(57)【要約】【課題】液密性および生産性に優れる密閉形鉛蓄電池の端子封着方法を提供する。【解決手段】本発明は、電槽蓋に鉛端子を封着する密閉形鉛蓄電池の端子封着方法において、前記電槽蓋の端子封着部にシランガス（ＳｉＨ４）燃焼炎の７００〜１２００℃の青炎部を当てＳｉ系酸化物を堆積させて厚み０．０５μｍ以上のＳｉ系酸化物層を形成するか、或いは前記電槽蓋の端子封着部に溶媒に溶かしたシラザン（ＳｉＨ２ＮＨ）を膜状に塗布し、これを８０〜１３０℃の温度で乾燥して厚み０．０５μｍ以上のＳｉ系酸化物層を形成し、次いで前記電槽蓋の端子封着部に鉛端子を配し、両者間に接着剤を充填する密閉形鉛蓄電池の端子封着方法である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
電槽蓋に鉛端子を封着する密閉形鉛蓄電池の端子封着方法において、前記電槽蓋の端子封着部にシランガス（ＳｉＨ４）燃焼炎の７００〜１２００℃の青炎部を当て、Ｓｉ系酸化物を堆積させて厚み０．０５μｍ以上のＳｉ系酸化物層を形成し、次いで前記電槽蓋の端子封着部に接着剤を充填することを特徴とする密閉形鉛蓄電池の端子封着方法。
【請求項２】
電槽蓋に鉛端子を封着する密閉形鉛蓄電池の端子封着方法において、前記電槽蓋の端子封着部に溶媒に溶かしたシラザン（ＳｉＨ２ＮＨ）を膜状に塗布し、これを８０〜１３０℃の温度で乾燥して厚み０．０５μｍ以上のＳｉ系酸化物層を形成し、次いで前記電槽蓋の端子封着部に接着剤を充填することを特徴とする密閉形鉛蓄電池の端子封着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液密性および作業性に優れる密閉形鉛蓄電池の端子封着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、密閉形鉛蓄電池は、電解液の補充が不要な制御弁式鉛蓄電池が主流になり、産業用電気機器やポータブル電気機器の電源、自動車のＳＬＩ用電源、電動車の移動用電源などに多用されている。この密閉形鉛蓄電池は、極板に群圧を掛けて良好な放電特性を維持するために、或いは設置スペースの制約から、極板が水平になる横置きか、ほぼ水平になる斜め置きして使用することが多い。この場合電槽蓋と鉛端子の接合部に電解液が侵入するため、前記接合部は液漏れが起きないように封着される。
【０００３】
前記電槽蓋と鉛端子の封着は、従来、電槽蓋の端子封着部をフレーム（都市ガス炎）処理して前記封着部に酸素結合基や二重結合基を形成して接着剤との濡れ性を改善し、次いで前記電槽蓋の端子封着部に接着剤を充填する方法により行われていた。
【０００４】
この他、電槽蓋の端子封着部に親水性粉末を存在させて親水性を改善する方法（特許文献１）が提案されている。
【０００５】
しかしながら、前記いずれの方法も、電槽蓋側に未着部が生じ十分な液密性が得られなかった。電槽蓋にはＡＢＳ樹脂またはポリプロピレン（ＰＰ）樹脂などが使用されているが、特にＰＰ樹脂電槽蓋において前記未着部が生じ易く、密閉形鉛蓄電池を横置きまたは斜め置きしたとき、前記封着部から電解液が漏出することがあった。
【０００６】
また鉛合金と樹脂を、両者間に鉛合金表面との間で耐硫酸性の結合を生じる官能基および樹脂との間で耐硫酸性の結合を生じる官能基を併せもつ化合物を配して接着する方法（特許文献２）が提案されているが、この方法は封着性は優れるが、前記化合物がシランカップリング剤またはシランカップリング剤にラジカル開始剤を添加した化合物のため塗布後に化合物を長時間乾燥するか、高圧処理する必要があり生産性が劣った。
【０００７】
このようなことから、本発明者は、液密性および生産性の両方に優れる封着方法を検討した。その結果、特許文献２記載方法で接着した樹脂の表面にはＳｉＣＨ３が酸化して生成したＳｉ−Ｏ−Ｓｉ基が存在していることを突き止めた。
【０００８】
次に、前記電槽蓋の端子封着部にＳｉ−Ｏ−Ｓｉ基を存在させるための簡便な方法を検討し、前記端子封着部にシランガス（ＳｉＨ４）燃焼炎の青炎部を当てる方法、シラザン（ＳｉＨ２ＮＨ）を塗布し乾燥する方法を見出した。これらを基にさらに検討を重ねて本発明を完成させるに至った。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−２５９４９５号公報
【特許文献２】特開２００１−２３９５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、液密性および生産性に優れる密閉形鉛蓄電池の端子封着方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載発明は、電槽蓋に鉛端子を封着する密閉形鉛蓄電池の端子封着方法において、前記電槽蓋の端子封着部にシランガス（ＳｉＨ４）燃焼炎の７００〜１２００℃の青炎部を当て、Ｓｉ系酸化物を堆積させて厚み０．０５μｍ以上のＳｉ系酸化物層を形成し、次いで前記電槽蓋の端子封着部に接着剤を充填することを特徴とする密閉形鉛蓄電池の端子封着方法である。
【００１２】
請求項２記載発明は、電槽蓋に鉛端子を封着する密閉形鉛蓄電池の端子封着方法において、前記電槽蓋の端子封着部に溶媒に溶かしたシラザン（ＳｉＨ２ＮＨ）を膜状に塗布し、これを８０〜１３０℃の温度で乾燥して厚み０．０５μｍ以上のＳｉ系酸化物層を形成し、次いで前記電槽蓋の端子封着部に接着剤を充填することを特徴とする密閉形鉛蓄電池の端子封着方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の端子封着方法は、電槽蓋の端子封着部にＳｉ系酸化物層を形成して、前記封着部における接着剤の濡れ性を改善するので、前記電槽蓋の端子封着部には接着剤の未着部がなくなり、液漏れが防止される。
【００１４】
本発明では、前記Ｓｉ系酸化物層を、電槽蓋の端子封着部にシランガス（ＳｉＨ４）燃焼炎の青炎部を当て、或いは溶媒に溶かしたシラザン（ＳｉＨ２ＮＨ）を膜状に塗布し乾燥して形成するので、工程が簡略であり生産性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
請求項１記載発明において、シランガスの燃焼炎とは、シランガスと、酸素ガス或いは空気などの酸素含有ガスとが反応して得られる燃焼炎である。
【００１６】
請求項１記載発明において、前記燃焼炎の青炎部の温度を７００〜１２００℃に規定する理由は、７００℃未満でも、１２００℃を超えても、所望のＳｉ系酸化物層が形成されず、十分な濡れ性が得られないためである。
【００１７】
請求項２記載発明において、シラザンを電槽蓋の封着部に膜状に塗付する方法は、例えば溶媒に溶かしたシラザンを電槽蓋の封着部に刷毛で塗布するか、スプレイで吹付ける方法が簡便で推奨される。
【００１８】
前記塗布したシラザン溶液の乾燥温度を８０〜１３０℃に規定する理由は、８０℃未満でも、１３０℃を超えても、所望のＳｉ系酸化物層が形成されず、十分な濡れ性が得られないためである。前記乾燥方法としては熱風吹付け法が簡便で推奨される。
【００１９】
本発明において、Ｓｉ系酸化物層の厚みを０．０５μｍ以上に規定する理由は、０．０５μｍ未満では十分な濡れ性が得られないためである。
【００２０】
本発明は、電槽蓋に接着剤との濡れ性の悪いポリプロピレン樹脂製電槽蓋を用いたとき、また接着剤に熱硬化形エポキシ系接着剤を用いたとき、特にその効果が大きい。
【実施例１】
【００２１】
常法により密閉形鉛蓄電池を製造した。但し電槽蓋と鉛端子の封着は下記方法により行った。即ち、電槽内に収納した極板群のストラップに接続された極柱をポリプロピレン製電槽蓋に成型された貫通口に挿入して電槽上部に蓋を施し電槽と蓋を接着した。蓋の貫通口及びその周囲は蓋上面より窪んだ凹部に形成され端子封着部を形成している。そして該極柱の上端に蓋上面よりは上方に突出する長さを有する鉛端子の下端を溶接し、鉛端子下端も含め端子封着部に、シランガス（ＳｉＨ４）と酸素ガスの燃焼炎の青炎部を当ててＳｉ系酸化物を層状に堆積させ、端子封着部である凹部内に７０℃で１時間保持した熱硬化形エポキシ系接着剤を蓋上面とほぼ同一面となる程度に充填した。前記青炎部の温度は酸素ガス量を調節して７００〜１２００℃の範囲内で種々に変化させた。またＳｉ系酸化物層の厚みは０．０５〜５μｍの範囲で種々に変化させた。
【００２２】
得られた密閉形鉛蓄電池について、電槽蓋と鉛端子間の封着性をヘリウムリークテストにより調べた。ヘリウムリークテストは真空フード法により行った。
即ち、電槽側面に穴を開け、電槽内を真空排気したのち、Ｈｅガスを端子封着部に吹付け、電槽内に漏洩したＨｅガス量を測定した。
漏洩したＨｅガス量が１０−３Ｐａ・Ｌ／ｓｅｃ以下のものは封着性が良好（○）、１０−３Ｐａ・Ｌ／ｓｅｃを超えたものは封着性が不良（×）と判定した。
【００２３】
前記ヘリウムリークテスト後の鉛蓄電池を解体して電槽蓋の端子封着部を切り出し、電槽蓋部分と接着剤との引張試験を行った。
引張試験後の破面と引張強度を対応させて、９０ｋｇｆ／ｃｍ２以上なら未着部がなく、９０ｋｇｆ／ｃｍ２未満の場合、未着部があることを確認した。
【００２４】
前記密閉形鉛蓄電池を製造したときと同じ条件で電槽蓋の端子封着部にＳｉ系酸化物層を形成し、その部分の接着剤の濡れ性を常法により調べた。４５ｄｙｎ／ｃｍ以上を濡れ性が良好、４５ｄｙｎ／ｃｍ未満を濡れ性が不良と判定した。
【００２５】
［比較例１］
青炎温度または酸化物層の厚みを本発明規定値外とした他は、実施例１と同じ方法により密閉形鉛蓄電池を製造し、実施例１と同じ方法により封着性および未着部有無を調べた。また実施例１と同じ方法により電槽蓋の端子封着部の濡れ性を調べた。
【００２６】
［比較例２］
電槽蓋の端子封着部に従来のフレーム処理を施した他は、実施例１と同じ方法により密閉形鉛蓄電池を製造し、実施例１と同じ方法により封着性および未着部有無を調べた。また実施例１と同じ方法により電槽蓋封着部の濡れ性を調べた。
【００２７】
実施例１および比較例１、２の調査結果を表１に示す。
表１には青炎温度およびＳｉ系酸化物層の厚みを併記した。
【００２８】
【表１】
2006156078.tif 000002
【００２９】
表１から明らかなように、本発明例の実施例１（Ｎｏ．１〜６）はいずれも封着性が優れた。これは電槽蓋の端子封着部にＳｉ系酸化物層を形成したため接着剤の濡れ性が向上し未着部がなくなったことによる。未着部がなくなったことは電槽蓋と鉛端子間の引張強度が高いことから伺える。
【００３０】
これに対し、比較例１のＮｏ．７、８は青炎温度が本発明規定値外だったため、Ｎｏ．９はＳｉ系酸化物層が薄かったため、比較例２のＮｏ．１０は電槽蓋の端子封着部にＳｉ系酸化物層が存在しなかったため、いずれも濡れ性が低下して未着部が生じ封着性が劣った。
【実施例２】
【００３１】
前記電槽蓋の端子封着部に溶媒に溶かしたシラザン（ＳｉＨ２ＮＨ）を膜状に塗布し、８０〜１３０℃の温度で熱風乾燥してＳｉ系酸化物層を形成した他は、実施例１と同じ方法により密閉形鉛蓄電池を製造し、実施例１と同じ方法により封着性および未着部有無を調べた。また実施例１と同じ方法により電槽蓋の端子封着部の濡れ性を調べた。
【００３２】
［比較例３］
乾燥温度または酸化物層の厚みを本発明規定値外とした他は、実施例２と同じ方法により密閉形鉛蓄電池を製造し、実施例２と同じ方法により封着性および未着部有無を調べた。また実施例２と同じ方法により電槽蓋の端子封着部の濡れ性を調べた。
【００３３】
実施例２および比較例３の調査結果を表２に示した。
表２には乾燥温度およびＳｉ系酸化物層の厚みを併記した。
【００３４】
【表２】
2006156078.tif 000003
【００３５】
表２から明らかなように、本発明例の実施例２（Ｎｏ．１１〜１５）はいずれも封着性が優れた。これは電槽蓋の端子封着部にＳｉ系酸化物層を形成したため接着剤の濡れ性が向上し未着部がなくなったことによる。未着部がなくなったことは引張強度が高いことから伺える。
【００３６】
これに対し、比較例３のＮｏ．１６、１７は乾燥温度が本発明規定値外のため、Ｎｏ．１８はＳｉ系酸化物層が薄かったため、いずれも濡れ性が低下して未着部が生じ封着性が劣った。
【００３７】
実施例１、２で製造した各密閉形鉛蓄電池を横置きして使用したが、液漏れはいずれにも全く生じなかった。