(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単電池を互いに接続してなる電池モジュールが収納された箱形の断熱容器内の空隙部に、セラミックからなる粒状の防火砂を充填する工程を備えたナトリウム−硫黄集合電池の製造方法であって、
前記断熱容器に対して水平方向に０．２〜１．０Ｇの加速度を加え、前記断熱容器を水平方向に振動させながら前記防火砂を充填することを特徴とするナトリウム−硫黄集合電池の製造方法。
【請求項２】
断熱容器に対して０．５〜０．７Ｇの加速度を加える請求項１に記載のナトリウム−硫黄集合電池の製造方法。
【請求項３】
断熱容器に対して防火砂の臨界振動数（Ｈｚ）±３Ｈｚの範囲の振動を加える請求項１又は２に記載のナトリウム−硫黄集合電池の製造方法。
【請求項４】
掃引法により振動を加える請求項１又は２に記載のナトリウム−硫黄集合電池の製造方法。
【請求項５】
平均粒径０．２〜１．０ｍｍの防火砂を充填する請求項１〜４のいずれか一項に記載のナトリウム−硫黄集合電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の単電池を互いに接続してなる電池モジュールが箱形の断熱容器内に収納され、当該断熱容器内の空隙部にセラミックからなる粒状の防火砂を充填してなるナトリウム−硫黄集合電池の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ナトリウム−硫黄集合電池（以下、単に「集合電池」という。）は、例えば図１に示すように、電池モジュール７を箱形の断熱容器１，５内に収納した構造の集合電池である。
【０００３】
電池モジュール７は、ステンレス等からなる陽極容器内に活物質である金属ナトリウム及び硫黄を固体電解質管により隔離収納してなるナトリウム−硫黄単電池６（以下、単に「単電池」という。）を立設集合し、各単電池６を図示されない電気接続部材により相互に接続してなるものである。
【０００４】
一方、断熱容器１，５は、上面が開放された箱型の容体１に、下面が開放された箱型の蓋体５を冠着したものであり、容体１と蓋体５は、外壁２ａ，２ｂと内壁３ａ，３ｂをステンレス板等で構成した中空容器内の断熱材４及び／又は真空層によって、断熱効果を得るものである。
【０００５】
図１には示されない容体１の内部底面は、例えば図２に示すように、緩衝材８、電気ヒータ９、補強板１０、電気絶縁用のマイカシート１１が積層して敷設された構造となっており、蓋体５の内面にも電気絶縁用のマイカシート１２が貼着されている。
【０００６】
このような構成の集合電池によれば、容体１の内部底面に敷設された電気ヒータ９で、断熱容器１，５内部を３００〜３５０℃に加熱することにより両活物質を溶融し、両活物質の電気化学反応により、所定のエネルギーを得ることができる。
【０００７】
ところで、集合電池は、約３００℃の高温で運転され、かつ、反応性に富む活物質を内蔵する単電池６を使用することから、単電池６の破損、異常加熱、或いは活物質の漏洩のような事態にも対応し、これらに起因する火災を回避する必要がある。
【０００８】
そこで、図１に示すように断熱容器の容体１内の空隙部に陶磁器用素地粉（以下、「セルベン」という。）、珪砂等の耐熱性、耐腐食性及び電気絶縁性を備えたセラミックからなる粒状の防火砂１３を充填した集合電池が提案されている（特開平 3-283272 号公報、実公昭 51-2733号公報）。
【０００９】
当該集合電池によれば、防火砂１３が熱を拡散し、また漏洩した活物質を吸収するため、局所的な異常加熱や活物質の外部への漏洩が防止され火災を回避することが可能となる。
当該集合電池は、例えば電池モジュール７が収納された箱形の断熱容器の容体１内の空隙部に防火砂１３を充填することにより製造することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように製造された集合電池においては、防火砂の充填具合等に起因して以下に掲げるような問題を生じていた。
【００１１】
第１には、容体１の内部底面から防火砂の層の表面１３ａまでの高さ（以下、「充填高さ」という。）が不十分であることに起因して、本来防火砂１３に被覆されているべき単電池６の一部が露出するため、当初予定していた熱の拡散、漏洩した活物質の吸収、火災の回避等の効果を発揮することができないという問題があった。
【００１２】
また、充填高さが不十分であると、単電池上部に突設された接続端子の一部が露出することにより防火砂の層の表面１３ａ近傍が腐食し易く、また、電池稼動中の熱サイクルにより接続端子に応力が加わるため、接続端子の耐久性が低下する場合があることも判明した。
【００１３】
第２には、容体１内における防火砂の嵩密度が不十分であることに起因する問題点があった。
即ち、製造時における充填高さが十分であっても嵩密度が不十分であると、集合電池移送時の振動等により徐々に嵩密度が高まることに伴って充填高さも小さくなるため、接続端子、或いは単電池６自体が防火砂１３から露出し、上述第１の問題点と同様の不具合を生ずるおそれがあった。
【００１４】
また、嵩密度が不十分であると、防火砂１３が流動可能な状態にあることに起因して、集合電池移送時の振動等により単電池６底面と断熱容器１内部底面との間に防火砂１３が侵入し、単電池６が浮き上がったり（以下、「単電池の浮き」という。）、或いは位置ズレを起こすという問題もあった。
【００１５】
単電池の浮きや位置ズレは、電池モジュール７上部に配設された単電池６同士を接続する電気的接続部材の断線、或いは断熱容器蓋体５の裏面に配設された絶縁用マイカシート１２の損傷につながるため、当初予定していた電池性能や電気絶縁性を得られないという問題が生じていた。
【００１６】
従って、従来は電池モジュール７が収納された断熱容器１内の空隙部に所定量の防火砂１３を注入した後、作業者の手作業によって断熱容器１上部から防火砂１３を棒状体で加圧し、予め防火砂１３の嵩密度を高めることにより集合電池を製造していた。
【００１７】
しかしながら、前記の製造方法は、▲１▼個々の作業者により加圧の程度が異なるため作業者毎に充填度が異なること、▲２▼同じ作業者であっても断熱容器内の部分によって加圧の程度が不均一となり易く、断熱容器内の全ての部分について均一な嵩密度が得られないこと、▲３▼棒状体を用い手作業で加圧する方法は非常な労力を要すること、等の点において問題があった。
【００１８】
本発明は上述のような従来技術の問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、防火砂の効果を十分に発揮させ、接続端子、電気的接続部材、絶縁用マイカシート等の損傷を未然に防止できる集合電池を簡便に、かつ均質に製造し得る製造方法を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明者が鋭意検討した結果、集合電池内における防火砂の充填高さ及び嵩密度を所定範囲内とすること、及び断熱容器を水平振動させながら防火砂を充填することにより上述の従来技術の問題を解決できることに想到して本発明を完成した。
【００２２】
即ち、本発明によれば、複数の単電池を互いに接続してなる電池モジュールが収納された箱形の断熱容器内の空隙部に、セラミックからなる粒状の防火砂を充填する工程を備えたナトリウム−硫黄集合電池の製造方法であって、前記断熱容器に対して水平方向に０．２〜１．０Ｇの加速度を加え、前記断熱容器を水平方向に振動させながら前記防火砂を充填することを特徴とするナトリウム−硫黄集合電池の製造方法が提供される。
【００２３】
本発明の製造方法においては、断熱容器に対して０．５〜０．７Ｇの加速度を加えることが好ましい。
【００２４】
また、本発明の製造方法においては、断熱容器に対して防火砂の臨界振動数（Ｈｚ）±３Ｈｚの範囲の振動を加えることが好ましく、掃引法により振動を加えることが好ましく、平均粒径０．２〜１．０ｍｍの防火砂を充填することが好ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の集合電池の製造方法は、電池モジュールが収納された断熱容器内の空隙部に、所定の嵩密度及び充填高さによって防火砂が充填されている集合電池を得ることを目的とする。このような集合電池によれば、防火砂の効果が十分に発揮され、接続端子、電気的接続部材、絶縁用マイカシート等の損傷が未然に防止される。以下、本発明の集合電池の製造方法について、更に詳細に説明する。
【００２６】
上述のように本発明の集合電池の製造方法は、断熱容器内において防火砂が所定範囲の嵩密度で充填され、かつ、各単電池上部に突設された接続端子が前記防火砂によって完全に被覆されている集合電池を得ることを目的とするものである。
【００２７】
予め、集合電池に振動が加わってもそれ以上防火砂の嵩密度が高まらない程度の嵩密度で緊密に防火砂を充填しておくことにより、振動による単電池の浮きや位置ズレ、防火砂の充填高さの変動が防止される。
更に、その嵩密度において前記接続端子が被覆されるように構成すれば、振動により接続端子や単電池が防火砂から露出する事態も回避できる。
【００２８】
このような集合電池においては、断熱容器内において、防火砂の嵩密度Ｐが理想嵩密度Ｐｉとの間で下記式（１）の関係を満たしていることが必要である。
０．９８Ｐｉ≦Ｐ  …（１）
【００２９】
本明細書において理想嵩密度Ｐiというときは、電池モジュールが収納された箱形の断熱容器内の空隙部に防火砂を充填した状態で、断熱容器に対して水平方向に０．３Ｇの加速度を加え、水平方向に振動させた場合において、飽和値に達する嵩密度を意味する。
【００３０】
この場合において、加速度を０．３Ｇとしたのは、実際の電池移送時に加わる振動の９９．８％が０．３Ｇ以下の振動であるため、予め０．３Ｇの振動を加えて飽和値に達する嵩密度で防火砂を充填すれば、防火砂の充填高さが変動することはなくなるからである。
なお、防火砂の嵩密度は、断熱容器内に実際に注入した防火砂の重量と防火砂が占有する容積との関係から算出することができる。
【００３１】
上述の観点から防火砂の嵩密度Ｐは理想嵩密度Ｐiで充填されていることが好ましいが、０．９８Ｐi以上であれば同様の効果を得ることができ、更には嵩密度Ｐが理想嵩密度Ｐi以上であっても良い。
理想嵩密度Ｐiはあくまで加速度０．３Ｇで振動を加えた場合における飽和値であって、真の飽和嵩密度ではないため、０．３Ｇを超える振動が加えた場合には更に嵩密度が上昇する場合も生じ得るからである。
【００３２】
前記のような集合電池においては、上述の嵩密度で防火砂が充填されている他、各単電池上部に突設された接続端子が前記防火砂によって完全に被覆されていることが好ましい。
嵩密度が十分であっても接続端子が露出していると防火砂の層の表面１３ａ近傍が腐食し易く、また、電池稼動中の熱サイクルにより接続端子に応力が加わるため、接続端子の耐久性が低下する場合があるからである。
【００３３】
通常の電池移送時には０．３Ｇを超える振動まで考慮する必要はないが、非定常的な０．３Ｇを超える振動まで考慮する場合には、断熱容器内における防火砂の充填高さが、断熱容器内部底面から単電池上部に突設された接続端子上端までの高さの１．０２倍以上であることが好ましい。
【００３４】
本発明の集合電池の製造方法は、電池モジュールが収納された箱形の断熱容器内の空隙部に防火砂を充填する工程において、前記断熱容器に対して水平方向に０．２〜１．０Ｇの加速度を加え、前記断熱容器を水平方向に振動させながら前記防火砂を充填することを特徴とする。
【００３５】
断熱容器を振動させながら防火砂を充填する方法によれば、従前の棒状体で加圧する方法と同等以上に断熱容器内における防火砂の充填度を高めることができることに加え、機械化・自動化も容易であるため、作業者に対する過大な負荷が回避でき、充填度の均一化も図ることができる。
また、断熱容器に対して水平方向の加速度を加えることにより、単電池の浮きを抑制しつつ、防火砂を緊密かつ均一に充填することが可能となる。
【００３６】
上述の如く、本発明の集合電池の製造方法は、少なくとも電池モジュールが収納された箱形の断熱容器内の空隙部に防火砂を充填する工程を備える。電池モジュールが収納された箱形の断熱容器は、▲１▼箱形の断熱容器内に複数の単電池を立設し、当該複数の単電池を互いに接続することによって電池モジュールを構成する方法、▲２▼フレーム状の支持部材中に複数の単電池を装填し電気的に接続して電池モジュールを構成した後、当該支持部材ごと断熱容器内に収納する方法等によって用意すればよい。
【００３７】
本発明に使用する断熱容器の形状としては、箱形のもの、特に図３に示すような、上面が開放された箱型の容体４１に、下面が開放された箱型の蓋体４５を冠着したものであることが好ましい。単電池４６の立設や各単電池４６の電気的な接続等が容易な構造だからである。また、断熱容器容体４１のサイズは特に限定されないが、通常は縦１０００〜２０００ｍｍ×横１０００〜２２００ｍｍ×高さ４００〜７００ｍｍ程度のものを対象とする。
【００３８】
ここにいう単電池とは、既述の通りナトリウム−硫黄単電池であって、通常、外径５０〜１００ｍｍφ、高さ４００〜５４０ｍｍ程度の擬円筒形状のものが使用される。単電池の立設の方法は特に限定されないが、擬円筒形状の単電池の側面同士を互いに接触させ、単位面積当たりに立設される単電池本数が最大となるように最密充填することが好ましい。
【００３９】
立設する単電池の本数は、断熱容器及び単電池のサイズ、単電池の配列方法等により異なるが、前記通常サイズの断熱容器内に同じく通常サイズの単電池を最密充填した場合には、４５〜４３２本程度の単電池を立設し得る。
この場合の最外側の単電池と断熱容器内側面との空隙部は幅にして０〜１５ｍｍ程度、断熱容器蓋体裏面と単電池の上面との間隙部は高さにして１０〜２０ｍｍ程度となる。
【００４０】
複数の単電池を互いに接続し、電池モジュールを構成する際には複数の単電池を接続端子、ブスバー等の電気接続部材を用いて相互に電気的に接続することにより電池モジュールを構成すればよい。
【００４１】
接続の方法は特に限定されないが、例えば図３に示すように、断熱容器２１内において複数の単電池２２を直列に接続したストリング２３を、並列に接続してブロック２４を構成し、更に当該ブロック２４を少なくとも２以上直列に接続する接続方法が電池効率及び信頼性を高めることができる点において好ましい。
【００４２】
本発明の製造方法においては、上述の如く用意された、電池モジュールが収納された断熱容器内の空隙部に粒状の防火砂を充填する。
本発明における空隙部とは、断熱容器内に電池モジュールが収納された状態における空隙部分を意味し、具体的には図４に示すように断熱容器１の内側面と単電池６の側面との間隙部１５、単電池６の側面のみで形成される間隙部１６、断熱容器蓋体５裏面と単電池６の上面との間隙部１７等が含まれる。
【００４３】
防火砂としては従前と同様に、耐熱性、耐腐食性及び電気絶縁性に優れる陶磁器用素地粉（以下、「セルベン」という。）、珪砂等の粒状物を用いることが好ましく、その平均粒径は０．２〜１．０ｍｍであることが好ましい。防火砂の平均粒径が小さ過ぎると防火砂が単電池底面側に侵入し易い点において好ましくなく、大き過ぎると流動性が低くなり防火砂の充填が困難となる点において好ましくないからである。
【００４４】
本発明の製造方法は、上述の工程において、断熱容器に対して水平方向の加速度を加えることにより、断熱容器を水平振動させながら前記防火砂を充填することを特徴とする。
【００４５】
断熱容器のような容体を振動させることにより注入した粒状物の充填度を高める方法は様々な分野で繁用される方法である。
但し、既述のような集合電池を振動させる場合には、ランダムに大きな振動を加えると単電池底面と容体の内部底面との間に防火砂が侵入し、単電池の浮きを生ずるという特殊な事情があり、振動の方法及び大きさを厳密に制御する必要がある点においてこれらとは異なる。
【００４６】
そこで本発明においては、断熱容器を振動させる際にランダムに振動させるのではなく、水平方向の振動（以下、「水平振動」という。）のみを加える方法を採用することとした。断熱容器に垂直方向の振動（以下、「垂直振動」という。）を加えると単電池底面と容体の内部底面との間に防火砂が侵入し易く、単電池の浮きが発生し易いため、電気的接続部材の断線や絶縁用マイカシートの損傷等の不具合の原因となるからである。
【００４７】
一方、断熱容器に水平振動を加える方法は、単電池の底面側に防火砂が侵入し難く、単電池の浮きが防止されるのみならず、垂直振動を加えた場合に比して、比較的弱い振動でも充填度を高めることができ、振動の大きさに拘わらず充填度が安定しているという特徴がある。
【００４８】
断熱容器に水平振動を加えるためには、断熱容器に対して水平方向の加速度を加えればよい。具体的には、例えば図５に示すように防火砂を注入するためのシュータ３２と、複数の単電池３３が立設配置された断熱容器３４を固定するための固定台３５と、固定台を滑動させるためのキャスタ３６と、水平振動を伝達するための振動伝達手段３７とからなる振動装置３１等により断熱容器に水平振動を加えることができる。
【００４９】
振動伝達手段３７は、例えば、モータに接続された駆動軸４１と、モータの回転運動を水平方向の往復運動に変換するための偏心カム４２と、偏心カム４２に接続された、固定台３５を水平振動させるためのアーム４３とから構成することができる。円筒状の駆動軸４１の中心を距離ｅだけ偏心させてモータと接続することにより、モータの回転運動を水平方向の往復運動に変換することが可能となる。
【００５０】
前記装置を用いて防火砂を充填する方法としては、例えば防火砂を断熱容器に注入操作中、連続的に或いは断続的に振動を加えて充填する方法、防火砂の注入操作と振動を加える操作を交互に繰り返して充填する方法、或いは防火砂を全量注入した後、振動を加えて充填する方法等が挙げられる。
この中では、防火砂を全量注入した後、振動を加えて充填する方法が防火砂に振動が伝達され易い点において好ましい。
【００５１】
振動の大きさは、加える加速度の大きさにより規定することが可能である。本発明においては、水平方向に０．２〜１．０Ｇの加速度を加えることが必要であり、０．５〜０．７Ｇの加速度を加えることが好ましい。
【００５２】
本発明者らの調査によれば、自動車による電池移送時の水平方向の加速度は０．２Ｇ以下が全体の９８．５％、０．３Ｇ以下が同９９．８％であることが判明している。従って、少なくとも０．２Ｇ、好ましくは０．３Ｇ以上の水平方向の加速度を与えて防火砂を充填すれば、電池移送時の嵩減りは実質上ないと考えられ、また実際の電池移送でも嵩減りがないことを確認できた。
この傾向は、珪砂、セルベンとも同様である。
【００５３】
一方、０．２Ｇ未満では振動が小さ過ぎるため防火砂の充填度を高めることができず、１．０Ｇ超では振動が大き過ぎることに起因して、▲１▼単電池底面側に防火砂が侵入するおそれがある、▲２▼機械的強度が脆弱な、単電池間の接続端子が破損する、▲３▼断熱容器がクラックを生じる、等の不具合がある。
【００５４】
上述の如く、水平方向に加える加速度が０．２〜１．０Ｇの範囲内であれば、単電池の浮きを抑制しつつ、防火砂を緊密かつ均一に充填するという効果を得ることができる。但し、単電池自体に対する衝撃をできる限り少なくし、かつ、必要な充填度を得るという観点から加速度の範囲は０．５〜０．７Ｇであることがより好ましい。加える加速度を小さくすることにより、振動装置も小型化でき、振動に必要なエネルギーも少なくて済むという利点がある。
【００５５】
また、振動を加える場合には、断熱容器に対して水平方向に防火砂の臨界振動数近傍の振動、具体的には臨界振動数（Ｈｚ）±３Ｈｚの振動を加えることが好ましい。
【００５６】
本発明において「臨界振動数」というときは、防火砂が機械的に共振する振動数をいい、臨界振動数の振動を加えることにより、更に顕密な充填が可能となる利点がある。防火砂の臨界振動数は、防火砂の粒径、集合電池の規模、断熱容器の剛性、等により異なるが、防火砂の粒径が０．４〜０．５ｍｍ程度、単電池が４５本規模の場合には、臨界振動数が３０Ｈｚにあるため、２７〜３３Ｈｚの振動を加えることが好ましい。
【００５７】
なお、防火砂の臨界振動数が不明、或いは測定できない場合には、振動数を所定の範囲内で連続的に変化させる操作を繰り返す、掃引法により振動を加えても良い。例えば、５〜１００Ｈｚの範囲内で振動数を連続的に変化させる操作を繰り返すことにより、防火砂の臨界振動数が不明であっても、断続的に臨界振動数で振動させることが可能となる。
【００５８】
【実施例】
以下、本発明の製造方法について実施例により更に詳細に説明する。実施例、比較例は全て、種々の条件で防火砂１３を充填し、図１、図２に示す集合電池１４を製造したものである。
【００５９】
具体的には、断熱容器容体１内に３８４本の単電池６を最密配置して電池モジュール７を構成した残りの空隙部に対して、断熱容器容体１の内底面から５３０ｍｍの高さまで防火砂１３を注入した後、図５に示す振動装置により種々の条件で断熱容器容体１を振動させることにより、防火砂１３の充填度を高めることにより行った。
【００６０】
断熱容器容体１としては、内部空間が縦１５５６ｍｍ×横２０３６ｍｍ×高さ５７２ｍｍのものを、単電池は外径９２．３ｍｍφ、高さ５３２ｍｍのものを、防火砂１３としては珪砂を使用した。
【００６１】
（評価方法）
防火砂の充填が良好か否かは、防火砂の嵩密度、防火砂の沈降量、単電池の浮きにより評価した。
【００６２】
嵩密度は、振動を加える前の防火砂の嵩密度を１．５２とし、振動終了後の防火砂の沈降量をもとに、嵩密度換算を行って評価した。
即ち、振動を加える前の防火砂の層の表面１３ａの断熱容器１内部底面からの高さをｈ0、振動終了後の防火砂の層の表面１３ａの断熱容器１内部底面からの高さをｈ、振動を加える前の防火砂の嵩密度をＰ0とした場合において、振動終了後の嵩密度ＰをＰ＝Ｐ0×（ｈ0／ｈ）で換算した。
【００６３】
防火砂の沈降量は、防火砂１３注入後、振動を加える前の防火砂の層の表面１３ａの断熱容器１内部底面からの高さと、振動振終了後の防火砂の層の表面１３ａの断熱容器１内部底面からの高さとの差（ｍｍ）で評価した。
単電池の浮きは、振動振終了後における断熱容器１内部底面からの全ての単電池底面の距離の平均値（ｍｍ）で評価した。
【００６４】
（実施例１）
実施例１では、加速度を固定し、振動数が充填度に与える影響を検証した。
具体的には、振動数２５Ｈｚ，３０Ｈｚ，３５Ｈｚ，４０Ｈｚの４水準について、平均粒径０．４３ｍｍの珪砂１３を断熱容器容体１に注入後、水平方向に０．５Ｇの加速度でＳＩＮ振動を加えることにより、断熱容器容体１を水平振動させ、防火砂を充填した。その結果を図６（ａ）、及び表１に示す。
【００６５】
【表１】
0004170503.tif 000002
【００６６】
（実施例２）
平均粒径０．９０ｍｍの珪砂を用いた以外は実施例１と同一の条件で防火砂を充填した。その結果を図６（ｂ）、及び表１に示す。
【００６７】
実施例１，実施例２とも単電池の浮きを生ずることなく、防火砂の層の表面が沈降し、防火砂の嵩密度（即ち、充填度）を高めることができた。
振動数については、実施例１，実施例２とも３０Ｈｚの場合に最も沈降量が大きく、嵩密度も大きくなった。即ち、防火砂の臨界振動数は３０Ｈｚ近辺にあり、当該振動数において最も充填度が高められるものと推定された。
【００６８】
（実施例３、比較例３）
実施例３、比較例３では、振動数を固定し、加速度の大きさが充填度に与える影響を検証した。具体的には、加速度０．１Ｇ，０．２Ｇ，０．３Ｇ，０．５Ｇ，０．７Ｇの５水準について、平均粒径０．４３ｍｍの珪砂１３を断熱容器容体１に注入後、水平方向に３０Ｈｚの振動数でＳＩＮ振動を加えることにより、断熱容器容体１を水平振動させ防火砂を充填した。その結果を図７（ａ）、及び表２に示す。
【００６９】
【表２】
0004170503.tif 000003
【００７０】
（実施例４、比較例４）
平均粒径０．９０ｍｍの珪砂を用いた以外は実施例３と同一の条件で防火砂を充填した。その結果を図７（ｂ）、及び表２に示す。
【００７１】
実施例３，４とも０．２Ｇ以上の加速度を加えることにより、加速度０．３Ｇでの嵩密度飽和値である理想嵩密度Ｐiに対して嵩密度Ｐが０．９８Ｐi以上となり所望の充填度が得られた。
更に、０．５〜０．７Ｇの加速度を加えることにより嵩密度は理想嵩密度Ｐiを超え、更に顕密な充填を行うことができた。
【００７２】
（実施例５）
実施例５では、掃引法により振動を加え防火砂を充填した。具体的には、加速度０．７Ｇ，０．８Ｇ，０．９Ｇ，１．０Ｇの４水準について、平均粒径０．４３ｍｍの珪砂１３を断熱容器容体１に注入後、水平方向に５〜１５０Ｈｚの範囲で振動数を連続的に変化させながら振動を加えることにより、断熱容器容体１を水平振動させ、防火砂を充填した。その結果を図８、及び表３に示す。
【００７３】
【表３】
0004170503.tif 000004
【００７４】
（比較例１）
加速度方向を垂直方向とした以外は実施例５と同一の条件で防火砂を充填した。その結果を図８、及び表３に示す。
【００７５】
水平振動を加えた実施例５は、図８（ａ）に示すように加速度の大きさによらず沈降量が一定であり安定した充填を行うことができた。
また、実施例５−１，５−２のように小さい加速度を加えた場合でも充填度を高めることが可能であった。更に、図８（ｂ）に示すように、実施例５−３，５−４のように大きい加速度を加えた場合でも単電池の浮きは殆ど認められず単電池底面側への防火砂の侵入を抑制可能であることが確認された。
【００７６】
一方、垂直振動を加えた比較例１は、比較例１−１，１−２のような小さい加速度では充填度を高めることができず、比較例１−３，１−４のような大きい加速度を加えなければ沈降量を増加させることができなかった。
しかしながら、図８（ｂ）に示すように、比較例１−３，１−４では単電池の浮きも極端に増加しており、単電池底面側への防火砂の侵入を抑制することができなかった。沈降量の増加についても充填度が高まったのではなく、単電池底面側に防火砂が侵入した結果として、沈降量が増加したものと推定された。
【００７７】
（実施例６）
実施例６では、粒径の大きい防火砂を用いて水平振動を行い、防火砂の粒径が沈降量及び単電池の浮きに与える影響を確認した。即ち、平均粒径０．９０ｍｍの珪砂を用いた以外は以外は実施例５と同一の条件で防火砂を充填した。
その結果を図９、及び表４に示す。
【００７８】
【表４】
0004170503.tif 000005
【００７９】
（比較例２）
加速度方向を垂直方向とした以外は実施例６と同一の条件で防火砂を充填した。その結果を図９、及び表４に示す。
【００８０】
その結果、図９に示すように粒径の大きい防火砂は粒径が小さい防火砂と比較して初期の嵩密度が高いことに起因して沈降量が全体的に少なくなった以外は実施例５−１〜５−４とほぼ同様の傾向を示した。
但し、実施例５−４と実施例６−４との比較から明らかなように、粒径が大きい方が単電池の浮きを抑制する効果が大きかった。一方、垂直振動をさせた場合は比較例２−４から明らかなように、粒径の大きい防火砂を使用しても加速度が大きくなると単電池の浮きを抑制しきれなかった。
【００８１】
以上の結果から、実施例５，実施例６の条件で防火砂の充填を行えば、単電池の浮き上がりを抑制しつつ、防火砂を緊密かつ均一に充填できることが確認された。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の集合電池の製造方法により得られた集合電池は、振動による単電池の浮きや位置ズレ、防火砂の充填高さの変動が防止され、振動により接続端子や単電池が防火砂から露出する事態も回避できる。
また、本発明の製造方法によれば、単電池の浮き上がりを抑制しつつ、防火砂を緊密かつ均一に充填することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  集合電池の一の実施例を示す概略断面図である。
【図２】  集合電池の一の実施例を示す概略断面図であって、断熱容器底面近傍の拡大図である。
【図３】  単電池の接続方法の例を示す概略図である。
【図４】  集合電池の空隙部を示す概略説明図であって、（ａ）断熱容器底面近傍の拡大図、（ｂ）は断熱容器内部の上面図である。
【図５】  本発明に使用する振動装置の一の実施例を示す概略説明図であって、（ａ）は装置全体の側面断面図、（ｂ）は振動伝達手段の上面図、（ｃ）は振動伝達手段の側面断面図である。
【図６】  （ａ）は実施例１における振動数と嵩密度との相関を示すグラフ、（ｂ）は実施例２における振動数と嵩密度との相関を示すグラフである。
【図７】  （ａ）は実施例３における加速度と嵩密度との相関を示すグラフ、（ｂ）は実施例４における加速度と嵩密度との相関を示すグラフである。
【図８】  （ａ）は振動の加速度と沈降量との相関を示すグラフ、（ｂ）は振動の加速度と単電池の浮きとの相関を示すグラフである。
【図９】  （ａ）は振動の加速度と沈降量との相関を示すグラフ、（ｂ）は振動の加速度と単電池の浮きとの相関を示すグラフである。
【符号の説明】
１…容体（断熱容器）、２…外壁、３…内壁、４…断熱材、５…蓋体（断熱容器）、６…単電池、７…電池モジュール、８…緩衝材、９…電気ヒータ、１０…補強板、１１…絶縁用マイカシート（断熱容器底面）、１２…絶縁用マイカシート（蓋体裏面）、１３…防火砂、１５…断熱容器の内側面と単電池の側面との間隙部、１６…単電池の側面のみで形成される間隙部、１７…断熱容器蓋体裏面と単電池の上面との間隙部、２１…容体（断熱容器）、２２…単電池、２３…ストリング、２４…ブロック、３１…振動装置、３２…シュータ、３３…単電池、３４…断熱容器、３５…固定台、３６…キャスタ、３７…振動伝達手段、４１…駆動軸、４２…偏心カム、４３…アーム。
【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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【図９】
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