【手続補正書】
【提出日】平成17年6月23日(2005.6.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電槽と蓋とを熱溶着により接合した蓄電池において、前記電槽の外周溶着部の厚さをｔ１（ｍｍ）、電槽の隔壁溶着部の厚さをｔ２（ｍｍ）、蓋の外周溶着部の厚さをＴ１（ｍｍ）、蓋の隔壁溶着部の厚みをＴ２（ｍｍ）とした時に、ｔ１およびｔ２＝１〜２（ｍｍ）、Ｔ１およびＴ２＝１．５〜４（ｍｍ）の範囲で、０．３３Ｔ１≦ｔ１≦０．６８Ｔ１ならびに０．３３Ｔ２≦ｔ２≦０．６８Ｔ２の関係を有する電槽および蓋を備えたことを特徴とする蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
蓄電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用鉛蓄電池等の鉛蓄電池は、複数の単電池（セル）が一体になった、いわゆるモノブロックタイプの蓄電池が使用されている。これらの蓄電池は、発電要素である極板群（エレメント）を複数セルからなる樹脂製電槽に挿入した後、該電槽の外周部および隔壁部と樹脂製蓋の外周部および隔壁部とが接着剤あるいは熱溶着により接合される。本発明は後者の熱溶着方式による接合の改良に関するものである。
【０００３】
上述した、電槽と蓋との接合の機械化という点では熱溶着方式の方が容易であり、大量生産されている自動車用鉛蓄電池等においてはこの方式が一般的に採用されている。この方式では、通常、成型された樹脂製電槽の外周溶着部および隔壁溶着部ならびに樹脂製蓋の外周溶着部および隔壁溶着部をそれぞれ、熱板で部分的に溶融した後、上記相対する部分を嵌合して溶着するのであるが、セル間を形成する隔壁に曲がりがあったり、電槽と蓋との嵌合部に位置ずれや寸法誤差等があったりした場合に、熱溶着による接合がうまくいかず、蓄電池のセル間の気密不良や接合部の破損による蓄電池の不具合が発生することがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、上記のような問題を除去し、複数のセルが一体になったモノブロックタイプの蓄電池の電槽と蓋とを熱溶着により接合する際に安定した熱溶着性が得られる蓄電池を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
課題を解決するための手段は、請求項１によれば、電槽と蓋とを熱溶着により接合した蓄電池において、前記電槽の外周溶着部の厚さをｔ１（ｍｍ）、電槽の隔壁溶着部の厚さをｔ２（ｍｍ）、蓋の外周溶着部の厚さをＴ１（ｍｍ）、蓋の隔壁溶着部の厚みをＴ２（ｍｍ）とした時に、ｔ１およびｔ２＝１〜２（ｍｍ）、Ｔ１およびＴ２＝１．５〜４（ｍｍ）の範囲で、０．３３Ｔ１≦ｔ１≦０．６８Ｔ１ならびに０．３３Ｔ２≦ｔ２≦０．６８Ｔ２の関係を有する電槽および蓋を備えたことを特徴とするものである。
【０００６】
電槽と蓋とを熱溶着する場合、電槽および蓋の外周溶着部ならびに隔壁溶着部の厚さを厚くすれば、両者の嵌合部分でのずれがあっても、厚みでそれを吸収できるので溶着強度や気密の信頼性は増すが、外周溶着部および隔壁溶着部の厚さが厚くなり過ぎると、成型した場合に厚い部分に“ひけ”が発生し、蓋や電槽形状に歪が生じることがある。また、蓄電池の規格容量および寸法を確保するのが困難になってくることもある。さらに、厚みを厚くすることは電槽・蓋の材料費が上昇する点でも好ましくなく、電槽および蓋の外周溶着部および隔壁溶着部の厚さは自ずと限定される。そういった条件のなかで、発明者は、電槽の外周溶着部および隔壁溶着部の厚さよりも蓋の外周溶着部および隔壁溶着部の厚さを厚くすることによって、セル間を形成する隔壁に曲がりがあったり、電槽と蓋との嵌合部に位置ずれや寸法誤差等があったりした場合にも溶着時にそのずれを吸収しやすく溶着性の優れていることに着目し、電槽の外周溶着部および隔壁溶着部の厚さに対する蓋の外周溶着部および隔壁溶着部の厚さの比率を種々変えた場合の電槽と蓋との溶着性の試験を行った。本発明はその試験結果から得た知見に基づいたもので、電槽の外周溶着部の厚さｔ１（ｍｍ）、隔壁溶着部の厚さｔ２（ｍｍ）、蓋の外周溶着部Ｔ１（ｍｍ）、隔壁溶着部の厚さＴ２（ｍｍ）とした時に、ｔ１およびｔ２＝１〜２（ｍｍ）、Ｔ１およびＴ２＝１．５〜４（ｍｍ）の範囲で、０．３３Ｔ１≦ｔ１≦０．６８Ｔ１ならびに０．３３Ｔ２≦ｔ２≦０．６８Ｔ２の関係を維持すれば、安定した溶着性が得られることがわかった。
【０００７】
上述したように電槽の外周溶着部および隔壁溶着部の厚さよりも蓋の外周溶着部および隔壁溶着部の厚さを厚くすることは、セル間を形成する隔壁に曲がりがあったり、電槽と蓋との嵌合部に位置ずれや寸法誤差等があったりした場合にも溶着においてそのずれを吸収するのに有効であるが、その比率が０．３３Ｔ１＞ｔ１ならびに０．３３Ｔ２＞ｔ２を超えた場合、嵌合部分のずれを吸収する点では優れており溶着性には問題ないが、Ｔ１およびＴ２の絶対厚みが厚くなりすぎ、蓋の成型性の点や材料コストの点で好ましくない。さらに蓄電池が定格容量あるいは規定寸法を維持できないことも発生する。
【０００８】
一方、ｔ１＞０．６８Ｔ１ならびにｔ２＞０．６８Ｔ２の場合、ｔ１あるいはｔ２の厚みに対するＴ１あるいはＴ２の厚み差が少なくなり、嵌合部分のずれを吸収する能力が低下するため溶着時に気密不良が発生し易くなることがわかった。
【０００９】
また、０．３３Ｔ１≦ｔ１≦０．６８Ｔ１ならびに０．３３Ｔ２≦ｔ２≦０．６８Ｔ２の関係を維持したとしても、ｔ１、ｔ２の厚みによってはＴ１、Ｔ２の厚みが厚くなりすぎ、蓋を成型した際に“ひけ”が発生し、蓋形状に歪が生じたり、規格寸法に収まらないことが起ったりするので、発明者が試験した自動車用鉛蓄電池では、ｔ１、ｔ２の厚みを１〜２（ｍｍ）、Ｔ１、Ｔ２の厚みを１．５〜４（ｍｍ）の範囲において０．３３Ｔ１≦ｔ１≦０．６８Ｔ１ならびに０．３３Ｔ２≦ｔ２≦０．６８Ｔ２の関係を維持するのが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
【実施例】
本発明を実施例にもとづき詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施例を示す要部断面図で、１は蓋、２は電槽、３は蓋の外周溶着部、４は蓋の隔壁溶着部、５は電槽の外周溶着部、６は電槽の隔壁溶着部、７は注液口、８は端子をそれぞれ示す。
【００１２】
蓋の外周溶着部３、隔壁溶着部４、電槽の外周溶着部５および隔壁溶着部６の先端を熱板で部分的に溶融した後、上記各部分が相対するように電槽と蓋とを嵌合して溶着する。
【００１３】
本発明の電槽の外周溶着部５の厚さをｔ１（ｍｍ）、電槽の隔壁溶着部６の厚さをｔ２（ｍｍ）、蓋の外周溶着部３の厚さをＴ１（ｍｍ）、蓋の隔壁溶着部４の厚みをＴ２（ｍｍ）とした時に、ｔ１およびｔ２＝１〜２（ｍｍ）、Ｔ１およびＴ２＝１．５〜４（ｍｍ）の範囲で、０．３３Ｔ１≦ｔ１≦０．６８Ｔ１ならびに０．３３Ｔ２≦ｔ２≦０．６８Ｔ２の関係を維持すれば安定した溶着性が得られることを明らかにするために自動車用電池のＪＩＳ Ｄ ５３０１に規定されたＤ３１形鉛蓄電池について外周部および隔壁の厚さｔ１およびｔ２ならびにＴ１およびＴ２を種々変えた電槽および蓋を作製した。作製した電槽および蓋において、ｔ１とｔ２とは同じ厚みとし、Ｔ１とＴ２もおなじ厚みとした。これらの電槽と蓋との溶着性の試験を行った。試験内容および試験結果を表１に示す。評価は、各５０個の電槽と蓋との熱溶着を行い、気密試験機で気密不良が発生したどうかで判定した。
【００１４】
【表１】
2004031017.tif 000001
【００１５】
電槽の溶着部の厚みに対する蓋の溶着部の厚みを大きくとり、本発明の請求範囲を超えた、Ｎｏ．１およびＮｏ．６は、溶着性では全く問題なかったが、蓋溶着部の厚みがＮｏ．１では５ｍｍ、Ｎｏ．６では６ｍｍと厚くなり、蓋成型において“ひけ”発生し好ましくなかった。
【００１６】
本発明の請求範囲外のもう一方の例である電槽の溶着部の厚みと蓋の溶着部の厚みとを同じにしたＮｏ．５およびＮｏ．９は、溶着時の電槽と蓋の嵌合部分でのずれの吸収能力が低いために溶着後の気密試験では数個の気密不良が発生し、好ましくないことが明らかになった。
【００１７】
ｔ１およびｔ２＝１〜２（ｍｍ）、Ｔ１およびＴ２＝１．５〜４（ｍｍ）の範囲で、本発明の条件である０．３３Ｔ１≦ｔ１≦０．６８Ｔ１ならびに０．３３Ｔ２≦ｔ２≦０．６８Ｔ２の関係を維持して電槽および蓋を溶着したＮｏ．２、３、４、７および８はいずれも気密不良が発生せず、その効果を確認できた。
【００１８】
【発明の効果】
電槽と蓋とを熱溶着により接合する際に、電槽の外周溶着部の厚さをｔ１（ｍｍ）、電槽の隔壁溶着部の厚さをｔ２（ｍｍ）、蓋の外周溶着部の厚さをＴ１（ｍｍ）、蓋の隔壁溶着部の厚みをＴ２（ｍｍ）とした時に、ｔ１およびｔ２＝１〜２（ｍｍ）、Ｔ１およびＴ２＝１．５〜４（ｍｍ）の範囲で、０．３３Ｔ１≦ｔ１≦０．６８Ｔ１ならびに０．３３Ｔ２≦ｔ２≦０．６８Ｔ２の関係を有する電槽および蓋を溶着した場合に気密不良が発生せず、安定した溶着が行え、その工業的効果が大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１を示す要部断面図。
【符号の説明】
１ 蓋
２ 電槽
３ 蓋の外周溶着部
４ 蓋の隔壁溶着部
５ 電槽の外周溶着部
６ 電槽の隔壁溶着部
７ 注液口
８ 端子