(57)【要約】【課題】電池周囲に遮蔽物があったり、電槽内壁面が汚れたりして、電解液の液面高さが適正な位置にあるか電槽側面からは確認しにくい場合であっても、簡便に電解液液面の位置を把握する。【解決手段】上面に開口を有する電槽５と、前記開口を閉塞する電槽蓋７とを備えた鉛蓄電池において、この電槽蓋７が、複数の注液口１０を有する。この注液口１０の内周から電槽内に向かって突出片８が設けられ、この突出片８は、その先端が電槽内に注入される電解液１３の最低液面線よりも下位となる長さとし、電槽内に注液される電解液１３の最低液面線及び最高液面線と同等高さに識別印１４を有する。【選択図】図７
2015153678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に開口を有する電槽と、前記開口を閉塞する電槽蓋とを備え、この電槽蓋が、複数の注液口を有すると共に、この注液口の内周から電槽内に向かって突出片が設けられ、この突出片は、その先端が電槽内に注入される電解液の最低液面線よりも下位となる長さとし、電槽内に注入される電解液の最低液面線及び最高液面線と同等高さに識別印を有することを特徴とする鉛蓄電池。
【請求項２】
請求項１において、識別印が、段部又は線であることを特徴とする鉛蓄電池。
【請求項３】
請求項１又は２において、突出片が筒体の形状であり、識別印が前記筒体内周壁の同じ高さ位置に間隔をあけて複数個設けられることを特徴とする鉛蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉛蓄電池、特に鉛蓄電池内の電解液液面高さを指示する手段を備えた鉛蓄電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉛蓄電池は、複数の正極板と複数の負極板を用い、正負極板の間にセパレータを配置した極板群を、電槽の中に必要数配置している。
【０００３】
鉛蓄電池は、極板群を配置しただけでは充放電反応のイオン移動ができないため、電解液（硫酸を精製水で希釈した希硫酸）を電槽に注入している。電解液は、充放電反応を極板全面でさせるために、その液面が極板群の上端よりも高い位置となるように注入される。
【０００４】
電解液液面高さを把握するために、電槽の側面に最高液面線（ｕｐｐｅｒ  ｌｅｖｅｌ  ｌｉｎｅ）および最低液面線（ｌｏｗｅｒ  ｌｅｖｅｌ  ｌｉｎｅ）が、エンボス加工か、印刷されている。電槽材料として乳白色のポリプロピレン（ＰＰ）が用いられるので、電槽を透過して外部から電池内部の電解液液面を視認できる。
【０００５】
鉛蓄電池は、工場出荷時に最高液面線までの電解液を電槽内に注入しているが、経時変化や使用状態によって電解液が減少する。そのため、電解液減少時には、電槽蓋に配置された注液口から精製水を注入しなければならない（これを補水という）。これは、電解液の減少の大部分が精製水の蒸発によるものだからである。
【０００６】
電解液が最高液面線を上回って注入されると、振動や電池の充電時に注液口からあふれ出す心配がある。また、電解液が最低液面線を下回って減少すると、極板間や極板群間の接続部分が大気中に露出し、腐食して電池を短寿命化させる。
【０００７】
従って、液面高さは、前記最高液面線と最低液面線の間に保たれるよう管理をしなければならない。
【０００８】
しかしながら、鉛蓄電池は、設置場所によっては周囲に遮蔽物があり、液面高さが電槽の側面に設けた最高液面線と最低液面線の間にあることを確認できないことがある。このような場合は、鉛蓄電池を所定の設置位置から一旦取り外して液面高さを確認し、必要に応じて補水をした後に再び元の位置に設置し直す必要がある。
【０００９】
例えば、近年の自動車は電子制御が進んでいるため、エンジンルーム内の部品点数が増加し、エンジンルーム内に搭載した鉛蓄電池の電槽側面を容易に確認しにくくなっている。
【００１０】
また、鉛蓄電池は、高温で使用された場合に電槽内壁面が汚れ、周囲に遮蔽物がなくとも電槽の側面からは液面高さが確認しにくくなる。
【００１１】
上記対策として、特許文献１では、電解液面に浮き、かつ、不可視光を照射した際に可視光を発光する蛍光物質を含むフロート体を電解液に浮遊させた鉛蓄電池が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１１−１２９２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１の技術では、電槽外部から電槽内部に向けて、紫外光などの不可視光を照射しなければならず、一般ユーザが液面管理をするには煩雑である。また、蛍光物質を含むフロート体を導入するため、著しくコストアップする。
【００１４】
本発明は、電池の周囲に遮蔽物があったり、電槽内壁面が汚れたりして、電解液の液面高さが適正な位置にあるか電槽側面からは確認しにくい場合であっても、簡便に液面の位置を把握できる鉛蓄電池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】
【００１５】
本発明は、以下のものに関する。
（１）本発明に係る鉛蓄電池は、上面に開口を有する電槽と、前記開口を閉塞する電槽蓋とを備え、この電槽蓋が、複数の注液口を有する。この注液口の内周から電槽内に向かって突出片が設けられ、この突出片は、その先端が電槽内に注入される電解液の最低液面線よりも下位となる長さとし、電槽内に注入される電解液の最低液面線及び最高液面線と同等高さに識別印を有することを特徴とする。
（２）（１）において、識別印が、段部又は線であることを特徴とする。
（３）（１）又は（２）において、突出片が筒体の形状であり、識別印が前記筒体内周壁の同じ高さ位置に間隔をあけて複数個設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電池の周囲に遮蔽物があったり、電槽内壁面が汚れたりして、電解液の液面高さが電槽側面からは正しい位置にあるか確認できない場合であっても、注液口より覗くことにより電解液面の高さを確認できるので、簡便に電解液面の位置を把握でき、適切な液面管理をすることにつながる。
【００１７】
また、識別印を、段部又は線とした場合は、より一層視覚的に識別し易いので、正しい量の電解液を容易に注液することができる。
【００１８】
更に、識別印が突出片である筒体の内周壁の同じ高さ位置に間隔をあけて複数個設けられた場合は、覗き見る方向が変わっても電解液面を確認し易い。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施例において、電槽蓋の注液口内周から電槽内に向かう突出片と突出片に有する段部を示す要部斜視図である。
【図２】本発明の一実施例で用いる、極板群の断面図である。
【図３】本発明の一実施例で用いる、電槽の斜視図である。
【図４】本発明の一実施例で用いる、電槽蓋の斜視図である。
【図５】本発明の一実施例で用いる、ストラップ接続された極板群を示す斜視図である。
【図６】本発明の一実施例である鉛蓄電池を示す全体斜視図である。
【図７】図６の破線Ａ部分の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
＜電槽および電槽蓋＞
本発明にて述べる電槽および電槽蓋は、その内部に極板群を収納するものであり、極板群の収納し易さから、上面が開放された電槽と、この上面を閉塞する電槽蓋を好適に使用することができる。尚、電槽と電槽蓋との接着は、接着剤、熱溶着、レーザ溶着、超音波溶着等を、用いる素材の種類に応じて適宜選択することができる。
【００２１】
電槽および電槽蓋の形状は、特に限定されるものではないが、通常極板群が箱状体であることから、極板群収納時に不要な空間が少なくなるように、方形のものを用いることが好ましい。
【００２２】
電槽および電槽蓋の材質は、特に制限されるものではないが、電解液（希硫酸）に対し耐性を有するものである必要があり、具体的には、ポリプロピレン（ＰＰ）、アクリロニトリル−スチレン（ＡＳ）樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン-スチレン（ＡＢＳ）樹脂等を用いることができる。特にＰＰであると、液面視認性、耐酸性、耐衝撃性、コストの面で有利である。
【００２３】
尚、電槽および電槽蓋は、別々の材質により形成しても、同一材質により形成してもよいが、熱膨張係数の等しいものを使用することが、無理な応力が発生させず好ましい。
【００２４】
本発明にて述べる電槽は、極板群を複数個納めるために電槽内部が複数のセルで区切られており、セル間で電解液の往き来ができない構造となっている。
＜電槽蓋の注液口＞
本発明にて述べる電槽蓋に設けられる複数の注液口は、電槽内と外部とを連通するものである。注液口は、通常状態では電解液が漏れないように、ねじ式の液口栓がはめ込まれており、必要に応じて液口栓を外して電解液の注入あるいは補水を行う。
【００２５】
前記開注液口は、先に述べたセルと呼ばれる区画一つに対し少なくとも一つ設けられ、例えば、１２Ｖの鉛蓄電池であれば、６つのセルを有しているので最低限６個の注液口を有することになる。また、この注液口は、後述する突出片を有する。
＜突出片＞
本発明にて述べる突出片は、注液口の内周から電槽内に向かって設けられており、この突出片は、その先端が電槽内に注入される電解液の最低液面線よりも下位となる（下側となる）長さとする。
【００２６】
更に、突出片は、電槽内に注入される電解液の最低液面線及び最高液面線と同等高さに識別印を有している。注液作業者は、電槽の側面にある最低液面線及び最高液面線を視認することができずとも、注液口から視認できるこの識別印を指標にして、適量の電解液の注入あるいは補水をすることができる。
【００２７】
突出片は、電槽蓋を作製する際に、電槽蓋と共に一体成形することもできるが、電槽蓋を作製した後に、別途作製した突出片を固定することもできる。
【００２８】
なお、突出片は筒体の形状にすることができる。
＜識別印＞
本発明にて述べる識別印は、最低液面線及び最高液面線と同等高さに設けられるものであり、視認できるものであれば、どのような印であってもよい。
【００２９】
より具体的に述べると、識別印としては、突出片に段部を設ける、突出片とは異なる色彩による線を設ける、突出片に突起を設ける、突出片に最低液面未満のゾーン、最低液面線以上最高液面線以下のゾーン、最高液面線を越えるゾーンといった各ゾーンの高さを示す色分けを行う等といったものを用いることができる。
【００３０】
図１は、本発明の実施の形態において、注液口１０の内周から電槽内に向かって設けた突出片８（形状を筒体とした）及び識別印１４を示す拡大図である。同図において、（ａ）は識別印１４を突出片８の内周壁の同じ高さ位置に１箇所に設けたものを示し、（ｂ）は識別印１４を突出片８の内周壁の同じ高さ位置に３箇所に設けたものを示し、（ｃ）は識別印１４を突出片８の内周壁の同じ高さ位置全周囲に設けたものを示す。
【００３１】
注液口を覗く注液作業者の視認方向は、その時々にて変化するものであるので、図１（ａ）に示すように識別印１４を１箇所のみに設けるよりは、図１（ｂ）に示すように識別印１４を同じ高さ位置に複数箇設けたり、図１（ｃ）に示すように全周囲に設けることが好ましい。
【実施例】
【００３２】
以下図面を参照して、本発明の実施例を説明する。
＜エキスパンド方式格子の極板＞
（正極板の作製）
エキスパンド方式の電極の製造方法について詳細に述べると、先ず、所定合金組成になるように鉛中に所定量のＣａ、Ｓｎを溶解し、金型に鋳込むことで正極用鋳造シートを作製する。
【００３３】
正極用鋳造シートは、その厚さが１．０ｍｍになるまで連続的に圧延加工を繰り返し行い、厚さ：１．０ｍｍ、幅：７８ｍｍとなる圧延シートを作製する。
【００３４】
次に、圧延シートの幅方向中央部を除く左右両端部に順次スリットを入れ、圧延シートの幅方向に展開加工を行い、網目状の格子を形成する。そして、シートの非展開部から集電耳部を打ち抜くことでエキスパンド格子体を得る。
【００３５】
このエキスパンド格子体上には、鉛粉、希硫酸及び水を練合した鉛ペーストを充填し、熟成、乾燥を経て、正極板を作成する。
（負極板の作製）
負極板については、正極板と同様の工程にて厚さ：０．６ｍｍ、幅：５５ｍｍとなる、鉛の圧延シートを作製する。
【００３６】
次に、圧延シートの幅方向中央部を除く左右両端部に順次スリットを入れ、圧延シートの幅方向に展開加工を行い、網目状の格子を形成する。そして、シートの非展開部から集電耳部を打ち抜くことでエキスパンド格子体を得る。
【００３７】
このエキスパンド格子体上には、鉛粉、希硫酸及び水を練合した鉛ペーストを充填し、熟成、乾燥を経て、負極板を作成する。
（極板群の作製）
図２に示すように、前述した正極板１及び袋状のセパレータ３に挿入した負極板２を用いて、極板群４を作製する。極板群４は、正極板１と、セパレータ３に挿入した負極板２とが、交互に配置されるようにし、６枚の正極板１と、７枚の負極板２とで構成される。なお、極板群４の最も外側となるものは、両側共に袋状のセパレータ３に挿入した負極板２としている。
＜実施例１＞
（電槽の作製）
電槽材料はＰＰを用い、射出成形機を用いて図３に示すような電槽５を作製する。外寸は、長さ：２３０ｍｍ、幅：１７０ｍｍ、高さ：１９２ｍｍであり、電槽内部は隔壁６により６分割されている。長側面には電槽外部底面より１６５ｍｍの高さに最高液面線、１４５ｍｍの高さに最低液面線が表示されている。
(電槽蓋の作製)
蓋材料はＰＰを、端子部分には鉛部材を用い、射出成形機を用いて図４に示すような注液口１０を備え鉛部材をインサートした電槽蓋７を作製する。
【００３８】
電槽蓋７には、この電槽蓋７の一部として突出片８が形成される。突出片８は、注液口１０の内周から電槽内部に向かって、蓋上面から長さ６０ｍｍの筒体の形状で配置される。尚、電槽蓋の外寸は長さ：２３０ｍｍ、幅：１７０ｍｍ、突出片を除いた高さ：１５ｍｍである。
（鉛蓄電池の作製）
前述した極板群４一つで構成される電池は単電池とも呼ばれ、電圧（起電力）は２Ｖである。前記極板群４を６個直列に配置することにより、電圧１２Ｖの鉛蓄電池を構成する。
【００３９】
前述した極板群４の正極板１、負極板２の集電部は、それぞれキャストオンストラップ（以下、「ＣＯＳ」と言う。）方式で図５に示すように、ストラップ９にて接続される。また、前述した電槽５には、極板群４のストラップ９の位置に対応する隔壁に貫通穴を開けておく。電槽５に極板群４を６個、直列に配置後、ストラップ９同士を隔壁の貫通穴にて抵抗溶接する。
【００４０】
その後、図６に示すように、電槽蓋７と電槽５とを熱溶着する。注液口１０から、比重：１．２３０（２０℃換算）の電解液１３を、最高液面線１１と最低液面線１２との間に液面がくるように注入し、直流電流を通電して電槽化成し、図示しない液口栓をはめ込み鉛蓄電池を作製した。
【００４１】
作製した鉛蓄電池は、その内部が、図７に示すようになっており、図６に示す最高液面線１１及び最低液面線１２の高さと等しい高さ位置に配置した突出片８の識別印１４を、注液口１０から覗き見ることで、電解液１３の液面高さが適正であるか否かを確認することができる。
（評価）
実施例１の電池を自動車に搭載し、定期的に電池の液面チェックおよび電解液が減少していた場合は電池へ補水した。液口栓を外し、注液口１０から識別印を指標にして電解液面を確認することにより、適切な液面管理を行うことができた。
【符号の説明】
【００４２】
１…正極板、２…負極板、３…セパレータ、４…極板群、５…電槽、６…隔壁、７…電槽蓋、８…突出片、９…ストラップ、１０…注液口、１１・・・最高液面線（ｕｐｐｅｒ  ｌｅｖｅｌ  ｌｉｎｅ）、１２・・・最低液面線（ｌｏｗｅｒ  ｌｅｖｅｌ  ｌｉｎｅ）、１３・・・電解液、１４・・・識別印
【図１】
2015153678.tif 000003
【図３】
2015153678.tif 000004
【図４】
2015153678.tif 000005
【図５】
2015153678.tif 000006
【図６】
2015153678.tif 000007
【図２】
2015153678.tif 000008
【図７】
2015153678.tif 000009