WO2022264817A1 - 鉛蓄電池及びその製造方法 - Google Patents

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WO2022264817A1
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rib
lead
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recess
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昭人 後藤
茂雄 青根
正幸 寺田
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エナジーウィズ株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to lead-acid batteries and manufacturing methods thereof.
  • a lead-acid battery is one example of a storage battery.
  • Patent Literature 1 listed below discloses a lead-acid battery in which an adhesive is filled and cured between a terminal portion and a rib provided on a lid.
  • the welded portion of the lead bushing included in the terminal portion is provided with a projecting portion projecting toward the rib.
  • the adhesive may not be sufficiently filled under the projecting portion.
  • a gap occurs between the bushing and the hardened adhesive. If such a gap occurs, the adhesive will easily peel off from the bushing. As a result, the electrolyte may leak from the inside of the lead-acid battery through the through hole provided in the lid and accommodating the terminal portion.
  • An object of one aspect of the present disclosure is to provide a lead-acid battery capable of suppressing the outflow of electrolyte through a through-hole provided in the lid, and a method of manufacturing the same.
  • a lead-acid battery includes an electrode plate group having a positive electrode, a negative electrode, and a separator, a body containing the electrode plate group and an electrolytic solution, and a case having a lid overlapping the body.
  • the lid includes a through hole, a plate portion surrounding the through hole and having a recess provided on the surface of the case, a bushing provided on the inner peripheral surface of the through hole, and a filler filling the recess.
  • the bushing has a ring-shaped flange portion accommodated in the recess, and the flange portion has a curved outer peripheral surface.
  • the outer peripheral surface of the flange provided on the bushing exhibits a curved surface.
  • the filler is less likely to get caught on the outer peripheral surface of the flange and easily flows well into the recess along the surface of the flange.
  • a gap is less likely to form between the bushing and the filler in the recess, so that the filler is less likely to come off the bushing. Therefore, according to one aspect of the present disclosure, it is possible to provide a lead-acid battery capable of suppressing the outflow of the electrolytic solution through the through-hole provided in the lid.
  • the flange part may be buried in the filler.
  • the flange portion functions as a hooking portion for the filling material, it becomes difficult for the filling material to come out of the concave portion.
  • the plate portion may further have a first rib that surrounds the bushing and is provided in the recess, and the inner peripheral surface of the first rib may be an inclined surface that is inclined away from the bushing as it approaches the tip of the first rib.
  • the filler smoothly flows into the recess not only along the flange portion but also along the inner peripheral surface of the first rib. This makes it more difficult for a gap to form between the bushing and the filler in the recess.
  • the tip of the first rib may be closer to the through hole than the flange portion in the stacking direction of the main body and the lid. In this case, the filler can easily flow toward the first rib.
  • the bushing further has an annular portion spaced from the flange portion, the annular portion exposed from the plate portion and having an exposed bottom surface corresponding to a portion of the bottom surface of the recess, the exposed bottom surface of the annular portion and the flange portion.
  • the gap between may be filled with a filler. In this case, the portion of the filler that fills the gap and the bushing are fitted together, so that the filler is less likely to escape from the recess.
  • a lead-acid battery includes an electrode plate group having a positive electrode, a negative electrode, and a separator, a body containing the electrode plate group and an electrolytic solution, and a case having a lid overlapping the body.
  • the lid includes a plate portion having a through hole, a recess provided on the surface of the case and surrounding the through hole, a first rib provided in the recess and surrounding the through hole, and a bushing in close contact with the inner peripheral surface of the through hole. and a filling material with which the recess is filled.
  • the inner peripheral surface of the first rib is an inclined surface that is inclined away from the bushing as it approaches the tip of the first rib.
  • the inner peripheral surface of the first rib that surrounds the bushing is an inclined surface that slopes away from the bushing toward the tip of the first rib. Therefore, when the recess is filled with the filler, the filler smoothly flows into the recess along the inner peripheral surface of the first rib. As a result, a gap is less likely to form between the bushing and the filler in the recess, so that the filler is less likely to come off from the bushing. Therefore, according to another aspect of the present disclosure, it is possible to provide a lead-acid battery capable of suppressing the outflow of electrolyte through the through-hole provided in the lid.
  • the inner peripheral surface of the first rib may be more inclined than the outer peripheral surface of the first rib.
  • the filling material flows more favorably into the recess along the inner peripheral surface. This makes it difficult to create a good gap between the bushing and the filler in the recess.
  • the bushing is exposed from the plate portion and has an exposed bottom surface that has a ring shape when viewed from the stacking direction of the main body and the lid, and the width of the exposed bottom surface viewed from the stacking direction may be 5 mm or more. In this case, sufficient bonding strength can be ensured between the exposed bottom surface and the filler.
  • the bushing contains lead, the filler contains epoxy resin, and the stress generated on the exposed bottom surface when the lid is deformed may be lower than the shear stress of lead and epoxy resin. In this case, even if the lid is deformed, good bonding between the bushing and the filler is maintained.
  • the plate portion may further have a second rib provided along the outer edge of the recess, and a tip portion of the second rib may be provided with a step. In this case, since the filler is caught by the tip of the second rib, the filler is less likely to leak from the recess.
  • a method of manufacturing a lead-acid battery includes a fixing step of fixing a lid to a body of a case that houses an electrode group and an electrolytic solution; A welding step of welding a bushing containing lead, a roughening step of roughening the surface of a recess provided on the surface of the lid and surrounding the bushing, a filling step of filling the recess with a liquid filler, and a recess and a curing step of curing the filler material therein.
  • the lid has a rib that is provided in the recess and surrounds the bushing, and the inner peripheral surface of the rib is an inclined surface that slopes away from the bushing toward the tip of the rib.
  • the inner peripheral surface of the rib that surrounds the bushing is an inclined surface that is inclined away from the bushing toward the tip of the rib. Therefore, when the recess is filled with the filler, the filler smoothly flows into the recess along the inner peripheral surface of the rib. As a result, a gap is less likely to form between the bushing and the filler in the recess, so that the filler is less likely to come off the bushing.
  • the surface of the recess is roughened, the bonding strength between the surface and the filler can be strengthened. Therefore, the filler is less likely to come off from the surface of the recess. Therefore, according to still another aspect of the present disclosure, it is possible to provide a method of manufacturing a lead-acid battery capable of suppressing the outflow of the electrolytic solution through the through-hole provided in the lid.
  • the concave portions may be irradiated with plasma.
  • the recess is provided with ribs or the like, the surface of the recess can be easily roughened.
  • the bushing has a ring shape when viewed from the stacking direction and has a flange portion accommodated in the recess, and the flange portion includes first and second side surfaces intersecting the stacking direction, and the first and second side surfaces. At least one of the first side surface and the outer peripheral surface and the second side surface and the outer peripheral surface may be smoothly connected after the welding process. In the flange portion, at least one of the first side surface and the outer peripheral surface and the second side surface and the outer peripheral surface are smoothly connected. In this case, when the recess is filled with the filler, the filler is less likely to get caught on the boundary between the first side surface and the outer peripheral surface and/or the boundary between the second side surface and the outer peripheral surface. Therefore, the filling material can easily flow well into the concave portion along the surface of the flange portion.
  • the inner peripheral surface of the rib may be more inclined than the outer peripheral surface of the rib. In this case, the filling material flows better into the recess along the inner peripheral surface of the rib. This makes it difficult to create a good gap between the bushing and the filler in the recess.
  • a lead-acid battery capable of suppressing outflow of electrolyte through a through-hole provided in a lid, and a method of manufacturing the same.
  • FIG. 1 is a schematic exploded perspective view showing a lead-acid battery according to an embodiment.
  • 2 is a schematic perspective view showing part of the lead-acid battery shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a schematic perspective cross-sectional view along line III-III of FIG.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view along line IV-IV of FIG.
  • FIG. 5 is a flow chart for explaining a method of manufacturing a lead-acid battery.
  • (a) of FIG. 6 is a schematic perspective view showing a lid, and (b) of FIG. 6 is an enlarged view of a main part of the lid.
  • (a) of FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the bushing and the terminal before welding
  • (b) of FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the bushing and the terminal after welding.
  • FIG. 1 is a schematic exploded perspective view showing a lead-acid battery according to this embodiment.
  • the lead-acid battery 1 is, for example, a valve-regulated lead-acid battery.
  • the lead-acid battery 1 includes a plate group 3 , a positive terminal 5 ⁇ /b>A, a negative terminal 5 ⁇ /b>B, a control valve 6 and a case 7 .
  • the electrode plate group 3 is an assembly of a plurality of electrode plates, and has a plurality of positive electrodes 10, a plurality of negative electrodes 12, and a plurality of separators 13.
  • positive electrodes 10 and negative electrodes 12 are alternately arranged.
  • a separator 13 is positioned between the adjacent positive electrode 10 and negative electrode 12 . Therefore, the positive electrode 10, the separator 13 and the negative electrode 12 are stacked in order in a predetermined direction.
  • the negative electrode 12 is arranged at the end of the positive electrode 10, the negative electrode 12, and the separator 13 in the arrangement direction (hereinafter sometimes simply referred to as "arrangement direction").
  • the assembly of the positive electrode 10, the negative electrode 12, and the separator 13 is also called a battery electrode group.
  • the electrode plate group 3 and the electrolytic solution are accommodated in the case 7, the electrolytic solution exists in the gap between the positive electrode 10 and the separator 13, in the separator 13, and the like.
  • the arrangement direction corresponds to the first direction X.
  • the directions orthogonal to the first direction X are referred to as a second direction Y and a third direction Z hereinafter.
  • the positive electrode 10 is a positive electrode plate in the lead-acid battery 1 and is electrically connected to the positive electrode terminal 5A. Each positive electrode 10 and the positive electrode terminal 5A are electrically connected by a positive electrode strap 17 . Although not shown, the positive electrode 10 has, for example, a current collector and a positive electrode material.
  • the negative electrode 12 is a negative electrode plate in the lead-acid battery 1 and is electrically connected to the negative electrode terminal 5B. Each negative electrode 12 and the negative terminal 5B are electrically connected by a negative strap 18 .
  • the negative electrode 12 has, for example, a current collector and a negative electrode material.
  • the separator 13 is a battery member for preventing a short circuit between the positive electrode 10 and the negative electrode 12 . The separator 13 electrically insulates between the positive electrode 10 and the negative electrode 12 while allowing ions to pass therethrough. There are no particular restrictions. Each separator 13 may have a bag shape and cover the main portion of the corresponding negative electrode 12 .
  • the constituent material of the current collector may be any conductive material, and examples thereof include lead-calcium-tin alloys, lead-antimony-arsenic alloys, and other lead alloys.
  • the positive electrode material includes, for example, a positive electrode active material after chemical conversion.
  • the negative electrode material includes, for example, a negative electrode active material such as spongy lead. Examples of materials (materials) for the separator 13 include glass fibers, resins, and inorganic substances.
  • Each of the positive terminal 5A and the negative terminal 5B is a terminal for electrically connecting the electrode plate group 3 and an external device.
  • Each of the positive terminal 5A and the negative terminal 5B has, for example, a first portion 5a fixed to the lid 9 and a second portion 5b fixed to the first portion 5a (see FIGS. 3 and 4 described later). reference).
  • the first portion 5a is a conductive portion containing lead.
  • the first portion 5a may be formed mainly of lead, or may be formed only of lead.
  • the second portion 5b is a core portion made of metal or alloy.
  • the second portion 5b is made of, for example, an alloy (brass) of copper and zinc.
  • the case 7 has a main body 8 and a lid 9 overlapping the main body 8 in the third direction Z (stacking direction).
  • the main body 8 is a box-shaped container.
  • the main body 8 is made of a material such as polypropylene.
  • the main body 8 accommodates the electrode plate group 3 and an electrolytic solution.
  • the main body 8 is composed of four side portions and a bottom portion. The corners formed by the bottom and sides are rounded.
  • FIG. 2 is a perspective view showing part of the lead-acid battery shown in FIG. 3 is a perspective cross-sectional view along line III-III of FIG. 2.
  • FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view along line IV-IV of FIG.
  • FIG. 2 mainly shows the lid 9 with the control valve 6 removed.
  • the lid 9 is a member that covers the opening of the main body 8, and is made of a material such as polypropylene, like the main body 8.
  • the lid 9 has a plate portion 21 , bushings 22 and 23 and fillers 24 and 25 .
  • the bushings 22 and 23 have the same shape, and the fillers 24 and 25 are made of the same material and have the same shape. Therefore, detailed description of the bushing 23 and the filler 25 is omitted below.
  • the plate portion 21 is a main portion of the lid 9 and is made of a material such as polypropylene, like the main body 8 .
  • the plate portion 21 has a substantially hat shape when viewed in the first direction X and the second direction Y, respectively.
  • the plate portion 21 has a main portion 21a that covers the opening of the main body 8, and an edge portion 21b that surrounds the main portion 21a and is positioned one step below the main portion 21a.
  • the main portion 21a has a front surface 31 and a back surface 32 that intersect with the third direction Z, through holes 33-35, recesses 36 and 37, and cylindrical portions 38-40.
  • the through holes 33 and 34 have the same shape, the recesses 36 and 37 have the same shape, and the cylindrical portions 38 and 39 have the same shape. Therefore, detailed description of the through hole 34, the recess 37, and the cylindrical portion 39 will be omitted below.
  • the surface 31 corresponds to, for example, a surface exposed when the lid 9 is attached to the main body 8, and has a substantially rectangular shape when viewed from the third direction Z. Surface 31 forms part of the surface of case 7 .
  • the surface 31 is provided with concave portions 36 and 37 and a cylindrical portion 40 that are spaced apart from each other.
  • the back surface 32 is a surface located on the opposite side of the front surface 31 in the third direction Z, and corresponds to a surface that is hidden when the lid 9 is attached to the main body 8 .
  • the rear surface 32 is provided with cylindrical portions 38 and 39 and a reinforcing portion RF.
  • the reinforcement portion RF is a portion provided to improve the rigidity of the lid 9 .
  • the shape of the reinforcing portion RF is not particularly limited.
  • Each of the through-holes 33 to 35 is an opening that has a circular shape when viewed from the third direction Z and extends in the third direction Z.
  • the through hole 35 is positioned between the through holes 33 and 34 in the second direction Y.
  • a positive electrode terminal 5A is provided in the through hole 33
  • a negative electrode terminal 5B is provided in the through hole 34
  • a control valve 6 is provided in the through hole 35.
  • the through hole 33 communicates with the cylindrical portion 38
  • the through hole 34 communicates with the cylindrical portion 39
  • the through hole 35 communicates with the cylindrical portion 40 .
  • the cavity of the tubular portion 38 is regarded as part of the through hole 33
  • the cavity of the tubular portion 39 is regarded as part of the through hole 34
  • the hollow of the tubular portion 40 is regarded as part of the through hole 35 .
  • the inner peripheral surface 38a of the tubular portion 38 is regarded as part of the inner peripheral surface 33a of the through hole 33
  • the inner peripheral surface 39a of the tubular portion 39 is regarded as part of the inner peripheral surface 34a of the through hole 34
  • the tubular portion The inner peripheral surface 40 a of the portion 40 is regarded as part of the inner peripheral surface 35 a of the through hole 35 .
  • the recessed portion 36 is a depression surrounding the through hole 33 when viewed from the third direction Z provided on the surface 31 .
  • the surface 36a of the recess 36 has an annular shape when viewed from the third direction Z.
  • the concave portion 36 is provided with a first rib 41 that surrounds the through hole 34 and the bushing 22 when viewed from the third direction Z, and a second rib 42 that surrounds the first rib 41 when viewed from the third direction Z.
  • the first rib 41 is a portion that has an annular shape when viewed from the third direction Z and is provided inside the recess 36 .
  • the first rib 41 protrudes from the inner edge of the surface 36a toward the surface 31 along the third direction Z. As shown in FIG. A portion of the first rib 41 is located inside the inner edge of the surface 36a. Therefore, a space S is provided between the portion of the first rib 41 and the cylindrical portion 38 .
  • the cross-sectional shape of the first rib 41 perpendicular to the circumferential direction is substantially trapezoidal.
  • the first rib 41 has a top surface 41a, an inner peripheral surface 41b, an outer peripheral surface 41c, and a bottom surface 41d.
  • the top surface 41a is a portion corresponding to the tip of the first rib 41, and has an annular shape when viewed from the third direction Z. As shown in FIG. The top surface 41a is positioned between the surface 31 and the tips of the second ribs 42 in the third direction Z, for example.
  • the inner peripheral surface 41 b is a surface facing the bushing 22 in the first rib 41 .
  • the inner peripheral surface 41 b is an inclined surface that is inclined away from the bushing 22 as it approaches the top surface 41 a (tip) of the first rib 41 .
  • the angle formed by the top surface 41a and the inner peripheral surface 41b is greater than 90°, for example, 100° or more and 150° or less.
  • the outer peripheral surface 41 c is a surface facing the second rib 42 in the first rib 41 .
  • the angle between the top surface 41a and the inner peripheral surface 41b is larger than the angle between the top surface 41a and the outer peripheral surface 41c.
  • the inner peripheral surface 41b is more inclined than the outer peripheral surface 41c.
  • the filling material 24 can be satisfactorily filled in the concave portion 36 .
  • the angle formed by the top surface 41a and the outer peripheral surface 41c is, for example, approximately 90°, but is not limited thereto.
  • the bottom surface 41 d is a surface extending from the surface 36 a of the recess 36 toward the center of the through hole 33 .
  • the second rib 42 is a portion that has an annular shape when viewed from the third direction Z and is provided along the outer edge of the recess 36 . A portion of the second rib 42 is farther from the back surface 32 in the third direction Z than the front surface 31 .
  • the second rib 42 has a top surface 42a, an inner peripheral surface 42b, and an outer peripheral surface 42c.
  • the top surface 42a is provided with a step SE composed of a first step 42d and a second step 42e surrounding the first step 42d. From the viewpoint of suppressing leakage of the filling material 24, the second stage 42e is higher than the first stage 42d.
  • the inner peripheral surface 42 b is a surface facing the first rib 41 in the second rib 42 .
  • the outer peripheral surface 42 c is a surface that connects the top surface 42 a and the surface 31 .
  • the second rib 42 is separated from the first rib 41 . Therefore, a groove G is provided between the outer peripheral surface 41 c of the first rib 41 and the inner peripheral surface 42 b of the second rib 42 in the recess 36 .
  • the groove G is filled with a filler 24 .
  • the outer peripheral surface 41c of the first rib 41 may be an inclined surface that is inclined away from the second rib 42 as the tip of the first rib 41 is approached.
  • the inner peripheral surface 42b of the second rib 42 may be an inclined surface that is inclined away from the first rib 41 as the tip of the second rib 42 is approached.
  • the angle formed between the top surface 41a and the outer peripheral surface 41c of the first rib 41 may be greater than 90°
  • the angle formed between the top surface 42a and the inner peripheral surface 42b of the second rib 42 may be 90°. may be greater than
  • the cylindrical portion 38 is a portion that has a substantially cylindrical shape when viewed from the third direction Z and extends in the third direction Z.
  • the cylindrical portion 38 protrudes from the rear surface 32 toward the electrode plate group 3 .
  • the cylindrical portion 38 has an inner peripheral surface 38a, a first end 38b, and a second end 38c closer to the electrode plate group 3 than the first end 38b.
  • the inner peripheral surface 38a of the cylindrical portion 38 is continuous with the inner peripheral surface 33a of the through hole 33 via the first end 38b. Therefore, as described above, the inner peripheral surface 38a of the cylindrical portion 38 can be regarded as a part of the inner peripheral surface 33a of the through hole 33 .
  • An uneven surface 38d is provided on a part of the inner peripheral surface 38a.
  • a hook 38e is provided on the second end 38c.
  • the hook 38e is a protrusion provided along the inner edge of the second end 38c and protruding toward the surface 31 in the third direction Z. As shown in FIG.
  • the tubular portion 40 is a portion of the lid 9 to which the control valve 6 is attached.
  • the cylindrical portion 40 has a substantially cylindrical shape when viewed from the third direction Z and extends in the third direction Z. As shown in FIG.
  • the bushing 22 is part of the first portion 5a of the positive terminal 5A.
  • the bushing 22 is a cylindrical member provided on the inner peripheral surface 33 a of the through hole 33 . More specifically, the bushing 22 is provided on the inner peripheral surface 33a. In this embodiment, the bushing 22 is in close contact with the inner peripheral surface 33a.
  • the bushing 22 is a member containing lead as a main component or a member formed from lead.
  • the bushing 22 is integrated with the other portion of the first portion 5a through the connecting portion C. As shown in FIG.
  • the connection portion C is a weld formed by welding the bushing 22 and the other portion.
  • the bushing 22 has an annular portion 51 , a first projecting portion 52 , a second projecting portion 53 and a flange portion 54 .
  • the annular portion 51 is a portion that has an annular shape when viewed from the third direction Z, and is located closer to the cylindrical portion 38 than the concave portion 36 in the third direction Z. A portion of the annular portion 51 is located between the tubular portion 38 and the first rib 41 in the third direction Z. As shown in FIG. Moreover, the said part of the annular part 51 has entrapped in the space S. As shown in FIG. In addition, the part is in close contact with the inner peripheral surface 33 a of the through hole 33 , the first end 38 b of the cylindrical portion 38 , and the bottom surface 41 d of the first rib 41 . Therefore, movement of the bushing 22 in the third direction Z is suppressed by the cylindrical portion 38 and the first ribs 41 .
  • the surface 51a (exposed bottom surface) of the annular portion 51 exposed from the plate portion 21 has an annular shape.
  • the surface 51 a corresponds to part of the bottom surface of the recess 36 .
  • the width W of the surface 51a viewed from the third direction Z is, for example, 5 mm or more.
  • the width W may be 6 mm or more, 8 mm or more, or 10 mm or more.
  • the stress generated on the surface 51a of the annular portion 51 of the bushing 22 when the lid 9 is deformed is 10 MPa or less, which is lower than the shear stress of lead and epoxy resin.
  • the stress generated on the surface 51a of the annular portion 51 of the bushing 22 when the lid 9 is deformed is the von Mises stress distribution when the control valve 6 of the lid 9 is recessed by 1 cm using, for example, analysis software Femtet 2019 (Murata Software Co., Ltd.). estimated by Moreover, the shear stress of lead and epoxy resin is about 12 MPa as measured by a tensile shear test according to JIS K 6850:1999. When the width W is 3 mm, the stress generated on the surface 51a of the annular portion 51 of the bushing 22 when the lid 9 is deformed is 16 MPa, which is higher than the shear stress.
  • the first projecting portion 52 is a portion having a tubular shape when viewed from the third direction Z, and extends from the annular portion 51 toward the second end 38c of the tubular portion 38 in the third direction Z.
  • the first protrusion 52 has an outer peripheral surface 52a, an inner peripheral surface 52b, and a tip surface 52c.
  • the outer peripheral surface 52 a is a surface that comes into close contact with the inner peripheral surface 38 a of the cylindrical portion 38 . For this reason, the outer peripheral surface 52 a is provided with unevenness that fits into the uneven surface 38 d of the cylindrical portion 38 . This makes it difficult for a fluid such as an electrolytic solution to pass through between the inner peripheral surface 38 a of the cylindrical portion 38 and the outer peripheral surface 52 a of the first projecting portion 52 .
  • a part of the inner peripheral surface 52b may be an inclined surface that inclines so as to approach the cylindrical portion 38 as it approaches the distal end surface 52c.
  • the portion is located on the distal end side of the first projecting portion 52 .
  • a portion of the tip surface 52c contacts the second end 38c of the tubular portion 38 .
  • a hook 38e is embedded in the tip surface 52c.
  • the second projecting portion 53 is a portion having a cylindrical shape when viewed from the third direction Z, and is accommodated within the recess 36 .
  • the second protrusion 53 extends in the third direction Z from the annular portion 51 toward the surface 31 .
  • a part of the second protruding part 53 is welded to the other part of the first part 5a.
  • the top surface 53a of the second projecting portion 53 is smoothly connected to the surface of the other portion of the first portion 5a via the connecting portion C. As shown in FIG. In other words, the top surface 53a is continuously connected to the surface without steps. In this case, the fluid positioned on the surface of the other portion of the first portion 5a tends to flow toward the top surface 53a.
  • the top surface 53a is an inclined surface that inclines so as to approach the surface 51a as it approaches the first rib 41 .
  • the flange portion 54 is a ring-shaped portion and is accommodated in the recess 36 .
  • the flange portion 54 has an annular shape when viewed from the third direction Z, it may be considered that the flange portion 54 has an annular shape.
  • the flange portion 54 is provided on the second projecting portion 53 and is separated from the surface 51 a of the annular portion 51 .
  • the distance between the flange portion 54 and the surface 51a of the annular portion 51 is, for example, 3 mm or more.
  • a gap between the flange portion 54 and the surface 51 a is filled with the filler 24 .
  • the amount of protrusion of the flange portion 54 from the second protrusion portion 53 is, for example, 3 mm or more.
  • the flange portion 54 can function satisfactorily as a hooking portion for the filler 24 .
  • the distance between the flange portion 54 and the first rib 41 is, for example, 1 mm or more. In this case, the filler 24 can easily pass between the flange portion 54 and the first rib 41 .
  • the flange portion 54 is closer to the annular portion 51 in the third direction Z than the top surface 41 a of the first rib 41 .
  • the top surface 41 a of the first rib 41 is closer to the through hole 33 than the flange portion 54 in the third direction Z.
  • the flange portion 54 has a first side surface 54a and a second side surface 54b that intersect with the third direction Z, and an outer peripheral surface 54c that connects the first side surface 54a and the second side surface 54b and has a curved surface.
  • the first side surface 54a is the top surface of the flange portion 54 and is smoothly connected to the top surface 53a of the second projecting portion 53. In other words, the first side surface 54a is continuously connected to the top surface 53a without steps.
  • the first side surface 54a is an inclined surface that is inclined so as to approach the surface 51a as the distance from the second projecting portion 53 increases. This makes it easier for the fluid (for example, the filler 24 ) positioned on the first side surface 54 a to flow toward the annular portion 51 .
  • the second side surface 54b is the bottom surface of the flange portion 54 and is a facing surface that faces the annular portion 51 in the third direction Z.
  • the second side surface 54b may be an inclined surface that is inclined away from the surface 51a as the second protrusion 53 is approached. In this case, the fluid in the concave portion 36 easily enters the gap between the flange portion 54 and the surface 51 a of the annular portion 51 .
  • the outer peripheral surface 54 c is the tip surface of the flange portion 54 and is a curved surface protruding toward the first rib 41 .
  • the first side surface 54a and the outer peripheral surface 54c, and the second side surface 54b and the outer peripheral surface 54c are smoothly connected to each other.
  • the outer peripheral surface 54c is continuously connected to each of the first side surface 54a and the second side surface 54b without steps. Further, as shown in FIG. 4, sharp portions are not provided at the boundary between the first side surface 54a and the outer peripheral surface 54c and the boundary between the second side surface 54b and the outer peripheral surface 54c.
  • a first corner 54d formed by the first side surface 54a and the outer peripheral surface 54c, and a second corner 54e formed by the second side surface 54b and the outer peripheral surface 54c are each rounded.
  • Each of the first corner portion 54d and the second corner portion 54e corresponds to, for example, a position (inflection portion) where the outer peripheral surface 54c changes.
  • the filler 24 is a member that protects the bushing 22 and the like, and fills the recess 36 .
  • the filler 24 covers at least the entire bushing 22 , the first ribs 41 and the first stages 42 d of the second ribs 42 .
  • the entire bushing 22 and the entire first rib 41 are buried in the filler 24 . Therefore, for example, the flange portion 54 provided on the bushing 22 and the gap between the flange portion 54 and the surface 51 a of the annular portion 51 are also buried by the filler 24 .
  • the filler 24 is, for example, a cured resin member.
  • the resin forming the filler 24 is, for example, an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin, and contains at least an epoxy resin.
  • the main component of the resin that constitutes the filler 24 may be an epoxy resin. Multiple types of epoxy resins may be used.
  • the filler 24 may contain various additives and the like.
  • FIG. 5 is a flow chart for explaining a method of manufacturing a lead-acid battery.
  • (a) of FIG. 6 is a schematic plan perspective view showing a lid.
  • (b) of FIG. 6 is an enlarged view of a main portion of the lid.
  • FIG. 7(a) is a schematic cross-sectional view showing a bushing and a terminal before welding.
  • FIG. 7(b) is a schematic cross-sectional view showing the bushing and terminal after welding.
  • the cover 9 is fixed to the main body 8 of the case 7 that accommodates the electrode plate group 3 and the electrolytic solution (first step ST1, fixing step).
  • first step ST1 the lid 9 shown in FIG.
  • the lid 9 is provided with insert-molded bushings 22A and 23A. Therefore, the bushing 22A (in particular, the annular portion 51 and the first projecting portion 52) is in close contact with the lid 9.
  • the bushing 22A is sandwiched between the cylindrical portion 38 provided on the lid 9 and the first rib 41 in the third direction Z.
  • the bushing 22A is separated from the terminal 5 of the electrode plate group 3 immediately after the first step ST1.
  • the bushing 23A is also in close contact with the lid 9 and separated from another terminal of the electrode plate group 3.
  • the corners 54f and 54g included in the flange portion 54A of the bushing 22A are not rounded.
  • the corners 54f and 54g have sharp cross-sectional shapes. Therefore, the flange portion 54A included in the bushing 22A immediately after the first step ST1 and the flange portion 54 of the bushing 22 included in the lead-acid battery 1 manufactured later have different shapes.
  • each terminal of the electrode plate group 3 and the bushings 22A, 23A are welded (second step ST2, welding process).
  • a second step ST2 the terminal 5 of the electrode plate group 3 and the bushing 22A are welded.
  • the bushing 22A is integrated with the terminal 5 through the connection portion C, and the positive terminal 5A is formed.
  • the terminal 5 and the bushing 22A are welded together for 10 seconds or more by arc discharge, for example.
  • the flange portion 54A in particular, the corner portions 54f and 54g
  • the bushing 22 including the flange portion 54 provided with the curved outer peripheral surface 54c and the rounded first corner portion 54d and the rounded second corner portion 54e is formed.
  • another terminal of the electrode plate group 3 and the bushing 23A are welded. Thereby, the negative terminal 5B and the bushing 23 are formed.
  • the surface 31 of the lid 9 is roughened (third step ST3, roughening step).
  • the third step ST3 at least the surface 36a of the recess 36 surrounding the bushing 22 and the surface 37a of the recess 37 surrounding the bushing 23 (see FIG. 6A) are roughened.
  • the third step ST3 is performed so that the inner peripheral surface 41b of the first rib 41 is reliably roughened.
  • at least the surfaces 36a and 37a are irradiated with plasma.
  • the surface roughness (for example, arithmetic mean roughness) of the front surface 31 becomes larger than the surface roughness of the back surface 32, for example.
  • the filling materials 24 and 25 are filled into the concave portions 36 and 37, respectively (fourth step ST4, filling step).
  • the recess 36 is filled with the liquid filler 24 and the recess 37 is filled with the liquid filler 25 .
  • the fillers 24, 25 in the recesses 36, 37 are cured (fifth step ST5, curing step).
  • the fillers 24 and 25 are cured by ultraviolet irradiation, for example. As a result, the case 7 is tightly sealed.
  • the lead-acid battery 1 is manufactured by performing chemical conversion treatment and the like.
  • the adhesive may not be sufficiently filled under the projecting portion, as described above.
  • a gap occurs between the bushing and the hardened adhesive. If such a gap occurs, the electrolyte that has climbed up from the inside of the lead-acid battery along the surface of the through hole in which the bushing is accommodated may enter the gap. In this case, the electrolyte remains outside the lead-acid battery. Due to the electrolytic solution remaining in the gap, the bonding strength between the bushing and the adhesive tends to deteriorate.
  • the outer peripheral surface 54c of the flange portion 54 provided on the bushing 22 presents a curved surface.
  • the filler 24 is less likely to get caught on the outer peripheral surface 54c of the flange portion 54 and easily flows well into the recessed portion 36 along the surface of the flange portion 54. .
  • a gap is less likely to form between the bushing 22 and the filler 24 in the recess 36 , so that the filler 24 is less likely to come off the bushing 22 . Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide the lead-acid battery 1 capable of suppressing the outflow of the electrolytic solution through the through holes 33 and 34 provided in the lid 9 .
  • both the first side surface 54a and the outer peripheral surface 54c and the second side surface 54b and the outer peripheral surface 54c of the flange portion 54 provided on the bushing 22 are smoothly connected. Therefore, when the recessed portion 36 is filled with the filler 24, the filler 24 spreads between the first corner portion 54d, which is the boundary between the first side surface 54a and the outer peripheral surface 54c, and the second side surface 54b and the outer peripheral surface 54c. is less likely to get caught on the second corner 54e, which is the boundary between the two. This makes it easier for the filler 24 to flow well into the recess 36 along the first side surface 54 a , the outer peripheral surface 54 c and the second side surface 54 b that are the surfaces of the flange portion 54 .
  • the filler 24 can be easily filled into a gap (that is, a gap between the flange portion 54 and the surface 51 a of the annular portion 51 ) provided by the existence of the flange portion 54 .
  • An inner peripheral surface 41b of the first rib 41 provided in the recess 36 and surrounding the bushing 22 is an inclined surface that is inclined away from the bushing 22 as the tip of the first rib 41 is approached. Therefore, the liquid filler 24 flows well into the recesses 36 along the inner peripheral surfaces 41b of the first ribs 41 as well. This makes it more difficult for a gap to form between the bushing 22 and the filler 24 in the recess 36 , so that the filler 24 is less likely to come off the bushing 22 .
  • the inner peripheral surface 41b may be inclined more than the outer peripheral surface 41c (that is, the angle formed by the top surface 41a and the inner peripheral surface 41b may be may be greater than the angle between
  • the filler 24 can be favorably guided into a narrow region (for example, the gap between the flange portion 54 and the surface 51a of the annular portion 51) in the recess 36, so that the gap between the bushing 22 and the filler 24 in the recess 36 is reduced. gap becomes more difficult to form.
  • the flange portion 54 is embedded in the filler material 24 . Therefore, since the flange portion 54 functions as a hooking portion for the filler 24 , the filler 24 is less likely to come off from the recess 36 .
  • the top surface 41a that is the tip of the first rib 41 is closer to the through hole 33 than the flange portion 54 in the third direction Z. Therefore, the filler 24 tends to flow toward the first rib 41 side.
  • the bushing 22 is exposed from the plate portion 21 and has a surface 51a which is an exposed bottom surface having a ring shape when viewed from the third direction Z, and the width of the surface 51a when viewed from the third direction Z is , 5 mm or more. Therefore, sufficient bonding strength can be ensured between the surface 51a and the filler 24 .
  • the gap between the surface 51 a corresponding to a part of the bottom surface of the recess 36 and the flange portion 54 is filled with the filler 24 .
  • the portion of the filler 24 that fills the gap is fitted to the bushing 22 (especially the surface 51 a and the flange portion 54 ), so that the filler 24 is less likely to come out of the concave portion 36 .
  • the bushing 22 contains lead
  • the filler 24 contains an epoxy resin
  • the stress generated on the surface 51a when the lid 9 is deformed is lower than the shear stress of lead and epoxy resin. Therefore, even if the lid 9 is deformed, the bonding between the bushing 22 and the filler 24 is well maintained.
  • the plate portion 21 has a second rib 42 that is provided along the outer edge of the recess 36 and has an annular shape when viewed from the third direction Z.
  • the top surface that is the tip of the second rib 42 42a is provided with a step SE. Therefore, since the filler 24 is caught on the top surface 42 a of the second rib 42 , the filler 24 is less likely to leak from the recess 36 .
  • plasma is applied to the concave portions 36 in the third step ST3, which is the roughening step.
  • the inner peripheral surface 41b of the first rib 41 can be favorably irradiated with plasma. Therefore, the surface 36a of the recess 36 can be satisfactorily roughened.
  • a lead-acid battery and a method for manufacturing the same are described, for example, in [1] to [14] below, and have been described in detail based on the above embodiments.
  • an electrode plate assembly having a positive electrode, a negative electrode, and a separator; a body containing the electrode plate group and the electrolytic solution, and a case having a lid overlapping the body,
  • the lid includes a through hole, a plate portion surrounding the through hole and having a recess provided on the surface of the case, a bushing provided on the inner peripheral surface of the through hole, and a filler filling the recess.
  • the bushing has an annular shape and a flange portion accommodated in the recess,
  • the lead-acid battery wherein the flange portion has a curved outer peripheral surface.
  • the plate portion further includes a first rib that is provided in the recess and surrounds the bushing,
  • the lead-acid battery according to [1] or [2], wherein the inner peripheral surface of the first rib is an inclined surface that is inclined away from the bushing toward the tip of the first rib.
  • the bushing further has an annular portion spaced apart from the flange portion, The annular portion has an exposed bottom surface that is exposed from the plate portion and corresponds to a portion of the bottom surface of the recess,
  • an electrode plate assembly having a positive electrode, a negative electrode, and a separator; a body containing the electrode plate group and the electrolytic solution, and a case having a lid overlapping the body,
  • the lid includes a plate portion having a through hole, a recess provided in the surface of the case and surrounding the through hole, a first rib provided in the recess and surrounding the through hole, and an inner portion of the through hole.
  • a bushing that is in close contact with the peripheral surface and a filler that fills the recess,
  • the lead-acid battery wherein the inner peripheral surface of the first rib is an inclined surface that is inclined away from the bushing as the tip of the first rib is approached.
  • the bushing has an exposed bottom surface that is exposed from the plate portion and has an annular shape when viewed from the stacking direction of the main body and the lid, The lead-acid battery according to any one of [1] to [7], wherein the width of the exposed bottom surface viewed from the stacking direction is 5 mm or more.
  • the bushing contains lead,
  • the filler contains an epoxy resin,
  • the lead-acid battery according to [8], wherein the stress generated in the exposed bottom surface when the lid is deformed is lower than the shear stress of lead and epoxy resin.
  • the plate portion further has a second rib provided along the edge of the recess,
  • the lead-acid battery according to any one of claims [1] to [8], wherein a tip portion of the second rib is provided with a step.
  • a fixing step of fixing the lid to the main body of the case containing the electrode plate group and the electrolytic solution a welding step of welding the terminal of the electrode plate group to a bushing provided on the lid and containing lead; a roughening step of roughening the surface of the recess provided on the surface of the lid and surrounding the bushing;
  • the lid has a rib that is provided in the recess and surrounds the bushing,
  • the method for manufacturing a lead-acid battery wherein the inner peripheral surface of the rib is an inclined surface that is inclined away from the bushing as the rib approaches the tip of the rib.
  • the bushing has a ring shape when viewed from the stacking direction of the main body and the lid, and has a flange portion accommodated in the recess, The flange portion has a first side surface and a second side surface that intersect with the stacking direction, and an outer peripheral surface that connects the first side surface and the second side surface and has a curved surface, Manufacture of the lead-acid battery according to [11] or [12], wherein at least one of the first side surface and the outer peripheral surface and the second side surface and the outer peripheral surface are smoothly connected after the welding step.
  • Method. The method for manufacturing a lead-acid battery according to any one of [11] to [13], wherein the inner peripheral surface of the rib is more inclined than the outer peripheral surface of the rib.
  • first side surface and the outer peripheral surface, and the second side surface and the outer peripheral surface are smoothly connected to each other, but this is not the only option.
  • first side surface and the outer peripheral surface or the second side surface and the outer peripheral surface may be smoothly connected.
  • the inner peripheral surface of the first rib is an inclined surface, but it is not limited to this.
  • the inner peripheral surface of the first rib may not be an inclined surface.
  • the inner peripheral surface of the first rib is an inclined surface, for example, at least one of the first side surface and the outer peripheral surface and the second side surface and the outer peripheral surface may not be smoothly connected.
  • the flange portion is provided with the first corner portion and the second corner portion, but is not limited to this.
  • the boundary between the first side surface and the outer peripheral surface may not be distinguishable, and the boundary between the second side surface and the outer peripheral surface may not be distinguishable.
  • the first rib has a top surface in the above embodiment, it is not limited to this.
  • the tip of the first rib may have a linear shape.

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Abstract

鉛蓄電池は、正極、負極、及びセパレータを有する極板群と、極板群及び電解液を収容する本体、及び本体に重なる蓋を有するケースと、を備える。蓋は、貫通孔、及び貫通孔を囲うと共にケースの表面に設けられる凹部を有する板部と、貫通孔の内周面に設けられるブッシングと、凹部に充填される充填材と、を備える。ブッシングは、環形状を呈すると共に凹部内に収容されるフランジ部を有し、フランジ部は、曲面を呈する外周面を有する。

Description

鉛蓄電池及びその製造方法
 本開示は、鉛蓄電池及びその製造方法に関する。
 蓄電池の一態様として、鉛蓄電池が挙げられる。下記特許文献1には、蓋体に設けた端子部とリブとの間を接着剤で充填・硬化させた鉛蓄電池が開示される。この鉛蓄電池では、端子部に含まれる鉛ブッシングの溶接部に、リブに向けて突出させた突出部が設けられている。
特開2010-177089号公報
 上記特許文献1に示されるような端子部及びリブの構成が採用される場合、例えば、当該突出部の下方に接着剤が十分に充填されないことがある。この場合、例えばブッシングと硬化した接着剤との間に隙間が生じてしまう。当該隙間が生じた場合、接着剤がブッシングからはがれやすくなる。これにより、蓋に設けられると共に端子部を収容する貫通孔を介して、鉛蓄電池の内部から電解液が漏れてしまうおそれがある。
 本開示の一側面の目的は、蓋に設けられる貫通孔を介する電解液の流出を抑制可能な鉛蓄電池及びその製造方法の提供である。
 本開示の一側面に係る鉛蓄電池は、正極、負極、及びセパレータを有する極板群と、極板群及び電解液を収容する本体、及び本体に重なる蓋を有するケースと、を備える。蓋は、貫通孔、及び貫通孔を囲うと共にケースの表面に設けられる凹部を有する板部と、貫通孔の内周面に設けられるブッシングと、凹部に充填される充填材と、を備える。ブッシングは、環形状を呈すると共に凹部内に収容されるフランジ部を有し、フランジ部は、曲面を呈する外周面とを有する。
 この鉛蓄電池では、ブッシングに設けられるフランジ部の外周面は、曲面を呈する。この場合、凹部に充填材が充填されるとき、当該充填材は、フランジ部の外周面に引っかかりにくくなり、フランジ部の表面に沿って凹部内に良好に流動しやすくなる。これにより、凹部内においてブッシングと充填材との間に隙間ができにくくなるので、充填材がブッシングからはがれにくくなる。したがって、本開示の一側面によれば、蓋に設けられる貫通孔を介する電解液の流出を抑制可能な鉛蓄電池を提供できる。
 フランジ部は、充填材に埋没してもよい。この場合、フランジ部が充填材に対する掛止部として機能するので、充填材が凹部から抜けにくくなる。
 板部は、凹部内に設けられると共にブッシングを囲う第1リブをさらに有し、第1リブの内周面は、第1リブの先端に近づくほどブッシングから離れるように傾斜する傾斜面でもよい。この場合、凹部に充填材が充填されるとき、当該充填材は、フランジ部だけでなく、第1リブの内周面に沿って、凹部内に良好に流動する。これにより、凹部内においてブッシングと充填材との間により隙間ができにくくなる。
 本体と蓋との積層方向において、第1リブの先端は、フランジ部よりも貫通孔に近くてもよい。この場合、充填材を第1リブ側に流れやすくできる。
 ブッシングは、フランジ部に離間する環状部をさらに有し、環状部は、板部から露出し、凹部の底面の一部に相当する露出底面を有し、環状部の露出底面と、フランジ部との隙間には、充填材が充填されてもよい。この場合、充填材において上記隙間に充填された部分と、ブッシングとが嵌合されるので、充填材が凹部から良好に抜けにくくなる。
 本開示の別の一側面に係る鉛蓄電池は、正極、負極、及びセパレータを有する極板群と、極板群及び電解液を収容する本体、及び本体に重なる蓋を有するケースと、を備える。蓋は、貫通孔、ケースの表面に設けられると共に貫通孔を囲う凹部、ならびに、凹部内に設けられると共に貫通孔を囲う第1リブを有する板部と、貫通孔の内周面に密着するブッシングと、凹部に充填される充填材と、を備える。第1リブの内周面は、第1リブの先端に近づくほどブッシングから離れるように傾斜する傾斜面である。
 この鉛蓄電池では、ブッシングを囲う第1リブの内周面は、第1リブの先端に近づくほどブッシングから離れるように傾斜する傾斜面である。このため、凹部に充填材が充填されるとき、当該充填材は、第1リブの内周面に沿って凹部内に良好に流動する。これにより、凹部内においてブッシングと充填材との間に隙間ができにくくなるので、ブッシングから充填材がはがれにくくなる。したがって、本開示の別の一側面によれば、蓋に設けられる貫通孔を介する電解液の流出を抑制可能な鉛蓄電池を提供できる。
 第1リブの内周面は、第1リブの外周面よりも傾斜してもよい。この場合、充填材が内周面に沿って凹部内により良好に流動する。これにより、凹部内においてブッシングと充填材との間に隙間が良好にできにくくなる。
 ブッシングは、板部から露出すると共に、本体と蓋との積層方向から見て環形状を呈する露出底面を有し、積層方向から見た露出底面の幅は、5mm以上でもよい。この場合、露出底面と充填材との間における接合強度を十分に確保できる。
 ブッシングは、鉛を含み、充填材は、エポキシ樹脂を含み、蓋の変形時に露出底面に発生する応力は、鉛とエポキシ樹脂のせん断応力よりも低くてもよい。この場合、蓋が変形したとしても、ブッシングと充填材との接合が良好に維持される。
 板部は、凹部の外縁に沿って設けられる第2リブをさらに有し、第2リブの先端部には、段差が設けられてもよい。この場合、第2リブの先端部にて充填材が引っかかるので、凹部から充填材が漏れにくくなる。
 本開示のさらに別の一側面に係る鉛蓄電池の製造方法は、極板群及び電解液を収容するケースの本体に蓋を固定する固定工程と、極板群の端子と、蓋に設けられると共に鉛を含むブッシングとを溶接する溶接工程と、蓋の表面に設けられると共にブッシングを囲う凹部の表面を粗面化する粗面化工程と、液状の充填材を凹部に充填する充填工程と、凹部内の充填材を硬化する硬化工程と、を備える。蓋は、凹部内に設けられると共にブッシングを囲うリブを有し、リブの内周面は、リブの先端に近づくほどブッシングから離れるように傾斜する傾斜面である。
 この鉛蓄電池の製造方法では、ブッシングを囲うリブの内周面は、リブの先端に近づくほどブッシングから離れるように傾斜する傾斜面である。このため、凹部に充填材が充填されるとき、当該充填材は、リブの内周面に沿って凹部内に良好に流動する。これにより、凹部内においてブッシングと充填材との間に隙間ができにくくなるので、充填材がブッシングからはがれにくくなる。加えて、凹部の表面は粗面化されているので、当該表面と充填材との接合力を強固にできる。よって、充填材が凹部の表面からはがれにくくなる。したがって、本開示のさらに別の一側面によれば、蓋に設けられる貫通孔を介する電解液の流出を抑制可能な鉛蓄電池の製造方法を提供できる。
 粗面化工程では、凹部にプラズマを照射してもよい。この場合、凹部にリブ等が設けられていても、凹部の表面を容易に粗面化できる。
 ブッシングは、積層方向から見て環形状を呈すると共に凹部内に収容されるフランジ部を有し、フランジ部は、積層方向に交差する第1側面及び第2側面と、第1側面及び第2側面をつなぐと共に曲面を呈する外周面とを有し、溶接工程後において、第1側面と外周面、及び、第2側面と外周面の少なくとも一方は、滑らかに接続されてもよい。フランジ部において、第1側面と外周面、及び、第2側面と外周面の少なくとも一方は、滑らかに接続される。この場合、凹部に充填材が充填されるとき、当該充填材は、第1側面と外周面との境界、及び/又は、第2側面と外周面との境界に引っかかりにくい。このため、充填材は、フランジ部の表面に沿って、凹部内に良好に流動しやすくなる。
 リブの内周面は、リブの外周面よりも傾斜してもよい。この場合、充填材がリブの内周面に沿って凹部内により良好に流動する。これにより、凹部内においてブッシングと充填材との間に隙間が良好にできにくくなる。
 本開示の一側面によれば、蓋に設けられる貫通孔を介する電解液の流出を抑制可能な鉛蓄電池及びその製造方法を提供できる。
図1は、実施形態に係る鉛蓄電池を示す概略分解斜視図である。 図2は、図1に示される鉛蓄電池の一部を示す概略斜視図である。 図3は、図2のIII-III線に沿った概略斜視断面図である。 図4は、図2のIV-IV線に沿った概略断面図である。 図5は、鉛蓄電池の製造方法を説明するためのフローチャートである。 図6の(a)は、蓋を示す概略斜視図であり、図6の(b)は、蓋の要部拡大図である。 図7の(a)は、溶接前のブッシング及び端子を示す概略断面図であり、図7の(b)は、溶接後のブッシング及び端子を示す概略断面図である。
 以下、添付図面を参照して、本開示の一側面の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
 まず、図1を参照しながら、鉛蓄電池1の構成を説明する。図1は、本実施形態に係る鉛蓄電池を示す概略分解斜視図である。図1に示されるように、鉛蓄電池1は、例えば、制御弁式鉛蓄電池である。鉛蓄電池1は、極板群3と、正極端子5Aと、負極端子5Bと、制御弁6と、ケース7とを備える。
 極板群3は、複数の極板の集合体であり、複数の正極10と、複数の負極12と、複数のセパレータ13とを有する。極板群3では、正極10と負極12とが交互に配置されている。隣り合う正極10と負極12との間には、セパレータ13が位置する。このため、正極10、セパレータ13及び負極12は、所定方向において順に重なる。本実施形態では、極板群3において、正極10、負極12及びセパレータ13の配列方向(以下、単に「配列方向」と称することもある)の端部には、負極12が配置されている。加えて、正極10と、負極12と、セパレータ13との集合体は、電池用電極群とも呼称される。極板群3及び電解液がケース7に収容されるとき、電解液は、正極10とセパレータ13との隙間、セパレータ13内等に存在する。なお、上記配列方向は、第1方向Xに相当する。また、以下では、第1方向Xに直交する方向を、第2方向Y及び第3方向Zとする。
 正極10は、鉛蓄電池1における正極板であり、正極端子5Aと電気的に接続されている。各正極10と正極端子5Aとは、正極ストラップ17によって電気的に接続されている。図示しないが、正極10は、例えば、集電体と、正極材とを有する。負極12は、鉛蓄電池1における負極板であり、負極端子5Bと電気的に接続されている。各負極12と負極端子5Bとは、負極ストラップ18によって電気的に接続されている。負極12は、例えば、集電体と、負極材とを有する。セパレータ13は、正極10と負極12との短絡を防止するための電池用部材である。セパレータ13は、正極10と負極12との間を電気的には絶縁する一方でイオンを透過させ、且つ、正極10側における酸化性及び負極12側における還元性に対する耐性を備えるものであれば、特に制限されない。各セパレータ13は、袋形状を有し、対応する負極12の主要部を覆ってもよい。
 集電体の構成材料は、導電性材料であればよく、例えば、鉛-カルシウム-錫系合金、鉛-アンチモン-ヒ素系合金等の鉛合金が挙げられる。正極材は、例えば、化成後の正極活性物を含む。負極材は、例えば、海綿状鉛等の負極活物質を含む。セパレータ13の材料(材質)としては、例えば、ガラス繊維、樹脂、無機物等が挙げられる。
 正極端子5Aと負極端子5Bとのそれぞれは、極板群3と外部装置とを電気的に接続するための端子である。正極端子5Aと負極端子5Bとのそれぞれは、例えば、蓋9に固定される第1部分5aと、第1部分5aに固定される第2部分5bとを有する(後述する図3、図4を参照)。第1部分5aは、鉛を含む導電部分である。第1部分5aは、鉛を主成分としても形成されてもよいし、鉛のみから形成されてもよい。第2部分5bは、金属または合金から形成される芯部分である。第2部分5bは、例えば銅と亜鉛との合金(黄銅)から形成される。
 ケース7は、本体8と、第3方向Z(積層方向)において本体8に重なる蓋9とを有する。本体8は、箱状を呈している電槽である。本体8は、例えばポリプロピレン等の材料で形成されている。本体8は、極板群3及び電解液を収容する。本体8は、4つの側面部と、底部とにより構成されている。底部と側面部とによって形成される角部は、丸まっている。
 図2は、図1に示される鉛蓄電池の一部を示す斜視図である。図3は、図2のIII-III線に沿った斜視断面図である。図4は、図2のIV-IV線に沿った概略断面図である。図2には、制御弁6が取り外された蓋9が主に示される。図2~図4に示されるように、蓋9は、本体8の開口部を覆う部材であり、本体8と同様にポリプロピレン等の材料で形成される。蓋9は、板部21と、ブッシング22,23と、充填材24,25とを有する。なお、ブッシング22,23は互いに同一形状であり、充填材24,25は互いに同一材料から形成されると共に同一形状である。このため以下では、ブッシング23及び充填材25の詳細な説明は割愛する。
(板部)
 板部21は、蓋9の主要部であり、本体8と同様にポリプロピレン等の材料で形成される。板部21は、第1方向X及び第2方向Yのそれぞれから見て、略ハット形状を有する。板部21は、本体8の開口部を覆う主部21a、及び、主部21aの周囲を囲うと共に主部21aの一段下に位置する縁部21bを有する。主部21aは、第3方向Zに交差する表面31及び裏面32と、貫通孔33~35と、凹部36,37と、筒部38~40とを有する。なお、貫通孔33,34は互いに同一形状であり、凹部36,37は互いに同一形状であり、筒部38,39は互いに同一形状である。このため以下では、貫通孔34、凹部37及び筒部39の詳細な説明は割愛する。
 表面31は、例えば、蓋9が本体8に装着されたときに露出する面に相当し、第3方向Zからみて略矩形状を有する。表面31は、ケース7の表面の一部を構成する。表面31には、互いに離間する凹部36,37と、筒部40とが設けられる。裏面32は、第3方向Zにおいて表面31の反対側に位置する面であり、蓋9が本体8に装着されたときに隠れる面に相当する。裏面32には、筒部38,39と、補強部RFとが設けられる。補強部RFは、蓋9の剛性を向上するために設けられる部分である。補強部RFの形状は特に限定されない。
 貫通孔33~35のそれぞれは、第3方向Zから見て円形状を呈し、第3方向Zに延在する開口である。貫通孔35は、第2方向Yにおいて貫通孔33,34の間に位置する。貫通孔33には正極端子5Aが設けられ、貫通孔34には負極端子5Bが設けられ、貫通孔35には制御弁6が設けられる。貫通孔33は筒部38に連通し、貫通孔34は筒部39に連通し、貫通孔35は筒部40に連通する。このため以下では、筒部38の空洞は貫通孔33の一部とみなし、筒部39の空洞は貫通孔34の一部とみなし、筒部40の空洞は貫通孔35の一部とみなす。同様に、筒部38の内周面38aは貫通孔33の内周面33aの一部とみなし、筒部39の内周面39aは貫通孔34の内周面34aの一部とみなし、筒部40の内周面40aは貫通孔35の内周面35aの一部とみなす。
 凹部36は、表面31に設けられる第3方向Zから見て貫通孔33を囲う窪みである。本実施形態では、凹部36の表面36aは、第3方向Zから見て円環形状を呈する。凹部36には、第3方向Zから見て貫通孔34及びブッシング22を囲う第1リブ41と、第3方向Zから見て第1リブ41を囲う第2リブ42とが設けられる。
 第1リブ41は、第3方向Zから見て環形状を呈し、凹部36内に設けられる部分である。第1リブ41は、第3方向Zに沿って表面31側に向かって表面36aの内縁から突出する。第1リブ41の一部は、表面36aの内縁よりも内側に位置する。このため、第1リブ41の当該一部と、筒部38との間には空間Sが設けられる。本実施形態では、周方向に直交する第1リブ41の断面形状は、概略台形状である。第1リブ41は、頂面41aと、内周面41bと、外周面41cと、底面41dを有する。頂面41aは、第1リブ41の先端に相当する部分であり、第3方向Zから見て円環形状を呈する。頂面41aは、例えば、第3方向Zにおいて表面31と第2リブ42の先端との間に位置する。内周面41bは、第1リブ41においてブッシング22に対向する対向面である。内周面41bは、第1リブ41の頂面41a(先端)に近づくほどブッシング22から離れるように傾斜する傾斜面である。頂面41aと内周面41bとがなす角度は、90°よりも大きく、例えば100°以上150°以下である。外周面41cは、第1リブ41において第2リブ42に対向する対向面である。本実施形態では、頂面41aと内周面41bとがなす角度は、頂面41aと外周面41cとがなす角度よりも大きい。換言すると、内周面41bは、外周面41cよりもより傾斜している。これにより、凹部36内に充填材24を良好に充填できる。頂面41aと外周面41cとがなす角度は、例えば約90°であるが、これに限られない。底面41dは、凹部36の表面36aから貫通孔33の中心に向かって延在する面である。
 第2リブ42は、第3方向Zから見て環形状を呈し、凹部36の外縁に沿って設けられる部分である。第2リブ42の一部は、第3方向Zにおいて裏面32に対して表面31よりも遠い。第2リブ42は、頂面42aと、内周面42bと、外周面42cとを有する。頂面42aには、第1段42dと、第1段42dを囲う第2段42eとから構成される段差SEが設けられる。充填材24の漏れを抑制する観点から、第2段42eは、第1段42dよりも高くなっている。内周面42bは、第2リブ42において第1リブ41に対向する対向面である。外周面42cは、頂面42aと表面31とをつなぐ面である。
 第2リブ42は、第1リブ41に対して離間している。このため、凹部36において第1リブ41の外周面41cと第2リブ42の内周面42bとの間には、溝Gが設けられる。溝Gには、充填材24が充填される。溝Gに充填材24を良好に充填する観点から、第1リブ41の外周面41cが、第1リブ41の先端に近づくほど第2リブ42から離れるように傾斜する傾斜面でもよいし、第2リブ42の内周面42bが、第2リブ42の先端に近づくほど第1リブ41から離れるように傾斜する傾斜面でもよい。換言すると、第1リブ41において頂面41aと外周面41cとがなす角度が90°よりも大きくてもよいし、第2リブ42において頂面42aと内周面42bとがなす角度が90°よりも大きくてもよい。
 筒部38は、第3方向Zから見て略円筒形状を呈し、第3方向Zに延在する部分である。蓋9が本体8に装着されているとき、筒部38は、裏面32から極板群3に向かって突出する。筒部38は、内周面38aと、第1端38bと、第1端38bよりも極板群3に近い第2端38cとを有する。筒部38の内周面38aは、第1端38bを介して貫通孔33の内周面33aに連続している。このため上述したように、筒部38の内周面38aは貫通孔33の内周面33aの一部とみなせる。内周面38aの一部には、凹凸面38dが設けられる。第2端38cには、フック38eが設けられる。フック38eは、第2端38cの内縁に沿って設けられ、第3方向Zにおいて表面31に向かって突出する突起である。
 筒部40は、蓋9において制御弁6が装着される部分である。筒部40は、第3方向Zから見て略円筒形状を呈し、第3方向Zに延在する。
(ブッシング)
 ブッシング22は、正極端子5Aの第1部分5aの一部である。ブッシング22は、貫通孔33の内周面33aに設けられる筒状部材である。より具体的には、ブッシング22は、内周面33a上に設けられる。本実施形態では、ブッシング22は、内周面33aに密着する。ブッシング22は、鉛を主成分とする部材、もしくは、鉛から形成される部材である。正極端子5Aにおいて、ブッシング22は、接続部分Cを介して第1部分5aの他部に一体化されている。接続部分Cは、ブッシング22と上記他部とを溶接することによって形成される溶接部である。ブッシング22は、環状部51と、第1突出部52と、第2突出部53と、フランジ部54とを有する。
 環状部51は、第3方向Zから見て環形状を呈する部分であり、第3方向Zにおいて凹部36よりも筒部38側に位置する。環状部51の一部は、第3方向Zにおいて筒部38と第1リブ41との間に位置する。また、環状部51の当該一部は、空間Sに入り込んでいる。加えて、当該一部は、貫通孔33の内周面33aと、筒部38の第1端38bと、第1リブ41の底面41dとのそれぞれに密着する。よって、第3方向Zにおけるブッシング22の移動は、筒部38と第1リブ41とによって抑制される。加えて、例えば電解液等の流体が、環状部51の表面と蓋9との間を通過しにくい。第3方向Zに沿って蓋9の表面31側からブッシング22を見たとき、板部21から露出する環状部51の面51a(露出底面)は、環形状を有する。面51aは、凹部36の底面の一部に相当する。ブッシング22と充填材24との接合力の観点から、第3方向Zから見た面51aの幅Wは、例えば5mm以上である。幅Wは、6mm以上でもよいし、8mm以上でもよいし、10mm以上でもよい。この場合、蓋9の変形時にブッシング22の環状部51の面51aに発生する応力は、10MPa以下となり、鉛とエポキシ樹脂のせん断応力よりも低くなる。
 蓋9の変形時にブッシング22の環状部51の面51aに発生する応力は、例えば解析ソフトFemtet2019(ムラタソフトウェア株式会社)を使用し、蓋9の制御弁6を1cm凹ませた場合のミーゼス応力分布によって推定される。また、鉛とエポキシ樹脂のせん断応力は、JIS K 6850:1999に準じた引張せん断試験によって測定され、約12MPaである。なお、幅Wが3mmである場合、蓋9の変形時にブッシング22の環状部51の面51aに発生する応力は、上記せん断応力よりも高い16MPaとなる。
 第1突出部52は、第3方向Zから見て筒形状を呈する部分であり、第3方向Zにおいて環状部51から筒部38の第2端38cに向かって延在する。第1突出部52は、外周面52aと、内周面52bと、先端面52cとを有する。外周面52aは、筒部38の内周面38aに密着する面である。このため、外周面52aには、筒部38の凹凸面38dに嵌合する凹凸が設けられる。これにより、例えば電解液等の流体が、筒部38の内周面38aと第1突出部52の外周面52aとの間を通過しにくい。内周面52bの一部は、先端面52cに近づくほど筒部38に近づくように傾斜する傾斜面であってもよい。本実施形態では、当該一部は、第1突出部52の先端側に位置する。先端面52cの一部は、筒部38の第2端38cに接触する。先端面52cには、フック38eが埋め込まれている。これにより、第1方向X及び第2方向Yのそれぞれにおけるブッシング22の移動が抑制される。
 第2突出部53は、第3方向Zから見て筒形状を呈する部分であり、凹部36内に収容される。第2突出部53は、第3方向Zにおいて環状部51から表面31に向かって延在する。第2突出部53の一部は、第1部分5aの他部に溶接される。第2突出部53の頂面53aは、接続部分Cを介して、第1部分5aの他部の表面に対して滑らかに接続される。換言すると、頂面53aは、上記表面に対して段差なく連続的に接続される。この場合、第1部分5aの他部の表面上に位置する流体は、頂面53aに向かって流れやすくなる。頂面53aは、第1リブ41に近づくほど面51aに近づくように傾斜する傾斜面である。
 フランジ部54は、環形状を呈する部分であり、凹部36内に収容される。フランジ部54は第3方向Zから見て環形状を呈している場合、フランジ部54は環形状を呈するとみなしてもよい。フランジ部54は、第2突出部53に設けられ、環状部51の面51aに対して離間している。第3方向Zにおいて、フランジ部54と環状部51の面51aとの距離は、例えば3mm以上である。フランジ部54と面51aとの隙間には、充填材24が充填されている。第3方向Zに直交する方向において、フランジ部54の第2突出部53からの突出量は、例えば3mm以上である。この場合、フランジ部54が充填材24に対する掛止部として良好に機能し得る。また、第3方向Zに直交する方向において、フランジ部54と第1リブ41との距離は、例えば1mm以上である。この場合、充填材24は、フランジ部54と第1リブ41との間を容易に通過できる。フランジ部54は、第3方向Zにおいて第1リブ41の頂面41aよりも環状部51に近い。本実施形態では、第3方向Zにおいて、第1リブ41の頂面41aは、フランジ部54よりも貫通孔33に近い。フランジ部54は、第3方向Zに交差する第1側面54a及び第2側面54bと、第1側面54a及び第2側面54bをつなぐと共に曲面を呈する外周面54cとを有する。
 第1側面54aは、フランジ部54の頂面であり、第2突出部53の頂面53aに対して滑らかに接続される。換言すると、第1側面54aは頂面53aに対して段差なく連続的に接続される。第1側面54aは、第2突出部53から遠ざかるほど面51aに近づくように傾斜する傾斜面である。これにより、第1側面54a上に位置する流体(例えば、充填材24)は、環状部51に向かって流れやすくなる。
 第2側面54bは、フランジ部54の底面であり、第3方向Zにおいて環状部51に対向する対向面である。第2側面54bは、第2突出部53に近づくほど面51aから遠ざかるように傾斜する傾斜面でもよい。この場合、凹部36内の流体は、フランジ部54と環状部51の面51aとの隙間に浸入しやすくなる。
 外周面54cは、フランジ部54の先端面であり、第1リブ41に向かって突出する湾曲面である。第1側面54aと外周面54c、及び、第2側面54bと外周面54cのそれぞれは、互いに滑らかに接続される。換言すると、外周面54cは、第1側面54aと第2側面54bとのそれぞれに対して段差なく連続的に接続される。また、図4に示されるように、第1側面54aと外周面54cとの境界、ならびに、第2側面54bと外周面54cとの境界のそれぞれには、尖った部分が設けられない。本実施形態では、第1側面54aと外周面54cとによってなされる第1角部54d、及び、第2側面54bと外周面54cとによってなされる第2角部54eのそれぞれは、丸められている。第1角部54dと第2角部54eとのそれぞれは、例えば、外周面54cが変化する位置(変曲部)に相当する。
(充填材)
 充填材24は、ブッシング22等を保護する部材であり、凹部36に充填される。充填材24は、ブッシング22の全体と、第1リブ41と、第2リブ42の第1段42dとを少なくとも覆う。本実施形態では、ブッシング22の全体と、第1リブ41の全体とは、充填材24によって埋没される。このため、例えば、ブッシング22に設けられるフランジ部54、フランジ部54と環状部51の面51aとの隙間なども、充填材24によって埋没される。充填材24は、例えば硬化された樹脂部材である。充填材24を構成する樹脂は、例えば紫外線硬化樹脂もしくは熱硬化樹脂であり、少なくともエポキシ樹脂を含む。充填材24を構成する樹脂の主成分は、エポキシ樹脂でもよい。複数種類のエポキシ樹脂が用いられてもよい。充填材24には、種々の添加剤等が含まれてもよい。
 次に、図5~図7を参照しながら本実施形態に係る鉛蓄電池1の製造方法の一例を説明する。図5は、鉛蓄電池の製造方法を説明するためのフローチャートである。図6の(a)は、蓋を示す概略平面斜視図である。図6の(b)は、蓋の要部拡大図である。図7の(a)は、溶接前のブッシング及び端子を示す概略断面図である。図7の(b)は、溶接後のブッシング及び端子を示す概略断面図である。
 まず、図5に示されるように、極板群3及び電解液を収容するケース7の本体8に蓋9を固定する(第1ステップST1、固定工程)。第1ステップST1では、図6の(a)に示される蓋9を、本体8に対して熱溶着する。図6の(b)及び図7の(a)にも示されるように、蓋9には、インサート成形されたブッシング22A,23Aが設けられる。このため、ブッシング22A(特に、環状部51及び第1突出部52)は、蓋9に対して密着している。また、ブッシング22Aは、第3方向Zにおいて蓋9に設けられる筒部38と第1リブ41とによって挟まれている。一方、第1ステップST1直後において、ブッシング22Aは、極板群3の端子5に対して離間している。なお図示しないが、ブッシング23Aも同様に、蓋9に対して密着しており、極板群3の別の端子に対して離間している。
 ここで図7の(a)に示されるように、第1ステップST1直後において、ブッシング22Aのフランジ部54Aに含まれる角部54f,54gは、丸められていない。換言すると、図7の(a)に示されるように、角部54f,54gの断面形状は、尖った部分である。このため、第1ステップST1直後におけるブッシング22Aに含まれるフランジ部54Aと、後に製造される鉛蓄電池1に含まれるブッシング22のフランジ部54とは、互いに異なる形状を有する。
 次に、極板群3の各端子とブッシング22A,23Aとを溶接する(第2ステップST2、溶接工程)。第2ステップST2では、極板群3の端子5とブッシング22Aとを溶接する。これにより、図7の(b)に示されるように、ブッシング22Aが接続部分Cを介して端子5と一体化し、正極端子5Aが形成される。第2ステップST2では、例えばアーク放電により、端子5とブッシング22Aとを10秒以上溶接する。このとき、ブッシング22Aのフランジ部54Aに伝わった熱に起因して、フランジ部54A(特に、角部54f,54g)が変形する。よって、第2ステップST2後、曲面を呈する外周面54cと、丸められた第1角部54d及び第2角部54eとが設けられるフランジ部54を含むブッシング22が形成される。第2ステップST2では、極板群3の別の端子とブッシング23Aとを溶接する。これにより、負極端子5Bと、ブッシング23とが形成される。
 次に、蓋9の表面31を粗面化する(第3ステップST3、粗面化工程)。第3ステップST3では、少なくともブッシング22を囲う凹部36の表面36aと、ブッシング23を囲う凹部37の表面37a(図6の(a)を参照)を粗面化する。このとき、第1リブ41の内周面41bが確実に粗面化されるように、第3ステップST3が実施される。本実施形態では、少なくとも表面36a,37aにプラズマを照射する。第3ステップST3後、表面31の表面粗さ(例えば、算術平均粗さ)は、例えば裏面32の表面粗さよりも大きくなる。
 次に、充填材24,25を凹部36,37にそれぞれ充填する(第4ステップST4、充填工程)。第4ステップST4では、液状の充填材24を凹部36に充填すると共に、液状の充填材25を凹部37に充填する。続いて、凹部36,37内の充填材24,25を硬化する(第5ステップST5、硬化工程)。第5ステップST5では、例えば紫外線照射によって、充填材24,25を硬化する。これにより、ケース7が強固に密閉される。第5ステップST5後、化成処理等が実施されることによって、鉛蓄電池1が製造される。
 以上に説明した本実施形態に係る製造方法にて製造される鉛蓄電池1によって奏される作用効果について説明する。例えば、上記特許文献1に示されるような端子部及びリブの構成が採用される場合、上述したように、突出部の下方にて接着剤(充填材)が十分に充填されないことがある。この場合、例えばブッシングと硬化した接着剤との間に隙間が生じてしまう。当該隙間が生じた場合、ブッシングが収容される貫通孔の表面を伝って鉛蓄電池の内部から這い上がった電解液が、上記隙間に浸入することがある。この場合、当該電解液は、鉛蓄電池の外部に残存してしまう。上記隙間に残存した電解液に起因して、ブッシングと接着剤との接合力の劣化が促進される傾向がある。これにより、ブッシングから接着剤がはがれやすくなり、ブッシングと接着剤との間の隙間が拡大していく。最終的に、当該隙間が外部に接続され、蓋に設けられる貫通孔を介して鉛蓄電池の内部から電解液が漏れてしまう。
 これに対して本実施形態では、ブッシング22に設けられるフランジ部54の外周面54cは、曲面を呈する。この場合、凹部36に充填材24が充填されるとき、充填材24は、フランジ部54の外周面54cに引っかかりにくくなり、フランジ部54の表面に沿って凹部36内に良好に流動しやすくなる。これにより、凹部36内においてブッシング22と充填材24との間に隙間ができにくくなるので、充填材24がブッシング22からはがれにくくなる。したがって、本実施形態によれば、蓋9に設けられる貫通孔33,34を介する電解液の流出を抑制可能な鉛蓄電池1を提供できる。
 加えて本実施形態では、ブッシング22に設けられるフランジ部54において、第1側面54aと外周面54c、及び、第2側面54bと外周面54cの両方は、滑らかに接続される。このため、凹部36に充填材24が充填されるとき、充填材24は、第1側面54aと外周面54cとの境界である第1角部54d、及び、第2側面54bと外周面54cとの境界である第2角部54eに引っかかりにくい。これにより、充填材24は、フランジ部54の表面である第1側面54a、外周面54c及び第2側面54bに沿って、凹部36内により良好に流動しやすくなる。これにより、例えば、フランジ部54の存在に伴って設けられる隙間(すなわち、フランジ部54と環状部51の面51aとの隙間)などにも充填材24が良好に充填しやすい。また、凹部36に設けられると共にブッシング22を囲う第1リブ41の内周面41bは、第1リブ41の先端に近づくほどブッシング22から離れるように傾斜する傾斜面である。このため、液状の充填材24は、第1リブ41の内周面41bに沿っても凹部36内に良好に流動する。これにより、凹部36内においてブッシング22と充填材24との間に隙間がよりできにくくなるので、充填材24がブッシング22からよりはがれにくくなる。ここで、第1リブ41において、内周面41bは、外周面41cよりも傾斜していてもよい(すなわち、頂面41aと内周面41bとがなす角度は、頂面41aと外周面41cとがなす角度よりも大きくてもよい)。これにより、凹部36内における狭い領域(例えば、フランジ部54と環状部51の面51aとの隙間)に充填材24を良好に誘導できるので、凹部36内においてブッシング22と充填材24との間に隙間がさらにできにくくなる。
 本実施形態では、フランジ部54は、充填材24に埋没する。このため、フランジ部54が充填材24に対する掛止部として機能するので、充填材24が凹部36から抜けにくくなる。
 本実施形態では、第3方向Zにおいて、第1リブ41の先端である頂面41aは、フランジ部54よりも貫通孔33に近い。このため、充填材24が第1リブ41側に流れやすい。
 本実施形態では、ブッシング22は、板部21から露出すると共に、第3方向Zから見て環形状を呈する露出底面である面51aを有し、第3方向Zから見た面51aの幅は、5mm以上である。このため、面51aと充填材24との間における接合強度を十分に確保できる。また、本実施形態では、凹部36の底面の一部に相当する面51aと、フランジ部54との隙間には、充填材24が充填されている。この場合、充填材24において上記隙間に充填された部分と、ブッシング22(特に、面51aとフランジ部54)とが嵌合されるので、充填材24が凹部36から良好に抜けにくくなる。加えて、ブッシング22は、鉛を含み、充填材24は、エポキシ樹脂を含み、蓋9の変形時に面51aに発生する応力は、鉛とエポキシ樹脂のせん断応力よりも低い。このため、蓋9が変形したとしても、ブッシング22と充填材24との接合が良好に維持される。
 本実施形態では、板部21は、凹部36の外縁に沿って設けられ、第3方向Zから見て環形状を呈する第2リブ42を有し、第2リブ42の先端部である頂面42aには、段差SEが設けられる。このため、第2リブ42の頂面42aにて充填材24が引っかかるので、凹部36から充填材24が漏れにくくなる。
 本実施形態では、粗面化工程である第3ステップST3では、凹部36にプラズマを照射する。この場合、第1リブ41の内周面41bにプラズマを良好に照射できる。このため、凹部36の表面36aを良好に粗面化できる。
 本開示の一側面に係る鉛蓄電池及びその製造方法は、例えば以下の[1]~[14]に記載する通りであり、上記実施形態に基づいてこれらを詳細に説明した。
[1] 正極、負極、及びセパレータを有する極板群と、
 前記極板群及び電解液を収容する本体、及び前記本体に重なる蓋を有するケースと、を備え、
 前記蓋は、貫通孔、及び前記貫通孔を囲うと共に前記ケースの表面に設けられる凹部を有する板部と、前記貫通孔の内周面に設けられるブッシングと、前記凹部に充填される充填材と、を備え、
 前記ブッシングは、環形状を呈すると共に前記凹部内に収容されるフランジ部を有し、
 前記フランジ部は、曲面を呈する外周面とを有する、鉛蓄電池。
[2] 前記フランジ部は、前記充填材に埋没する、[1]に記載の鉛蓄電池。
[3] 前記板部は、前記凹部内に設けられると共に前記ブッシングを囲う第1リブをさらに有し、
 前記第1リブの内周面は、前記第1リブの先端に近づくほど前記ブッシングから離れるように傾斜する傾斜面である、[1]または[2]に記載の鉛蓄電池。
[4] 前記本体と前記蓋との積層方向において、前記第1リブの前記先端は、前記フランジ部よりも前記貫通孔に近い、[3]に記載の鉛蓄電池。
[5] 前記ブッシングは、前記フランジ部に離間する環状部をさらに有し、
 前記環状部は、前記板部から露出し、前記凹部の底面の一部に相当する露出底面を有し、
 前記環状部の露出底面と、前記フランジ部との隙間には、前記充填材が充填される、[1]または[2]に記載の鉛蓄電池。
[6] 正極、負極、及びセパレータを有する極板群と、
 前記極板群及び電解液を収容する本体、及び前記本体に重なる蓋を有するケースと、を備え、
 前記蓋は、貫通孔、前記ケースの表面に設けられると共に前記貫通孔を囲う凹部、ならびに、前記凹部内に設けられると共に前記貫通孔を囲う第1リブを有する板部と、前記貫通孔の内周面に密着するブッシングと、前記凹部に充填される充填材と、を備え、
 前記第1リブの内周面は、前記第1リブの先端に近づくほど前記ブッシングから離れるように傾斜する傾斜面である、鉛蓄電池。
[7] 前記内周面は、前記第1リブの外周面よりも傾斜している、[6]に記載の鉛蓄電池。
[8] 前記ブッシングは、前記板部から露出すると共に、前記本体と前記蓋との積層方向から見て環形状を呈する露出底面を有し、
 前記積層方向から見た前記露出底面の幅は、5mm以上である、[1]~[7]のいずれかに記載の鉛蓄電池。
[9] 前記ブッシングは、鉛を含み、
 前記充填材は、エポキシ樹脂を含み、
 前記蓋の変形時に前記露出底面に発生する応力は、鉛とエポキシ樹脂のせん断応力よりも低い、[8]に記載の鉛蓄電池。
[10] 前記板部は、前記凹部の縁に沿って設けられる第2リブをさらに有し、
 前記第2リブの先端部には、段差が設けられる、請求項[1]~[8]のいずれかに記載の鉛蓄電池。
[11] 極板群及び電解液を収容するケースの本体に蓋を固定する固定工程と、
 前記極板群の端子と、前記蓋に設けられると共に鉛を含むブッシングとを溶接する溶接工程と、
 前記蓋の表面に設けられると共に前記ブッシングを囲う凹部の表面を粗面化する粗面化工程と、
 液状の充填材を前記凹部に充填する充填工程と、
 前記凹部内の前記充填材を硬化する硬化工程と、を備え、
 前記蓋は、前記凹部内に設けられると共に前記ブッシングを囲うリブを有し、
 前記リブの内周面は、前記リブの先端に近づくほど前記ブッシングから離れるように傾斜する傾斜面である、鉛蓄電池の製造方法。
[12] 前記粗面化工程では、前記凹部の前記表面にプラズマを照射する、[11]に記載の鉛蓄電池の製造方法。
[13] 前記ブッシングは、前記本体と前記蓋との積層方向から見て環形状を呈すると共に前記凹部内に収容されるフランジ部を有し、
 前記フランジ部は、前記積層方向に交差する第1側面及び第2側面と、前記第1側面及び前記第2側面をつなぐと共に曲面を呈する外周面とを有し、
 前記溶接工程後において、前記第1側面と前記外周面、及び、前記第2側面と前記外周面の少なくとも一方は、滑らかに接続される、[11]または[12]に記載の鉛蓄電池の製造方法。
[14] 前記リブの前記内周面は、前記リブの外周面よりも傾斜している、[11]~[13]のいずれかに記載の鉛蓄電池の製造方法。
 しかし、本開示の一側面は、上記実施形態及び上記[1]~[14]に限定されない。本開示の一側面は、その要旨を逸脱しない範囲でさらなる変形が可能である。例えば、上記実施形態では、第1側面と外周面、及び、第2側面と外周面のそれぞれが互いに滑らかに接続されるが、これに限られない。例えば、第1側面と外周面、又は、第2側面と外周面が、滑らかに接続されればよい。加えて、上記実施形態では、第1リブの内周面が傾斜面であるが、これに限られない。例えば、第1側面と外周面、及び/又は、第2側面と外周面が滑らかに接続される場合、第1リブの内周面は傾斜面でなくてもよい。もしくは、第1リブの内周面が傾斜面である場合、例えば、第1側面と外周面、及び、第2側面と外周面の少なくとも一方は、滑らかに接続されなくてもよい。
 上記実施形態では、フランジ部には第1角部及び第2角部が設けられるが、これに限られない。換言すると、フランジ部においては、第1側面と外周面との境界が判別できなくてもよいし、第2側面と外周面との境界が判別できなくてもよい。
 上記実施形態では、第1リブは頂面を有するが、これに限られない。積層方向から見て、第1リブの先端は、線状を呈してもよい。
 1…鉛蓄電池、3…極板群、5…端子、5A…正極端子、5B…負極端子、6…制御弁、7…ケース、8…本体、9…蓋、10…正極、12…負極、13…セパレータ、21…板部、21a…主部、21b…縁部、22、22A,23,23A…ブッシング、24,25…充填材、31…表面、32…裏面、33~35…貫通孔、33a,34a,35a…内周面、36,37…凹部、36a,37a…表面、38~40…筒部、38a,39a,40a…内周面、38b…第1端、38c…第2端、38d…凹凸面、38e…フック、41…第1リブ、41a,42a…頂面、41b,42b…内周面、41c,42c…外周面、41d…底面、42…第2リブ、42d…第1段、42e…第2段、51…環状部、51a…面(露出底面)、52…第1突出部、52a…外周面、52b…内周面、52c…先端面、53…第2突出部、53a…頂面、54,54A…フランジ部、54a…第1側面、54b…第2側面、54c…外周面、54d…第1角部、54e…第2角部、54f,54g…角部、C…接続部分、G…溝、RF…補強部、S…空間、SE…段差、W…幅。

Claims (14)

  1.  正極、負極、及びセパレータを有する極板群と、
     前記極板群及び電解液を収容する本体、及び前記本体に重なる蓋を有するケースと、を備え、
     前記蓋は、
      貫通孔、及び前記貫通孔を囲うと共に前記ケースの表面に設けられる凹部を有する板部と、
      前記貫通孔の内周面に設けられるブッシングと、
      前記凹部に充填される充填材と、を備え、
     前記ブッシングは、環形状を呈すると共に前記凹部内に収容されるフランジ部を有し、
     前記フランジ部は、曲面を呈する外周面とを有する、
    鉛蓄電池。
  2.  前記フランジ部は、前記充填材に埋没する、請求項1に記載の鉛蓄電池。
  3.  前記板部は、前記凹部内に設けられると共に前記ブッシングを囲う第1リブをさらに有し、
     前記第1リブの内周面は、前記第1リブの先端に近づくほど前記ブッシングから離れるように傾斜する傾斜面である、請求項1または2に記載の鉛蓄電池。
  4.  前記本体と前記蓋との積層方向において、前記第1リブの前記先端は、前記フランジ部よりも前記貫通孔に近い、請求項3に記載の鉛蓄電池。
  5.  前記ブッシングは、前記フランジ部に離間する環状部をさらに有し、
     前記環状部は、前記板部から露出し、前記凹部の底面の一部に相当する露出底面を有し、
     前記環状部の露出底面と、前記フランジ部との隙間には、前記充填材が充填される、請求項1または2に記載の鉛蓄電池。
  6.  正極、負極、及びセパレータを有する極板群と、
     前記極板群及び電解液を収容する本体、及び前記本体に重なる蓋を有するケースと、を備え、
     前記蓋は、
      貫通孔、前記ケースの表面に設けられると共に前記貫通孔を囲う凹部、ならびに、前記凹部内に設けられると共に前記貫通孔を囲う第1リブを有する板部と、
      前記貫通孔の内周面に密着するブッシングと、
      前記凹部に充填される充填材と、を備え、
     前記第1リブの内周面は、前記第1リブの先端に近づくほど前記ブッシングから離れるように傾斜する傾斜面である、
    鉛蓄電池。
  7.  前記内周面は、前記第1リブの外周面よりも傾斜している、請求項6に記載の鉛蓄電池。
  8.  前記ブッシングは、前記板部から露出すると共に、前記本体と前記蓋との積層方向から見て環形状を呈する露出底面を有し、
     前記積層方向から見た前記露出底面の幅は、5mm以上である、請求項1,2,6,7のいずれか一項に記載の鉛蓄電池。
  9.  前記ブッシングは、鉛を含み、
     前記充填材は、エポキシ樹脂を含み、
     前記蓋の変形時に前記露出底面に発生する応力は、鉛とエポキシ樹脂のせん断応力よりも低い、請求項8に記載の鉛蓄電池。
  10.  前記板部は、前記凹部の縁に沿って設けられる第2リブをさらに有し、
     前記第2リブの先端部には、段差が設けられる、請求項1,2,6,7のいずれか一項に記載の鉛蓄電池。
  11.  極板群及び電解液を収容するケースの本体に蓋を固定する固定工程と、
     前記極板群の端子と、前記蓋に設けられると共に鉛を含むブッシングとを溶接する溶接工程と、
     前記蓋の表面に設けられると共に前記ブッシングを囲う凹部の表面を粗面化する粗面化工程と、
     液状の充填材を前記凹部に充填する充填工程と、
     前記凹部内の前記充填材を硬化する硬化工程と、
    を備え、
     前記蓋は、前記凹部内に設けられると共に前記ブッシングを囲うリブを有し、
     前記リブの内周面は、前記リブの先端に近づくほど前記ブッシングから離れるように傾斜する傾斜面である、
    鉛蓄電池の製造方法。
  12.  前記粗面化工程では、前記凹部の前記表面にプラズマを照射する、請求項11に記載の鉛蓄電池の製造方法。
  13.  前記ブッシングは、前記本体と前記蓋との積層方向から見て環形状を呈すると共に前記凹部内に収容されるフランジ部を有し、
     前記フランジ部は、前記積層方向に交差する第1側面及び第2側面と、前記第1側面及び前記第2側面をつなぐと共に曲面を呈する外周面とを有し、
     前記溶接工程後において、前記第1側面と前記外周面、及び、前記第2側面と前記外周面の少なくとも一方は、滑らかに接続される、請求項11または12に記載の鉛蓄電池の製造方法。
  14.  前記リブの前記内周面は、前記リブの外周面よりも傾斜している、請求項11または12に記載の鉛蓄電池の製造方法。
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