(57)【要約】【課題】極板群の温度上昇を抑制できる円筒形密閉式鉛蓄電池を得る。【解決手段】正極板１と負極板２とがセパレータ３を介して渦巻き状に捲回した極板群５を備えている。この極板群５を、有底筒状の電槽８内に収容する。この電槽８の底部８ａには、渦巻き状に捲回した極板群５の中心部内に突出する筒状体６を設ける。筒状体６はその基部の周囲を電槽８の底部８ａに連続的につないでいる。筒状６体は、その中心の孔６ａを電槽８の底部８ａに開口させ、その突出方向の端部を閉じている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極板と負極板とがセパレータを介して渦巻状に捲回された極板群を備え、該極板群が有底筒状の電槽内に収容されている円筒形密閉式鉛蓄電池において、
前記電槽の底部には、渦巻状に捲回された前記極板群の中心部内に突出する筒状体が設けられ、該筒状体はその基部の周囲が前記電槽の底部に連続的につながっていて、該筒状体はその中心の孔が前記電槽の底部に開口され、その突出方向の端部が閉じられていることを特徴とする円筒形密閉式鉛蓄電池。
【請求項２】
前記筒状体の高さは、前記極板の高さ以上になっていることを特徴とする請求項１に記載の円筒形密閉式鉛蓄電池。
【請求項３】
前記筒状体は前記極板群の巻き芯を兼ねていて、該筒状体は前記電槽の底部の孔の周囲に気密液密に固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の円筒形密閉式鉛蓄電池。
【請求項４】
前記筒状体は前記電槽の成形時に一体に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の円筒形密閉式鉛蓄電池。
【請求項５】
前記電槽と前記筒状体はプラスチック樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１，２，３または４に記載の円筒形密閉式鉛蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒形密閉式鉛蓄電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
円筒形密閉式鉛蓄電池は、正極板と負極板とがセパレータを介して渦巻状に捲回された極板群を持ち、この極板群はその中心部が空洞になっいて、有底円筒状の電槽内に収容された構造であった（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このような円筒形密閉式鉛蓄電池は、過充電時に正極から発生する酸素ガスを負極において還元することによって、電池内圧の上昇を防止し、密閉化が可能となっている。このとき、負極での酸素ガスの還元反応は発熱を伴う。
【０００４】
【特許文献１】
実用新案登録第２５３８７１９号（図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構造の円筒形密閉式鉛蓄電池を６０℃ぐらいの環境で使用すると、正極の酸素発生電位が低下するため酸素発生量が増加し、負極での還元反応量が増加し、電池内での発熱量が多くなる。その結果、電池温度は更に上昇し、正極の酸素発生電位が更に低下する。これが悪循環となり、電池温度は上昇し続け、熱逸走という状況になり、電池として機能しなくなる。従って、円筒形密閉式鉛蓄電池は、一般的な電槽構造では熱が内部にこもり易い問題点があった。
【０００６】
本発明の目的は、極板群の温度上昇を抑制できる円筒形密閉式鉛蓄電池を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、正極板と負極板とがセパレータを介して渦巻状に捲回された極板群を備え、該極板群が有底筒状の電槽内に収容されている円筒形密閉式鉛蓄電池を対象とする。
【０００８】
本発明に係る円筒形密閉式鉛蓄電池では、電槽の底部には、渦巻状に捲回された極板群の中心部内に突出する筒状体が設けられ、該筒状体はその基部の周囲が電槽の底部に連続的につながっていて、該筒状体はその中心の孔が電槽の底部に開口され、その突出方向の端部が閉じられていることを特徴とする。
【０００９】
このような円筒形密閉式鉛蓄電池においては、極板群が発熱すると、その熱は渦巻状に捲回された極板群の中心部内に突出する筒状体を経て電槽の底部に放熱される。このため、外気との接触面積が増加し、冷却効果を高めることができ、円筒形密閉式鉛蓄電池の温度上昇を抑制することができる。
【００１０】
この場合、筒状体の高さが、極板の高さ以上になっていると、この筒状体により極板群の放熱を内部から良好に行うことができる。
【００１１】
また、筒状体は極板群の巻き芯を兼ねていて、該筒状体は電槽の底部の孔の周囲に気密液密に固定されていると、この巻き芯を兼ねた筒状体の回りに極板群を渦巻状に捲回して該極板群を形成することができ、そのままの状態で電槽内に挿入して筒状体を電槽の底部の孔の周囲に気密液密に固定することができて、円筒形密閉式鉛蓄電池の製造を容易に行うことができる。また、筒状体が極板群の巻き芯を兼ねていると、部品点数を少なくして円筒形密閉式鉛蓄電池の製造を行うことができる。
【００１２】
また、筒状体が電槽の成形時に一体に形成されていると、筒状体付き電槽の製造を容易に行うことができる。
【００１３】
さらに、電槽と筒状体がプラスチック樹脂で形成されていと、電槽と筒状体の成形を樹脂の成形で容易に行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を参照しつつ詳細に説明する。
【００１５】
厚さ０．７ｍｍの鉛合金箔を用いて、幅８０ｍｍ×長さ６００ｍｍの極板基体を打ち抜いて打ち抜き格子体よりなる集電体を作製した。
【００１６】
次に、この集電体を用いて電極を作製した。即ち、正極は、酸化度７０％の鉛粉と希硫酸とを混練し、活物質ペーストを得た後、この活物質ペーストを集電体に充填し、乾燥して形成した。負極は、酸化度７０％の鉛粉に少量の炭素粉末、リグニン、バリウム化合物を加え、希硫酸と混練した後、集電体に充填し、乾燥して形成した。
【００１７】
図１に示すように、これら正極１と負極２とをガラスマットセパレータ３を介して渦巻き状に捲回し、これら正極１と負極２の集電タブをＣＯＳ（ｃａｓｔ−ｏｎ−ｓｔｒａｐ）法により正極ストラップ４ａ、負極ストラップ４ｂと溶接し、極板群５を得た。
【００１８】
この極板群５を渦巻状に捲回する際の捲回軸芯として、図２に示すように一端（上端）が閉塞され且つ他端（下端）が開口した円筒状の筒状体６を用いた。このとき、筒状体６は、正極１と負極２との高さ以上の高さを有して、その閉塞端寄りの位置まで孔６ａがあいた構造となっている。
【００１９】
その後、筒状体６付きの極板群５を、図３に示すように、中心部に孔７があいた底部８ａを有する有底筒状の電槽８内に挿入し、該筒状体６の下端を電槽８の底部８ａの孔７の周囲に連続して溶着して気密液密に固定した。
【００２０】
この後、電槽８の上端に図示しないが上蓋を溶着し、該電槽８内に比重１．２５０の希硫酸を注液し、電槽化成を行い、円筒形密閉式鉛蓄電池Ａを得た。
【００２１】
筒状体６とは別の巻き芯を用いて極板群５を渦巻き状に捲回し、しかる後に巻き芯を除去した中空の渦巻き状極板群５を、図４に示す筒状体６が電槽８の底部８ａの中心に一体に成形されている有底筒状の電槽８内に挿入し、該渦巻き状極板群５の中心の孔を筒状体６の外周に嵌め、この後、電槽８の上端に図示しないが上蓋を溶着し、該電槽８内に比重１．２５０の希硫酸を注液し、電槽化成を行い、円筒形密閉式鉛蓄電池Ｂを得た。
【００２２】
また、渦巻き状極板群５内の軸芯の筒状体６が正極１と負極２の高さの１／３となっている極板群を用いて、円筒形密閉式鉛蓄電池Ａと同様に作製して、円筒形密閉式鉛蓄電池Ｃを得た。
【００２３】
従来例として、中空の渦巻き状極板群５を、筒状体６のない電槽に入れて、円筒形密閉式鉛蓄電池Ｂと同様に作製して、円筒形密閉式鉛蓄電池Ｄを得た。
【００２４】
これら４つの円筒形密閉式鉛蓄電池Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを、６０℃の恒温槽中に１２時間放置した。１２時間後、２５℃の恒温槽中に移し、電池内部の温度変化を計測した。
【００２５】
図５に、４つの円筒形密閉式鉛蓄電池Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの内部温度の経時変化を示す。従来例の電池Ｄは電池内部温度が２５℃に低下するまでに９時間近く要しているのに対し、電池Ａおよび電池Ｂは３時間、電池Ｃは５時間であった。つまり、電槽８の底部８ａから内部に筒状体６を設けた電池構造にすることより、電池の冷却効果が上昇したことを示している。さらには、筒状体６を正極１と負極２の高さまで設けることにより飛躍的に冷却効果が上昇したことを示している。
このように、本発明の電池Ａ，Ｂ，Ｃは電池の冷却速度が著しく向上しており、つまり、電池の温度上昇を極めて抑制することが可能である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明に係る円筒形密閉式鉛蓄電池では、電槽の底部には、渦巻状に捲回された極板群の中心部内に突出する筒状体を設け、該筒状体はその基部の周囲が電槽の底部に連続的につながっていて、該筒状体はその中心の孔が電槽の底部に開口し、その突出方向の端部が閉じられているので、渦巻状の極板群が発熱すると、その熱は渦巻状の極板群の中心部内に突出する筒状体を経て電槽の底部に放熱される。このため、外気との接触面積が増加し、冷却効果を高めることができ、円筒形密閉式鉛蓄電池の温度上昇を抑制することができる。
【００２７】
この場合、筒状体の高さが、極板の高さ以上になっていると、この筒状体により極板群の放熱を内部から良好に行うことができる。
【００２８】
また、筒状体は極板群の巻き芯を兼ねていて、該筒状体は電槽の底部の孔の周囲に気密液密に固定されていると、この巻き芯を兼ねた筒状体の回りに極板群を捲回して該極板群を容易に形成することができ、そのままの状態で電槽内に挿入して筒状体を電槽の底部の孔の周囲に気密液密に固定することができて、円筒形密閉式鉛蓄電池の製造を容易に行うことができる。また、筒状体が極板群の巻き芯を兼ねていると、部品点数を少なくして円筒形密閉式鉛蓄電池の製造を行うことができる。
【００２９】
また、筒状体が電槽の成形時に一体に形成されていると、筒状体付き電槽の製造を容易に行うことができる。
【００３０】
さらに、電槽と筒状体がプラスチック樹脂で形成されていと、電槽と筒状体の成形を樹脂の成形で容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る円筒形密閉式鉛蓄電池の実施の形態の第１例の縦断面図である。
【図２】この実施の形態の第１例で用いている筒状体の斜視図である。
【図３】この実施の形態の第１例で用いている電槽の斜視図である。
【図４】本発明に係る円筒形密閉式鉛蓄電池の実施の形態の第２例で用いている筒状体付き電槽の斜視図である。
【図５】本発明の電池と従来の電池の内部温度の変化を示す図である。
【符号の説明】
１  正極
２  負極
３  セパレータ
４ａ  正極ストラップ
４ｂ  負極ストラップ
５  極板群
６  筒状体
６ａ  孔
７  孔
８  電槽
８ａ  底部
【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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