JPH0249639Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は密閉形鉛蓄電池の安全弁の改良に関す
るものである。

従来例の構成とその問題点 近年、密閉形鉛蓄電池は、携帯用電源あるいは
非常用電源等に幅広く利用されている。この電池
の特徴は電解液をセパレータに含浸させたり、ま
たは電解液をゲル状にすることにより電解液が流
動して電池の外に溢液するのを防止していること
である。

また、充電時に極板から発生するガスによつて
電池内圧が設定値よりも上昇した場合は開弁する
が、通常状態では電池内の酸素ガスを負極板が吸
収することによつて電池内が減圧状態となり閉弁
して電池内と大気とを遮断し、大気中の酸素を負
極板が吸収して自己放電が進行するのを防止する
為の安全弁が設けてある。

従来の安全弁は、第１図に示すように、電槽１
と一体化した頂塞弁筒２に排気孔３があいてお
り、その上を伸縮可能で弁体の外径よりも径の小
さいリング状ゴム弁４でおさえつけている。この
安全弁は、電池内圧が上昇した場合は弁筒の孔か
らゴム弁と弁筒の隙間を通して電池内のガスを大
気中に逃がし、通常はゴム弁の収縮力で孔をふさ
ぐ構造になつている。しかしながらこのタイプの
安全弁は、電池内が減圧している状態をゴム弁の
外観から判別することが出来ない為、電池の気密
が保たれているかどうかを判断することができな
かつた。電池の気密が不十分であると、電池の保
存特性が著しく低下する為、気密確認は電池保存
特性の信頼性を高めるための有効な手段の一つで
ある。

さらに、弁体に設けた孔が小さい為、電解液の
注液に不都合な構造であるため、通常注液後弁体
部分を手作業で取付ける方法をとつていたが、非
常に工数のかかるものであつた。また、このタイ
プの安全弁は以下のような欠点を有する。

電池の長期保存時、あるいは高温での保存時に
おいてゴム弁の劣化が原因でゴム弁と弁体が付着
し、開弁圧力が異常に高くなるという問題があ
る。安全弁の開弁圧力の上昇は、電池内圧の上昇
となり、60℃以上の高温において電槽の変形及び
電槽変形に伴う極板群にかかる圧力（電槽が極板
群に及ぼす圧力）の低下によりセパレータと極板
との密着性が悪くなるため、電池特性の低下の原
因となる。

その他の欠点として、ゴム弁自体の材料費が電
そうに使用している合成樹脂に比べて高いため、
原材料費が割高になつてしまう。

考案の目的 本考案は上記の従来の欠点を解消するもので、
安全弁の状態を外部より観察して電池の気密を確
認することにより電池保存特性の信頼性を向上す
ること、及び開弁圧力異常に高くならない構造の
密閉形鉛蓄電池の安全弁を提供するとともに機械
化が容易で量産に適した構造として、製造コスト
の低減を図り、同時に材料費のコストを低減する
ことを目的とする。

考案の構成 上記目的を達するため本考案は、正極板、負極
板及びセパレータからなる極板群を耐酸性でしか
も熱溶着性のある２枚のフイルム状またはシート
状合成樹脂体ではさみ込み、上記極板群の周囲の
合成樹脂体は未溶着部分を１ケ所残し、他を熱溶
着して電槽とするとともに未溶着部分は、電池の
内圧が外気圧力より高いとき（加圧時）は開弁し
て隙間よりガスを放出し、逆に低いとき（減圧
時）は閉弁してその隙間を密封するように上記２
枚のフイルム状又はシート状合成樹脂体をほとん
ど隙間なく平行に向い合せ、この部分を細長く凸
部状に形成し突出部分をつくり、Ｕ字状に折り曲
げて安全弁としたものである。この様に構成する
ことにより電池保存特性の信頼性を向上すること
ができ、機械化が容易で量産に適した電池を安価
に提供することができる。

実施例の説明 以下本考案の一実施例を図面にもとづいて説明
する。

第２図において正極板１枚（縦50mm×横70mm×
厚3.0mm）と、負極板２枚（縦50mm×横70mm×厚
1.3mm）とガラスマツトのセパレータからなる極
板群７を、耐酸性でしかも熱溶着性のある厚さ
0.1mmの２枚のフイルム状またはシート状ポリエ
チレン９ではさみ込み、上記極板群７の周囲のう
ちその底部及び左右の側部のみを熱プレスによつ
て130℃で10秒間外側から加熱し、ポリエチレン
相互を溶着６して電槽１とし、未溶着の上部から
所定の希硫酸電解液を注入する。注液後再度上部
を同条件で熱プレスすることにより極柱８のシー
ルを行なうと同時に、２枚のフイルム状またはシ
ート状ポリエチレン９がほとんど隙間なく平行に
向い合つた未溶着部分を一ケ所安全弁５として形
成した。この未溶着部分は電池の内圧が外気力よ
り高いとき（加圧時）は開弁してその隙間より極
板群から発生するガスを放出し、逆に低いとき
（減圧時）は閉弁してその隙間を密封する弁作用
をする。この安全弁部分について詳しく説明する
と、未溶着部分は、図に示すように細長く凸部状
に形成した突出部分１０を、上記の溶着後にＵ字
状に折り曲げた構造とする。このＵ字状に折り曲
げた部分が弁の作用をする。この構造において、
安全弁の機能、特に減圧時の気密をさらに良くす
るための条件は以下の通りである。合成樹脂の材
質としては、AS（アクリロニトリル・スチレン共
重合体）あるいはABS（アクリロニトリル・ブタ
ジエン・スチレン共重合体樹脂）よりも柔かいポ
リエチレンやポリプロピレンの方が内部のガス排
出も容易であり、気密も良いことがわかつた。

このことは樹脂の厚みにも関係し、樹脂の厚み
が薄いほど弁性能の良いことがわかつた。

次に安全弁、すなわち平行に向い合せた合成樹
脂部分は、未溶着巾が狭く、その距離が長い方が
気密が良い。しかし、電池が加圧状態にある場
合、巾をきわめて狭くすることは内圧がかかりす
ぎ、電池の破損が考えられるため、適度な巾で距
離を長くすると良い。安全弁５の内壁にシリコン
オイル等の液体を塗布することにより、液体の表
面張力で減圧時に安全弁５がぴつたりと閉じ、空
気が電池内に浸入するのを防ぐことが出来る。

次に未溶着部分を細長く凸部状に形成した突出
部分をＵ字状に折り曲げた安全弁の折り曲げ角度
は、90〜180度が減圧時に内部の気密を最も良く
保ち、弁としてすぐれていることがわかつた。こ
れは前記のとおり本発明の安全弁は柔らかくて薄
い、つまり相互の密着性の良いフイルムが気密の
保持にすぐれているのであるが、折り曲げによつ
て密着性が更に向上するためだと思われる。折り
曲げによつて密着性が向上するので、突出部の長
さが短かくても気密の保持に優れた安全弁を提供
できる。

次に上記構成の電池の自己放電特性を調査し
た。

第３図は、上記各電池を完全充電後、40℃雰囲
気中に放置した場合の放置期間と残存容量（初期
性能を100％とした場合の比率）との関係を示す
特性図である。Ａは従来例、Ｂは本考案の実施例
品であり、本考案の電池は従来例の電池Ａとほぼ
同等の性能を得ることが出来た。

考案の効果 以上のように本考案によれば次の効果を得るこ
とができる。

(1) 安全弁は熱溶着するシート状またはフイルム
状の合成樹脂体を未溶着として形成するという
構造上、機械化が極めて容易であるばかりでな
く短時間で安全弁を形成できるために、従来品
に比べて工数がかからず、生産性が高く電池の
製造コストを低減することができる。

(2) 材料的に肉厚の薄いシート状またはフイルム
状の合成樹脂体だけで構成できるため、材料コ
ストが安くなる。

(3) ゴムを使用しないので弁体付着は発生せず、
開弁圧が異常に高くなることがなく、安全弁の
信頼性が向上する。

(4) 電池の組立時に安全弁を観察することによつ
て電池の気密が正常か否かを確認することがで
き、電池の保存特性の信頼性を向上することが
出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の密閉形鉛蓄電池の安全弁を示す
斜視図、第２図は本考案の実施例における密閉形
鉛蓄電池の斜視図、第３図は同電池の自己放電特
性を示す図である。 １……電槽、５……未溶着部分（安全弁）、６
……溶着部分、７……極板群、８……極柱、９…
…フイルム状またはシート状合成樹脂、１０……
突出部分。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 極板群７と極板群に接続された極柱８と 極板群を収納する電槽１を有する密閉形鉛蓄電
   池であつて、 前記電槽は極板群を挟む２枚の熱溶着性フイル
   ムからなり、該熱溶着性フイルム同志が極板群周
   囲部分で熱溶着６されたものであり、かつ極板群
   周囲部分に突出部分１０を有するものであり、 前記極柱は前記電槽の熱溶着部分６を通して外
   部へのびており、 前記突出部分は未溶着部分５を挟んで両側辺部
   が熱溶着され、かつＵ字状にわん曲した終端部分
   を有し、 前記未溶着部分は前記電槽の内部と外部を連通
   するものである密閉形鉛蓄電池。