JPS6321762A - 密閉式鉛蓄電池 - 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】 産業上の利用分野 本発明は密閉式鉛蓄電池に関するものである。

従来の技術 一般に鉛蓄電池は充電末期に正極板よシ酸素、負極板よ
り水素が発生する。この発生量は充電電流に比例し、定
電流充電又は電槽化成後は電池セル内は酸素と水素で充
満されている。ここで、極板同志のショート、極板集電
耳と接続棚との分断によるスパーク等の内部着火が発生
すれば、酸素と水素の急激な燃焼が起こる。この燃焼が
著しいと、急激な気体の体積膨張による電池の破損、つ
まり爆発に至る。この燃焼の程度は酸素と水素の量およ
び内部容積に大きく左右される。

ところで負極で、正極より発生する酸素ガスを吸収する
密閉式鉛蓄電池は、最近ポータプル機器を中心としてそ
の使用量が増加し、また使用用途も拡大している。使用
用途の拡大に伴ない電池の内部空間の大きい電池の製品
化が進んでいる。−般に負極吸収タイプの密閉式鉛蓄電
池には安全弁が設けられている。これは充電時に正極か
ら発生する酸素を負極に吸収させ、負極からの水素を抑
える構造であるものの、充電電流が大きい場合、又は電
槽化成時は負極での酸素吸収量が酸素発生量に追いつか
ず、従って酸素とともに水素も発生するため電池内部の
圧力が上昇する。内圧上昇による電池の破損を防ぐため
に安全弁を設けているべ逆止弁であるため、空気の流入
はなく電池内部に充満した酸素、水素は保持される。よ
って内部容積が大きい電池においては、内部着火による
電池破損は激しい。

ここで、電池上面に安全弁を複数セルをもつ電池に１個
のみ設け、各セルで発生する酸素、水素は電槽中仕切に
設けられたセル間通気口を通じて排気する構造の鉛蓄電
池が提案されている。これは高価な安全弁が１個でよい
ため、電池のコスト削減には有効な手段である。

発明が解決しようとする問題点 しかし、この鉛蓄電池はセル間通気口により、極板群上
の空間が各セル共通となる。従って１セルで発生した内
部着火による燃焼が瞬時に各セルに伝播するため、爆発
による電池の破損は甚大である。

ところで、前述の様に、負極吸収式の密閉式鉛蓄電池は
、負極で酸素を吸収することと、逆止弁である安全弁を
用いていることにより、電池内部は減圧状態となり易い
。この減圧による電池外壁の変形、いわゆる減圧変形が
発生する。減圧変形が著しいと外観不良となるので、減
圧変形を抑制するだめ、従来より、電池外壁の材質や形
状、肉厚等様々の工夫がなされてきた。しかし、内部容
積が大きく減圧変形量の多い電池の増加、あるいはコス
トダウンを目的とした電池外壁材料のＡＢＳ樹脂よりポ
リプロピレン樹脂への移行にともなう剛性の低下によシ
、減圧変形抑制は大きな課題となっている。

問題点を解決するための手段 本発明は上記の問題を解決するために、極板群の集電体
となる接続棚上に、弾性の高い部分と剛性の高い部分と
を有する電気絶縁性部材からなるスペーサを設けたもの
である。

作　　用 本発明は上記構成の如くスペーサを設けることにより、
極板群上の実質空間容積を低減し、爆発力を減少すると
ともに、スペーサの弾力性の高い部分によシ、爆発力を
緩衝し、電池の破損を抑える。またスペーサを接続棚の
上に設けることでスペーサを固定しつつ、極板群上の電
解液を保持する。

また、スペーサの剛性の高い部分により、電池内部が減
圧になった際の、電池外壁の変形を抑えることができる
。

実施例 以下、本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例である角筒吸収タイプの密閉
式鉛蓄電池の一部を破断した斜視図である。図中１はふ
たであり、安全弁２が１個設けられている。３は複数の
電槽中仕切４にて区画形成されたセルで、極板群６よシ
上方に位置する箇所の各電槽中仕切４に１箇所それぞれ
設けた通気口６により各セル間は連通している。従って
、各セルで充電時に発生する酸素、水素はセル間通気口
６を通じて安全弁２より外部に排出される。７は耐酸性
を有するポリプロピレンの発泡射出成形品であシ、極板
群５の集電体となる接続棚８の上に置いである。このス
ペーサは第２図に示す様に側面に切欠９が設けてあり、
この切欠９の幅はセル間接続体１ｏの幅よりもやや小さ
くなっている。

従ってスペーサ７は挿入時に切欠が広がりつつ、接続体
１ｏと密着し、しかも接続棚８の上に載っているので、
しっかりと固定され振動等でスペーサ７が動くことはな
い。またスペーサ７は接続棚６の上にあるので、極板群
６と接続棚８との間には空間があり、この空間に電解液
を保持できるので、注液時の液面上昇を抑えることがで
きる。また切欠９はスペーサ７がセル間通気口６を塞ぐ
ことを防止する機能も有している。

第２図のスペーサ７は、発泡射出成型品の上面および下
面を切断したものである。中央部１２は幅が２Ｂであり
断面積が小さく発泡率が低く剛性が高い。一方、両端部
は、断面積が大きいため発泡率が高く、シかも上面およ
び下面を切断しているので弾力性が高い。下表にスペー
サの有無、容積、材質の違いによる内部着火させた場合
の爆発力の違いを示す。

○・・・内部燃焼のみ Δ・・電池外壁損傷　５０チ未満 ×・・・　　Ｉ　　　　６ｏ％以上 供試電池は３６Ｂ２０形鉛蓄電池であり、完全充電後、
さらに３Ａで１０分充電した後、内部着火したものであ
る。上表から明らかな様に、６セルー括排気、すなわち
各セルを連通ずる通気口を設けた場合の爆発力は著るし
く強い。スペーサ７を入ることによりその威力は低減で
きるが、材質がポリ塩化ビニル等の硬質のものより、ポ
リプロピレンの発泡射出成型品等の弾力・注の高い材質
の方が爆発による急激な内圧上昇を緩衝しうるため、電
池の破損は少ない。スペーサ７の容積が２６チ以上あれ
ば、セル間に通気口のない各セル排気の電池と同等以下
に爆発力を抑えることができ、５０チあれば内部着火に
よる電池の破損を防止できる。

また、電槽化成後１２時間経過した時点において、スペ
ーサを入れていない電池の減圧変形量が３．５Ｂである
のに対し、本発明のスペーサを入れた電池の減圧変形量
は２．２順と３７％も減圧変形量を低減できる。これは
、スペーサ７の中央部１２の剛性の高い部分が、互いに
同じ位置にあシ、しかも電槽中仕切を介し、連続するた
め一体となった剛体として、減圧変形を抑えることによ
る。

第３図は電槽中仕切により区画された複数のセルのうち
両端のセルに用いるスペーサ７′である。

スペーサ７′には穴１４が設けられている。この穴１４
の内径は極柱１３の径よりやや小さくしであるため、ス
ペーサ７社極柱１３の外周にしっかりと密着する。従っ
て電解液である硫酸のはい上がりはスペーサ７′で抑え
られる。また、極柱１１の位置と傾きはスペーサ７′に
設けられた穴１２により、正しい位置と傾きに規制され
る。電槽とふたを熱溶着する際、極柱の先端が曲がって
いることによシ、端子に設けた穴に入らずに押しつぶさ
れる、いわゆる極柱面がりが著しく低減できた。

なお、本実施例では発泡射出成型品を用いたが、プロー
成型にて作成しても良い。

発明の効果 以上の様に本発明の密閉式鉛蓄電池はスペーサを入れる
ことにより、極板群上の空間容積を低減し、爆発力を低
減するとともに、弾力性の高い部分を有するため、爆発
による急激な体積膨張を緩衝できるので、電池の破損を
大幅に抑えることができる。一方、剛性の高い部分を有
すことによシ、電池内部の減圧変形を抑制できる。

また、スペーサを接続棚の上に設けであるので、スペー
サが固定されるとともに、極板群上と接続棚の間に電解
液を保持でき、注液時の電解液面上昇を抑えることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す密閉式鉛蓄電池の一部
を切欠いた斜視図、第２図は本発明の一実施例の密閉式
鉛蓄電池の中間セルに用いるスペーサの斜視図、第３図
は本発明の一実施例の密閉式鉛蓄電池の両端セルに用い
るスペーサの斜視図である。 ３・・・・・・セル、４・・・・電槽中仕切、５・・−
・・極板群、ｅ・・・−・・通気口、７，７′・・・−
・スペーサ、８・・・・・接続棚。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）極板群が収納される電槽中仕切にて区画された複
   数のセルを有し、前記電槽中仕切の前記極板群より上方
   に位置する箇所に各セル間を連通させる通気口を設け、
   かつ、前記極板群の集電体となる接続棚上に、弾力性の
   高い部分と剛性の高い部分とを有す電気絶縁性部材から
   なるスペーサを設けてなる密閉式鉛蓄電池。
2. （２）スペーサの容積を、各セル内の極板群上方の空間
   の２５％〜５０％とした特許請求の範囲第１項記載の密
   閉式鉛蓄電池。
3. （３）スペーサが、発泡射出成型樹脂にて形成されてい
   る特許請求の範囲第１項記載の密閉式鉛蓄電池。