(57)【要約】【課題】再生ＰＰを用いつつ電解液面の視認性が良好な電槽を用いることで、リサイクルに配慮した補水タイプの鉛蓄電池（自動車のセルスタータ用途など）を提供する。【解決手段】隔壁によって複数のセル室に区切られたポリプロピレン製の電槽の各セル室に、セパレータを介して正極と負極とを対峙させた複数の極板群と電解液を収納し、これら複数の極板群を電気的に接続して電槽の開口部を蓋で封止した鉛蓄電池であって、電槽を構成するポリプロピレンのうち再生ポリプロピレンの重量比率を１０〜５０％とし、かつ電槽の長側面の肉厚を１．５〜２．５ｍｍとしたことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隔壁によって複数のセル室に区切られたポリプロピレン製の電槽の各セル室に、セパレータを介して正極と負極とを対峙させた複数の極板群と電解液を収納し、これら複数の極板群を電気的に接続して電槽の開口部を蓋で封止した鉛蓄電池であって、
前記電槽を構成するポリプロピレンのうち、再生ポリプロピレンの重量比率を１０〜５０％とし、
かつ前記電槽の長側面の肉厚を１．５〜２．５ｍｍとしたことを特徴とする鉛蓄電池。
【請求項２】
前記蓋に液口栓を設けたことを特徴とする、請求項１に記載の鉛蓄電池。
【請求項３】
前記負極にカーボンを添加したことを特徴とする、請求項１に記載の鉛蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鉛蓄電池に関し、特に使用済み蓄電池から採取されたリサイクル樹脂製部品の有効活用に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉛蓄電池における電槽、蓋や液口栓などの樹脂製部品には、耐酸化性に優れるポリプロピレン樹脂またはポリプロピレンの共重合樹脂（以下、総称してＰＰと略記）や、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂（以下、ＡＢＳと略記）が用いられてきた。中でもＰＰは電解液である希硫酸への耐性が高く、種々の鉛蓄電池の電槽材料として用いられ続けてきた。
【０００３】
近年、環境および資源保護を目的とした鉛蓄電池のリサイクル使用が活発化している。そこでは活物質である鉛およびその化合物のみならず、鉛蓄電池に使用された電槽のリサイクルも検討されている。使用済みの（あるいは製造工程において不良品として排出された）鉛蓄電池に用いられた電槽は樹脂製部品（電槽、蓋、液口栓）の原材料となり得るが、不純物の混入による強度や耐性の低下が懸念される。しかしながら樹脂製部品の中でも蓋および液口栓は、電槽のように電解液が常時接触しておらず、かつ電槽に比べて肉厚で破壊しにくい形状であるため、新品のＰＰと再生ＰＰとを混ぜ合わせたものを原材料とする場合が多かった。一方で電槽は電解液への耐性が求められるため、品質保証上、新品のＰＰのみを用いる場合が殆どであった。このように、再生ＰＰは鉛蓄電池のリサイクル使用における他の再生材料（鉛など）と比べて消費が遅く、リサイクル活動におけるネックとなっていた。
【０００４】
そこでこの課題を満たすべく、特許文献１のように、蓋や液口栓だけでなく電槽にも使用できる再生着色ＰＰが提案されるようになった。具体的には、使用済みの（あるいは製造工程において不良品として排出された）鉛蓄電池の樹脂製部品を電槽、蓋、液口栓に分け、電槽から得た再生ＰＰの割合を重量比で６０％以上とし、残部を蓋および液口栓から得た再生ＰＰとし（すなわち１００％再生ＰＰとし）、これを着色したものを原材料として鉛蓄電池の電槽を作製することで、加工性と機械的強度のバランスを図ろうというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−０８３５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで再生ＰＰには不純物が多く含まれるため、そのまま使用した場合には黒点の残存や濃色化が引き起こされる。そこで特許文献１に示すように、１００％再生ＰＰであっても新品のＰＰと混ぜ合わせた場合であっても、種々の顔料を加えて美観を整えてから、樹脂製部品を作製することになる。
【０００７】
鉛蓄電池の中でも最も販売量が多い自動車のセルスタータ用途は、補水によるメンテナンスが必要なため、電解液の減量度合が液面の視認により把握できるＰＰ（新品のＰＰなら透明あるいは半透明）を電槽に用いてきた。ところが特許文献１のように顔料を加えたＰＰでは透明性が損なわれるため、結局はリサイクルできる対象商品が、電解液面の視認が不要な無補水タイプの鉛蓄電池（制御弁式鉛蓄電池など）に限られていた。
【０００８】
本発明は上述した課題を解決するものであって、再生ＰＰを用いつつ電解液面の視認性が良好な電槽を用いることで、リサイクルに配慮した補水タイプの鉛蓄電池（自動車のセルスタータ用途など）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】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明の請求項１に記載した鉛蓄電池は、隔壁によって複数のセル室に区切られたポリプロピレン製の電槽の各セル室に、セパレータを介して正極と負極とを対峙させた複数の極板群と電解液を収納し、これら複数の極板群を電気的に接続して電槽の開口部を蓋で封止した鉛蓄電池であって、電槽を構成するポリプロピレンのうち再生ポリプロピレンの重量比率を１０〜５０％とし、かつ電槽の長側面の肉厚を１．５〜２．５ｍｍとしたことを特徴とする。
【００１０】
また本発明の請求項２に記載した鉛蓄電池は、請求項１において、蓋に液口栓を設けたことを特徴とする。
【００１１】
さらに本発明の請求項３に記載した鉛蓄電池は、請求項１において、負極にカーボンを添加したことを特徴とする。
【００１２】
上述したように、再生ＰＰに含まれる不純物は電槽の黒点や濃色化の原因となるため、従来は再生ＰＰを用いる際には顔料を添加し、上述した美観を損ねる現象を解消することが常態化されていた。
【００１３】
しかしながら本発明者らが鋭意検討した結果、ＰＰの全量に占める再生ＰＰの重量比率を１０〜５０％とし、かつ長側面の肉厚を２．５ｍｍ以下にした電槽であれば、黒点や濃色化の抑制が可能で、電解液面を十分に視認できることを知見した。
【００１４】
一方、再生ＰＰを活用して電槽を作製する場合、長側面の肉厚が過度に小さい（１．５ｍｍ未満）と、樹脂（再生ＰＰと新品のＰＰの混合物）が金型に円滑に注入されず、成形不良となることを、本発明者は併せて知見した。
【００１５】
本発明はこれらの知見に基づいてなされたものであって、ＰＰの全量に占める再生ＰＰの重量比率を１０〜５０％とし、かつ長側面の肉厚を１．５〜２．５ｍｍの範囲とした電槽を、蓋に液口栓を設けたメンテナンス型の鉛蓄電池に用いることで、必要な情報（電解液面）を視認できるようになる。
【００１６】
ところで、特性向上の目的で負極に添加したカーボンの一部は、充放電の繰返しにより電解液中に浮遊する。特性低下とは無関係なこの現象を明確に視認した一部の使用者が、この現象をあたかも品質不良として誤判定することで、使用可能な鉛蓄電池を早期に交換するという不具合が報告されていた。しかしながら本発明の鉛蓄電池に用いる電槽は適度に黒ずんでいるため、電解液面は視認しつつも浮遊したカーボンが視認できなくなり、上述した誤判定を免れるようになるという特有の効果も有する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、再生ＰＰを用いつつ電解液面の視認性が良好な電槽を用いることで、リサイクルに配慮した補水タイプの鉛蓄電池（自動車のセルスタータ用途など）を提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に用いる再生ＰＰの製造工程を示すフローチャート
【図２】本発明の鉛蓄電池に用いる電槽の製造工程を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、図を用いて説明する。
【００２０】
本発明の請求項１に記載した鉛蓄電池は、隔壁によって複数のセル室に区切られたポリプロピレン製の電槽の各セル室に、セパレータを介して正極と負極とを対峙させた複数の極板群と電解液を収納し、これら複数の極板群を電気的に接続して電槽の開口部を蓋で封止した鉛蓄電池であって、電槽を構成するポリプロピレンのうち再生ポリプロピレンの重量比率を１０〜５０％とし、かつ電槽の長側面の肉厚を１．５〜２．５ｍｍとしたことを特徴とする。本発明の鉛蓄電池の要部である電槽の作製方法について、さらに詳述する。
【００２１】
図１は、本発明に用いる再生ＰＰ樹脂の製造工程を示すフローチャートである。まず、使用済みまたは工程不良品として回収された鉛蓄電池から、ＰＰ樹脂製部品を回収する。次いでこれらの部品を粉砕し、比重差を利用した風力選別などによって異物を除去し、さらに次の工程での投入性を考慮してリペレットすることで、本発明に用いる再生ＰＰを作製する。
【００２２】
図２は、本発明の鉛蓄電池に用いる電槽の製造工程を示すフローチャートである。まず、再生ＰＰと新品のＰＰとを、重量比率として再生ＰＰが１０〜５０％となるように混合し、ルーダー加工を行った後、長側面の肉厚が１．５〜２．５ｍｍの金型で複数種成型することで、本発明に用いる電槽を作製する。
【００２３】
このようにして作製した電槽は再生ＰＰ特有の不具合である色むら、黒点、濃色化などが目立たなくなるので、成形時に顔料で着色する必要がなくなり、無着色で透明性が高い（電解液面の視認性が良好な）、補水タイプの鉛蓄電池にも使用可能な電槽となる。
【００２４】
ここでＰＰの全量に占める再生ＰＰの重量比率が１０％未満の場合、却って新品のＰＰとの混合が困難になるために色むらが発生し、電解液面の視認性が低下する。またＰＰの全量に占める再生ＰＰの重量比率が５０％を超えるような過剰添加の場合、色むら、黒点、濃色化などが顕著化するために電解液面の視認性が低下する。
【００２５】
正極および負極には、鉛合金からなる格子に鉛や鉛化合物の粉末を充填したものを用いることができる。なお正極には鉛丹を、負極にはカーボンや硫酸バリウムおよびリグニン化合物を、適宜添加することができる。
【００２６】
セパレータにはポリエチレン、ガラスマット製のものを単独で用いたり、ガラスマット製のものとＰＰ不織布とを併用したりできる。極板群を電気的に接続する部材には、種々の鉛合金を用いることができる。電解液には希硫酸を用いる。蓋や液口栓にはＰＰの他、ＡＢＳなどを用いることができる。
【実施例】
【００２７】
ここでは鉛蓄電池を組み立てる代わりに、図１および２に沿って再生ＰＰの重量比率や長側面の肉厚が（表１）に示すように異なる電槽（Ｎ−４０Ｂ１９Ｌ、Ｎ−６０Ｂ２４Ｌ、Ｎ−７５Ｄ２３Ｌ、Ｎ−８５Ｄ２３Ｌ、Ｎ−１０５Ｄ３１Ｌ）を複数種作製し、電槽高さの８０％まで電解液を注入した後、長側面側から電解液面の視認性を確認した。表中「○」は視認性が良好であったものを、「△」は色むらの発生により視認が困難であったものを、「×」は視認が不可能であったものを示す。「□」は成形不良であったものを示す。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
ＰＰの全量に占める再生ＰＰの重量比率が１０〜５０％で、かつ電槽の長側面の肉厚が１．５〜２．５ｍｍである電槽は電解液面の視認性が良好であった。
【００３０】
長側面の肉厚が１．５ｍｍ未満の場合、樹脂（再生ＰＰと新品のＰＰの混合物）が金型に円滑に注入されず、電槽成形が困難であった（成形不良）。
【００３１】
長側面の肉厚が２．５ｍｍを超える場合、肉厚に比例して透明性が低下するため、電解液面の視認が不可能であった。
【００３２】
ＰＰの全量に占める再生ＰＰの重量比率が１０％未満の場合、再生ＰＰの割合が減って透視しやすくなるという予測に反して、電解液面の視認が困難になった。この理由として、再生ＰＰが少量だと却って新品のＰＰとの混合が困難になるために色むらが発生したことが挙げられる。
【００３３】
ＰＰの全量に占める再生ＰＰの重量比率が５０％を超える場合、再生ＰＰの比率に比例して透明性が低下するため、電解液面の視認が不可能であった。
【００３４】
なおＰＰの全量に占める再生ＰＰの重量比率が１０〜５０％で、かつ電槽の長側面の肉厚が１．５〜２．５ｍｍである試験品については、電解液中に１ｇのカーボンブラック（これまでの解析結果から、負極活物質当たり０．１質量％のカーボンを添加して実車試験を１年間行った場合の浮遊量に相当）を添加した場合でも、粉末の浮遊を視認できなかった。この結果に基づけば、特性低下とは無関係なカーボンの浮遊を使用者が品質不良として誤判定することはないと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明によれば、鉛蓄電池のうち最も販売量が多い自動車のセルスタータ用途に再生ＰＰを展開できるようになるので、リサイクル活動に貢献できる。しかも本発明の電槽を用いた鉛蓄電池は品質不良とは無縁の現象の視認性を落とすこともできるので、使用者の誤判定を防ぐこともできるため、実用的価値は極めて大きい。
【図１】
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【図２】
2012054080.tif 000005