(57)【要約】【課題】良好な電池特性が安定して得られる低コストの密閉型鉛蓄電池を提供する。【解決手段】本発明の密閉型鉛蓄電池は、モノブロック電槽１を用いた密閉型鉛蓄電池において、モノブロック電槽１の２個の端セルのうちの少なくとも１個の端セル２ａが他のセル２、２ｂより幅が狭くなっている。このため端セル２ａがガス圧により膨らんでも極板群５への圧迫力が持続し、正極活物質の軟化およびそれに伴うセル落ちが抑制され良好な電池特性が安定して得られる。端セル２ａは他のセルより幅が０．５〜３．０％狭く、端セル２ａの端面側外壁４が他の外壁より厚くなっていることが望ましい。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モノブロック電槽を用いた密閉型鉛蓄電池において、前記モノブロック電槽の２個の端セルのうちの少なくとも１個の端セルの極板群を挿入する幅方向のスペースが他のセルより狭くなっていることを特徴とする密閉型鉛蓄電池。
【請求項２】
前記モノブロック電槽の２個の端セルのうちの少なくとも１個の端セルの幅が他のセルより狭くなっていることを特徴とする請求項１記載の密閉型鉛蓄電池。
【請求項３】
前記幅狭端セルの幅方向のスペースが他のセルより０．５〜３．０％狭くなっていることを特徴とする請求項２記載の密閉型鉛蓄電池。
【請求項４】
モノブロック電槽の少なくとも１個の端セルの端面側外壁が他の外壁より厚くなっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の密閉型鉛蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モノブロック電槽（複数のセルを一方向に連設した電槽）を用いた密閉型鉛蓄電池の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、メンテナンスフリーの密閉型鉛蓄電池が普及している。
前記密閉型鉛蓄電池は、正極板から発生する酸素ガスを負極板で反応・吸収させて電池全体としてガスが発生しないようにした電池であり、ガスが発生しないため電槽を密閉することができ、そのため電解液が消失せず、補水が無用のものである。
【０００３】
しかし、電池の使用条件や周囲環境によっては、前記酸素ガスの反応・吸収が十分行われない場合があり、その場合はセル内にガス圧が生じて外壁が膨れることがある。外壁が膨れると、セル内の極板群に掛かる圧迫力が低下して正極活物質が軟化し、その結果セル落ち（セルの劣化）が生じる。セル落ちが１セルにでも生じると電池全体に電圧降下および容量不足が起き、電池寿命が低下する。
【０００４】
前記セルの膨れは、密閉型鉛蓄電池を水平置き（モノブロックの隔壁が水平になるように）して用いたときの上端セルに起き易い。また正極活物質が軟化し易いカルシウム系鉛合金格子を用いた密閉型鉛蓄電池および深い充放電を繰り返すサイクルユース用密閉型鉛蓄電池に起き易い。なお、前記密閉型鉛蓄電池を水平置きして用いるのは電解液の成層化を防ぐためである。
【０００５】
このようなことから、前記端セルの膨れを、セル内の相対する隔壁同志を板状体で連結して防止する方法が提案された（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
実開平２−８４２６１号公報（第１図〜第３図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記方法は、隔壁同志を板状体で連結するのに手間を要し、また板状体がセル内を横切るため、セル内に挿入する極板群には種々の形状のものを用意しておく必要があり、コスト的に不利であった。
本発明は、良好な電池特性が安定して得られる低コストの密閉型鉛蓄電池を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載発明は、モノブロック電槽を用いた密閉型鉛蓄電池において、前記モノブロック電槽の２個の端セルのうちの少なくとも１個の端セルの極板群を挿入する幅方向のスペースが他のセルより狭くなっていることを特徴とする密閉型鉛蓄電池である。
【０００９】
請求項２記載発明は、前記モノブロック電槽の２個の端セルのうちの少なくとも１個の端セルの幅が他のセルより狭くなっていることを特徴とする請求項１記載の密閉型鉛蓄電池である。
【００１０】
請求項３記載発明は、前記幅狭端セルの幅方向のスペースが他のセルより０．５〜３．０％狭くなっていることを特徴とする請求項２記載の密閉型鉛蓄電池である。
【００１１】
請求項４記載発明は、モノブロック電槽の少なくとも１個の端セルの端面側外壁が他の外壁より厚くなっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の密閉型鉛蓄電池である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明において、端セルの幅方向のスペースを狭める方法には、（１）モノブロック電槽の端セル２ａ（図１参照）の幅を狭める方法、（２）端セル内に配するリブの内方への突出量を他のセルより大きくする方法、（３）端セル内に板状スペーサを配する方法などが適用できる。前記（２）、（３）の方法では端セルの幅は他のセルと同じ幅で良い。前記（１）〜（３）の方法はいずれも隔壁同志を板状体で連結する従来法に比べて生産性に優れ安価である。
【００１３】
以下本発明をモノブロック電槽の端セルの幅を狭める場合について説明する。図１に示すように、本発明で用いるモノブロック電槽１は複数のセル２を一方向に連設したものであり、例えば、前記モノブロック電槽１を、隔壁３が水平または略水平になるようにして用いたとき、その上端セル２ａの幅ｄが他のセル２の幅より狭いものである。
【００１４】
このように本発明の密閉型鉛蓄電池は、モノブロック電槽１の上端セル２ａが幅狭のため、上端セル２ａの端面側外壁４がガス圧により膨らんでも極板群５に圧迫力が作用する。そのため極板群５では正極活物質の軟化、それに伴うセル落ちが抑制され、良好な電池特性が安定して得られる。図１で、６は負極板、７は絶縁板、８は正極板、９は負極端子、１０は正極端子である。
【００１５】
一方、最下端のセル２ｂは、セル内にガス圧が生じても、上部の重みで膨らむことがなく、従ってその幅は他のセル２、２・・２ｂと同じ幅で良い。また内側のセル２はガス圧による膨張力が隔壁３を挟んで相互に打ち消されるため膨れが生じない。
【００１６】
本発明において、密閉型鉛蓄電池を水平（隔壁および極板が水平）置きして用いる場合、両側の端セルのどちらが上になるかが分かっているときは上になる端セルのみを幅狭にすれば良い。
【００１７】
これに対し、多数の密閉型鉛蓄電池をユニット箱に直並列に収納して使用するような場合は、どちらの端セルが上になるか不明であり、このような場合は両側の端セルを幅狭にする必要がある。
【００１８】
本発明において、幅狭端セル２ａの他のセル２、２・・２ｂに対する幅減少率は、０．５％未満では極板群に十分な圧迫力を付与できない場合があり、３．０％を超えると極板群をセルに挿入するのが困難になる。そのため前記幅狭端セル２ａの幅減少率は０．５〜３．０％が望ましい。
【００１９】
本発明において、前記幅狭端セル２ａの端面側外壁４がガス圧で大きく撓むと、端セル２ａを幅狭にする効果が低減するので、幅狭端セル２ａの端面側外壁４は、他の外壁より３０〜１００％厚くしておくのが望ましい。
【００２０】
本発明において、格子基板にはカルシウム系鉛合金、アンチモン系鉛合金など任意の鉛合金が使用できる。特にカルシウム系鉛合金の格子基板は電解液が消失し難く保守の点で推奨される。
【００２１】
本発明の密閉型鉛蓄電池は、ゲル式、リテーナ式、顆粒シリカ式など任意の密閉型鉛蓄電池に適用してその効果が得られる。
【００２２】
【実施例】
以下に、本発明を実施例により詳細に説明する。
（実施例１）
Ｃａ系鉛合金格子基板に水および希硫酸を混練した活物質ペーストを充填して正極板を作製し、この正極板３枚と負極板４枚を、ガラス繊維を抄造したリテーナマットを間に挟んで交互に積層し、前記各正極板と各負極板をそれぞれ正極ストラップと負極ストラップとで接続して極板群を作製した。
【００２３】
次に、前記極板群を、図１に示した６個のセルを連設したモノブロック電槽１の各セル２ａ、２、２ｂにそれぞれ挿入したのち、前記各セルの極板群５を導体（図示せず）で直列に接続し、前記電槽１の開口部を蓋体（図示せず）で液密に接着した。その後、前記蓋体のセルごとに設けられた各孔から所定の比重の電解液を注入し、前記各孔をそれぞれ安全弁で封口し、次いで電槽化成を行って１２Ｖ、定格容量２０Ａｈの密閉型鉛蓄電池を製造した。
前記モノブロック電槽１の一方の端セル２ａの幅および前記端セル２ａの端面側外壁４の厚みは種々に変化させた。
【００２４】
前記密閉型鉛蓄電池を各１０個ずつ製造し、その中から任意に選択した２個についてサイクル寿命試験を行った。
サイクル寿命試験は、前記電池を、２５℃の恒温槽内に、前記幅狭端セル２ａを上（負極端子側が上、正極端子側が下）にして入れ、０．２５Ｃ×２時間（ＤＯＤ５０％）の放電と、０．２５Ｃ（９０％）＋０．１５Ｃ（１５％）の充電（充電量１０５％）を繰り返して行った。５０サイクルごとに０．１Ｃで容量試験を行い、放電末期電圧が１．７Ｖ／セルを切った時点を寿命とした。
【００２５】
（比較例１）
比較のため従来の密閉型鉛蓄電池についても同じ試験を行った。
【００２６】
サイクル寿命回数（２個の電池の平均値）、組立不良個数、劣化セルを表１に示す。表１には端セルの幅減少率、端面側外壁厚み、初期容量、前記サイクル寿命、組立不良個数、劣化セル位置などを考慮した総合評価を併記した。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
表１から明らかなように、実施例１品（本発明例品）はいずれもサイクル寿命が規格値（５００回以上）を満足した。また上端セル（＋６）が劣化することはなかった。中でも、上端セルの幅減少率が０．５〜３．０％のもの（Ｎｏ．２〜７）は総合評価が高かった。
一方、比較例１品（Ｎｏ．９、従来品）はサイクル寿命が規格値を下回った。これは、２個の電池とも上端セル（＋６）が劣化していることから、セルの膨れが原因と考えられる。
【００２９】
以上、上端セルが幅狭のモノブロック電槽を用いた場合について説明したが、本発明では、上端セル内に配するリブの内方への突出量を他のセルより大きくしても、或いは端セル内に板状スペーサを配しても実施例１と同様の効果が得られる。
【００３０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の密閉型鉛蓄電池は、端セルの極板群を挿入する幅方向のスペースが他のセルより狭くなっているので、前記端セルがガス圧により膨らんでも極板群への圧迫力が持続し、そのため正極活物質の軟化、それに伴うセル落ちが抑制され良好な電池特性が安定して得られる。また本発明で用いるモノブロック電槽は製造が容易であり、しかもセルに挿入する極板群は１種で済むため経済的である。依って、工業上顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いるモノブロック電槽の実施形態を示す斜視説明図である。
【符号の説明】
１  モノブロック電槽
２  内側のセル
２ａ上端の幅狭端セル
２ｂ下端の端セル
３  モノブロック電槽の隔壁
４  幅狭端セルの端面側外壁
５  極板群
６  負極板
７  絶縁板
８  正極板
９  負極端子
１０  正極端子
【図１】
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