蓄電池５００においては、シート４５０の封止領域４３０に撥水層を設けることで、非接合領域４１０を備える封止領域４３０に水滴が留まり難くなる。その結果、非接合領域４１０と蓋１０６との間から筐体１０１内に水滴が入難くなる。

また、シート４５０の全面にではなく、封止領域４３０にのみ撥水層を設けることで、シート４５０上に付着した水滴が、撥水層が設けられていない表示領域４４０へと移動しやすくなり、その結果、非接合領域４１０と蓋１０６との間から筐体１０１内に水滴が入りにくくなる。

さらに、蓋１０６の上面１０６Ｕと、封止領域４３０と、表示領域４４０との撥水性を比べると、封止領域４３０の撥水性が一番高く、次に、表示領域４４０の撥水性が高く、蓋１０６の上面１０６Ｕの撥水性が一番低くなっている。撥水性がこのような順となっていることにより、蓋１０６の上面１０６Ｕに付着した水滴がシート４５０へ移動し難く、また、シート４５０上に付着した水滴が、蓋１０６の上面１０６Ｕへ移動し易い。これにより、非接合領域４１０と蓋１０６との間から筐体１０１内に水滴が入りにくくなる。なお、本明細書において、「撥水性が高い」とは、水滴に対する接触角が大きいことを意味する。

なお、本実施形態においては、シート４５０が、封止領域４３０と表示領域４４０とを備えている例を示したが、これに限られるものではない。シート４５０は、撥水層が設けられた封止領域４３０のみを設けていてもよく、封止領域４３０と表示領域４４０との両方に撥水層が設けられていてもよい。また、封止領域４３０と表示領域４４０とが別体で設けられていてもよい。

さらに、上述した実施形態において、非接合領域４１０の負極側の端部４１０Ｎの開放方向が、セルの並び方向と異なっていてもよい。

１００、５００：鉛蓄電池 １０１：筐体 １０１Ｎ：筐体１０１の負極側の端 １０１Ｐ：筐体１０１の正極側の端 １０２：電槽 １０３：隔壁 １０４：極板群 １０６：蓋 １０６Ａ：装着孔 １０６Ｕ：上面 １１０Ｎ：負極板 １１０Ｐ：正極板 １１２Ｐ，１１２Ｎ：集電部材 １２０：セパレータ １３０：接続部材 １５０Ｎ：負極側の端子部 １５０Ｐ：正極側の端子部 １５２Ｐ：ブッシング １５４Ｐ：極柱 １６０：液口栓 ２００：液口栓本体 ２１０：筒状部 ２２０：頭部 ２２２：連通孔 ２２４：スリット ３００：防沫体 ３３０：防沫板 ３６０：フィルタ ４００、４５０：シート ４００Ａ：対向面 ４００Ｎ：負極側端辺 ４００Ｐ：正極側端辺 ４１０：非接合領域 ４１０Ｎ：負極側の端部 ４１０Ｐ：正極側の端部 ４１１：第１の部分 ４１２：第２の部分 ４１３：第３の部分 ４１４：第４の部分 ４２０：接合領域 ４３０：封止領域 ４４０：表示領域 Ｓ（Ｓ１～Ｓ６）：セル室 Ｕ：電解液

Claims (6)

1. 鉛蓄電池であって、
   第１の方向に並ぶ複数の収容室が形成されるとともに前記複数の収容室のそれぞれに連通する複数の貫通孔が形成された筐体と、
   前記複数の収容室内のそれぞれに配置された正極および負極と、
   前記筐体に形成された前記複数の貫通孔のそれぞれに装着され、互いに異なる前記収容室に連通する連通孔が形成された複数の液口栓と、
   前記筐体の表面上に配置された一体のシートと、を備え、
   前記シートの前記筐体に対向する対向面は、
   前記筐体に接合されていない一体の非接合領域であって、少なくとも、前記複数の液口栓の前記連通孔の全てに対向している前記非接合領域と、
   前記筐体に接合されている一体の接合領域であって、少なくとも、前記筐体の前記第１の方向の一方側の第１の端から１つ目の前記連通孔より前記第１の方向の他方側において、前記非接合領域の周囲を全長にわたって囲んでいる前記接合領域と、を含んでおり、
   前記非接合領域の一部分は、前記対向面のうちの前記接合領域とは異なる位置において前記シートの縁部まで延びている、鉛蓄電池。
2. 請求項１に記載の鉛蓄電池であって、
   前記第１の方向に間隔をあけて配置された正極端子と負極端子とをさらに備え、
   前記負極端子が前記第１の方向の前記一方側に配置され、
   前記正極端子が前記第１の方向の前記他方側に配置されている、鉛蓄電池。
3. 請求項１または請求項２に記載の鉛蓄電池であって、
   前記非接合領域の前記一部分は、前記１つ目の前記連通孔から前記第１の方向に沿って前記第１の端側の前記シートの縁部まで延びている、鉛蓄電池。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の鉛蓄電池であって、
   前記非接合領域は、前記複数の連通孔の並び方向に延びる第１の部分と、前記第１の部分から、前記並び方向に交差する方向に前記シートの縁部まで延びている第２の部分とを含む、鉛蓄電池。
5. 請求項１から４までのいずれか一項に記載の鉛蓄電池であって、
   前記シートは、撥水層を有している、鉛蓄電池。
6. 請求項５に記載の鉛蓄電池であって、
   前記シートは、前記非接合領域を含む領域であって前記複数の液口栓を封止する封止領域と、使用者に対して注意を喚起する文字および／または図形が印字された領域である表示領域とを含み、
   前記撥水層は、前記封止領域に設けられている、鉛蓄電池。

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