JPH11339748A - 鉛蓄電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 極群内で発生した酸素ガスを電池外へ排気す
るのを妨げることなく、しかも電解液注入時のセパレー
タの破損防止と、正極板と負極ストラップの短絡防止を
兼ね備えた防沫板を有する鉛蓄電池を提供する。 【構成】 本発明は、正極板１と負極板２の間にセパレ
ータ３を挟んで積層し、同極性の極板耳部１ａおよび２
ａ同士をストラップ４および５で連結した極群が電槽６
内に収納され、該極群の上部空間に防沫板７を配置し、
注液口９を有する蓋８が前記電槽６の上面に取り付けら
れた鉛蓄電池であって、前記防沫板７は、防沫部７ｂ
と、該防沫部の一辺から延びる突起７ａと、該防沫部の
対辺から延びる突起７ｃとからなり、防沫部７ｂが前記
注液口９の直下にあり、前記正極板から離間しており、
前記一辺の突起７ａが負極板２の耳部２ａと２ａの間に
挿入され、前記対辺７ｃの突起７ｄが極群または電槽６
の一部と接していることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は極群の上部空間に防
沫板が配置された鉛蓄電池に関するものである。

【０００２】

【従来技術】通常、鉛蓄電池は、図４に示すように正極
板１と負極板２の間にセパレータ３を挟んで積層し、同
極性の極板耳部１ａまたは２ａ同士を接続桿やストラッ
プ４または５で連結して極群となし、該極群を電槽６内
に収納して作製されている。このような鉛蓄電池は、接
続桿やストラップ４または５の下面が異極性の極板上辺
に近いので、製作時の位置ずれや振動、または鉛蓄電池
の長期間の使用による格子体の伸びなどで接続桿または
ストラップと極板とが短絡することがあった。また、こ
のような電池では、極群を電槽６内に収納した後、注液
口９を有する蓋８が取り付けられ、該注液口９から電解
液が注入されているが、極群全体に電解液が浸透するに
は自然放置では長時間を要するので、通常電池内部を減
圧して注入する方法が採られている。この場合、電解液
を注入しはじめた時、勢いよく電池内に電解液が流れ込
み、セパレータ３を破損する場合があった。

【０００３】このような短絡やセパレータの破損を防止
するために、従来図５に示すような防沫板７が用いられ
ていた。この防沫板７は樹脂などの薄板であって、一辺
に櫛歯状の突起７ａを有し、この突起７ａが負極板２の
耳部２ａと２ａの間に挿入され、前述の短絡を防止する
と共に、長方形の防沫部７ｂが蓋８の注液口９の直下に
あって、電解液の流下からセパレータ３を保護してい
た。

【０００４】また、電池の振動などにより防沫板７の突
起７ａが負極板耳部２ａから抜け、正極板１と負極スト
ラップ５の短絡防止の目的を果たせなくなるので、防沫
板７の対辺７ｃが正極板耳部１ａに当接されていた。

【０００５】なお、鉛蓄電池の場合、極板とストラップ
との短絡は通常正極板１の伸びによる場合が殆どである
ので、図４のように正極板１の上縁と負極側のストラッ
プ５との間にのみ防沫板７の突起７ａを挿入しておけば
充分である。このように片側のみ突起７ａを有する防沫
板７は、両側に櫛歯状の突起を有する防沫板に比べ、極
板の耳部間への挿入が非常に容易となる。なお、１０は
正極端子、１１は負極端子である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた防
沫板７は、極群の上面の略全体を覆ってしまい、充電末
期に発生する酸素ガスがセパレータ３から極群の上部空
間に移動する妨げとなる問題点を有していた。このよう
な問題点を解決するために、図５の防沫部７ｂに、電解
液注入時にセパレータ３を破損しない程度に小さい貫通
孔を形成した防沫板があるが、該貫通孔の占める面積の
割合がそれ程大きくならず、顕著な効果が得られなかっ
た。

【０００７】従って、本発明は、極群内で発生した酸素
ガスを電池外へ排気するのを妨げることがなく、しかも
セパレータの破損防止と、正極板と負極ストラップの短
絡防止を確実に行える防沫板を備えた鉛蓄電池を提供す
ることを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、正極板１と負極板２の間にセパレータ３
を挟んで積層し、同極性の極板耳部１ａおよび２ａ同士
をストラップ４および５で連結した極群が電槽６内に収
納され、該極群の上部空間に防沫板７を配置し、注液口
９を有する蓋８が前記電槽６の上面に取り付けられた鉛
蓄電池において、前記防沫板７は、防沫部７ｂと、該防
沫部の一辺から延びる突起７ａと、該防沫部の対辺７ｃ
から延びる突起７ｄとからなり、前記防沫部７ｂが前記
注液口９の直下にあって、前記正極板１の耳部１ａから
離間しており、前記一辺の突起７ａが前記負極板２の耳
部２ａと２ａの間に挿入され、前記対辺７ｃの突起７ｄ
が極群または電槽６の一部と接していることを特徴とす
る。

【０００９】そして、前記防沫部７ｂに、電解液注入時
にセパレータ３を破損しない程度の大きさ、または破損
しない位置に存する多数の貫通孔を有することが好まし
い。

【００１０】

【作用】本発明による防沫板７は、防沫部７ｂが正極板
耳部１ａから離間し、対辺７ｃと耳部１ａとの間に隙間
を有するので、この隙間から極群中で発生した酸素ガス
を極群上部空間へ逃がすことができる。また、防沫部７
ｂが注液口９の直下にあるので、セパレータ３の破損を
防止できる。さらに、防沫板７は、一辺の突起７ａが負
極板の耳部２ａに挿入され、対辺７ｃの突起７ｄが極群
または電槽６の一部に接しているので、両極板の耳部１
ａと２ａで固定された構成となり、電池が振動しても位
置ずれを殆ど起こさず、負極板の耳部２ａと２ａの間か
ら抜け出ることがない。

【００１１】また、防沫部７ｂに多数の貫通孔７ｅが形
成されていると、この貫通孔を通じて前記酸素ガスを極
群の上部空間に移動できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。

【００１３】図１は本発明の一実施形態を示す断面図、
図２は本発明に係る防沫板の一実施形態を示す平面図で
あり、図４、図５と同一符号は同一名称を示す。

【００１４】図において、正極板１と負極板２は、それ
ぞれ鉛蓄電池用ペースト極板であり、それぞれの間にガ
ラス繊維を主体とするセパレータ３を挟んで、正極板３
枚、負極板４枚、セパレータ６枚の極群が構成され、電
槽６内に収納されている。３枚の正極板１の耳部１ａ同
士は、鉛合金製のストラップ４で連結され、４枚の負極
板２の耳部２ａ同士は、同じく鉛合金製のストラップ５
で連結されている。それぞれのストラップ４と５から
は、極柱が立設し、蓋８を貫通して正極端子１０と負極
端子１１になっている。前記蓋８は、前記電槽６の上部
開口面を塞ぐように取り付けられており、略中央に電解
液を注入するための注液口９が形成されている。

【００１５】本発明に係る防沫板７は、樹脂からなり、
例えば図２に示すように、長方形の防沫部７ｂと、この
防沫部の一辺から延びる３個の突起７ａと、この防沫部
の一辺の反対側にある対辺７ｃから延びる１個の突起７
ｄとからなる。

【００１６】このような防沫板７は、防沫部７ｂの一部
が注液口の直下にあり、この部分を除く防沫部７ｂに多
数の小さな貫通孔７ｅが形成され、対辺７ｃが正極板１
の耳部１ａから離れた位置にあり、対辺７ｃと耳部１ａ
との間に極群から上部空間にぬける隙間ができている。
また、三つの突起７ａが負極ストラップ５の下方の４列
の負極板耳部２ａの間に挿入され、該突起７ａのつけ根
が負極板耳部２ａの側面に当接している。さらに、対辺
７ｃの突起７ｄの先端が正極板耳部１ａの側面に接して
いる。

【００１７】このように突起７ｄを除く対辺７ｃと正極
板耳部１ａとの間の極群上面は、防沫板７に覆われてい
ないので、この間から極群中で発生した酸素ガスを上方
空間に逃がすことができ、防沫部７ｂの貫通孔７ｅから
も前記ガスを上方空間に逃がすことができる。また、防
沫部７ｂが注液口９の直下にあるので、注液口９から電
解液が勢いよく流れ込んできてもセパレータ３を破損す
ることがない。さらに、防沫板７の両辺が異極性の極板
耳部に当接してセパレータ３の上部空間で固定された状
態となっているので、極群が振動しても防沫板７の突起
７ａが負極板耳部２ａの間から抜け出ることがない。

【００１８】

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。

【００１９】先ず、常法に従い作製した鉛蓄電池用正極
板１と負極板２を、セパレーター３を介して積層し、正
極板３枚と負極板４枚の極群を３個得た。ここで、正極
板耳部１ａ同士の間隔は４．０ｍｍ、両極板の耳部の間
隔は２０ｍｍ、正極板１の上辺と負極ストラップ５の下
面の間隔は４ｍｍである。この極群に図２、５に示した
防沫板７を挿入した後、電槽６に極群を挿入し、注液口
９を有する蓋８を取り付け、未注液電池を得た。図２の
本発明防沫板７を挿入した電池を本発明電池Ａ、図５の
従来の防沫板７を挿入した電池を従来電池Ｂ、また、防
沫板を挿入しなかった比較電池Ｃも同時に作製した。こ
れらの電池に所定の電解液を注液し、容量５Ａｈの密閉
形鉛蓄電池を作製した。

【００２０】これらの電池を充放電し、初期容量を確認
した後、水平方向５Ｇを２４時間加える振動試験を実施
した。この後６５℃中で、セルあたり２．２７５Ｖの電
圧で浮動充電を行った。これらの電池が短絡するまでの
期間を比較したものが表１である。

【００２１】

【表１】

【００２２】短絡後の電池を解体して調査したところ、
いずれも正極板１の高さが伸張して負極ストラップ５の
下面と短絡していたことが確認できた。ただし、本発明
電池Ａと従来電池Ｂは、正極板１の伸張は認められたも
のの、短絡は防沫板７により防止されていることが確認
できた。

【００２３】次に、本発明電池Ａと従来電池Ｂを１Ａ
（アンペア）で４時間放電し、０．２５Ａで１７時間充
電する充放電サイクルを繰り返し、３０サイクル毎に３
Ｃ容量を調べた。図３に示したように本発明電池Ａは、
容量低下が従来電池よりも少ない。１５０サイクル後に
解体調査したところ、従来電池Ｂの負極に多くの硫酸鉛
が蓄積していることがわかった。これより、従来電池Ｂ
の方が負極の充電効率が低かったものと考えられる。充
放電サイクル中の充電末期の電池温度は本発明電池Ａの
方が低いことから、防沫板７の面積が小さいために充電
末期に発生する酸素ガスが上部空間に移動しやすくガス
吸収による充電効率の低下が抑制されていたものと推定
される。

【００２４】本実施例では、防沫板７の対辺の突起７ｄ
を湾曲させて突起７ｄの先端を正極板耳部１ａの側面に
当接させる方法によったが、この方法に限らない。ま
た、突起７ｄは正極板耳部１ａの側面に当接させずに、
正極板の耳部１ａと１ａの間を通り抜け、電槽６の側壁
に達していてもよい。さらに、突起７ｄを折り曲げて正
極ストラップ４に当接してもよく、本実施形態に限るも
のではない。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項１に
よれば、防沫部と正極板の耳部との間に隙間ができてい
るので、この隙間から極群中で発生する酸素ガスを上部
空間に容易に移動させることができ、寿命性能の優れた
鉛蓄電池を提供できる。また、防沫部が注液口の直下に
配置されているので、電解液の注入時にセパレータが破
損することもない。さらに、防沫板の両端が極板等で固
定されているので、防沫板が振動により負極板耳部より
外れることがなく、正極板と負極ストラップとが短絡す
ることがない。

【００２６】また、請求項２によれば、請求項１の効果
に加え、極群中で発生した酸素ガスを極群の上部空間に
さらに多く逃がすことができ、寿命性能が優れた鉛蓄電
池を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す断面図である。

【図２】本発明に係る防沫板の一実施形態を示す平面図
である。

【図３】本発明電池Ａと従来電池Ｂのサイクル寿命特性
を示すグラフである。

【図４】防沫板を用いた従来電池の一実施形態を示す断
面図である。

【図５】従来の防沫板の一実施形態を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１ 正極板 １ａ 正極板の耳部 ２ 負極板 ２ａ 負極板の耳部 ３ セパレータ ５ 負極ストラップ ６ 電槽 ７ 防沫板 ７ａ 防沫板の一辺の突起 ７ｂ 防沫部 ７ｃ 防沫板の対辺 ７ｄ 防沫板の対辺の突起 ７ｅ 防沫板の貫通孔 ８ 蓋 ９ 注液口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正極板と負極板の間にセパレータを挟ん
   で積層し、同極性の極板耳部同士をストラップで連結し
   た極群が電槽内に収納され、該極群の上部空間に防沫板
   を配置し、注液口を有する蓋が前記電槽上面に取り付け
   られた鉛蓄電池において、前記防沫板は、防沫部と、該
   防沫部の一辺から延びる突起と、該防沫部の対辺から延
   びる突起とからなり、前記防沫部が前記注液口の直下に
   あって、前記正極板の耳部から離間しているものであ
   り、前記一辺の突起が前記負極板の耳部の間に挿入さ
   れ、前記対辺の突起が前記極群または電槽の一部に接し
   ていることを特徴とする鉛蓄電池。
2. 【請求項２】 請求項１記載の防沫部に多数の貫通孔が
   形成されていることを特徴とする鉛蓄電池。