JPS5986166A - 密閉鉛電池の製造法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、セパレータまたは含液材に電解液を含浸保持
させ、充電時に正極板より発生する酸素ガスを負極板に
て吸収除去し、かつ安全確保のためガス排気口部に弁体
を有する、いわゆる酸素サイクルによって密閉を保った
鉛電池、とくに小形の密閉鉛電池の製造法に関するもの
である。

従来例の構成とその問題点 小形の密閉鉛電池は、近年ＶＴＲ用を代表とすルポータ
ブル機器の電源に用いられている。そして機器の軽量小
形化に呼応して電池としての軽量小形化が強く望まれか
つエネルギー密度のより一層の向上か期待されている。

電池の軽量小形化のためには、いろいろな工夫がなされ
ている。ここでは代表的な軽量小形化の２つの方法につ
いて述べる。

１つは、格子体の軽量化として考えられているもので、
鉛に比べその釣部の比重をもつプラスチックを用いる方
法で、鉛又は鉛合金とプラスチックとを組合せて複合格
子体とするものである。この格子体の製法としては種々
あるが、作シやすさをもつ１つの方法として、成型によ
ってプラスチック製格子体をっくシ、これを溶融鉛又は
鉛合金に浸漬するか、または流し掛けることによって、
集電部を中心に格子体の一部分に鉛の薄膜を形成して格
子体とするものがある。第１図はこの例を示し、図中１
は鉛の薄膜を形成した部分であり、２はプラスチックの
みからなる部分である。形成される鉛の薄膜は、溶融鉛
の温度、浸漬時間、格子形状によって厚みを変えること
ができるが、約０．３ｍｙｎの厚さが一般的である。こ
の格子体は集電部を中心とし一部分に鉛を付着させてい
るが、これは集電と格子体の軽量化をス・ｈ成するだめ
であり、極板下部は活物質自体の電導性に頼っている。

したがって、正極板よりむしろ、負極板に向いだものと
して使われる。

軽量小形化のもう一つの方法にＬｌ、極板群を構成する
極板相互の溶接と、セル間接続部の構造を改良するもの
がある。第２図は従来のｌＥ極板３．負極板４の各耳部
６を極柱６と溶接し、この極柱の先端を電槽上に引き上
げて、中４１切りを介して隣り合う異極性極板の極柱と
溶接する方法を示す。

しかしこれを第３図に示すように、極板自体に設ける耳
部６を長くし、これを直接電槽上に引き上げて集合させ
、中仕切りを介して隣り合う異極性極板の耳部と溶接す
れば、極柱を必要とせずにセル間接続できる。この方法
は軽量化かはかられると共に使用部品点数の削減及び工
数低減に効果がある。

前記の２つの方法は、軽量化をはかる上で重要な技術で
あって、プラスチック格子体を負極板に用いることによ
って約７％、セル間の接続構造をかえることで約４％の
電池重量の軽量化が可能となる。（７かし、この２つの
方法を結合させる上で次の問題点がある。

すなわら負極にプラスチックと鉛又は鉛合金との複合格
子体よりなる極板を、正極に従来の鉛又は鉛合金の格子
体よりなる極板をそれぞれ用いて、電槽上方に極板耳部
を引き伸ばし、直接電槽中仕切りを介して隣り合う異極
性極板との間でセル間接続を行う場合、各種の溶接法、
例えばＨ２−ｏ２ガスバーナ、ティグ溶接、ハンダ付け
を用いても負極板耳部の鉛薄膜が溶けてプラスチックが
露出してしまい、不完全な状態となる欠点があり、信頼
性は得られなかった。

第４図は熱量のコントロールが容易な・・ンダ付けを用
いてセル間接続を行った状態である。この方法でも負極
板において一部の鉛薄膜が溶けて流れプラスチックから
ハガレる場合がある。また、溶接部分の上に足し鉛をの
せて溶接を行った状態でも、同じく正極板と完全に溶接
するまで加熱すると、やはり負極板の鉛薄膜はとけてし
まい、逆に加熱が少ないと正極板と溶接されない状態と
なるという問題があった。

発明の目的 本発明は、上記のような従来の欠点を解消して、信頼性
の高いセル間の接続が実現でき、かつ生産性の高い状態
で軽量小形な密閉鉛電池を製造する方法を提供すること
を目的とする。

発明の構成 上記目的を達成するため本発明は、負極格子に鉛又は鉛
合金とプラスチックとの複合格子体を用い、正極に鋳造
鉛格子体をそれぞれ用い、各極板の耳部を、電槽上方ま
で引き一、１：二げて、電槽中仕切りを介して隣接する
極板耳部と直接溶接する方法において、正極板の耳部を
負極板よりも長くして１箇所に集合させ、正極板の耳部
をＨ２−０２ガスバーナ、アーク、光ビーム、レーザー
等を用いて溶融し、溶融した鉛が負極板の耳部に流れ込
むように正極板側を高くし、傾斜をもたせて溶接するこ
とを特徴とする。

この方法の考え方は以下のとおりである。すなわち鉛薄
膜からなる負極板耳部と、全体が鉛でできている正極板
耳部とは溶解する熱量がことなり、また鉛薄膜は少ない
熱量によって溶かすことができる。これまでの全体が鉛
同志の″耳部では同じ熱量を加えることで同時に溶解し
、溶接が容易であるが、本発明の構成ではこの耳部の溶
解熱量を変えることが必要となる。このため正極板耳部
の溶解には今丑でと同じ熱源を加え、この溶けだ鉛の熱
量によって負極板耳部の鉛薄膜を溶かすという方法であ
る。したがって溶けた正極板耳部の鉛が負極板の耳部に
流れ込むように傾斜をもたせることが必要である。極板
の耳部を固定する溶接治具は、溶けた鉛が負極板の耳部
周辺に充分まわるようにする役目と、耳部が必要以上に
溶けないように冷却の役目とを果たす。

この方法によれば負極板の耳部に直接加熱熱源が当らな
いため、鉛薄膜は必璧以−１−に溶けず、正極板耳部の
溶けだ鉛が流れ込み、この外ηトｖこよって、負極板耳
部の先端と均一に溶接゛１１−ることができる。

実施例の説明 以下、本発明の実姉例を説１ｊｌＪす／２．Ｊ第６図Ａ
、Ｂは正極板３．負極板４及びガラス繊維よりなるセパ
レータ７で構成した極板群を示す。

正極板３は鉛又は鉛合金よりなる格子体に活物質を充填
したものである。また負極板は熔解鉛又は鉛合金中に、
ガラス繊維を添加し／こボリグログレンからなるプラス
チック製格子体の一部を０．３秒間浸漬して０．３騎の
厚さの鉛薄膜を形成した格子体に活物質を充填したもの
である。この極板群を電槽のセル室に入れると、電槽」
二方に市１１返、負極の各耳部６が直接露出する。これ
を２つ割りの冶具８によって一箇所に集めると、第６図
の形状となり、正極板３の耳部５は負極板４の耳部より
も長いため、冶具８上に一部突出しさらに傾斜角度は負
極のそれより大となり、負極耳部上にかぶさるようにな
る。

なお、この正極板耳部の長さは加熱により溶けた鉛が、
負極板耳部の側部及び先端上に十分満たされる量によっ
て決められる。第７図は溶接冶具８を上方から見た図で
ある。

また正極板耳部の傾斜角度θは、溶接部の形状。

溶接法によって異ってくるが、５〜３０°あればよい。

冶具８により固定した極板耳部を治具８内でティグ溶接
した結果、第８図のように鉛薄膜が溶断することはなく
、溶融鉛が負極板耳部周辺を被って、完全な溶接を行う
ことができる。

発明の効果 以上に示したように、本発明では熱容量の異なる正極板
、負極板の耳部を電槽上方で直接溶接することが可能と
なって、軽量小形の密閉鉛電池を提供することができ、
しかも溶接部の信頼性、電池の生産性も向上させること
ができだ。

【図面の簡単な説明】

第１図は鉛まだは鉛合金とプラスチックとの複合格子体
を示す図、第２図、第３図は従来の極板群を示す図、第
４図は第３図の極板群を電槽中仕切り上部で浴接した図
、第６図Ａ、Ｂは本発明の実姉例における極板群を示す
図、第６図は同極板群の耳部を電槽中仕切りの上部で溶
接する図、第７図は同溶接具冶部を上方から見た図、第
８図は溶接を完了した図である。 ３・・・・・・正極板、４・・・・・・負極板、５・・
・・・・耳部、７・・・・・・セパレータ、８・・・・
・・溶接冶具。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名０１
図 第４図 第５図 Ａ　　　β 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プラスチック製格子体と、その耳部を中心に一部を覆っ
   た鉛または鉛合金薄膜とからなる複合格子体を用いた負
   極板と、鋳造鉛格子体を用いた正極板を、電槽中仕切シ
   の上部で溶接してセル間を接続する方法であって、前記
   正極板の耳部を負極板のそれよシ長＜シ、溶接治具によ
   って電槽中仕切シの上部で前記耳部を集合さぜ、少なく
   とも正極板耳部は負極板耳部上にかぶさるよう傾斜させ
   てその先端を加熱溶融し、この溶け／（−鉛で負極板耳
   部の鉛または鉛合金薄膜を加熱的ｈｉｌｌ！　ｔ−でセ
   ル間を接続する密閉鉛電池の製造法。