(57)【要約】【課題】予期せぬ酸霧やガスの電池外への漏出を抑制し、信頼性の高い排気構造を有した鉛蓄電池及びその製造方法を提供する。【解決手段】鉛蓄電池の中蓋３に、極板群より発生するガスをセル室２ａから中蓋３に形成した凹部４に導出する第１のガス排出経路Ａを形成して、中蓋３の上面に、凹部４を覆うように上蓋７を載せて、レーザ光８ａを上蓋７に照射することによって上蓋７と中蓋３とを溶着する際に、溶着による接合部分１０が帯状に連続して閉じた図形を描き、凹部４と上蓋７とによって排気室１１を形成して、凹部４に設けられた第１の開口部６ａと中蓋３の外表面に設けられた第２の開口部６ｂとを連通させる貫通孔５を第２のガス排出経路Ｂとして、第１のガス排出経路Ａと第２のガス排出経路Ｂとを排気室１１を介して連通させている。
2010035407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
極板群と電解液とを収納するセル室を有し上側が開口している電槽と、該電槽の開口している部分を覆う中蓋と、該中蓋の上面に設けられた凹部を覆う上蓋とを備え、前記中蓋の上面と前記上蓋とは熱可塑性樹脂からなる鉛蓄電池の製造方法であって、
前記電槽の開口している部分を覆うように前記中蓋を該電槽に載せて、該電槽と該中蓋とを固定する工程と、
前記中蓋に、前記極板群より発生するガスを前記セル室から前記凹部に導出するとともに前記電解液の溢液を抑止する第１のガス排出経路を形成する工程Ｘと、
前記中蓋の上面に、前記凹部を覆うように前記上蓋を載せて、レーザ光を前記上蓋に照射することによって該上蓋と前記中蓋とを溶着する工程Ｙと
を含み、
前記工程Ｙでは、
溶着による接合部分が帯状に連続して閉じた図形を描いて、前記凹部と前記上蓋とによって排気室という空間を形成して、
前記凹部に設けられた第１の開口部と前記中蓋の外表面に設けられた第２の開口部とを連通させる該中蓋に設けられた貫通孔を第２のガス排出経路として、前記第１のガス排出経路と前記第２のガス排出経路とを前記排気室を介して連通させている、鉛蓄電池の製造方法。
【請求項２】
前記第１の開口部及び前記第２の開口部は複数形成されていて、該第１の開口部及び該第２の開口部を連通させている前記第２のガス排出経路も複数形成されているとともにそれぞれは前記中蓋内部において互いに非連通であり、
前記排気室は、前記凹部の一部と前記上蓋とによって形成されており、
前記工程Ｙでは、少なくとも一つの前記第１の開口部が前記排気室内に開口するとともに少なくとも一つの別の前記第１の開口部が前記排気室外に開口するように、前記レーザ光の照射経路を設定することを特徴とする請求項１に記載の鉛蓄電池の製造方法。
【請求項３】
前記工程Ｘは、前記中蓋の前記上面に設けられている液口に前記第１のガス排出経路を有した液口栓を装着する工程である、請求項１または２に記載の鉛蓄電池の製造方法。
【請求項４】
前記第１のガス排出経路内には、前記セル室の内圧が所定値以上であるときに開弁して前記第１のガス排出経路を開き、所定値未満であるときに閉弁して前記第１のガス排出経路を閉じる制御弁が配置されている、請求項１から３のいずれか一つに記載の鉛蓄電池の製造方法。
【請求項５】
極板群と電解液とを収納するセル室を有し上側が開口している電槽と、該電槽の開口している部分を覆う中蓋と、該中蓋の上面に設けられた凹部を覆う上蓋とを備えた鉛蓄電池であって、
前記上蓋は、前記中蓋の上面に、接合部分が帯状に連続して閉じた図形を描くように接合されて、前記中蓋の前記凹部の一部とともに排気室という空間を形成しており、
前記中蓋には、前記極板群より発生するガスを前記セル室から前記排気室に導出する第１のガス排出経路が形成されているとともに、前記凹部と外部とを連通させる、第２の排出経路である複数の貫通孔が設けられており、
前記第２の排出経路のうち、少なくとも一つが前記排気室に繋がっていて、少なくとも別の一つが前記排気室外の前記凹部に繋がっており、
複数の前記第２の排出経路のそれぞれは前記中蓋内部において互いに非連通であるとともに、前記凹部側及び前記外部側への開口部はそれぞれ別個に形成されている、鉛蓄電池。
【請求項６】
前記中蓋の上面に液口が設けられ、前記液口に第前記１のガス排出経路を有した液口栓が装着されている、請求項５に記載の鉛蓄電池。
【請求項７】
前記第１のガス排出経路内には、前記セル室の内圧が所定値以上であるときに開弁して前記第１のガス排出経路を開き、所定値未満であるときに閉弁して前記第１のガス排出経路を閉じる制御弁を配置している、請求項５または６に記載の鉛蓄電池。
【請求項８】
前記中蓋の上面と前記上蓋とは熱可塑性樹脂からなり、前記接合部分はレーザー光によって溶着された部分である、請求項５から７のいずれか一つに記載の鉛蓄電池。
【請求項９】
前記上蓋は、
前記中蓋の上面と対向する面に前記接合部分に対応する帯状で閉じた図形を描いている凸部を有しており、
前記中蓋の上面に載置されて前記排気室を形成する状態から、前記中蓋の上面に平行に１８０度回転させて載置された際に、前記排気室とは異なる排気室を形成し、
前記凸部は、前記排気室に繋がっていた前記第２の排出経路の少なくとも一つが前記異なる排気室外に繋がるとともに、前記排気室外に繋がっていた前記第２の排出経路の少なくとも別の一つが前記異なる排気室に繋がる構成を有している、請求項５から８のいずれか一つに記載の鉛蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉛蓄電池の製造方法および鉛蓄電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用の始動用鉛蓄電池は、その動作原理上、充電時、あるいは放置時において、正極からは酸素ガス、負極からは水素ガスが発生する。制御弁式鉛蓄電池のように、正極で発生する酸素ガスを負極で吸収することによって、負極での水素ガス発生を抑制するものも存在するが、このような制御弁式鉛蓄電池においても、例えば、車両側の充電装置が故障した場合、あるいは、高温雰囲気下で使用された場合には、過充電となり制御弁から酸素ガスや水素ガスが鉛蓄電池の外部に排出される。また、酸素ガス・水素ガスの排出時に電池内部の希硫酸電解液が霧状（酸霧）となって、極微量、電池外に放出される場合もある。【０００３】
このような車両用の鉛蓄電池をエンジンルーム内に設置する場合、鉛蓄電池よりエンジンルーム内に放出された酸素ガス・水素ガスは、比較的速やかに大気中に拡散するため、水素ガスに引火するというリスクは殆どないといってよい。また、酸霧についても、車両の乗員や歩行者が吸引して健康被害を及ぼしたり、エンジンルーム内を腐食させるといった人的、物的被害が発生するリスクは殆どないといってよい程度の低濃度あるいは濃度が０のものである。【０００４】
一方、近年、エンジンとモータを動力源とした、所謂ハイブリッド車両の普及が進んでいる。ハイブリッド車両では、モータの電源として、Ｎｉ−ＭＨ電池や、Ｌｉ２次電池が使用されているものの、車両の補機用の電池として、依然として鉛蓄電池が使用されている。【０００５】
ハイブリッド車両は、通常の車両と異なり、この補機用の鉛蓄電池を車室内、例えばシート下に配置したり、あるいはトランクルーム内に設置する。このような鉛蓄電池の設置位置の変更によって、従来、殆ど問題とならなかった、鉛蓄電池から排出される酸素ガス・水素ガスや極微量の酸霧を捕集し、車室外に排出する必要が生じてきた。【０００６】
例えば、特許文献１には、セルから排出するガスを一括排気する方式であって、電池の蓋側面に排気口を設け、この排気口に排気パイプの一端を接続し、排気パイプの他の一端を車内あるいはトランクルーム内から車室外に導出する構造が示されている。【０００７】
特許文献１で示された電池では、各セルから排出されるガスを一括排気とするために、蓋体（中蓋に相当）に設けた凹部にキャップ部（上蓋に相当）をかぶせており、蓋体とキャップ部との接合部の気密性を確保することが必要である。この部分の気密性が確保されない場合、キャップ部と凹部の隙間からガスや酸霧が漏出するため、これらのガスや酸霧が車室内やトランク内に滞留する。これらの現象は、安全上あるいは衛生上好ましくないことは明らかである。【０００８】
ハイブリッド車両の補機用として使用される鉛蓄電池は小型にすることが要求され、このような場合には特許文献１に記載されているように、中蓋と上蓋との接合は超音波溶着が用いられる。なぜならば、小型の鉛蓄電池においては上蓋は厚み１〜２ｍｍ程度の薄板であるがために、通常の熱板を用いた熱溶着では、上蓋全体が熱によって変形する可能性があるためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−４５３８０号公報
【特許文献２】特開平１０−２２８８９２号公報
【特許文献３】特開２００７−２５８０４４号公報
【特許文献４】特開２００８−１４６８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、超音波を用いた溶着では、長期間に亘って気密を十分に保持することは困難であるという課題を有していることが判明した。【００１１】
さらに、一括排気口を有しこの一括排気口にパイプを接続して、外部にガスや酸霧を排出する構成の電池の場合、車両の仕様毎に一括排気口の適切な形成位置が異なるため、電池の品種が多くなるというもう一つの課題を有していた。この点に関して、当初から一括排気口を複数設けておき、使用しない一括排気口に栓をするという方式も考えられるが、栓を別部品として製造し装着する必要があり、生産性向上の観点で好ましいものではなかった。また、栓を装着する一括排気口を取り違えて、異なる一括排気口に栓を装着してしまうという作業ミスの可能性を有していた。【００１２】
さらには、電池を車両に搭載した後、車両の使用者や点検者等が、一括排気口に装着された栓を誤って取り外してしまったり、車両の振動によって栓が一括排気口から脱落したり、脱落しないまでも栓と一括排気口との密閉性が損なわれ、栓と一括排気口との隙間から、酸霧や酸素ガス・水素ガスが車室やトランク内に放出されるという危険性を有していた。【００１３】
上記の点に鑑み、本発明は、予期せぬ酸霧やガスの電池外への漏出を抑制し、信頼性の高い排気構造を有した鉛蓄電池及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記した課題を解決するために、本発明の鉛蓄電池の製造方法は、極板群と電解液とを収納するセル室を有し上側が開口している電槽と、該電槽の開口している部分を覆う中蓋と、該中蓋の上面に設けられた凹部を覆う上蓋とを備え、前記中蓋の上面と前記上蓋とは熱可塑性樹脂からなる鉛蓄電池の製造方法であって、前記電槽の開口している部分を覆うように前記中蓋を該電槽に載せて、該電槽と該中蓋とを固定する工程と、前記中蓋に、前記極板群より発生するガスを前記セル室から前記凹部に導出するとともに前記電解液の溢液を抑止する第１のガス排出経路を形成する工程Ｘと、前記中蓋の上面に、前記凹部を覆うように前記上蓋を載せて、レーザ光を前記上蓋に照射することによって該上蓋と前記中蓋とを溶着する工程Ｙとを含み、前記工程Ｙでは、溶着による接合部分が帯状に連続して閉じた図形を描いて、前記凹部と前記上蓋とによって排気室という空間を形成して、前記凹部に設けられた第１の開口部と前記中蓋の外表面に設けられた第２の開口部とを連通させる該中蓋に設けられた貫通孔を第２のガス排出経路として、前記第１のガス排出経路と前記第２のガス排出経路とを前記排気室を介して連通させている構成とした。【００１５】
また、前記第１の開口部及び前記第２の開口部は複数形成されていて、該第１の開口部及び該第２の開口部を連通させている前記第２のガス排出経路も複数形成されているとともにそれぞれは前記中蓋内部において互いに非連通であり、前記排気室は、前記凹部の一部と前記上蓋とによって形成されており、前記工程Ｙでは、少なくとも一つの前記第１の開口部が前記排気室内に開口するとともに少なくとも一つの別の前記第１の開口部が前記排気室外に開口するように、前記レーザ光の照射経路を設定する構成としてもよい。【００１６】
また、前記工程Ｘは、前記中蓋の前記上面に設けられている液口に前記第１のガス排出経路を有した液口栓を装着する工程としてもよい。【００１７】
また、前記第１のガス排出経路内には、前記セル室の内圧が所定値以上であるときに開弁して前記第１のガス排出経路を開き、所定値未満であるときに閉弁して前記第１のガス排出経路を閉じる制御弁が配置されていてもよい。【００１８】
本発明の鉛蓄電池は、極板群と電解液とを収納するセル室を有し上側が開口している電槽と、該電槽の開口している部分を覆う中蓋と、該中蓋の上面に設けられた凹部を覆う上蓋とを備えた鉛蓄電池であって、前記上蓋は、前記中蓋の上面に、接合部分が帯状に連続して閉じた図形を描くように接合されて、前記中蓋の前記凹部の一部とともに排気室という空間を形成しており、前記中蓋には、前記極板群より発生するガスを前記セル室から前記排気室に導出する第１のガス排出経路が形成されているとともに、前記凹部と外部とを連通させる、第２の排出経路である複数の貫通孔が設けられており、前記第２の排出経路のうち、少なくとも一つが前記排気室に繋がっていて、少なくとも別の一つが前記排気室外の前記凹部に繋がっており、複数の前記第２の排出経路のそれぞれは前記中蓋内部において互いに非連通であるとともに、前記凹部側及び前記外部側への開口部はそれぞれ別個に形成されている構成を有している。【００１９】
前記中蓋の上面に液口が設けられ、前記液口に第前記１のガス排出経路を有した液口栓が装着されていてもよい。【００２０】
また、前記第１のガス排出経路内には、前記セル室の内圧が所定値以上であるときに開弁して前記第１のガス排出経路を開き、所定値未満であるときに閉弁して前記第１のガス排出経路を閉じる制御弁を配置していてもよい。【００２１】
そして、前記中蓋の上面と前記上蓋とは熱可塑性樹脂からなり、前記接合部分はレーザー光によって溶着された部分であってもよい。【００２２】
本発明の上蓋は、上記の鉛蓄電池に用いる上蓋であって、前記中蓋の上面と対向する面に前記接合部分に対応する帯状で閉じた図形を描いている凸部を有しており、前記中蓋の上面に載置されて前記排気室を形成する状態から、前記中蓋の上面に平行に１８０度回転させて載置された際に、前記排気室とは異なる排気室を形成し、前記凸部は、前記排気室に繋がっていた前記第２の排出経路の少なくとも一つが前記異なる排気室外に繋がるとともに、前記排気室外に繋がっていた前記第２の排出経路の少なくとも別の一つが前記異なる排気室に繋がる構成を有している。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の製造方法によれば、酸霧やガスの電池外への漏出を抑制でき、信頼性がきわめて優れた一括排気方式の鉛蓄電池を、生産性を損なうことなく製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施の形態による鉛蓄電池の組立途中の状態を示す外観図である
【図２】液口栓を示す断面模式図である。
【図３】別の液口栓を示す断面模式図である。
【図４】凹部に上蓋を載置した状態を示す断面模式図である。
【図５】凹部に上蓋を接合する工程を示す模式図である。
【図６】電池、レーザー光源および掃引装置の一例を示す図である。
【図７】第１の実施形態に係る鉛蓄電池の天面を示す図である。
【図８】第２の実施形態による鉛蓄電池の組立途中の状態を示す外観図である。
【図９】第２の実施形態による鉛蓄電池の組立途中の状態の断面を示す模式図である。
【図１０】第２の実施形態による鉛蓄電池の天面を示す図である。
【図１１】第２の実施形態による他の鉛蓄電池の天面を示す図である。
【図１２】第２の実施形態による鉛蓄電池の要部断面を示す図である。
【図１３】第２の実施形態による他の鉛蓄電池の要部断面を示す図である。
【図１４】上蓋を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明において接合とは、二つのものを付着させてつなぎ合わせる（固定する）ことを意味し、接合の下位概念として接着、溶着などがある。液口とはセル室の内部に電解液を注入するための開口である。 また中蓋の外表面とは、中蓋の表面のうち鉛蓄電池が完成した状態において電池の外部側に露出している部分のことである。
【００２６】
実施の形態を説明する前に、ハイブリッド車等の車室内に置くという新たな鉛蓄電池についての検討した結果を説明する。中蓋と上蓋とを超音波で熱溶着する構造の鉛蓄電池は従来の車室外に置く電池であり、このような鉛蓄電池では中蓋と上蓋との間の気密性は必要とされず、むしろ、溶着しろとなるダイレクター（超音波溶着用の突起）を上蓋に不連続に形成することによって、ダイレクター間に形成した隙間を利用し、セル室内のガスを電池外に排出する構成を採用することが一般的であり、そもそも、一括排気構造とすることを主眼としたものではない。
【００２７】
そして、超音波溶着自体が、その原理上、ダイレクターの寸法をより大きくすることによって、上蓋と中蓋との溶着面積を、長期間にわたって気密を十分に確保できる程度にまで確保することは困難である。即ち、接合部を帯状にして気密性を確保しようとしても、接合部の幅を気密性の確保の点で１ｍｍを超える幅としようとしたとき、超音波のエネルギーが大きくなり過ぎ、上蓋が破損してしまうのである。そのため、気密性を長期間にわたって確保し難いという点において、上蓋と中蓋とを接合する際、超音波溶着を、一括排気タイプの鉛蓄電池へ適用することは極めて困難であることが判明した。接合部の幅が１ｍｍ未満であると数年単位の長期間では気密性を確保することが非常に難しいからであり、このことを本願発明者らが見出した。
【００２８】
また、接着剤によって、上蓋と中蓋とを接合する手法も考えられるが、小型の鉛蓄電池では製造上、接着剤の量がばらついた場合、種々の問題が発生する。例えば、接着剤量が所定量よりも少ない場合、上蓋と中蓋とを接合すべき部分に接着剤が行き渡らず、上蓋と中蓋との間の気密漏れが発生する。また、反対に、接着剤量が何らかの要因により所定量よりも多い場合には、接着剤の溢れが発生し、電池の外観を損ねたり、あるいは溢れた接着剤が制御弁を固着させたり、あるいはガスの排気孔を閉塞してしまうといった問題がある。このような場合、セル室は完全に密閉されるため、電池内圧が異常に上昇し、最終的には電槽や中蓋の破損にいたるといった危険性を孕んでいる。
【００２９】
ただし、例えば電池容量が２００Ａｈ〜８０００Ａｈといった大型の鉛蓄電池、あるいはこれらを下回る電池容量である鉛蓄電池であっても、蓋上の面積を大きく確保できる電池では接着しろを大きくとることができる。結果としてこれらの鉛蓄電池を製造する際に許容される接着剤量のばらつきは、相対的に小型の鉛蓄電池、あるいは蓋上の面積の関係により設計的に接着しろを大きく確保できない鉛蓄電池の接着剤量の許容ばらつきに比較してはるかに大きい。一般的に普及している接着剤吐出機を使用した際の接着剤量のばらつきの上限を想定して接着剤の量を多めにしても、このような大型の鉛蓄電池では上蓋の外側やガス排気孔等にまで接着剤があふれることはない。また、一般的に普及している接着剤吐出機を使用した際の接着剤量のばらつきの下限を想定して接着剤量を少なめにしても、気密性を十分確保することができる。
【００３０】
これらの点を考慮に入れて本願発明者らは様々な検討を行って、本願発明を想到するに至った。
【００３１】
以下、本発明の実施形態による鉛蓄電池について図面を参照してその構成および製造方法を説明する。
【００３２】
（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る鉛蓄電池を図１における電池１と呼び、以下にその構成と、その製造方法について説明する。
【００３３】
図１は、本実施形態の電池１の組立途中における状態を示す図である。
【００３４】
本実施形態の電池１は、正極板、負極板およびセパレータを備えた極板群（それぞれ図示せず）を、電槽２に設けたセル室に収納し、中蓋３で電槽２を閉じた構成を有する。電槽２は上方が開口した箱型直方体であり、電池１を製造する際には、この開口部分から極板群を電槽２内のセル室に収納する工程（極板群収納工程）からスタートし、隣接するセル室に収納された極板群間を接続するセル間接続工程を経て、中蓋３で開口部分を塞ぎ、電槽２と中蓋３とを固定する工程（中蓋固定工程）と、極板群から導出される極柱と電池端子とを溶接する端子溶接工程が行われる。それから中蓋３に設けた注液口から希硫酸電解液を注液し、端子間に通電して鉛蓄電池を充電し、必要に応じて充電終了後の電解液面の高さ及び電解液柱の硫酸濃度を調整した後、後述の液口栓を中蓋３の注液口に装着する液口栓装着工程（工程Ｘ）を経て図１に示す状態となる。
【００３５】
なお、電池１を１２Ｖ電池として構成する場合は、周知の如く、電槽２内を隔壁により６個のセル室に区画する点、また、中蓋３にインサート成型された端子ブッシングに両端のセル室に収納された極板群から導出した極柱（図示せず）を挿通し、端子ブッシングと極柱先端とを溶接することにより、中蓋３に電池端子２０，２０′を形成する点は、公知の始動用鉛蓄電池の構成と何ら変わるところはなく、本実施形態を特徴付けるものではない。したがって、例えば、セル室の数、端子２０，２０′の形成方法、あるいは端子２０，２０′と中蓋３との封口方法、電槽に電解液を注液するタイミング（電解液を注液後に中蓋を装着するか、あるいは中蓋装着後に電解液を注液するかの順序）等は、電池の製造業者が適宜選択する設計事項である。
【００３６】
本実施形態では、中蓋３の上面に凹部４が形成されている。凹部４の底面４ａに、セル室内に収納された正極板および負極板より発生する酸素ガスや水素ガスを排出するための、第１の排気口２１を設ける。なお、第１の排気口２１は上記のガスを排出するためのものであるので、直径１．５φ程度のものでよい。したがって、セル室の内部に電解液を注液する場合は、この第１の排気口２１に注液ノズルを挿通し注液ノズル先端より所定量の希硫酸電解液を注液すればよい。
【００３７】
なお、注液口として用いる第１の排気口２１の口径をより大きくすることは、注液時間を短縮化する上で好ましいが、例えば電池１が液式の電池である場合、第１の排気口２１の口径をより大きくするとセル室内に収納された電解液の溢液が発生しやすくなる。従って、より好ましい形態として、図１に示したように、第１の排気口２１より口径が大である複数の注液口（液口）４ｂを各セル室に対応させて凹部底面４ａに形成し、この注液口４ｂに、第１の排気口２１を形成した液口栓３０を装着すればよい。なお、液口栓３０はセル室内のガスを排気する機能を有しているものであればよく、例えば、特許文献２に記載された鉛蓄電池用液口栓等、公知の液口栓を用いることができる。
【００３８】
また、第１の排気口２１は、常時、セル室内と連通している必要はなく、セル室に酸素ガス・水素ガスが発生してセル室の内圧が上昇することによって、滞留した酸素ガス・水素ガスをセル室外に排出する必要が生じた際に開口する構造を有していてもよい。したがって、液口栓３０に替えて、例えば、本願発明者らが本発明をなす以前に日本国において特許出願を行い、その後公開された特許文献３に開示され、図２に示したセル室の内圧に応じて開閉する制御弁３１を内部に有した液口栓３０ａを用いてもよい。さらに、液口栓３０に替えて、同様に本願発明者らが本発明をなす以前に日本国において特許出願を行い、その後公開された特許文献４に開示され、図３に示したガス排出経路の一部を覆う覆体３２を設けた構成の液口栓３０ｂを用いてもよい。
【００３９】
なお、液口栓３０，３０ａ，３０ｂともに、それらの内部に、電解液飛沫が、第１の排気口から容易に漏出しないよう、公知の防沫体３３を配置することが可能である。また、液口栓３０，３０ａ，３０ｂともに、それらの内部に、アルミナ、ＰＰホモポリマー、ＰＥホモポリマー、あるいは、ＰＰ−ＰＥコポリマー等の粒体を焼結して得た、多孔質材のフィルター（図示せず）を配置することができる。このようなフィルターは、減液抑制効果、溢液抑制効果と、フレームアレスターとしての機能を発揮するため必要に応じて用いればよいことは言うまでもない。そしてこれらの液口栓３０，３０ａ，３０ｂが第１のガス排出経路を提供することとなる。このような第１のガス排出経路は第１の排気口２１が注液口４ｂの直径よりもずっと小さいので電解液の溢液を抑止している。
【００４０】
なお、このような、弁を内蔵した液口栓３０ａを用いる場合、特許文献３においては液式の鉛蓄電池を想定したものであるが、電池１を、電解液をマットセパレータに含浸保持させた、制御弁式の鉛蓄電池としてもよい。
【００４１】
本実施形態の電池１を制御弁式のものにする場合、第１の排気口２１にゴム等の弾性を有した板状弁体（図示せず）を当接した構成とし、第１の排気口２１と板状弁体とで、セル室の内圧に応じて開閉する制御弁構造を適用してもよい。また、第１の排気口を筒状の排気口とし、これにキャップ弁を装着することで、セル室の内圧に応じて開閉する制御弁構造を構成してもよい。
【００４２】
電池１では、中蓋３の上面に上蓋７を後述する手法によって接合する。図４は、中蓋３の上面に上蓋７を載置して凹部４を覆った状態を示す断面図である。この状態では、中蓋３の上面と上蓋７とは接合されていない。
【００４３】
ここで、本実施形態に用いる中蓋３の構成を説明する。なお、図４では、中蓋３に設けた凹部４の底面４ａに、注液口４ｂを各セル室２ａに対応して一つずつ形成し、この注液口４ｂに第１の排気口２１を形成した液口栓３０が装着された例を示している。図４によれば、第１の排気口２１とセル室２ａ間には、セル室２ａ内に滞留したガスを電池１外に排出するための第１のガス排出経路Ａが形成される。なお、図４では、図の煩雑さを避けるため、端子２０，２０′を省略している。
【００４４】
また、中蓋３には、凹部４と中蓋３の外表面（側面側）とを連通させる貫通孔５が形成されている。貫通孔５の凹部４側の開口を第１の開口部６ａとし、貫通孔５の中蓋３の外表面側の開口を第２の開口部６ｂとする。
【００４５】
貫通孔５は、第１のガス排出経路Ａを経由して第１の排気口２１より排出されたガスを電池１外へ放出するための第２のガス排出経路Ｂとして作用する。したがって、当然のことながら、第２の開口部６ｂは凹部４を除く、中蓋３の外表面に形成すべきことは自明であり、図１および図４に示した例では、中蓋３の外側の側面に形成した例を示している。
【００４６】
第２の開口部６ｂには、必要に応じて、排出されたガスを電池１の設置場所、例えば、車室内やトランク内から大気中に放出できる位置に導出するための排気パイプ（図示せず）を装着するため排気パイプ装着構造を設けることは、一括排気構造の鉛蓄電池においては自明であり、本実施形態を特徴付けるものではない。なお、排気パイプ装着構造の例として、図１に示したように、第２の開口部６ｂにノズル６ｃや、ノズル６ｃと排気パイプとを着実に固定装着するための係止手段を設けることが好ましい。なお、図１および図４では、係止手段としてノズル６ｃの内周壁に溝６ｄを形成した例を示したが、このような場合、排気パイプ側にこの溝６ｄに係止嵌合する環状突起（図示せず）を設ければよい。なお、このような第２の開口部６ｂと排気パイプとを装着するための構造は、あくまでも一例であって、他の公知の構造を適用することができることは自明である。
【００４７】
次に、上蓋７と中蓋３の上面との接合方法について図５を参照して説明する。本実施形態の電池１に用いる凹部４を有した中蓋３と上蓋７とは、ポリプロピレン樹脂等の熱溶着が可能な、熱可塑性樹脂で構成されている。したがって、中蓋３の上面の一部である凹部４の底面４ａも、中蓋３と同様、熱可塑性樹脂で構成されている。なお、図５では、図の煩雑さを避けるため、端子２０，２０′を省略している。
【００４８】
さらに、本実施形態では、上蓋７と凹部４とを接合する際に、レーザー光８ａを照射して熱溶着している。よって、上蓋７を構成する熱可塑性樹脂として、この熱溶着に用いるレーザー光８ａが透過しやすい光透過性を有するものを用いている。そして、上蓋７を透過したレーザー光８ａによって凹部４の表面を溶融させ、上蓋７と凹部４とを熱溶着して接合部（接合部分）１０を形成する。したがって、このレーザー光８ａの波長における上蓋７の光透過率を、凹部４と上蓋７との接合面となる凹部４の表面、例えば、底面４ａの光透過率よりも高いものとすることが好ましい。例えば、上蓋７の光透過率を、後述する９４０ｎｍの波長を有するレーザー光８ａにおいて２０％とした場合、底面４ａの９４０ｎｍにおけるレーザー光８ａの光透過率を０％とすることが好ましい。なお、底面４ａは中蓋３の上面の一部であるため、底面４ａと中蓋３の当該レーザー光８ａの光透過率は、上蓋７のそれよりも低い。
【００４９】
上蓋７と凹部４の底面４ａとをレーザー光８ａによって溶着するために、図６に示したように、レーザー光源８より所定の波長および出力のレーザー光８ａ、例えば、上記したような波長９４０ｎｍのレーザー光８ａを出力させて上蓋７および中蓋３に照射しながら、レーザー光源８を掃引装置９を用いて上蓋７の周縁部に沿って掃引する。レーザー光源８を掃引した部分では、レーザー光８ａは上蓋７を透過するものの、中蓋３は透過しない、もしくは上蓋７よりも透過しにくいため、中蓋３での発熱量が上蓋７での発熱量よりも大となる結果、中蓋の上面、例えば凹部４の底面４ａにおいて、上蓋７と中蓋３とが熱溶着され、接合部が形成される。なお、上蓋７と凹部４とをより強固に熱溶着するためには、中蓋３を黒色の、レーザー光を透過しない材質の熱可塑性樹脂により形成し、上蓋７を、レーザー光を透過する材質の熱可塑性樹脂によって形成すればよい。
【００５０】
なお、レーザー光の透過性は、上蓋７および中蓋３を構成するそれぞれの材質や上蓋７や中蓋３の厚みに依存する。したがって、上蓋７および中蓋３を構成する熱可塑性樹脂のレーザー光透過率は、熱可塑性樹脂中に添加するシリカやタルク等のフィラーの種類およびその含有率や、熱可塑性樹脂に添加する顔料の種類およびその含有量によって、調整可能である。
【００５１】
なお、上蓋７のレーザー光の透過率が低すぎる、あるいは全く透過しないと、上蓋７の外表面で発熱し、上蓋７の外表面および／もしくは内部を溶融してしまうため、上蓋７と凹部４との熱溶着が不可能となってしまう。したがって、このような現象が生じない程度に上蓋７のレーザー光の透過率を設定することが必要であることは言うまでもない。
【００５２】
また、中蓋３でのレーザー光の透過率は０としてもよいが、必ずしも０である必要はなく、中蓋３上面において上蓋７を熱溶着するに十分な発熱量を発生させる程度の透過率であればよい。したがって、レーザー光で溶着するのに適切な光透過率を有した上蓋７の材質や肉厚、および中蓋３の材質を選択すればよいが、少なくとも、上蓋７のレーザー光の光透過率を、中蓋３のレーザー光の光透過率よりも大とする必要がある。
【００５３】
図７は、上蓋７の周縁部に上蓋７の上方からレーザー光８ａを照射しながら掃引することによって、接合部１０を形成した状態を示す図である。なお、接合部１０は上蓋７によって覆われているため、便宜上、斜線および破線によって帯状に示している。なお、同時に、液口栓３０、第１の排気口２１、第１の開口部６ａ、第２の開口部６ｂおよび貫通孔５は、上蓋７および／もしくは蓋３によって隠れるため、破線で示している。接合部１０は上蓋７の周縁部の全周にわたって帯状に連続に形成され、閉じた長方形となっている。これは、全周にわたって閉じた形状に接合部１０を形成しないで欠損部（図示せず）がある場合、この欠損部からセル室２ａ内のガスが漏出するためである。このような欠損部からのガス漏出を抑制するために、接合部１０は閉じた図形の形状に形成されるべきである。
【００５４】
したがって、本実施形態においては、上蓋７の形状として、同一厚みを有した板状のものでもよいが、より好ましくは、上蓋７と中蓋３間に確実に排気室１１を形成するために、上蓋７の形状を図１４に示したように、上蓋７の中蓋３上面に対向する側の面の周縁部に接合部１０に対応した形状の肉厚部（凸部）７ａを設けるとともに、その肉厚部７ａを除いた部分は肉厚部７ａよりも肉薄に形成した相対的な肉薄部７ｂを設ける。なお、上蓋７の中蓋３への接合時には、肉厚部７ａと中蓋３上面とは接している必要があることは自明であり、そのため、肉厚部７ａと中蓋３上面とが接するよう、上蓋７から中蓋３に向かって、適切な圧力を加えながら、上蓋７の肉厚部７ａと中蓋３上面とを接合することは言うまでもない。
【００５５】
また、この帯状に延びて閉じた図形を形成している接合部１０によって、図５に示したように、この接合部１０と上蓋７と中蓋３上面とによって、第１のガス排出経路Ａを介し、第１の排気口２１から排出されたガスを一括に集合する排気室１１が形成される。したがって、第１の排気口２１は、前記した接合部１０の閉じた図形の内側に位置させることは言うまでもない。
【００５６】
さらに、図５に示したように、排気室１１で集合した各セル室２ａからのガスを電池１の外側に排出するために、第２のガス排出経路Ｂの第１の開口部６ａを排気室１１に開口するよう設ける。すなわち、第１の開口部６ａは、接合部１０の閉じた図形の内側に設ける。
【００５７】
このような構成により、セル室２ａからのガスは、第１のガス排出経路Ａと排気室１１、および第２の排出経路Ｂを経由して第２の開口部６ｂより電池１外に排出される。なお、図１４に示したような、肉薄部７ｂを設けた上蓋７を用いることにより、排気室１１の容積が確保できるため、ガス排出をより円滑に行なう上でより好ましい。なお、一例として肉厚部７ａの厚みを１．５ｍｍとした場合、肉薄部７ｂの厚みを１．０〜１．３ｍｍ程度に設定すればよい。
【００５８】
なお、このような肉厚部７ａや肉薄部７ｂを設けず、上蓋７を一定厚みとしても上蓋７と底面４ａとの間にはガス排出に十分な隙間が存在し、この隙間が排気室１１として機能するため、本質的には上蓋７を一定厚みのものとしてもよい。この場合、電池の過充電によって第１の排気口２１から酸霧が排出され、酸霧が排気室１１内で結露したとしても、第１の排気口２１から同時に排出されるガスによって、結露した水分が、第１の開口部６ａから排気室１１に押し出され、ガスは排気室１１を介して第２の開口部６ｂから排出される。
【００５９】
しかしながら、電池が車両側の充電系統の故障等によって、極端に過充電された場合、第１の排気口２１から多量の酸霧が排出され、この酸霧が結露して生じた硫酸分や硫酸ナトリウム等の電解液添加剤を含む水分が大量に発生する。この水分が乾燥したとしても、硫酸や添加剤として電解液に含まれていた硫酸ナトリウムや４ホウ酸ナトリウム、あるいは硫酸アルミニウム等の各種添加物は排気室１１から排出されないまま残る可能性があり、これらの物質が、ガス排出の障害となり、排気室１１の内圧が上昇し、上蓋７が変形したり、この変形により、上蓋７と中蓋３の上面との接合部４２の気密が損なわれる可能性を有している。
【００６０】
したがって、極端な過充電という異常使用や誤使用を考慮した場合、排気室１１の容積をなるべく確保することが好ましいため、上蓋７に前記したような肉厚部７ａおよび肉薄部７ｂを形成することが好ましい。なお、本発明者らの別途に行なった実験、すなわち、７２時間にわたる連続過充電ののち、７５℃中で２週間電池を乾燥させ、さらに電池を過充電した際の排気室１１の内圧を計測する試験によれば、肉厚部７ａの厚みを１．５ｍｍ、肉薄部７ｂの厚みを１．３ｍｍ程度に設定する、すなわち排気室１１の高さ方向の内寸を０．２ｍｍ程度以上に設定することにより、排気室１１内の内圧上昇を抑制できた。なお、前記した実験を、１．５ｍｍの一定の厚みを有した上蓋で行った場合の排気室の内圧は大気圧から１．５ｋＰａの上昇であって、若干上昇する程度であり、上蓋７と中蓋３の上面との気密性を損なうレベルには到達しなかったものの、より安全に万全を期するならば、上蓋７に前記したような肉厚部７ａと肉薄部７ｂを設けることがより好ましい。
【００６１】
なお、肉薄部７ｂを設ける場合、上蓋７を上から押えると、下方に向かって変形することになるため、この変形を抑制するために、上蓋７の凹部４の底面４ａに対応する部分に、肉厚部と同じ高さを有した台座７ｃを形成することが好ましい。なお、この台座７ｃは必ずしも上蓋７に設ける必要はなく、底面４ａから突出するように設けてもよい。
【００６２】
本実施の形態において、接合部１０は上蓋７と中蓋３上面間に設けたが、第１の開口部６ａが排気室１１の中で開口すればよいので、例えば、接合部１０を凹部４の側壁４ｃに設けてもよい。凹部４の側壁４ｃも中蓋３上面の一部ということができる。この場合、上蓋７とレーザー光８ａの照射方向との角度を直角とせず、斜めにしてレーザー光８ａを、上蓋７を介して側壁４ｃに照射すればよいことは言うまでもない。
【００６３】
接合部１０を形成するためのレーザー光照射の条件の一例としては、レーザー光の波長を前述の９４０ｎｍとして、出力５０Ｗのダイオードレーザーを使用する場合、上蓋７の材質を、当該波長光での光透過率が２０％であるＰＰ樹脂（ＰＰ−ＰＥ共重合体）とし、その肉厚を１．３ｍｍとし、接合部１０の幅Ｗ（帯の幅、図７に示すＷ寸法）を２．０ｍｍとした場合、レーザー光の掃引速度を５０ｍｍ／秒程度に設定すれば、上蓋７と中蓋３とを気密状態を確保した状態で強固に接合することができる。なお、本実施形態においては、帯状の接合部１０なる表現を用いているが、上蓋７と中蓋３とを実際に接合している関係上、接合部１０は少なくとも０を越えたある幅Ｗを有することから帯状と称しているのであって、仮に帯状を線状と言い換えても差し支えないことは自明である。
【００６４】
なお、上に示した条件はあくまでも一例であって、他のレーザー光源を用いることにより波長や出力が異なる場合は、個別に掃引条件を設定すべきことはいうまでもない。なお、上蓋７や中蓋３のレーザー光８ａの光透過率は、上蓋７の材質、例えば、ＰＰ樹脂であってもＰＰあるいはＰＥ単独のホモポリマーであるのか、あるいは、例示したようなＰＰ−ＰＥのコポリマーであるのかによっても異なる。また、樹脂中に添加するシリカやタルクといったフィラーの量、あるいは顔料の種類やその量、さらには接合部１０を形成する部分の上蓋７の厚みによっても異なるため、本実施形態の実施にあたっては、これらのパラメータを検討することによって、上蓋７と中蓋３とを気密を保持しつつ互いに強固に接合することができる。
【００６５】
また、上蓋７は光透過性を有する関係上、接合部１０が規定幅寸法で閉じた状態で形成されているかどうかを目視で確認できることから、気密検査は必ずしも必要でなく、画像認識装置によって、接合部１０が規定どおりに形成されているかどうかを自動的に無人で確認することも可能である。
【００６６】
なお、レーザー光源８の掃引装置９は、レーザー光源８を、少なくとも上蓋７の表面上で、上蓋７と平行な平面のＸ軸およびＹ軸の２軸方向に移動可能な装置であればよい。また、汎用の産業用ロボットにレーザー光源８を設置し、当該産業用ロボットにレーザー光源８の掃引操作をさせてもよいことは言うまでもない。
【００６７】
本実施形態では、超音波溶着に比較して幅広の接合部を形成できるため、上蓋７と中蓋３との気密性を長期にわたって保持でき、信頼性に優れた接合部を形成することができる。また、接着剤を用いることもないので、接着剤の液ダレや漏れによる外観不良を発生させることもなく、また、接着剤の硬化用の硬化炉を必要としない。また、常温硬化形の接着剤を用いるとしても硬化までに時間が必要であるが、本実施形態では、通常の始動用鉛蓄電池に適用した場合、数秒から十数秒の短時間で接合が完了するため、これら従来の方法に比較して、短時間で信頼性のよい一括排気構造を有した鉛蓄電池を製造することができる。
【００６８】
なお、上蓋７は、レーザー光８ａに対し、光透過性を有している関係上、電池１の使用者は上蓋７を通して凹部４の各構造を透視することができるが、このような透視可能な各構造物が電池１の美観を損ねる場合、上蓋７と中蓋３とを接合した後、上蓋７を製品ラベルや光透過性のないラベルを貼り付けて覆ってもよい。
【００６９】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る鉛蓄電池（以下、電池４０）の構成を示す。図８は、電池４０の組立途中の構成を示す図である。本実施形態の電池４０は、第１の実施の形態に示した電池１と中蓋および上蓋の部分が異なっており、それ以外の部分は第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と異なる部分について以下に説明する。
【００７０】
本実施形態では、中蓋４１に第１の実施形態と示したと同様の凹部４が形成されている。凹部４の底面４ａに、第１の排気口２１を設けている。
【００７１】
また、第１の実施の形態で示したと同様、第１の排気口２１は、常時、セル室２ａ内と連通している必要はなく、セル室２ａに酸素・水素ガスが滞留し、セル室２ａの内圧が上昇することによって、滞留した酸素・水素ガスをセル室２ａ外に排出する必要が生じた際に開口するものであってもよい。したがって、液口栓３０に替えて、例えば、図２に示した、内部にセル室２ａの内圧に応じて開閉する制御弁３１を有した液口栓３０ａを用いてもよい。さらに、液口栓３０に替えて、同様に、図３に示したような、ガス排出経路の一部を覆う覆体３２を設けた構成の液口栓３０ｂを用いてもよい。
【００７２】
本実施形態の電池４０では、中蓋４１に複数の独立した第２のガス排出経路Ｂを有している。ここで「独立した」の意味するところは、１つのガス排出経路の入口、出口及びそれらの間の経路は別のガス排出経路の入口、出口及びそれらの間の経路と重複しておらず、任意の２つのガス排出経路は連通していないことである。第２のガス排出経路Ｂの構成を説明する。図９は中蓋４１を電槽２に接合した状態の断面を示す図である。なお、図９では、中蓋４１に２つの第２のガス排出経路Ｂを設けた例を示している。これら２つの第２のガス排出経路Ｂを互いに区別して説明する便宜上、図９において左側に位置する第２のガス排出経路Ｂを、第２のガス排出経路Ｂ１、右側に位置する第２のガス排出経路Ｂを、第２のガス排出経路Ｂ２とする。
【００７３】
第２のガス排出経路Ｂ１は、第１の実施の形態で示した第２のガス排出経路Ｂと同様、凹部４において開口する第１の開口部６ａ−１から、中蓋４１の凹部４を除く外表面、好ましくは中蓋４１の外側面に設けられた第２の開口部６ｂ−１に至る、中蓋４１内を貫通する貫通孔５１である。したがって、第１の開口部６ａ−１より貫通孔５１にガスが導入された場合、当該ガスは、貫通孔５１を経由して第２の開口部６ｂ−１に至り、電池４０の外に排出される。
【００７４】
もう一方の第２のガス排出経路Ｂ２は、前記した第２のガス排出経路Ｂ１と同様、凹部４において開口する第１の開口部６ａ−２から、中蓋４１の外表面に設けられた第２の開口部６ｂ−２に至る、中蓋４１内を貫通する貫通孔５２である。したがって、第１の開口部６ａ−２より貫通孔５２にガスが導入された場合、当該ガスは、貫通孔５２を経由して第２の開口部６ｂ−２に至り、電池４０の外に排出される。
【００７５】
第２の開口部６ｂ−１，６ｂ−２には、ともに、セル室内排出されたガスを電池４０の設置場所、例えば、車室内やトランク内から大気中に放出できる位置に導出するための排気パイプ（図示せず）を装着するため排気パイプ装着構造を設けるべきであることは、後述する電池４０が一括排気構造を有し、一括排気構造を設ける目的からして自明であり、このような、排気パイプ装着構造は、本実施形態を特徴付けるものではない。
【００７６】
図９に示した例では、第２の開口部６ｂ−１，６ｂ−２の両方に、図４に示したノズル６ｃや、ノズル６ｃと排気パイプとを着実に固定装着するための係止手段を設けている。
【００７７】
電池４０では、複数の第２のガス排出経路Ｂ１，Ｂ２は互いに独立している。すなわち、一方の第２ガス排出経路Ｂ１と他方の第２のガス排出経路Ｂ２において、一方の第１の開口部６ａ−１と、他方の第１の開口部６ａ−２とは凹部４の異なった位置に形成され、それらは決して共有されることはない。また、第２の開口部６ｂ−１と、他方の第２の開口部６ｂ−２とは中蓋４１の凹部４を除く外表面の互いに異なった位置に形成され、それらは決して共有されることはない。さらに、一方の貫通孔５１と他方の貫通孔５２は中蓋４１内の異なった位置にそれぞれ形成され、中蓋４１内部において非連通である。
【００７８】
図１０および図１１は、中蓋４１の上面に上蓋７を接合した電池４０の天面を示す図である。また、図１２は、図１０で示した電池４０の要部断面を示す図、図１１は、図１３で示した電池４０の要部断面を示す図である。
【００７９】
図１０および図１１に示したように、本実施形態では、上蓋７と中蓋４１との接合部４２は、帯状に連続していて上蓋７の周縁近傍に閉じた長方形として形成される。なお、説明の都合上、これらの図においては上蓋７によって隠れる液口栓３０、第１の排気口２１と第１の開口部６ａ−１，６ａ−２、および上蓋７および／もしく中蓋４１に隠れる貫通孔５１，５２および第２の開口部６ｂ−１，６ｂ−２それぞれ破線で示している。また、接合部４２は上蓋７によって覆われることから、破線と斜線で示している。
【００８０】
本実施形態の電池４０においては、第２のガス排出経路Ｂを複数有しているが、上蓋７と中蓋４１上面との間の接合部４２の形成位置の選択によって、複数の第２の排出経路Ｂのうちの少なくとも一つを、排気室１１を介して第１のガス排出経路Ａと連通させることによって、この第２の排出経路Ｂを実際のガス排出経路として機能させ、他方の第２の排出経路Ｂを実際のガス排出経路として機能させないよう選択可能とするものである。
【００８１】
すなわち、図１０に示した接合パターン１においては、一方の第１の開口部６ａ−１は接合部４２が形成する閉じた図形（長方形）の内側に位置し、かつ他方の第１の開口部６ａ−２は閉じた図形の外側に位置している。
【００８２】
閉じた図形形状の接合部４２と、中蓋４１の上面および上蓋７によって、第１の排気口２１から排出されたガスを集合させる排気室１１が形成される。そして、前記したような接合パターン１によれば、複数有した第２のガス排出経路Ｂ１，Ｂ２のうち、一方の第２のガス排出経路Ｂ１と第１の排出経路とが、排気室１１を介して連通し、他方の第２のガス排出経路Ｂ２は接合部４２によって、排気室１１から隔離遮断される。
【００８３】
そのため、図１２に示したように、複数の第２の開口部６ｂ−１，６ｂ−２のうち、一方の第２の開口部６ｂ−１が、実際にセル室２ａで発生したガスの電池外部へのガス排出口として機能し、他方の第２の開口部６ｂ−２はガス排出口として機能せず、第２の開口部６ｂ−２から、セル室２ａで発生したガスは一切排出されない。
【００８４】
次に、図１０に示した接合パターン１に替えて、図１１に示した接合パターン２を選択した場合について説明する。図１１に示した接合パターン２においては、一方の第１の開口部６ａ−２は接合部４２が形成する閉じた図形（長方形）の内側に位置し、かつ他方の第１の開口部６ａ−１は閉じた図形の外側に位置している。この位置関係は接合パターン１とは逆である。なお、接合部４２は図１０（ａ）と同様、破線と斜線で示している。
【００８５】
接合パターン２によれば、複数有した第２のガス排出経路Ｂ１，Ｂ２のうち、一方の第２のガス排出経路Ｂ２と第１の排出経路とが、排気室１１を介して連通し、他方の第２のガス排出経路Ｂ１は接合部４２によって、排気室１１から隔離遮断される。
【００８６】
そのため、図１３に示したように、複数の第２の開口部６ｂ−１，６ｂ−２のうち、一方の第２の開口部６ｂ−２が、実際にセル室２ａで発生したガスの電池外部へのガス排出口として機能し、他方の第２の開口部６ｂ−１はガス排出口として機能せず、第２の開口部６ｂ−１から、セル室２ａで発生したガスは一切排出されない。
【００８７】
本実施形態では、図１０および図１１に示した２つの接合パターンの中の一つを選択することによって、実際にガス排出口として機能する第２の開口部６ｂの位置が選択可能となるものであり、搭載車両や搭載機器に応じて、接合パターンを選択することにより、より適切な位置にガスが排出される第２の開口部６ｂの位置を選択することができる。そしてこのような選択は、接合パターンの選択のみによってなされ、選択にあたって別部品や別工程を必要としないため、生産性を損なうことがない。また、従来、ガス排出口の位置別にあった電池機種毎に個別の中蓋が必要であったが、本実施形態によれば、共通の中蓋を用いることが可能となるため、中蓋共用化によって鉛蓄電池のコスト削減が可能となるという顕著な効果を奏する。さらに前記したような栓の取り付け作業に伴うミスや点検時等に誤って栓を取り外すなどによるガスや酸霧の車室内への漏洩の可能性を排除することができるという顕著な効果も奏する。
【００８８】
なお、本実施形態においては、第１の実施形態と同様、好ましくは、上蓋７と凹部４間に確実に排気室１１を形成するとともに、第２の開口部６ｂ−１，６ｂ−２の一方を隔離遮断する接合部４２をより確実とするために、上蓋７の形状を図１４に示したように、上蓋７の底面４ａに対向する側の面の周縁部に肉厚部７ａを設けるとともに、その肉厚部７ａを除いた部分は肉厚部７ａよりも肉薄に形成した肉薄部７ｂを設ける。
【００８９】
そして肉厚部７ａと凹部４とが接した部分で接合部４２が形成される。これにより肉薄部７ｂによって確実に排気室１１が形成される。
【００９０】
なお、肉薄部７ｂを設ける場合、上蓋７の凹部４の底面４ａに対応する部分に、肉厚部と同じ高さを有した台座７ｃを形成することが好ましい。なお、この台座７ｃは必ずしも上蓋７に設ける必要はなく、底面４ａから突出するように設けてもよい。
【００９１】
また、肉厚部７ａと肉薄部７ｂを設ける場合、隔離遮断する側の第１の開口部６ａ近傍に肉厚部７ａを当接させる。この部分を当接させない場合、接合ができないからである。また、隔離遮断しない側の第１の開口部６ａに肉薄部７ｂを対向させることが好ましい。これは排気室１１から隔離遮断しない側の第１の開口部６ａへのガスの流れがより円滑になるためである。
【００９２】
したがって、図１４に示したように、隔離遮断する側の第１の開口部６ａに対応する上蓋７の端部の肉厚部７ａの形成幅をＬとしたときに、この形成幅Ｌを、隔離遮断しない側の第１の開口部６ａに対応する上蓋７の端部の肉厚部７ａの形成幅Ｌ´よりも大とし、隔離遮断する側の第１の開口部６ａに幅Ｌで形成した肉厚部７ａを当接されることが好ましい。
【００９３】
このような構成によって、図１２に示したように、排気室１１より隔離遮断する（排気室１１の外に位置する）側の第１の開口部６ａ−２には上蓋の肉厚部７ａが当接されるため、上蓋７と中蓋４１上面とを接合するにあたり、第１の開口部６ａ−２と排気室１１間に形成した接合部４２の気密性がより向上するため、好ましい。同時に、排気室１１より隔離遮断せず、連通させる側の第１の開口部６ａ−１には薄肉部７ｂが対向するため、第１の排気口から排出されたガスの、排気室１１から第１の開口部６ａ−１への流れが円滑に行なわれるため、結果として、当該ガスの第２の開口部６ｂ−２からの排出が円滑に行なわれる点で好ましい。
【００９４】
なお、図８に示した例においては、凹部４の長手方向の両端近傍にそれぞれ、一方の第１の開口部６ａ−１と、他方の第１の開口部６ａ−２とを設けた例を示した。このように構成した場合、図１２に示した例では、第１の開口部６ａ−２を排気室１１から隔離遮断しているが、第１の開口部６ａ−２に替えて第１の開口部６ａ−１を排気室１１から隔離遮断する場合、上蓋７の左右のみを反転させて（即ち中蓋４１上面上で上蓋７を１８０度回転させて）凹部４に装着すれば、図１３に示した構成の電池４０を得ることができる。これにより、上蓋７の部品も２品種用意する必要がなく、１品種の上蓋７を用意すればよいので、部品の共通化が図られ、好ましい。これからも、第１の開口部６ａ−１と第２の開口部６ｂ−２とは、上蓋７に対して点対称の位置の近傍に設ければ、１品種の上蓋７を共用できることがわかる。
【００９５】
なお、図９に示した例では、第２のガス排出経路Ｂを、電池４０の側面のうち幅が短い側面の中央に、それぞれ１個ずつ、計２個設けた例を示したが、例えば、幅が短い側面の端に設けてもよい。また、幅が長い側面に設けてもよい。本実施形態では、第２のガス排出経路Ｂの数を制限するものではないが、電池４０の車両への搭載環境からして、第２のガス排出経路Ｂの数は、２〜４が最も需要が大であると考えられる。
【００９６】
上蓋７と凹部４との接合は、第２の実施形態では限定しないが、前記した第１の実施形態によるレーザー光８ａを用いた熱溶着によるものが最も好ましいことが明らかである。
【００９７】
既に述べたように、上蓋７の厚みは、排気構造の高さ寸法をなるべく小とし、電池寸法を小型化するか、もしくは、小とした部分の寸法を極板高さ寸法に振り分け、極板面積をより大として、同一電池寸法で、より高容量、高出力の電池を得るために１．５ｍｍ厚程度の薄型に形成される。従って、第１の実施形態で説明したようにレーザ光による熱溶着法を用いるのが好ましい。
【００９８】
なお、この場合、上蓋７はレーザー光８ａの透過性を有しており、上蓋７と中蓋４１との接触部でレーザー光８ａによる発熱によって、両者が熱溶着されるよう、上蓋７と中蓋４１との材料選択を行なうことは、第１の実施形態に記載した通りであり、その他、用いるレーザー光８ａの照射条件等も、第１の実施形態に記載した例を参照すればよい。
【００９９】
また、第２の実施形態において、レーザー光８ａによる上蓋７と中蓋４１との溶接を用いる場合、レーザー光８ａの照射パターンを図１０に示した接合パターン１と、図１１に示した接合パターン２を予め、コンピュータ制御の掃引装置９に入力しておき、作業者はこれらの接合パターンから所望するパターンを選択し、掃引装置９と、レーザー光源８とを駆動させることにより、容易に接合部４２の形成パターンが選択でき、好ましい。このような手法は、将来、第１の開口部６ａを凹部４の全く異なる位置に形成した電池品種を製造する際にも、接合部４２の形成パターンに応じてレーザー光源８の掃引プログラムを書き換える作業で対応できるため、設備や部品の変更が最小限ですみ、汎用性の面で好ましい。
【０１００】
図１０および図１１に示した接合部４２の形成パターンを、上蓋７と底面４ａ間に設けた例を示したが、第１の開口部６ａ−１が排気室１１の中で開口すればよいので、例えば、接合部４２を凹部４の側壁４ｃに設けてもよい。この場合、上蓋７とレーザー光の照射方向との角度を直角とせず、斜めにしてレーザー光を、上蓋７を介して側壁４ｃに照射すればよいことは言うまでもない。
【０１０１】
さらに、上蓋７の上にラベルを貼り付け、排気室１１から隔離遮断した側の第２の開口部６ｂ−２を覆う舌片（図示せず）を当該ラベルに一体にもうければ、実際のガス排出機能を有した第２の開口部側に誤りなく、ガス導出のためのホースを装着できるため、より好ましい。
【０１０２】
また、前記したような隔離遮断した側の第２の開口部ｂを覆う舌片を一体に設けたラベルを用いる場合には、例えば、２つの第２の開口部６ｂ−１，６ｂ−２を点対称の位置に設けておけば、ラベルを１８０度回転させるだけで、２つの第２の開口部６ｂ−１，６ｂ−２の両方のいずれか一方のみを閉塞可能である。すなわち、第２の開口部６ｂ−１を閉塞する状態から、ラベルを１８０度回転させれば。第２の開口部６ｂ−１を閉塞せず、第２の開口部６ｂ−２を閉塞する状態とすることが可能であり、ラベル品種を１品種に統合でき、構成部品の共用化のために好ましい。
【０１０３】
なお、第１および第２の実施形態において、ノズル６ｃ内から電池１，４０内に異物が混入したり、排出されるガスに着火した炎の電池内部への引き込みを防止するために、前記したような多孔質フィルターをノズル６ｃ内や、貫通孔５，５１，５２内に配置することが好ましい。
【０１０４】
（その他の実施の形態）
上記の実施形態は本発明の例示であり、本発明はこれらの例に限定されない。第１、第２の実施の形態では、上蓋７の長さ及び幅が凹部４の長さ及び幅と略同じであって上蓋７が凹部４に填り込んで固定されるようになっているが、例えば、第２の実施形態において上蓋の長さを凹部４の長さよりも短くしてもよい。この場合、排気室外に位置させる第１の開口部（接合パターン１では６ａ−２）は上蓋によって覆われないで露出する形になる。接合パターン２に対応させるためには、上蓋の載置位置を変えて、第１の開口部６ａ−１が露出し、第１の開口部６ａ−２は排気室内に位置するようにすればよい。このような上蓋は、中蓋の上面と対向する面に接合部分に対応する帯状で閉じた図形を描いている凸部（肉厚部）を有しており、中蓋の上面の第１の載置位置に載置されると第１の排気室を形成し、第２の載置位置に載置されると第２の排気室を形成し、前記凸部は、前記第１の排気室に繋がっていた前記第２の排出経路の少なくとも一つが前記第２の排気室外に繋がるとともに、前記第１の排気室外に繋がっていた前記第２の排出経路の少なくとも別の一つが前記第２の排気室に繋がる構成を有している、上蓋の１種であるということができる。
【０１０５】
また、第２の実施形態において上蓋の両面に肉厚部（凸部）を形成しておいて、接合パターン１と接合パターン２との使い分けを上蓋の表と裏とで行うようにしてもよい。
【０１０６】
相対的に大型の鉛蓄電池の場合は、第１の開口部と液口栓との間の距離、及び凹部の周縁と第１の開口部との間の距離を十分に確保でき、第２の実施形態においては上蓋と中蓋との間の接合を接着剤を用いて行うことを考えると、長期間に亘る気密性の確保を考慮して多めの接着剤を使用しても第１の開口部や第１の排気口を接着剤が塞いでしまったり、電池外部に接着剤がはみ出す虞がなくなる。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明は、一括排気構造を有した始動用鉛蓄電池や電動車用鉛蓄電池といった、各種の鉛蓄電池に好適である。
【符号の説明】
【０１０８】
Ａ    第１のガス排出経路
Ｂ，Ｂ１，Ｂ２  第２のガス排出経路
１    電池
２    電槽
２ａ  セル室
２ｂ  隔壁
３    中蓋
４    凹部
４ａ  底面
４ｂ  注液口
４ｃ  側壁
５，５１，５２  貫通孔
６ａ，６ａ−１，６ａ−２  第１の開口部
６ｂ，６ｂ−１，６ｂ−２  第２の開口部
６ｃ  ノズル
６ｄ  溝
７    上蓋
７ａ  肉厚部（凸部）
７ｂ  肉薄部
８    レーザー光源
８ａ  レーザー光
９    掃引装置
１０  接合部
１１  排気室
２０，２０′  電池端子
２１  第１の排気口
３０，３０ａ，３０ｂ  液口栓
３１  制御弁
３２  覆体
３３  防沫体
４０  電池
４１  中蓋
４２  接合部
【図１】
2010035407.tif 000003
【図２】
2010035407.tif 000004
【図３】
2010035407.tif 000005
【図４】
2010035407.tif 000006
【図５】
2010035407.tif 000007
【図６】
2010035407.tif 000008
【図７】
2010035407.tif 000009
【図８】
2010035407.tif 000010
【図９】
2010035407.tif 000011
【図１０】
2010035407.tif 000012
【図１１】
2010035407.tif 000013
【図１２】
2010035407.tif 000014
【図１３】
2010035407.tif 000015
【図１４】
2010035407.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成21年12月7日(2009.12.7)
【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】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉛蓄電池の製造方法および鉛蓄電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用の始動用鉛蓄電池は、その動作原理上、充電時、あるいは放置時において、正極からは酸素ガス、負極からは水素ガスが発生する。制御弁式鉛蓄電池のように、正極で発生する酸素ガスを負極で吸収することによって、負極での水素ガス発生を抑制するものも存在するが、このような制御弁式鉛蓄電池においても、例えば、車両側の充電装置が故障した場合、あるいは、高温雰囲気下で使用された場合には、過充電となり制御弁から酸素ガスや水素ガスが鉛蓄電池の外部に排出される。また、酸素ガス・水素ガスの排出時に電池内部の希硫酸電解液が霧状（酸霧）となって、極微量、電池外に放出される場合もある。
【０００３】
このような車両用の鉛蓄電池をエンジンルーム内に設置する場合、鉛蓄電池よりエンジンルーム内に放出された酸素ガス・水素ガスは、比較的速やかに大気中に拡散するため、水素ガスに引火するというリスクは殆どないといってよい。また、酸霧についても、車両の乗員や歩行者が吸引して健康被害を及ぼしたり、エンジンルーム内を腐食させるといった人的、物的被害が発生するリスクは殆どないといってよい程度の低濃度あるいは濃度が０のものである。
【０００４】
一方、近年、エンジンとモータを動力源とした、所謂ハイブリッド車両の普及が進んでいる。ハイブリッド車両では、モータの電源として、Ｎｉ−ＭＨ電池や、Ｌｉ２次電池が使用されているものの、車両の補機用の電池として、依然として鉛蓄電池が使用されている。
【０００５】
ハイブリッド車両は、通常の車両と異なり、この補機用の鉛蓄電池を車室内、例えばシート下に配置したり、あるいはトランクルーム内に設置する。このような鉛蓄電池の設置位置の変更によって、従来、殆ど問題とならなかった、鉛蓄電池から排出される酸素ガス・水素ガスや極微量の酸霧を捕集し、車室外に排出する必要が生じてきた。
【０００６】
例えば、特許文献１には、セルから排出するガスを一括排気する方式であって、電池の蓋側面に排気口を設け、この排気口に排気パイプの一端を接続し、排気パイプの他の一端を車内あるいはトランクルーム内から車室外に導出する構造が示されている。
【０００７】
特許文献１で示された電池では、各セルから排出されるガスを一括排気とするために、蓋体（中蓋に相当）に設けた凹部にキャップ部（上蓋に相当）をかぶせており、蓋体とキャップ部との接合部の気密性を確保することが必要である。この部分の気密性が確保されない場合、キャップ部と凹部の隙間からガスや酸霧が漏出するため、これらのガスや酸霧が車室内やトランク内に滞留する。これらの現象は、安全上あるいは衛生上好ましくないことは明らかである。
【０００８】
ハイブリッド車両の補機用として使用される鉛蓄電池は小型にすることが要求され、このような場合には特許文献１に記載されているように、中蓋と上蓋との接合は超音波溶着が用いられる。なぜならば、小型の鉛蓄電池においては上蓋は厚み１〜２ｍｍ程度の薄板であるがために、通常の熱板を用いた熱溶着では、上蓋全体が熱によって変形する可能性があるためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−４５３８０号公報
【特許文献２】特開平１０−２２８８９２号公報
【特許文献３】特開２００７−２５８０４４号公報
【特許文献４】特開２００８−１４６８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、超音波を用いた溶着では、長期間に亘って気密を十分に保持することは困難であるという課題を有していることが判明した。
【００１１】
さらに、一括排気口を有しこの一括排気口にパイプを接続して、外部にガスや酸霧を排出する構成の電池の場合、車両の仕様毎に一括排気口の適切な形成位置が異なるため、電池の品種が多くなるというもう一つの課題を有していた。この点に関して、当初から一括排気口を複数設けておき、使用しない一括排気口に栓をするという方式も考えられるが、栓を別部品として製造し装着する必要があり、生産性向上の観点で好ましいものではなかった。また、栓を装着する一括排気口を取り違えて、異なる一括排気口に栓を装着してしまうという作業ミスの可能性を有していた。
【００１２】
さらには、電池を車両に搭載した後、車両の使用者や点検者等が、一括排気口に装着された栓を誤って取り外してしまったり、車両の振動によって栓が一括排気口から脱落したり、脱落しないまでも栓と一括排気口との密閉性が損なわれ、栓と一括排気口との隙間から、酸霧や酸素ガス・水素ガスが車室やトランク内に放出されるという危険性を有していた。
【００１３】
上記の点に鑑み、本発明は、予期せぬ酸霧やガスの電池外への漏出を抑制し、信頼性の高い排気構造を有した鉛蓄電池及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記した課題を解決するために、本発明の鉛蓄電池の製造方法は、極板群と電解液とを収納するセル室を有し上側が開口している電槽と、該電槽の開口している部分を覆う中蓋と、該中蓋の上面に設けられた凹部を覆う上蓋とを備え、前記中蓋の上面と前記上蓋とは熱可塑性樹脂からなる鉛蓄電池の製造方法であって、前記電槽の開口している部分を覆うように前記中蓋を該電槽に載せて、該電槽と該中蓋とを固定する工程と、前記中蓋に、前記極板群より発生するガスを前記セル室から前記凹部に導出するとともに前記電解液の溢液を抑止する第１のガス排出経路を形成する工程Ｘと、前記中蓋の上面に、前記凹部を覆うように前記上蓋を載せて、レーザ光を前記上蓋に照射することによって該上蓋と前記中蓋とを溶着する工程Ｙとを含み、前記工程Ｙでは、溶着による接合部分が帯状に連続して閉じた図形を描いて、前記凹部と前記上蓋とによって排気室という空間を形成して、前記凹部に設けられた第１の開口部と前記中蓋の外表面に設けられた第２の開口部とを連通させる該中蓋に設けられた貫通孔を第２のガス排出経路として、前記第１のガス排出経路と前記第２のガス排出経路とを前記排気室を介して連通させている構成とした。
【００１５】
また、前記第１の開口部及び前記第２の開口部は複数形成されていて、該第１の開口部及び該第２の開口部を連通させている前記第２のガス排出経路も複数形成されているとともにそれぞれは前記中蓋内部において互いに非連通であり、前記排気室は、前記凹部の一部と前記上蓋とによって形成されており、前記工程Ｙでは、少なくとも一つの前記第１の開口部が前記排気室内に開口するとともに少なくとも一つの別の前記第１の開口部が前記排気室外に開口するように、前記レーザ光の照射経路を設定する構成としてもよい。
【００１６】
また、前記工程Ｘは、前記中蓋の前記上面に設けられている液口に前記第１のガス排出経路を有した液口栓を装着する工程としてもよい。
【００１７】
また、前記第１のガス排出経路内には、前記セル室の内圧が所定値以上であるときに開弁して前記第１のガス排出経路を開き、所定値未満であるときに閉弁して前記第１のガス排出経路を閉じる制御弁が配置されていてもよい。
【００１８】
本発明の鉛蓄電池は、極板群と電解液とを収納するセル室を有し上側が開口している電槽と、該電槽の開口している部分を覆う中蓋と、該中蓋の上面に設けられた凹部を覆う上蓋とを備えた鉛蓄電池であって、前記上蓋は、前記中蓋の上面に、接合部分が帯状に連続して閉じた図形を描くように接合されて、前記中蓋の前記凹部の一部とともに排気室という空間を形成しており、前記中蓋には、前記極板群より発生するガスを前記セル室から前記排気室に導出する第１のガス排出経路が形成されているとともに、前記凹部と外部とを連通させる、第２の排出経路である複数の貫通孔が設けられており、前記第２の排出経路のうち、少なくとも一つが前記排気室に繋がっていて、少なくとも別の一つが前記排気室外の前記凹部に繋がっており、複数の前記第２の排出経路のそれぞれは前記中蓋内部において互いに非連通であるとともに、前記凹部側及び前記外部側への開口部はそれぞれ別個に形成されている構成を有している。
【００１９】
前記中蓋の上面に液口が設けられ、前記液口に第前記１のガス排出経路を有した液口栓が装着されていてもよい。
【００２０】
また、前記第１のガス排出経路内には、前記セル室の内圧が所定値以上であるときに開弁して前記第１のガス排出経路を開き、所定値未満であるときに閉弁して前記第１のガス排出経路を閉じる制御弁を配置していてもよい。
【００２１】
そして、前記中蓋の上面と前記上蓋とは熱可塑性樹脂からなり、前記接合部分はレーザー光によって溶着された部分であってもよい。
【００２２】
本発明の上蓋は、上記の鉛蓄電池に用いる上蓋であって、前記中蓋の上面と対向する面に前記接合部分に対応する帯状で閉じた図形を描いている凸部を有しており、前記中蓋の上面に載置されて前記排気室を形成する状態から、前記中蓋の上面に平行に１８０度回転させて載置された際に、前記排気室とは異なる排気室を形成し、前記凸部は、前記排気室に繋がっていた前記第２の排出経路の少なくとも一つが前記異なる排気室外に繋がるとともに、前記排気室外に繋がっていた前記第２の排出経路の少なくとも別の一つが前記異なる排気室に繋がる構成を有している。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の製造方法によれば、酸霧やガスの電池外への漏出を抑制でき、信頼性がきわめて優れた一括排気方式の鉛蓄電池を、生産性を損なうことなく製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施の形態による鉛蓄電池の組立途中の状態を示す外観図である
【図２】液口栓を示す断面模式図である。
【図３】別の液口栓を示す断面模式図である。
【図４】凹部に上蓋を載置した状態を示す断面模式図である。
【図５】凹部に上蓋を接合する工程を示す模式図である。
【図６】電池、レーザー光源および掃引装置の一例を示す図である。
【図７】第１の実施形態に係る鉛蓄電池の天面を示す図である。
【図８】第２の実施形態による鉛蓄電池の組立途中の状態を示す外観図である。
【図９】第２の実施形態による鉛蓄電池の組立途中の状態の断面を示す模式図である。
【図１０】第２の実施形態による鉛蓄電池の天面を示す図である。
【図１１】第２の実施形態による他の鉛蓄電池の天面を示す図である。
【図１２】第２の実施形態による鉛蓄電池の要部断面を示す図である。
【図１３】第２の実施形態による他の鉛蓄電池の要部断面を示す図である。
【図１４】上蓋を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明において接合とは、二つのものを付着させてつなぎ合わせる（固定する）ことを意味し、接合の下位概念として接着、溶着などがある。液口とはセル室の内部に電解液を注入するための開口である。 また中蓋の外表面とは、中蓋の表面のうち鉛蓄電池が完成した状態において電池の外部側に露出している部分のことである。
【００２６】
実施の形態を説明する前に、ハイブリッド車等の車室内に置くという新たな鉛蓄電池についての検討した結果を説明する。中蓋と上蓋とを超音波で熱溶着する構造の鉛蓄電池は従来の車室外に置く電池であり、このような鉛蓄電池では中蓋と上蓋との間の気密性は必要とされず、むしろ、溶着しろとなるダイレクター（超音波溶着用の突起）を上蓋に不連続に形成することによって、ダイレクター間に形成した隙間を利用し、セル室内のガスを電池外に排出する構成を採用することが一般的であり、そもそも、一括排気構造とすることを主眼としたものではない。
【００２７】
そして、超音波溶着自体が、その原理上、ダイレクターの寸法をより大きくすることによって、上蓋と中蓋との溶着面積を、長期間にわたって気密を十分に確保できる程度にまで確保することは困難である。即ち、接合部を帯状にして気密性を確保しようとしても、接合部の幅を気密性の確保の点で１ｍｍを超える幅としようとしたとき、超音波のエネルギーが大きくなり過ぎ、上蓋が破損してしまうのである。そのため、気密性を長期間にわたって確保し難いという点において、上蓋と中蓋とを接合する際、超音波溶着を、一括排気タイプの鉛蓄電池へ適用することは極めて困難であることが判明した。接合部の幅が１ｍｍ未満であると数年単位の長期間では気密性を確保することが非常に難しいからであり、このことを本願発明者らが見出した。
【００２８】
また、接着剤によって、上蓋と中蓋とを接合する手法も考えられるが、小型の鉛蓄電池では製造上、接着剤の量がばらついた場合、種々の問題が発生する。例えば、接着剤量が所定量よりも少ない場合、上蓋と中蓋とを接合すべき部分に接着剤が行き渡らず、上蓋と中蓋との間の気密漏れが発生する。また、反対に、接着剤量が何らかの要因により所定量よりも多い場合には、接着剤の溢れが発生し、電池の外観を損ねたり、あるいは溢れた接着剤が制御弁を固着させたり、あるいはガスの排気孔を閉塞してしまうといった問題がある。このような場合、セル室は完全に密閉されるため、電池内圧が異常に上昇し、最終的には電槽や中蓋の破損にいたるといった危険性を孕んでいる。
【００２９】
ただし、例えば電池容量が２００Ａｈ〜８０００Ａｈといった大型の鉛蓄電池、あるいはこれらを下回る電池容量である鉛蓄電池であっても、蓋上の面積を大きく確保できる電池では接着しろを大きくとることができる。結果としてこれらの鉛蓄電池を製造する際に許容される接着剤量のばらつきは、相対的に小型の鉛蓄電池、あるいは蓋上の面積の関係により設計的に接着しろを大きく確保できない鉛蓄電池の接着剤量の許容ばらつきに比較してはるかに大きい。一般的に普及している接着剤吐出機を使用した際の接着剤量のばらつきの上限を想定して接着剤の量を多めにしても、このような大型の鉛蓄電池では上蓋の外側やガス排気孔等にまで接着剤があふれることはない。また、一般的に普及している接着剤吐出機を使用した際の接着剤量のばらつきの下限を想定して接着剤量を少なめにしても、気密性を十分確保することができる。
【００３０】
これらの点を考慮に入れて本願発明者らは様々な検討を行って、本願発明を想到するに至った。
【００３１】
以下、本発明の実施形態による鉛蓄電池について図面を参照してその構成および製造方法を説明する。
【００３２】
（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る鉛蓄電池を図１における電池１と呼び、以下にその構成と、その製造方法について説明する。
【００３３】
図１は、本実施形態の電池１の組立途中における状態を示す図である。
【００３４】
本実施形態の電池１は、正極板、負極板およびセパレータを備えた極板群（それぞれ図示せず）を、電槽２に設けたセル室に収納し、中蓋３で電槽２を閉じた構成を有する。電槽２は上方が開口した箱型直方体であり、電池１を製造する際には、この開口部分から極板群を電槽２内のセル室に収納する工程（極板群収納工程）からスタートし、隣接するセル室に収納された極板群間を接続するセル間接続工程を経て、中蓋３で開口部分を塞ぎ、電槽２と中蓋３とを固定する工程（中蓋固定工程）と、極板群から導出される極柱と電池端子とを溶接する端子溶接工程が行われる。それから中蓋３に設けた注液口から希硫酸電解液を注液し、端子間に通電して鉛蓄電池を充電し、必要に応じて充電終了後の電解液面の高さ及び電解液柱の硫酸濃度を調整した後、後述の液口栓を中蓋３の注液口に装着する液口栓装着工程（工程Ｘ）を経て図１に示す状態となる。
【００３５】
なお、電池１を１２Ｖ電池として構成する場合は、周知の如く、電槽２内を隔壁により６個のセル室に区画する点、また、中蓋３にインサート成型された端子ブッシングに両端のセル室に収納された極板群から導出した極柱（図示せず）を挿通し、端子ブッシングと極柱先端とを溶接することにより、中蓋３に電池端子２０，２０′を形成する点は、公知の始動用鉛蓄電池の構成と何ら変わるところはなく、本実施形態を特徴付けるものではない。したがって、例えば、セル室の数、端子２０，２０′の形成方法、あるいは端子２０，２０′と中蓋３との封口方法、電槽に電解液を注液するタイミング（電解液を注液後に中蓋を装着するか、あるいは中蓋装着後に電解液を注液するかの順序）等は、電池の製造業者が適宜選択する設計事項である。
【００３６】
本実施形態では、中蓋３の上面に凹部４が形成されている。凹部４の底面４ａに、セル室内に収納された正極板および負極板より発生する酸素ガスや水素ガスを排出するための、第１の排気口２１を設ける。なお、第１の排気口２１は上記のガスを排出するためのものであるので、直径１．５φ程度のものでよい。したがって、セル室の内部に電解液を注液する場合は、この第１の排気口２１に注液ノズルを挿通し注液ノズル先端より所定量の希硫酸電解液を注液すればよい。
【００３７】
なお、注液口として用いる第１の排気口２１の口径をより大きくすることは、注液時間を短縮化する上で好ましいが、例えば電池１が液式の電池である場合、第１の排気口２１の口径をより大きくするとセル室内に収納された電解液の溢液が発生しやすくなる。従って、より好ましい形態として、図１に示したように、第１の排気口２１より口径が大である複数の注液口（液口）４ｂを各セル室に対応させて凹部底面４ａに形成し、この注液口４ｂに、第１の排気口２１を形成した液口栓３０を装着すればよい。なお、液口栓３０はセル室内のガスを排気する機能を有しているものであればよく、例えば、特許文献２に記載された鉛蓄電池用液口栓等、公知の液口栓を用いることができる。
【００３８】
また、第１の排気口２１は、常時、セル室内と連通している必要はなく、セル室に酸素ガス・水素ガスが発生してセル室の内圧が上昇することによって、滞留した酸素ガス・水素ガスをセル室外に排出する必要が生じた際に開口する構造を有していてもよい。したがって、液口栓３０に替えて、例えば、本願発明者らが本発明をなす以前に日本国において特許出願を行い、その後公開された特許文献３に開示され、図２に示したセル室の内圧に応じて開閉する制御弁３１を内部に有した液口栓３０ａを用いてもよい。さらに、液口栓３０に替えて、同様に本願発明者らが本発明をなす以前に日本国において特許出願を行い、その後公開された特許文献４に開示され、図３に示したガス排出経路の一部を覆う覆体３２を設けた構成の液口栓３０ｂを用いてもよい。
【００３９】
なお、液口栓３０，３０ａ，３０ｂともに、それらの内部に、電解液飛沫が、第１の排気口から容易に漏出しないよう、公知の防沫体３３を配置することが可能である。また、液口栓３０，３０ａ，３０ｂともに、それらの内部に、アルミナ、ＰＰホモポリマー、ＰＥホモポリマー、あるいは、ＰＰ−ＰＥコポリマー等の粒体を焼結して得た、多孔質材のフィルター（図示せず）を配置することができる。このようなフィルターは、減液抑制効果、溢液抑制効果と、フレームアレスターとしての機能を発揮するため必要に応じて用いればよいことは言うまでもない。そしてこれらの液口栓３０，３０ａ，３０ｂが第１のガス排出経路を提供することとなる。このような第１のガス排出経路は第１の排気口２１が注液口４ｂの直径よりもずっと小さいので電解液の溢液を抑止している。
【００４０】
なお、このような、弁を内蔵した液口栓３０ａを用いる場合、特許文献３においては液式の鉛蓄電池を想定したものであるが、電池１を、電解液をマットセパレータに含浸保持させた、制御弁式の鉛蓄電池としてもよい。
【００４１】
本実施形態の電池１を制御弁式のものにする場合、第１の排気口２１にゴム等の弾性を有した板状弁体（図示せず）を当接した構成とし、第１の排気口２１と板状弁体とで、セル室の内圧に応じて開閉する制御弁構造を適用してもよい。また、第１の排気口を筒状の排気口とし、これにキャップ弁を装着することで、セル室の内圧に応じて開閉する制御弁構造を構成してもよい。
【００４２】
電池１では、中蓋３の上面に上蓋７を後述する手法によって接合する。図４は、中蓋３の上面に上蓋７を載置して凹部４を覆った状態を示す断面図である。この状態では、中蓋３の上面と上蓋７とは接合されていない。
【００４３】
ここで、本実施形態に用いる中蓋３の構成を説明する。なお、図４では、中蓋３に設けた凹部４の底面４ａに、注液口４ｂを各セル室２ａに対応して一つずつ形成し、この注液口４ｂに第１の排気口２１を形成した液口栓３０が装着された例を示している。図４によれば、第１の排気口２１とセル室２ａ間には、セル室２ａ内に滞留したガスを電池１外に排出するための第１のガス排出経路Ａが形成される。なお、図４では、図の煩雑さを避けるため、端子２０，２０′を省略している。
【００４４】
また、中蓋３には、凹部４と中蓋３の外表面（側面側）とを連通させる貫通孔５が形成されている。貫通孔５の凹部４側の開口を第１の開口部６ａとし、貫通孔５の中蓋３の外表面側の開口を第２の開口部６ｂとする。
【００４５】
貫通孔５は、第１のガス排出経路Ａを経由して第１の排気口２１より排出されたガスを電池１外へ放出するための第２のガス排出経路Ｂとして作用する。したがって、当然のことながら、第２の開口部６ｂは凹部４を除く、中蓋３の外表面に形成すべきことは自明であり、図１および図４に示した例では、中蓋３の外側の側面に形成した例を示している。
【００４６】
第２の開口部６ｂには、必要に応じて、排出されたガスを電池１の設置場所、例えば、車室内やトランク内から大気中に放出できる位置に導出するための排気パイプ（図示せず）を装着するため排気パイプ装着構造を設けることは、一括排気構造の鉛蓄電池においては自明であり、本実施形態を特徴付けるものではない。なお、排気パイプ装着構造の例として、図１に示したように、第２の開口部６ｂにノズル６ｃや、ノズル６ｃと排気パイプとを着実に固定装着するための係止手段を設けることが好ましい。なお、図１および図４では、係止手段としてノズル６ｃの内周壁に溝６ｄを形成した例を示したが、このような場合、排気パイプ側にこの溝６ｄに係止嵌合する環状突起（図示せず）を設ければよい。なお、このような第２の開口部６ｂと排気パイプとを装着するための構造は、あくまでも一例であって、他の公知の構造を適用することができることは自明である。
【００４７】
次に、上蓋７と中蓋３の上面との接合方法について図５を参照して説明する。本実施形態の電池１に用いる凹部４を有した中蓋３と上蓋７とは、ポリプロピレン樹脂等の熱溶着が可能な、熱可塑性樹脂で構成されている。したがって、中蓋３の上面の一部である凹部４の底面４ａも、中蓋３と同様、熱可塑性樹脂で構成されている。なお、図５では、図の煩雑さを避けるため、端子２０，２０′を省略している。
【００４８】
さらに、本実施形態では、上蓋７と凹部４とを接合する際に、レーザー光８ａを照射して熱溶着している。よって、上蓋７を構成する熱可塑性樹脂として、この熱溶着に用いるレーザー光８ａが透過しやすい光透過性を有するものを用いている。そして、上蓋７を透過したレーザー光８ａによって凹部４の表面を溶融させ、上蓋７と凹部４とを熱溶着して接合部（接合部分）１０を形成する。したがって、このレーザー光８ａの波長における上蓋７の光透過率を、凹部４と上蓋７との接合面となる凹部４の表面、例えば、底面４ａの光透過率よりも高いものとすることが好ましい。例えば、上蓋７の光透過率を、後述する９４０ｎｍの波長を有するレーザー光８ａにおいて２０％とした場合、底面４ａの９４０ｎｍにおけるレーザー光８ａの光透過率を０％とすることが好ましい。なお、底面４ａは中蓋３の上面の一部であるため、底面４ａと中蓋３の当該レーザー光８ａの光透過率は、上蓋７のそれよりも低い。
【００４９】
上蓋７と凹部４の底面４ａとをレーザー光８ａによって溶着するために、図６に示したように、レーザー光源８より所定の波長および出力のレーザー光８ａ、例えば、上記したような波長９４０ｎｍのレーザー光８ａを出力させて上蓋７および中蓋３に照射しながら、レーザー光源８を掃引装置９を用いて上蓋７の周縁部に沿って掃引する。レーザー光源８を掃引した部分では、レーザー光８ａは上蓋７を透過するものの、中蓋３は透過しない、もしくは上蓋７よりも透過しにくいため、中蓋３での発熱量が上蓋７での発熱量よりも大となる結果、中蓋の上面、例えば凹部４の底面４ａにおいて、上蓋７と中蓋３とが熱溶着され、接合部が形成される。なお、上蓋７と凹部４とをより強固に熱溶着するためには、中蓋３を黒色の、レーザー光を透過しない材質の熱可塑性樹脂により形成し、上蓋７を、レーザー光を透過する材質の熱可塑性樹脂によって形成すればよい。
【００５０】
なお、レーザー光の透過性は、上蓋７および中蓋３を構成するそれぞれの材質や上蓋７や中蓋３の厚みに依存する。したがって、上蓋７および中蓋３を構成する熱可塑性樹脂のレーザー光透過率は、熱可塑性樹脂中に添加するシリカやタルク等のフィラーの種類およびその含有率や、熱可塑性樹脂に添加する顔料の種類およびその含有量によって、調整可能である。
【００５１】
なお、上蓋７のレーザー光の透過率が低すぎる、あるいは全く透過しないと、上蓋７の外表面で発熱し、上蓋７の外表面および／もしくは内部を溶融してしまうため、上蓋７と凹部４との熱溶着が不可能となってしまう。したがって、このような現象が生じない程度に上蓋７のレーザー光の透過率を設定することが必要であることは言うまでもない。
【００５２】
また、中蓋３でのレーザー光の透過率は０としてもよいが、必ずしも０である必要はなく、中蓋３上面において上蓋７を熱溶着するに十分な発熱量を発生させる程度の透過率であればよい。したがって、レーザー光で溶着するのに適切な光透過率を有した上蓋７の材質や肉厚、および中蓋３の材質を選択すればよいが、少なくとも、上蓋７のレーザー光の光透過率を、中蓋３のレーザー光の光透過率よりも大とする必要がある。
【００５３】
図７は、上蓋７の周縁部に上蓋７の上方からレーザー光８ａを照射しながら掃引することによって、接合部１０を形成した状態を示す図である。なお、接合部１０は上蓋７によって覆われているため、便宜上、斜線および破線によって帯状に示している。なお、同時に、液口栓３０、第１の排気口２１、第１の開口部６ａ、第２の開口部６ｂおよび貫通孔５は、上蓋７および／もしくは蓋３によって隠れるため、破線で示している。接合部１０は上蓋７の周縁部の全周にわたって帯状に連続に形成され、閉じた長方形となっている。これは、全周にわたって閉じた形状に接合部１０を形成しないで欠損部（図示せず）がある場合、この欠損部からセル室２ａ内のガスが漏出するためである。このような欠損部からのガス漏出を抑制するために、接合部１０は閉じた図形の形状に形成されるべきである。
【００５４】
したがって、本実施形態においては、上蓋７の形状として、同一厚みを有した板状のものでもよいが、より好ましくは、上蓋７と中蓋３間に確実に排気室１１を形成するために、上蓋７の形状を図１４に示したように、上蓋７の中蓋３上面に対向する側の面の周縁部に接合部１０に対応した形状の肉厚部（凸部）７ａを設けるとともに、その肉厚部７ａを除いた部分は肉厚部７ａよりも肉薄に形成した相対的な肉薄部７ｂを設ける。なお、上蓋７の中蓋３への接合時には、肉厚部７ａと中蓋３上面とは接している必要があることは自明であり、そのため、肉厚部７ａと中蓋３上面とが接するよう、上蓋７から中蓋３に向かって、適切な圧力を加えながら、上蓋７の肉厚部７ａと中蓋３上面とを接合することは言うまでもない。
【００５５】
また、この帯状に延びて閉じた図形を形成している接合部１０によって、図５に示したように、この接合部１０と上蓋７と中蓋３上面とによって、第１のガス排出経路Ａを介し、第１の排気口２１から排出されたガスを一括に集合する排気室１１が形成される。したがって、第１の排気口２１は、前記した接合部１０の閉じた図形の内側に位置させることは言うまでもない。
【００５６】
さらに、図５に示したように、排気室１１で集合した各セル室２ａからのガスを電池１の外側に排出するために、第２のガス排出経路Ｂの第１の開口部６ａを排気室１１に開口するよう設ける。すなわち、第１の開口部６ａは、接合部１０の閉じた図形の内側に設ける。
【００５７】
このような構成により、セル室２ａからのガスは、第１のガス排出経路Ａと排気室１１、および第２の排出経路Ｂを経由して第２の開口部６ｂより電池１外に排出される。なお、図１４に示したような、肉薄部７ｂを設けた上蓋７を用いることにより、排気室１１の容積が確保できるため、ガス排出をより円滑に行なう上でより好ましい。なお、一例として肉厚部７ａの厚みを１．５ｍｍとした場合、肉薄部７ｂの厚みを１．０〜１．３ｍｍ程度に設定すればよい。
【００５８】
なお、このような肉厚部７ａや肉薄部７ｂを設けず、上蓋７を一定厚みとしても上蓋７と底面４ａとの間にはガス排出に十分な隙間が存在し、この隙間が排気室１１として機能するため、本質的には上蓋７を一定厚みのものとしてもよい。この場合、電池の過充電によって第１の排気口２１から酸霧が排出され、酸霧が排気室１１内で結露したとしても、第１の排気口２１から同時に排出されるガスによって、結露した水分が、第１の開口部６ａから排気室１１に押し出され、ガスは排気室１１を介して第２の開口部６ｂから排出される。
【００５９】
しかしながら、電池が車両側の充電系統の故障等によって、極端に過充電された場合、第１の排気口２１から多量の酸霧が排出され、この酸霧が結露して生じた硫酸分や硫酸ナトリウム等の電解液添加剤を含む水分が大量に発生する。この水分が乾燥したとしても、硫酸や添加剤として電解液に含まれていた硫酸ナトリウムや４ホウ酸ナトリウム、あるいは硫酸アルミニウム等の各種添加物は排気室１１から排出されないまま残る可能性があり、これらの物質が、ガス排出の障害となり、排気室１１の内圧が上昇し、上蓋７が変形したり、この変形により、上蓋７と中蓋３の上面との接合部４２の気密が損なわれる可能性を有している。
【００６０】
したがって、極端な過充電という異常使用や誤使用を考慮した場合、排気室１１の容積をなるべく確保することが好ましいため、上蓋７に前記したような肉厚部７ａおよび肉薄部７ｂを形成することが好ましい。なお、本発明者らの別途に行なった実験、すなわち、７２時間にわたる連続過充電ののち、７５℃中で２週間電池を乾燥させ、さらに電池を過充電した際の排気室１１の内圧を計測する試験によれば、肉厚部７ａの厚みを１．５ｍｍ、肉薄部７ｂの厚みを１．３ｍｍ程度に設定する、すなわち排気室１１の高さ方向の内寸を０．２ｍｍ程度以上に設定することにより、排気室１１内の内圧上昇を抑制できた。なお、前記した実験を、１．５ｍｍの一定の厚みを有した上蓋で行った場合の排気室の内圧は大気圧から１．５ｋＰａの上昇であって、若干上昇する程度であり、上蓋７と中蓋３の上面との気密性を損なうレベルには到達しなかったものの、より安全に万全を期するならば、上蓋７に前記したような肉厚部７ａと肉薄部７ｂを設けることがより好ましい。
【００６１】
なお、肉薄部７ｂを設ける場合、上蓋７を上から押えると、下方に向かって変形することになるため、この変形を抑制するために、上蓋７の凹部４の底面４ａに対応する部分に、肉厚部と同じ高さを有した台座７ｃを形成することが好ましい。なお、この台座７ｃは必ずしも上蓋７に設ける必要はなく、底面４ａから突出するように設けてもよい。
【００６２】
本実施の形態において、接合部１０は上蓋７と中蓋３上面間に設けたが、第１の開口部６ａが排気室１１の中で開口すればよいので、例えば、接合部１０を凹部４の側壁４ｃに設けてもよい。凹部４の側壁４ｃも中蓋３上面の一部ということができる。この場合、上蓋７とレーザー光８ａの照射方向との角度を直角とせず、斜めにしてレーザー光８ａを、上蓋７を介して側壁４ｃに照射すればよいことは言うまでもない。
【００６３】
接合部１０を形成するためのレーザー光照射の条件の一例としては、レーザー光の波長を前述の９４０ｎｍとして、出力５０Ｗのダイオードレーザーを使用する場合、上蓋７の材質を、当該波長光での光透過率が２０％であるＰＰ樹脂（ＰＰ−ＰＥ共重合体）とし、その肉厚を１．３ｍｍとし、接合部１０の幅Ｗ（帯の幅、図７に示すＷ寸法）を２．０ｍｍとした場合、レーザー光の掃引速度を５０ｍｍ／秒程度に設定すれば、上蓋７と中蓋３とを気密状態を確保した状態で強固に接合することができる。なお、本実施形態においては、帯状の接合部１０なる表現を用いているが、上蓋７と中蓋３とを実際に接合している関係上、接合部１０は少なくとも０を越えたある幅Ｗを有することから帯状と称しているのであって、仮に帯状を線状と言い換えても差し支えないことは自明である。
【００６４】
なお、上に示した条件はあくまでも一例であって、他のレーザー光源を用いることにより波長や出力が異なる場合は、個別に掃引条件を設定すべきことはいうまでもない。なお、上蓋７や中蓋３のレーザー光８ａの光透過率は、上蓋７の材質、例えば、ＰＰ樹脂であってもＰＰあるいはＰＥ単独のホモポリマーであるのか、あるいは、例示したようなＰＰ−ＰＥのコポリマーであるのかによっても異なる。また、樹脂中に添加するシリカやタルクといったフィラーの量、あるいは顔料の種類やその量、さらには接合部１０を形成する部分の上蓋７の厚みによっても異なるため、本実施形態の実施にあたっては、これらのパラメータを検討することによって、上蓋７と中蓋３とを気密を保持しつつ互いに強固に接合することができる。
【００６５】
また、上蓋７は光透過性を有する関係上、接合部１０が規定幅寸法で閉じた状態で形成されているかどうかを目視で確認できることから、気密検査は必ずしも必要でなく、画像認識装置によって、接合部１０が規定どおりに形成されているかどうかを自動的に無人で確認することも可能である。
【００６６】
なお、レーザー光源８の掃引装置９は、レーザー光源８を、少なくとも上蓋７の表面上で、上蓋７と平行な平面のＸ軸およびＹ軸の２軸方向に移動可能な装置であればよい。また、汎用の産業用ロボットにレーザー光源８を設置し、当該産業用ロボットにレーザー光源８の掃引操作をさせてもよいことは言うまでもない。
【００６７】
本実施形態では、超音波溶着に比較して幅広の接合部を形成できるため、上蓋７と中蓋３との気密性を長期にわたって保持でき、信頼性に優れた接合部を形成することができる。また、接着剤を用いることもないので、接着剤の液ダレや漏れによる外観不良を発生させることもなく、また、接着剤の硬化用の硬化炉を必要としない。また、常温硬化形の接着剤を用いるとしても硬化までに時間が必要であるが、本実施形態では、通常の始動用鉛蓄電池に適用した場合、数秒から十数秒の短時間で接合が完了するため、これら従来の方法に比較して、短時間で信頼性のよい一括排気構造を有した鉛蓄電池を製造することができる。
【００６８】
なお、上蓋７は、レーザー光８ａに対し、光透過性を有している関係上、電池１の使用者は上蓋７を通して凹部４の各構造を透視することができるが、このような透視可能な各構造物が電池１の美観を損ねる場合、上蓋７と中蓋３とを接合した後、上蓋７を製品ラベルや光透過性のないラベルを貼り付けて覆ってもよい。
【００６９】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る鉛蓄電池（以下、電池４０）の構成を示す。図８は、電池４０の組立途中の構成を示す図である。本実施形態の電池４０は、第１の実施の形態に示した電池１と中蓋および上蓋の部分が異なっており、それ以外の部分は第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と異なる部分について以下に説明する。
【００７０】
本実施形態では、中蓋４１に第１の実施形態と示したと同様の凹部４が形成されている。凹部４の底面４ａに、第１の排気口２１を設けている。
【００７１】
また、第１の実施の形態で示したと同様、第１の排気口２１は、常時、セル室２ａ内と連通している必要はなく、セル室２ａに酸素・水素ガスが滞留し、セル室２ａの内圧が上昇することによって、滞留した酸素・水素ガスをセル室２ａ外に排出する必要が生じた際に開口するものであってもよい。したがって、液口栓３０に替えて、例えば、図２に示した、内部にセル室２ａの内圧に応じて開閉する制御弁３１を有した液口栓３０ａを用いてもよい。さらに、液口栓３０に替えて、同様に、図３に示したような、ガス排出経路の一部を覆う覆体３２を設けた構成の液口栓３０ｂを用いてもよい。
【００７２】
本実施形態の電池４０では、中蓋４１に複数の独立した第２のガス排出経路Ｂを有している。ここで「独立した」の意味するところは、１つのガス排出経路の入口、出口及びそれらの間の経路は別のガス排出経路の入口、出口及びそれらの間の経路と重複しておらず、任意の２つのガス排出経路は連通していないことである。第２のガス排出経路Ｂの構成を説明する。図９は中蓋４１を電槽２に接合した状態の断面を示す図である。なお、図９では、中蓋４１に２つの第２のガス排出経路Ｂを設けた例を示している。これら２つの第２のガス排出経路Ｂを互いに区別して説明する便宜上、図９において左側に位置する第２のガス排出経路Ｂを、第２のガス排出経路Ｂ１、右側に位置する第２のガス排出経路Ｂを、第２のガス排出経路Ｂ２とする。
【００７３】
第２のガス排出経路Ｂ１は、第１の実施の形態で示した第２のガス排出経路Ｂと同様、凹部４において開口する第１の開口部６ａ−１から、中蓋４１の凹部４を除く外表面、好ましくは中蓋４１の外側面に設けられた第２の開口部６ｂ−１に至る、中蓋４１内を貫通する貫通孔５１である。したがって、第１の開口部６ａ−１より貫通孔５１にガスが導入された場合、当該ガスは、貫通孔５１を経由して第２の開口部６ｂ−１に至り、電池４０の外に排出される。
【００７４】
もう一方の第２のガス排出経路Ｂ２は、前記した第２のガス排出経路Ｂ１と同様、凹部４において開口する第１の開口部６ａ−２から、中蓋４１の外表面に設けられた第２の開口部６ｂ−２に至る、中蓋４１内を貫通する貫通孔５２である。したがって、第１の開口部６ａ−２より貫通孔５２にガスが導入された場合、当該ガスは、貫通孔５２を経由して第２の開口部６ｂ−２に至り、電池４０の外に排出される。
【００７５】
第２の開口部６ｂ−１，６ｂ−２には、ともに、セル室内排出されたガスを電池４０の設置場所、例えば、車室内やトランク内から大気中に放出できる位置に導出するための排気パイプ（図示せず）を装着するため排気パイプ装着構造を設けるべきであることは、後述する電池４０が一括排気構造を有し、一括排気構造を設ける目的からして自明であり、このような、排気パイプ装着構造は、本実施形態を特徴付けるものではない。
【００７６】
図９に示した例では、第２の開口部６ｂ−１，６ｂ−２の両方に、図４に示したノズル６ｃや、ノズル６ｃと排気パイプとを着実に固定装着するための係止手段を設けている。
【００７７】
電池４０では、複数の第２のガス排出経路Ｂ１，Ｂ２は互いに独立している。すなわち、一方の第２ガス排出経路Ｂ１と他方の第２のガス排出経路Ｂ２において、一方の第１の開口部６ａ−１と、他方の第１の開口部６ａ−２とは凹部４の異なった位置に形成され、それらは決して共有されることはない。また、第２の開口部６ｂ−１と、他方の第２の開口部６ｂ−２とは中蓋４１の凹部４を除く外表面の互いに異なった位置に形成され、それらは決して共有されることはない。さらに、一方の貫通孔５１と他方の貫通孔５２は中蓋４１内の異なった位置にそれぞれ形成され、中蓋４１内部において非連通である。
【００７８】
図１０および図１１は、中蓋４１の上面に上蓋７を接合した電池４０の天面を示す図である。また、図１２は、図１０で示した電池４０の要部断面を示す図、図１１は、図１３で示した電池４０の要部断面を示す図である。
【００７９】
図１０および図１１に示したように、本実施形態では、上蓋７と中蓋４１との接合部４２は、帯状に連続していて上蓋７の周縁近傍に閉じた長方形として形成される。なお、説明の都合上、これらの図においては上蓋７によって隠れる液口栓３０、第１の排気口２１と第１の開口部６ａ−１，６ａ−２、および上蓋７および／もしく中蓋４１に隠れる貫通孔５１，５２および第２の開口部６ｂ−１，６ｂ−２それぞれ破線で示している。また、接合部４２は上蓋７によって覆われることから、破線と斜線で示している。
【００８０】
本実施形態の電池４０においては、第２のガス排出経路Ｂを複数有しているが、上蓋７と中蓋４１上面との間の接合部４２の形成位置の選択によって、複数の第２の排出経路Ｂのうちの少なくとも一つを、排気室１１を介して第１のガス排出経路Ａと連通させることによって、この第２の排出経路Ｂを実際のガス排出経路として機能させ、他方の第２の排出経路Ｂを実際のガス排出経路として機能させないよう選択可能とするものである。
【００８１】
すなわち、図１０に示した接合パターン１においては、一方の第１の開口部６ａ−１は接合部４２が形成する閉じた図形（長方形）の内側に位置し、かつ他方の第１の開口部６ａ−２は閉じた図形の外側に位置している。
【００８２】
閉じた図形形状の接合部４２と、中蓋４１の上面および上蓋７によって、第１の排気口２１から排出されたガスを集合させる排気室１１が形成される。そして、前記したような接合パターン１によれば、複数有した第２のガス排出経路Ｂ１，Ｂ２のうち、一方の第２のガス排出経路Ｂ１と第１の排出経路とが、排気室１１を介して連通し、他方の第２のガス排出経路Ｂ２は接合部４２によって、排気室１１から隔離遮断される。
【００８３】
そのため、図１２に示したように、複数の第２の開口部６ｂ−１，６ｂ−２のうち、一方の第２の開口部６ｂ−１が、実際にセル室２ａで発生したガスの電池外部へのガス排出口として機能し、他方の第２の開口部６ｂ−２はガス排出口として機能せず、第２の開口部６ｂ−２から、セル室２ａで発生したガスは一切排出されない。
【００８４】
次に、図１０に示した接合パターン１に替えて、図１１に示した接合パターン２を選択した場合について説明する。図１１に示した接合パターン２においては、一方の第１の開口部６ａ−２は接合部４２が形成する閉じた図形（長方形）の内側に位置し、かつ他方の第１の開口部６ａ−１は閉じた図形の外側に位置している。この位置関係は接合パターン１とは逆である。なお、接合部４２は図１０（ａ）と同様、破線と斜線で示している。
【００８５】
接合パターン２によれば、複数有した第２のガス排出経路Ｂ１，Ｂ２のうち、一方の第２のガス排出経路Ｂ２と第１の排出経路とが、排気室１１を介して連通し、他方の第２のガス排出経路Ｂ１は接合部４２によって、排気室１１から隔離遮断される。
【００８６】
そのため、図１３に示したように、複数の第２の開口部６ｂ−１，６ｂ−２のうち、一方の第２の開口部６ｂ−２が、実際にセル室２ａで発生したガスの電池外部へのガス排出口として機能し、他方の第２の開口部６ｂ−１はガス排出口として機能せず、第２の開口部６ｂ−１から、セル室２ａで発生したガスは一切排出されない。
【００８７】
本実施形態では、図１０および図１１に示した２つの接合パターンの中の一つを選択することによって、実際にガス排出口として機能する第２の開口部６ｂの位置が選択可能となるものであり、搭載車両や搭載機器に応じて、接合パターンを選択することにより、より適切な位置にガスが排出される第２の開口部６ｂの位置を選択することができる。そしてこのような選択は、接合パターンの選択のみによってなされ、選択にあたって別部品や別工程を必要としないため、生産性を損なうことがない。また、従来、ガス排出口の位置別にあった電池機種毎に個別の中蓋が必要であったが、本実施形態によれば、共通の中蓋を用いることが可能となるため、中蓋共用化によって鉛蓄電池のコスト削減が可能となるという顕著な効果を奏する。さらに前記したような栓の取り付け作業に伴うミスや点検時等に誤って栓を取り外すなどによるガスや酸霧の車室内への漏洩の可能性を排除することができるという顕著な効果も奏する。
【００８８】
なお、本実施形態においては、第１の実施形態と同様、好ましくは、上蓋７と凹部４間に確実に排気室１１を形成するとともに、第２の開口部６ｂ−１，６ｂ−２の一方を隔離遮断する接合部４２をより確実とするために、上蓋７の形状を図１４に示したように、上蓋７の底面４ａに対向する側の面の周縁部に肉厚部７ａを設けるとともに、その肉厚部７ａを除いた部分は肉厚部７ａよりも肉薄に形成した肉薄部７ｂを設ける。
【００８９】
そして肉厚部７ａと凹部４とが接した部分で接合部４２が形成される。これにより肉薄部７ｂによって確実に排気室１１が形成される。
【００９０】
なお、肉薄部７ｂを設ける場合、上蓋７の凹部４の底面４ａに対応する部分に、肉厚部と同じ高さを有した台座７ｃを形成することが好ましい。なお、この台座７ｃは必ずしも上蓋７に設ける必要はなく、底面４ａから突出するように設けてもよい。
【００９１】
また、肉厚部７ａと肉薄部７ｂを設ける場合、隔離遮断する側の第１の開口部６ａ近傍に肉厚部７ａを当接させる。この部分を当接させない場合、接合ができないからである。また、隔離遮断しない側の第１の開口部６ａに肉薄部７ｂを対向させることが好ましい。これは排気室１１から隔離遮断しない側の第１の開口部６ａへのガスの流れがより円滑になるためである。
【００９２】
したがって、図１４に示したように、隔離遮断する側の第１の開口部６ａに対応する上蓋７の端部の肉厚部７ａの形成幅をＬとしたときに、この形成幅Ｌを、隔離遮断しない側の第１の開口部６ａに対応する上蓋７の端部の肉厚部７ａの形成幅Ｌ´よりも大とし、隔離遮断する側の第１の開口部６ａに幅Ｌで形成した肉厚部７ａを当接されることが好ましい。
【００９３】
このような構成によって、図１２に示したように、排気室１１より隔離遮断する（排気室１１の外に位置する）側の第１の開口部６ａ−２には上蓋の肉厚部７ａが当接されるため、上蓋７と中蓋４１上面とを接合するにあたり、第１の開口部６ａ−２と排気室１１間に形成した接合部４２の気密性がより向上するため、好ましい。同時に、排気室１１より隔離遮断せず、連通させる側の第１の開口部６ａ−１には薄肉部７ｂが対向するため、第１の排気口から排出されたガスの、排気室１１から第１の開口部６ａ−１への流れが円滑に行なわれるため、結果として、当該ガスの第２の開口部６ｂ−２からの排出が円滑に行なわれる点で好ましい。
【００９４】
なお、図８に示した例においては、凹部４の長手方向の両端近傍にそれぞれ、一方の第１の開口部６ａ−１と、他方の第１の開口部６ａ−２とを設けた例を示した。このように構成した場合、図１２に示した例では、第１の開口部６ａ−２を排気室１１から隔離遮断しているが、第１の開口部６ａ−２に替えて第１の開口部６ａ−１を排気室１１から隔離遮断する場合、上蓋７の左右のみを反転させて（即ち中蓋４１上面上で上蓋７を１８０度回転させて）凹部４に装着すれば、図１３に示した構成の電池４０を得ることができる。これにより、上蓋７の部品も２品種用意する必要がなく、１品種の上蓋７を用意すればよいので、部品の共通化が図られ、好ましい。これからも、第１の開口部６ａ−１と第２の開口部６ｂ−２とは、上蓋７に対して点対称の位置の近傍に設ければ、１品種の上蓋７を共用できることがわかる。
【００９５】
なお、図９に示した例では、第２のガス排出経路Ｂを、電池４０の側面のうち幅が短い側面の中央に、それぞれ１個ずつ、計２個設けた例を示したが、例えば、幅が短い側面の端に設けてもよい。また、幅が長い側面に設けてもよい。本実施形態では、第２のガス排出経路Ｂの数を制限するものではないが、電池４０の車両への搭載環境からして、第２のガス排出経路Ｂの数は、２〜４が最も需要が大であると考えられる。
【００９６】
上蓋７と凹部４との接合は、第２の実施形態では限定しないが、前記した第１の実施形態によるレーザー光８ａを用いた熱溶着によるものが最も好ましいことが明らかである。
【００９７】
既に述べたように、上蓋７の厚みは、排気構造の高さ寸法をなるべく小とし、電池寸法を小型化するか、もしくは、小とした部分の寸法を極板高さ寸法に振り分け、極板面積をより大として、同一電池寸法で、より高容量、高出力の電池を得るために１．５ｍｍ厚程度の薄型に形成される。従って、第１の実施形態で説明したようにレーザ光による熱溶着法を用いるのが好ましい。
【００９８】
なお、この場合、上蓋７はレーザー光８ａの透過性を有しており、上蓋７と中蓋４１との接触部でレーザー光８ａによる発熱によって、両者が熱溶着されるよう、上蓋７と中蓋４１との材料選択を行なうことは、第１の実施形態に記載した通りであり、その他、用いるレーザー光８ａの照射条件等も、第１の実施形態に記載した例を参照すればよい。
【００９９】
また、第２の実施形態において、レーザー光８ａによる上蓋７と中蓋４１との溶接を用いる場合、レーザー光８ａの照射パターンを図１０に示した接合パターン１と、図１１に示した接合パターン２を予め、コンピュータ制御の掃引装置９に入力しておき、作業者はこれらの接合パターンから所望するパターンを選択し、掃引装置９と、レーザー光源８とを駆動させることにより、容易に接合部４２の形成パターンが選択でき、好ましい。このような手法は、将来、第１の開口部６ａを凹部４の全く異なる位置に形成した電池品種を製造する際にも、接合部４２の形成パターンに応じてレーザー光源８の掃引プログラムを書き換える作業で対応できるため、設備や部品の変更が最小限ですみ、汎用性の面で好ましい。
【０１００】
図１０および図１１に示した接合部４２の形成パターンを、上蓋７と底面４ａ間に設けた例を示したが、第１の開口部６ａ−１が排気室１１の中で開口すればよいので、例えば、接合部４２を凹部４の側壁４ｃに設けてもよい。この場合、上蓋７とレーザー光の照射方向との角度を直角とせず、斜めにしてレーザー光を、上蓋７を介して側壁４ｃに照射すればよいことは言うまでもない。
【０１０１】
さらに、上蓋７の上にラベルを貼り付け、排気室１１から隔離遮断した側の第２の開口部６ｂ−２を覆う舌片（図示せず）を当該ラベルに一体にもうければ、実際のガス排出機能を有した第２の開口部側に誤りなく、ガス導出のためのホースを装着できるため、より好ましい。
【０１０２】
また、前記したような隔離遮断した側の第２の開口部ｂを覆う舌片を一体に設けたラベルを用いる場合には、例えば、２つの第２の開口部６ｂ−１，６ｂ−２を点対称の位置に設けておけば、ラベルを１８０度回転させるだけで、２つの第２の開口部６ｂ−１，６ｂ−２の両方のいずれか一方のみを閉塞可能である。すなわち、第２の開口部６ｂ−１を閉塞する状態から、ラベルを１８０度回転させれば。第２の開口部６ｂ−１を閉塞せず、第２の開口部６ｂ−２を閉塞する状態とすることが可能であり、ラベル品種を１品種に統合でき、構成部品の共用化のために好ましい。
【０１０３】
なお、第１および第２の実施形態において、ノズル６ｃ内から電池１，４０内に異物が混入したり、排出されるガスに着火した炎の電池内部への引き込みを防止するために、前記したような多孔質フィルターをノズル６ｃ内や、貫通孔５，５１，５２内に配置することが好ましい。
【０１０４】
（その他の実施の形態）
上記の実施形態は本発明の例示であり、本発明はこれらの例に限定されない。第１、第２の実施の形態では、上蓋７の長さ及び幅が凹部４の長さ及び幅と略同じであって上蓋７が凹部４に填り込んで固定されるようになっているが、例えば、第２の実施形態において上蓋の長さを凹部４の長さよりも短くしてもよい。この場合、排気室外に位置させる第１の開口部（接合パターン１では６ａ−２）は上蓋によって覆われないで露出する形になる。接合パターン２に対応させるためには、上蓋の載置位置を変えて、第１の開口部６ａ−１が露出し、第１の開口部６ａ−２は排気室内に位置するようにすればよい。このような上蓋は、中蓋の上面と対向する面に接合部分に対応する帯状で閉じた図形を描いている凸部（肉厚部）を有しており、中蓋の上面の第１の載置位置に載置されると第１の排気室を形成し、第２の載置位置に載置されると第２の排気室を形成し、前記凸部は、前記第１の排気室に繋がっていた前記第２の排出経路の少なくとも一つが前記第２の排気室外に繋がるとともに、前記第１の排気室外に繋がっていた前記第２の排出経路の少なくとも別の一つが前記第２の排気室に繋がる構成を有している、上蓋の１種であるということができる。
【０１０５】
また、第２の実施形態において上蓋の両面に肉厚部（凸部）を形成しておいて、接合パターン１と接合パターン２との使い分けを上蓋の表と裏とで行うようにしてもよい。
【０１０６】
相対的に大型の鉛蓄電池の場合は、第１の開口部と液口栓との間の距離、及び凹部の周縁と第１の開口部との間の距離を十分に確保でき、第２の実施形態においては上蓋と中蓋との間の接合を接着剤を用いて行うことを考えると、長期間に亘る気密性の確保を考慮して多めの接着剤を使用しても第１の開口部や第１の排気口を接着剤が塞いでしまったり、電池外部に接着剤がはみ出す虞がなくなる。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明は、一括排気構造を有した始動用鉛蓄電池や電動車用鉛蓄電池といった、各種の鉛蓄電池に好適である。
【符号の説明】
【０１０８】
Ａ    第１のガス排出経路
Ｂ，Ｂ１，Ｂ２  第２のガス排出経路
１    電池
２    電槽
２ａ  セル室
２ｂ  隔壁
３    中蓋
４    凹部
４ａ  底面
４ｂ  注液口
４ｃ  側壁
５，５１，５２  貫通孔
６ａ，６ａ−１，６ａ−２  第１の開口部
６ｂ，６ｂ−１，６ｂ−２  第２の開口部
６ｃ  ノズル
６ｄ  溝
７    上蓋
７ａ  肉厚部（凸部）
７ｂ  肉薄部
８    レーザー光源
８ａ  レーザー光
９    掃引装置
１０  接合部
１１  排気室
２０，２０′  電池端子
２１  第１の排気口
３０，３０ａ，３０ｂ  液口栓
３１  制御弁
３２  覆体
３３  防沫体
４０  電池
４１  中蓋
４２  接合部
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
極板群と電解液とを収納するセル室を有し上側が開口している電槽と、該電槽の開口している部分を覆う中蓋と、該中蓋の上面に設けられた凹部を覆う上蓋とを備え、前記中蓋の上面と前記上蓋とは熱可塑性樹脂からなる鉛蓄電池の製造方法であって、
前記電槽の開口している部分を覆うように前記中蓋を該電槽に載せて、該電槽と該中蓋とを固定する工程と、
前記中蓋に、前記極板群より発生するガスを前記セル室から前記凹部に導出するとともに前記電解液の溢液を抑止する第１のガス排出経路を形成する工程Ｘと、
前記中蓋の上面に、前記凹部を覆うように前記上蓋を載せて、レーザ光を前記上蓋に照射することによって該上蓋と前記中蓋とを溶着する工程Ｙと
を含み、
前記工程Ｙでは、
溶着による接合部分が帯状に連続して閉じた図形を描いて、前記凹部と前記上蓋とによって排気室という空間を形成して、
前記凹部に設けられた第１の開口部と前記中蓋の外表面に設けられた第２の開口部とを連通させる該中蓋に設けられた貫通孔を第２のガス排出経路として、前記第１のガス排出経路と前記第２のガス排出経路とを前記排気室を介して連通させている、鉛蓄電池の製造方法。
【請求項２】
前記第１の開口部及び前記第２の開口部は複数形成されていて、該第１の開口部及び該第２の開口部を連通させている前記第２のガス排出経路も複数形成されているとともにそれぞれは前記中蓋内部において互いに非連通であり、
前記排気室は、前記凹部の一部と前記上蓋とによって形成されており、
前記工程Ｙでは、少なくとも一つの前記第１の開口部が前記排気室内に開口するとともに少なくとも一つの別の前記第１の開口部が前記排気室外に開口するように、前記レーザ光の照射経路を設定することを特徴とする請求項１に記載の鉛蓄電池の製造方法。
【請求項３】
前記工程Ｘは、前記中蓋の前記上面に設けられている液口に前記第１のガス排出経路を有した液口栓を装着する工程である、請求項１または２に記載の鉛蓄電池の製造方法。
【請求項４】
前記第１のガス排出経路内には、前記セル室の内圧が所定値以上であるときに開弁して前記第１のガス排出経路を開き、所定値未満であるときに閉弁して前記第１のガス排出経路を閉じる制御弁が配置されている、請求項１から３のいずれか一つに記載の鉛蓄電池の製造方法。
【請求項５】
極板群と電解液とを収納するセル室を有し上側が開口している電槽と、該電槽の開口している部分を覆う中蓋と、該中蓋の上面に設けられた凹部を覆う上蓋とを備えた鉛蓄電池であって、
前記上蓋は、前記中蓋の上面に、接合部分が帯状に連続して閉じた図形を描くように接合されて、前記中蓋の前記凹部の一部とともに排気室という空間を形成しており、
前記中蓋には、前記極板群より発生するガスを前記セル室から前記排気室に導出する第１のガス排出経路が形成されているとともに、前記凹部と外部とを連通させる、第２の排出経路である複数の貫通孔が設けられており、
前記第２の排出経路のうち、少なくとも一つが前記排気室に繋がっていて、少なくとも別の一つが前記排気室外の前記凹部に繋がっており、
複数の前記第２の排出経路のそれぞれは前記中蓋内部において互いに非連通であるとともに、前記凹部側及び前記外部側への開口部はそれぞれ別個に形成されている、鉛蓄電池。
【請求項６】
前記中蓋の上面に液口が設けられ、前記液口に第前記１のガス排出経路を有した液口栓が装着されている、請求項５に記載の鉛蓄電池。
【請求項７】
前記第１のガス排出経路内には、前記セル室の内圧が所定値以上であるときに開弁して前記第１のガス排出経路を開き、所定値未満であるときに閉弁して前記第１のガス排出経路を閉じる制御弁を配置している、請求項５または６に記載の鉛蓄電池。
【請求項８】
前記中蓋の上面と前記上蓋とは熱可塑性樹脂からなり、前記接合部分はレーザー光によって溶着された部分である、請求項５から７のいずれか一つに記載の鉛蓄電池。
【請求項９】
前記上蓋は、
前記中蓋の上面と対向する面に前記接合部分に対応する帯状で閉じた図形を描いている凸部を有しており、
前記中蓋の上面に載置されて前記排気室を形成する状態から、前記中蓋の上面に平行に１８０度回転させて載置された際に、前記排気室とは異なる排気室を形成し、
前記凸部は、前記排気室に繋がっていた前記第２の排出経路の少なくとも一つが前記異なる排気室外に繋がるとともに、前記排気室外に繋がっていた前記第２の排出経路の少なくとも別の一つが前記異なる排気室に繋がる構成を有している、請求項５から８のいずれか一つに記載の鉛蓄電池。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2010035407.tif 000017
【図２】
2010035407.tif 000018
【図３】
2010035407.tif 000019
【図４】
2010035407.tif 000020
【図５】
2010035407.tif 000021
【図６】
2010035407.tif 000022
【図７】
2010035407.tif 000023
【図８】
2010035407.tif 000024
【図９】
2010035407.tif 000025
【図１０】
2010035407.tif 000026
【図１１】
2010035407.tif 000027
【図１２】
2010035407.tif 000028
【図１３】
2010035407.tif 000029
【図１４】
2010035407.tif 000030
【手続補正書】
【提出日】平成22年3月15日(2010.3.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
極板群と電解液とを収納するセル室を有し上側が開口している電槽と、該電槽の開口している部分を覆う中蓋と、該中蓋の上面に設けられた凹部を覆う上蓋とを備え、前記中蓋の上面と前記上蓋とは熱可塑性樹脂からなる鉛蓄電池の製造方法であって、
前記電槽の開口している部分を覆うように前記中蓋を該電槽に載せて、該電槽と該中蓋とを固定する工程と、
前記中蓋に、前記極板群より発生するガスを前記セル室から前記凹部に導出するとともに前記電解液の溢液を抑止する第１のガス排出経路を形成する工程Ｘと、
前記中蓋の上面に、前記凹部を覆うように前記上蓋を載せて、レーザ光を前記上蓋に照射することによって該上蓋と前記中蓋とを溶着する工程Ｙと
を含み、
前記工程Ｙでは、
溶着による接合部分が帯状に連続して閉じた図形を描いて、前記凹部と前記上蓋とによって排気室という空間を形成して、
前記凹部に設けられた第１の開口部と前記中蓋の外表面に設けられた第２の開口部とを連通させる該中蓋に設けられた貫通孔を第２のガス排出経路として、前記第１のガス排出経路と前記第２のガス排出経路とを前記排気室を介して連通させており、
前記第１の開口部及び前記第２の開口部は複数形成されていて、該第１の開口部及び該第２の開口部を連通させている前記第２のガス排出経路も複数形成されているとともにそれぞれは前記中蓋内部において互いに非連通であり、
前記排気室は、前記凹部の一部と前記上蓋とによって形成されており、
前記工程Ｙでは、少なくとも一つの前記第１の開口部が前記排気室内に開口するとともに少なくとも一つの別の前記第１の開口部が前記排気室外に開口するように、前記レーザ光の照射経路を設定する、鉛蓄電池の製造方法。
【請求項２】
前記工程Ｘは、前記中蓋の前記上面に設けられている液口に前記第１のガス排出経路を有した液口栓を装着する工程である、請求項１に記載の鉛蓄電池の製造方法。
【請求項３】
前記第１のガス排出経路内には、前記セル室の内圧が所定値以上であるときに開弁して前記第１のガス排出経路を開き、所定値未満であるときに閉弁して前記第１のガス排出経路を閉じる制御弁が配置されている、請求項１または２に記載の鉛蓄電池の製造方法。
【請求項４】
溶着に用いられるレーザー光の前記上蓋についての光透過率が、前記レーザー光の前記中蓋の上面についての光透過率よりも大きい、請求項１から３のいずれか一つに記載の鉛蓄電池の製造方法。
【請求項５】
極板群と電解液とを収納するセル室を有し上側が開口している電槽と、該電槽の開口している部分を覆う中蓋と、該中蓋の上面に設けられた凹部を覆う上蓋とを備えた鉛蓄電池であって、
前記上蓋は、前記中蓋の上面に、接合部分が帯状に連続して閉じた図形を描くように接合されて、前記中蓋の前記凹部の一部とともに排気室という空間を形成しており、
前記中蓋には、前記極板群より発生するガスを前記セル室から前記排気室に導出する第１のガス排出経路が形成されているとともに、前記凹部と外部とを連通させる、第２の排出経路である複数の貫通孔が設けられており、
前記第２の排出経路のうち、少なくとも一つが前記排気室に繋がっていて、少なくとも別の一つが前記排気室外の前記凹部に繋がっており、
複数の前記第２の排出経路のそれぞれは前記中蓋内部において互いに非連通であるとともに、前記凹部側及び前記外部側への開口部はそれぞれ別個に形成されている、鉛蓄電池。
【請求項６】
前記中蓋の上面に液口が設けられ、前記液口に第前記１のガス排出経路を有した液口栓が装着されている、請求項５に記載の鉛蓄電池。
【請求項７】
前記第１のガス排出経路内には、前記セル室の内圧が所定値以上であるときに開弁して前記第１のガス排出経路を開き、所定値未満であるときに閉弁して前記第１のガス排出経路を閉じる制御弁を配置している、請求項５または６に記載の鉛蓄電池。
【請求項８】
前記中蓋の上面と前記上蓋とは熱可塑性樹脂からなり、前記接合部分はレーザー光によって溶着された部分である、請求項５から７のいずれか一つに記載の鉛蓄電池。
【請求項９】
溶着に用いられるレーザー光の前記上蓋についての光透過率が、前記レーザー光の前記中蓋の上面についての光透過率よりも大きい、請求項８に記載の鉛蓄電池。
【請求項１０】
前記上蓋は、
前記中蓋の上面と対向する面に前記接合部分に対応する帯状で閉じた図形を描いている凸部を有しており、
前記中蓋の上面に載置されて前記排気室を形成する状態から、前記中蓋の上面に平行に１８０度回転させて載置された際に、前記排気室とは異なる排気室を形成し、
前記凸部は、前記排気室に繋がっていた前記第２の排出経路の少なくとも一つが前記異なる排気室外に繋がるとともに、前記排気室外に繋がっていた前記第２の排出経路の少なくとも別の一つが前記異なる排気室に繋がる構成を有している、請求項５から９のいずれか一つに記載の鉛蓄電池。
【国際調査報告】
2010035407.tif 000031
2010035407.tif 000032
2010035407.tif 000033
2010035407.tif 000034