JPH117941A - 電槽化成用キャップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電槽化成において充電中に電池内より出てく
る硫酸を電池及び周辺に飛散させることのない電槽化成
用キャップを得る。 【解決手段】 主筒部２の下に蓄電池３の液口部４に接
続する接続筒部４を備え、これら筒部２，４内に電解液
回収兼ガス抜き用通路６を設ける。主筒部２には、電解
液回収兼ガス抜き用通路６を横切ってガスは通過するが
液体は通過しない気液分離シート７を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シール鉛蓄電池の
如き蓄電池の電槽化成時に用いる電槽化成用キャップに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、シール鉛蓄電池の製造方法の１つ
として、未化成極板とセパレータを積層して極板群を作
成して電槽内に収納した後、この電槽に上蓋や端子を装
着して電池の形とし、次いで電解液を上蓋の液口部より
注入して充電を行う方式があり、その化成を電槽化成と
称している。この場合、未化成極板の陽極活物質と陰極
活物質は酸化鉛と硫酸鉛を主成分とし、電解液となる希
硫酸を注入することにより酸化鉛を硫酸鉛に変化させつ
つ、電槽化成の充電により陽極は二酸化鉛、陰極は金属
鉛へと各々多孔質な活物質に電解している。

【０００３】この電槽化成中の挙動として、極板より発
生する酸素ガスと水素ガスによって電池内の液面が相対
的に高くなること、またガスの気泡が液面で破裂するこ
とにより希硫酸の飛沫が液口部を通って蓋の外まで飛散
すること等が見られる。また、発生するガスに硫酸ミス
トが含まれる、いわゆる酸霧として液口部より排出され
る。

【０００４】通常、酸霧を除去するために電池全体また
は電池上部をフード等にて覆い、そこから配管にてスク
ラバーへ導き屋外へ排出している。この方式では、電池
の液口部からの飛沫により電池表面に硫酸が付着する
が、電槽化成後に液口栓をつけた後で水洗して乾燥する
ことで電池表面の硫酸を除いている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電槽化成では、充電中に飛び出てくる硫酸飛
沫のため電池や周辺装置に硫酸が付着することとなり、
電池の取り扱いに支障となったり、周辺装置の故障の原
因になったりしている。また、電池より排出されるガス
や酸霧に対しては専用フード等で捕集するようにしてい
るが、このような排気装置だけでは必ず電池上面に硫酸
や水が付着することとなっている。さらに電池が小さい
程、構造的にも付着硫酸の除去は難しいものとなり、製
品として電池を仕上げることに時間と手間がかかる問題
点があった。

【０００６】また、電池の液口部毎に排出用配管を設け
ることも考えられているが、多量にシール鉛蓄電池を生
産する場合には多数の配管となり、設備上また取り扱い
上とても実施できず、電槽化成中の硫酸飛沫をなくす有
効な方法が見当たらないという問題点があった。

【０００７】本発明の目的は、電槽化成において充電中
に電池内より出てくる硫酸を電池及び周辺に飛散させる
ことのない電槽化成用キャップを提供することにある。

【０００８】本発明の他の目的は、排出されるガスと液
体を容易に分離して液体を電池内へ戻しガスのみを放出
できるシンプルな構造の電槽化成用キャップを提供する
ことにある。

【０００９】本発明の他の目的は、電池への着脱作業を
簡単に行うことができる電槽化成用キャップを提供する
ことにある。

【００１０】本発明の他の目的は、小形化を図れる電槽
化成用キャップを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明では、主筒部の下
に蓄電池の液口部に接続する接続筒部を備え、これら筒
部内に電解液回収兼ガス抜き用通路が形成されている電
槽化成用キャップを用いる。主筒部には、電解液回収兼
ガス抜き用通路を横切ってガスは通過するが液体は通過
しない気液分離シートが設けられている。

【００１２】このような電槽化成用キャップを蓄電池の
液口部に接続して電槽化成を行うと、充電中に電池内よ
り電解液，その飛沫，及びガスが筒部内の電解液回収兼
ガス抜き用通路に出るが、電解液は該電解液回収兼ガス
抜き用通路内に溜まって電池内に回収され、電解液の飛
沫及びガスは気液分離シートに当たってガスと液体とに
分離され、ガスは気液分離シートを通り抜けて主筒部の
外に放出され、液体は主筒部の内壁に沿って降下して電
池内に回収される。このため、電槽化成において充電中
に電池内より出てくる硫酸を電池及び周辺に飛散させる
ことがなくなる。また、この電槽化成用キャップは、気
液分離シートでガスと液体とを分離するので、主筒部の
長さを長くする必要がなく、小形化を図ることができ
る。また、この電槽化成用キャップは、蓄電池の液口部
に嵌めるだけで接続できるので、電池への着脱作業を簡
単に行うことができる。

【００１３】この場合、気液分離シートとしてフッ素樹
脂を延伸加工し微多孔質化したシートを用いると、その
特徴である撥水性のためシート表面でガスと液体との分
離を容易に行うことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る電槽化成用
キャップ１における実施の形態の第１例を示したもので
ある。

【００１５】この電槽化成用キャップ１は、主筒部２の
下にシール鉛蓄電池３の液口部４に接続する接続筒部５
を備え、これら筒部２，５内には電解液回収兼ガス抜き
用通路６が形成されている。この場合、通路６の内面に
は内径が変わる主筒部２と接続筒部５との境界にテーパ
部６ａが設けられている。主筒部２の上部には、電解液
回収兼ガス抜き用通路６を横切ってガスは通過するが液
体は通過しない撥水性に富み、耐薬品性に優れた気液分
離シート７が設けられている。気液分離シート７は、電
解液回収兼ガス抜き用通路６を横切って主筒部２の上端
の凹部に嵌め込まれ、押えリング８で外周部分が押えら
れて該押えリング８の主筒部２に対する融着や接着によ
り主筒部２に取り付けられている。接続筒部５の先端内
周には拡径凹部５ａが設けられ、この拡径凹部５ａを液
口部４の孔を包囲して電槽上蓋９に設けられている該液
口部４の筒部１０の先端外周に嵌めることにより電池３
に取り付けられている。気液分離シート７として，本例
ではフッ素樹脂を延伸加工し微多孔質化したシートが用
いられている。

【００１６】このような電槽化成用キャップ１をシール
鉛蓄電池３の液口部４に接続して電槽化成を行うと、充
電中に電池内より電解液，その飛沫，及びガスが筒部
２，５内の電解液回収兼ガス抜き用通路６に出るが、電
解液は該電解液回収兼ガス抜き用通路６内に溜まって筒
部２，５の内壁に沿って下降して電池内に回収され、電
解液の飛沫及びガスは気液分離シート７に当たってガス
と液体とに分離され、ガスは気液分離シート７を通り抜
けて主筒部２の外に放出され、液体は筒部２，５の内壁
に沿って降下して電池内に回収される。この場合、通路
６の内径が主筒部２と接続筒部５との境界で大径から小
径に変わっても、そこにテーパ部６ａが設けられている
ので、支障なく液を下降させることができる。

【００１７】特に、気液分離シート７としてフッ素樹脂
を延伸加工し微多孔質化したシートを用いると、その特
徴である撥水性のためシート表面でガスと液体との分離
を容易に行うことができる。

【００１８】図２は、本発明に係る電槽化成用キャップ
１における実施の形態の第２例を示したものである。な
お、図１と対応する部分には、同一符号を付けて示して
いる。

【００１９】この電槽化成用キャップ１では、接続筒部
５が第１例のものより細く、シール鉛蓄電池３の液口部
４の筒部１０内に挿入される構造になっている。その他
の構成は、第１例と同様である。

【００２０】このように接続筒部５を液口部４の筒部１
０内に挿入すると、回収した電解液を確実に電池内に戻
すことができ、また該キャップ１の取り付け姿勢を安定
させることができる。

【００２１】図３は、本発明に係る電槽化成用キャップ
１における実施の形態の第３例を示したものである。

【００２２】この電槽化成用キャップ１では、気液分離
シート７の該周縁部が主筒部２の上端に接着により貼り
付けられている。その他の構成は、第１例あるいは第２
例と同様である。

【００２３】このように気液分離シート７の該周縁部を
主筒部２の上端に貼り付けると、気液分離シート７の主
筒部２に対する取り付けを容易に行うことができる。

【００２４】図４は、本発明に係る電槽化成用キャップ
１における実施の形態の第４例を示したものである。

【００２５】この電槽化成用キャップ１では、主筒部２
の上端部寄りの内周に凹部１１が設けられ、この凹部１
１に至る状態で気液分離シート７が図示のように嵌めら
れ、この気液分離シート７を介してＣ字状止め輪１２を
凹部１１に嵌めることにより、気液分離シート７が主筒
部２の上部に取り付けられている。

【００２６】このようにして気液分離シート７の取り付
けを行うと、融着や接着を必要とせず簡単に気液分離シ
ート７を主筒部２に取り付けることができる。

【００２７】

【実施例】次に、発明の一実施例について説明する。

【００２８】自動車用電池として使われているシール鉛
蓄電池は、通常電槽化成にて製造されている。そこで、
公称容量24アンペア・時（５時間率），12ボルトの自動
車用シール鉛蓄電池になる電槽化成前の電池を用い、希
硫酸を注液しただけの電池３を準備した。

【００２９】図５は、電池３の上面にある液口部２に、
図１に示す本発明の電槽化成用キャップ１を取り付けた
状態を示す。電槽化成用キャップ１は、図１に示すよう
に、最大外径22mm，最大高さ25mmの円筒形の主筒部２の
下部に、電池液口部４の筒部１０外周に密着嵌合できる
円筒状の接続筒部５を持っている。主筒部２及び接続筒
部５は、弾力性のあるゴム（例えば、クロロプレンゴ
ム）の成形で作られているため、液口部４の筒部１０外
周に接続筒部５を嵌めて押し込むことにより簡単に密着
して隙間のない状態に取り付けることができ、かつ電槽
化成中は自然に脱離することはない。電槽化成用キャッ
プ１の主筒部２内の電解液回収兼ガス抜き用通路６は約
５cm³ の円筒状空間となっており、この主筒部２の上端
には撥水性で耐薬品性に優れた厚さ0.3mm の微多孔質シ
ートよりなる気液分離シート７が電解液回収兼ガス抜き
用通路６を塞ぐように配置されて、押えリング８の主筒
部２に対する圧接で取り付けられている。気液分離シー
ト７は、フッ素樹脂を延伸加工し微多孔質化したシート
により形成されている。

【００３０】電槽化成が進み、電池内よりガス及び液の
飛沫が液口部４を通して電池上部に放出され、電槽化成
用キャップ１内の電解液回収兼ガス抜き用通路６での液
の内壁への付着や落下により液滴が大きくなり、内壁に
沿って降下して電池内部へ戻っていく。一方、微小な液
粒はガスの上昇と共に主筒部２内の上端部まで到達する
が、その位置には電解液回収兼ガス抜き用通路６を塞い
でフッ素樹脂よりなる気液分離シート７が存在し、該気
液分離シート７にてその特徴である撥水性のためシート
表面でガスと液粒とが分離され、それら液粒が生長して
液滴となり電池内部へ戻される。ガスは気液分離シート
７の約１μｍ径の微細孔を通り外へ排出される。

【００３１】なお、電池内より放出される気液量が多い
ため、液を一時的に溜める電槽化成用キャップ１内の電
解液回収兼ガス抜き用通路６からなる空間は必ず必要で
ある。気液分離シート７を使わないと、電槽化成用キャ
ップ１内に大きなの空間が液置換のために必要となり、
キャップ自体が大きくなって取り扱えなくなってしま
う。このため主筒部２の高さを高くして効果を出すこと
も試みたが、気液分離を十分に行うことができなかっ
た。このように、キャップ１内の空間である電解液回収
兼ガス抜き用通路６と気液分離シート７の併用により、
本発明の電槽化成用キャップ１が成立する。

【００３２】この電槽化成用キャップ１の効果を明らか
にするため、電槽化成中に液口部４より排出されるガス
に含まれる硫酸ミスト量を、該キャップ１の有無で調べ
た。排出ガス量を200 ml／分とり、このガスをガス吸収
液として蒸留水を入れた２個のガス吸収ビンに順に通し
た。ガス吸収ビン中の蒸留水のｐＨ値を測定したとこ
ろ、図６のようなｐＨ値の変化があった。本発明のキャ
ップ１がない電池からのガスを通すと、５時間後の１つ
目の吸収ビンのｐＨ値は約3.8 で、２つ目の吸収ビンの
ｐＨ値は5.5 であった。一方、本発明のキャップ１をつ
けた電池からのガスを通すと、５時間後の１つ目の吸収
ビンの液のｐＨ値は約4.9 で、２つ目の吸収ビンのｐＨ
値は5.5 であった。両方の２つ目の吸収ビンのｐＨ値が
ガスの通し始めとほとんど変わっていないので、電池よ
り放出された硫酸ミストは１つ目の吸収ビンの蒸留水に
ほとんど吸収されていることがわかる。ｐＨ値の差より
出てくる濃度の差は、キャップ１があることによって、
吸収量が約１／10以下になっていることを示している。

【００３３】実際、本発明の電槽化成用キャップ１を使
用することにより、電池上面等への液の飛沫はまったく
なく、また該キャップ１を通して排出されるガスによっ
て周囲の装置が腐食されることはほとんどなかった。な
お、発生ガスはスクラバー等を通し外部へ排出される。

【００３４】また、シール鉛蓄電池の小容量タイプであ
る6.5 アンペア・アワー，12ボルトのものにおいて、上
記のように電槽化成をする時も同様である。つまり電槽
化成用キャップ１を該電池の液口部４に装着するという
簡単な操作により、電槽化成によって電池表面を硫酸の
飛沫で濡らすということはまったくない。このように本
発明の電槽化成用キャップ１は、小形シールから据置用
シール鉛蓄電池までシール鉛蓄電池の全機種の電槽化成
に使用できる。

【００３５】なお、本発明の電槽化成用キャップ１は、
上記例では液口部１個用で説明したが、電池の機種によ
っては３個用（３セル一体型）、６個用（６セル一体
型）も１つのキャップになるように成形して使うこと
は、当然作業の効率向上をもたらすために行われるもの
である。

【００３６】

【発明の効果】上述したように、本発明に係る電槽化成
用キャップは、蓄電池の液口部に接続する接続筒部と、
この接続筒部に連設されている主筒部と、この主筒部内
の電解液回収兼ガス抜き用通路を塞いで設けられた気液
分離シートとを持つ構造としたため、従来のフードによ
る酸霧等の除去による電槽化成方法に比べ、電槽化成中
の電池より排出される硫酸飛沫が電池や周辺機器に付着
し腐食を生じることがなく、電池内より放出された液体
をほとんど電池内へ戻すことができる。また本発明で
は、気液分離シートを用いるので該電槽化成用キャップ
の小型化を図ることができる。さらに、この電槽化成用
キャップは、蓄電池の液口部に接続する接続筒部を備え
ているので、電池に対する着脱を簡単に行うことがで
き、作業性がよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電槽化成用キャップにおれる実施
の形態の第１例の縦断面図である。

【図２】本発明に係る電槽化成用キャップにおける実施
の形態の第２例を示した要部縦断面図である。

【図３】本発明に係る電槽化成用キャップにおける実施
の形態の第３例を示した縦断面図である。

【図４】本発明に係る電槽化成用キャップにおける実施
の形態の第４例を示した要部縦断面図である。

【図５】本発明の電槽化成用キャップを装着したシール
鉛蓄電池の正面図である。

【図６】本発明の電槽化成用キャップの有無と、硫酸ミ
ストを含むガスを吸収した液のｐＨ値の変化を示した関
係を示した比較図である。

【符号の説明】

１ 電槽化成用キャップ ２ 主筒部 ３ シール鉛蓄電池 ４ 液口部 ５ 接続筒部 ５ａ 拡径凹部 ６ 電解液回収兼ガス抜き用通路 ７ 気液分離シート ８ 押えリング ９ 電槽上蓋 １０ 筒部 １１ 凹部 １２ 止め輪

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主筒部の下に蓄電池の液口部に接続する
   接続筒部を備え、これら筒部内に電解液回収兼ガス抜き
   用通路が形成され、前記主筒部には前記電解液回収兼ガ
   ス抜き用通路を横切ってガスは通過するが液体は通過し
   ない気液分離シートが設けられていることを特徴とする
   電槽化成用キャップ。
2. 【請求項２】 前記気液分離シートとしてフッ素樹脂を
   延伸加工し微多孔質化したシートを用いたことを特徴と
   する請求項１に記載の電槽化成用キャップ。