(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極柱を備えた極板群を電槽に挿入する第一の工程と、少なくとも規定電解液面の上限位置から下面位置に相当する正極柱に筒状体を装着する第二の工程と、筒状体が装着された正極柱を備えた極板群が挿入された電槽にフタを溶着する第三の工程と、フタが溶着された電槽内の電解液面上にオイルを注入する第四の工程と、を備えたことを特徴とする鉛蓄電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液式鉛蓄電池の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液式（開放型）鉛蓄電池は自動車の始動・点灯用をはじめ、バッテリーフォークリフト用などの電動車両用や、据置用まで多くの用途で使用されている。近年、鉛蓄電池は放置中の自己放電を抑制するため、そして、使用中の電解液（希硫酸）分解にともなう補水作業を減らすために、種々の改良が進められている。その代表的なものとして、正極格子合金中のアンチモン添加量の低減、あるいはアンチモンを含まない鉛合金（鉛−カルシウム−錫系合金）製正極格子の採用が挙げられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
自動車用鉛蓄電池の場合、鉛蓄電池が設置されているエンジンルーム内の温度は夏場には７０℃以上にもなる。このような高温下では、蓄電池の過充電中の電解液分解（水分解）による減液だけでなく、電解液の水蒸気圧上昇にともなう水分の蒸発も大きな問題となる。したがって、上記のようないわゆる低アンチモン化あるいはアンチモンフリー化を進めるだけでは、特に高温下での電解液量の減少を抑制するには不十分であった。
【０００４】
電解液からの水分の蒸発を防止する方法の１つとして、昭和初期頃に電解液面上にオイルを浮遊させて油膜を形成する手法の提案があったものの、寿命性能の低下が著しく実用化に至っていない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述したような問題を解決するもので、正極柱を備えた極板群を電槽に挿入する第一の工程と、少なくとも規定電解液面の上限位置から下面位置に相当する正極柱に筒状体を装着する第二の工程と、筒状体が装着された正極柱を備えた極板群が挿入された電槽にフタを溶着する第三の工程と、フタが溶着された電槽内の電解液面上にオイルを注入する第四の工程と、を備えたことを特徴とする鉛蓄電池の製造方法とすることで、電解液面上のオイルと正極柱とが接することのないようにしたことを特徴とするものである。これにより、電解液面からの水分の蒸発を防ぎ、減液特性を改善するとともに、従来みられた短寿命の問題を解決するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明による鉛蓄電池の製造方法は、正極柱を備えた極板群を電槽に挿入する第一の工程と、少なくとも規定電解液面の上限位置から下面位置に相当する正極柱に筒状体を装着する第二の工程と、筒状体が装着された正極柱を備えた極板群が挿入された電槽にフタを溶着する第三の工程と、フタが溶着された電槽内の電解液面上にオイルを注入する第四の工程と、を備えたことを特徴とするものである。オイルの種類としては動物油系および植物油系の適用も可能ではあるが、パラフィン油系、ナフテン油系、オレフィン油系、芳香油系およびシリコン油系が好ましい。また、市販のオイルには各種添加剤が用いられているが、通常用いられている潤滑油添加剤および防錆油添加剤が適当量含まれているものを使用することができる。
【０００７】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【０００８】
Ｐｂ−Ｓｂ系合金（１．７重量％Ｓｂ）製の正極格子およびＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ系合金製の負極格子を用いた自動車用鉛蓄電池を準備して次のような試験をおこなった。
【０００９】
一方の蓄電池には、図１に示すようにフタ３と電槽２との溶着前にあらかじめ正極柱５にポリエチレン製の円筒１２を装着した。この円筒は規定電解液面位置の上限よりも上に出て、かつその下限よりも下に出る長さとした。この電池を電槽化成後に電解液面を上限の”規定液面位置−１mm”の高さに合わせて、その後、柱液口からセルあたり５ｃｃの市販のメカニックオイル９を注入し、本発明による鉛蓄電池を得た。なお、注入後のオイル９は電解液面上に浮遊し、厚さ約１mmの油膜を形成した。もう一方の電池は、比較のためそのまま従来品として用いた。
【００１０】
上記試験結果は、ＪＩＳ Ｄ ５３０１に記載されている公称容量４８Ａｈ（５時間率）、公称電圧１２Ｖの自動車用５５Ｄ２３形鉛蓄電池である。これらの試験電池を軽負荷寿命試験に供した。なお、試験はＪＩＳＤ ５３０１に準じて行ったが、環境温度をここでは４０、６０、７５、９０℃の４種類に変えて実施した。また、軽負荷寿命試験中に電池の重量を測定し、サイクル中の減液量について調査した。
【００１１】
これら電池の寿命性能と試験温度との関係を図２に、寿命試験中の減液量（充放電１サイクルあたりの平均減液量）と試験温度との関係を図３にそれぞれ示す。
【００１２】
図２に示すように、これらの電池の寿命性能は試験温度を高くするほど低下したものの、特に高温下においては本発明により電解液面上にオイルを浮遊させた電池が優れた寿命性能を示した。本発明による電池の寿命性能が優れたのは、図３に示すように本発明品の寿命試験中の減液量が従来品に比べて少なく、そのため、電解液の高比重化が抑制できたからであると考えられる。
【００１３】
また、従来からいわれているオイルの悪影響がみられなかったのは、正極柱に円筒を装着したことによってオイルが正極柱に接触せず、オイルが電解酸化を受けなかったためであると思われる。従来の電池ではオイルの電解酸化によって電池に有害な有機酸を生成し、これによって正極格子の腐食を増大させ、正極活物質の軟化および脱落を早期にもたらしていたものと思われる。
【００１４】
ここで用いたオイルはパラフィン系炭化水素の基油に各種添加剤を混合した市販のメカニックオイルである。オイルの種類としては動物油系および植物油系の適用も可能ではあるが、耐酸性等に優れているパラフィン系、ナフテン系およびオレフィン系のいわゆる石油系のほか、芳香油系およびシリコン油系が好ましい。また、上述したように市販のオイルには各種添加剤が用いられているが、通常用いられている潤滑油添加剤および防錆油添加剤が適当量含まれているものを使用することができる。ただし、いずれのオイルを用いる場合も、電解液である希硫酸によって変質せず、また、電槽材料を変質させないことを確認してから使用するべきである。
【００１５】
正極柱とオイルとの接触を避けるためには、電解液面すなわちオイル位置の変動があってもオイルが筒状体を越えて正極柱に接触することのないように、少なくとも規定電解液面の上限位置から下限位置に相当する正極柱を筒状体で囲うように筒状体の大きさを決めればよい。また、図４に示すようにブッシング部１１と呼ばれる部分を大きくして正極柱５を覆う方法も考えられる。
【００１６】
【発明の効果】
以上、実施例で述べたように、本発明による鉛蓄電池は高温下使用中の減液が起こり難く、安定した電池性能を長期間維持でき、その工業的価値は大なるものである。また、現在自動車用電池などで広く採用されている隔壁貫通式のセル間接続法を用いたモノブロック式鉛電池では、セル間接続部は電解液面よりも常時下にあることから、端セルの正極柱のみオイルとの隔離を実施すれば良く、その他のセルは単にオイルを添加するだけで済み、本発明の実施は非常に容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による鉛蓄電池を示す図である。
【図２】鉛蓄電池の軽負荷寿命性能を示す図である。
【図３】軽負荷寿命試験中の減液特性を示す図である。
【図４】本発明の他の実施例による鉛蓄電池を示す図である。
【符号の説明】
１．極板群
２．電槽
３．フタ
４．正極端子
５．正極柱
６．注液口
７．隔壁貫通式接続部
８．ストラップ
９．オイル
１０．電解液
１１．ブッシング
１２．円筒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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