JPS5880262A - 電気セル用の筐体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発＋ａ電気工業に係）、％に電気セル用の筐体く係る
。

本発明はアルカリ蓄電池セルに最も有利に適用できる。

現在では、国民経済の中で、電気セル、即ち化学的な酸
化−還元反応のエネルギを電気エネルギに変換すること
により電流を与えるようなセル。

音別用しない分野はほとんどない。

最も応く用いられている電気セルは１分類法によって鉛
酸蓄電池セル及びアルカリ蓄電隼セルに分けられるよう
な蓄電池セルである。

現在では、比エネルギが改善され使用寿命が長くされた
蓄電池セルを含むアルカリ蓄電池セルの需要が相当に高
まっている。

この点については、現存の型式のアルカリ蓄電池セルの
生産性を拡張するだけでなく、それらの構造を完全なも
のにし工比エネルギ及び使用寿命を改善することも必要
とされる。

父、現存の型式のアルカリ蓄電池セルの改良は、電極組
立体及び電解液が収容される筐体の構造の改良にも基づ
くものである。筐体は、電極組立体によって筐体の面に
与えられる圧力並びにセル會パッチＩＩに組立てた時に
隣接セルにより与えられる外部圧力の両方に耐えるよう
ながん丈な構造でなければならない。又、筐体は蓄電池
セルの使用中に生じることのある振動子衝撃荷重にも耐
えねばならない。

蓄電池セルの筐体がこわれると、電解液が漏れ出して、
蓄電池セルに発熱音生じさせ、ひいては火が着くむとに
もなる。

蓄電池セルの筐体は、蓄電池セル全体の絶縁性會そこね
て火災のおそれ會高くするような漏れ電Ｒｔ防止するた
めに確実な外部電気絶縁体含有していなければならない
。

四角形の平行六面体の形状にされ、側壁と、底板と、端
子がストが挿入される穴及び充填部管有した蓋板とを真
個し、これらが′ｆＩＩＩＩＩＩＫよって相互連結され
るような電気セル用の筐体が知られている。この筐体の
電気絶縁体は挿入式のゴムジャケットとして作られる（
１９５１１モスクワーレ二ｙグラードのＧｐ＠ｅｎｅｒ
ｇｏｉｇｄａｔ　Ｐｕｂｌｌｓｈｉｎｇ　Ｃｏｍｐａｎ
ｙ出販のＧｒａｃｈｅｖ＊　Ｋ、　Ｊａ、著の＠８ｃｈ
＊１ｏｃｈｎｙｅ　ａｋｋＬＩＴＩＬｔ−１ｙａｔｏｒ
ｙ　”　（アルカリ蓄電池セル）の第３３頁）。

電気セル用のこのような筐体は充分にがん丈な構造であ
る。

然し乍ら、この筐体を有するセルは比エネルギ（Ｗｈ／
ｋｇ）が低く、これは金属筐体内のセルで構成される蓄
電池バッテリの重量上実質的に増加し、ひいてはこれが
用いられる装置の重量【増加する。

更に、電気セル用の金属筐体を作るには人件費がかかる
。

上記し危欠点は、電気セル用の筐体ｔプラスチック物質
で作ることによって解消される。

プラスチック筐体は加熱され友物質で作られ、それ故、
出来上った製品が冷却すると内部ストレスが生じて、そ
の値が筐体の強度を越えることがある。成る面から別の
面へ鋭く移行する点、即ち筐体のリプには、ストレスの
集中が生じて、筐体の強度に影響する。電気セル用の筐
体内のストレス集中を減少するために、リプが丸み付け
される。

電気セル用のプラスチック筐体は、鋳込み成形法と、空
気によってふくらましながら押出す方法との２−５の方
法で作られる。

成形筐体は通常は本体と媚の２つの部分より成９、これ
らは電気セルを組立てた後に互いに溶接される。成辱プ
ラスチック筐体では、指定厚みの筐体壁會作ることによ
って機械的表強度が与えられる。

然し乍ら、壁厚會増加すると、物質の消費量も増大し、
ひいては蓄電池セルの比エネルギに影響管及ぼすと共に
、筐体の全寸法を同じとすれば筐体の有効内部容積が減
少することになる。

その上、成形容Ｉｉｌを製造するのに用いられる装置は
豪雑であシ然も高価である。

それ故、現存では、空気でふくらましながら押出す方法
によって作られた１部片筐体が広く利用されている。

これらの筐体は均一な厚みの壁會有していなければなら
ず、ひいては全ての壁の剛性が同じでなければならない
。リプを丸み付けすることにより。

成る壁から別の壁への移行部に均一な厚みが与えられる
。１ｓ片筐体の全ての壁が均一な厚みであれば、筐体の
強度に影響管及ぼすようなストレス集中は生じない。

壁厚の均一な１部片ユニットとしてプラスチック物質で
作られ、丸み付けされ２１Ｊプｔ１！する四角形の平行
六面体の形状にされ、そして端子ポスト用ボス及び充填
部が上面に配置されたような電気セル用の筐体も知られ
ている（１９６６１の米国特許第３，２８１，２８３号
）。

この筐体の壁は薄く、大容量の電気セルに用いた時には
充分な強度を与えることができない。

上記の欠点は、壁厚の均一な１部片ユニットとしてプラ
スチック物質で作られそして丸み付けされたリプを有す
る四角形の平行六面体の形状にされた本発明装置の原型
である電気セル用の公知筐体において解消される。この
筐体は、その憂い方”の面圧四角形の外部補強リプが作
られておシ且つ端子ポスト用ボス及び充填部が上面に配
置されている（１９７５年、レニングラードの＠８ｂｏ
ｒｎｉｋｒａｂｏｔ　ｐｏ　ｋｈｉｍｉｃｈｅｓｋｉｍ
　ｉａｔｏｃｈｎｉｋａｍ　ｔｏｋａ　’″（電気セル
に関するトラ／ザクシ璽ンン第１０部、第１７３頁）。

電気セル用のこのような筐体の構造では、丸み付けされ
たリプの剛性が低く、筐体の強度が小さい。

艶に、使用中に最大の荷重を受ける構造体の荷重支持部
材である筐体上面及び下面は、充分な剛性を与えず、こ
れは電気セル用の筐体の強度に影響し、ひいては筐体全
体の信頼性に影響する。

上記筐体會有する蓄電池セルで構成されたバッテリは、
セル管外部から冷却するエアギャップがセル間にないの
で正常の作動温度条件を与えず、これはセル全体の信頼
性會そこなうことＫなる。

本発明の主尺る目的は、筐体の剛性を高め、ひいてはそ
の強度を増大して筐体全体の信頼性を改善するようにリ
プ並びに上面及び下面を形成した電気セル用の筐体を提
供することである。

この主たる目的に鑑み、壁厚が均一な１部片ユニットと
してプラスチック物質で作られ、丸み付けされたリプｔ
７ｆＩｉする四角形の平行六面体の形状にされ、そして
端子ボスＦ用ボス及び充填部が上（ＩｉＫ配置されてい
るような電気セル用の筐体において、直立したリプが側
面から突出し、筐体の長さに沿って配ｆｊｊＬキれた下
方の水平リプか下面から突出し、全ての上記リプはこれ
らが突出する面に対してすみ内部をもつように作られ、
これらすみ内部はその半径がリプの面から筐体の面まで
の最大距離以上であって然もリプの面から筐体の面まで
の最大距離とリプの巾との比が０．０５ないし０．３で
あるようにして作られ、上記筐体ＫＩｄｌｌＫ上記筐体
の巾に沿って配置され几少なくとも２つの補強リプが設
けられておシ、この補強リプの高さと巾との比は１以上
であり、一方の補強リプは下面上に作られそして他方の
補強リプは上面上に作られて端子ポスト用のボス１通る
ことを特徴とする筐体が提供される。

筐体の面から突出するように筐体の長さＫｅって配置さ
れた直立したリプ及び下方の水平リブにより、丸み付け
されたリプの剛性が高められる。

というのは、これらの突出したリプは補強リプとして働
いて筐体全体の強度を改善するからである。

史に、筐体面から突出する直立したリプ及び下方の水平
リプ金膜は九ことにより、蓄電池セル會バッテリへと組
立て友時にセル間にエアギャップが与えられ、これはバ
ッテリ内の蓄電池セルの温度作動条件を改善し、ひいて
は蓄電池セル全体の信頼性音高める。

底面から突出するように筐体の長さに沿って配置された
リプにより、衝撃荷重を受ける面域を最大限に減少でき
、ひいては筐体の強度を高めることができる。

リプの面から筐体の面壕での最大距離以上の半径でもっ
て突出リプと筐体面との間に設けられたすみ内部により
リプから筐体面へのなめらかな移行が与えられ、内部ス
トレスが移行部に集中しないようにされる。

リプの面から筐体の面までの最大距離と、リプの面の巾
との比ｔ０．０５より小さくした時には、リプと筐体面
との間の移行部がなめらかになり過ぎて、所要の剛性が
筐体に与えられない。

リプの面から筐体の面までの最大距離とリプの面の巾と
の比を０．３０よシ大きくした時には、リプが筐体の長
手方向面に合併し、即ち壁厚が２倍となり、筐体全体の
壁厚が非均−となって筐体の強度に影響會及はす。

最大の荷重を受ける筐体の荷重支持部材である下面及び
上面に補強リプを設けたことにより、筐体全体の剛性ひ
いては強度管改善できる。

補強リプの高さと巾の比ｔ１より小さくした時には、リ
プがその補強性を失ない、リプに所要の形状を与えるこ
とができなくなる。

端子ポスト用ボス會通るように補強リプ【上面に作るこ
とＫよシ、ボスとボスとの間に堅固な連結部が与えられ
、電極組立体の取シ付は点の剛性が高められ、そして筐
体の信頼性が改善される。

電気セル用の筐体の１実施例によれば、筐体の下面に設
けられる補強リプの高さは下方の水平リプの面から筐体
の下面までの最大距離を越えない。

下方の水平リブの面から筐体の下面までの最大距離を越
えないような高さで筐体の下ｆｆ１ｉＫ補強リプを作る
ことＫより所要の竪固さが筐体に与えられる。

電気セル用の筐体の別の実施例によれば、筐体の上面に
設けられる補強リプの高さは端子ポスト用ボスの高さを
越えない。

端子ポスト用ボスの高さｔ越えないような高さで筐体の
上面に補強、リプを作ることによシ、蓄電池セルをバッ
テリへと容易ＫＭｉ立てゐことができる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。

添付図Ｉｔ参照すれば、電気セル用の筐体は、押田成形
中に筐体のＳを整えながらセパレータ（図示せず）で分
離された異極電極の組立体の周りに高温の容ｌｌ装置い
て空気でふくらますことによって壁厚の均一な１部片ユ
ニットとしてプラスチック物質で作られる。

電気セル用の筐体＃′ｉ、側面１，２（牙１図、牙２図
）、下面６（第２ｗＡ）、上（１４（第１図）及び丸み
付けされたリプ５．６．７．８．９ｔ−有する四角形の
平行六面体の形状にされる。側面１゜２０関には直立し
たリプ５があ）、儒１ｎ１と下面３との間には下方の水
平リブ６（第２図）があって、このリプ６け筐体の長さ
に沿って配置され。

ｉｌｌ而２面下面６との関には下方の水平リブ７（第１
図、第２図）があって、筐体の巾に沿って配置され、側
面１と上面４との間には上方の水平リブ８（牙１図）が
あって、筐体の長さに沿って配置され、９ｍ［１２と上
面４との間には上方の水平リブ９があって、筐体の巾に
沿って配置される。

直立し友リブ５は側面１，２から距１ＩＩＬ、だけ突出
し、そして巾ａｌ　　を有している。

リプの面から筐体の面１．２までの最大距１１１１Ｌ１
は、所与の標準サイズの蓄電池セルの最大許容比エネル
ギ（Ｗｈ／ｄｍ”）の値、製造工程中に作られる電極の
巾、及び所要の長さを与えるために所与の型式の蓄電池
セルに許容される筐体の最小壁厚とによって決定される
。

リプの巾ａ１　　は同じ壁に配置される突出体間の距離
より小さくなければならず、これによりリプ５は補強リ
プとして働くことができる。

リプ５と側面１．２との間にはすみ内部１０が作られる
。

下方の水平リブ６（第２１１１）は距−Ｌ２　だけ下面
３から央出しそして巾鳳２ｔ−有している。

Ｌ２　及び暑２の値はリプ５のＬｌ　　及びａ、と同様
に決定される。

リプ６と筐体の下面３と０１１１＃ＩＫはすみ肉１＠ｉ
１１が作られる。

すみ内部１０．１１の”ｔ’ｌｉ　Ｒ１、Ｒ２は各々リ
プ５の面から面１，２壕での最大距離及びリプ６０面か
らｌＴｉ３ｔでの最大距離以上でなければならず。

これはリプと筐体面との関になめらかな移行部を与えて
、ストレスが移行部に集中しないようにする。

リプ５．６の面から筐体面までの最大距離とリプ５．６
の巾との比（Ｌｌ　／　ａ　１及びＬ２／ａ２）は０．
０５＆いし０．３の範囲内であり、これはリプ５．６が
補強リプとして働けるようＫする。

下面３（第２図）は、筐体の巾に沿って即ち側面２に平
行に配置された補強リプ１２を備えている。

仁の補強リプ１２は高さｈｌ　　及び巾１３　Ｏ四角形
に作られ、下面３の中央に配置される。これにより、下
面３に均一な剛性分布會得ることができる。

高きｈｌ　及び巾ａ３はり、７　ｍ５＞　１　　という
関係式によって相関され、これにより最高の剛性を示す
所要の四角形断面のリプを得ることができる。

相当に長い筐体は、相当に多数の補強リプ會下面６全体
に均一に分布させて作らねばならない。

筐体の上面４（第１図）は、筐体の巾に沿って即ち側面
２に平行に配置された１つの補強リプ１３と、端子ボス
）（１！！！示せず）用の２つのボス１４と、充填部１
５と會備えている。

補強リブ１３は端子ポストのボス１４並びに充填部１５
ｔ−通り、これは端子ポストのボス１４と充填部１５と
の間に堅固な連結を与え、ひいては筐体の信頼性を改善
する。

補強リブ１６はボス１４と上−４との間に傾斜４１４を
有するようＫ１２ｇ角形に作られ、これはｌス１４と上
面４との間に付加的なｗｉ固な連Ｍｔ与える。

補強リブ１３の高さｈ２及び巾ａ４はｈ２／ａ４＞１と
いう関係式によって相関され、これにょ夛所要の四角形
のリプを得ることができる。

相当に多数の端子ポスト対（図示せず）を有した筐体の
場合には、上面４に配置される補強リブ１３の数が端子
ポスト用ボス１４０対の数に等しくされる。

本発明によれば、下面３上の補強リブ１２（第２図ンの
高さｈｌ　　は、下１３から下方の水平リプ６の面まで
の最大距離の値Ｌ２を越えることがなく、これは筐体全
体の塵固さを与える。

上面４上の補強リブ１３（牙１図）の高さｈ２は端子ポ
スト用ボス１４の高さｈ３以下である。

というのけ、この補強リブの高さｔこれ以上増加しても
端子ポスト間の連結部の剛性が改善されず、蓄電池セル
をバッテリに組立てる工Ｓ會やっかいなものにするから
である。

１ｍ［ｆ１２に付加的な四角形の情張リプ（図示せず）
【設けてこれらリプと側面との間にすみ内部を形成し几
り形成しなかったシするようにしてもよく。

これはセルの作動中に電極厚みの増加と共に増大する電
極組立体の荷重を受けｂ面の剛性を高める。

電気セル用の１部片プラスチック筐体内に１気圧までの
圧力で空気管送り込むことＫよってこの筐体の強度を試
験した。

ここに提案する筐体と公知の同様の筐体とを比較試験し
７を七ころ次のような結果が示された。

突出し几リプをもたない筐体は直立したリプ及び下方の
水平リブに沿ってこわれた。

突出し几リプを有しているが、これらリプが突出する面
とリプとの間にすみ内部をもたないように形成された筐
体はリプと面との移行部でこわれた。

ここに提案した構造の筐体は上記圧力においてこわれな
かった。

然し乍ら、筐体面からリプの面までの最大距離とリプの
巾との比（Ｌ１／１１及びＬ２／１２）を０．０５に等
しくシ九時には、剛性が不充分であることにより筐体［
ＴＩＫ変形（ゆがみ）が住じ九。作動中に筐体がこのよ
うに変形するとζわれることがある。

比Ｌ１／ａ１及びＬ２／ａ２が０．５に勢しい場合に筐
体の山に最小の変形が観察され几。

作動中の蓄電池セルを垂直に対して１０°の角度に置き
、９．８ｍ／ｓ”（１ｇ）の加速度及び６０　Ｈｚｔで
の振動数で５ｌｌＩ間振動試験を行表うことによつ衝撃
荷重の下で筐体の強度を試験した。

ここに提案する筐体及び公知の同様の筐体を比較試験し
たところ次のよう愈結果が分った。

公知の筐体は３つの面即ち２つの側面及び下面の接合部
でこわれた。

下方の水平リプが面から突出するように作られたことに
提案した構造の筐体は、これら３つの面の接合部でこわ
れなかつｔ。

筐体の上面及び下面と同じ物質で作られ厚み及び他の寸
法もそれと同じにされたプレートを用い、このプレート
を筐体の長さに対応する面に沿って配置するようにして
、上面及び下面の剛性上試験した。これらのプレートに
電極組立体の重量に相当する荷重を受けさせ（上面の場
合）、或いは電極組立体、筐体及び電解液の合計重量に
相対する荷重を受けさせ（下面の場合）たところ、プレ
ートの変形（＊み）が測定された。

比較試験會行なったところ、補強リブを有するプレート
の撓みは補強リブｔ４たないプレートの撓みより小さい
ことが示された。

従って、補強リプ１有する筐体の上面及び下面の強度は
相当に高く、これら面の強ｉｉ＊求に合致する。

かくて、電気セル用のζこＫ１１ｉ案する筐体の強度試
験により、仁の筐体が丈夫な構造であることが確められ
た。

上記した本発明の特定の実施例より、４１１許錆求の範
囲に規定された本発明の範囲内で本発明の主たる目的上
達成で春ることが画業＠に容易に明らかであろう。

電気セル用の筐体のここに提案ずゐ構造は非強に強度か
高く、ひいては信頼性が高いことを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電気セル用の筐体の斜視図、そし
て 牙２図は本発明による電気セル用の筐体の下方斜視図で
ある。 １．２・・・筐体の側面 ３・・・筐体の下面 ４・・・筐体の上面 ５・・・筐体の丸み付けされた直立リプ６・・・筐体の
九与付けされた下方の水平リプ１０・・・直立リプのす
み内部 １１・・・水平リプのすみ内部 １２・・・下面の補強リブ １３・・・上面の補強リプ′１ １４・・・端子ポスト用のボス Ｒ４・・・直立リプのすみ内部の半径 Ｒ２・・・水平リプのすみ内部の半径 り、・・・１１面から直立リプの面までの最大距離Ｌ２
・・・下面から水平リプの面までの最大距離ａ１　・・
・直立リプＯ巾 １２・・・水平リプの巾 ａ３　・・・下面の補強リプの巾 ａ４・・・上面の補強リプの巾 り、・・・下面の補強リプの高さ ｈ２・・・上面の補強リブの高さ ｈ５・・・端子ポスト用ボスの高さ ＦＥＢ、　２ 第１頁の続き ［相］発　明　者　ポリス・ニコラエヴイツチ・ザパス
コ・ ソヴイエト連邦しニングラード ・ウリツサ・ゼルヤボヴア２ケ イヴイ１６ ０発　明　者　エフゲニー・ステパノヴイツチ・マレン
ニコフ ソヴイエト連邦しニングラート ・ポデイエズドノイ・ペレウロ ク１４ケイヴイ１１ ０発　明　者　エフゲニー・ステパノヴイツチ・ロガノ
フ ソヴイエト連邦しニングラード ・バラシュニド・ナヤ・ウリツサ １２ケイヴイ１５６ ０発　明　者　ポリス・イワノヴイツチ・ウジノフ ソヴイエト連邦しニングラード ・ウリツサ・エイ・ネフスコゴ ３ケイヴイ２５ ■出　願　人　ユーリイ・イサアコヴイツチ・ヴオルコ
ヴイッチ ソヴイエト連邦しニングラード ・ウリツサ・ソユザ・スフヤシ− ４ケイヴイ１０ ■出　願　人　工フゲニー・イワノヴイツチ・ガマスキ
ン ソヴイエト連邦しニングラード ・グラズーダンスキイ・プロス ペクト１０８コルプス１ケイヴイ１ ９ ■出　願　人　ポリス・ニコラエヴイツチ・ザパスコ ソヴイエト連邦しニングラード ・ウリツサ・ゼルヤボヴア２ケ イヴイ１６ ■出　願　人　工フゲニー・ステパノヴイツチ・マレン
ニコフ ソヴイエト連邦しニングラード ポデイエズドノイ・ペレウロク １４ケイヴイ１１ ■出　願　人　工フゲニー・ステパノヴイツチ・ロガノ
フ ソヴイエト連邦しニングラード ・バラシュユトナヤ・ウリッサ １２ケイヴイ１５６ ■出　願　人　ポリス・イワノヴイツチ・ウジノフ ソヴイエト連邦しニングラード ウリツサ・エイ・ネフスコゴ３ ケイヴイ２５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　壁厚が均一な１部片ユニットとしてプラスチック
   物質で作られ、丸み付けされたリプを有する四角形の平
   行六面体の形状にされ、セして端子ポスト用ボス及び充
   填部が上面に配置されているような電気セル用の筐体に
   おいて、直立しｔリプ（５〕が側面（１，２）から突出
   し、筐体の長さに沿って配置され友下方の水平リプ（６
   ）が下面（３）から突出し、全ての上記リプ（５，６）
   はこれらが突出する面（１，２，３）Ｋ対してすみ内部
   （１０，１１）をもつように作られ、これらすみ肉５（
   １０，１１）はその半径（Ｒ）がリプ（５，６）の面か
   ら筐１．２ 体の面（１，２，３）までの最大距離（Ｌ　　　）以１
   ．２ 上であって然もリプＣ５，６）の山から筐体の面（１，
   ２，３）　　までの最大距離（Ｌ　　　）とリプ１．２ （５，６）”の巾（ａｌ、２）との比が０．０５ないし
   ０．６であるようにして作られ、上記筐体には匪に上記
   筐体の巾に沿って配置された少なくとも２つの補強リプ
   （１２，１３）が設けられており、この補強リプ（１２
   ，１３）の高−８（ｈ　　）と巾１．２ （ａ　　　）との比は１以上であり、一方の補強り３．
   ４ プ（１２）Ｆｉ下面（３）上に作られそして他方の補強
   リプ（１３）ｕ上面（４）上に作られて端子ポスト用の
   ボス（１４）　を通ることｔ特徴とする筐体。 ２、上記筐体の下ｍ　（３）　Ｋある補強リプ（１２）
   の高さくり、）Ｆｉ下方の水平リプ（６）の面から筐体
   の下＋１（３）ｔでの最大距離（Ｌ２）以下である特許
   請求の範囲第１項Ｋｌｅ載の電気セル用の筐体。 ３、　上記筐体の上面（４）Ｋある補強リプ（１３）の
   高さくｈ２）は端子ポスト用ボス（１４ンの高さくｈ３
   ）以下である特許請求の範Ｓ才１項又は第２項に記載の
   電気セル用の筐体。