(57)【要約】【課題】本発明が解決しようとする課題は、電槽外周部と蓋外周部とを熱溶着により接合した鉛蓄電池において、該溶着面の強度を高め、電槽の凹みや膨れに対して十分に耐えられ、安定した性能を有する鉛蓄電池を提供することにある【解決手段】電槽外周部と蓋外周部とを熱溶着により接合した鉛蓄電池において、前記溶着面が傾斜していることを特徴とするものである。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電槽外周部と蓋外周部とを熱溶着により接合した蓄電池において、
前記溶着面が傾斜していることを特徴とする蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
蓄電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉛蓄電池では、複数の単電池（セル）が一体になった、いわゆるモノブロックタイプの蓄電池が使用されることが多い。これらの蓄電池は、発電要素である極板群（エレメントという）を複数セルからなる樹脂製電槽に挿入した後、該電槽の外周部および隔壁部と樹脂製蓋の外周部および隔壁部とが接着剤あるいは熱溶着により接合される。本発明は後者の熱溶着方式による外周部の接合の改良に関するものである。
【０００３】
上述した電槽と蓋との接合の機械化という点では熱溶着方式の方が容易であり、大量生産されている自動車用鉛蓄電池等においてはこの方式が一般的に採用されている。この方式では、通常、成型された樹脂製電槽の外周部の先端部と樹脂製蓋の外周部の先端部とをそれぞれ熱板に当接し、該先端部を部分的に溶融した後、該溶融部分を合わせて溶着する。図１は、その一例を示す要部拡大断面図で、１は電槽外周部、２は蓋外周部、３ａは溶着面、４ａは電槽外周部の溶融部、５ａは蓋外周部の溶融部をそれぞれ示す。
【０００４】
周知のとおり、鉛蓄電池の中で制御弁式鉛蓄電池は、蓄電池内への空気の浸入による負極の酸化を防止するために、制御弁が装着されている。そのような構造では、該蓄電池の使用条件、例えば、長期間放置すると蓄電池内の酸素ガスが負極に吸収され減圧になり、図２（ａ）に示すように電槽が凹む。また、過充電の状態ではガスが発生し、制御弁の開弁圧が高いと（ｂ）に示すように電槽が膨れることがある。このような状態では上記溶着面に応力がかかり、溶着面の強度が弱い場合には、溶着面が剥離し、気密不良や液漏れを起こす問題を抱えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、電槽外周部と蓋外周部とを熱溶着により接合した蓄電池において、該溶着面の強度が高く、電槽の凹みや膨れに対して十分に耐えられ、安定した性能を有する蓄電池を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
課題を解決するための手段として、請求項１によれば、電槽外周部と蓋外周部とを熱溶着により接合した蓄電池において、
前記溶着面が傾斜を有することを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
従来の鉛蓄電池は電槽および蓋の溶着面は、水平であるのに対して、電槽および蓋の溶着面に傾斜を持たせて溶着すれば、溶着面積が増加し、接合強度が増すことを見出したものである。なお、傾斜しているとは、溶着面が電槽壁面に対し直交しているのではなく斜交していることを意味しており、斜交の形態としては図３に示すように蓄電池内面側から外面側に下降傾斜させる方法と、蓄電池外面側から内面側に下降傾斜させる方法とがある。
【０００８】
実施に際しては、電槽外周部の先端部と蓋外周部の先端部とを熱溶着により接合する際に、前記両先端部に傾斜を設け、該傾斜面を合わせて溶着しても良いし、溶着の際に使用する熱板に傾斜部を設け、両先端部を該傾斜部に当接して溶融すると共に、該傾斜部によって両先端部に傾斜を形成してもよい。後者によれば、電槽外周部の先端部および蓋外周部の先端部に傾斜を設けるための形状変更が不要で、従来の電槽および蓋を用いての溶着が可能なメリットを有している。
【０００９】
【実施例】
本発明の効果を明確にするために実施例の基づき詳細に説明する。
（実施例１）
図３は本発明の実施例１を示す要部拡大断面図で、１は電槽外周部、２は蓋外周部、３ｂは本発明の溶着面、４ｂは電槽外周部の溶融部、５ｂは蓋外周部の溶融部をそれぞれ示す。
【００１０】
図１に示す従来品の溶着面３ａが、水平であるのに対して本発明の溶着面３ｂは傾斜を有しており、溶着面の面積が水平の場合に比べて増加し、接合強度が増加するのが理解できる。
【００１１】
本発明の効果を明確にするために、ＪＩＳ  Ｄ５３０１に規定されている自動車用鉛蓄電池５５Ｄ２３用のポリプロピレン（ＰＰ）電槽および蓋において、それぞれの外周部の先端部が各種傾斜角度を有するものを作製し、通常の溶着条件により、電槽と蓋とを接合した。これら接合部から幅２０ｍｍの試験片を切り取り、引っ張り試験機で５０ｍｍ／分のスピードで引張り、該試験品が切断した時の強度を読み取り、接合部の強度を評価した。その試験品内容および試験結果を表１に示す。強度の評価は、従来の溶着面が水平である試験品の接合強度を１００とした時の相対比率で表した。
【００１２】
【表１】
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【００１３】
表１に示すように、電槽および蓋の外周部の先端部に傾斜を設け、溶着面を傾斜させることにより、接合強度の増加することがわかる。しかしながら、その角度が１０度では、強度の増加は僅かで、切断部分は従来品と同様、溶着面であった。２０度では、強度は従来品に比べて１０％増加した。しかし、切断個所はまだ溶着面であった。それに対し、４５度になると強度が約２０％増加し、電槽部分で切断し、溶着面の強度がより増加したことが分かる。６０度においては、溶着面の面積がさらに増加したにもかかわらずほぼ同じ強度であったのは、４５度と同じく電槽部分で切断したためである。一方、溶着面の角度が７０度になると、先端部の傾斜角度が大き過ぎて溶着時に電槽および蓋外周部の先端部の傾斜面を合わせた場合に安定せず溶着がやり辛く、むしろ強度は低下し、溶着面で切断した。したがって、溶着面に設ける傾斜角度は２０〜６０度が好ましいと言える。
（実施例２）
従来の溶着においては、図４に示すように、平板の熱板に電槽および蓋の外周部の先端部を当接し、部分的に溶融した後、両面を合わせて溶着を行っていた。図４において、１は電槽外周部、２は蓋外周部、６は電槽外周部の先端部、７は蓋外周部の先端部をそれぞれ示す。
【００１４】
上記に対して、図５（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施例２を示す要部拡大断面図で、（ａ）は、傾斜部を設けた熱板に電槽および蓋外周部の先端部を当接する前の状態を示し、（ｂ）は該先端部を当接して部分的に溶融することによって、両先端部に傾斜を形成した状態をそれぞれ示す。
【００１５】
図５において、１は電槽外周部、２は蓋外周部、６は電槽外周部の先端部、６ａは傾斜を形成した電槽外周部の先端部、７は蓋外周部の先端部、７ａは傾斜を形成した蓋外周部の先端部、８は熱板、９は該熱板に設けた傾斜部をそれぞれ示す。
【００１６】
図５（ａ）に示すように、電槽および蓋外周部の先端部は従来と同様、水平であるが、熱板８に設けた傾斜部９に両側から該先端部を当接することによって、両先端部が溶融し、図５（ｂ）に示すように、先端部に傾斜６ａおよび７ａがそれぞれ形成される。それら傾斜面を合わせて溶着すれば、溶着面の面積が増加し接合強度を増すことができる。
【００１７】
本発明の効果を具体的に示すために、実施例１と同様、ＪＩＳ  Ｄ５３０１に規定されている自動車用鉛蓄電池５５Ｄ２３用の電槽および蓋の外周部の先端部が従来どおり平面であるポリプロピレン（ＰＰ）製の電槽および蓋を準備し、図４に示す熱板８に設けた４５度の角度を有する傾斜部９に該先端部６および７を両側から当接して両先端部を溶融すると共に傾斜を形成した後、該傾斜面を合わせて溶着を行った。該接合部から実施例１と同様、サンプル片を切り取り、実施例１と同じ条件で引張試験にかけ、接合強度を評価した。その際、従来の方式で溶着した電槽および蓋の接合部も引張試験に供した。その試験内容および試験結果を表２に示す。引張強度は、従来の試験片の強度を１００とした時の相対比率で表した。
【００１８】
【表２】
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【００１９】
表２に示すように、電槽および蓋の外周部の先端部を熱板に設けた傾斜部に当接することによって、両先端部に約４５度の傾斜を形成し、その傾斜面を合わせて溶着することによって溶着面の面積が増加し、接合強度が従来品に比べて１９％増加した。
【００２０】
以上のように、電槽および蓋の外周部の先端部の形状を変えることなく、熱板に傾斜部を設け、その部分に該先端部と当接して傾斜を形成することにより、本発明の目的が達せられることが明らかになった。
【００２１】
実施例では、鉛蓄電池について説明したが、電槽および蓋の外周部を熱溶着により、接合する蓄電池であれば、鉛蓄電池に限定することなく適用できるのはいうまでもない。
【００２２】
【発明の効果】
蓄電池内への空気の浸入による負極の酸化を防止するために、制御弁を装着した制御弁式鉛蓄電池においては、蓄電池の使用条件によっては電槽が凹んだり膨れたりして、電槽と蓋との溶着面に応力がかかり、場合によっては、溶着面が剥離し、気密不良や液漏れを起こす問題を抱えていた。それに対して、本発明によれば、電槽および蓋外周部の先端部に傾斜を形成し、溶着面の面積を増加させることによって、接合強度が増加し、電槽の凹みや膨れに対して十分耐えられる電槽が得られ、性能の安定した鉛蓄電池が得られる。また、熱溶着の際に用いる熱板に傾斜部を設け、電槽および蓋外周部の先端部を該傾斜部に当接することによって該先端部を溶融すると共に傾斜を形成することができ、容易に電槽と蓋との接合強度を増加させることが可能でその工業的効果が極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の電槽外周部と蓋外周部とを熱溶着により接合した状態を示す要部拡大断面図。
【図２】電槽の凹み（ａ）および膨れ状態（ｂ）を模式的に示す正面図。
【図３】本発明の実施例１を示す要部拡大断面図。
【図４】従来の溶着方法の一例を示す要部拡大断面図。
【図５】本発明の実施例２を示す要部拡大断面図。
【符号の説明】
１  電槽外周部
２  蓋外周部
３ａ  従来の溶着面
３ｂ  本発明の溶着面
６  電槽外周部の先端部
６ａ  傾斜が形成された電槽外周部の先端部
７  蓋外周部の先端部
７ａ  傾斜が形成された蓋外周部の先端部
８  熱板
９  熱板に設けた傾斜部
【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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