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鉛蓄電池 - 日本電池株式会社
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発明の名称 鉛蓄電池
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−176468(P2001−176468A)
公開日 平成13年6月29日(2001.6.29)
出願番号 特願平11−361885
出願日 平成11年12月20日(1999.12.20)
代理人
発明者 藤原 義臣
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】鉛又は鉛合金からなる極柱に嵌挿された中空平板状パッキンによって電池端子部の封口を行う鉛蓄電池において、少なくとも極柱表面のパッキンに接する部分を耐酸性材質で被覆したことを特徴とする鉛蓄電池。
【請求項2】前記耐酸性材質として、ゴムを主成分とする塗料、シリコーン樹脂、及びフッ化樹脂のうち少なくとも1種を使用したことを特徴とする請求項1記載の鉛蓄電池。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉛蓄電池の端子部の封口方法に関する。
【0002】
【従来の技術】鉛蓄電池の端子部を気密に密封する(以下、封口と呼ぶ)方法の一つとして、従来から、中空平板状ゴムパッキンによるものがある(図1)。蓋の開口部にゴムパッキンの嵌着部が形成されており、前記嵌着部にあらかじめ環状のゴムパッキンを嵌着しておき、エレメントに接続された極柱をゴムパッキンに通した後、蓋を電槽に接着又は熱溶着等により固着することで電池が完成する。ゴムパッキンへの極柱の挿入という比較的簡単な作業で電池の封口が行えるので、自動車用の電池などで行われているブッシングの溶接による封口に比べて、コスト的にも時間的にも有利である。なお、中空平板状ゴムパッキンの代わりにOリングを用いたものもあるが、中空平板状ゴムパッキンの方が極柱との接触面積を大きくとれるため、信頼性の点で優れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高温や長期間の使用をした場合、電池内部の電解液が極柱部を這い上がり、極柱とゴムパッキンとの間に浸入することがある。この電解液の浸入が引き金となり極柱の表面に局部的な腐食がコブ状に大きく成長することがあった(図2)。詳しい生成のメカニズムは不明であるが、この腐食生成物は、PbSO4を主成分としており非常に硬いものである。そのためこのコブ状腐食生成物の成長により最悪の場合には蓋の破損に至るという問題があった。本発明が解決しようとする課題は、上述のように、ゴムパッキン式封口部において電解液が浸入することなく、コブ状腐食生成物の生成を防止又は抑制することができる鉛蓄電池を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、請求項1記載の発明の鉛蓄電池では、鉛又は鉛合金からなる極柱に嵌挿された中空平板状パッキンによって電池端子部の封口を行う鉛蓄電池において、少なくとも極柱表面のパッキンに接する部分を耐酸性材質で被覆したことを特徴とする。
【0005】また、請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の発明において、前記耐酸性材質として、ゴムを主成分とする塗料、シリコーン樹脂、及びフッ化樹脂のうち少なくとも1種を使用したことを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好ましい実施の形態を説明するが、本発明は以下の説明に限定されるものではない。
【0007】本発明による鉛蓄電池は、極柱に嵌められた中空平板状ゴムパッキンにより電池端子部の封口を行う鉛蓄電池において、あらかじめ、少なくとも極柱表面のゴムパッキンに接する部分にゴムを主成分とする塗料などの耐酸性材質を被覆しておくことで、鉛又は鉛合金からなる極柱とゴムパッキンとがじかに接するよりも密封性を向上させて、封口部における電解液の浸入を防止し、コブ状腐食生成物の発生を防止又は抑制するものである。
【0008】なお、耐酸性材質の被覆は、ゴムパッキンに接する部分だけで、発明の効果があるが、さらに広い範囲に被覆することにより、被覆の信頼性をより向上させることができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の鉛蓄電池について実施例でもって説明する。
【0010】電池として公称容量200Ahの電気車用鉛蓄電池を例にとる。
【0011】先ず、製作した電池の組立て方法について述べる。従来の方法で作製されたクラッド式正極板とペースト式負極板(鋳造格子)とセパレータとを組み合わせてエレメントを組立て、その後極板耳部と極柱とを溶接し電槽に収納する。今回、鉛合金製の極柱として、何も塗布しない通常極柱品(No.1)、あらかじめ耐酸性塗料をゴムパッキンに接する部分に塗布した後乾燥したもの(No.2)、及び極柱全体に塗布した後十分に乾燥させたもの(No.3)の3種類を用いた(表1、及び図3)。なお、耐酸性塗料としてはクロルスルホン化ポリエチレンゴムを主成分とするものを用いた。
【0012】
【表1】

【0013】次に、あらかじめゴムパッキンが嵌着部に嵌め込まれた蓋を、エレメントが収納された電槽の上から、極柱がゴムパッキンに嵌まり込むように装着したのち熱溶着する。次に、極柱上部にL型端子を溶接して完成電池とした。最後に、この電池に所定比重、所定量の希硫酸を注入し、定電流で24時間通電し化成を行った。
【0014】次に、腐食試験結果について述べる。上記のように作製した電池を用いて、60℃で過充電試験(4A連続通電)を実施した。試験中の減液分は適時補水を行った。12ヶ月後、試験を終了し電池の解体調査を行った。
【0015】その結果、極柱に何も塗布しなかった電池(No.1)では極柱のゴムパッキンと接する部分に多量のコブ状腐食が発生しており、コブ状腐食の部分から蓋にひびが入っていた。これはコブ状腐食による体積膨張によって、ゴムパッキンを介して蓋に相当な応力(圧迫力)がかかっていたためであると思われる。一方、極柱のゴムパッキンと接する部分のみを塗布剤で被覆した電池(No.2)および極柱全体を塗布剤で被覆した電池(No.3)では極柱のゴムパッキンと接する部分にコブ状腐食は発生しておらず、蓋の破損もなかった。なお、今回の実施例としては耐酸性塗料としてクロルスルホン化ポリエチレンゴムを主成分とする塗料を用いたが、その他、クロロプレンアクリロゴム、塩化ポリエチレンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴム、ニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロロヒドリンゴムなど耐酸性を示すゴムを主成分とする塗料や、耐酸性を示すシリコーン樹脂、フッ化樹脂などを被覆剤として用いても同様の効果がみられた。
【0016】なお、上記以外の従来から知られている被覆剤(アミン化の高いポリアミド樹脂、高分子量のエポキシ樹脂、および耐酸性機械オイル)については、上述の試験を各10個の電池で行ったが、本発明品には全くコブ状腐食が発生しなかったのに対し、それぞれ1乃至2個の電池でコブ状腐食の発生が見られ、信頼性の点で問題があった。
【0017】
【発明の効果】以上のように、本発明品の塗布剤を被覆した鉛合金製極柱を用いた封口方法により、極柱とゴムパッキンとの密着性が向上し、電池内部の電解液が極柱とゴムパッキンとの間に浸入するのを防止することができ、パッキン装着部分の極柱表面にコフ゛状腐食が防止できる鉛蓄電池を提供することができる。
【0018】




 

 


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