JPS63284752A - 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】 産業上の利用分野 本発明は密閉形鉛蓄電池に関するものであり、特にヘッ
ドフォンステレオ、ボータグ／ｌ１０Ｄプレーヤー等の
小形のボータブｌｖ機器の電源−として使用されるもの
に関するものである。

従来技術とその問題点 これまで、小形の密閉形鉛蓄電池としては例えば、極群
をフィＭム状のシートで包み、これを電槽としたものが
ある。また、電槽を小さくして、従来の密閉形鉛蓄電池
の技術を延長したものがある。

しかし、前者はフィルム容器の剛性が小さく、充電時の
内圧上昇でこれが膨れたり、フィルムが傷つき破れ易い
ために、高い効率の単電池になっているにも拘らず、こ
れを別の剛性のある例えばメタル等の外槽に収納しなけ
れば電池として機能しないという欠点がある。後者は電
槽として、従来の大形密閉形鉛蓄電池に使われている五
ＢＳ、ムＳといった通常の合成樹脂を使っているため、
電槽肉厚を薄くすることができず、電池の外寸は小さく
なっていて、そこに収納できる極群の容積もまた小さく
なるため、その容量は小さくならざるを得なく、結局、
電池の外寸から算出される容積でその出力（電圧×容量
）を除した値、即ち容積効率（ＶＩＨ／ｌ又はｓ＋Ｗｈ
／、４）はせいぜい７０〜８０であった。また、後者の
場合、組立工程を少なくするため、第２図の如き端子取
出し構造を採用するのが通例である。

この場合、端子部は必ず電槽外面より突出せざるを得な
く、シかも蓋内側で端子接続と排気とを行なうため、排
気弁のスリーブは流す接着剤よりも突出している必要が
あるので、長くする必要があり、櫃板長さを短かくせざ
るを得なく、必然的にこの点からも極群の容積は小さく
せざるを得ない。従うでこの方法によれば、単電池を重
ね合わせた時、端子突出部がじゃまになり、そこにデッ
ドスペースが生じ、組合せた時の容積効率は著しく、低
くなり６０Ｗｈ／Ｊ位に下がうてしまう＠ 発明の目的 本発明は、上記従来の欠点に鑑みなされたものであり、
容積効率が極めて高く、突出した端子が無い長寿命な密
閉形鉛蓄電池を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明は、極板耳部と端子接続のための少なくとも１個
の開口及び安全弁に通じる開口を有する底面と一体に成
型された肉厚が０．１〜０．８鴎であるａ槽に極群が収
納されていることを特徴とする密閉形鉛蓄電池である。

実施例 本発明の詳細について、以下に一実施例により説明する
・ 第１図は本発明の密閉形鉛蓄電池である◎こ＼で、１は
電槽、２は底面部、３は開口、４は他端、５は極群、６
は内壁部、７は端子、８は切欠部、９は厚肉部、１０は
開口部、１１はセパレータ、１２は正極板、１３は極板
耳、１４は蓋、１５は外側段である。

電槽１は底面部２に開口３を有して、これの他端４は＃
ｊ＃５が挿入できるようになっており、底面部２と内壁
部６とは、一体に成型されている。また、電槽１の底面
部２側壁には、端子７を挿入するための切欠部８を有し
ており、切欠部８の成型の必要上この部分の側壁には、
他の部分よりも肉厚が厚い厚肉部９を有している。

底面部２には安全弁を配するための開口部１０をも有し
ている。

本発明の電池は、次のように製造する。セパレータ１１
、正極板１２及び負極板（図示せず）とにより構成され
る極群５を電槽１の他端４より極板耳１３を先頭にして
挿入し、極板耳１５を開口３に位置せしめる。

次に電槽１に予め挿入しである端子７と極板耳１３とを
ハンダ等によって接続した後底面部２を接着剤によって
埋め、シー〃する。

開放端４は、極薄の肉厚を有する蓋１４内にエポキシ樹
脂、ウレタン系樹脂等の未硬化の接着剤を流し込んだ後
、電槽１に蓋１４を嵌着させ、接着剤を硬化せしめてｖ
−〃される。その後、開口１０から電解液を必要量注入
した後、これに安全弁（図示せず）を配し、所定の充電
を行なって本発明の電池が完成する。

本発明による密閉形鉛蓄電池の電槽底部に開口を有する
ので、これの成型のためのビンを、コアの反り又は振れ
防止として使用でき、薄肉で深い電槽を得ることができ
る。また、小形になればなる程、電池容積に占める電槽
の割合が増加し、極群収納容積が低下するので、容積効
率を格段に向上せしめるためには、電接肉厚をいかにし
て薄くするかが、鍵であったが、本発明によれば０．１
〜０．８１１１１程度まで薄くすることができ、従来の
１−という壁を破ることができるＯ 従来の第２図に示した如き構成の密閉形鉛蓄電池では、
端子部が突出していたが、本発明によれば肉厚部９を電
槽内部の極板が接触しない電槽内側の不要空間に設ける
ことが可能であり、端子部が突出することがない。

従って本発明の密閉形鉛蓄電池を複数個、シリーズ又は
バラ接続して集合使用する時に、無駄な空間が生ずるこ
とがない。

よって集合電池としての容積効率は低下しない。

本発明の特徴をより発揮せしめるためには、電槽材料と
していわゆる液晶ポリマーを使用するのが良い。これは
成形時の流動抵抗が小さく、薄肉の電槽とすることがで
きるからであり、さらに耐熱性、耐ハンダ性がすぐれて
いるために、端子と極板耳との接続時の熱に対しても底
面部が溶けたり、変形したりする恐れは甑めて少ない。

この材料を用いれば、端子の厚肉部９を除く電槽の肉厚
を０．１〜０．４課程度にできるが、経済性、成型性、
剛性を考慮すると電槽は、０．２〜０．５鴎とすべきで
ある。

さらにこの材料は弾性率が従来のムＢＳ、ムＳ等の合成
樹脂の３〜１０倍もある。そのために安全弁が開弁する
圧力にまで電池内圧が上昇しても、その膨れは従来の材
料で成型したものに比べ１／３〜１／１０である。より
最適には、Ｙ！Ｌ槽肉厚を０．５〜０．５１１１１とし
、安全弁の開弁する圧力を０．０５〜０．２気圧に設定
するのが良い。

液晶ポリマーとしては、商品名”ケプラー”（デュポン
社）、“ベクトフ”（ポリプラスチックス社）、６エコ
ノーＶ”（注文化学）、ＥＰＥ″（三菱化成）、等が市
販されているが、全芳香族ポリエステル系の商品名ゞ９
ベクトヲ”が適している◇周知のように、この種のポリ
マーはその機械的強度が、成型時の流動方向によって著
しく異なり、流動方向は裂は易い傾向がある。従って、
本発明の密閉形鉛蓄電池は、第１図に示す如く、電槽の
開放端４の四周を埋設せしめる蓋によってシー〃するの
が好適である。電槽肉厚をより薄くシ、シかも蓋を電槽
側壁から突出せしめないようにするためには、電槽開放
端４に外側ＪＲ１５を設け、且つ蓋１４の肉厚を可能な
限り薄くした方が良い＠このためには蓋１４は、０．０
５〜０．２Ｗ程度の厚さの黄銅、アｙミニウム、ニッケ
μ等から成型できるが、スズ、ハンダあるいは鉛によっ
てメッキされた黄銅が、耐蝕性、成魔性の点で蓋材料と
して最適である。この場合、開口３を正極用のみの１組
とし、負極と蓋とを電気的に接続しておくと、蓋を員［
端子として使用でき、更に電解液が蓋材料と直＃！接蝕
することがあっても、蓋が常に負ＦＭＹ１．位にあるた
め腐蝕する恐れが全くないのでより好ましい。

上記の実施例において、上会下の開口部又は開放部をシ
ー〃した後に安全弁のための開口１０から電解液を注入
する例を示したが、本発明はこれに限定されるものでは
ない＠ 即ち、底面部２をシーνした後、電解液を開放端４から
注入し、核部を未シーＶの状態で充電すると共に不要な
電解液を開放端４から除去する・しかる後に、蓋１４に
より開放端をシーＭすることも可能であり、開放端４の
シール材としては前記接着剤の他、ポリエステＡ／系、
ポリオレフィン系のホットメルト系接着剤も使用できる
。

このようにすると、極群内に保持される電解液量は、極
群の孔容積に釣合ったｉ＆適液量になるので、極群孔容
積のバフツキを吸収できるので、漏液の恐れが無くなる
。しかも、一定量の電解液を注入する必要がなく、注液
操作もより簡単になるので、安価な電池を生産できる。

この場合、接着面の電解液飛沫による汚れのための蓋１
４の接着不良を防止するためにも、電槽１の接合部は外
側段１５とするのが適切である。

通常、この種の電池は５〜１０１１ｓ程度の薄さである
ため、極板は正・負両極板を各１枚使用するので、極板
厚さが大きくバフツクと電槽に挿入できなかったり、極
板に充分な圧力がか−らなかつたりする恐れがある。こ
れを防止し、極板厚さのパフツキを吸収するために、第
５図に示した如き、ガラス繊維を厚さ方向に多く配した
微細ガラス繊維セパレータが適している。

このセパレータは、１０＃／ＬＭ圧力下における見ｉ密
度が約０．０６９／ｃ４であり、５０に９／１Ｍ荷重下
においては、約０．２９７４　　である。

第４図に示した従来の同種セパレータの同条件における
変化量（０，１５→０．２９／ｄ　）に比べると著しく
大きく、極板厚さのパフツキを吸収することが可能で、
しかもガラス使用量が少なくてすむので安価になりこの
種電池には最適である。尚、ガラス繊維直径は、０．２
〜３／７＃１までが良く、更に太いガラス繊維の混抄も
可能である。これは正・負両極板間に直通したガス移動
のための空間が生じており、正極から負極へのガスの移
動時間が短かいためである。またこのセパレータを用い
ると、電池を正立状態で使用する時、厚さ方向のガラス
繊維が多いのでセパレータ内の高専方向の孔が少なく、
吸収保持している電解液の下部への落下が抑制されるの
で、充放電サイクルを繰返しても上下方向に電解液濃度
の差が生じることがない。よって負極板下部がすＶフェ
ーシ曽ンして寿命になることがない。従って長寿命の密
閉形鉛蓄電池が得られる。

このようなセパレータはガラス繊維の分散中のガラス繊
維の沈澱速度よりも速いような急激な脱水によって、繊
維を厚さ方向に配向せしめることによって、数〜数士備
といった極めて厚く成形したシートを１〜２Ｗ程度の所
定厚さにスライスすることによっても得ることができる
。

前者の、場合、ガラス繊維の自重による沈降速度を遅く
するために、分散液の粘度を上げることも有効な方法の
一つである◇ 本発明の密閉形鉛蓄電池は、電槽肉厚０．４１１１１と
し、ペクトラム１３０（ボリデフスチックス社の商品名
）で成型した時、外形寸法６７１１１１Ｘ　１６．Ｓ鋼
Ｘ７ｍ１１１の大きさで４００　ｍＡｈ／１０　ＨＲの
容量が得られ、その容積効率は１０３　ＷＨ／ｌであり
、しかも端子部の突出がなく、シリーズ又はバラに重ね
合せて集合電池として使用してもその容積効率は低下し
ない。

一方、従来方式の密閉形鉛蓄電池は、電槽肉厚が１１ｍ
５であり同じ外形寸法で取出し得る容量は２８０　ｊｊ
ｌＡｈ／１０　ＨＲであり、かつ端子部は０．５無突出
しており、その部分の厚さは７．５鴎であった。従って
、その容積効率は７２１Ｈ／ｌであり、この電池を重ね
合わせて集合電池として使用する時のそれは、６７１Ｈ
／ｌに低下した。

発明の効果 上述した如く、本発明は容積効率が極めて高く、突出し
た端子が無い長寿命な密閉形鉛蓄電池を提供することが
できるのでその工業的価値は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図１第２図は従来
の小形の密閉形鉛蓄電池の斜視図、第３図は本発明に用
いるセパレータの斜視図、第４図は従来電池に用いてい
るセパレータの同図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）極板耳部と端子接続のための少なくとも１個の開
   口及び安全弁に通じる開口を有する底面と一体に成型さ
   れた肉厚が０．１〜０．８ｍｍである電槽に極群が収納
   されていることを特徴とする密閉形鉛蓄電池。
2. （２）電槽が液晶ポリマーからなる特許請求の範囲第１
   項記載の密閉形鉛蓄電池。
3. （３）液晶ポリマーが全芳香族ポリエステル樹脂である
   特許請求の範囲第２項記載の密閉形鉛蓄電池。