JPS58150B2 - 蓄電池 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は蓄電池に関するもので、特に蓄電池電槽の上
面壁を貫通して外部に導入されてその端部が端子となる
極柱を備える蓄電池の改良に関する。

第１図はこの発明の先行技術を説明するための蓄電池電
槽の上面壁を構成する電槽蓋の半断面図である。

第２図は第１図の構成の欠点を説明するための図解的断
面図である。

蓄電池の電槽は、基本的には、電槽本体１と電槽蓋２と
から成り、電槽本体１の上部に蓋２が液密的に固着され
ている。

電槽内には、極板および電解液（図示せず）が収納され
て、電池を構成する。

極板に電徳的接続された極柱３は蓋２を貫通して、上方
に導出される。

蓋２には、極柱３を受は入れる筒状部４が形成され、こ
の筒状部４には、予め鉛等からなるブツシュ５が嵌合さ
れていて、これはインサート成型によるものであ石。

極柱３は、筒状部４に挿通され、その状態でブツシュ５
と溶接され、極柱３の液密的な導出部が実現される。

このような極柱３の上端部が端子となるものである。

電槽蓋２には、また液口６が設けられ、ここは通常時に
おいては液口栓（図示せず）によって閉じられていて、
電解液を補充するための口となるものである。

上述のような構成が、たとえばフォークリフトのような
電気自動車に用いられる背の高い蓄電池に採用された場
合、次のような欠点があることがわかった。

蓄電池の充電時において、特に充電の終末になると、充
電エネルギの一部が熱エネルギとして逃げてしまうこと
がよく知られている。

これは、電槽材料（たとえばポリプロピレン）と極柱３
を構成する材料（たとえば鉛）との熱伝導率の大幅な違
いにより、極柱３がすぐに加熱されてしまうということ
を意味するものである。

そのために、極柱３により早く熱膨張現象が生じ（たと
えば第２図に想像線で示すように極柱３が上方に突出す
るように膨張する。

）、電槽蓋２が上方に膨出するように変形される力が加
わることになる。

また、上述の充電に伴なって生じる現象以外に詳細な肌
理は知られていないが、充放電繰返し後、極柱３特に陽
極側が永久膨張し、寸法が大きくなってしまうことが経
験的に知られている。

このような種々の膨張現象は、特に背の高い蓄電池にお
いて顕著に現れるものである。

そのために、比較的強度の低い電槽蓋２と電槽本体１と
の接合部７に応力が集中することになり、蓄電池の電槽
の寿命にとって悪影響を及ぼすことになる。

そのために、第３図に示すような構造が提案されている
。

第３図はこの発明の他の先行技術を説明するための電槽
蓋の要部断面図である。

第３図を参照して、電槽蓋２の筒状部４には、たとえば
ゴムなどからなるリング状のパツキン８が配置される。

そして、パツキン８内には極柱３が挿通され、との極柱
３に嵌合するナツト９を締め着けることにより、極柱３
は蓋２に対して固定される。

このとき、ナツト９の締め着けによりパツキン８は適宜
に変形して、極柱３の液密的な導出部分を実現するもの
である。

第３図に示すような構造を有するとき、極柱３の膨張現
象は、パツキン８との界面におけるすべりによって有利
に吸収される。

しかしながら、このような構造において、いく度かの充
電が操り返され５極柱３とパツキン８との界面における
すべりが操り返されるうちに、液密性が低下してくると
いう欠点があった。

また、パツキン８の材質自体の寿命も問題である。

それゆえに、この発明の主たる目的は、上述のような従
来の問題点を解消し得る極柱の導出部を有する蓄電池を
提供することである。

この発明は、要約すれば、電槽の上面壁に、極柱を囲む
ように肉薄部分によって連結された段差部を形成して、
極柱の膨張現衆を肉薄部分によって有利に吸収するよう
にした蓄電池である。

この発明のその他の目的と特徴は以下に図面を参照して
行なう詳細な説明から一層明らかとなろう。

第４図はこの発明の一実施例の要部断面図である。

第４図を参照して、電槽蓋２の極柱３が導出される部分
すなわち筒状部４を囲むように段差部１０が形成され、
この段差部１０は肉薄部分１１によって連結される。

この段差部１０の電槽上の形成状態については第７図な
いし第１１図を参照して後述する。

この電槽蓋２はたとえばポリプロピレンから段差部１０
とともに一体に構成される。

筒状部４には、第１図の場合と同様にブツシュ５が配置
され、このブツシュ５と極柱３とは溶接される。

上述のように構成されたとき、充電時における極柱３の
熱膨張のよう偽膨張現象が生じたとき、筒状部４等もそ
れに伴って上方へ変位することになる。

この筒状部４の上方への変位は、段差部１０の特に肉薄
部分１１の変形によって有利に吸収される。

また、充電が完了し、放熱されれば、極柱３はもとの状
態に戻るが、このときも段差部１０の特に肉薄部分１１
の変形によって有利に吸収されることになる。

すなわち、この蓋２を構成するポリプロピレン自身のも
つ可撓性によって可逆的に比較的小さい力で変形される
ととになる。

そのために、第２図に示すような接合部７に応力が集中
することはない。

なお、肉薄部分１１の厚みは、蓋２の他の部分の１／２
〜１／３であれば十分であることかわかった。

なお、これは一例にすぎず、この厚みは蓄電池の寸法や
肉薄部分１１が設けられる位置などによって種々に変更
されるであろう。

また、蓋２を構成するポリプロピレンについても、一例
であって、他のオレフィン系樹脂等を用いて蓋２を構成
した場合も、この発明の効果を期待することができる。

第４図の部分Ａに示す段差部１０の形状には他の多くの
変形が可能である。

第５図および第６図はそれぞれこの発明の他の実施例を
説明するための図であって、第４図の部分Ａに相当する
部分を示す。

第５図を参照して、段差部１０の外側の端縁に沿って細
長く延びるヒンジ部１２が形成される。

このヒンジ部１２は肉薄部分１１よりさらに肉薄にされ
、ここにおいて容易に屈曲可能な構成とされる。

この実施例によれば、第４図の場合に比べて、段差部１
０の変形をより小さい力で行なわぜることかできる。

第６図を参照して、段差部１０の外側および内側の端縁
に沿ってヒンジ部１３，１４が設けられる。

そして、このヒンジ部１３，１４を形成するための溝は
相互に逆の面に位置する。

この実施例によれば、２カ所にヒンジ部１３，１４を備
えるので、容易に屈曲し得る部分が２カ所存在すること
になる。

そのために、第５図に比べて、さらに段差部１０におけ
る変形が容易になるものである。

上述の第４図、第５図および第５図にそれぞれ示す実施
例は、蓄電池電槽の寸法や電槽蓋２の肉厚などに応じて
適宜選択することができる。

なお、段差部１０の形状についてはその他種々に変更す
ることが可能であり、たとえばこの段差部を肉薄部分に
よって連結された蛇腹状に形成してもよい。

第７図ないし第１１図はそれぞれ段差部１０の設は方の
例を示す電槽蓋２の平面図である。

第７図を参照して、電槽蓋２には、２個の極柱３．３が
貫通されかつさらに液口５が設けられるが、これら極柱
３，３および液口６を合わせて囲むように段差部１０が
矩形状に延びて設けられる。

このように構成すれば極柱３，３の充電時における熱膨
張現象等を有利に段差部１０によって吸収でき、前述の
第２図に示すような電槽蓋２が膨出するような問題は有
利に解消され、接合部７に応力が集中することはない。

第８図を参照して、膨張現象が生じるのは、極柱３，３
においてであるので、との極柱３，３をそれぞれ個別に
囲むように段差部１０．１０が矩形状に設けられる。

この構成によっても、極柱３の充電時等における膨張現
象は段差部１０によって有利に吸収されることになる。

第９図を参照して、極柱３，３をそれぞれ個別に囲むよ
うに段差部１０，１０が円形状に設けられる。

このように円形の段差部１０．１０であれば、周方向に
斑なく均一に変形が可能であるので、極柱３の膨張現象
をより軽く却収することができる。

第１０図は、極柱３，３を個別に囲む円形の段差部１０
．１０の外側に、液口６も合わせて囲む矩形の段差部１
０が形成された例を示す。

また、第１１図は、同じく矩形の段差部１０．１０の外
側に、矩形の段差部１０が形成された例を示す。

このように、段差部１０を二重に設ければ、より多く極
柱３の膨張現象を吸収することができる。

なお、段差部１０の設は方は他に多くの変形が可能であ
ろう。

以上のように、この発明によれば、蓄電池の電槽の上面
壁を液密的に貫通して外部に導出される極柱を囲むよう
に、肉薄部分によって連結された段差部が形成されてい
るので、極柱の充電時等における膨張現象を段差部によ
って有利に吸収でき、そのために、上面壁が不所望に変
形されるような力は加わらない。

したがって、電槽の上面壁が電槽本体と接合される電槽
差によって実現されるような構成の蓄電池においては、
この電槽蓋と電槽本体との接合部に応力が集中すること
は防止でき、この部分において経時的に液密性が低下す
ることは有利に防止される。

なお、この発明はあくまでも蓄電池電槽の上面壁に極柱
を囲むように肉薄部分で連結された段差部を形成すると
ころに要旨があるものである。

そのために、たとえば、極柱の導出部分の構造について
は特に限定を含才ない。

したがって、第４図に示すように極柱３をブツシュ５と
溶接することによって液密的な導出を実現してもよく、
封口剤を充填して液密的な導出を実現してもよく、さら
には電槽蓋がポリプロピレンから構成されるならばポリ
プロピレンを極柱の導出部分に二次的に形成して液密的
な導出を実現してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の先行技術を説明するための蓄
電池電槽の上面壁を構成する電槽蓋の半断面図である。 第２図は第１図の構成の欠点を説明するための電槽の図
解的断面図である。 第３図はこの発明の第２の先行従来技術を説明するため
の電槽蓋の要部断面図である。 第４図はこの発明の一実施例の要部断面図である。 第５図および第６図はそれぞれこの発明の他の実施例の
第４図の部分Ａに相当する部分を示す。 第７図ないし第１１図はそれぞれ段差部１０の設は方の
例を示す電槽蓋２の平面図である。 図において、１は電槽本体、２は電槽蓋、３は極柱、１
０は段差部、１１は肉薄部分、１２゜１３．１４はヒン
ジ部である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 蓄電池電槽の上面壁を貫通して極柱が外部に導出さ
   れる蓄電池において、 前記上面壁には前記極柱を囲むように肉薄部分によって
   連結された段差部が形成されたことを特徴とする蓄電池
   。 ２ 前記上面壁は前記段差部とともにポリプロピレンか
   ら一体に構成された特許請求の範囲第１項記載の蓄電池
   。 ３ 前記段差部の端縁に沿って細長く延びる容易に屈曲
   可能な肉薄状のヒンジ部が形成された特許請求の範囲第
   ２項記載の蓄電池。