JPH063748B2 - 蓄電池電槽に電解液状態監視用窓を形成する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、蓄電池電槽の側壁に、電解液の量または比
重等の電解液状態を監視するための窓を形成するための
方法に関するものである。

［従来の技術およびその問題点］ 蓄電池には、電解液が装填されるが、このような電解液
の量は、蓄電池の性能および漏液と重大な関わりを持つ
ため、常に一定の範囲内にあるように管理する必要があ
る。一般的に、蓄電池電槽に対しては、電解液の液面を
外部から監視できるようにするための配慮が払われてい
ることが好ましい。

電解液の液面を外部から監視できるようにするための最
も簡単な方法は、蓄電池電槽自身を、透明または半透明
の材料から構成することである。しかしながら、この場
合は、電解液の液面ばかりでなく、電槽の内部全体を透
視できるようになる。したがって、特に長時間使用した
蓄電池にあっては、極板等が劣化したり、極板等から作
用物質が脱落したりして、電槽の内部は醜い状態とな
り、これが外部から見えてしまうため、蓄電池の美観を
損う結果を招いている。

このような情況から、蓄電池の製造業者は、電槽におけ
る、電解液の液面を見せる部分だけを透明または半透明
としながら、その他の部分を不透明とするような対策を
講じるのが通常である。

たとえば、実公昭２９−１２４４２号公報では、電槽を
透明または半透明の合成樹脂で形成しながら、電解液の
正常な液面の上下付近を除いて電槽を不透明とするた
め、塗料を塗装する技術が開示されている。

しかしながら、上述の従来技術によれば、所定の領域に
塗装を施す工程が煩雑となるばかりでなく、蓄電池の長
時間の使用または他の物体との摩擦等により塗料が脱落
することがあり、かえって美観を損う結果を招くことが
ある。

次に、特公昭４０−２７８９０号公報には、電槽の主要
部分をたとえば不透明樹脂により射出成形した後、これ
を金型内に挿入し、ここに透明樹脂を流し込み、透明部
分を電槽の一部に形成する技術が開示されている。この
透明部分は、電解液の液面を外部から透視できるように
するためのものである。

しかしながら、上述の従来技術によれば、透明部分と不
透明部分との界面が電槽の全周または比較的長距離にわ
たって延びるとともに、各々の部分を構成する樹脂が異
種のものとなるため互いの接合性が劣り、その結果、電
解液の漏れに対する信頼性に欠けるという欠点がある。

次に、実公昭３８−２３３３号公報および実公昭３８−
６０４５号公報には、側壁に貫通する穴が形成されるよ
うに不透明な電槽を形成してから、この穴に、透明部分
を備える液面透視体を嵌め込んだ構造が開示されてい
る。特に前者の従来技術では、液面透視体は、パッキン
グを介して穴に嵌入され、後者の従来技術では、ねじを
利用した嵌入方法が採用されている。

しかしながら、上述した従来技術は、いずれも、電槽の
側壁に形成された穴に液面透視体を嵌入する作業を伴な
い、しかも、このような嵌入状態は漏液を完全に防止し
得るようにしなければならないため、作業が煩雑とな
り、製造能率の低下を招くことになる。また、別に用意
された液面透視体を電槽の穴に嵌入する構造は、たとえ
ばパッキングやねじを嵌入部分に採用したとしても、漏
液に対する信頼性が低く、とりわけ、蓄電池を長時間使
用した後において、漏液の問題が顕著となる。

なお、電槽の内部を透視できる構造は、電解液の量だけ
でなく、比重等も含めた電解液状態を監視するためのも
のとして適用することができ、したがって、いずれの電
解液状態を監視するための構造であっても、同様の問題
点に遭遇することになる。

［発明の目的］ それゆえに、この発明は、上述した種々の従来技術が遭
遇した問題点を解消することができる、蓄電池電槽に電
解液状態監視用窓を形成する方法を提供しようとするも
のである。

特に、この発明は、電解液状態監視用窓とその他の部分
との界面における漏液の問題を有利に解消しようとする
ものである。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、側壁および底壁を有する蓄電池電槽に、電
解液の状態を監視するための窓を形成するための方法に
向けられるものであって、次のステップを備えることが
特徴である。すなわち、 （１） オレフィン系樹脂から構成されるとともに、前
記側壁に貫通する穴が形成された蓄電池電槽を準備する
ステップ、 （２） 前記穴を規定する周壁部を取囲みながら前記穴
を内部に位置させるキャビティを形成するように、対を
なす成形用金型を、前記側壁を挾む状態で配置するステ
ップ、 （３） 前記キャビティ内へ、電解液状態監視用窓とな
るべき、少なくとも光透過性を有するオレフィン系樹脂
を射出するステップ、および （４） 前記射出されたオレフィン系樹脂の固化後、前
記成形用金型を前記側壁から分離するステップ。

［作用］ この発明において、側壁に貫通した穴を有する蓄電池電
槽を得た後で、この穴は、側壁を挾む状態で配置される
対をなす成形用金型によって形成されるキャビティ内に
位置される。そして、キャビティ内へは、少なくとも光
透過性を有すオレフィン系樹脂が射出され、キャビティ
の形状に応じた電解液状態監視用窓が前記オレフィン系
樹脂によって形成される。

［発明の効果］ この発明によれば、蓄電池電槽がオレフィン系樹脂から
構成されるとともに、その側壁を貫通するように設けら
れた穴を埋めるように、同じくオレフィン系樹脂が射出
され、電解液状態監視用窓が、いわゆる「二次的」な成
形により形成される。このとき、電解液状態監視用窓の
「二次的」成形には、射出成形が適用される。そのた
め、成形用金型によって形成されるキャビティ内への樹
脂の射出圧力を十分高めることができるとともに、電槽
と電解液状態監視用窓との双方がオレフィン系樹脂であ
るため、有利に一体化され、強固かつ信頼性の高い接合
部分を得ることができる。そのため、長期間の使用にわ
たって、漏液の問題を生じさせない。

また、金型を用いた「二次的」な成形による電解液状態
監視用窓の形成は、能率的に進めることができる。

なお、電解液状態監視用窓を形成する樹脂が穴を規定す
る周壁部の両面にそれぞれ接触する部分を有するような
形状で電解液状態監視用窓を形成すると、漏液の一層の
防止に効果的である。また、電解液状態監視用窓を形成
する樹脂と電槽とが接触する界面に凹凸形状を付与する
ことも、また、漏液の一層の防止に効果的である。

また、電解液状態監視用窓は、蓄電池電槽の製造とは別
工程により形成されるとともに、その外形状は、成形用
金型が形成するキャビティによって決定されるので、電
解液状態監視用窓に対して任意の形状を付与することが
できる。たとえば、電解液状態監視用窓の肉厚の設定
も、成形用金型によって調整することが容易であり、た
とえば、電解液状態監視用窓の肉厚を、電槽の側壁の肉
厚より薄くすることもできる。このように、電解液状態
監視用窓の肉厚が薄くされた場合には、比較的透明度の
低い材料であっても、電槽の内部をより良く見せること
ができる。

［実施例］ 第１図ないし第４図は、この発明の一実施例を説明する
ための図である。第１図には、この発明の実施例の実施
により得られた蓄電池電槽の外観が斜視図で示されてい
る。なお、以下に説明する実施例は、電解液状態監視用
窓として、液面表示用窓が形成される場合に関連してい
る。

第１図に示すように、電槽１は、側壁２および底壁３を
有している。側壁２上に点線で表示したように、この電
槽１は、たとえば６個のセルに分割され、各セルに関連
して、電解液状態監視用窓としての液面表示用窓４が形
成されている。液面表示用窓４の形成方法については、
第２図ないし第４図を参照して、後で詳細に説明する。

電槽１の上面は、蓋５によって閉じられる。蓋５には、
電槽１に形成された各セルに対応して、液口６が設けら
れている。液口６は、液を注入するためのもので、液の
注入を行なう以外は、図示しない液口栓によって閉じら
れる。また、蓋５には、極柱７が貫通した状態で配置さ
れる。

電槽１および蓋５は、オレフィン系樹脂を用いた射出成
形により形成される。とくに、オレフィン系樹脂の内で
も、たとえば、ポリプロピレン系共重合体で電槽１を構
成することが好ましい。なぜなら、この材料は、一般
に、耐衝撃性が高く、他方、透明度が比較的低いからで
ある。なお、電槽１に対して、不透明または比較的透明
度の低い状態を与えるため、オレフィン系樹脂に適当な
顔料を含有させて着色してもよい。

第２図ないし第４図に示すように、電槽１の側壁２に
は、貫通する穴８が形成されている、穴８は、たとえば
電槽１を射出成形する際に用いる金型に対応の形状を与
えておくことにより、形成することができる。この実施
例では、第１図および第３図に示した窓４の形状から類
推できるように、穴８は、縦長の長円形をなしている。
しかしながら、穴８の形状は、円形、四角形、等、任意
の形状とすることができる。なお、穴８は、後述する説
明からわかるように、第２図および第３図に示した電解
液９の液面１０が適正状態にあるとき、そのような液面
１０の上限および下限の範囲をカバーするような位置お
よび大きさをもって形成される。

穴８が形成された電槽１が準備された後、第４図に拡大
した断面図で示すように、対をなす金型１１および１２
が、側壁２を挾む状態で配置される。金型１１および１
２は、穴８を規定する周壁部１３を取囲みながら穴８を
内部に位置させるキャビティ１４を形成する。

次に、上述したキャビティ１４内へ、液面表示用窓４と
なるべき、少なくとも光透過性を有するオレフィン系樹
脂が射出される。この射出されるオレフィン系樹脂は、
キャビティ１４に連通するスプル１５を通ってキャビテ
ィ１４内に流れ込む。

次に、上述のように射出されキャビティ１４内に充填さ
れたオレフィン系樹脂が固化した後、金型１１および１
２が側壁２から分離される。これによって、第２図およ
び第３図さらには第１図に示したように、穴８を閉じる
ように、液面表示用窓４が形成される。この液面表示用
窓４を構成するオレフィン系樹脂は、電槽１の側壁２を
構成しているオレフィン系樹脂との間で有利に一体化さ
れている。

上述した液面表示用窓４を形成する場合のように、あら
かじめ成形された第１の部材の上に、いわゆる「二次
的」な成形により第２の部材を付加するとき、第１の部
材と第２の部材との双方が特にオレフィン系樹脂で構成
されている場合、互いの接合の強度が極めて高いことが
わかっている。このような接合強度は、現在のところ、
オレフィン系樹脂以外の樹脂では得ることができない。
したがって、前述したように、液面表示用窓４を構成す
るオレフィン系樹脂と電槽１を構成するオレフィン系樹
脂とは、強固に接合されかつ有利に一体化されることに
なり、それによって、漏液防止に対して高い信頼性を得
ることができる。

第２図および第３図からわかるように、液面表示用窓４
の肉厚は、側壁２の肉厚より薄くされている。このよう
な肉厚のコントロールは、金型１１および１２の形状に
よって任意に行なうことができる。液面表示用窓４の肉
厚が薄いことは、比較的透明度の低い材料であっても、
光透過性を与え得ることを意味するものである。したが
って、液面表示用窓４が、電槽１と同一のオレフィン系
樹脂により形成されたとしても、液面表示用窓４におい
て、よりよく内部を透視できる状態とすることができ
る。

また、液面表示用窓４を構成するオレフィン系樹脂は、
電槽１を構成するオレフィン系樹脂と全く同一でなくて
もよい。たとえば、前述したように、電槽１がポリプロ
ピレンを含む共重合体から構成されるとき、液面表示用
窓４は、ポリプロピレンのホモ重合体またはランダム共
重合体から構成されるのが好ましい。なぜなら、これら
の重合体は、通常の共重合体に比べて、透明度が高いた
めである。また、ランダム共重合体は、耐衝撃性の点で
も、優れているので、一層好ましいと言える。

第５図は、この発明の他の実施例を説明するための図で
ある。

第５図に示した実施例は、液面表示窓４ａを形成するオ
レフィン系樹脂が、穴８を規定する周壁部１３の両面に
それぞれ接触する部分を有していることが特徴である。
このような液面表示用窓４ａを形成するための金型の形
状は、液面表示用窓４ａの外形状から容易に類推できる
ので図示を省略する。

上述した態様で側壁２と一体化される液面表示用窓４ａ
によれば、液面表示用窓４ａと側壁２との界面面積が増
加するので、漏液防止に対してより高い性能を期待する
ことができる。

第６図は、この発明のさらに他の実施例を説明するため
の図である。

第６図に示した実施例では、液面表示用窓４ｂが、第５
図の液面表示用窓４ａと実質的に同様の形状を有してい
る。この実施例の特徴となるのは、液面表示用窓４ｂを
形成するオレフィン系樹脂と電槽１の側壁２とが接触す
る界面に、凹凸形状が付与されていることである。すな
わち、第６図において、穴８を規定する周壁部１３の両
面には、それぞれ、粗面１６が形成される。このような
粗面１６は、たとえば、サンドブラスト法により容易に
形成することができる。また、穴８を規定する内周面に
は、たとえばＶ字状の溝１７が形成される。このような
粗面１６および溝１７によって与えられた凹凸形状が存
在することにより、液面表示用窓４ｂと側壁２との一体
化がより高められる。

なお、第６図に示した粗面１６および溝１７は、いずれ
か一方のみであってもよく、また、それぞれが形成され
る位置が逆になっていてもよい。また、凹凸形状を付与
する手段としては、さらに他の機械的、化学的手段を採
用することもできる。

以上述べた各実施例では、たとえば第２図に示すよう
に、電解液９の液面１０を、直接、液面表示用窓４を通
して見せることにより、電解液９の量を監視することが
意図されていた。しかしながら、第２図に想像線で示す
ように、電解液９の液面１０上に浮く浮子３３を配置
し、この浮子３３が電解液表示用窓４を介して見えるよ
うにしてもよい。この場合、浮子３３に目立つ着色を施
すことにより、ほぼ無色透明な電解液９の液面１０を、
直接、見る場合に比べて、より見やすい表示を与えるこ
とができる。なお、浮子３３は、たとえば、それを貫通
する上下方向に延びるガイド棒３４等によってガイドさ
れながら上下動するように構成されてもよい。

また、図示された各実施例における液面表示用窓４，４
ａ，４ｂのそれぞれの上下方向の寸法は、少なくとも、
液面１０の上限および下限を見せ得る大きさに選ばれて
いた。しかしながら、液面表示用窓の上下方向の寸法
は、必ずしも、液面の上限および下限の範囲をカバーす
るように選ばれる必要はない。たとえば、第７図以降を
参照して説明する実施例のように、浮子を用いる場合に
は、液面表示用窓の上下方向の寸法を、液面の上限と下
限との間の長さより短くしても、液面の正常状態および
異常状態を表示することができる。

第７図および第８図を参照して、液面表示用窓４ｃが設
けられた位置であって、電槽１の内側には、電解液に浮
くことが可能な上下方向に長手の浮子１８が配置され
る。浮子１８は、その浮き沈み動作の上限および下限が
規定されたガイド部材１９内に自由な状態で置かれる。
この浮子１８は、その約上半分がたとえば赤の着色領域
２０とされ、その約下半分がたとえば緑の着色領域２１
とされる。第７図および第８図において、横方向に延び
る２本の１点鎖線のうち上方に位置するものが、電解液
の上限液面２２を示し、下方に位置するものが、同じく
下限液面２３を示している。

第７図は、電解液が上限液面２２の状態をとるときの浮
子１８の位置を示している。この状態では、緑の着色領
域２１を、液面表示用窓４ｃから透視することができ
る。他方、第８図は、電解液が下限液面２３の状態をと
るときの浮子１８の位置を示している。この状態では、
液面表示用窓４ｃを介して赤の着色領域２０を透視する
ことができる。

第７図の状態と第８図の状態との中間においては、赤の
着色領域２０と緑の着色領域２１との双方が液面表示用
窓４ｃから見えるときがあり、電解液の減少を２つの着
色領域２０および２１の境界線の位置によって認識する
ことができる。また、電解液の下限液面２３よりさらに
電解液が減少したとしても、ガイド部材１９の存在によ
り、浮子１８は第８図に示した状態を保ち、赤の着色領
域２０が液面表示用窓４ｃを介して表示され続けること
ができる。

第７図および第８図に示した上限液面２２と下限液面２
３との間の距離と、液面表示用窓４ｃの上下方向の寸法
とを比べればわかるように、液面表示用窓４ｃの上下方
向の寸法は、上限液面２２と下限液面２３との距離より
短かくされている。

第９図および第１０図に示した実施例では、浮子２４
が、固定軸２５を中心に回動可能に設けられている。な
お、浮子２４の回動範囲は、上限ストッパ２６および下
限ストッパ２７により所定の範囲に限定される。固定軸
２５を中心として、浮子２４とは反対側には、円弧状に
延びる表示部材２８が取付けられる。この表示部材２８
は、その上部にたとえば緑の着色領域２９が形成され、
その下部にたとえば赤の着色領域３０が形成される。ま
た、第９図および第１０図において、３１は上限液面を
示し、３２は下限液面を示している。

第９図に示した状態は、電解液が上限液面３１をとって
いる。このとき、浮子２４は、上限ストッパ２６に当接
しながら、表示部材２８は、その緑の着色領域２９を液
面表示用窓４ｄに向けている。したがって、液面表示用
窓４ｄからは、緑の表示を見ることができる。他方、第
１０図は、電解液が下限液面３２をとっており、浮子２
４は下限ストッパ２７に当接した状態となっている。こ
のとき、表示部材２８は、赤の着色領域３０を液面表示
用窓４ｄに向けており、したがって、液面表示用窓４ｄ
には赤の表示が現われる。

第９図および第１０図に示した実施例では、前述した第
７図および第８図に示した実施例よりもさらに液面表示
用窓４ｄの上下方向の寸法が小さくされている。このよ
うな液面表示用窓４ｄの上下方向の寸法をさらに小さく
しようとすれば、浮子２４と固定軸２５との距離をさら
に長くすればよい。

第７図および第８図に示した実施例、さらには第９図お
よび第１０図に示した実施例のように、液面表示用窓４
ｃまたは４ｄの大きさが小さくなることは、次の点にお
いて有利である。すなわち、比較的耐衝撃性に弱いが透
明度の高いポリプロピレンのホモ重合体をこれら液面表
示用窓の材料として用いても、電槽全体に与える強度低
下をできるだけ少なくすることができる。

上述した種々の実施例において、液面表示用窓４，４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを形成すべき貫通する穴８は、前
述したように、電槽１を射出成形する際に用いる金型に
対応の形状を与えておくことにより、電槽１の射出成形
の段階で同時に形成することもできるが、たとえば、穴
８を有さない状態で電槽１を成形した後、その側壁２
に、たとえば、打抜き、切削加工、等の機械加工により
形成することもできる。このように、電槽１を得た後
で、穴８を形成する場合には、次のような利点を期待す
ることができる。

まず、電槽の成形用の金型は、穴の形成を考慮する必要
がないので、簡単な構造のもので済む。また、電槽を成
形するための金型に穴を形成するための形状が付与され
た場合には、射出成形時において、樹脂は、この穴を形
成する部分において円滑に流動し得ない。特に、通常の
射出成形においては、樹脂を注入するゲートが電槽の底
面側に位置し、他方、穴は、一般的に、電槽の比較的上
方部分に形成されるため、ゲートから穴の部分に至るま
での樹脂の流動経路が長くなる傾向がある。したがっ
て、穴の部分における上述した樹脂の流動の悪さと相俟
って、穴の部分およびその付近では、金型に熱を奪われ
た結果、樹脂の固化が早々に生じやすく、ウエルドライ
ンの発生等の問題を引き起こす可能性が高い。しかしな
がら、前述したように、電槽を得た後で穴を形成する場
合には、樹脂の流動性に起因するウエルドライン等の発
生の問題点を有利に解消することができる。また、電槽
を得た後で、穴を形成することは、電槽の成形の段階で
穴を形成する場合に比べて、その操作が容易であるた
め、そのような穴の形状、寸法、位置、等は、所望に応
じてより容易に選ぶことができる。

なお、上述した実施例では、電解液状態監視用窓とし
て、電解液の液量を表示するための液面表示用窓を形成
する場合について述べたが、その他の電解液状態、たと
えば比重を監視するための窓を形成する方法にも、この
発明を等しく適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を適用して得られた蓄電
池電槽１の外観を示す斜視図である。第２図は、第１図
の線II−IIに沿う拡大断面図である。第３図は、第２図
に示した部分を一部破断して示した斜視図である。第４
図は、液面表示用窓４となるべき樹脂を射出成形するた
めの成形用金型１１および１２を、側壁２を挾むように
配置した状態を示す拡大断面図である。 第５図は、この発明の他の実施例を実施して得られた電
槽１の一部を示す、第２図に相当の図である。 第６図は、この発明のさらに他の実施例を実施して得ら
れた側壁２の一部を拡大して示す断面図である。 第７図および第８図は、液面表示用窓４ｃが浮子１８を
見せるように変形された実施例を示す。 第９図および第１０図は、液面表示用窓４ｄが浮子２４
に連動する表示部材２８を見せるように変形された実施
例を示す。 図において、１は電槽、２は側壁、３は底壁、４，４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは液面表示用窓（電解液状態監視
用窓）、８は穴、９は電解液、１０は液面、１１，１２
は成形用金型、１３は周壁部、１４はキャビティ、１６
は粗面（凹凸形状）、１７は溝（凹凸形状）、２２，３
１は上限液面、２３，３２は下限液面である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】側壁および底壁を有する蓄電池電槽に、電
   解液状態を監視するための窓を形成するための方法であ
   って、 オレフィン系樹脂から構成されるとともに、前記側壁に
   貫通する穴が形成された蓄電池電槽を準備するステップ
   と、 前記穴を規定する周壁部を取囲みながら前記穴を内部に
   位置させるキャビティを形成するように、対をなす成形
   用金型を、前記側壁を挾む状態で配置するステップと、 前記キャビティ内へ電解液状態監視用窓となるべき、少
   なくとも光透過性を有するオレフィン系樹脂を射出する
   ステップと、 前記射出されたオレフィン系樹脂の固化後、前記成形用
   金型を前記側壁から分離するステップと、を備える、蓄
   電池電槽に電解液状態監視用窓を形成する方法。
2. 【請求項２】前記電解液状態監視用窓の肉厚は、前記側
   壁の肉厚より薄くされる、特許請求の範囲第１項記載の
   蓄電池電槽に電解液状態監視用窓を形成する方法。
3. 【請求項３】前記電解液状態監視用窓を形成する前記オ
   レフィン系樹脂は、前記穴を規定する周壁部の両面にそ
   れぞれ接触する部分を有する、特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の蓄電池電槽に電解液状態監視用窓を形
   成する方法。
4. 【請求項４】前記電解液状態監視用窓を形成する前記オ
   レフィン系樹脂と前記蓄電池電槽とが接触する界面に
   は、凹凸形状が付与される、特許請求の範囲第１項ない
   し第３項のいずれかに記載の蓄電池電槽に電解液状態監
   視用窓を形成する方法。
5. 【請求項５】前記電解液状態監視用窓を形成する前記オ
   レフィン系樹脂は、前記蓄電池電槽を構成する前記オレ
   フィン系樹脂より透明度の相対的に高いものが選ばれ
   る、特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記
   載の蓄電池電槽に電解液状態監視用窓を形成する方法。
6. 【請求項６】前記蓄電池電槽を形成する前記オレフィン
   系樹脂と前記電解液状態監視用窓を形成する前記オレフ
   ィン系樹脂とは、ともにポリプロピレン系である、特許
   請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の蓄電
   池電槽に電解液状態監視用窓を形成する方法。