(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電槽の底面に配設した鞍に載置した極板の足の鞍載置用下面の両側にこれから一体に下向きに突出し、鞍の両側面に対向して臨む鞍係合用延長部を配設して成る極板を具備する鉛蓄電池において、電槽の底面に配設した鞍に載置するための横骨とその正極活物質を充填された多孔基板の下枠骨から下向きに一体に延び該横骨の両端に一体に連結して該横骨を左右から支持する左右の支持骨とから成ると共に、該左右の支持骨の下端部を該横骨の鞍載置用下面より下方に延びる鞍係止用延長部に形成して成る足を有する正極板を具備し、更に、該正極板の該左右の支持骨は、多孔基板の下枠骨に対し傾斜して延び且つ延長に至るに従い互いの間隔が漸次増大する開脚状態の支持骨に形成されると共に、該横骨は、該正極板の伸びに伴い該左右の支持骨により引張応力により伸張、破断可能な肉薄又は細径であることを特徴とする鉛蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉛蓄電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の鉛蓄電池として、電槽内に極板群をその極板の積層厚さ方向において所定の圧迫力で圧迫収容すると共に、その電槽の底面に配設した鞍に、極板群を構成する正極板の伸び吸収型足及び負極板の足を夫々載置して収容した式のものは周知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし乍ら、此種の従来の鉛蓄電池では、正極板の伸び吸収型の足の平坦な鞍載置用下面で鞍上に載置しているので、上記の極板群に対する圧迫力が比較的小さい場合は、鉛蓄電池を極板の側端面が上下になるように横置状態で使用しようとして横倒しした場合、正極板の足は、伸びを吸収するべく比較的強度を弱くしているので、鞍からズレ落ち、その結果、極板の上端を支える耳、これらを接続するストラップに応力がかゝり、その部分が折れたり、応力腐食により腐食が促進され、破断する等のトラブルを発生するなどの不都合を生じ、横置きした状態で安定良好に使用できない嫌いがある。
従って、かゝる従来の上記課題を解消し、横置きしても確実に安定良好に使用できると共に、その横置き可能な鉛蓄電池の正極板の伸びを充分に吸収し、これにより短絡などの不都合を防止し、長寿命の鉛蓄電池の開発が望まれる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記従来の課題を解決すると共に上記の要望を満足した鉛蓄電池を提供するもので、電槽の底面に配設した鞍に載置した極板の足の鞍載置用下面の両側にこれから一体に下向きに突出し、鞍の両側面に対向して臨む鞍係合用延長部を配設して成る極板を具備する鉛蓄電池において、電槽の底面に配設した鞍に載置するための横骨とその正極活物質を充填された多孔基板の下枠骨から下向きに一体に延び該横骨の両端に一体に連結して該横骨を左右から支持する左右の支持骨とから成ると共に、該左右の支持骨の下端部を該横骨の鞍載置用下面より下方に延びる鞍係止用延長部に形成して成る足を有する正極板を具備し、更に、該正極板の該左右の支持骨は、多孔基板の下枠骨に対し傾斜して延び且つ延長に至るに従い互いの間隔が漸次増大する開脚状態の支持骨に形成されると共に、該横骨は、該正極板の伸びに伴い該左右の支持骨により引張応力により伸張、破断可能な肉薄又は細径であることを特徴とする鉛蓄電池に存する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳述する。
図１は、本発明実施の１形態の一部を裁除した鉛蓄電池Ａを示す。該鉛蓄電池Ａは、その電槽１内に、正極板Ｐと負極板をセパレータＳを介して交互に積層した極板群Ｂを収容し、その正極板Ｐの左右の足２，２と負極板の左右の足とを、電槽１の底面に配設した鞍に載置した形式のものである。
正極板Ｐは、多孔基板３、図示の例では、例えばＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金その他の各種の鉛合金から選択された鉛合金の鋳造格子基板３に正極活物質ｐをその縦横に交叉する桟から成る内格子３ａ間の空間に充填して成ると共に、その内格子３ａを囲む四周の外枠骨３ｂはその下枠骨３ｂ１に、これから一体に突出する左右の足２，２を具備する。４は、該外枠骨３ｂの上枠骨３ｂ２から一体に突出する耳、５は、その耳列を接続するストラップ、６は、該ストラップ５から上方に蓋７を気密に貫通して外部に突出する正極柱、８は、電槽１とこれに施された蓋７との間を封口する接着剤を示す。
負極板は図１ではセパレータＳに隠れて見えないが、その構成は、鋳造格子基板に充填する活物質が負極活物質である他は、正極板と変わりがない。９は、負極柱を示す。電解液は、極板群Ｂに所定量含浸させたものである。以上の鉛蓄電池の構成は、従来のものと変わりがない。
従来の正極板の足は、使用中における正極板の伸びを吸収するべく、実公昭５８−１５９１６３号公報の第３図や実開平１−１３４３５９号公報の第１図や第４図に示されるように、鞍載置用下面がその全幅に亘り平坦面の伸び吸収型の足に形成され、負極板の足は、実公昭５８−１５９１６３号の第１図に示される鞍載置用下面がその全幅に亘り平坦面の板体に形成されているため、極板群の群圧が不足している場合などにより、かゝる鉛蓄電池を横置きしたとき、足が鞍から外れて極板の延長部に落下し、横置き使用に不適であることが判った。本発明の目的は、かゝる不都合を解消するため、その正極板の足を、その鞍載置用下面の両側にこれから一体に下向きに突出し、鞍に載置したときその両側面に対向して臨む鞍係合用延長部を配設したものを鉛蓄電池用正極板とし、横置き使用に適した鉛蓄電池とすると共に、該正極板の伸びを吸収する効果を増大し、使用寿命を延長した鉛蓄電池を提供することにある。
【０００６】
図１〜図４は、本発明を正極板に実施した例を示す。
図１〜図４において、該正極板Pの左右の足２，２は、夫々次のように構成される。
即ち、該足２は、該格子基板３の鋳造後に同じ鉛合金材料で該下枠骨３ｂ１と一体に鋳造して設けられることは従来と変わりがないが、その形態は、電槽１の底面１ａに一体に成形して配置された鞍１ｂ上に載置するための水平に延びる横骨２ａと格子基板３の下枠骨３ｂ１から下向きに一体に延び該横骨２ａの両端に一体に連結して該横骨２ａを左右から支持する左右の支持骨２ｂ，２ｂとから構成して、横骨２ａと左右の支持骨２ｂ，２ｂに囲まれた空間を形成すると共に、該左右の支持骨２ｂ，２ｂの下端部を該横骨２ａの鞍載置用下面２ａ１より下方に延びる鞍係止用延長部２ｂ１，２ｂ１を配設する。而して、図１に示すように、正極板Ｐを電槽内に所定の圧力で収容すると共に、該正極板Ｐの該足２，２の夫々をその横骨２ａ，２ａの中央の鞍載置用下面２ａ１で電槽１の対応する各鞍１ｂ，１ｂに載置するときは、その両側の左右の支持骨２ｂ，２ｂのその鞍係止用延長部２ｂ１，２ｂ１は、該鞍１ｂの両側面に対向して臨む状態となる。
図示の例では、この状態において、該鞍１ｂとその両側の支持骨２ｂ，２ｂの鞍係止用延長部２ｂ１，２ｂ１とのスペースは、例えば約４ｍｍとした。
従って、かゝる足２を具備した本発明の正極板Ｐを具備した鉛蓄電池Ａは、これを左側又は右側に横倒しして使用しても、該正極板Ｐが足２の鞍係止用延長部２ｂ１，２ｂ１のいずれか一方が該鞍１ｂの側面と係合するので、正極板の足が鞍からズリ落ち、正極板が下端部側で落下傾斜して生ずる不都合を解消することができると共に横置状態で確実に安定良好に使用できるようにした。
【０００７】
本発明は、上記の正極板の足に鞍係止用延長部を配設することにより、鉛蓄電池を横倒状態でも該正極板の足が安定良好に鞍上に保持されるという上記の作用、効果をもたらすことに加え、鉛蓄電池Ａの使用中に生ずる正極板Ｐの伸びを吸収する効果を増大し、使用寿命を延長し得る鉛蓄電池を提供するもので、その実施例として、次のような特徴構成とすることが好ましい。即ち、該正極板Ｐの該左右の支持骨２ｂ，２ｂを格子基板３の下枠骨３ｂ１に対し傾斜して延び且つ延長に至るに従い互いの間隔が漸次増大する開脚状態の支持骨２ｂ，２ｂに形成し、該横骨２ａを、該正極板Ｐの伸びに伴い両側の支持骨２ｂ，２ｂにより引張応力により伸張、破断可能な肉薄又は細径とする。
図示の例では、左右の支持骨２ｂ，２ｂの太さは、該下枠骨３ｂ１の肉厚と同じとし、例えば厚さ３ｍｍとし、断面形状は正六角形としたものであるが、太さや横断面形状はこれに限定されない。一方、横骨２ａは、図示の例では、上下方向の厚さは例えば厚さ約２ｍｍ程度の肉薄とし、横断面形状は扁平な六角形の板状としたものであるが、これに限定されない。例えば、この程度の細い径の棒状のものでもよい。一般に、横骨２ａの太さは、支持骨２ｂの太さの７０〜４０％の太さであることが好ましい。
また、該下枠骨３ｂ１に対する左右の各傾斜支持骨２ｂとの傾斜角度θは、後記する横骨２ａの伸びを許容するには、６０〜８０°の範囲が好ましく、図示の例では７５°である。尚、図示における鞍１ａの高さは５ｍｍ、左右の支持骨２ｂ，２ｂの延長から電槽１の底面までの高さスペース３ｍｍ、該下枠骨３ｂ１の下面から支持骨２ｂの延長までの高さは１９ｍｍとした。
【０００８】
このように正極板Ｐの足２は、上記の特徴形態としたので、次のような作用をもたらす。即ち、上記鉛蓄電池の使用中に、正極板Ｐの格子基板３ａの表面が腐食するなどにより膨張するときは、その体積膨張圧力により該格子基板３ａが上下方向に伸び、その上下からの圧縮応力が該足２にかゝるが、鞍１ｂに載置された横骨２ａはその上方が空間であるので、容易に弯曲し伸びて正極板Ｐの伸びを吸収することができる。そして、ついには支持骨２ｂ，２ｂの下端が電槽１の底面１ａに当接するも、該支持骨２ｂ，２ｂがハの字状の開脚状態としているので、その伸びに応じてこの間を連結している横骨２ａにその両側から引張応力がかゝり横骨２ａの伸長を許容し、正極板Ｐの伸びを更に吸収することができる。
更に引き続く正極板Ｐの伸びに伴い横骨２ａは、そのハの字状の支持骨２ｂ，２ｂにより許容されると共に、引き続き引張応力を受けて伸長し、これに応じた正極板の伸びの吸収が行われ、最終的には、図３に示す正極板のように、横骨２ａは支持骨２ｂ，２ｂによる引張力により破断し、鞍１ｂの頂部に正極板Ｐの下枠骨３ｂ１の下面に当接し、上下から圧力を受けて開脚状態となり正極板Ｐの伸びを最大に吸収することができる。
【０００９】
図４は、正極板Ｐの足２′の変形例を示し、左右の支持骨２ｂ，２ｂは下枠骨２ｂ１と肉厚が同じで断面四角形とすると共に、その支持骨２ｂ，２ｂの上端間は隙間なく互いに交わる二肢に分岐する開脚状態としたものである。また、その横骨２ａは、上下方向において肉薄で且つ肉厚は支持骨２ｂ，２ｂと同じで断面矩形状の肉薄の板から構成したものであり、その作用、効果は、先の実施例の足２と同じである。
【００１０】
【実施例】
次に、本発明の実施例を比較例と共に詳述する。
図２に示す本発明の正極板３０枚と鞍載置用下面が平坦な台形状の従来の型の足を具備した負極板３１枚を、セパレータを介し交互に積層して組み立てた極板群を、該電槽内にその対向壁間に所定の圧迫力により収容挿入すると共に、その正，負極板の足を電槽の底面に配設した夫々の対応する鞍上に載置して収容した後、以下は常法により、所定量の希硫酸電解液を該極板群に注入含浸させ、電池蓋を気密に施して成る公称容量２Ｖ５００Ａｈの鉛蓄電池を多数製造した。
一方、比較のため、鞍載置用下面が平坦な従来の伸び吸収型の足を具備した正極板として、実開平１−１３４３５９号公報の第４図に示す左右２条の肉厚縁部とその中間の鞍載置用肉薄板部から成る足を有する正極板３０枚と上記と同じ台形状の従来の足を具備した負極板３１枚を、セパレータを介し交互に積層して組み立てた極板群を該電槽内にその対向壁間に所定の圧迫力により挿入すると共に、電槽の底面に配設した鞍上に載置した後、以下は常法により所定量の希硫酸電解液を該極板群に注入含浸させ、電池蓋を気密に施して成る公称容量２Ｖ５００Ａｈの従来の鉛蓄電池を多数製造した。
これらの本発明の鉛蓄電池と従来の鉛蓄電池を夫々１２個づつにつき、６０℃で電圧２．３Ｖで１２ヶ月間充電するトリクル寿命試験を行い、短絡の有無、電池の端子、その周辺や電槽の外観異常の発生の有無を調べた。その結果は、下記表１に示す通りであった。
【００１１】
【表１】
0004092124.tif 000002
【００１２】
従来の鉛蓄電池の中には、正極板の伸びが足によって充分吸収されないため、正極板がせり上がり、負極板との短絡を生じたり、正極板の伸びによる応力に起因して、正極端子の周囲に充填した接着剤に亀裂を生じ、この部分から電解液が漏洩したり、電槽に膨張や破損が見られた。これに対し、本発明の鉛蓄電池の全ては、正極板の伸びを充分に吸収していた。何ら異常発生がなかった。
【００１３】
【発明の効果】
上記から明らかなように、請求項１に係る発明によれば、鉛蓄電池を横倒ししても、極板の足が電槽の鞍からずれ落ち、延長部が落下する不都合を防止し、横置き使用ができるばかりでなく、正極板は、上記の鞍からの脱落防止効果に加え、更に、その足を次のように構成して正極板の伸びを吸収する効果を増大した。即ち、該正極板の多孔基板の下枠骨から下向きに延び、鞍に載置される横骨を支持する左右の支持骨は、該多孔基板の該下枠骨に対し傾斜して延び且つ延長に至るに従い互いの間隔が漸次増大する開脚状態の支持骨に形成されると共に、該横骨は、該正極板の伸びに伴い両側の支持骨により引張応力により伸張、破断可能な肉薄又は細径とする構成としたので、該正極板の伸びに応じてこの間を連結している該横骨にその両側から引張応力がかゝり横骨の伸長を許容し、該正極板の伸びを更に吸収することができ、更に引き続く正極板の伸びに伴い該横骨は、ハの字上に開脚した左右の支持骨により許容されると共に、引き続き引張応力を受けて伸長し、これに応じた該正極板の伸びの吸収が行われ、更なる正極板の伸びには、該横骨は左右の支持骨による引張力により破断し、鞍の頂部に正極板の下枠骨の下面に当接し、上下から圧力を受けて開脚状態となり正極板の伸びを最大に吸収することができ、従来の吸収型の足に比し、正極板の伸びを充分、良好に吸収し、短絡や正極端子周囲の異常発生を防止し、使用寿命の延長をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の１例の正極板を具備した鉛蓄電池の一部を裁除した正面図。
【図２】  本発明の正極板の足部の拡大正面図。
【図３】  図２に示す正極板の作動状態を示す拡大正面図。
【図４】  本発明の変形例の正極板の足部の拡大正面図。
【符号の説明】
Ａ  鉛蓄電池
Ｂ  極板群
Ｐ  正極板
Ｎ  負極板
１  電槽
１ａ  電槽の底面
１ｂ  鞍
２，２′  足
２ａ  横骨
２ａ１  鞍載置用下面
２ｂ  支持骨
２ｂ′  従来の足
２ｂ１，２ｂ１′  鞍係合用延長部
３  多孔基板、鋳造格子基板
３ｂ  外枠
３ｂ１  下枠骨
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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