(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電要素を収容する電槽であって、
前記電槽の壁面が、前記壁面の周の三辺に比較的厚い厚肉部を有し、前記厚肉部で囲まれた領域を比較的薄い薄肉部としていて、前記薄肉部とされている領域と隣合う壁面が、少なくとも前記領域側の辺に比較的厚い厚肉部を有する、蓄電池用電槽。
【請求項２】
蓄電要素を収容する電槽であって、
前記電槽の壁面が、少なくとも前記壁面の周の四辺に比較的厚い厚肉部を有し、前記厚肉部で囲まれた領域を比較的薄い薄肉部としている、蓄電池用電槽。
【請求項３】
前記薄肉部の面積が前記壁面の面積の４０〜８０％である、請求項１または２に記載の蓄電池用電槽。
【請求項４】
前記薄肉部の厚みが前記厚肉部の厚みの２０〜７０％である、請求項１〜３のいずれかに記載の蓄電池用電槽。
【請求項５】
前記比較的薄い薄肉部としている領域を有する壁面が前記電槽の対向する１組の側壁である、請求項１〜４の何れかに記載の蓄電池用電槽。
【請求項６】
前記薄肉部の外面にはスペーサーが設けられていて、前記スペーサーの先端が前記厚肉部の外面よりも突出している、請求項１〜５に記載の蓄電池用電槽。
【請求項７】
前記スペーサーが突起である、請求項６に記載の蓄電池用電槽。
【請求項８】
前記スペーサーが直線状リブである、請求項６に記載の蓄電池用電槽。
【請求項９】
前記スペーサーが格子状リブである、請求項６に記載の蓄電池用電槽。
【請求項１０】
前記スペーサーがリブとリブ上に形成された突起とからなる、請求項６に記載の蓄電池用電槽。
【請求項１１】
前記請求項１〜１０の何れかに記載の蓄電池用電槽と、前記蓄電池用電槽に収容された蓄電要素とを備える蓄電池。
【請求項１２】
前記請求項６〜１０の何れかに記載の蓄電池用電槽と前記蓄電池用電槽に収容された蓄電要素とを備える単電池が、前記スペーサーを互いに突き合わせて複数個積層されてなる、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、蓄電池用電槽および蓄電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ニッケル−カドミウム蓄電池やニッケル水素蓄電池、水素蓄電池などからなる単電池を多数積層して、大容量の蓄電池を構成することが行われている。このような大容量の蓄電池は、各種の家電製品や電気自動車などに利用される。
単電池を積層したタイプの蓄電池では、単電池の充放電にともなって発熱が生じる。単電池は、電極や電解液などの蓄電要素をポリプロピレン等の合成樹脂材料からなる電槽内に密封しているため、発熱が電池内に蓄積されて単電池の内部温度が上昇し易い。単電池の温度上昇は蓄電要素の劣化や性能低下、寿命の短縮を招いてしまう。特に、大容量の蓄電池では、数十セルから数百セルの単電池を積層する場合もあり、このように多数の単電池が積層されていると、積層列の中程の蓄電池は、両側の単電池からの伝熱を受け、しかも単電池からの放熱は極めて行われ難くなるため、蓄熱による温度上昇が甚だしくなる。単電池として、体積当たりの蓄電容量の大きなものを用いたり、性能向上を図るほど発熱は増大してしまう。
【０００３】
上記のような単電池が積層された構造の蓄電池における蓄熱あるいは温度上昇の問題を解消する技術として、特開平３−２９１８６７号公報に示された技術が提案されている。この技術は、各単電池間に空気が流通する空間を設けて放熱を図っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記先行技術のように、単電池間に空気の流通空間を設けていても、蓄熱による蓄電池の温度上昇の問題は解消できなかった。
これは、単電池の電槽の外郭を構成する壁面に空気を接触させても、この壁面が合成樹脂材料からなるため、熱伝導性があまり良くなくて空気の流通を生かすことができず、壁面からの放熱が十分に行われないのである。
【０００５】
本発明の課題は、蓄電池の放熱性を向上させて、蓄熱あるいは温度上昇による問題を防止することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る蓄電池用電槽は、蓄電要素を収容する電槽であって、電槽の壁面が、壁面の周の三辺に比較的厚い厚肉部を有し、前記厚肉部で囲まれた領域を比較的薄い薄肉部としていて、しかも、薄肉部とされている領域と隣合う壁面が、少なくとも前記領域側の辺に比較的厚い厚肉部を有する。
【０００７】
請求項２に係る蓄電池用電槽は、蓄電要素を収容する電槽であって、電槽の壁面が、少なくとも壁面の周の四辺に比較的厚い厚肉部を有し、前記厚肉部で囲まれた領域を比較的薄い薄肉部としている。
蓄電要素とは、電解液や電極など、蓄電作用を果たすために必要な材料あるいは部品である。電解液や電極の材料および配置構造は、蓄電池の種類や要求性能によって異なるが、既知のニッケル−カドミウム電池、ニッケル水素電池、水素電池、その他の通常の蓄電池と同様の材料および構造が採用される。
【０００８】
電槽の材料および形状構造は、通常の蓄電池における電槽と同様の構成が採用できる。電槽を構成する材料は、使用時に加わる外力や内圧に耐える機械的特性、および、電解液等の収容に耐える化学的特性を備えた材料が好ましく、例えば、ポリプロピレン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂およびポリスチレン樹脂を主体とするポリマーアロイ樹脂などの合成樹脂が挙げられる。
【０００９】
電槽の構造は、通常、電解液や電極などの蓄電要素を収容する収容空間を設けた容器と、容器の一面に設けられた開口を塞ぐ蓋とを備えている。電槽の全体形状は、通常、直方体形状をなしているが、その他の立体形状であっても構わない。蓄電池が、多数の単電池を積層したものである場合、個々の単電池の電槽は、薄く背の高い本形の直方体状をなしているのが好ましい。
【００１０】
本発明では、電槽の１つまたは複数の壁面は、壁面の周の三辺に比較的厚い厚肉部を有し、しかも、薄肉部とされている領域と隣合う壁面が、少なくとも前記領域側の辺に比較的厚い厚肉部を有する。これにより、電槽の剛性および耐久性が確保される。
または、本発明では、電槽の１つまたは複数の壁面は、少なくとも壁面の周の四辺に比較的厚い厚肉部を有する。これにより、電槽の剛性および耐久性が確保される。
【００１１】
しかも、壁面の周の三辺に比較的厚い厚肉部を有する壁面、あるいは、少なくとも壁面の周の四辺に比較的厚い厚肉部を有する壁面は、厚肉部で囲まれた領域を比較的薄い薄肉部としている。比較的とは、厚肉部と薄肉部とを互いに比べたときに他方よりも厚いあるいは薄いという意味である。薄肉部は、厚肉部よりも薄いので、全体的に、壁面の周の三辺または四辺と同じ厚みの壁面で構成された従来の電槽に比べて壁面からの熱の伝達性が良くなり、電池内部の熱を容易に外部に伝えることができる。薄肉部を有する壁面は、側壁、底壁、蓋のいずれか１つまたは２以上である。薄肉部は、たとえば、壁面が、外面に、内面に、あるいは外面と内面の両方に、凹部を有することにより形成される。凹部の底面は、たとえば平面であるが、曲面、凹凸面などであってもよい。また、凹部は、厚肉部の外面から徐々に深くなっていたり、あるいは厚肉部の外面から鉛直に沈み込んでいたりできる。
【００１２】
薄肉部の面積は、好ましくは壁面の面積の４０〜８０％、より好ましくは壁面の面積の５０〜７０％である。薄肉部の面積が前記範囲内である電槽は、全体的に四周と同じ厚みの壁面で構成された従来の電槽に比べて十分に高い放熱性能を有し、しかも、前記従来の電槽と同じかまたはほぼ同等の剛性を持つことができる。ここで、壁面の面積とは、該壁面の厚肉部の正投影図の外周線で囲まれた平面の面積（ただし、薄肉部表面に厚肉部から対辺の厚肉部までにわたって厚肉部と同じ厚みかまたはそれよりも厚いリブが設けられている場合、そのリブの面積を差し引いた面積。また、厚肉部と薄肉部との間が傾斜面になっている場合、その傾斜面の分の面積は、厚肉部の面積に含める）であり、薄肉部の面積とは、該壁面の厚肉部の正投影図の内周線で囲まれた平面の面積である。
【００１３】
壁面の周の三辺の比較的厚い厚肉部、あるいは、少なくとも壁面の周の四辺の比較的厚い厚肉部の厚みは、たとえば、１〜４ｍｍとされる。また、厚肉部の幅は、たとえば、厚肉部の厚みと同じ大きさかまたはそれよりも大きく設定される。薄肉部の厚みは、好ましくは厚肉部の厚みの２０〜７０％、より好ましくは厚肉部の厚みの４０〜６０％である。薄肉部の厚みが前記範囲内である電槽は、前記従来の電槽に比べて十分に高い放熱性能を有し、しかも、前記従来の電槽と同じかまたはほぼ同等の内圧に耐えうる壁面を有する。ここで、薄肉部の厚みは、全体にわたって均一であってもよく、あるいは、不均一であっもよい。薄肉部の厚みが不均一である場合には、薄肉部の最大厚みと最小厚みが前記範囲内に入っていることが好ましい。なお、薄肉部および厚肉部の厚みは、電槽の角部で別の壁面と交差している場合には、内面または外面をそれぞれ延長して求められるものとする。
【００１４】
なお、請求項１に係る蓄電池用電槽では、壁面の周の三辺の比較的厚い厚肉部で囲まれた領域を比較的薄い薄肉部としている壁面の、薄肉部とされている領域と隣合う壁面が少なくとも前記領域側の辺に有する、比較的厚い厚肉部は、１〜４ｍｍとされてもよいし、あるいは、２〜８ｍｍとされていてもよい。
薄肉部は、電槽の壁面の任意の面に配置できる。薄肉部を電槽の１面だけに配置しておいてもよいが、複数の面に薄肉部を配置しておけば放熱性をより高めることができる。例えば、薄い本形の電槽であれば、最も面積の広い両側面に薄肉部を配置しておくことで放熱性が向上する。
【００１５】
電槽を構成する容器と蓋とは、蓄電要素を収容した状態で、熱溶融や接着剤などの手段で密閉接合しておくことにより、電解液などの漏洩あるいは外部からの異物の浸入を防ぐことができる。電槽には、使用時に電解液を補充したり点検したりするための蓋部や内部圧力を逃がす安全弁、外部接続端子の取付構造などを設けておくことができる。
【００１６】
スペーサーの構造は、スペーサーの先端が電槽容器の厚肉部の外面よりも突出していて、複数個の蓄電池を積層したときに隣接する蓄電池間に熱伝導媒体用の空間が確保される。たとえば、熱伝導媒体が、空気、水、またはオイル等の流体である場合には、接触する流体の流れを良くしたり乱流を発生させたりするような凹凸形状を備えておくことができる。薄肉部の外面に形成されたスペーサーは、複数個の蓄電池を積層したときに、隣接する蓄電池の壁面が内圧で外向きに膨らむのを防ぐ働きも有する。なお、壁面の内面が電槽に収容された極板または隔離板などの蓄電要素に当接することができるようになっているのが好ましい。このようになっていると、壁面が外側から力を受けたときには、壁面の内面が蓄電要素に当接して壁面の凹みを防ぐ。スペーサーは、厚肉部の外面上に設けられてもよい。
【００１７】
スペーサーは、突起であることができる。突起は、円柱状、角柱状、円錐状、角錐状、半球状などの形状を有することができ、１個または複数個設けられる。多数個の突起は、電槽容器外面に規則的または不規則に配設される。多数個の突起は、蓄電池の使用状態で上下方向、斜め方向、または左右方向に沿って１列または複数列に配置しておくことができるが、上下方向に沿って配置しておく方が、流体の流れおよび熱の移動を効率的にする。蓄電池に強制的に流体を供給する場合には、流れ方向に沿って多数個の突起を並べて設けておくこともできる。突起が円柱状である場合には、たとえば、直径が１．６〜１０ｍｍとされ、突起先端と厚肉部外面との差が０．５〜２ｍｍ、中心間の間隔が３〜１４ｍｍとされる。
【００１８】
スペーサーは、直線状リブであることができる。直線状リブは、電槽容器の外面から外方に突出し、電槽の外面に沿って複数本並設されることができる。直線状リブは、十分な放熱面積とスムーズな流体の流れとを生じさせるのに有効である。直線状リブは、蓄電池の使用状態で上下方向、斜め方向または左右方向に沿って配置しておくことができるが、上下方向に沿って配置しておく方が、流体の流れおよび熱の移動を効率的にする。蓄電池に強制的に流体を供給する場合には、流れ方向に沿って直線状リブを設けておくこともできる。
【００１９】
スペーサーは、格子状リブであることができる。格子状リブは、複数個の蓄電池を積層したときに、隣接する蓄電池の壁面の互いにずれた位置に設けられる。このため、隣接する蓄電池の壁面の格子状リブの先端を互いに突き合わせたときに、一方の蓄電池のリブと他方の蓄電池のリブとが交差するように当接し、蓄電池間に電槽容器の外面に沿って流体の流通する空間が形成される。格子状リブは、蓄電池の使用状態で上下左右に直交させたり、斜め方向に交差させたりするように配置しておくことができる。蓄電池に強制的に流体を供給する場合には、流れ方向に沿って格子状リブを設けておくこともできる。
【００２０】
直線状リブおよび格子状リブはいずれも、たとえば、厚肉部から対辺の厚肉部までにわたるように設けられ、上端と厚肉部外面との差が０．５〜２ｍｍ、間隔が３〜１５ｍｍ、幅が１〜１０ｍｍとされる。なお、リブの横断面形状は、正方形、長方形、台形、半円、三角形などとすることができる。
スペーサーともなるリブを、その長さ方向に断続的に配置しておけば、リブに沿う方向の流れだけでなく、リブの途切れた個所を横切る流れを生じさせることができる。
【００２１】
上記のような薄肉部は、電槽容器の外面の凹凸模様として成形時に形成してもよいし、容器本体を作製してからえぐるようにして形成してもよい。
上記のようなスペーサーは、電槽容器の外面の凹凸模様として成形時に形成してもよいし、容器本体とスペーサーの部品をそれぞれ別個に作製してから、接着や熱溶融その他の手段で一体接合してもよいし、容器本体を作製してからえぐるようにして薄肉部を形成するときにスペーサーも形成してもよい。
【００２２】
スペーサーには、突起、リブ以外にも放熱性を向上させるための様々な形状の凹凸構造を設けておくことができる。これらの凹凸構造は、各種の機械装置におけるスペーサーの形状や構造が適用できる。
薄肉部の外面には、スペーサーとは別に厚肉部から対辺の厚肉部までにわたるように直線状または格子状などのリブを設けておくことができる。このようなリブは、薄肉部を補強する働きを有する。
【００２３】
以上に説明した蓄電池用電槽に蓄電要素を収容すれば蓄電池が構成される。電槽本体に電解液を補充したり点検したりするための開閉自在な蓋を設けておくこともできるが、密閉型蓄電池の場合には、電槽を密封固定しておく。蓄電池には、外部接続端子や安全弁などの部品が必要に応じて取り付けられる。
上記のような１個の蓄電池用電槽からなる単電池を複数個積層して積層型の蓄電池を構成することができる。積層型の蓄電池を構成する場合、蓄電池用電槽のうちスペーサーを備えた外面同士が対向するようにして単電池を積層すれば、単電池同士の間がスペーサーで隔離されるので、各単電池からの放熱効率も向上する。
【００２４】
なお、隣接する単電池の隣接部分で、一方の単電池にはスペーサーを配置し、他方の単電池にはスペーサーを配置しないでおいても、隣接する単電池の間には少なくとも一方のスペーサーが介在することになるので、放熱性が改善される。
隣接する単電池の対向するスペーサー同士が突き合わされる場合、突き合わされるスペーサーの凹凸構造が連結されてスペーサー同士の間に放熱路が構成されるようにしておけば、放熱性を向上させることができる。具体的には、前記した、突起、リブなどのスペーサー同士を突き合わせれば、両側のスペーサーの先端が当接して、隣接する電槽容器の厚肉部外面間に流体の流通する隙間が構成される。この隙間により、隣接する電槽容器の薄肉部外面間に形成される空間が外部とつながり、単電池間に流体の流通する空間が形成される。
【００２５】
なお、熱伝導媒体としては、上記のような流体であることができるが、金属板やグラファイトシートなどの固体であることもできる。固体の熱伝導媒体は、隣接する電槽容器の薄肉部外面間においてスペーサー以外の部分に、この部分を完全に埋めるように配置されたり、あるいは、流体の流通しうる空間を持つ構造体（たとえばコルゲート、ハニカムなど）として配置されたりすることができる。固体の熱伝導媒体は、電槽側方に配置されたフィンなどの放熱部材に熱伝導可能に接続されていることにより、放熱効率を高めることができる。また、固体の熱伝導媒体は、薄肉部外面間のスペーサーを兼ねることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の蓄電池用電槽は、壁面が周の三辺に比較的厚い厚肉部を有し、しかも、薄肉部とされている領域と隣合う壁面が、少なくとも前記領域側の辺に比較的厚い厚肉部を有するので、厚肉部で囲まれた領域を比較的薄い薄肉部としても、電槽の剛性および耐久性が確保される。または、本発明の蓄電池用電槽は、壁面が少なくとも周の四辺に比較的厚い厚肉部を有するので、厚肉部で囲まれた領域を比較的薄い薄肉部としても、電槽の剛性および耐久性が確保される。しかも、該壁面は、厚肉部で囲まれた領域を比較的薄い薄肉部としているので、薄肉部が厚肉部よりも薄い。このため、本発明の電槽は、全体的に周の四辺と同じ厚みの壁面で構成された従来の電槽に比べて壁面からの熱の伝達性が良くなり、電池内部の熱を容易に外部に伝えることができる。
【００２７】
−第１実施形態−
図１に示す蓄電池Ｂは、積層型蓄電池を構成する単電池である。
単電池Ｂは、ポリフェニレンエーテル樹脂とポリスチレン樹脂とのポリマーアロイ樹脂から成形された容器１２と容器１２の上面の開口を塞ぐ蓋１３とで構成される薄い本形の直方体状をなす電槽１０に、正極板、負極板およびセパレータなどを積層して構成された電極群１１が収容されている。容器１２には図示しないが電解液も収容されている。蓋１３の上面には、ニッケルめっきが施された鉄製の正極端子１４および負極端子１５、さらには安全弁１６が取り付けられている。負極端子１５には、蓋１３の内側で多数のリード片１７が溶接により接続され、各リード片１７が負極板に接続されている。図示しないが、正極端子１４にも同様のリード片が取り付けられ正極板に接続されている。
【００２８】
図２は容器１２を上方より見たもので、図３は容器１２を下方より見たものである。
容器１２は、図２〜３にもみるように、単電池同士の積層方向に配置される広い面積の側壁１８、１８と、側壁１８と直交する幅の狭い側壁１９、１９と、底壁２０とで構成されている。容器１２の上面の開口は蓋１３で塞がれ、溶着によって密封接合されている。側壁１８の周の四辺には比較的厚い厚肉部３０が配置されていて、容器１２の剛性および耐久性を保持している。また、側壁１９は全体的に比較的厚い厚肉部３０とされていて、容器１２の剛性および耐久性を保持している。底壁２０の周の四辺には全体的に比較的厚い厚肉部１３０が配置されていて、容器１２の剛性および耐久性を保持している。この実施形態のように、側壁１８に薄肉部１８０を設けた場合には、底壁２０の厚肉部１３０は、側壁１８の厚肉部３０と同じ厚みであってもよいし、厚肉部３０よりも厚くされていてもよい。蓋１３の少なくとも稜と下縁には容器１２の縁の厚肉部３０と同じ厚みの厚肉部２９が配置されていて、電槽１０の上辺部を形成している。
【００２９】
側壁１８は、肉厚部３０で囲まれた比較的薄い薄肉部１８０を有し、内部で発生する熱の放熱性を高めている。底壁２０は、肉厚部１３０で囲まれた比較的薄い薄肉部２５を有し、内部で発生する熱の放熱性を高めている。図１〜３に示す単電池Ｂにおいて、側壁１９も、周の四辺の肉厚部３０で囲まれた比較的薄い薄肉部を有することができ、この場合、内部で発生する熱の放熱性をさらに高めることができる。
【００３０】
側壁１８では、上下の肉厚部３０と薄肉部１８０との間には傾斜面１８１が設けられていて、上下方向の風の流れがスムースになるようにされている。
側壁１９の下端近くおよび上端近くの２個所の外面には、後述する架橋体が嵌入される凹部２２を有する。
側壁１８の外面には、直線状リブ２１が設けられている。直線状リブ２１は、容器１２の上下方向に沿って延び、傾斜面１８１と間隔をあけて左右に間隔をあけて複数本が並設されている。
【００３１】
なお、側壁１８では、薄肉部１８０の面積は、薄肉部１８０がすべて同じ大きさ・形であるとして、薄肉部１８０の数×薄肉部１８０の幅×薄肉部１８０の長さ（上下の傾斜面１８１との境界線間の長さ）の積で計算され、側壁１８の面積は、側壁１８の高さ×側壁１８の長さの積で計算される。薄肉部１８０の面積は、また、側壁１８の面積から、側壁１８の厚肉部３０とスペーサー（図１〜３では直線状リブ２１）と傾斜面１８１との合計面積を引いた差で計算される。
【００３２】
上記のような構造の単電池Ｂは、単体で各種用途に使用することができる。
単電池Ｂの使用時に単電池Ｂ内部で発生する熱は、容器１２の壁面を通して外部に放熱され、特に、側壁１８の薄肉部１８０と側壁１９と底壁２０の外面から外気へと放熱される。壁面の中でも一番面積の大きい側壁１８に薄肉部１８０が設けられて実質的な放熱面積が増大しているので、単電池Ｂの放熱性を向上させることができる。特に薄肉部１８０に外気が効率的に当たるように単電池Ｂを配置しておけば、放熱性がより高まる。
【００３３】
−第２実施形態−
つぎに、図１〜３の単電池Ｂを複数個、図４に示すように、積層して積層型の蓄電池３１を構成することができる。
各単電池Ｂは側壁１８同士を隣接させて配置される。図５および図６に詳しく示すように、側壁１８の外面に設けたリブ２１同士が互いに突き合わされた状態で配置される。
【００３４】
図４に示す蓄電池３１は、５個の単電池Ｂが積層され、その両端にアルミニウム製のエンドプレート３３、３３が当てられて、エンドプレート３３、３３同士を４本の角柱状の架橋体３４で連結して一体化している。架橋体３４は、各単電池Ｂの側面に配置された凹部２２に嵌入され、各単電池Ｂの位置決め固定を確実にしている。単電池Ｂは使用中に、内部の電極群の膨張や内圧上昇が生じて互いが離隔する方向に変形しようとするので、前記エンドプレート３３および架橋体３４で締め付けて一体的に固定しておくことが有効である。エンドプレート３３の外面には補強用のリブ３５を有する。
【００３５】
単電池Ｂの上面では、隣接する単電池Ｂの正極端子と負極端子とが順次、接続導体３２で電気的に接続されている。すなわち、複数の単電池Ｂが直列接続された状態で積層型蓄電池３１を構成している。
図５および図６に示すように、隣接する単電池Ｂの厚肉部３０、３０同士の間、および、薄肉部１８０、１８０同士の間には、直線状リブ２１により上下に貫通する空間からなる放熱路Ｈが構成される。この放熱路Ｈに空気が流通することで、薄肉部１８０からの熱の放出が効率的に行われる。放熱路Ｈ内で加熱された空気の対流だけでも放熱路Ｈの下方から上方への空気の流れが生じる。勿論、放熱路Ｈに強制的な空気流を供給することもできる。
【００３６】
また、積層型蓄電池３１の両側面に向いた側壁１９に薄肉部が設けられていたり、または、底面に向いた底壁２０に薄肉部が設けられていたりする場合、これらの薄肉部からの放熱も、効率的に行われうる。
−第３実施形態−
図７に示す単電池Ｂは、第１および第２実施形態と基本的な構造は共通するが、スペーサーの構造が異なる。
【００３７】
このスペーサーは、図８にもみるように、薄肉部１８０の外面に設けられた格子状リブ２１１の上面に設けられた突起２１２である。格子状リブ２１１および突起２１２は、複数の単電池Ｂが積層されたときに、隣接する単電池Ｂの側壁１８の対応する位置に配置されている。このため、突起２１２、２１２同士が当接して、隣接する単電池Ｂの厚肉部３０、３０同士の間、および、薄肉部１８０、１８０同士の間には、放熱路Ｈが構成される。
【００３８】
このようなスペーサーは、放熱路Ｈが広く、かつ、空気がよりスムースに流れ、放熱性に優れている。
−第４実施形態−
図９に示す単電池Ｂは、第１および第２実施形態と基本的な構造は共通するが、スペーサーの構造が異なる。
【００３９】
このスペーサーは、格子状リブ２１０であり、側壁１８の薄肉部１８０外面に、厚肉部３０から対辺の厚肉部３０までにわたるようにして設けられている。格子状リブ２１０は、複数の単電池Ｂが積層されたときに、隣接する単電池Ｂの側壁１８の互いにずれた位置に配置されている。このため、格子状リブ２１０の先端が互いに交差するように当接して、隣接する単電池Ｂの厚肉部３０、３０同士の間、および、薄肉部１８０、１８０同士の間には、放熱路Ｈが構成される。
【００４０】
この実施形態では、放熱路Ｈがジクザグに形成される。
−第５実施形態−
図１０に示す単電池Ｂは、第１および第２実施形態と基本的な構造は共通するが、スペーサーの構造が異なる。
このスペーサーは、多数個の円柱状の突起２１３であり、側壁１８の薄肉部１８０外面に規則的に配列されている。突起２１３の先端は、側壁１８の厚肉部３０の外面よりも突出している。
【００４１】
このようなスペーサーは、隣接する単電池Ｂの側壁１８、１８間に形成される放熱路が広く、かつ、空気がよりスムースに流れ、放熱性に優れている。
−第６実施形態−
図１１に示す単電池Ｂは、第１および第２実施形態と基本的な構造は共通するが、スペーサーの構造が異なる。
【００４２】
このスペーサーは、多数個の四角柱状の突起２１４であり、側壁１８の薄肉部１８０外面に千鳥掛け状に規則的に配列されている。突起２１４の先端は、側壁１８の厚肉部３０の外面よりも突出している。
このようなスペーサーは、隣接する単電池Ｂの側壁１８、１８間に形成される放熱路が広く、かつ、空気がよりスムースに流れ、放熱性に優れている。
【００４３】
−第７実施形態−
図１２に示す単電池Ｂは、第１および第２実施形態と基本的な構造は共通するが、スペーサーの構造と傾斜面１８１が設けられていない点が異なる。
スペーサーである直線状リブ２１が、側壁１８の薄肉部１８０外面に、厚肉部３０から対辺の厚肉部３０までにわたるようにして設けられている。直線状リブ２１は、複数の単電池Ｂが積層されたときに、隣接する単電池Ｂの側壁１８の互いに相対する位置にに配置されている。このため、直線状リブ２１の先端が互いに突き合わされるように当接して、隣接する単電池Ｂの厚肉部３０、３０同士の間、および、薄肉部１８０、１８０同士の間には、放熱路Ｈが構成される。
【００４４】
このようなスペーサーは、側壁１８の厚肉部１８０上にも設けられているので、積層方向に力が加わったときに厚肉部３０にも力がかかり、薄肉部１８０にかかる力を抑制する。
−第８実施形態−
図１３に示す単電池Ｂは、第１および第２実施形態と基本的な構造は共通するが、側壁１８では厚肉部３０が側壁１８の下辺には設けられておらず左右両辺と上辺の三辺に設けられていること以外は同じである。
【００４５】
この単電池Ｂの電槽１０は側壁１８の左右上の三辺に厚肉部３０を有し、下辺には薄肉部１８０を有するが、この薄肉部１８０と隣合う底壁２０が、薄肉部１８０側の辺に厚肉部１３０を有している。
このようなスペーサーは、隣接する単電池Ｂの側壁１８、１８間に形成される放熱路が広く、かつ、空気がよりスムースに流れ、放熱性に優れている。
【００４６】
上記実施形態の他にも、たとえば、次の実施形態がありうる。
（ａ）  前記実施形態では、対向する側壁１８、１８のみに薄肉部を設けていたが、１壁面だけまたは２以上の任意の壁面に薄肉部を設けることもできる。たとえば、側壁１８と側壁１９と底壁２０のすべてに、あるいは、対向する側壁１９、１９のみ、底壁２０のみ、蓋１３のみに薄肉部を設けることもできる。
【００４７】
（ｂ）  直線状リブ２１は、前記実施形態のように、電槽１０の使用状態での上下方向に沿って配置しておくほか、電槽１０の水平方向に沿って配置しておくことも可能である。特に、強制的な通気による放熱を図る場合には、強制通気が当たり易い方向および配置でスペーサーの形状や放熱路Ｈの配置構造を適宜に変更することが好ましい。
【００４８】
（ｃ）    図１〜６の実施形態では、隣接する単電池Ｂの直線状リブ２１、２１が先端で突き合わされているが、直線状リブ２１の取付位置をずらせておけば、一方の単電池Ｂの直線状リブ２１が他方の厚肉部３０の外面に当接するように組み合わせることもできる。
【００４９】
【実施例】
以下に、本発明の具体的な実施例を示すが、本発明は下記実施例に限定されない。
−実施例１−
水酸化ニッケル粉末を主とする活物質混合物を発泡状ニッケル多孔体に充填し、所定の寸法に圧延、切断して極板１枚当たりの容量が１０Ａｈのニッケル正極を作製した。また、ＭｍＮｉ３．６  Ｃｏ０．７  Ｍｎ０．４  Ａｌ０．４  （Ｍｍ：ミッシュメタル）の組成の水素吸蔵合金粉末を結着剤とともにパンチングメタルに塗着し、所定の寸法に圧延・切断して、極板１枚当たりの容量が１３Ａｈの水素吸蔵合金負極を作製した。これら正・負極板をそれぞれ袋状のセパレータで包み、正極板１０枚と負極板１１枚を交互に組み合わせて電極群を構成し、正・負極板にはそれぞれリード片を接続した端子を結合して第１実施形態の電槽に挿入し、アルカリ電解液を１８０ｃｍ３  注液して上記のような単電池Ｂを作製した。
【００５０】
実施例１の蓄電池Ｂは、第１実施形態の蓄電池Ｂにおいて、各寸法を次のとおりとなるように作ったものである。容器１２は、高さ１７３ｍｍ、長さ１１６ｍｍ、幅３６ｍｍであり；側壁１８の厚肉部３０の厚み・幅がそれぞれ３．４ｍｍ・７．５ｍｍ、側壁１８の薄肉部１８０の厚み２ｍｍであり；側壁１９の厚肉部３０の厚み・幅がそれぞれ３．４ｍｍ・３６ｍｍであり；底壁２０の厚肉部１３０の厚み・幅がそれぞれ３．４ｍｍ・３６ｍｍであり；６本の直線状リブ２１の幅・間隔・高さ・長さがそれぞれ４ｍｍ・１１ｍｍ・１．９ｍｍ（薄肉部１８０底面からの高さ。厚肉部３０表面とリブ２１の上面との差は０．５ｍｍ））・１４０ｍｍである。
【００５１】
すなわち、側壁１８では、薄肉部１８０の面積〔上下の傾斜面１８１と左右の厚肉部３０とに囲まれた部分の面積（１４０ｍｍ×１０１ｍｍ）−リブ２１の面積（６か所×４ｍｍ×１４０ｍｍ）〕が１０７８０ｍｍ２  、側壁１８の面積（１１６ｍｍ×容器１２の高さ１５１ｍｍ）が１７５１６ｍｍ２  である。
−実施例２−
実施例２の蓄電池Ｂは、実施例１の蓄電池Ｂにおいて、直線状リブ２１の数を１０本とし、幅・間隔をそれぞれ２．４ｍｍ・３．４５ｍｍとしたこと以外は同じである。なお、側壁１８の薄肉部１８０の面積〔１４０ｍｍ×１０１ｍｍ−リブ２１の面積（１０か所×２．４ｍｍ×１４０ｍｍ）〕は、１０７８０ｍｍ２  である。
【００５２】
−実施例３−
実施例３の蓄電池Ｂは、実施例１の蓄電池Ｂにおいて、直線状リブ２１の数を１４本とし、幅・間隔をそれぞれ１．７ｍｍ・３．４５ｍｍとしたこと以外は同じである。なお、側壁１８の薄肉部１８０の面積〔１４０ｍｍ×１０１ｍｍ−リブ２１の面積（１４か所×１．７ｍｍ×１４０ｍｍ）〕は、１０８０８ｍｍ２  である。
【００５３】
実施例１〜３の単電池Ｂを１０Ａの電流で１５時間充電し、２０Ａの電流で１．０Ｖまで放電する初充放電を行った。この充放電により、電極群は膨張し、容器１２の側壁１８内面に密接する状態となった。実施例１〜３の単電池Ｂは、正極によって容量が規制され、１００Ａｈの電池容量を有する。
−実施例４−
実施例１の単電池Ｂを１０個用いて図４および５のような積層型電池を作製した。なお、エンドプレート３３はアルミニウム製であった。
【００５４】
−実施例５−
実施例１の単電池Ｂを実施例２の単電池Ｂにかえたこと以外は実施例４と同様にして積層型電池を作製した。
−実施例６−
実施例１の単電池Ｂを実施例３の単電池Ｂにかえたこと以外は実施例４と同様にして積層型電池を作製した。
【００５５】
放電容量試験は、積層型電池を１０Ａの電流で１２時間充電後、１時間放置し、２０Ａの電流で積層型電池の電圧が５Ｖに低下するまで放電させて行った。積層型電池の放電容量は、電池電圧が１０Ｖに低下するまでの放電時間を用いて計算した。また、単電池Ｂの放電容量は１Ｖまでの放電時間を用いて計算した。充電時には、積層型電池の単電池Ｂ間の放熱路Ｈ、側面およびエンドプレート表面のそれぞれに、電池の下部からファンにより送風を行った。ファンの能力は、放熱路Ｈを通過する空気の風速が平均１．０ｍ／ｓとなるように調整した。環境温度は２０℃とした。
【００５６】
サイクル寿命試験は、放電容量試験の充放電条件と同じ条件を繰り返すことにより行った。積層型電池の積層方向の初期寸法（エンドプレート３３を除く）を３９０ｍｍとした。寿命試験の結果と、試験終了までの積層型電池の積層方向の最大変形量の結果を表１に示す。
【００５７】
【表１】
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【００５８】
表１から明らかなように、積層型電池１は変形が大きく、放熱性が悪い。また、サイクル寿命が短く、放電容量およびエネルギー密度が低い。一方、積層型電池２および３は変形が抑制され、放電容量、サイクル寿命およびエネルギー密度ともに良好であった。
以上の結果から、スペーサーが直線状リブである場合には、リブ数が１０〜１４枚であることが望ましい。
【００５９】
【発明の効果】
本発明に係る蓄電池用電槽および蓄電池は、電槽の壁面が、壁面の周の三辺に比較的厚い厚肉部を有し、しかも、薄肉部とされている領域と隣合う壁面が、少なくとも前記領域側の辺に比較的厚い厚肉部を有するか、あるいは、電槽の壁面が、少なくとも壁面の周の四辺に比較的厚い厚肉部を有し、前記厚肉部で囲まれた領域を比較的薄い薄肉部としていることで、従来の蓄電池に比べて放熱性が格段に向上するとともに従来のものと同じかまたは同等の強度を保持することができる。その結果、蓄電池の性能向上、寿命の延長に大きく貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態を表す蓄電池の一部切欠斜視図
【図２】同実施形態の電槽容器の上方斜視図
【図３】同実施形態の電槽容器の下方斜視図
【図４】第２実施形態を表す積層型蓄電池の斜視図
【図５】前図の要部を拡大して一部を断面で表す側面図
【図６】前図の水平方向断面を表す要部拡大断面図
【図７】第３実施形態を表す電槽部分の断面図
【図８】前図の電槽部分の正面部分図
【図９】第４実施形態を表す電槽部分の断面図
【図１０】第５実施形態を表す電槽部分の正面部分図
【図１１】第６実施形態を表す電槽部分の正面図
【図１２】第７実施形態を表す電槽部分の正面図
【図１３】第８実施形態を表す電槽部分の正面図
【符号の説明】
１０    電槽
１２    容器
１３    蓋
１８、１９  側壁
２０    底壁
３０    厚肉部
１８０  薄肉部
２１    直線状リブ
２１２  突起
２１０  格子状リブ
２１３  突起
２１４  突起
Ｂ      単電池
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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