(57)【要約】【課題】大電流での放電特性に優れた制御弁式鉛蓄電池を提供する。【解決手段】上方向に突出し、一対の正極耳部９ａ及び負極耳部９ｂを有する正極板１及び負極板２を用いる。そして、複数枚の正極板１と負極板２とをセパレータ３を介して積層した後に、正極耳部９ａ及び負極耳部９ｂを溶接し、それぞれ正極ストラップ６ａ、負極ストラップ６ｂ、正極極柱８ａ及び負極極柱８ｂを形成して極板群１７を作製する。そして、正極極柱８ａ及び負極極柱８ｂは、正極ストラップ６ａや負極ストラップ６ｂの上方に、１対の正極耳部９ａ及び負極耳部９ｂにまたがるように形成する。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の正極板と負極板とをセパレータを介して積層した後に、前記正極板及び前記負極板の耳部を溶接してストラップ及び極柱を形成する制御弁式鉛蓄電池用の極板群であって、前記極板群は、前記正極板又は前記負極板の少なくとも一方が一対の耳部を有しており、該一対の耳部を溶接して前記ストラップ及び前記極柱が形成されたものであることを特徴とする制御弁式鉛蓄電池用の極板群。
【請求項２】
前記極柱は、前記ストラップの上方に、前記１対の耳部にまたがるように形成されたものであることを特徴とする請求項１記載の制御弁式鉛蓄電池用の極板群。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数枚の正極板と負極板とをセパレータを介して積層した後に、耳部を溶接してストラップと極柱とを形成する制御弁式鉛蓄電池用の極板群に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉛蓄電池は安価で信頼性の高い電池として、自動車用バッテリや無停電電源装置などのさまざまな用途に用いられている。これらの鉛蓄電池のなかで制御弁式鉛蓄電池は、補水が不要であるという特徴があるために、近年、無停電電源装置などの需要が増加している。
【０００３】
従来から使用されている比較的大型の制御弁式鉛蓄電池は、一般には図３に示されるような内部構造をしている。すなわち、正極板１や負極板２の上部には、あらかじめ上方向に突出するそれぞれ１本の耳部を設けていた。
【０００４】
そして、複数枚の正極板１と負極板２とをセパレータ３を介して積層した後に、それぞれ１本の耳部９を溶接してストラップ６と極柱８を有する極板群を製造し、該極板群を電槽４に挿入した後に、その上部に蓋５を取りつけて密閉して製造するものである（図３）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図３に示されるような極板群構造をした従来の制御弁式鉛蓄電池では、耳部８の断面積が限られているために、大電流での放電特性が低下するという問題点が認められていた。すなわち、大電流で放電をした場合には、耳部８の部分での抵抗による電圧降下が大きいことや、耳部８の付近で発熱しやすいという問題点が認められていた。
【０００６】
この問題点を解決する手段として、耳部８の厚みを厚くして、その断面積を大きくする手法が考えられる。しかしながら、正極板１や負極板２の耳部８のみを厚くする手法は、それらの製造がしにくくなるという問題点がある。
【０００７】
また、正極板１や負極板２の耳部８を含めた集電体全体の厚みを厚くすることも考えられる。しかしながら、正極板１や負極板２の耳部８を含めた集電体を厚くすると、これらの集電体部分が鉛合金を使用しているために、極板群の質量が重くなることや、材料コストが高くなるなどの問題点がある。
【０００８】
本発明の目的は、上記した課題を解決するものであり、大電流での放電特性に優れた制御弁式鉛蓄電池に使用する極板群及びその製造方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、本発明に係わる制御弁式鉛蓄電池に使用する極板群は、正極板と負極板の一方又は両方の上部に、あらかじめ上方向に突出する１対の耳部を設けることを特徴としている。そして、複数枚の正極板と負極板とをセパレータを介して積層した後に、前記１対の耳部の上方に極柱を有するストラップを溶接によって形成するものである。加えて、前記極柱は１対の耳部にまたがるように、形成したことを特徴としている。
【００１０】
【実施例】
以下において、本発明に係わる一実施例について図１，２を用いて詳細に説明する。ここで、本発明に係わる極板群１７は、正極板１及び負極板２の両方に一対の正極耳部９ａ及び負極耳部９ｂを有するようにし、後述する構造の溶接冶具を用いて製造することを特徴としている。
【００１１】
本実施例では、正極板１及び負極板２の双方に上方向に突出し、一対の正極耳部９ａ及び負極耳部９ｂを有するようにした。そして、複数枚の正極板１と負極板２とをセパレータ３を介して積層した後に（図２−（ａ））、押え枠１６に挿入して固定する（図２−（ｂ））。ここで、押え枠１６に挿入して固定している理由は、後述する極柱やストラップの溶接時において、正極板１、負極板２及びセパレータ３の位置ずれを防止するためである。
【００１２】
本実施例では、一対の正極耳部９ａの上方に、極柱を有するストラップを形成して極板群１７を製造する手法として、（図２−（ｂ））の上方部分に記載した構造の溶接冶具を用いた。すなわち、本発明で使用した溶接冶具は、櫛部１２を有する内側当金１１ａ及び外側当金１１ｃと、それらに比べて厚みの薄い中央当金１１ｂの３個の部品で構成されている。そして、溶接時にはこれらを組み合わせて使用し、組み合わせた状態の中央部は、ストラップの底部に対応する形状の掘り込みのある凹部が形成されている。
【００１３】
ここで、内側当金１１ａ及び外側当金１１ｃに形成された櫛部１２は、正極耳部９ａ及び負極耳部９ｂと係合した状態で中央当金１１ｂと固定される。ここで、櫛部１２は、正極耳部９ａ及び負極耳部９ｂとの係合部から後述する鉛合金溶湯１５が漏れないように寸法精度良く形成されている。
【００１４】
そして、（図２−（ｃ））に示すように、櫛部１２を有する内側当金１１ａ及び外側当金１１ｃと、中央当金１１ｂの３個の部品を正極耳部９ａに被せた状態で固定する。次に、中央当金１１ｂの上面に、正極極柱８ａを有する鉛部品１３を乗せ、この状態で杓１４を用いて、４００℃に加熱した鉛合金溶湯１５を前記凹部に注ぎ込むキャストン方式で溶接した。
【００１５】
鉛合金溶湯１５が凝固したのを確認してから、内側当金１１ａ、外側当金１１ｃ及び中央当金１１ｂを、（図２−（ｃ））に示す矢印（▲１▼〜▲３▼）のように動かして離型させた。すなわち、内側当金１１ａと外側当金１１ｃとを図の矢印▲１▼のように上方向に動かして取り出した後に、中央当金１１ｂを下方向に落とし込んでから（矢印▲２▼）、手前に引き抜くようにして取り出した（矢印▲３▼）。
【００１６】
上記した実施例では、一対の正極耳部９ａの上方に、極柱を有するストラップを形成して極板群１７を製造する場合の手法を示したが、一対の負極耳部９ｂの上方に、極柱を有するストラップを形成して極板群１７を製造する場合についても同様の手法で製造することができる。
【００１７】
その後、本発明に係わる極板群１７を電槽４に挿入した後に、従来の手法でその上部を熱板を当てたり、超音波方式で加熱するなどの手段で、蓋５を熱溶着して密閉して制御弁式鉛蓄電池を製造する。
【００１８】
また、上記した実施例では、キャストン方式で溶接して極柱を有するストラップを形成する場合について記載したが、足し鉛を用い、バーナで溶解させながらこの部分を溶接するバーナ方式を用いることもできる。
【００１９】
本発明に係わる極板群１７は、正極板１と負極板２の両方の上部に、あらかじめ上方向に突出する１対の耳部を設けたものを使用することを特徴としている。ここで、１対の耳部は、正極板１と負極板２のどちらか一方のみに設けることもできる。
【００２０】
さらに、本発明に係わる極板群１７を用いると、前記極柱は１対の耳部の上方にそれらにまたがるように、１対の耳部から略等距離になるように形成することができる。したがって、本発明に係わる極板群１７を用いると、２枚の耳部で集電をすることができ、耳部の断面積を増加することができる。したがって、大電流での放電特性に優れ、この部分で発熱しにくい制御弁式鉛蓄電池を提供することができる。
【００２１】
また、正極板１や負極板２の耳部８のみを厚くする手法のように、正極板１や負極板２が製造しにくくなるという問題点がない。加えて、正極板１や負極板２の耳部８を含めた集電体を厚くする場合のように極板群１７の質量が重くなることや、材料コストが高くなるなどの問題点もない。なお、本発明に係わる極板群の構造は、液式の鉛蓄電池にも使用することができる。
【００２２】
【発明の効果】
上述したように、本発明に係わる極板群を用いると、１対の耳部の上方に極柱を有するストラップを形成した極板群１７を得ることができるために、大電流での放電特性に優れた制御弁式鉛蓄電池を提供することができる。さらに、本発明に係わる極板群を用いると、質量が重くなることや、材料コストが高くなるなどの問題点もないために、工業上極めて優れたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる極板群構造の概略図である。
【図２】本発明に係わる極板群の溶接工程の概略図である。
【図３】従来の制御弁式鉛蓄電池の切欠き断面斜視図である。
【符号の説明】
１：正極板、２：負極板、３：セパレータ、４：電槽、５：蓋、６：ストラップ、
６ａ：正極ストラップ、６ｂ：負極ストラップ、７：端子、８：極柱、
８ａ：正極極柱、８ｂ：負極極柱、９：耳部、９ａ：正極耳部、９ｂ：負極耳部、
１０：安全弁部、１１ａ：内側当て金、１１ｂ：中央当て金、
１１ｃ：外側当て金、１２：櫛部、１３：鉛部品、１４：杓、１５：鉛合金溶湯、
１６：押え枠、１７：極板群
【図１】
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【図２】
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【図３】
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