JPS63284754A - 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、ポータグμＯＤプレーヤー等の小形
のポータプル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Ｖ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１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Ａ
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、部ち容積効率（ＶｉＨ／ｌ又は＃ｌＷｈ
／１４）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、極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。従ってこの方法によれば、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６０　Ｗｈ／１位に下がってしまう。

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で、
安価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が一体に成型さ
れた電槽に、正・負両極板及び厚さ方向に微細孔を有す
るセパレータと重ね合わせた極群を収納してなる密閉形
鉛蓄電池である。

突施例 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は七パレータ、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は極
群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及び負償板（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１３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Ｍする。

開放端４は、極薄の肉厚を有する１ｆｌｆ１４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ｆ１１４を嵌着させ、接着剤を硬化せ
しめてシーＭ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Ｊｉｌ！、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、小彰になればなる程、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、Ｓｔ槽肉厚
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０．１〜０．８Ｂ程度まで薄くすることができ、従
来の１鰭という壁を破ることができるＯ 従来の＠２ｒｇＪに示した如き８１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ｔｔｆ１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
パ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、！ｆｆｉ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Ｗｔ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極めて少な
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＃程度にできるが、経済性、成型性、
剛性を考慮すると電槽は、０．２〜０．５ｆｉとすべき
である。

さらにこの材料は弾性率が従来の五ＢＳ、ムＳ等の合成
樹脂の５〜１０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１７／３〜１／１０である。

よりＲ適には６％電槽肉厚を０．５〜０．５＃とり、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ｔ′ケプフー”（デエボ
ン社）、”ペクトツ″（ポリデフスナックス社）、”エ
コノー／Ｌ／”（注文化学）・°ゞＥＰＥ″（三菱化成
）、等が市販されているが、全芳香族ポリニス５ＰＪｖ
系の商品名”ベクトフ”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
シール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に外側段１５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Ｆｉ１
４は、０．０５〜０．２１１１１１程度の厚さの黄Ｍ５
アルミニウム、ニッケｖ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ｉｔ＠が、耐蝕性
、成型性の点で蓋材料としてＨｌＭ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、蓋を負極端子として使用でき、更に電
解液が蓋材料と直接接触することがあっても、蓋が常に
負極電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・下の開口部又は開放部をシ
ーμした後に安全弁のための開口１０から寛解液を注入
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ｖした後、電解液を開放端４から
注入し、核部を未シール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〃することも可能であり、開放端４の
シーｌ材としては前記接着剤の他、ボリエヌテｙ系、ポ
リオレフィン系のホットメ〃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最適液量になるので、極＃匹容積
のパ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１４
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３〜ｔＯＷ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
が大きくバラ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３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ｍｓセパレータが適している。

このセパレータは、１０＃／ｄ！圧力下における見掛密
度が約０．０６９７ｃ４であり、５０＃／ｄ荷重下にお
いては、約０．２９７ｄ　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→０．２ｇ／ｄ）に比べると著しく大
きく、極板厚さのバラ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
μ＃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さ方向の孔が少なく、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Ｉｆ！下部がサルフェーＶ
ロンして寿命になることがない。

従つて長寿命の密閉形鉛蓄電池が得られる。

このような七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〜数十（
２）といった極めて厚く成形したシートを１〜２闘程度
の所定厚さに７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ｔａ閉形鉛蓄電池は、電槽肉厚０．４簡とし、
ペクトツム１５０（ポリプラスチックス社の商品名）で
成型した時、外形寸法６７ｆｌｌｌＸ１６．５震×７閣
の大きさで４００　ＦｌｌＡｈ　／　１０　ＨＲの容量
が得られ、その容積効率は１０５ＷＨ／ｌであり、しか
も端子部の突出がなく、シリーズ又はバフに重ね合せて
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、電信肉厚が１ｍで
あり同じ外形寸法で取出し得る容量は２８０　ｊｌｌＡ
ｈ／１０　ＨＲであり、かつ端子部は０，５闘突出して
おり、その部分の厚さは７　、５　ａｓであった。従っ
て、その容積効率は７２Ｗ■／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、６７１
Ｈ／１１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で安価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、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が一体に成型され
   た電槽に、正・負両極板及び厚さ方向に微細孔を有する
   セパレータと重ね合わせた極群を収納してなる密閉形鉛
   蓄電池。
2. （２）セパレータが厚さ方向に多く配されている微細ガ
   ラス繊維を主体として構成されている特許請求の範囲第
   １項記載の密閉形鉛蓄電池。
3. （３）セパレータは、１０ｋｇ／ｄｍ＾３と２０ｋｇ／
   ｄｍ＾３の荷重下における見掛密度の変化が０．１より
   も大きい特許請求の範囲第１項及び第２項の密閉形鉛蓄
   電池。