JPS5923456A - 端子柱を滑りばめ封止する蓄電池 - 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】 発明の背景 本発明は蓄電池、特に蓄電池の端子柱とケースとの間を
液密に封止する手段に関する。

通常の鉛−酸蓄電池は２つの端子柱、陽極すなわち正極
の端子柱と、陰極すなわち負極の端子柱とを有し、これ
らが蓋を貫通して延びている。陽極板すなわち正極板は
平行して陽極すなわち正極の端子柱に接続し、陰極板す
なわち負極板はこれと同様に陰極すなわち負極の端子柱
に接続している。極板は格子構造を有し、活物質で被覆
する。

（３） 周知のように、電池の使用中に、正極板すなわち陽極板
のなかに、酸化鉛が堆積するので、極板の寸法が次第に
増大する。この堆積物は最初の物質より大きいので、極
板を膨張して湾曲させる。

短寿命用に設計した多くの電池においては、このような
寸法の増大がおきても重大な影響は与えない。これは湾
曲しても電池の寿命を制限しないためである。しかし、
いわゆる反復使用型の電池は、平均的負荷、駆動など、
極めて長期間の使用を意図するので、充電を反復すると
、正極板の膨張が著しくな如、電池セルの蓋を外方へ押
すことになる。瀝青物質のような可焼性封止材料で蓋を
容易に封止するときは問題がないが、熱封止のような非
可焼性の固着封止で蓋を容器に取付けようとするときは
、膨張力が垂直方向に外方へ作用して、電池要素に損傷
を与え、電池セルを破壊することがある。

この問題に対する１つの解決法は米国％許第４．１６４
，６０９号、１９７９年８月１４日、に開示する。すな
わち電池の端子柱の周９に第１のス（４） タフイングボックスを設け、これは０−リングと、端子
柱に０−リングを押付けてスタフイングボックスを封止
する、スタフイングボックスにねじ込むはめあいグラン
ドとを有する。また第２のスタフイングボンクスを電池
容器と一体に形成してあり、Ｗ、２の０−リングで第１
のスタフイングボックスに封止し、電池ケースに対する
端子柱の移動は、２つのスタフイングボックス相互間の
移動に吸べＸされる。明かなように、この構造は二重封
止で複雑であるので、失敗することがあ如、封止するた
めに数個の部材を手で組立てる必要があるので、部材の
１つを電池内部に落す恐れがある。

また周知のように、電池を長く使用すると、電池の端子
柱は種々の変化を受ける。端子柱は表面が電池内で侵食
され、外周の寸法が減少する。電池の端子柱と容器との
間を滑シばめする通常の方法では、この侵食によって封
止部材または材料がアンダーカットされる。その結果、
封止部分は最初の面積または体積よシ小さくなるので、
セルまたは電池の寿命に影響を与える。

本発明は従来技術のこれらの欠点または他の欠点を克服
するものである。

発明の概要 本発明によって、蓋にスリーブ部材を一体に作付けて、
正端子柱を貫通させる開口の内周面を形成する。このス
リーブ部材は蓋と同一の材料で蓋とともに成形すること
が好ましい。挿入部材は鉛または鉛合金から作シ、滑シ
部材のなかに成形する。滑）部材の外表面はスリーブ部
材のなかにあって緊密な滑シ封止を形成する。挿入部材
は端子柱を貫通させる開口を有し、ｉ、ｂ部材をスリー
ブ部材に挿入した後に、挿入部材に端子柱を溶接する。

滑９部材の外表面とスリーブ部材の内表面とは、ともに
平滑とし、電解液の侵透を防止し、汚れの付着すなわち
汚染を防止する。蓋、容器、スリーブ部材および滑シ部
材に適当な材料はポリプロピレンである。

滑シ部材は自身で適当な封止を保持することができるが
、通常の封止剤を使用こるとともに、スリーブ部材にこ
れよシ可焼性な薄肉部分を設け、これを超音波溶接など
によって１ＭｔＪ）部材の下端に固着することが好まし
い。または滑ｐ部材にこれよシ可挽性な薄肉部分を設け
て、電池の蓋の内側に固着することが好ましい。これに
よって、滑如部材が外方に移動するときにも正極封止を
確保することができる。

本発明の主要な目的は、滑り封止を設けて、正極板の寸
法が増大しても、端子柱の性質に関係なく電池に故障を
おこさない、複雑でない単純な電池の製造および組立の
方法を提供することである。

詳細な説明 第１図に示すように、電池１０は容器１２と蓋１４とが
接合点１６で剛性接合している。電池１０は多数の負極
板１８を有し、各極板１８は端子柱２２を含むヘッダ２
０に接続している。図示のように、正極板２４と負極板
１８とはグリッド構造３０を有し、容器１２の下部にお
いて支持手段３１で正極板２４を、支持手段３２で負極
板１８を支持する。

蓋１４は充填開口３３を有し、これには突出部（７）− ３４があって、ギャップ部材と協働してブリーチロツク
する。キャップ部材は適当なものを使用できる。

蓋１４は厚肉部分３６を有し、これは挿入部材３８の周
ｐを囲むように形成する。挿入部材３８は鉛または鉛合
金が好ましい。そして波形部分４０を有し、図示のよう
に円周面の上の一連の溝でおってもよいし、ローレット
切シまたはのこ歯切欠きでもよい。これによって厚肉部
分３６と挿入部分３８とを係合させる。

陽極端子柱２８は挿入部材４２と接合して示す。

この挿入部材４２は滑シ部材４４のなかに含まれ、滑シ
部材４４は、蓋１４と一体形成したスリーブ部材５０の
上端４８に隣接する７ランク部分４６を有し、スリーブ
部材５０は開口を形成する。

第２図は、第１図に示す単電池セルの平面図であシ、負
端子柱２２、厚肉部分３６、挿入部材３８および正端子
柱２８、挿入部材４２、フランジ部分４６を有する滑り
部材４４の関係を詳細に示す。

（８） 第３図は、第１図に示す電池の正極板の寸法が増大した
後の状態を示す。図示のように、正端子柱２８は上方に
移動し、滑ｐ部材４４の外表面５２杖、スリーブ部材５
０の内周面５４から変位している。明かなように、使用
材料の平滑性は、外表面５２と内周面５４との間の緊密
な嵌合と相まってこの条件において電池１０を適切に封
止する。

所望であれば、外表面５２および内周面５４に通常の封
止剤を塗布することができる。たとえば、シリコーング
リース、瀝實物質、エンジンオイル、ホットメルトグル
ー、を九は自動車エンジン内でオイルおよび水中の分散
系においてガスケットを被覆するのに使用する非硬化性
封止剤を塗布する。

第４図は第１および３図に示す封止手段の拡大断面図で
ある。図示のように、挿入部材４２は第１図の波形部分
４０と同様な波形部分５６を有するが、これは円周面上
の溝であってもよいし、ローレット切υまたけのこ歯切
欠きなどでもよく、波形部分５６が形成する波形に対応
する内表面５８を形成する。図示のように、外表面５２
はスリーブ部材５０の内周面５４のなかに、緊密に滑り
封止するのに適している。７ランク部分４６はスリーブ
部材５０の上端４Ｂと協働して、端子柱２８に圧力がか
かって滑り部材４４を上方へ押すことを防止し、また本
発明の封止手段の組立てを容易にする。明かなように、
滑り部材４４を挿入部材４２０周シに形成し、挿入部材
４２と滑シ部材４４との集合体を普１４のスリーブ部材
５０のなかにおく。蓋１４は容器１２の上におき、端子
柱２８を挿入部材４２の開口６２を貫通して突出させ、
溶接領域６３において挿入部材４２をガス溶接などによ
って、これらの間を電気的に接続する。

第５図は、本発明の第２の実施態様を示す。これは陽極
板の寸法が増大する間に、さらに能動的な封止を確保す
る。第５図に示すように、スリーブ部材５０の下端すな
わち内端６６においてスリーブ部材５０はこれと一体に
なった可ａ性薄肉部分６４を有する。図示のように、末
端部分６８を超音波溶接などによって接合点７０で滑り
部材４４の下端７２に固着する。

明かなように、この実施態様においては、容器１２に蓋
１４を取付ける前に、滑シ部材４４をスリーブ部材５０
の内周面５４のなかに取付け、その後で、第４図につい
て記載したように、容器１２に蓋１４を取付けるので、
端子柱２８は開口６２を貫通して突出し、薄肉部分６４
において挿入部材４２に溶接する。

第６図は、第５図の実施態様において正極板の寸法が増
大して、電池の端子柱２８が外方へ移動した状態を示す
。図示のように、フランジ部分４６は移動して上端４８
から離れ、下端６６は凹入−凸出の屈曲形となるが、接
合点７０においては封止一体性を確保する。

第７図は、本発明の第３の実施態様を示し、これは一般
に第５図の実施態様に対して鏡像枠となっている。可焼
性薄肉部分は滑シ部材と一体になっておシ、蓋に固着す
る。このよりに類似しているので、同様な部材には同一
の参照番号を使用した。

第７図に示すように、可焼性薄肉部分７８は下端すなわ
ち内端部分８０と一体になっておｐ、折れ曲って湾曲部
８１を形成し、超音波溶接などによって接合点８２で蓋
１４に接合する。明かなように、可焼性薄肉部分７８は
便宜な部分において滑り部材４４と一体になるように形
成し、この部分は図示の下端部分８０である必要はない
。また蓋１４の接合部分８２は、蓋１４のスリーブ部材
５０であっても、他の便宜な場所であってもよい。

端子柱２８が外方へ移動すると、スリーブ部材４４も外
方に移動するが、可焼性薄肉部分４２は接合点８２に強
固に接合しているので、能動的な一体封止を保持する。

従って、本発明は鉛−酸電池の正端子柱の周υに単純か
つ有効な封止手段を設けて、正極板が使用によって寸法
を増大して、端子柱が上方に移動しても、電池の封止を
破ることがないので、手入可能な通常の部材を最大限に
使用して電池の組立てを容易にする。

本発明の種々な変更を行なうことは当業者にとって自明
なことである。たとえば、滑り部材４４の下端とスリー
ブ部材５０との間に、第４図に示すように、破ることが
できる一時的な封止を設けるか、または第５および６図
から明かなように、移動によって破れる。蓋の可焼性薄
肉部分６４は、外側の端または中間の点など便宜な点で
滑シ部材に取付けることができる。本発明のこれらの変
更およびその他の変更は尚業者にとって自明であ）、本
発明の精神および範囲を逸脱することなく容易に実施す
ることができるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施態様による封止手段を有す
る電池の部分断面側面図であ如、第２図は第１図の電池
の平面図であシ、第３図は正極板の寸法が増大した後の
、本発明の滑如部材の位置を示す、電池部分の部分断面
側面図であシ、 第４図は第１および３図に示す、本発明の第１の実施態
様による滑υ封止を示す電池部分の断面図であシ、 第５図は本発明の第２の実施態様による滑り封止の最初
の位置を示す電池部分の断面図であシ、第６図は極板の
寸法の増大によって電池の端子柱が上方へ移動した後の
、第５図の滑す封止を示す電池部分の断面図であり、 第７図は本発明の第３の実施態様による清り封止を示す
電池部分の断面図である。 １０・・・電池、１２・・・容器、１４・・・蓋、１６
・・・結合点、１８・・・負極板、２０．２６・・・ヘ
ッダ、２２゜２８・・・端子柱、２４・・・正極板、３
０・・・グリッド、３１．３２・・・支持手段、３３・
・・充填開口、３４・・・突出部、３６・・・厚肉部分
、３８．４２・・・挿入部材、４０．５６・・・波形、
４４・・・滑９部材、４６・・・フランジ部分、４８・
・・上端、５０・・・スリーブ部材、５２・・・外表面
、５４・・・内周面、６２・・・開口、６３・・・溶接
領域、６４．７８・・・可焼性薄肉部分、６６゜７２．
８０・・・下端すなわち内端、６８・・・末端部分、７
０．８２・・・接合点、８１・・・湾曲部分。 特許出願人 アライド　コーボレイション 特許出願代理人 弁理士　　青　木　　　朗 弁理士　西舘和之 弁理士　　寺　１）　　豊 弁理士　　山　口　昭　之 （１５）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、蓋と、この蓋の開口を通して外方へ延びる端子柱と
   を有し、蓋の開口を通して端子柱を外方へ相対的に移動
   させることができる封止手段を有する蓄電池であって、
   この封止手段が、蓋と一体に形成されていて、蓋の開口
   の内周面を形成するスリーブ部材と、 このスリーブ部材のなかに滑動可能に受入れられて緊密
   に封止する一般に管状の滑）部材と、との滑シ部材の内
   周面の波形部分と嵌合する波形部分の外周面を有し、か
   つ端子柱を入れる開口を有する挿入部材とからなり、 外周部分が波形部分である挿入部材は、外端と内端とを
   有し、外端において端子柱に溶接してあシ、 挿入部材の周シに成形された滑り部材は、内面と、外面
   と、外端と、内端とを有し、内面は、少なくとも一部分
   が挿入部材の波形部分と一致し、外面は、蓋の開口の内
   周面を形成するスリーブ部材のなかに、緊密に封止する
   ように滑動可能に受入れられるのに適していることを特
   徴とする、端子柱を滑ヤばめ封止する蓄電池。 ２、スリーブ部材が、このスリーブ部材と一体である可
   焼性の薄肉部分を有し、この薄肉部分の末端部分が滑シ
   部材に固着して封止する、特許請求の範囲第１項記載の
   蓄電池。 ３、スリーブ部材が、その内端において可焼性の薄肉部
   分を有し、 その末端部分が滑如部材の内端に固着して封止する、特
   許請求の範囲第２項記載の蓄電池。 ４、可焼性の薄肉部分が滑夛部材の内端に超音波溶接さ
   れている、特許請求の範囲第３項記載の蓄電池。 ５、滑シ部材が、この滑シ部材と一体である可焼性の薄
   肉部分を有し、この薄肉部分の末端部分が電池の蓋に固
   着して封止する、特許請求の範囲第１項記載の蓄電池。 ６、滑如部材が、との滑ｐ部材の内端において可焼性の
   薄肉部分を有し、 その末端部分がスリーブ部材の内端に隣接する蓋の部分
   に固着して封止する、特許請求の範囲第５項記載の蓄電
   池。 ７、清シ部材が、その外端においてスリーブ部材の外端
   と協働して、端子柱が上方に移動することを防止できる
   フランジ部分を有する、特許請求の範囲第１，３または
   ６項記載の蓄電池。