JPS61206161A - 密閉形鉛蓄電池 - 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】 （布置１−　ｔｒＩＩＲＩ　ＦＥ　Ａ、　ｕ　）本発明
はシート状又はフィルム状の電そう材料で極板群を外装
した密閉形鉛蓄電池に関する。

〔従来の技術〕

密閉形鉛蓄電池は、セパレータであるガラスマット等が
電解液を保持して流動しないため、電解液が電そう外に
溢れず、携帯に便利な小型電源として広く普及している
。

従来の密閉形鉛蓄電池は、正極板、負極板及びセパレー
タからなる極板群がＡＢＳ樹脂等で成形された箱形の電
そうに挿入され、電そうにふたを接着あるいは溶着して
密閉した構造としている。

しかし、このような構造であるため電池電圧や容量に応
じて電そう形状や寸法が変わるため、多種多様になり、
低コストで量産することが困難である。また製造工程に
おいても極板群の挿入やふた等の接着、あるいは安全弁
のはめ込み等機械化が困難である工程が多いため、量産
性が悪く、製造コストの上昇につながっている。

ｌｔ＆Ｉ この対策として、特脅昭５８−８３１０８号のように電
そう材料にポリエチレン等熱溶着性を有するフィルム状
あるいはシート状の合成樹脂体を使用して極板群を包み
込み、熱溶着によりて極柱部や極板周囲を密封するとと
もに、安全弁も同時に成形するような方法が提案されて
いる。

第７図ないし第１０図は上記のような今日化に提案され
たフィルム状あるいはシート状の電そう材料で極板群を
包み込んだ密閉形鉛蓄電池の１例を示す。

第７図人、Ｂは純鉛又は船台金製の平板状又は円柱状の
極柱（１）　、　（１’　）であシ、これに耐酸処理を
施した後、ポリエチレン等の樹脂（２）、　（２’）を
成形により第７図Ｃ，Ｄのように極柱の両端を除く中央
部に鉢巻状にコーティングしたものである。これらの極
柱（１）、　　（１すな、正極板（３）。

負極板（４）およびセパレータ（５）で構成された極板
群（６）Ｋ溶接して極板と電気的に接続し、板状の防沫
板（７）を極柱間に載置する（第８図参照）。

この極板群（６）を第９図示の如くシート状又はフィル
ム状の例えばポリエチレンを主体とした合成樹脂製の袋
状外装体（８）の底部の開口（８ａ）よシその内部へ挿
入し、袋状外装体（８）上部の極柱引出し開口部（８ｂ
）、　（８ｂつよシ極柱の先端部を外に出す。次に極柱
の樹脂コーティング部（２）または（２つと袋状外装体
（８）の開口部（８ｂ）、　（８ｂりとの間ならびに袋
状外装体（８）の底部の開口部（８ａ）を熱溶着によシ
封口する。封口後装状外装体の安全弁となる凸部（８ｃ
）の開口（８ｄ）より電解液を注入し電池としていた。

この極柱の封口方法は、信頼性が高くかつ製造が容易で
あり、密閉形蓄電池には適したものである。

しかしこの方法は、複数の極柱に別々に樹脂コーティン
グを行い、その後極板群（６）に溶接して一体化させる
ため、極柱間のビ、チ、位置出しがしに＜＜、外装体（
８）と極柱のコーティング樹脂（２）または（２つとを
溶着する際に、第１０図に示す一対の溶着治具（９）、
　（９’）の切欠と極柱部分とが合わず、封口が不完全
になる欠点があった。また充電中、電解液の飛沫を防ぐ
ための防沫板（７）は別部品で作って組込まれるため、
コスト高にもなっていた。

そこで本発明者は周面がポリオレフィン系樹脂で被覆さ
れたシート状の鉛または鉛合金よりなる極柱と、この極
柱を溶接して電気的に接続した正極板、負極板およびセ
パレータからなる極板群を片面が熱溶着性を有するシー
ト状またはフィルム状電そう材料で包み込み、安全弁と
なる一個所を残し、極板群周囲で熱溶着して電そうを形
成すると共に極柱部を密閉してなる密閉形鉛蓄電池にお
いて、極柱のまわシのポリオレフィン系樹脂体を射出成
形によ多形成し、且つ両極柱間に安全弁と極板群間に位
置させて前記ポリオレフィン系樹脂体と一体成形された
連結部を設けた密閉形鉛蓄電池を発明した。

しかし、そのような構成のものにおいては極板と極柱を
溶接するため、充電中の電解液の飛沫を防ぐ防沫板とし
ての機能を果す連結部を極柱附近をさけて形成せざるを
得す、そのため充放電をくシ返しているうちに電解液の
飛沫の発生によシ極板が膨張したり、あるいはせシ上が
ったシして、他の極板、極柱と短絡してしまう欠点があ
りた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで本発明が解決しようとする問題点はシート状また
はフィルム状電そう材料よりなる外装体と、極柱のまわ
シのポリオレフィン系樹脂との溶着な精度よく行ない封
口性を高めるとともに、部品点数を減らして電池品質を
安定させ、且つコストの低減をはかると共に電解液の飛
沫の発生、充放電による正極板の膨張等によってひきお
こされる電池内での短絡トラブルを解消した密閉形鉛蓄
電池を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は上記の問題点を解決すべく研究の一決果、極
柱のまわシのポリオレフィン系樹脂体を射出成形によ多
形成し、両極柱間には女命佛前記ポリオレフィン系 樹脂体と一体成形された連結部を設けるとともに連結部
下側の負極寄シの領域に正極板に対向して極板押え突起
を突設することによυ短絡を防止し、品質的に安定した
密閉形鉛蓄電池を市場に供給すること赤できることを見
いだし、か゛かる知見にもとづいて本発明を完成したも
のである。

即ち、本発明の要旨は周面がポリオレフィン系樹脂で被
覆されたシート状の鉛または鉛合金よりなる極柱と、こ
の極柱を溶接して電気的に接続した正極板、負極板およ
びセパレータからなる極板群を片面が熱溶着性を有する
シート状またはフィルム状電そう材料で包み込み、熱溶
着すべき領域を熱溶着して電そうを形成すると共に極柱
部を密閉してなる密閉形鉛蓄電池において、極柱のまわ
シのポリオレフィン系樹脂体が射出成形によシ形成され
たものであり、両極柱間には　　　　　　　　　　　　
　前記ポリオレフィン系樹脂体と一体成形された連結部
が設けられ、且つ連結部下側の負極寄シの領域に正極板
に対向して極板押え突起が設けられていることを特徴と
する密閉形鉛蓄電池である。

第１図及び第２図は本発明の密閉形鉛蓄電池の極柱部を
示す。

第１図において（１ｍ）、　（ｌｂ）は従来と同じ極柱
であり、正極板および負極板につながれている。

（２ｊ１）、　（２８つは極柱の周面の一部を鉢巻き状
に被覆するポリオレフィン系樹脂体であり、（２ｂ）は
該ポリオレフィン系樹脂体（２ａ）、　（２ａつと一体
に同材料で形成された極柱（１１）、　（ｌｂ）間の連
結部で、極柱（１８）、　（ｌｂ’）　Ｋ対し直角方向
に伸び℃形成され、電解液の防沫板を兼ねている。

又、連結部（２ｂ）の下側の負極寄りの領域に正極板（
３）Ｋ対向して連結部（２ｂ）と一体の極板押え突起（
１０）が設けられている。

極柱（ｌａ）、　（ｌｂ）　は第３図示のように正極板
（３）。

負極板（４）およびセパレータ（５）よりなる極板群（
６）Ｋ溶接され、電気的に接続される。ここでの極柱（
１す、　（ｌｂ）のど、チ及び位置は連結部（２ｂ）で
規定される。次に第３図に示すように極柱を接続した極
板群（６）を第４図示の如く例えばポリオレフィン系樹
脂層よりなる内側層の外側にポリブチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリ塩化ビニル、ナイロン等の熱可塑性合
成樹脂の１層以上とバリア一層が積層された合成樹脂積
層材よりなる袋状外装体（８）の底部の開口部（８ａ）
よりその内部に挿入し、極柱（ｌａ）、　（ｌｂ）　（
２）先端部を袋状外装体（８〕上部の開口（８ｂ）、　
（８ｂりよシ外に突出させる。こうすることによシ、極
柱間の連結部（２ｂ）が袋状外装体（８）の安全弁とな
る凸部（８Ｃ）と、極板群（６）の間に自動的に位置す
る。

次に第５図に示すようにポリオレフィン系脂体（２ａ）
、　（２ａりと袋状外装体（８）の開口（８ｂ）、　（
８ｂすを第１０図に示す治具（９１，（９’）　　を用
いて熱溶着によシ封口する。又、袋状外装体（８）の底
部の開口部（８ａ）も同様に熱溶着により封口する。封
口後、安全弁となる袋状外装体（８）の凸部（８Ｃ）の
開口（８ｄ）より電解液を注入して密閉形鉛蓄電池が完
成する。この完成した密閉形鉛蓄電池においては第６図
示の如く極板押え突起（１０）が正極板（３）の方へ突
出している。

而して本発明において極柱の周面にポリオレフィン系樹
脂を被着する場合、先ず鉛または鉛合金面をエポキシ系
樹脂で被覆し、その上にポリオレフィン系樹脂を射出成
形することによシボリオレフィン系樹脂を鉛または鉛合
金の極柱面に強固に被着することができる。

：Ｐ　−１１煽　大計πｎ　し−楡プに→ト　ス　エ　
４　ふ　５ノ　コ２、崩　日輪り中ビスフェノール人型
樹脂が一般的であるが、その他のエポキン樹脂でもよい
。

又、アミン類、フェノール類、ポリアミド類。

酸無水物等の活性水素を有するエボキン硬化剤を含む熱
硬化型エボキン樹脂も適用できる。

エポキシは常温で液体か、溶剤可溶で乾燥焼付けするも
のが取扱いやすい。

塗膜の厚さは０．１〜１００μｍ、好ましくは１〜２０
μ扉がよい。又塗布方法は、刷毛塗り、ディッピンク、
ロールコート、バーコード、スプレィコート等で全面又
は部分コートすればよく、極板との溶接を考慮すると部
分コートが望ましい。さらにエポキシ系樹脂はその表面
をマット状とし、かつ耐酸性向上のためガラス片や５ｔ
Ｏ２粉末などの無機フィラーを加えてもよい。

又ポリオレフィン系合成樹脂として低密度ポリエチレン
、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、リニア低
密度ポリエチレン、ポリプロピレン、その共重合体とし
ては、エチレン−フロピレン共重合体、エチレンアクリ
ル酸エステル共重合体、エチレン−メタクリル酸エステ
ル共重合体等の単−又は混合物を酸変性したものを用い
る。

さらにこれらの変性には、不飽和カルボン酸、その無水
物としてアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、ｍ水
マレイン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、イタコ
ン酸、無水イタコン酸等が代表的であり、これらの変性
量は０．０１〜５重量−が望ましい。

極柱のまわシのポリオレフィン系樹脂体、連結部、及び
極板押え突起の成形方法としては１１、゛ ←←精度良く効率も良いのはインサート射出成形である
。

〔作　用〕

而して本発明において極柱のまわシのポリオレフィン系
樹脂体は極柱面を電そう材料内面にしっかシと固着し、
極柱部を密封する作用をするものである。

次に連結部は極柱間の距離を規定するとともに泡沫板と
しての機能を果すものである。

次に極板押え突起は正極板のせυ上がシ移動を防ぎ短絡
を防止するものである。

〔実施例〕

シート状鉛の周面にエポキシ閘脂をコーティング後長さ
３０謡に切断した。得られた２本の鉛柱を成形型Ｃ：と
りつけ、インサート射出成形により、第１図示のようＣ
二極柱（１ａ）（１ｂ）をとりまくポリオレフィン系樹
脂体（２ａ）（２ａ’）及び該ポリオレフィン系樹脂体
（２ａ　”）　（２ａ’）と一体の連結部（２ｂ）、及
び連結部（２ｂ）下側の負極寄りの領域に突出する２膳
ｘ２ｇの極板押え突起（１０）を一体成形した。

これを第３図示の如く極板群（６）に溶接してポリ塩化
ビニリデンコートポリエチレンテレフタレート１２μに
直鎖低密度ポリエチレン１００μを積１したＫＰＥＴ　
１２／′ＬＬＤＰＥ　１ｇ（Ｈの外装袋に入れ、安全弁
（至）となる部分を除いて熱溶萱して電そうを形成する
と共に極柱部を密閉し、次いで安全弁０９の開口内にシ
リコンオイルを滴下したのち、安全弁（７）の開口を通
して電解液を注入して２Ｖ。

Ｉ　Ａｈの密閉形鉛蓄電池（幅５０鵡×高さ９Ｑａａｃ
ｘ厚さ５ＩＩＢ）を作成した。

完成した密閉形鉛蓄電池につき３００回充放電を繰り返
して行なったが短絡しなかった。

〔発明の効果〕

以上、詳記した通シ、本発明によれば極柱部の封口性を
高め、且つ部品点数を減らしてコストの低減をはかると
共に電池内での短絡トラブルを解消した品質的に安定し
た密閉形鉛蓄電池を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の密閉形鉛蓄電池を構成する
極柱部を示し、第１図は側面図、第２図は斜視図、第３
図は前記極柱部の極柱を極板に溶接した極板群を示す斜
視図、第４図は本発明の密閉形鉛蓄電池の組立過程を示
す斜視図。 第５図及び第６図は完成した密閉形鉛蓄電池を示し、第
５図は斜視図、第６図は部分断面図。 第７図Ａ、−、Ｄは極柱と、これに鉢巻状に樹脂をコー
ティングした斜視図、第８図、第９図は従来の密閉形蓄
電池の組立過程を示す斜視図、第１０図は袋状外装体と
極柱引出部との封口方法を示す斜視図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 周面がポリオレフィン系樹脂で被覆されたシート状の鉛
   または鉛合金よりなる極柱と、この極柱を溶接して電気
   的に接続した正極板、負極板およびセパレータからなる
   極板群を片面が熱溶着性を有するシート状またはフィル
   ム状電そう材料で包み込み、熱溶着すべき領域を熱溶着
   して電そうを形成すると共に極柱部を密閉してなる密閉
   形鉛蓄電池において、極柱のまわりのポリオレフィン系
   樹脂体が射出成形により形成されたものであり、両極柱
   間には 前記ポリオレフィン系樹脂体と 一体成形された連結部が設けられ、且つ連結部下側の負
   極寄りの領域に正極板に対向して極板押え突起が設けら
   れていることを特徴とする密閉形鉛蓄電池。