(57)【要約】【課題】鉛蓄電池内部に滞留した水素ガスに内部引火した際に、電槽や蓋が破損し、電解液が飛散したり、破片が飛散する場合があった。【解決手段】本発明では、正極板、負極板、セパレータおよび電解液を収納した開口部を有する電槽とを有した鉛蓄電池において、電槽壁の電解液面より上方の位置に、電槽の他の部分よりも耐衝撃性の低く、かつ閉じられた領域を形成する。これにより、内部引火時に、前記の領域のみが破損するため、内部引火による電池の破損やこれによる破片や電解液の飛散、および電解液の流出を顕著に抑制できる。また、好ましくは、この領域を覆うカバー部材を電池に装着することにより、上記効果をより顕著に得ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極板、負極板、セパレータおよび電解液を収納するセル室を有する電槽と、前記電槽の開口部を閉じ、かつその表面に端子を形成した蓋とを備えた鉛蓄電池であって、前記電槽内に電解液を有し、前記電槽の外壁において、前記電解液の液面よりも上部であり、かつ、前記蓋と前記電槽との接合部よりも下部の少なくとも一部に、前記電槽の外壁の他の部分よりも耐衝撃性が低く、かつ前記外壁の表面において閉じられた第１の領域を有し、前記第１の領域の耐衝撃性は、前記蓋の耐衝撃性および前記接合部の耐衝撃性よりも低くしたことを特徴とする鉛蓄電池。
【請求項２】
前記第１の領域のアイゾット衝撃値をＩｚｘ、前記電槽の外壁において前記第１の領域を除いた部位のＩｚ衝撃値をＩｚ１、前記蓋のＩｚ衝撃値をＩｚ２、前記接合部のＩｚ衝撃値をＩｚ３としたときに、（Ｉｚ１−Ｉｚｘ）、（Ｉｚ２−Ｉｚｘ）および（Ｉｚ３−Ｉｚｚ）のそれぞれを２０Ｊ／ｍ以上としたことを特徴とする請求項１に記載の鉛蓄電池。
【請求項３】
前記電槽の外壁における、前記第１の領域と、前記電槽の前記第１の領域を除く部位とは、互いに異なる素材からなる請求項１〜２に記載の鉛蓄電池。
【請求項４】
カバー部材で前記第１の領域を覆うことを特徴とする請求項１〜３に記載の鉛蓄電池。
【請求項５】
前記カバー部材は、ガス透過性を有した素材からなる請求項４に記載の鉛蓄電池。
【請求項６】
前記カバー部材と、前記第１の領域とを粘着剤で互いに接合した請求項５に記載の鉛蓄電池。
【請求項７】
前記カバー部材は、不織マット、織布、多孔質体もしくはこれらの層状体からなることを特徴とする請求項５〜６に記載の鉛蓄電池。
【請求項８】
前記カバー部材は、前記蓋の少なくとも一部を覆うとともに、前記カバー部材の前記蓋を覆う部分に、鉛蓄電池の機種品番、使用上の注意等を示す文言、記号あるいは図案等の表示を形成した請求項４〜７に記載の鉛蓄電池。
【請求項９】
前記電槽に設けられた液面上限線等の電解液面上限位置表示手段を有した請求項１〜８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、鉛蓄電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉛蓄電池は、充電時に希硫酸電解液中の水の電気分解により水素ガス及び酸素ガスが発生する。これらのガスは、時間の経過とともに、鉛蓄電池に設けたガス排出口を通して鉛蓄電池内部より大気中へ除々に放出される。しかしながら、充電からの経過時間によっては、電池の内部空間にガスが滞留していることがあり、これらのガスがなんらかの発火源に引火する場合がある。このような引火は、小音響のみを発し、電池構造そのものや、その後の電池使用に何らの影響も与えない場合もあるが、中には電池外装を構成する蓋や電槽を変形させたり、さらには、これらを破損させ、電池が使用不能となる場合もあった。
【０００３】
一方、ガスへの発火源としては様々なものが考えられるが、大別して二種類に分類される。その一つは、電池内部で発生する発火源であって、電池外部から内部に進入した静電気による放電火花、あるいは正極板と負極板との内部短絡や電流通電時における電流経路の溶断、断線により発生した放電火花が、電池内部に滞留したガスに引火する場合がある。もう一つは、電池外部に発火源が存在する場合であり、例えば、端子とハーネスとの接続不良によって生じる放電火花、煙草の火、電池外装に帯電した静電気による放電火花が電池内部に引き込まれ、ガスに引火する場合である。
【０００４】
上記のような各種要因によって生じる電池内部引火によって、電池外装が破損した際に生じる、電池外装の破片や、電池内部の電解液の飛散を抑制するために、種々の検討がこれまでになされてきた。
【０００５】
例えば、特許文献１には、鉛蓄電池の蓋体の内面に「コ字状」あるいは「く字状」の薄肉部を設け、電池内部でガスに引火した場合には、この薄肉部に亀裂を生じさせることにより、蓋体や電槽の破片や電解液の飛散を抑制することが示されている。
【０００６】
特許文献２には、バッテリーの上部をネットで覆うことにより、バッテリーの破片の飛散を抑制することが示されている。
【０００７】
また、特許文献３には、電池の内部引火の衝撃によってＵ字状に開裂するフラップを設け、開裂した部分から電池外部に噴出する電解液を蓋から垂下する垂下板で堰き止める構成が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実開昭６３−１３５７６０号公報
【特許文献２】実開平４−５５７５６号公報
【特許文献３】米国特許第４２５０２３２号明細書
【特許文献４】特開平５−２９９１２４号公報
【特許文献５】特開平９−１２９２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記した特許文献１の構成によれば、電池内部でのガス引火時に、蓋に設けた薄肉部が破損する構成となっている。例えば、鉛蓄電池が車両に搭載された状態で鉛蓄電池を点検したり、あるいは鉛蓄電池を車両から取り外して補充電する際、鉛蓄電池の上方に空間が十分に確保された状態で作業する。このような状態で、鉛蓄電池の内部引火が発生し、蓋が破損した場合、蓋の破片や電解液が上方に向かって飛散するため、電池の横方向に飛散する場合に比較して、飛散範囲が拡大するという課題がある。
【００１０】
また、特許文献２の構成では、電池外装が破損した際の電解液の飛散は抑制できない。
【００１１】
特許文献３の構成では、電槽側面に設けたフラップがＵ字状に開裂するものの、開裂したフラップもその開き度合いが垂下板で制限されるため、内部引火時の衝撃を緩和するには十分ではなく、フラップの基部にあたる電槽と蓋との接合部近傍に応力集中による破損が生じ、電槽や蓋の破片や電解液が外部に飛散する場合があった。
【００１２】
一方、特許文献３でのＵ字状のフラップを、逆Ｕ字状に配置した場合が考えられる。この場合では、内部引火時の衝撃によってフラップは逆Ｕ字状に開裂する。しかしながら、衝撃が過大である場合、フラップの基部を起点として、さらに電槽下方向へ向かって電槽の破損が進行し、電解液が多量に流出することとなる。その結果、鉛蓄電池を搭載した車両や機器の腐食による被害が拡大するという課題があった。
【００１３】
本発明は、液式の鉛蓄電池において、電槽の特定箇所を破損することにより、万が一、内部引火が発生しても、鉛蓄電池外装の破片や電解液の飛散や流出を抑制し、特に電池上方への飛散を抑制した信頼性に優れた鉛蓄電池を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前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、正極板、負極板、セパレータおよび電解液を収納するセル室を有する電槽と、前記電槽の開口部を閉じ、かつその表面に端子を形成した蓋とを備えた鉛蓄電池であって、前記電槽内に電解液を有し、前記電槽の外壁において、前記電解液の液面よりも上部であり、かつ、前記蓋と前記電槽との接合部よりも下部の少なくとも一部に、前記電槽の外壁の他の部分よりも耐衝撃性が低く、かつ前記外壁の表面において閉じられた第１の領域を有し、前記第１の領域の耐衝撃性は、前記蓋の耐衝撃性および前記接合部の耐衝撃性よりも低くしたことを特徴とする鉛蓄電池を示すものである。
【００１５】
請求項１の構成によれば、電池内部引火時の衝撃によって、電槽の電解液面上の部位で破損が生じるため、電解液や電池外装の破片の、電池上方に向かっての飛散が抑制される。また、電解液面よりも上方で破損が生じるため、電解液の外部への流出を抑制できる。
【００１６】
本発明の請求項２に係る発明は、請求項１の構成を有した鉛蓄電池において、前記第１の領域のアイゾット衝撃値をＩｚｘ、前記電槽の外壁において前記第１の領域を除いた部位のＩｚ衝撃値をＩｚ１、前記蓋のＩｚ衝撃値をＩｚ２、前記接合部のＩｚ衝撃値をＩｚ３としたときに、（Ｉｚ１−Ｉｚｘ）、（Ｉｚ２−Ｉｚｘ）および（Ｉｚ３−Ｉｚｘ）のそれぞれを２０Ｊ／ｍ以上としたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項３に係る発明は、請求項１〜２の構成を有した鉛蓄電池において、前記電槽の外壁における、前記第１の領域と、前記電槽の前記第１の領域を除く部位とは、互いに異なる素材からなることを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項４に係る発明は、請求項１〜３の構成を有した鉛蓄電池において、カバー部材で前記第１の領域を覆うことを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項５に係る発明は、請求項４の構成を有した鉛蓄電池において、前記カバー部材は、ガス透過性を有した素材からなることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の請求項６に係る発明は、請求項５の構成を有した鉛蓄電池において、前記カバー部材と、前記第１の領域とを粘着剤で互いに接合したことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の請求項７に係る発明は、請求項５〜６の構成を有した鉛蓄電池において、前記カバー部材は、不織マット、織布、多孔質体もしくはこれらの層状体からなることを特徴とする。
【００２２】
そして、本発明の請求項８に係る発明は、請求項４〜７の構成を有した鉛蓄電池において、前記カバー部材は、前記蓋の少なくとも一部を覆うとともに、前記カバー部材の前記蓋を覆う部分に、鉛蓄電池の機種品番、使用上の注意等を示す文言、記号あるいは図案等の表示を形成した鉛蓄電池を示すものである。
【００２３】
そして、本発明の請求項９に係る発明は、請求項１〜８に記載の鉛蓄電池において、前記電槽に設けられた液面上限線等の電解液面上限位置表示手段を有したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、本発明は、液式の鉛蓄電池において、電槽の特定箇所を破損することにより、内部引火時における鉛蓄電池からの電解液の上方への飛散と、電解液の多量の流出を抑制するものである。また、鉛蓄電池外装の破片の、特に電池上方への飛散を抑制することにより、作業者にとってより安全性の高い鉛蓄電池を提供できるという、顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（ａ）本発明の第１の実施の形態による鉛蓄電池の天面を示す図（ｂ）本発明の第１の実施の形態による鉛蓄電池の側面を示す図
【図２】本発明の第２の実施の形態による鉛蓄電池を示す図
【図３】本発明の第３の実施の形態による鉛蓄電池を示す図
【図４】（ａ）本発明の第４の実施の形態による鉛蓄電池の天面を示す図（ｂ）本発明の第４の実施の形態による鉛蓄電池の側面を示す図
【図５】本発明の第５の実施の形態による鉛蓄電池を示す図
【図６】本発明の第６の実施の形態による鉛蓄電池を示す図
【図７】比較例の鉛蓄電池を示す図
【図８】他の比較例の鉛蓄電池を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を用いて、本発明の実施形態による鉛蓄電池の構成を説明する。なお、本発明の各実施形態は、２Ｖのセルが電池内部で直列接続された１２Ｖのエンジン始動用鉛蓄電池に本発明を適用した例について記載したが、本発明の鉛蓄電池を構成するセルの数や配置は、例示であって、所望とする電圧、形状に応じて適宜決定すべきものであり、そのような、セル数やセルの接続形態あるいはセル配置等のバリエーションも、本発明の構成を有する限りにおいて、本発明の範囲に含まれる。
【００２７】
また、以降に述べる本発明の各実施の形態による鉛蓄電池において、後述する電槽および蓋は、いずれもポリプロピレンを主成分とするポリピロピレン−ポリエチレン共重合体を用いた例を述べるが、鉛蓄電池の電槽や外装に用いられる他の樹脂、例えば、ＡＢＳ樹脂、ＰＳ樹脂、ＰＰＥ樹脂等を用いる例にも適用できる。さらに、これらの各樹脂の耐衝撃性は、樹脂に添加するフィラーの性状（繊維状、粉末状）やその添加量、また、共重合体であれば、それぞれの樹脂成分の比によって、耐衝撃性を調節することが可能である。
【００２８】
例えば、始動用鉛蓄電池の電槽、蓋材料として一般的に使用される、ポリプロピレン樹脂は、通常、プロピレンとエチレンの共重合体であって、共重合体中のエチレンの比率を高めると、耐衝撃性は低下させることができる。
【００２９】
本発明において、「耐衝撃性」の指標としてアイゾット衝撃値（Ｉｚ衝撃値）を用いるが、その指標としてシャルピー衝撃値を用いてもよい。また、耐衝撃性を計測すべき対象物に、適切な形状（球状、楔状等）、質量の錘を落下させたときの、対象物の破損にいたる錘の落下高さを耐衝撃性の尺度として用いてもよい。
【００３０】
なお、本実施形態例を含み、本発明の各実施形態例および特許請求の範囲における、耐衝撃性の指標としてＪＩＳ  Ｋ７１１０で規定するところのＩｚ衝撃値（単位：Ｊ／ｍ）を用いる。ＪＩＳ  Ｋ７１１０では、測定対象物の幅が設定されているため、Ｊ／ｍの単位となる。なお、測定対象物の幅が設定値と異なるものは測定対象物の断面積に対する測定対象物の破損時の仕事で表されるため、単位はＪ／ｍ２となる。
【００３１】
（本発明の第１の実施形態）
図１（ａ）は本発明の第１の実施形態による鉛蓄電池１０１の天面を示す図、図１（ｂ）は鉛蓄電池１０１の側面を示す図である。鉛蓄電池１０１の外装は、電槽１０２と蓋１０３を備える。図に示した例では、電槽１０２の内部が５つの隔壁（図示せず）により、６個のセル室（図示せず）に区画されており、各々のセル室に正極板と負極板およびこれら極板間に配置されたセパレータとからなるセルが希硫酸電解液（以下、電解液）とともに収納されている。
【００３２】
なお、本実施形態を含み、以降に説明する本発明の各実施形態の説明において、隔壁の位置の表示として、対応する各図に二点鎖線Ａで表記する。
【００３３】
本発明の鉛蓄電池１０１は、好ましくは、電解液の上限を使用者に示すための電解液面上限位置表示手段を備える。電解液面上限位置表示手段の具体例としては、図１（ｂ）に示したような電解液面上限線１０２ａを電槽１０２に刻印、浮刻あるいは印刷等により表示する。なお、電解液面上限線１０２ａの高さ位置は、鉛蓄電池１０１の容量、鉛蓄電池１０１の振動時や充電時における電解液漏れを考慮して決定付けられる。
【００３４】
電解液面上限線１０２ａをより上方に設定することにより、特に低率放電容量が増加するとともに、負極板同士を集合溶接する負極ストラップ（図示せず）が露出するまでの期間がより長くなり、好ましい。ところが、一方で、鉛蓄電池１０１に振動が加わった場合や、充電を行った際に、蓋１０３に設けたガス排気構造を通して、電解液が電池外部に漏出する場合がある。したがって、電解液面上限線１０２ａは上記の各事項を勘案して、電池容量が確保でき、かつ電解液の漏出しない位置に設定すべきであることは、他の鉛蓄電池と変わるところはない。
【００３５】
また、電解液面の下限を示す電解液面下限線１０２ｂを設けてもよい。電解液面下限線１０２ｂは、一般的には負極ストラップ上面よりも上の位置に設定する。負極ストラップは、電解液から露出すると腐食が進行する場合があるためである。なお、電解液面上限線１０２ａを設けることが好ましいが、電解液面下限線１０２ｂとともに、、本発明の必須の構成要件ではない。
【００３６】
図１（ｂ）で示した例では、電解液面上限位置表示手段として、電解液面上限線１０２ａを用いた例を示したが、特許文献４に示したような、電解液面に応じて表示色が変化する蓄電池インジケータとしてもよく、特許文献５に示されたような、筒状のウエルを蓋１０３の電池内側方向に形成してもよい。ウエル先端と電解液面とが接触した状態では、電解液と、ウエル先端との接触面に、表面張力によるメニスカスが生じ、内部の正極板や負極板が湾曲して見える。
【００３７】
したがって、ウエル先端を電解液面に対して適切な位置に設定すれば、ウエル先端からの極板群の視認状態によって電解液面とその上限位置との相対関係を確認することができる。すなわち、ウエルを電解液面上限位置表示手段として用いることができる。その他、液面検知用の第３電極を使用する形式等、公知の液面検出手段、あるいは公知の液面検出手段から容易に推考しうる構成を、本発明における電解液面上限位置表示手段として適用できる。
【００３８】
鉛蓄電池１０１では、隔壁に設けた透孔をとおしてセル間の接続（図示せず）がなされるが、他の公知の方法によってセル間を接続してもよい。また、単一セルで構成された鉛蓄電池の場合、電池内におけるセル間接続を必要としないことは自明である。
【００３９】
本発明の鉛蓄電池１０１は、公知の鉛蓄電池同様、セル室内のガスを大気中に排出するためのガス排出経路を形成する。その例として、蓋１０３にセル室に対応した液口１０４を形成し、液口１０４にはセル室内のガスを大気中に排出するためのガス排出経路を形成した液口栓１０５を装着すればよい。また、本発明では、ガス排出経路の形態として、他の公知の構成のもの、あるいは公知の構成より、容易に推考できる構成を採用することができる。
【００４０】
また、蓋１０３には、端子１０７，１０７′が設けられ、これら端子１０７，１０７′と内部のセルとが極柱等の接続部品により接続されている。
【００４１】
蓋１０３と電槽１０２はともに熱可塑性樹脂で形成することができる。その場合、熱溶着によって、蓋１０３と電槽１０２を接合することができる。また、蓋１０３と電槽１０２とを接着材により接合してもよい。
【００４２】
本発明の第１の実施形態による鉛蓄電池１０１は、電解液より上部であり、かつ、蓋１０３と電槽１０２との接合部１０３ａよりも下部の少なくとも一部に、前記電槽の外壁の他の部分よりも耐衝撃性が低い第１の領域Ｘを有する。なお、図１（ｂ）に示した例では、電解液面上限位置表示手段、すなわち、電解液面上限線１０２ａを設けた例を示しているので、電解液面は、少なくとも電解液面上限線１０２ａより下部に設定されている。
【００４３】
図１（ｂ）において、第１の領域Ｘは、２本の１点鎖線ｘ、ｙで囲まれた領域であり、第１の実施形態においては、電槽１０２を周回するよう帯状に設けられ、かつ閉じられたリング状に形成される。また、本発明では、第１の領域Ｘの耐衝撃性は、蓋１０３の耐衝撃性および接合部１０３ａの耐衝撃性よりも低くしたことを特徴とする。
【００４４】
上記した本発明の構成によれば、電池内部に滞留したガスに引火した際の衝撃によって、電槽１０２の電解液面より上部の位置が優先的に破損するため、電槽１０２の破損による電解液の飛散が抑制される。また、蓋１０３の破損も抑制されるため、破損した蓋１０３の破片あるいは電解液の上方への飛散を抑制でき、飛散範囲が抑制され、飛散による被害を抑制することができる。
【００４５】
また、第１の領域Ｘは、その他の電槽１０２の外壁表面において閉じられた領域を形成している。鉛蓄電池１０１内で内部引火した場合には、第１の領域Ｘが破損する。一方、第１の領域Ｘは閉じられているため、電槽１０２の破損が第１の領域Ｘ内に限定され、破損の、第１の領域Ｘ外への波及が抑制される。
【００４６】
その結果として、電池内部引火時の衝撃によって生じる、電槽１０２の破片および電解液の飛散方向は、電池上方ではなく、電池側方に集中する。また、電槽１０２の破損は、電解液面上限線１０２ａより上方で発生するため、電解液の電池からの流出量を抑制できる。
【００４７】
本発明では、第１の領域Ｘの耐衝撃性は、電槽１０２の第１の領域Ｘを除く部分、蓋１０３、および電槽１０２と蓋１０３との接合部１０３ａの耐衝撃性よりも低く設定する。耐衝撃性の指標としては、アイゾット衝撃値（以下、Ｉｚ衝撃値）を採用することができる。また、耐衝撃性の他の指標として、例えばシャルピー衝撃値といった、合成樹脂に一般的に採用される指標を用いることができる。
【００４８】
第１の領域Ｘの形成手法として、例えば、以下の手法を用いることができる。ポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂、およびその共重合体は、結晶性樹脂であるため、成型条件によって、耐衝撃性が変化する。一例としては、成型時の金型温度を上げれば耐衝撃性が低下する傾向にある。また、樹脂射出後の樹脂の冷却速度によっても耐衝撃性が変化する。
【００４９】
したがって、電槽成型用金型の第１の領域Ｘの外壁に相当する部位の金型温度と冷却速度を、他の部位に比較して可変とした金型を用いることにより、同一樹脂材料を用いて、第１の領域Ｘのみ耐衝撃性を低下させることが可能である。
【００５０】
上記のような電槽成型用金型は、金型温度調節のためのヒータの配置と、金型内に配置する、冷却水を循環させるための冷却パイプ配置を適切に設定すれば、電槽１０２の外壁の第１の領域Ｘに相当する部分の成型条件と、他の部分の成型条件とを可変できる。例えば、このような電槽成型用金型を使用し、第１の領域Ｘに対応する樹脂の温度と冷却速度を、他の部位と変化させることにより、電槽１０２の第１の領域Ｘの耐衝撃性を、電槽１０２の第１の領域Ｘを除く他の部分よりも低くすることができる。
【００５１】
金型温度と冷却速度が樹脂の耐衝撃性に及ぼす影響は、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂をはじめとする結晶性樹脂で顕著に発生するが、樹脂の種類によって、その程度と傾向が異なるため、予め金型温度と冷却速度を変化させたテストピースで、金型温度および冷却速度と、Ｉｚ衝撃値との関係を把握しておけばよい。
【００５２】
第１の領域ＸのＩｚ衝撃値（Ｉｚｘ）を、電槽１０２の第１の領域Ｘを除く部分のＩｚ衝撃値（Ｉｚ１）より小さくする手法としては、Ｉｚ衝撃値に差がある２種類の樹脂を用い、ダブルインジェクション成型で第１の領域Ｘの部位をＩｚ衝撃値の低い樹脂とし、他の部分をＩｚ衝撃値の高い樹脂とすればよい。また、蓋１０３はＩｚ衝撃値が高い樹脂を用いればよい。
【００５３】
ポリプロピレン樹脂におけるＩｚ衝撃値は、樹脂への添加剤（ＳｉＯ２、ＴｉＯ２）の添加量を増大するほど低下する傾向にあり、フィラーの添加量によって、Ｉｚ衝撃値を選択することができる。
【００５４】
また、ポリプロピレン樹脂中にポリエチレン樹脂を添加し、両者の共重合体とする場合、ポリエチレン樹脂の量が増加するにつれてＩｚ衝撃値も低下するため、共重合体中のポリエチレン樹脂量によって、Ｉｚ衝撃値を選択することができる。
【００５５】
前記した第１の領域ＸのＩｚ衝撃値（Ｉｚｘ）、電槽１０２の第１の領域を除く部位のＩｚ衝撃値（Ｉｚ１）、蓋１０３のＩｚ衝撃値（Ｉｚ２）および接合部のＩｚ衝撃値（Ｉｚ３）として、例えば、Ｉｚｘを９０Ｊ／ｍ、Ｉｚ１〜Ｉｚ３を１２０Ｊ／ｍとすることができる。
【００５６】
また、ＩｚｘとＩｚ１との耐衝撃性の差異は２０Ｊ／ｍ以上とすることが好ましい。また、Ｉｚ１とＩｚ２は同等とし、少なくとも接合部１０３ａの強度を確保する関係上、Ｉｚ３≧Ｉｚ１，Ｉｚ２とすることから、（Ｉｚ１−Ｉｚｘ）、（Ｉｚ２−Ｉｚｘ）および（Ｉｚ３−Ｉｚｘ）をそれぞれ２０Ｊ／ｍ以上とすることが好ましい。このような耐衝撃性の関係により、電池内部引火時の鉛蓄電池の破損が、第１の領域Ｘ内に限定されるとともに、破損時の電解液の飛散量が減少する。
【００５７】
これは、Ｉｚ衝撃値の差異を２０Ｊ／ｍ以上とすることにより、引火による衝撃が発生し、内圧が上昇する過程において、Ｉｚ衝撃値の差異が２０Ｊ／ｍ未満である場合に比較して、より早い段階で第１の領域Ｘ内で電槽１０２が破損する。それ故、破損直前の電池内圧がより低く抑制されることから、電解液の飛散する勢いが弱まり、電解液の飛散量が低下すると考えられる。
【００５８】
なお、接合部１０３ａのＩｚ衝撃値（Ｉｚ３）の計測方法としては、第１の領域ＸのＩｚｘを電槽１０２のＩｚ衝撃値（Ｉｚ１）および蓋１０３のＩｚ衝撃値（Ｉｚ２）との相対関係によるものが容易である。すなわち、前記したＪＩＳ  Ｋ７１１０により、定められた幅の測定ピースによりＩｚｘ、Ｉｚ１とＩｚ２を計測しておき、これら３つの部位の耐衝撃値と、接合部１０３ａの耐衝撃値を、例えば、落球試験による耐衝撃試験で評価すれば、４つの部位の落球試験による耐衝撃試験結果と、３つの部位のＩｚ衝撃値とを比較することにより、Ｉｚ３の範囲を決定することができる。
【００５９】
例えば、落球試験において、蓋１０３と電槽１０２の第１の領域Ｘを除いた部分の耐衝撃性が接合部１０３ａの耐衝撃性と同等か、それ以上であれば、Ｉｚｘ＜Ｉｚ１，Ｉｚ２≦Ｉｚ３である。また、落球試験における接合部１０３ａの耐衝撃性が第１の領域より大きく、電槽１０２と蓋１０３の蓋の耐衝撃性と同等かそれ以下であれば、Ｉｚｘ＜Ｉｚ３≦Ｉｚ１，Ｉｚ２となる。Ｉｚｘ、Ｉｚ１およびＩｚ２は容易に測定可能であるので、これらの具体的な値を、上記の関係に適用すれば、Ｉｚ３の範囲は決定される。
【００６０】
なお、鉛蓄電池１０１の落下等、内部引火に由来しない、取り扱い時の衝撃において、第１の領域Ｘが破損しないよう、例えば、ＪＩＳ  Ｄ５３０１（始動用鉛蓄電池）に規定する５５Ｄ２３形鉛蓄電池（１２Ｖ４８Ａｈ、約２０ｋｇ）の場合、第１の領域Ｘの耐衝撃性を５０Ｊ／ｍ以上とすることが好ましい。なお、第１の領域Ｘの耐衝撃性の下限値は、鉛蓄電池の質量等を勘案して決定すべき設計的事項である。
【００６１】
電槽や蓋の強度を表すパラメータの代表的なものとして、引張強度がある。一方、本発明の発明者らは、これら部材の引張強度の大小と、電池内部引火時の衝撃による電槽や蓋の破損状況とは一致しないこと、さらにこれらの破損状況は、電槽や蓋を構成する材料のＩｚ衝撃値をはじめとする、耐衝撃性と強い相関があることを見出したものである。
【００６２】
すなわち、電槽や蓋のＩｚ衝撃値が低下すると電池内部引火時の衝撃によって破損しやすくなり、Ｉｚ衝撃値が高くなると前記の衝撃による破損は抑制される。一方、各樹脂材料の引張強度と耐衝撃性は正の相関を必ずしも有しておらず、本発明の発明者らは、電池内部引火時における電池の破損箇所を特定するために、電槽と蓋の引っ張り強度を規定するのではなく、耐衝撃性（例としてＩｚ衝撃値）を規定することが適切であること、また、耐衝撃性が段階的に増加する部位で、衝撃によるクラックの伝播を停止できることを見出したものである。
【００６３】
このような新たに見出した技術的知見によって、本発明は成されたものであり、以下に記載する他の発明の実施の形態にも、この技術的知見が適用される。
【００６４】
（本発明の第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態による鉛蓄電池２０１を示す図である。鉛蓄電池２０１は電槽２０２の構成が、前記した本発明の第１の実施形態による鉛蓄電池１０１で用いた電槽１０２と異なるのみであり、その他の構成は、鉛蓄電池１０１と同様の構成を採用できる。
【００６５】
第２の実施形態による鉛蓄電池２０１では、第１の領域Ｘは、図２に示すように、電槽２０２の側面２０２ｃにおいて、セル室を区画する隔壁（２点鎖線Ａの部分）を跨いで、一点鎖線ｚで閉じられた矩形状に形成される。また、第１の領域Ｘは、すべてのセルに対応するよう配置される。なお、第１の領域Ｘは、電解液面より上方に設ける。第１の実施形態と同様、電解液面上限位置表示手段を設けた場合には、第１の領域Ｘを、図２における電解液面上限線１０２ａより上方に設定する。
【００６６】
本発明では、電槽２０２の第１の領域Ｘを除いた部分の耐衝撃値（アイゾット衝撃値）をＩｚ１、蓋１０３の耐衝撃値（アイゾット衝撃値）をＩｚ２、電槽２０２と蓋１０３の接合部１０３ｂの耐衝撃値（アイゾット衝撃値）をＩｚ３、第１の領域Ｘの耐衝撃性（アイゾット衝撃値）をＩｚｘとしたとき、Ｉｚｘ＜Ｉｚ１、Ｉｚｘ＜Ｉｚ２、Ｉｘｚ＜Ｉｚ３とする。
【００６７】
第２の実施形態によれば、鉛蓄電池２０１で内部引火した際、第１の領域Ｘが優先的に破損することによって、その他の部分の破損が抑制される。その結果、電解液や電槽２０２や蓋１０３の上方への飛散が抑制され、飛散による被害を最小限に留めることができる。
【００６８】
なお、第１の実施形態と同様、第２の実施形態においても、（Ｉｚ１−Ｉｚｘ）、（Ｉｚ２−Ｉｚｘ）および（Ｉｚ３−Ｉｚｘ）を２０Ｊ／ｍ以上とすることが好ましい。なお、第２の実施形態における第１の領域Ｘを、２面存在する側面２０２ｃの両面に設けてもよい。但し、鉛蓄電池２０１を車両や機器に搭載した状態で、第１の領域Ｘを、鉛蓄電池２０１や車両および機器の点検者がアクセスする側と反対側に位置する側の側面２０２ｃに設けることができる。これによれば、鉛蓄電池２０１が破損した場合、破片や電解液が、点検者から遠ざかる方向に飛散するため、より好ましい。
【００６９】
第２の実施形態における第１の領域Ｘは、第１の実施形態を参照して構成することができる。すなわち一点鎖線ｚで囲まれた第１の領域Ｘをダブルインジェクション方式によって形成したり、あるいは第１の領域Ｘの成型条件を他の部分とは異なる、耐衝撃値が低下する成型条件とすることによって達成することができる。
【００７０】
また、図２において第１の領域Ｘは、矩形状に示したが、その角部Ｘｃでは、Ｒ形状等の２つの辺が滑らかに交わる形状とすることが好ましい。２つの辺がある角度をもって直線的に交わる場合は、鉛蓄電池２０１の内部引火による衝撃によって、第１の領域Ｘが破損した際に、角部Ｘｃに応力が集中するため、角部Ｘｃを起点にしてクラックが発生する場合があるからである。特に、このクラックが電槽下側に向かって成長した場合には、電解液の流出量が多くなるため、角部Ｘｃに応力が集中しないような、滑らかな曲線とすることが好ましい。
【００７１】
（本発明の第３の実施形態）
図３は、本発明の第３の実施形態による鉛蓄電池３０１を示す図である。鉛蓄電池３０１は電槽３０２の構成が、前記した第２の実施形態による鉛蓄電池２０１で用いた電槽２０２と異なるのみであり、その他の構成は、鉛蓄電池２０１と同様の構成を採用できる。
【００７２】
第３の実施形態による鉛蓄電池３０１では、第１の領域Ｘは、図３に示すように、電槽３０２の側面３０２ｃにおいて、セル室を区画する隔壁（２点鎖線Ａの部分）を跨がないよう、セル室毎に独立して設けられる。図３に示した例では、一点鎖線ｚ′で閉じられた矩形状に形成される。また、第２の実施形態と同様、本実施形態における第１の領域Ｘの角部Ｘｃは、Ｒ形状等の連続した、なめらかな曲線形状とする。これにより、第１の領域Ｘが破損した場合でも、角部Ｘｃの応力集中が避けられ、角部Ｘｃからのクラックの発生と、これによる電解液のさらなる流出を抑制することができる。
【００７３】
第３の実施形態においても、第１の領域Ｘは、第１および第２の実施形態と同様、電解液面よりも上部の位置に設定する。電解液面上限位置表示手段、すなわち、図３に示した例のように、電解液面上限線１０２ａを設けた場合は、第１の領域Ｘを電解液面上限線１０２ａより上方に設定する。
【００７４】
本発明では、電槽３０２の第１の領域Ｘを除いた部分の耐衝撃値（アイゾット衝撃値）をＩｚ１、蓋１０３の耐衝撃値（アイゾット衝撃値）をＩｚ２、電槽３０２と蓋１０３の接合部１０３ｂの耐衝撃値（アイゾット衝撃値）をＩｚ３、第１の領域Ｘの耐衝撃性（アイゾット衝撃値）をＩｚｘとしたとき、Ｉｚｘ＜Ｉｚ１、Ｉｚｘ＜Ｉｚ２、Ｉｘｚ＜Ｉｚ３とする。
【００７５】
第３の実施形態によれば、鉛蓄電池３０１で内部引火した際、第１の領域Ｘが優先的に破損することによって、その他の部分の破損が抑制される。その結果、電解液や電槽３０２や蓋１０３の上方への飛散が抑制され、飛散による被害を最小限に留めることができる。
【００７６】
また、第３の実施形態では、図３に示したように、セル毎に独立した第１の領域Ｘを設けている。したがって、あるセルで内部引火が生じて衝撃が生じても、そのセルに対応する第１の領域のみが破損し、隣接するセルの破損が抑制される。その結果、第１および第２の実施形態による鉛蓄電池１０１，２０１に比較し、内部引火による電槽３０２の破片や電解液の飛散が、より顕著に抑制され、好ましい形態である。
【００７７】
なお、第１および第２の実施形態と同様、第３の実施形態においても、（Ｉｚ１−Ｉｚｘ）、（Ｉｚ２−Ｉｚｘ）および（Ｉｚ３−Ｉｚｘ）を２０Ｊ／ｍ以上とすることが好ましい。なお、第２の実施形態における第１の領域Ｘを、２面存在する側面３０２ｃの両面に設けてもよい。但し、鉛蓄電池３０１を車両や機器に搭載した状態で、第１の領域Ｘを、鉛蓄電池３０１や車両および機器の点検者がアクセスする側と反対側に位置する側の側面３０２ｃに設けることができる。これによれば、鉛蓄電池３０１が破損した場合、破片や電解液が、点検者から遠ざかる方向に飛散すること、また、破損する部位が、内部引火したセルにほぼ限定されることも相まって、より好ましい。
【００７８】
第３の実施形態における第１の領域Ｘは、第１の実施形態を参照して構成することができる。すなわち一点鎖線ｚで囲まれた第１の領域Ｘをダブルインジェクション方式によって形成したり、あるいは第１の領域Ｘの成型条件を他の部分とは異なる、耐衝撃値が低下する成型条件とすることによって達成することができる。
【００７９】
なお、鉛蓄電池３０１の落下等、内部引火に由来しない、取り扱い時の衝撃において、第１の領域Ｘが破損しないよう、例えば、ＪＩＳ  Ｄ５３０１（始動用鉛蓄電池）に規定する５５Ｄ２３形鉛蓄電池（１２Ｖ４８Ａｈ、約２０ｋｇ）の場合、例えば、第１の領域Ｘの耐衝撃性を５０Ｊ／ｍ以上することができるが、この第１の領域Ｘの耐衝撃性の下限値は、前記した第１および第２の実施形態と同様、鉛蓄電池の質量等を勘案して決定すべき設計的事項であり、本発明の必須の構成要件ではない。
【００８０】
なお、第３の実施形態における各部位のＩｚ衝撃値の設定値の一例として、第１の領域Ｘにおいて、Ｉｚｘ＝９０Ｊ／ｍ、電槽３０２の第１の領域を除く部位において、Ｉｚ１＝１２０Ｊ／ｍ、蓋１０３においてＩｚ２＝１２０Ｊ／ｍ、接合部１０３ｃにおいてＩｚ３＝１２０Ｊ／ｍとすることができる。なお、これらの設定値は、第２の実施形態にも適用することができることは明らかである。
【００８１】
（本発明の第４の実施形態）
図４（ａ）は本発明の第４の実施形態による鉛蓄電池４０１の天面を示す図、図４（ｂ）は、鉛蓄電池４０１の側面を示す図である。本発明の第４の実施形態による鉛蓄電池４０１は、本発明の第１の実施の形態による鉛蓄電池１０１の蓋１０３を覆い、かつ端子１０７，１０７′を露出させるカバー部材４０２を備える。
【００８２】
なお、図に示した例では、カバー部材４０２として、シートを、底に開口部４０２ａを有した箱状に加工したものを用いている。開口部４０２ａからは端子１０７，１０７′が露出する。また、必要に応じて、開口部４０２ａを通して液口栓１０５にアクセスできるよう、液口栓１０５が露出するよう、開口部４０２ａをカバー部材４０２に配置する。
【００８３】
カバー部材４０２としては、樹脂成型品といった、ガスを透過しないものを用いることもできるが、電池内部引火時の衝撃によって、カバー部材４０２が破損する場合があるため、カバー部材４０２として、ガス透過性を有した材質で構成される。例えば、不織布、織布あるいは多孔質体やこれらを多層に積層したものを用いることが好ましい。
【００８４】
電池内部引火時に、電池内部で気圧の波（あるいは衝撃波）が生じ、第１の領域Ｘに加わる高い気圧によって第１の領域Ｘは破壊される。カバー部材４０２としてガス透過性を有したものを用いることにより、第１の領域Ｘを破壊した後の気圧の波は、カバー部材４０２を透過し、大気中に拡散していくため、カバー部材４０２の破損を防止できる。
【００８５】
また、カバー部材４０２によって、電池破損時の、第１の領域Ｘの破片の飛散が抑制されることから、より好ましい。また、カバー部材４０２が多孔質であることから、ある程度の量の電解液を吸収可能であることから、電池破損時の電解液の飛沫は、カバー部材４０２で捕捉でき、カバー部材４０２や、鉛蓄電池４０１からの電解液の飛散が顕著に抑制される。
【００８６】
カバー部材４０２の形状としては、少なくとも第１の領域Ｘの外面を覆う構造とし、好ましくは、カバー部材４０２は第１の領域Ｘと粘着剤等の接合部材（図示せず）で固定する。接合部材としては、ロジンあるいはその誘導体、アクリル系エマルジョン、合成ゴム系やテルペン樹脂系のものといった、各種の粘着剤を用いることができる。
【００８７】
カバー部材４０２と第１の領域Ｘとが粘着剤で固定する構成においては、内部引火時に第１の領域が破砕されても、その破片は粘着剤によって、カバー部材４０２の内側に固定された状態で保持されうるため、破片の飛散はもとより、その散逸を防止でき、より好ましい。
【００８８】
なお、図４（ｂ）に示した例では、カバー部材４０２の下端が第１の領域Ｘよりも下に位置しているが、カバー部材４０２を、電槽１０２の第１の領域Ｘと、第１の領域よりも下の部分において、粘着剤で固定した場合、第１の領域Ｘが破損した場合において、第１の領域から下部へのクラックの発生が抑制されるため、さらに好ましい。
【００８９】
また、図４（ｂ）に示した例では、カバー部材４０２の下端４０２ｂが、電解液面上限線１０２ａよりも若干上方に位置している。電解液面上限線１０２ａを電槽に配置する場合、この下端４０２ｂが電解液面上限線１０２ａを覆うと、電解液面の調整ができなくなる。したがって、電解液面上限線１０２ａを電槽に配置する限りにおいては、少なくとも、下端４０２ｂは電解液面上限線１０２ａよりも上方に位置するよう設定する。もしくは、電槽１０２に電解液面上限線１０２ａを形成せず、下端４０２ｂを電解液面の上限に設定した上で、下端４０２ｂで形成される水平線を電解液面上限線として機能させることもできる。
【００９０】
カバー部材４０２の素材の選択は、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ガラス繊維等の織布あるいは不織布、ポリウレタンフォーム、ＥＰＤＭゴム等の多孔質のものであって、カバー部材４０２の形状に成型できるものであればよい。
【００９１】
カバー部材４０２の素材に関しては以上の通りであるが、カバー部材４０２は多層構造であることが好ましい。これは、電解液が飛散するまでの通過経路を考えた場合、単層であれば、通過経路が一直線になることが多くなるが、多層化することで、見掛けの通過経路が長くなり、電解液がカバー部材４０２をより通過しにくくなる効果がある。
【００９２】
（本発明の第５の実施形態）
図５は、本発明の第５の実施形態による鉛蓄電池５０１を示す図である。鉛蓄電池５０１は、前記した第２の実施形態による鉛蓄電池２０１に、第４の実施形態で示したカバー部材４０２を装着したものである。但し、図５においては、セル室間の隔壁の位置を示す２点鎖線Ａは省略している。
【００９３】
カバー部材４０２の形状や、鉛蓄電池２０１への装着形態は第４の実施形態で示した形態が適用できる。第５の実施形態による鉛蓄電池５０１は、第２の実施形態による鉛蓄電池２０１と第４の実施形態による鉛蓄電池の両方の作用効果を有する。
【００９４】
（本発明の第６の実施形態）
図６は、本発明の第６の実施形態による鉛蓄電池６０１を示す図である。鉛蓄電池６０１は、前記した第３の実施形態による鉛蓄電池３０１に、第４の実施形態で示したカバー部材４０２を装着したものである。但し、図６においては、セル室間の隔壁の位置を示す２点鎖線Ａは省略している。
【００９５】
カバー部材４０２の形状や、鉛蓄電池３０１への装着形態は第４の実施形態で示した形態が適用できる。第６の実施形態による鉛蓄電池６０１は、第３の実施形態による鉛蓄電池２０１の作用効果と第４の実施形態による鉛蓄電池の作用効果を合わせもつことは明らかである。
【００９６】
以上、本発明の各実施形態について説明してきたが、前記の各実施形態において、前記カバー部材４０２の蓋を覆う部分に、鉛蓄電池の機種品番、使用上の注意等を示す文言、記号あるいは図案等の表示を形成することも可能であり、カバー部材４０２に従来のラベルの機能を併せもたせることにより、ラベルとその貼り付け工程が不要となり、生産性の面や、ラベル貼り付け位置の位置連れ防止の面で好ましい。
【実施例】
【００９７】
以降に記載する各実施例において、本発明例および比較例の電池を作成し、内部引火試験を実施し、電池の破損状況を確認することにより、本発明の効果を確認した。なお、各電池は、いずれも、ＪＩＳ  Ｄ５３０１始動用鉛蓄電池に規定する５５Ｄ２３形（１２Ｖ４８Ａｈ）電池であって、極板面の全てを浸漬する希硫酸電解液を電池内に有するものである。
【００９８】
（実施例１）
実施例１は、本発明の第１の実施形態による鉛蓄電池１０１において、第１の領域Ｘ、電槽１０２の第１の領域Ｘを除く部位、蓋１０３および接合部１０３ａのＩｚ衝撃値を、種々の組み合わせにで変化させた電池を作成し、内部引火試験を実施した。なお、蓋、電槽ともにポリプロピレンとポリエチレンの共重合体を用い、蓋と電槽とは熱溶着により接合した。Ｉｚ衝撃値の調整は、樹脂中のポリエチレン含有率によって調整した。
【００９９】
表１に各電池の構成する各部位のＩｚ衝撃値の組み合わせを示す。なお、接合部のＩｚ衝撃値は、蓋と接合部の落球試験による耐衝撃性の相関関係より得たものである。本実施例においては、接合部の耐衝撃性は蓋の耐衝撃性よりも高い。
【０１００】
【表１】
2011090861.tif 000003
【０１０１】
内部引火試験としては、表１に示した各電池を、満充電状態とし、さらに４．８Ａで定電流充電を行いながら、正極端子から負極端子に向かって２番目のセル室内に設置したフィラメントに通電し、意図的に内部引火を発生させ、そのときの各電池の破損状況、電解液の飛散状況を確認した。この結果を表２に示す。
【０１０２】
【表２】
2011090861.tif 000004
【０１０３】
表２に示した結果から、本発明の構成によれば、電槽に設けた最も耐衝撃性の低い第１の領域Ｘのみが破損するため、破損箇所が、電解液面より上部に限定されていた。また蓋の破損も生じないので、電池１−１、電池１−２の電池に比較して、電解液の飛散・流出量は著しく減少した。また、破片や電解液の飛散方向は、本発明例の電池では、電池の側方に限定されていた。
【０１０４】
なお、第１の領域Ｘと他の部位のＩｚ衝撃値の差は２０Ｊ／ｍ以上とすることで、破片や電解液の飛散程度が著しく軽微なものとなる。このような構成によれば、内部引火の衝撃によって電池内圧が上昇する初期の段階で第１の領域Ｘが早期に破損するため、破片や電解液の飛散程度が緩和されると考えられる。これは、電池１−１のように、接合部を除く、部位の耐衝撃性を９０Ｊ／ｍと、最も高い値で同一とした電池で、破片や電解液の飛散距離も大きくなったことから推定される。
【０１０５】
したがって、本発明の第１の実施形態によれば、内部引火時における電池の破損箇所が電解液面より上方の電槽の部分（第１の領域Ｘ）に限定され、破片の飛散方向は、電池側方に限定されるため、内部引火による電池破損に対する対処が容易となる。また、特に、第１の領域ＸのＩｚ強度（Ｉｚｘ）を、電槽の第１の領域Ｘを除く部分のＩｚ強度（Ｉｚ１）よりも２０Ｊ／ｍ以上低下させることで、本発明の効果をより顕著に得ることができる。
【０１０６】
（実施例２）
実施例２は、本発明の第２の実施形態による鉛蓄電池２０１において、第１の領域Ｘ、電槽２０２の第１の領域Ｘを除く部位、蓋１０３および接合部１０３ｂのＩｚ衝撃値を、種々の組み合わせにで変化させた電池を作成し、内部引火試験を実施した。なお、蓋、電槽ともにポリプロピレンとポリエチレンの共重合体を用い、蓋と電槽とは熱溶着により接合した。Ｉｚ衝撃値の調整は、樹脂中のポリエチレン含有率によって調整した。なお、第１の領域Ｘは、側面２０２ｃの一面にのみ形成し、もう一方の面には形成しなかった。
【０１０７】
表３に各電池の構成する各部位のＩｚ衝撃値の組み合わせを示す。なお、接合部のＩｚ衝撃値は、蓋と接合部の落球試験による耐衝撃性の相関関係より得たものである。本実施例においては、接合部の耐衝撃性は蓋の耐衝撃性よりも高い。
【０１０８】
【表３】
2011090861.tif 000005
【０１０９】
表３に示した各電池について、実施例１と同様の条件で内部引火試験を実施したときの、各電池の破損状況、電解液の飛散状況を確認した。この結果を表４に示す。
【０１１０】
【表４】
2011090861.tif 000006
【０１１１】
表４に示した結果から、本発明の第２の実施形態によれば、前記した本発明の第１の実施形態に比較して、電槽に設けた最も耐衝撃性の低い第１の領域Ｘのみが破損するため、破損箇所が、電解液面より上部に限定されていた。また蓋の破損も生じないので、電池１−１、電池１−２の電池に比較して、電解液の飛散・流出量は著しく減少した。
【０１１２】
本発明例の電池２−３、電池２−４および電池２−５では、破片や電解液の飛散方向は、電池の側方の一方にのみ限定されていた。したがって、破片や電解液の飛散方向が一方向にのみ限定されるため、鉛蓄電池を搭載する機器や鉛蓄電池にアクセスする点検者を、電池の破損から保護する観点において、本発明の第１の実施形態に比較してより好ましいものであった。
【０１１３】
また、本発明例の電池の中でも、Ｉｚ１、Ｉｚ２およびＩｚ３とＩｚｘとの差を２０Ｊ／ｍとすることにより、電解液や破片の飛散がより顕著に抑制された。
【０１１４】
（実施例３）
実施例３は、本発明の第３の実施形態による鉛蓄電池３０１において、第１の領域Ｘ、電槽３０２の第１の領域Ｘを除く部位、蓋１０３および接合部１０３ｃのＩｚ衝撃値を、種々の組み合わせにで変化させた電池を作成し、内部引火試験を実施した。なお、蓋、電槽ともにポリプロピレンとポリエチレンの共重合体を用い、蓋と電槽とは熱溶着により接合した。Ｉｚ衝撃値の調整は、樹脂中のポリエチレン含有率によって調整した。なお、第１の領域Ｘは、側面３０２ｃの一面にのみ形成し、もう一方の面には形成しなかった。
【０１１５】
表５に各電池の構成する各部位のＩｚ衝撃値の組み合わせを示す。なお、接合部のＩｚ衝撃値は、蓋と接合部の落球試験による耐衝撃性の相関関係より得たものである。本実施例においては、接合部の耐衝撃性は蓋の耐衝撃性よりも高い。
【０１１６】
【表５】
2011090861.tif 000007
【０１１７】
上記の各電池について、実施例１および２と同様の条件で内部引火試験を行い、試験後の各電池の破損状況、電解液の飛散状況を確認した。この結果を表６に示す。
【０１１８】
【表６】
2011090861.tif 000008
【０１１９】
表６に示した結果から、本発明の第３の実施形態によれば、前記した本発明の第１および第２の実施形態に比較して、電槽に設けた最も耐衝撃性の低い第１の領域Ｘのみが破損するため、破損箇所が、電解液面より上部に限定されていた。また、破損は、内部引火したセルのみに限定され、隣接するセルへの波及がないため、前記した実施例１および２における本発明例の電池に比較しても電槽の破片および電解液の飛散の程度は著しく軽微であった。また、電解液の流出量は著しく減少した。
【０１２０】
本発明例の電池２−３、電池２−４および電池２−５では、破片や電解液の飛散方向は、電池の側方の一方にのみ限定されていた。したがって、破片や電解液の飛散方向が一方向にのみ限定されるため、鉛蓄電池を搭載する機器や鉛蓄電池にアクセスする点検者を、電池の破損から保護する観点において、本発明の第１の実施形態に比較してより好ましいものであった。
【０１２１】
また、本発明例の電池の中でも、Ｉｚ１、Ｉｚ２およびＩｚ３とＩｚｘとの差を２０Ｊ／ｍとすることにより、電解液や破片の飛散がより顕著に抑制された。
【０１２２】
（実施例４）
前記した実施例１〜３において、各実施例における本発明例の電池１−３、電池１−４、電池２−３、電池２−４、電池３−３および電池３−４と、各実施例における比較例の電池１−１、電池１−２、電池２−１、電池２−２、電池３−１および電池３−２の各電池について、本発明の第４の実施形態において説明したカバー部材４０２を装着した。なお、カバー部材４０２の内側には、精製ロジンをイソプロピルアルコールに溶解して作成した粘着剤を点状に塗布した後、カバー部材４０２を各電池に固定した。そして、これらカバー部材を装着した各電池について、実施例１〜３と同様の内部引火試験を実施した。
【０１２３】
カバー部材４０２は、以下により、製作した。すなわち、表面をスルホン化により浸水処理したポリプロピレン樹脂繊維の不織布（２０ｋＰａ加圧時の多孔度９０％）を、厚み方向に加圧しながら加熱することによって得た多孔性シートを、カバー部材４０２の形状に加工した。カバー部材４０２の多孔度は８０％であり、良好な通気性を有するとともに、含液性を有する。なお、カバー部材４０２の通気度は、カバー部材の面積１ｃｍ２あたり、１Ｌ／ｍｉｎ．の空気を通過させるときの圧力損失は４ｋＰａであった。なお、カバー部材４０２は点状に塗布されているので、カバー部材４０２を電池に装着した状態においても、カバー部材の通気性は確保されている。
【０１２４】
上記の各電池における内部引火試験後の各電池の状態を表７に示す。なお、本実施例では、カバー部材４０２が装着されている。表７における電池Ｎｏ．については、表１〜表６の電池Ｎｏ．の最後にＣの添え字をつけている。例えば、電池１−１にカバー部材４０２を装着した電池は、電池１−１Ｃである。
【０１２５】
【表７】
2011090861.tif 000009
【０１２６】
表７に示した結果から、カバー部材４０２を装着した本発明例の電池は、破片や電解液がカバー部材に捕捉されるため、電池内部引火時の電槽や蓋の破片や電解液の飛散を顕著に抑制できる。
【０１２７】
なお、実施例４において、カバー部材４０２を粘着剤で電池に固定しない試験を行なったところ、本発明の電池では、破片は電池下部に脱落する程度であり、飛散するようなことはなかった。また、電池から飛散した電解液はカバー部材によって、その飛散が防止されていた。
【０１２８】
（実施例５）
前記した各実施例において、本発明例の電池と比較例の電池の内部引火時の挙動を比較してきたが、実施例５では、他の仕様の比較例の電池の内部引火試験時の挙動を確認した。なお、比較例の電池も、実施例１〜５の各電池と同様の５５Ｄ２３形の始動用鉛蓄電池である。
【０１２９】
［比較例の電池Ａ１］
図７は、比較例の電池Ａ１を示す図である。電池Ａ１は、本発明例の電池と同様、蓋１０３、端子１０７，１０７′、および蓋１０３に装着された液口栓１０５を有する。電池Ａ１の電槽７０１は、電槽１０２と同一形状、寸法である。但し、電槽７０１の側面７０１ａにＵ字状の溝（図７において一点鎖線Ｋで示す。）が、セル毎に設けられている。
【０１３０】
また、Ｕ字状の溝は、電槽７０１の厚み（１．８ｍｍ）に対して０．８ｍｍの深さで形成されている。さらに、セル毎に設けられたＵ字状の溝は、セルを区画する隔壁（図７において二点鎖線Ａで示す。）を跨がず、Ｕ字状の溝は、セル毎に独立して設けられている。
【０１３１】
［比較例の電池Ａ２］
図８は、他の比較例の電池Ａ２を示す図である。電池Ａ２は、図７で示した電池Ａ２におけるＵ字状の溝を逆Ｕ字状の溝（図８における二点鎖線Ｌで示す。）としたものである。なお、Ｕ字状の溝と逆Ｕ字状の溝の深さは同一であり、一方の溝を１８０°回転したものと、他方の溝の形状は一致する。
【０１３２】
［比較例の電池Ａ１Ｃ］
比較例の電池Ａ１Ｃは、前記した比較例の電池Ａ１に、前記した各実施例で使用したカバー部材４０２を点状に塗布した粘着剤（実施例４で使用したものと同一）で電池Ａ１に固定したものである。
【０１３３】
［比較例の電池Ａ２Ｃ］
比較例の電池Ａ２Ｃは、前記した比較例の電池Ａ２に、前記した各実施例で使用したカバー部材４０２を点状に塗布した粘着剤（実施例４で使用したものと同一）で電池Ａ２に固定したものである。
【０１３４】
［比較例の電池Ａ３］
比較例の電池Ａ３は、前記した比較例の電池Ａ１におけるＵ字状の溝部を、図３の一点鎖線ｚ´で示した形状で概略長方形状に閉じた溝部を形成したものである。溝部の深さは電池Ａ１および電池Ａ２と同様、電槽の厚み１．８ｍｍに対して０．８ｍｍである。
【０１３５】
［比較例の電池Ａ３Ｃ］
比較例の電池Ａ３Ｃは、前記した比較例の電池Ａ３に、前記した各実施例で使用したカバー部材４０２を点状に塗布した粘着剤（実施例４で使用したものと同一）で電池Ａ３に固定したものである。
【０１３６】
前記した各電池について、実施例１〜４と同じ条件で内部引火試験を行なった。この試験の結果を表８に示す。
【０１３７】
【表８】
2011090861.tif 000010
【０１３８】
表８に示した結果から、比較例の電池Ａ１，Ａ２，Ａ１Ｃ，Ａ２Ｃについては、いずれもＵ字状あるいは逆Ｕ字状溝の端部からクラックの成長によって、蓋あるいは電槽の破損が進行するため、カバー部材４０２を併用しても、蓋の破片の飛散あるいは電解液の多量流出は避け難いものであった。
【０１３９】
実施例５の結果では、溝部を閉じた形状で作成しなかったため、溝部の端部より、クラックが発生し、破損の程度が甚大となった。したがって、少なくとも溝部は閉じた形状とすることが必須であることが理解される。
【０１４０】
一方、単に閉じた溝部を形成するだけでは、破損をある領域内に留めておくことが不可能であった。すなわち、単に機械的な引張強度が弱い部分（実施例５における溝部）を形成するだけでは、破損の範囲を制御できないことがわかる。
【０１４１】
本発明では、電槽あるいは蓋の耐衝撃性に注目し、耐衝撃性の低く、かつ閉じた領域を電槽の液面上に位置する領域に形成するものである。
【０１４２】
そして、本発明によれば、電池内部引火時の衝撃による電池破損を蓋に限定することにより、電解液の飛散が抑制されるとともに、カバー部材を用いることにより、蓋の破損によって生じた破片の飛散を抑制することができる。また、カバー部材の電解液を吸収する作用により、電解液の飛散量をさらに低減することができる。
【０１４３】
また、各実施例においては、液式の鉛蓄電池に本発明を適用した例について述べたが、極板群から遊離したフリー電解液を有した制御弁式鉛蓄電池にも適用できることは明らかである。
【０１４４】
なお、本実施例においては、第１の領域Ｘをダブルインジェクションによって形成したが、第１の領域Ｘと電槽の第１の領域Ｘを除く部分の成型温度条件（型温度、冷却速度）を変化させることにより、耐衝撃性が低い第１の領域Ｘを形成しても、本実施例と同様の結果が得られた。
【産業上の利用可能性】
【０１４５】
本発明は、何らかの要因によって、電池内のガスが内部引火した場合の電池の破損を最小限に留めることが可能となるものであって、実施形態および実施例で例示した始動用鉛蓄電池だけではなく、制御弁式鉛蓄電池を含む各種用途・形式の鉛蓄電池に利用できる。
【符号の説明】
【０１４６】
１０１    鉛蓄電池
１０２    電槽
１０２ａ  電解液面上限線
１０２ｂ  電解液面下限線
１０３    蓋
１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ  接合部
１０４    液口
１０５    液口栓
１０６    ガス排気口
１０７，１０７′  端子
２０１    鉛蓄電池
２０２    電槽
２０２ｃ  側面
３０１    鉛蓄電池
３０２    電槽
３０２ｃ  側面
４０１    鉛蓄電池
４０２    カバー部材
４０２ａ  開口部
４０２ｂ  下端
５０１    鉛蓄電池
６０１    鉛蓄電池
７０１    電槽
７０１ａ  側面
Ａ１      電池
Ｂ１      電池
Ｘ        第１の領域
Ｘｃ      角部
【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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