(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の単電池の端子間を連結板にて接続するとともに、端子及び連結板の周囲を外部に対してシール状態で覆う弾性材から成るカバー部材を備えた電池の接続構造であって、
カバー部材が、
端子に連結板を締結固定した時に、連結板にて端子周囲の電槽面に圧接される筒状部と、
筒状部の電槽面に圧接する端面に形成され、電槽面に押圧される断面形状が半円状ないし先細状のシール突条と、
筒状部の内周側に形成され、連結板と端子基部周囲の固定座金との間で挟圧される環状の挟圧部と
を有してなることを特徴とする電池の接続構造。
【請求項２】
シール突条を、筒状部の電槽面に圧接する端面に、内周側と外周側の内外二重に設けたことを特徴とする請求項１記載の電池の接続構造。
【請求項３】
シール突条は筒状部の内周部に円形に配設し、筒状部の周側面に端子の側部に配設される部材との干渉を避けるための切除部を形成しかつその切除部はシール突条が全周にわたって同一断面を維持する範囲に形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の電池の接続構造。
【請求項４】
カバー部材を、ショア硬度Ｈｓ６５以上のシリコンゴムにて構成したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の電池の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数個の単電池の端子間を接続する電池の接続構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複数個の単電池を接続した電池ユニットの長期耐久性を向上するには、単電池の発電要素の特性向上とともに、外気と接する単電池間の電気的接続を行う接続部の耐久性向上が不可欠である。すなわち、接続部が腐蝕により劣化すると、電気抵抗の増大を引き起こし、電池ユニットの出力性能を低下させる大きな原因になる。そのため、例えば特開平１０−６４５０７号公報に開示されているように、単電池の接続部を外部に対してシールして腐蝕を防止する接続構造が従来から提案されている。
【０００３】
以下、従来例の電池の接続構造について、図６〜図８を参照して説明する。単電池１は、図６に示すように、断面が長方形状の合成樹脂製の電槽２内に、正極板と負極板をセパレータを介して積層した発電要素３を電解液とともに収納して密閉することによって構成されている。電槽２の上面４の両端部には正極と負極の端子５、６が突設され、リード板７を介してそれぞれ正極板と負極板に接続されている。これら端子５、６は、電槽上面４に形成された端子穴に電槽２内から挿通され、電槽上面４との間にシール材を介装した状態で固定座金８にて固定されている。９は、電池内圧が異常に上昇した場合にガスを排出するための安全弁である。
【０００４】
これら単電池１を、図７に示すように、正極端子５と負極端子６が交互に隣り合うように並列配置し、これら隣り合う正極端子５と負極端子６を接続具１１にて接続することによって電池ユニット１０が構成されている。
【０００５】
接続具１１は、図８に示すように、端子５、６間を接続する銅板から成る連結板１２と、これら端子５、６及び連結板１２の周囲を外部に対してシール状態で覆うクロロプレンゴム製のカバー部材１３にて構成されている。
【０００６】
連結板１２は、端子５、６のねじ軸部を挿通する接続穴１２ａを有する長円形板から成り、端子５、６の基部の段部上に設置され、ねじ軸部に螺合させたナット１４にて締結固定される。
【０００７】
カバー部材１３は、端子５、６及びナット１４の周囲を取り囲む筒状部１５と筒状部１５、１５間を連結する連結部１６を備えており、このカバー部材１３内に連結板１２が一体的に埋入されている。勿論、筒状部１５内では連結板１２は露出している。そして、端子５、６に連結板１２を締結固定した時に、連結板１２を介して筒状部１５の下端部が端子５、６の周囲の電槽上面４に圧接されるように構成されている。筒状部１５の上端開口は、ナット１４締結後に密閉できるように、蓋部材１７にて開閉可能に閉鎖されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような電池の接続構造では、筒状部１５の下端部を連結板１２にて押圧して筒状部１５の下端を電槽上面４に圧接させ、外部とのシールを行っているので、端子５、６や連結板１２が外部の雰囲気に晒されて腐蝕するのを防止できるが、押圧に伴って筒状部１５が径方向外方に容易に変形し、その変形に伴って電槽上面４との間のシール性が不十分になり、そのため苛酷な温度変化条件に晒されるような使用状態で、図８に矢印で示すように、端子５、６の基部と固定座金８の間、及び固定座金８と電槽上面４の間からにじみ出た液が、筒状部１５の下端と電槽上面４の間の不完全なシール部を通って流出するという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、にじんだ液の流出を確実に防止できる電池の接続構造を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の電池の接続構造は、複数個の単電池の端子間を連結板にて接続するとともに、端子及び連結板の周囲を外部に対してシール状態で覆う弾性材から成るカバー部材を備えた電池の接続構造であって、カバー部材が、端子に連結板を締結固定した時に、連結板にて端子周囲の電槽面に圧接される筒状部と、筒状部の電槽面に圧接する端面に形成され、電槽面に押圧される断面形状が半円状ないし先細状のシール突条と、筒状部の内周側に形成され、連結板と端子基部周囲の固定座金との間で挟圧される環状の挟圧部とを有してなるものである。
【００１１】
この構成によると、挟圧部が連結板と固定座金の間で挟持されることによって筒状部の変位・変形が抑制され、筒状部が電槽面に安定して圧接され、高いシール性が確保され、にじんだ液の流出を確実に防止できる。また、筒状部の電槽面に圧接する端面に断面形状が半円状ないし先細状のシール突条を設けているので、シール突条が確実にシール機能を発揮し、高いシール性能を確保できる。
【００１２】
また、シール突条を、筒状部の電槽面に圧接する端面に、内周側と外周側の内外二重に設けると、外部からの浸入と内部からの流出の両方に対して高いシール性が得られる。
【００１３】
また、シール突条は筒状部の内周部に円形に配設し、筒状部の周側面に端子の側部に配設される部材との干渉を避けるための切除部を形成しかつその切除部はシール突条が全周にわたって同一断面を維持する範囲に形成すると、切除部によって周辺部材との干渉を避けることができるとともに、円形で同一断面のシール突条により高いシール性を確保できる。
【００１４】
また、カバー部材に圧縮永久歪の小さなシリコンゴムを採用することでシール部のへたりを抑制でき、シール性が長期にわたって安定して確保できる。かつショア硬度Ｈｓ６５以上のシリコンゴムを採用することで、高いシール性を得ることができる。例えばショア硬度Ｈｓ５０程度のクロロプレンゴムの場合７ｋｇｆ程度の押圧力に対して、ショア硬度Ｈｓ７０程度のシリコンゴムの場合、１０〜１５ｋｇｆ程度の高い押圧力が得られるためである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電池の接続構造の一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。なお、単電池１及び電池ユニット１０の構成は、図６、図７を参照して説明した従来例と同一であり、その説明を援用する。また、以下の説明で従来例と同一の構成要素については同一の参照番号を付して説明する。
【００１６】
本実施形態の接続具１１は、図１に示すように、端子５、６間を接続する銅板から成る連結板１２と、これら端子５、６及び連結板１２の周囲を外部に対してシール状態で覆うカバー部材２１にて構成されている。
【００１７】
連結板１２は、端子５、６のねじ軸部を挿通する接続穴１２ａを有する長円形板から成り、端子５、６の基部の段部上に設置され、ねじ軸部に螺合させたナット１４にて締結固定される。
【００１８】
カバー部材２１は、ショア硬度Ｈｓ６５以上、好適には７０程度のシリコンゴムにて構成されている。因みに、従来例のカバー部材１３はショア硬度Ｈｓが５０〜５５程度のクロロプレンゴムにて構成されている。また、本実施形態で用いたシリコンゴムの圧縮永久歪（試験条件：１００℃、２５％変形、７０時間）は８％程度で、従来例のクロロプレンゴムの圧縮永久歪４０％に対して格段に小さい値となっている。
【００１９】
カバー部材２１は、端子５、６及びナット１４の周囲を取り囲む筒状部２２と筒状部２２、２２間を連結する連結部２３を備えており、このカバー部材２１内に連結板１２が一体的に埋入されている。勿論、筒状部２２内では連結板１２は露出している。そして、端子５、６に連結板１２を締結固定した時に、連結板１２を介して筒状部２２の下端部が端子５、６の周囲の電槽上面４に圧接されるように構成されている。筒状部２２の上端開口は、ナット１４締結後に密閉できるように、蓋部材２４にて開閉可能に閉鎖されている。
【００２０】
そして、カバー部材２１には、筒状部２２の内周側に、連結板１２と端子５、６の固定座金８との間で挟圧される環状の挟圧部２５が設けられている。また、筒状部２２の電槽上面４に圧接する端部に断面形状が半円状ないし先細状のシール突条２６が設けられている。さらに、このシール突条２６は、図３に示すように、筒状部２２の内周部に円形に配設されており、筒状部２２の周側面には端子５、６の側部に配設される部材（図示せず）との干渉を避けるための切除部２７が形成されている。
【００２１】
以上の構成によれば、挟圧部２５が連結板１２と固定座金８の間で挟持されることによって筒状部２２の変位・変形が抑制され、筒状部２２が電槽上面４に安定して圧接され、しかもその筒状部２２の電槽上面４に圧接する端部に断面形状が半円状ないし先細状のシール突条２６が設けられ、さらに筒状部２２の周側面に切除部２７が形成されていてもシール突条２６は筒状部２２の内周部に円形に配設されて全周にわたって同一断面を維持しているので、シール突条２６にて高いシール性が確保され、にじんだ液の流出も確実に防止できる。また、挟圧部２５が固定座金８に圧接されることによって固定座金８上を伝ってにじんだ液が流出するのを防止する効果もある。
【００２２】
また、上記のように筒状部２２の周側面に切除部２７を形成しているので、各単電池１の電槽上面４で端子５、６の側部に近接して配設される部材との干渉を避けることができる。
【００２３】
また、カバー部材２１がショア硬度Ｈｓ６５以上であることによって連結板１２を締結固定した状態で各筒状部２２に１０〜１５ｋｇｆ程度の高い押圧力が得られて高いシール性を得ることができ、かつ圧縮永久歪の小さなシリコンゴムにて構成されているので、筒状部２２及びシール突条２６のへたりを小さくでき、シール性を長期にわたって安定して確保することができる。
【００２４】
以上の本実施形態と従来例の接続具１１を用いた電池ユニット１０について漏液試験を行った。漏液試験は、ＭＩＬ規格に準じて行った。即ち、図５に示すように、２５℃から６５℃に昇温して３時間維持した後常温に戻し、再び６５℃に昇温して３時間維持した後常温に戻し、その後−１０℃に降温して３．５時間維持した後常温に戻すという温度変化条件を、１日（２４時間）で１サイクルとして繰り返すもので、湿度条件は９０％（−１０℃の期間は０％）である。
【００２５】
このような苛酷な試験条件で、従来例品は試験５日目でシール部外側面に電解液反応が検出されたのに対して、本実施形態品では６０日目でシール部外側面に電解液反応が検出された。このように本実施形態により内部からの液流出防止効果が格段に向上することが実証された。
【００２６】
上記実施形態の説明では、筒状部２２の下端に断面半円形の１条のシール突条２６を設けた例を示したが、図４（ａ）に示すように、筒状部２２の電槽上面４に圧接する端部に内周側と外周側に延出される内外二重のシール突条２８、２９を設けてもよい。内周側のシール突条２８は強く押圧されるように略一様な断面で延出され、外周側のシール突条は先細断面の舌片状に延出されている。また、図４（ｂ）に示すように内外とも略一様な断面で延出されるシール突条２８ａ、２８ｂを設けてもよい。
【００２７】
このように二重のシール突条２８、２９や、２８ａ、２８ｂを設けると、外部からの浸入と内部からの流出の両方に対してさらに高いシール性が得られる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の電池の接続構造によれば、以上の説明から明らかなように、端子に連結板を締結固定した時に連結板にて端子周囲の電槽面に圧接されるカバー部材が、端子に連結板を締結固定した時に、連結板にて端子周囲の電槽面に圧接される筒状部と、筒状部の電槽面に圧接する端面に形成され、電槽面に押圧される断面形状が半円状ないし先細状のシール突条と、筒状部の内周側に形成され、連結板と端子基部周囲の固定座金との間で挟圧される環状の挟圧部とを有してなるので、挟圧部が連結板と固定座金の間で挟持されることによって筒状部の変位・変形が抑制され、筒状部が電槽面に安定して圧接され、かつ筒状部の電槽面に圧接する端面に断面形状が半円状ないし先細状のシール突条が設けられているので確実にシール機能を発揮し、高いシール性が確保され、にじんだ液の流出を確実に防止できる。
【００３０】
また、シール突条を、筒状部の電槽面に圧接する端面に、内周側と外周側の内外二重に設けると、外部からの浸入と内部からの流出の両方に対して高いシール性が得られる。
【００３１】
また、シール突条は筒状部の内周部に円形に配設し、筒状部の周側面に端子の側部に配設される部材との干渉を避けるための切除部を形成しかつその切除部はシール突条が全周にわたって同一断面を維持する範囲に形成すると、切除部によって周辺部材との干渉を避けることができるとともに、円形で同一断面のシール突条により高いシール性を確保できる。
【００３２】
また、カバー部材に圧縮永久歪の小さなシリコンゴムを採用することで、シール部のへたりを抑制でき、シール性を長期にわたって確保できる。またショア硬度Ｈｓ６５以上のシリコンゴムを採用することで、高い押圧力が得て、高いシール性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における電池の接続構造の縦断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大詳細図である。
【図３】同実施形態における接続具の下面図である。
【図４】同実施形態におけるシール部の変形例の断面図である。
【図５】漏液試験条件を示すグラフである。
【図６】単電池の構成例を示す部分破断斜視図である。
【図７】単電池を接続した電池ユニットの平面図である。
【図８】従来例の電池の接続構造の縦断面図である。
【符号の説明】
１  単電池
４  電槽上面
５  正極端子
６  負極端子
８  固定座金
１１  接続具
１２  連結板
２１  カバー部材
２２  筒状部
２５  挟圧部
２６  シール突条
２７  切除部
２８、２８ａ、２８ｂ  シール突条
２９  シール突条
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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