JPH09237615A - 密閉型鉛蓄電池 - Google Patents

密閉型鉛蓄電池

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JPH09237615A
JPH09237615A JP8041590A JP4159096A JPH09237615A JP H09237615 A JPH09237615 A JP H09237615A JP 8041590 A JP8041590 A JP 8041590A JP 4159096 A JP4159096 A JP 4159096A JP H09237615 A JPH09237615 A JP H09237615A
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bushing
ring
acid battery
sealed lead
resin
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JP8041590A
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Akitoshi Hiramatsu
明俊 平松
Akira Iwamura
亮 岩村
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、密閉型鉛蓄電池におけるブッシン
グの封口構造の改良に関するものであり、電池端子部に
おける液密、気密不良を防止した密閉型鉛蓄電池を提供
することを目的とする。 【解決手段】 外部への出力端子である黄銅からなるボ
ルト1と、極柱2を受ける空洞部3を有したブッシング
4がある。このブッシング4の空洞部3を囲う周壁の外
周には、凹部5が2列設けられている。この2列の凹部
5の内、極柱2を挿入する空洞部3の開口部に近接する
凹部5には、Oリング6が装着されている。このとき、
凹部5の幅をa、凹部5の底における空洞部3を囲う周
壁の外周径をb、Oリング6の線径をc、内径をdとす
ると、aよりcを大きく、bよりdを小さくしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、密閉型鉛蓄電池におけ
るブッシングの封口構造の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般的な密閉型鉛蓄電池において、電槽
と蓋体とは同じ材料が用いられ、熱溶着されている。蓋
体には、極柱の貫通する部分と注液(排気)口とが開け
られており、これらの孔からの漏液が問題となってい
る。
【0003】このうち、極柱の貫通する部分を液密に保
つには、(a)あらかじめ蓋体に鉛ブッシングを埋め込
んで成形しておき、極柱をこれに溶接する方法、(b)
蓋体、または極柱に設けたねじによりゴムパッキンを締
め付ける方法、(c)極柱の周囲の凹所にアスファルト
または合成樹脂コンパウンドを注入固化させる方法など
が考えられている。
【0004】このうち、(a)の方法を用いた場合、樹
脂成形によって作製された蓋体にインサートされたブッ
シングの周りにエポキシ樹脂等の接着剤を充填してお
り、ブッシングとふたとの境界面にできるわずかな隙間
を接着封止していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような構
成とした場合、ブッシング、端子、蓋体、そして、接着
剤の材質の収縮率がそれぞれ異なるため、温度条件の激
しい雰囲気下での電池使用では、材料に歪みがおこり、
隙間、クラック(割れ)等の原因となる。したがって、
密着性を上げる(隙間を最小限に抑えるため)ために、
ふたの樹脂成形条件はかなり限定されていた。
【0006】また、ブッシングと極柱の溶接時におい
て、ブッシング周囲の蓋体の樹脂材料に熱が伝わり、材
料収縮率の違いによって、ブッシングと蓋体との境目に
おいて隙間が発生する。この隙間を通じて、電池内部に
おける硫酸分が極柱(ストラップ)を伝って、漏洩(液
密不良)が発生する。これにより、電池端子は硫酸によ
って腐食され、ひどい場合には、端子と配線されている
ターミナルも硫酸によって、断線するおそれがある。
【0007】また、外部との気密も破られ、極端な気密
の漏れがある場合、電池内部の水分蒸発により電解液比
重と極板の活物質利用率が上がり、極板に負担となり、
極板寿命、電池寿命を短くしてしまっていた。
【0008】本発明は、このような課題を解決するもの
で、電池端子部における液密、気密不良を防止した密閉
型鉛蓄電池を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、樹脂からなる蓋体と、極板群から外部への
導通のためのブッシングをともにインサート樹脂成型
し、ブッシングの樹脂接触面の外周に弾性体であるOリ
ングを装着した構成である。この構成により、Oリング
表面は成形時の樹脂温度により軟化、あるいは融解さ
れ、樹脂とOリングは強固に密着した状態となる。ま
た、射出圧力によりOリングは非常に圧縮され、ブッシ
ングとOリングはより密着した状態となる。その結果、
ブッシングと極柱の溶接時の熱による材料収縮、膨張に
よって発生する隙間を、Oリングの弾性体特性(膨張、
収縮)により防止することができる。
【0010】また、Oリングには撥水剤を塗布、あるい
は、含浸させる構成とすることにより、水分は元より、
特に硫酸分の漏洩を防止することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一つの実施の形態
について、図面を参照しながら説明する。図1は本実施
例における密閉型鉛蓄電池の端子部の断面図を示すもの
である。外部への出力端子である黄銅からなるボルト1
と、鉛合金からなる極柱2を受ける空洞部3を有した鉛
合金からなるブッシング4があって、この空洞部3にお
いて極中2と溶融し一体化される。このブッシング4の
空洞部3を囲う周壁の外周には、凹部5が2列設けられ
ている。この2列の凹部5の内、極柱2を挿入する空洞
部3の開口部に近接する凹部5には、図3に示すような
ネオプレンゴム(CR)からなるOリング6が装着され
ている。このとき、凹部5の幅をa、凹部5の底におけ
る空洞部3を囲う周壁の外周径をb、Oリング6の線径
をc、内径をdとすると、aよりcを大きく、bよりd
を小さくしている。
【0012】次に、ポリプロピレン(以下、PPと表記
する)からなる蓋体7の成形加工時にブッシング4をイ
ンサート樹脂成形する。成形条件としては、成形機のシ
リンダー(樹脂)温度は200〜250℃、射出(ゲー
ジ)圧力は50〜60kg/cm2であり、通常の蓋成
形時の条件と同じである。この場合、樹脂温度によって
樹脂の流動性が決まり、射出圧力によってOリング6を
圧縮する力が決まり、ブッシング4とOリング6と蓋7
との密着性に影響する。この時、Oリング6は成形前寸
法より約20〜30%の変形率に設定すればよい。な
お、Oリング6の表面にはパラフィンオイル8を付着さ
せ、撥水性を付与している。
【0013】本実施例においては、凹部5を2列設けた
が、1列としても、また3列以上としてもよい。また、
ボルト1は黄銅を用いたがステンレススチール等を用い
ても同様である。
【0014】次に、電池を組み立てる場合において、蓋
7と同じ材質(PP)からなる電槽9(図示せず)と蓋
7とを熱溶着した後、極柱2をブッシング4の開口部に
挿入し、それぞれバーナー溶接により接合する。その
後、極柱2とブッシング4の溶接部の上部にはPPから
なる端子カバー10を熱溶着する。
【0015】図4は、本発明の他の実施の形態であり、
ボルト1と極柱2とが上下に配されている樹脂ブッシン
グ部を示している。極柱2の外周には前記した実施の形
態と同様の凹部5を設け、Oリング6を下部凹部5に装
着している。この樹脂ブッシング11には、極柱2がイ
ンサート樹脂成形されている。このような構成の樹脂ブ
ッシング11を蓋7と熱溶着する。その後、蓋7と電槽
(図示せず)の上部開口部とを熱溶着し、密閉する。こ
の極柱2の先端にはボルト1がバーナー溶接されてい
る。
【0016】図5は本発明の他の実施の形態を示すもの
であり、例えば自動車用スタータバッテリーのテーパ端
子部を示すものである。まず、空洞部3を有したブッシ
ング4の外周に二列からなる凹部5を設け、Oリング6
を下部凹部5に装着し、蓋7の成形加工時にブッシング
4をインサート樹脂成形する。次に、電池組み立て時に
おいて極柱2はブッシング4の開口部に挿入され、それ
ぞれバーナー溶接により接合される。
【0017】図6は本発明の形態と従来の鉛蓄電池にお
ける、液密不良率と蓋成型時の射出圧力との関係を示す
図である。本実験では、液密性を確認するために、雰囲
気温度70℃、電池電圧13.6Vにおける定電圧トリ
クル加速試験を行った。この図に示されるように、本実
施例、従来例ともに射出圧力を高く設定すると不良率が
少なくなる傾向はあるが、Oリングをとりつけた本実施
例では射出圧力はそれほど不良率に影響しなくなり、射
出圧力を低いものから高いものまで、幅広くとれること
がわかる。
【0018】図7は本実施例における凹部5の幅aに対
するOリング6の線径cの割合と、液密不良率との関係
を示す図である。本実験では、液密性を確認するため
に、雰囲気温度70℃、電池電圧13.6Vにおける定
電圧トリクル加速試験を行った。この図に示されるよう
に、a/cがO.70以下では装着の作業性が悪く、O
リングの一部がはみ出し、完全に装着できないために、
ブッシング4とOリング6と蓋7の間の密着性が悪くな
ってしまう。また、a/cが1.00以上ではOリング
6の線径cが凹部の幅aに比べ小さくなり過ぎ、PP樹
脂とブッシング4との間に隙間が発生してしまい、不良
率が増加していることがわかる。したがって、Oリング
6の成形時における圧縮(10〜20%)を考慮した場
合、凹部5の幅aとOリングの線径cの比率a/cは
0.70から1.00までが良いと考えられる。
【0019】図8は本実施例における凹部5の底におけ
る空洞部3を囲う周壁の外周径bに対するOリングの内
径dの割合と、液密不良率との関係を示す図である。本
実験では、液密性を確認するために、雰囲気温度70
℃、電池電圧13.6Vにおける定電圧トリクル加速試
験を行った。この図に示されるように、比率d/bが
1.00以上ではOリング6の伸びが働かず、ブッシン
グ4との密着性不足により不良率が増加していくことが
わかる。したがって、より密着性を上げるには凹部5の
底における空洞部3を囲う周壁の外周径bをOリング6
の内径dより大きくする必要がある。また、Oリング6
の伸び(20〜30%)とブッシング4への取り付け作
業を考慮すると、d/bの比率は0.80までが良いと
考えられる。
【0020】さらに、本実施例のような構成とすること
によって、漏液防止策として講じてきたアスファルトま
たは合成樹脂コンパウンドを注入固化することなく、こ
れらと同様の効果が得られ、工数面、材料費とも低減で
き、安価な密閉型鉛蓄電池として多大な効果を発揮でき
るものである。
【0021】また、従来用いられているような接着剤を
使用した場合、樹脂のリサイクル時に異樹脂(接着剤)
が混入して、グレードの低い再生樹脂しか得られなかっ
たが、本実施例によれば異樹脂混入を最小限に抑えら
れ、再生樹脂グレードの向上を図ることができる。
【0022】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、弾性体
であるOリングを装着したブッシングとともに蓋体をイ
ンサート樹脂成型することにより、樹脂成形条件(射出
圧力)の範囲をより広くとることができ、ブッシングと
極柱の溶接時に熱による樹脂収縮を防ぐことができる。
よって、端子部の外周部における液密性を確実に向上さ
せることができ、電池内部からの硫酸分の漏洩を防ぐこ
とができるため、端子の腐食防止を図ることができるも
のである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における密閉型鉛蓄電池の端
子部の断面図
【図2】本実施例におけるブッシング4の空洞部3を囲
う周壁の断面図
【図3】本実施例におけるOリング6を示す図
【図4】本発明の他の実施例における端子部の断面図
【図5】本発明の他の実施例における端子部の断面図
【図6】蓋成形時の射出圧力と液密不良率の関係を示す
【図7】a/cと液密不良率の関係を示す図
【図8】d/bと液密不良率の関係を示す図
【符号の説明】
1 ボルト 2 極柱 3 空洞部 4 ブッシング 5 凹部 6 Oリング 7 蓋

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】正極板、負極板およびセパレータとからな
    る極板群と、電解液を内部に収納した電槽と、この電槽
    の開口部を密閉する蓋体とからなる鉛蓄電池であって、
    前記蓋体は樹脂であり、極板群から外部への導通のため
    のブッシングとともにインサート樹脂成型され、前記ブ
    ッシングの樹脂接触面の外周には弾性体であるOリング
    が装着されていることを特徴とする密閉型鉛蓄電池。
  2. 【請求項2】ブッシングの外周には少なくとも一列の溝
    部が設けられ、この溝部にはOリングが嵌着されている
    ことを特徴とする請求項1記載の密閉型鉛蓄電池。
  3. 【請求項3】ブッシングに設けた溝部の幅は、Oリング
    の外径よりも小さいことを特徴とする請求項1記載の密
    閉型鉛蓄電池。
  4. 【請求項4】溝部の底におけるブッシングの外径が、O
    リングの内径よりも大きいことを特徴とする請求項1記
    載の密閉型鉛蓄電池。
  5. 【請求項5】Oリングには、撥水剤が塗布あるいは含浸
    されていることを特徴とする請求項1記載の密閉型鉛蓄
    電池。
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