(57)【要約】【課題】鉛蓄電池のセル間抵抗溶接において、接続体同士の接触状態のばらつきや温度ばらつきによって発生する過溶接を抑制し、かつ、接続体の合金組成や貫通孔の開口形状の変化によっても溶接部のブローホールやクラックの発生のない、信頼性にすぐれたセル間接続部を提供できる鉛蓄電池の製造方法を提供すること。【解決手段】仕切壁によって複数のセル室に区画された電槽の各セル室に極板群を収納し、互いに隣接する極板群において、これら極板群に設けたセル間接続用の接続体同士を貫通孔を介して突合せ、通電工程において、これら接続体間に通電し、接続体間を抵抗溶接する鉛蓄電池の製造方法であって、この通電工程において、第１の交流電圧Ｖ１を通電した後に、第１の交流電圧よりも低い第２の交流電圧Ｖ２を通電する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
仕切壁によって複数のセル室に区画された電槽の各セル室に極板群を収納し、互いに隣接する極板群において、これら極板群に設けたセル間接続用の接続体同士を前記貫通孔を介して突合せ、通電工程において、これら接続体間に通電し、接続体間を抵抗溶接する鉛蓄電池の製造方法であって、前記通電工程において、第１の交流電圧Ｖ１を通電した後に、第１の交流電圧よりも低い第２の交流電圧Ｖ２を通電することを特徴とする鉛蓄電池の製造方法。
【請求項２】
前記第１の交流電圧Ｖ１の通電時間をＴ１、前記第２の交流電圧Ｖ２の通電時間をＴ２としたときに前記Ｔ２を前記Ｔ１よりも長く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Ｔ２の前記Ｔ１に対する比率（Ｔ２／Ｔ１）を２.０〜９.０としたことを特徴とする請求項２に記載の鉛蓄電池の製造方法。
【請求項４】
前記接続体として実質上Ｓｂを含まない、Ｐｂ−Ｓｎ合金を用いることを特徴とする請求項１、２もしくは３に記載の鉛蓄電池の製造方法。
【請求項５】
前記貫通孔の開口形状を楕円もしくは長円形状としたことを特徴とする請求項１、２、３もしくは４に記載の鉛蓄電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電槽のセル仕切壁に設けた貫通孔を介して抵抗溶接でセル間接続する鉛蓄電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉛蓄電池は、正極の活物質に二酸化鉛、負極の活物質に金属鉛、電解液に希硫酸を用いた電池である。一般に鉛蓄電池は、多孔性で絶縁性のセパレータを介して正極と負極を所定の枚数を積層して極板群を構成し、これらを電槽に収納してセルを構成し、希硫酸を注入して構成される。用途としては、自動車のエンジン始動用、電気自動車用、無停電電源装置用など幅広く使用されている。中でも移動用電源用途では、激しい衝撃や振動に見舞われるために、これら衝撃や振動に対する信頼性が重要視される。
【０００３】
鉛蓄電池は、単セル電圧が約２Ｖと低いため、電池の形態や用途にかかわらず、一般には複数のセルを集合し、必要に応じて直列あるいは並列にセル間接続することによって、所定の電圧や容量を形成するよう、一体化されたモノブロック構造として用いるのが普通である。
【０００４】
モノブロック構造では、上述したセル間接続部の信頼性を確保する必要がある。特に移動用電源羊頭では、衝撃や振動によりセル間接続部に大きな応力が集中し、セル間接続部自体が破断、変形したり、また、このような応力がセル間接続部の腐食を促進させる場合がある。その結果、セル間の接続が損なわれ、電池機能が損失してしまう。
【０００５】
従来、モノブロック構造の鉛蓄電池において、セル間接続の形成には抵抗溶接が広く用いられてきた。例えばポリプロピレン樹脂電槽内をセル間仕切り壁によりセル室に区画し、各セル室に極板群を収納し、セル間仕切壁に貫通孔を設け、極板群の同極性極板耳を集合溶接するストラップに一体に接続体を設け、隣接するセル室内に収納された極板群の接続体同士を貫通孔を通して突合せ、これら接続体を抵抗溶接によって接続する方法である。
【０００６】
このような抵抗溶接によるセル間接続は比較的自動化が容易で生産性に優れるため、車両の始動用蓄電池として広く用いられている。抵抗溶接では接続体同士の接触部に通電し、接触部の接触抵抗によるジュール熱によって、鉛合金製の接続体を一部融解し、両者を溶接する。ここで、溶接部にブローホールやクラックが発生した場合には、溶接部が腐食したり、電池への衝撃や振動で溶接部が破断するといった品質上の問題が発生する。したがって、溶接部にブローホールやクラックが発生しないよう、様々な検討が今日までなされてきた。
【０００７】
例えば特許文献１には、鉛蓄電池の抵抗溶接によるセル間接続において、接続体同士の加圧力を溶接当初の加圧力よりも高くすることにより、溶接部のブローホールとクラックの発生を抑制し、仕切壁と接続体間の液密性を向上できることが示されている。
【０００８】
特許文献１に示された構成によれば、溶接部のブローホールやクラックの発生をある程度まで抑制できるものの、接続体同士の接触抵抗のばらつきや、通電用端子と接続体との接触状態によって、溶接時の発熱量が変動し、溶接不十分となったり、反対に溶接過多となり、融解鉛が飛散するといった課題があった。
【０００９】
このような溶接過多を防止するために、抵抗溶接時の溶接電流を２段階に変化させ、後の溶接電流を前の溶接電流よりも小とすることが考えられる。溶接電流（Ｉ）を制御して抵抗溶接を行う場合、通電による単位時間当たりの発生熱量Ｑは通電端子間の抵抗値をＲとすれば、ジュールの法則により式（１）与えられる。
【００１０】
【数１】
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【００１１】
なお、通電端子間の抵抗値Ｒは通電端子−接続体間の接触抵抗、接続体自体の電気抵抗および接続体間の接触抵抗の和であらわされる。ここで接触抵抗は接続体や通電端子の表面状態によって著しく変化するものであり、例えば、長期間在庫された接続体表面には炭酸鉛や鉛酸化物が生成しており、これらにより、接触抵抗は増大し、通電端子間の抵抗値Ｒは増大する傾向にある。
【００１２】
また、接続体自体の抵抗値は抵抗率の温度依存性により、温度上昇とともに増大する。このように、通電端子間の抵抗値Ｒは接続体や通電端子の表面状態やその温度といった条件のばらつきによって増大する傾向にあり、その結果、溶接時に発生する熱量が増加し、過溶接となる傾向にあった。
【００１３】
一方、接続体として用いる鉛合金は、通常の液式鉛蓄電池においては、接続体はＰｂ−Ｓｂ系合金が用いられている。Ｐｂ−Ｓｂ合金は溶接性も良好であり、各種鉛合金中でも比較的優れた機械的強度を有している。ところが、制御弁式鉛蓄電池では、電池系内にＳｂを存在させると液式に比較して負極の自己放電やサルフェ−ションが進行しやすくなるため、接続体合金としてＳｂを含まない鉛合金が用いられる。
【００１４】
そして、このＳｂを含まない鉛合金として数質量％のＳｎを含むＰｂ−Ｓｎ合金が用いられてきた。Ｐｂ−Ｓｎ合金は耐食性に優れるという利点があるものの、冷却凝固の際に冷却方向に粒界が成長しやすい。そのためＰｂ−Ｓｂ合金と比較して結晶粒界に沿ったクラックが発生しやすいという問題があった。
【００１５】
また、電池の小型化を目的として、セル間接続部の高さ寸法をより低くする試みがなされる中で、貫通孔の開口形状を従来の真円形状にかえて、楕円や長円形状とすることが検討されている。この場合、短径を上下方向とすることにより、接続部の高さが低くでき、電池の小型化に有利である。また、逆に電池の高さ寸法を同一とした場合、接続体の高さを低くした分、極板高さを高くでき、電池を高容量化できる。
【００１６】
ところが、貫通孔の形状を楕円や長円といった形状とした場合、真円形状の場合と比較して、溶接部でのブローホールやクラックの発生確率が増大していた。これは開口形状を変化させたことによる、溶接部の温度や冷却条件のばらつきに起因すると推測される。
【特許文献１】特開平２−１２１２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、上記したような、鉛蓄電池のセル間抵抗溶接において、接続体同士の接触状態のばらつきや温度ばらつきによって発生する過溶接を抑制し、かつ、接続体の合金組成や貫通孔の開口形状の変化によっても溶接部のブローホールやクラックの発生のない、信頼性にすぐれたセル間接続部を提供できる鉛蓄電池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】
【００１８】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項１に係る発明は、仕切壁によって複数のセル室に区画された電槽の各セル室に極板群を収納し、互いに隣接する極板群において、これら極板群に設けたセル間接続用の接続体同士を前記貫通孔を介して突合せ、通電工程において、これら接続体間に通電し、接続体間を抵抗溶接する鉛蓄電池の製造方法であって、前記通電工程において、第１の交流電圧Ｖ１を通電した後に、第１の交流電圧よりも低い第２の交流電圧Ｖ２を通電することを特徴とする鉛蓄電池の製造方法を示すものである。
【００１９】
本発明の請求項２に係る発明は、請求項１の鉛蓄電池の製造方法において、前記第１の交流電圧Ｖ１の通電時間をＴ１、前記第２の交流電圧Ｖ２の通電時間をＴ２としたときに前記Ｔ２を前記Ｔ１よりも長く設定することを特徴とするものである。
【００２０】
さらに、本発明の請求項３に係る発明は、請求項２の鉛蓄電池の製造方法において、前記Ｔ２の前記Ｔ１に対する比率（Ｔ２／Ｔ１）を２.０〜９.０としたことを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明の請求項４に係る発明は、請求項１、２もしくは３の鉛蓄電池の製造方法において、前記接続体として実質上Ｓｂを含まない、Ｐｂ−Ｓｎ合金を用いたことを特徴とするものである。
【００２２】
そして、本発明の請求項５に係る発明は、請求項１、２、３もしくは４の鉛蓄電池の製造方法において、前記貫通孔の開口形状を楕円もしくは長円形状としたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の鉛蓄電池の製造方法は上記の構成を有し、セル間の抵抗溶接における過溶接を抑制するとともに、セル間溶接内部にブローホール（空孔）やクラックのない信頼性に優れた鉛蓄電池を提供することができる。また、本発明の効果は、接続体合金としてＳｂを含まない、Ｐｂ−Ｓｎ合金を用いたり、貫通孔の開口形状を楕円や長円形状としても顕著に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１は、本発明のセル間溶接を行う直前の状態を示す図である。
【００２６】
電槽１０１内は仕切壁１０２によって複数のセル室１０３に区画されている。セル室１０３には、正極板１０４、負極板１０５、セパレータ１０６および同極性同士の極板耳を集合接続するストラップ１０７と、このストラップ１０７に一体に設けられたセル間接続のための接続体１０８で構成された極板群１０９が収納されている。そして、仕切壁１０２には貫通孔１１０が設けられており、仕切壁１０２を介して隣接する極板群１０９の接続体１０８が貫通孔１１０を通して対向した状態とする。
【００２７】
次に、接続体１０８の仕切壁１０２に対向しない面に対応して少なくとも一対の通電用電極１１１が配置される。それぞれの通電用電極は溶接用電源１１２に接続されている。そして、図２に示したように、通電用電極１１１の対で接続体１０８を挟み込むように加圧し、接続体１０８を通電用電極１１１の先端１１１ａで押し出し変形させ、貫通孔１１０内で接続体１０８同士が接触した状態とする。そして、接続体１０８同士が貫通孔内において接触した状態で溶接用電源１１２から通電用電極１１１に溶接用の電力が供給する通電工程が行われる。
【００２８】
本発明では、この通電工程において、通電用電極１１１間に印加する溶接電圧を図３に示したパターンとする。すなわち、本発明では、通電用電極１１１間への溶接電力は定電圧制御で行われ、当初、交流電圧Ｖ１（第１の交流電圧）を通電した後に、Ｖ１よりも低い交流電圧Ｖ２（第２の交流電圧）で通電を行う。なお、通電工程中およびその後の冷却凝固が完了するまでの間、接続体と通電用電極１１１間の接触を保持し、かつ溶接部から融解鉛が流出しないよう、通電用電極１１１間同士は適切な加圧力で加圧されることは言うまでもない。
【００２９】
図３で示したパターンで通電後、通電用電極１１１を図１で示した当初の位置まで復帰させ、セル間溶接が終了する。セル間溶接終了後のセル間溶接部は図４に示したように、貫通孔１１０内が接続体１０８からの融解鉛で満たされており、接合部にはナゲット４０１が成長する。
【００３０】
そして、溶接終了後は電槽１０１の開口部に蓋（図示せず）を接合し、常法に従って後工程を経て鉛蓄電池を組み立てればよい。
【００３１】
本発明では、通電時の電圧を制御することにより、接続体１０８同士の接触抵抗や通電用電極１１１と接続体１０８との接触抵抗が上昇しても、通電時に発生するジュール熱の上昇を抑制できる。その結果としてセル間溶接部の過溶接を抑制することができる。一方、通電電流を定電流で制御する場合、接触抵抗の上昇により通電時のジュール熱が上昇し、過溶接になる危険性を有している。
【００３２】
本発明では、第１の溶接電圧（Ｖ１）を通電する段階において、接続体１０８同士の接触面を融解させる。ある程度まで融解が進行した後は、溶接部をこれ以上加熱して融解させる必要はない。必要以上の加熱は接続体の融解をさらに進行させ、過溶接、すなわち接続体の形状自体が損なわれたり、タレ鉛の原因となるためである。本発明は溶接電圧を第２の溶接電圧（Ｖ２）に下げることにより、発熱量を低下させ、過溶接を抑制する。そして、溶接部の温度を次第に低下させ、最終的に凝固させる。
【００３３】
一般的に金属の抵抗率は温度上昇とともに増加する。本発明のように、溶接電圧を定電圧制御することにより、溶接部の温度が上昇すると、溶接部の抵抗値が増大する。式（１）にオームの法則を適用することにより、単位時間当たりに発生するジュール熱は式（２）で示される通り、抵抗値に反比例する。したがって、溶接部の温度が上昇した場合、発生ジュール熱が抑制されることとなり、溶接部の温度上昇が抑制できる。
【００３４】
【数２】
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【００３５】
一方、従来の定電流制御による場合、式（１）に示される通り、溶接部の温度上昇に伴う抵抗値の増大により、発生ジュール熱はさらに増加し、溶接部の温度を上昇させる方向に導かれ、過溶接の発生確率が増大する。
【００３６】
また、本発明では、溶接部の温度が低下し、抵抗値が減少した場合、式（２）からジュール熱は増大する方向となり、冷却速度を抑制する作用が生じる。一方、従来の定電流制御では式（１）から、定電圧制御とは反対の挙動を示し、溶接部の温度低下とともに、発生ジュール熱は低下し、冷却速度を高める作用が生じる。
【００３７】
したがって、本発明のように、溶接電圧を定電圧制御した場合、従来の定電流制御に比較して、後段の溶接中での溶接部の温度低下速度が緩やかになる。すなわち、溶接電圧を段階的に低下させることにより、過溶接を抑制しつつ、ナゲット４０１を十分に成長させ、溶接部に適切な強度を持たせることができる。
【００３８】
また、抵抗溶接では一般的に、通電中に通電用電極１１１の加圧力を保持し、ナゲット４０１を加圧状態とすることにより、ナゲット４０１中のブローホール（空孔）とクラックの発生を抑制することが行われている。ナゲット４０１の冷却凝固が急速に進行した場合、凝固時の体積収縮によりブローホールが残存したり、クラックが発生する。本発明では、ナゲット４０１の凝固が定電流法によりも緩やかに進行するため、この凝固期間中に通電用電極１１１間に適切な加圧力を加えることにより、ブローホールやクラックの抑制をより効果的に行うことができ、溶接部の品位を向上することができる。
【００３９】
なお、第１の溶接電圧（Ｖ１）と第１の溶接電圧での通電時間（Ｔ１）で融解鉛量が決定される。したがって、接続体同士を溶接するために必要な融解鉛量を確保するよう、第１の溶接電圧（Ｖ１）とその通電時間（Ｔ１）を設定する。一例として、厚み５.０ｍｍの接続体同士を開口面積１００ｍｍ2の貫通孔を介して溶接する場合、第１の溶接電圧（Ｖ１）を２.０〜２.４Ｖ程度、溶接時間を1／６０秒程度の値を用いることができる。本発明のように、交流電圧を印加する場合、周波数６０Ｈｚであれば、１／６０秒の通電時間（Ｔ１）は１サイクルに相当することになる。
【００４０】
第２の溶接電圧（Ｖ２）での溶接時間（Ｔ２）は溶接部の凝固に必要な時間を設定する。本発明のように、定電圧制御により溶接する場合、前記したように定電流制御によるものと比較して溶接部の冷却が緩やかに行われる。したがって、本発明においては、溶接時間（Ｔ２）を溶接時間（Ｔ１）よりも長く設定する方が、ナゲット中のブローホールや亀裂を抑制する上で好ましい。特に、これらの時間の比率（Ｔ２／Ｔ１）を２．０以上とすることにより、ナゲット中のブローホールやクラックの発生を顕著に抑制することができる。
【００４１】
なお、この時間比率（Ｔ２／Ｔ１）を大きくすることは冷却凝固時間が十分確保されることとなるので、本来、その上限を定める必要はない。ところが、時間（Ｔ２）を必要以上に長く設定することは溶接工程にかかる時間が増えるため、生産性の観点で好ましくない。時間比率（Ｔ２／Ｔ１）の値が１０．０を超えた値とした場合でも、本発明の効果の程度に殆ど差異は認められないので、この時間比率を１０．０以下に設定することが生産性の面で好ましい。
【００４２】
また、従来、接続体合金として、Ｓｂを含まない、Ｐｂ−Ｓｎ合金を用いた場合、Ｐｂ−Ｓｂ合金を用いた場合に比較して、ナゲット中にブローホールやクラックが発生する確率が高くならざるを得なかったが、本発明の構成を用いれば、Ｐｂ−Ｓｎ合金を接続体合金として用いた場合においても、ナゲット中のブローホールやクラックの発生を抑制することができる。したがって、制御弁式鉛蓄電池のように、接続体合金にＳｂを含まない合金を用いざるを得ない場合、本発明の製造方法は接続体の信頼性を高める上で極めて有効な方法である。
【００４３】
また、本発明の方法は仕切壁１０２に設ける貫通孔１１０の開口形状に対する自由度が高い。従来から、貫通孔１１０の開口形状は実質上の真円に設定することによって、溶接部の特定の場所にブローホールやクラックが発生することを避けていた。ところが、電池の小型化や高容量化を目的として、貫通孔１１０の開口形状として上下方向を短辺とする楕円形や長円形とし、接続部の高さ寸法を短くすることが行われている。従来の溶接方法では、楕円形や長円形に溶接された溶接部の長辺の両側部と短辺の両側部とは熱的条件の差から冷却・凝固状態にばらつきが発生し、その結果、クラック等が発生しやすかった。本発明では２段目の溶接で緩やかに冷却・凝固を進行させるので、溶接部位の冷却・凝固状態のばらつきを緩和し、クラックの発生を効果的に抑制することができる。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明の実施例を示し、本発明の効果を説明する。
１．  実施例１
Ｐｂ−２．５ｗｔ％Ｓｂ合金の接続体とＰｂ−２．５ｗｔ％Ｓｎ合金の接続体を作成し、図５および図６に示す条件でセル間の抵抗溶接を行った。なお、Ｐｂ−２．５ｗｔ％Ｓｎ合金中のＳｂ量は１０ｐｐｍ以下であり、実質上、合金成分としてＳｂを含まないものを用いている。そして、接続体の厚みは５．０ｍｍ、仕切壁１０２の厚みを１．３ｍｍ、貫通孔１１０を半径６．０ｍｍの円形とした。
【００４５】
１）溶接条件Ｂ１〜Ｂ１０
溶接条件Ｂ１〜Ｂ１０は本発明の実施形態による抵抗溶接条件である。溶接電圧を交流として、２段階にＶ１、Ｖ２の２段階に定電圧制御するものであり、Ｖ２＜Ｖ１としている。それぞれの溶接電圧と溶接時間は図５に示した通りとした。なお、交流の周波数は６０Ｈｚとした。
【００４６】
２）溶接条件Ａ１およびＡ２
溶接条件Ａ１およびＡ２は、比較例の抵抗溶接条件である。ここでは本発明の実施形態から第２段目の溶接を行わず、第１段の定電圧制御のみで溶接を行っている。なお、溶接電圧・時間は図５に示した通りである。また、第１段の溶接電圧は本発明の実施形態と同様、交流の定電圧制御であり、周波数は６０Ｈｚとした。
【００４７】
３）溶接条件Ｃ１およびＣ２
溶接条件Ｃ１およびＣ２は、比較例の抵抗溶接条件である。ここでは本発明の実施形態同様、２段階の電圧制御による溶接を行うが、第１の溶接電圧Ｖ１と第２の溶接電圧Ｖ２との関係をＶ１＜Ｖ２とし、本発明の実施形態（Ｖ１＞Ｖ２）の逆とした。なお、第１の溶接電圧および第２の溶接電圧はそれぞれ周波数６０Ｈｚの交流であり、それぞれの電圧値および溶接時間（Ｔ１、Ｔ２）は図５に示した通りとした。なお、これら図５における溶接電圧の表示は実効値でなく、すべてピーク値で示している。
【００４８】
４）溶接条件ＤおよびＥ１〜Ｅ３
図６に示した溶接条件Ｄは、比較例の抵抗溶接条件である。溶接電流を周波数６０Ｈｚの交流とし、１５０００Ａの定電流制御で２／６０ｓｅｃ間抵抗溶接したものである。さらに、溶接条件Ｅ１〜Ｅ３は溶接条件Ｄの溶接に加えて７０００Ａの定電流制御で、１０／６０ｓｅｃ間抵抗溶接することによって、溶接電流を２段階で定電流制御したものである。なお、２段目も１段目と同様、周波数６０Ｈｚの交流を用いている。
【００４９】
図５および図６に示した溶接条件で接続体合金別にｎ＝２００の抵抗溶接を行い、溶接部の断面を研磨して、溶接部でのブローホールおよびクラックの発生確率を調査した。これらの結果を図５および図６に示した。
【００５０】
図５および図６に示した結果から、本発明によれば、溶接部のブローホールおよびクラックの発生確率を低いレベルに抑制できることがわかる。特に溶接時間（Ｔ２）を溶接時間（Ｔ１）より長くした好ましい本発明例においてはブローホールおよびクラックの発生確率はいずれも０％であった。
【００５１】
また、接続体合金との関係について考察すれば、特に比較例において、Ｐｂ−２．５ｗｔ％Ｓｎの接続体同士を抵抗溶接したものはＰｂ−２．５ｗｔ％Ｓｂの接続体同士を抵抗溶接したものに比較してブローホール、クラックともに発生確率が増加する傾向にあった。溶接部の断面をエッチングし、結晶状態を観察したところ、Ｐｂ−２．５ｗｔ％Ｓｎを用いた溶接部は接続体と通電用電極との接触面を冷却面として放射状に結晶が成長し、この結晶間の粒界に沿ってクラックが発生していた。また、クラックが顕著に発生しているものは溶接部の中央部にブローホールが残存していた。
【００５２】
一方、Ｐｂ−２．５ｗｔ％Ｓｂの接続体同士を抵抗溶接したものの結晶状態はＰｂ−２．５ｗｔ％Ｓｎを用いたもののような配向性はなく、結晶粒もより微細であり、クラックの発生の程度も低かった。
【００５３】
本発明例では、比較例においてよりブローホールやクラックが発生しやすいＰｂ−Ｓｎ合金を接続体に用いた場合においても、ブローホールやクラックの発生を顕著に抑制できることがわかる。また、図６に示した定電流制御による溶接に比較しても顕著な効果が得られることがわかった。また、本発明による抵抗溶接では、１段の定電圧制御もしくは１段の定電流制御のものと比較して特にクラックの発生確率の面で差異があり、本発明における定電圧制御の２段目の溶接時にブローホールとクラックの発生を抑制している。
【００５４】
２．  実施例２
実施例２では、貫通孔の形状と本発明の効果におよぼす影響について試験を行った。ここでは接続体の合金組成としてＰｂ−２．５ｗｔ％Ｓｎを用い、貫通孔の開口形状を実施例１の真円（半径６．０ｍｍ）に変えて、上下方向が４．０ｍｍの短径、横方向を９．０ｍｍの長径を有した楕円形状とした。このような形状は開口面積、すなわち接続部の面積を同一にしつつ、溶接部の高さ寸法を短くできるため、電池の小型化に有効である。
【００５５】
この開口形状が楕円形の貫通孔を仕切壁に設けた電槽を用い、図５およびに示した溶接条件と同じ条件で抵抗溶接を行った。このときの溶接部でのブローホールおよびクラックの発生確率を図７および図８に示す。なお、図７および図８には比較を容易にするため、図５および図６に示した実施例１での結果を合わせて併記した。
【００５６】
図７および図８に示した結果から、比較例においては仕切壁に設ける貫通孔の形状を真円から楕円とすることにより、ブローホールおよびクラックの発生確率は増加する。これは楕円形状とした場合に、溶接部位毎の溶接時の温度や冷却速度のばらつきが真円形状の場合と比較して大きく、冷却・凝固状態のばらつきが拡大され、ブローホールやクラックの発生確率を増大させていると推測できる。
【００５７】
一方、本発明例では、貫通孔の開口形状を楕円形に変化させてもブローホールやクラックの発生確率の増大は抑制されていることがわかった。これは前記したような第２の溶接電圧による溶接の間に溶接部の冷却凝固が緩やかに進行し、ブローホールやクラックの発生を抑制したものと推測できる。
【００５８】
以上のように、本発明の鉛蓄電池の製造方法によれば、抵抗溶接部のブローホールやクラックの発生を抑制し、信頼性の高いセル間接続部を備えた鉛蓄電池を提供できる。また、制御弁式鉛蓄電池において用いらざるを得ない、Ｐｂ−Ｓｎ合金の接続体においても本発明の効果を得ることができる。
【００５９】
さらには、本発明の効果は貫通孔の開口形状の差異によって影響されないので、従来ブローホールやクラックが発生しやすかった、楕円形の開口形状を用いた電池に好適である。このような電池では、楕円形の短径を上下方向とすることにより、セル間接続高さを抑制できるので、電池の小型化、ひいては同一寸法での極板高さを増加することができ、電池を高容量化できる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の鉛蓄電池の製造方法は、セル間接続を抵抗溶接で行う電池において、溶接部の信頼性を向上できることから、サイクル用途やトリクル用途といった用途を問わず、抵抗溶接を採用する鉛蓄電池すべてに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施形態によるセル間溶接工程を示す図
【図２】本発明の実施形態によるセル間溶接工程を示す他の図
【図３】本発明の実施形態による通電パターンを示す図
【図４】セル間溶接部を示す図
【図５】実施例のクラック発生確率を示す図
【図６】実施例のクラック発生確率を示す他の図
【図７】実施例のクラック発生確率を示す他の図
【図８】実施例のクラック発生確率を示す他の図
【符号の説明】
【００６２】
１０１      電槽
１０２      仕切壁
１０３      セル室
１０４      正極板
１０５      負極板
１０６      セパレータ
１０７      ストラップ
１０８      接続体
１０９      極板群
１１０      貫通孔
１１１      通電用電極
１１１ａ    先端
１１２      溶接用電源
４０１      ナゲット
【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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