(57)【要約】      （修正有）【課題】金属製の収納箱や架台に制御弁式鉛蓄電池を収納し、組電池として使用する場合、電槽と蓋とが位置ずれを起こしてそのはみ出し量が大きくなっても、蓋または電槽と蓋の溶着部または接着部の損傷や破損等を防止することができる制御弁式鉛蓄電池を提供する。【解決手段】開口部を備えた有底箱状の合成樹脂製の電槽及び、該電槽の開口部よりも大きい外形寸法を有する合成樹脂製の蓋を備えた制御弁式鉛蓄電池において、該電槽の少なくとも対向する一側面に電槽の開口部から底部に向かってその高さが低くなるように傾斜リブを形成する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
開口部を備えた有底箱状の合成樹脂製の電槽及び、該電槽の開口部よりも大きい外形寸法を有する合成樹脂製の蓋を備えた制御弁式鉛蓄電池において、該電槽の少なくとも対向する一側面に電槽の開口部から底部に向かってその高さが低くなるように傾斜リブを形成したことを特徴とする制御弁式鉛蓄電池。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、側面に開口部から底部に向かって高さが低くなる傾斜リブを有する電槽を使用した制御弁式鉛蓄電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
制御弁式鉛蓄電池は安価で信頼性が高いという特徴を有するため、無停電電源装置などの非常用電源設備に広く使用されている。また、最近では、深い充放電を繰り返すサイクルにも耐えられるよう改良が進められ、電力貯蔵用としても用いられている。
【０００３】
この制御弁式鉛蓄電池は以下のようにして製造されている。すなわち、鉛を主成分とする格子基板に活物質ペーストを充填してなる正極板と負極板を、未化成であるいは各々専用の化成槽で化成した後、微細ガラス繊維を主体としたマット状セパレータを介して交互に積層して同極性極板の耳群を溶接することにより極板群とする。この後、これを略直方体形状をした有底の電槽に挿入し、この電槽に注液や排気用の開口部を有する蓋を溶着あるいは接着剤で接着して未注液状態の電池を組立てる。次に、この開口部から電解液を注液して正・負極板が化成済の場合は初充電を、未化成の場合は電槽化成を行って、上記開口部にゴム弁及び排気栓を装着して制御弁式鉛蓄電池としている。
【０００４】
なお、制御弁式鉛蓄電池は蓋の外形寸法を電槽の開口部の外形寸法と比較して若干大きめに設計して使用される場合がある。これは、極板群を挿入した電槽に蓋を溶着あるいは接着剤で接着するとき、電槽の開口部と蓋の中心部が一致せずに若干位置ずれを起こすことがあるが、蓋方向から電池を目視したときに、この位置ずれを目立ちにくくするためである。
【０００５】
これらの制御弁式鉛蓄電池は上記したように据置式用途の場合は、複数個を直列、または直並列に接続して組電池として用いるのが一般的である。すなわち、組電池とするときは金属製の収納箱や、金属製の枠部材を複数個組み合わせて構成してなる架台に、複数個の制御弁式鉛蓄電池を挿入した状態で設置する。そして、各制御弁式鉛蓄電池を隣接する異極性の端子同士を金属製の接続板を用いて電気的に接続し、所定の電圧となるように直列、または直並列に接続して組電池を構成する。
【０００６】
そして、作製した制御弁式鉛蓄電池を組電池として使用する場合、金属製の収納金枠（架台）に収納し使用する場合、設置場所の広さに応じて種々の形式が採られている。例えば、制御弁式鉛蓄電池を正立状態に載置する縦置き形式のものや、制御弁式鉛蓄電池を横倒させた状態に載置する横置き形式もの（特許文献１）、鉛蓄電池を正立状態に対して大きく傾け傾斜状態に載置する傾斜置き形式のもの（特許文献２）などが提案されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−５１２９９号公報
【特許文献２】特開２０００−４８７８８号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、電槽と蓋との位置ずれを目立ちにくくするために該電槽より大きめに設計した蓋を組み合わせた制御弁式鉛蓄電池を、特許文献１、２に記載されるような金属製の収納箱や架台に収納して使用する場合、次のような問題点があった。すなわち、制御弁式鉛蓄電池を収納箱に収納する際に、電槽より突出した蓋のはみ出し量が大きいときは収納箱または架台の開口部と接触して損傷や破損を起こし、ひどい場合では電槽と蓋の溶着部または接着部に亀裂が入り電解液が漏れることがある。
【０００９】
特に、制御弁式鉛蓄電池を正立状態に配置する縦置き形式のものよりも、制御弁式鉛蓄電池を水平状態に配置する横置き形式のものや、鉛蓄電池を正立状態に対して大きく傾け傾斜状態に配置する傾斜置き形式のものの方が、鉛蓄電池に均等に荷重がかかり難いため、電槽蓋の片側の破損度合いが大きくなる傾向がある。
【００１０】
このような背景の下で、金属製の収納箱や架台に制御弁式鉛蓄電池を収納し、組電池として使用する場合、電槽と蓋とが位置ずれを起こしてそのはみ出し量が大きくなっても、蓋または電槽と蓋の溶着部または接着部の損傷や破損等を防止することができる制御弁式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】
【００１１】
本考案に係る制御弁式鉛蓄電池は、開口部を備えた有底箱状の合成樹脂製の電槽及び、該電槽の開口部よりも大きい外形寸法を有する合成樹脂製の蓋を備えた制御弁式鉛蓄電池において、該電槽の少なくとも対向する一側面に電槽の開口部から底部に向かってその高さが低くなるように傾斜リブを形成したことを特徴とするものである。
【考案の効果】
【００１２】
本考案によると、電槽の少なくとも対向する一側面に電槽の開口部から底部に向かってその高さが低くなるように傾斜リブを形成することで、金属製の収納箱に制御弁式鉛蓄電池を、特に横置きで収納する際に、電槽の開口部より大きい外形寸法を有する蓋のはみ出し部分が、金属製の収納箱の開口部下端部に引っかからずに蓋の破損を防止することができる。また、電槽と蓋との溶着部または接着部が損傷することなく、これによる電解液の漏れを確実に防止することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本考案の実施の形態を、図面を用いて説明する。図１は、本考案の一実施形態を示す制御弁式鉛蓄電池の正面図、図２は本考案の一実施形態を示す制御弁式鉛蓄電池の側面図、図３は本考案の一実施形態を示す制御弁式鉛蓄電池の要部拡大図、さらに、図４はこの制御弁式鉛蓄電池を金属製の収納箱に横置きで組み込んだ状態を示す要部断面図である。なお、図面中において同一符号は同一の構成部材を示している。
【００１４】
図１に示す通り、本考案において電槽２に注液や排気用の開口部を有する蓋４を溶着あるいは接着剤で接着して制御弁式鉛蓄電池とすることは従来と変わりがない。本考案においては、該電槽２の少なくとも対向する一側面に電槽２の開口部から底部に向かってその高さが低くなるように傾斜リブ３を形成する点で、従来の電槽と相違する。
【００１５】
本考案を通信などのバックアップ用に用いられる長さが３１６ｍｍ、幅が１６０ｍｍ、高さが３９９．５ｍｍの２Ｖ−１０００Ａｈ（公称容量）のフロート用の据置型制御弁式鉛蓄電池に適用した例を説明する。電池の製造方法は従来と変わらず、以下のようにして製造される。すなわち、鉛を主成分とする格子基板に活物質ペーストを充填してなる正極板と負極板を、各々専用の化成槽で化成した後、微細ガラス繊維を主体としたマット状セパレータを介して交互に積層して同極性極板の耳群を溶接することにより極板群とした後、これを略直方体形状で側面に傾斜リブ３を有する有底の電槽２に挿入した。この電槽２の開口部の寸法は３１６ｍｍ×１６０ｍｍである。また、その長側面には３本の傾斜リブを、その短側面には同様に２本の傾斜リブ３を形成してある。この傾斜リブ３は、電槽２の開口部での最大高さは２ｍｍで、約２°の傾斜角度で該電槽２の開口部から底部に向かって低くなるように形成している。そして、この電槽２に注液や排気用の開口部を有する蓋４を溶着した後、蓋４から導出する正極端子５及び負極端子６を形成し、未注液状態の電池を組立てた。この蓋４の寸法は３１７ｍｍ×１６１ｍｍで、該電槽２の寸法よりそれぞれ１ｍｍずつ大きく設計されている。次に、蓋４の開口部から電解液を注液して初充電を行って、上記開口部にゴム弁及び排気栓７を装着して制御弁式鉛蓄電池１とした。
【００１６】
次に、この電池１の短側面を下側にし、隣り合う電池１の正極端子５及び負極端子６が対向するように横置きにして鉄製の収納箱８に挿入し、その端子間を金属製の接続板で直列に接続して１２Ｖ−１０００Ａｈの組電池ユニットとした。収納箱８に組み込む前に、電池１の電槽２及び蓋４の溶着部を確認した所、蓋４が長側面側に０．５ｍｍ、また短側面側に０．５ｍｍ変位して取り付けられたことで、１組の長側面及び短側面は電槽２と蓋４とが同じ面位置で、もう１組の長側面及び短側面は蓋４が電槽２よりそれぞれ１ｍｍはみ出て形成されていることが明らかになった。が、少なくとも収納箱８の下枠部分と接する短側面に最大高さが２ｍｍの傾斜リブ３が形成されているため、挿入の際に問題はなかった。
【００１７】
なお、傾斜リブ３は、ポリプロピレン等の合成樹脂からなる電槽２を成形する際に一体に形成することが好ましい。同じ材質で一体に形成した方が、電池１を収納箱８に収納する際にリブ３に荷重が集中して取れてしまうのを防ぐためである。
【００１８】
また、その形成する位置としては、少なくとも電池１を横置きしたときに荷重がかかる下側になる電槽２の一側面に形成してあれば問題ないが、組電池にするときは隣り合う電池１の正極端子５及び負極端子６が対向するように横置きにして、該電池１間を接続することが多いため、横置きしたときに下側になる側面と対向する側面にも傾斜リブ３を形成することが必要である。電池１を横置きにするときは、電解液の成層化や正極活物質の軟化を防止するために極板の積層面が地面と水平になるように配置することが多いが、組電池として設置するときの向きに合わせて電池種毎に形成する側面を短側面か長側面のみとしても良い。ただ、例えば電池１を、短側面を下側にして横置きで収納箱８に複数個組み込むときは、両端に位置する電池１は長側面も収納箱８の縁に接触するため、短側面及び長側面両方に形成することがより好ましい。
【００１９】
傾斜リブ３の形状としては、傾斜の角度がきつすぎるとリブ３の長さが短くなり過ぎて突起状になって電池１を収納箱８に組み込む際に引っかかってしまうため、その角度は電槽側面に対する傾斜角αが０°＜α≦３０°となるようにすることが好ましい。特に傾斜角αが小さい方が、すなわち傾斜が緩やかな方がリブ３の長さが長くなり挿入しやすくなるためより好ましい。また、図面中では電槽側面の開口部から一定の長さだけ傾斜リブ３を形成しているが、電槽２の側面の開口部から底部の全高さにわたって傾斜リブ３を形成し、開口部から底部に向かって一定の長さだけ傾斜をつけて、その途中から底部までは一定の高さにしても良い。
【００２０】
傾斜リブ３の本数は少なくとも１本あれば良いが、複数本あった方が電池を横置きにしたときに安定性が増すため２本以上とすることが好ましく、電槽２の内反りや膨らみを防止する観点からも、その側面の広さに応じて適宜本数を増やすことが好ましい。
【００２１】
またその高さについては、これは使用する電槽２及び蓋４の設計寸法差に加え、成形したときの公差、さらに溶着または接着時の電槽２及び蓋４の最大ずれ幅を考慮して検討することが必要である。具体的には、（蓋の＋側の公差寸法−電槽の−側の公差寸法）／２で元々蓋４の電槽２よりはみ出ている部分（片側）の寸法を計算する。次に、電槽２及び蓋４を組み合わせた際にずれ得る最大寸法をこれに加味する。そして、この寸法より大きい高さに傾斜リブ３の最大高さを設定する。本実施例では電槽２及び蓋４の公差を設計寸法±０．５ｍｍとすると、電槽２と蓋４の公差の組み合わせによりずれの幅が異なってくる。例えば、電槽２が−側の公差、蓋４が＋側の公差の組み合わせの場合には、電槽寸法が３１５．５ｍｍ×１５９．５ｍｍ、蓋寸法が３１７．５ｍｍ×１６１．５ｍｍとなり電槽２と蓋４をずれなく嵌合させた時点で蓋４の方が片側１ｍｍ大きい。これに電槽２及び蓋４の溶着または接着時の最大ずれ幅０．５ｍｍを加えると、全体で１．５ｍｍずれる計算になる。一方、電槽２が＋側の公差、蓋４が−側の公差の組み合わせの場合には、電槽寸法が３１６．５ｍｍ×１６０．５ｍｍ、蓋寸法が３１６．５ｍｍ×１６０．５ｍｍとなり電槽２と蓋４をずれなく嵌合させた時点で接合面に凹凸はない。これに電槽２及び蓋４の溶着または接着時の最大ずれ幅０．５ｍｍを加えると、全体で０．５ｍｍずれる計算になる。よって、傾斜リブ３の高さＸは０．５ｍｍ≦Ｘ≦１．５ｍｍの範囲内で設定すれば良いが、本考案の実施例中ではさらにマージンを見て傾斜リブ３の最大高さを２ｍｍとしている。当然のことながら、電池１を挿入する収納箱８の大きさは決まっているので、電池１のサイズが電槽２の傾斜リブ３を含めて収納箱８の開口部より小さい寸法に収めることはもちろんである。よって、上述した理由に加えて、あまりに傾斜リブ３が高過ぎると組電池にしたとき挿入する収納箱の寸法に収まりきれなくなるため、最大でも片側２ｍｍ程度が好ましい。
【００２２】
以上、本考案による制御弁式鉛蓄電池は、前述したように電槽の少なくとも対向する一側面に電槽の開口部から底部に向かってその高さが低くなるように傾斜リブを形成することで、金属製の収納箱に制御弁式鉛蓄電池を、特に横置きで収納する際に、電槽の開口部より大きい外形寸法を有する蓋のはみ出し部分が、金属製の収納箱の開口部下端部に引っかからずに蓋の破損を防止することができると共に、電槽と蓋との溶着部または接着部が損傷することなく、これによる電解液の漏れを確実に防止することができるため、信頼性の高い組電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本考案の一実施形態を示す制御弁式鉛蓄電池の正面図。
【図２】本考案の一実施形態を示す制御弁式鉛蓄電池の側面図。
【図３】本考案の一実施形態を示す制御弁式鉛蓄電池の要部拡大図。
【図４】本考案の一実施形態を示す制御弁式鉛蓄電池を金属製の収納箱に横置きで組み込んだ状態を示す要部断面図。
【符号の説明】
【００２４】
１  制御弁式鉛蓄電池
２  電槽
３  傾斜リブ
４  蓋
５  正極端子
６  負極端子
７  排気栓
８  収納箱
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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