(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏面に接着剤充填用凹部を形成した電槽蓋と、該電槽蓋の該接着剤充填用凹部内に充填した接着剤内に埋入接着される被接着壁部にプライマー処理を施して成る電槽とを用意し、該電槽内の一端又は他端の端に位置するセル室内に極板群をその上部が該電槽より上方に突出するように収容した状態とする一方、該電槽の端壁の外側面に設けた保持溝枠内に挿入し且つ上下方向に摺動自在に係合保持された長矩形状板から成るファストン端子の上板部を該端壁に沿い垂直上方に延びる垂直板部とすると共に、該垂直板部より上方に連なる上端板部を該電槽の該端壁の上端のプライマー処理を施された該被接着壁部の上方で内側に折り曲げて該耳群に近接させた状態として該極板群の耳にその上端板部を溶接或いははんだ付けするに当たり、該電槽の該端壁の上端の該プライマーを施された被接着壁部より該ファストン端子の該垂直板部を少なくとも０．８ｍｍ隔離した状態で前記の溶接作業を行うことを特徴とするファストン端子を備えた鉛蓄電池の製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファストン端子を備えた鉛蓄電池の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電槽内の一端又は他端の端に位置するセル室内に極板群を、その一列に並んだ正極耳群又は負極耳群が電槽より上方へ突出した状態に不完全に収容した後、電槽の端壁の外側面に設けた保持溝枠内に上下方向に摺動自在に係合保持させた長矩形状板から成るファストン端子の上板部を該端壁に沿い上方に延びる垂直板壁とすると共に、その上端板部を該電槽の上端の上方で内側に折り曲げて、該極板群の耳にはんだ付け溶接した後、該極板群の耳群をキャストオンストラップ方式により、即ち、ストラップ鋳造用鋳型内の鉛溶湯内に挿入して鋳造ストラップに一体に溶接するか、上記の耳のはんだ付け溶接を省略して、ファストン端子の内側に折り曲げた上端板部を極板群の耳群に近接された状態で上記のファストンストラップ方式により一挙に鋳造ストラップと一体に溶接し、次いで、電槽を正立させた後、極板群をセル室内に完全に押し込み収容し、次いで、該電槽を逆さにして、裏面を上向きにした電槽蓋に重ねると同時に、該電槽蓋の裏面に予め形成されている接着剤充填用凹部に充填した所望厚さの接着剤内に電槽の端壁の上端の被接着壁部を埋入すると共に前記の鋳造ストラップを埋入し、接着剤固化した後、電池を正立させることによりファストン端子を備えた鉛蓄電池を製造することが行われている。このファストン端子の上端部を極板群の耳又は耳群に溶接する場合、ファストン端子は、電槽の端壁の外面に設けた端子ホルダーにその下端側を保持した状態で行うことが一般である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の製造法に用いる電槽及び電槽蓋は、ＡＢＳ、ＰＰ（ポリプロピレン）など各種の合成樹脂を材料として成形されたものであるが、ＰＰの合成樹脂を用いる場合、電槽蓋の裏面の充填接着剤に埋入接着される電槽の上端の被接着壁部と該接着剤による接着強度を高めるため、所望により、電槽の上壁の被接着壁部に予めプライマー処理を施すことが行われている。
しかし乍ら、プライマー処理を施した電槽を使用して、上記のように、前記のファストン端子の上端部を上記の溶接作業を終了後、上記のように電槽の上端の被接着壁部を電槽蓋の凹部内の充填接着剤に挿入して気密に結着された鉛蓄電池を製造した場合、溶接作業中に該ファストン端子の上端部が電槽の上端のプライマー処理を施された被接着壁部に接触しているか、接触しないまでもその被接着壁部からの離隔距離が小さ過ぎる場合に、溶接作業中にその溶接熱がファストン端子から被接着壁部に伝わり、その熱によりプライマー塗膜が溶融したり、剥がれる恐れがある。
本発明の目的は、上記従来の不都合を解消し、気密性の良好な鉛蓄電池を確実に製造できるようにしたファストン端子を備えた鉛蓄電池の製造法を提供するに在る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
裏面に接着剤充填用凹部を形成した電槽蓋と、該電槽蓋の該接着剤充填用凹部内に充填した接着剤内に埋入接着される被接着壁部にプライマー処理を施して成る電槽とを用意し、該電槽内の一端又は他端の端に位置するセル室内に極板群をその上部が該電槽より上方に突出するように収容した状態とする一方、該電槽の端壁の外側面に設けた保持溝枠内に挿入し且つ上下方向に摺動自在に係合保持された長矩形状板から成るファストン端子の上板部を該端壁に沿い垂直上方に延びる垂直板部とすると共に、該垂直板部より上方に連なる上端板部を該電槽の該端壁の上端のプライマー処理を施された該被接着壁部の上方で内側に折り曲げて該耳群に近接させた状態として該極板群の耳にその上端板部を溶接或いははんだ付けするに当たり、該電槽の該端壁の上端の該プライマーを施された被接着壁部より該ファストン端子の該垂直板部を少なくとも０．８ｍｍ隔離した状態で前記の溶接作業を行うことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明のファストン端子を備えた鉛蓄電池の製造に当たり、電槽に次のようにプライマー処理を施したものを用意する。
合成樹脂製の成形電槽として、例えばＰＰを材料とし、電槽の内部を十字状の仕切壁により長さ方向に３つのセル室が２列に並ぶ６セル室から成り、且つ長さ方向の一端の端壁の外面に長矩形板状のファストン端子の下端側を挿入し且つ保持する端子ホルダーを一体に形成されたモノブロック電槽を作製する一方、これに施される電槽蓋として、例えばＡＢＳを材料として成形するに当たり、電槽の周側壁及び中間の仕切壁の上端の被接着壁部と該仕切壁の上方を直交して相隣るセル室間の極板群の正極耳群と負極耳群を接続するストラップとを収容すると共にこれらを接着固定するための接着剤を充填するための各凹部と電槽の一方又は他方の端壁の上端の被接着壁部と電槽の端に位置するセル室内の極板群の正極耳群と負極耳群と電槽の端壁に沿い配設する正，負極ファストン端子の上端部とを収容すると共に、これらを接着固定するための接着剤を充填するための凹部を裏面に形成した筐型の電槽蓋を用意する。この構成は、周知の構造の電槽及び電槽蓋である。
【０００６】
本発明によれば、電槽蓋の裏面の凹部内に収容され且つ該凹部内に充填される接着剤に埋入接着固定される上記の電槽の周壁及び各仕切壁の上端の被接着壁部及び端壁の上端の被接着壁部に塗布又は噴き付けによりプライマー処理を施す。即ち、その被接着壁部の上端面並びに両側面にプライマー塗膜を設ける。
【０００７】
上記の該電槽の各セル室内に極板群をその上部を電槽より上方に突出させた状態に、不安定に収容する一方、電槽の端壁の外側面に左右に配設した保持溝枠内に長矩形状のファストン端子の下端側を挿入し、且つ上下方向に摺動自在に係合保持させ、その上板部を該端壁面に沿って上方に延びる垂直板部とすると共に該垂直板部に連なる上端板部を該電槽の該端壁の上端の該プライマー処理を施された被接着壁部の上方で内側に折り曲げ、その上端板部を、電槽の端に位置する左右のセル室に収容された夫々の極板群の正極耳群及び負極耳群の側面に近接させた状態に配置する。
次に、左右の該ファストン端子の該上端板部をそれぞれ所望により、極板群の正極耳群の耳列及び負極耳群の耳列と対向する耳に夫々はんだ付け溶接を行い固定した後、或いはかゝるはんだ付けを行うことなく、直ちに、電槽を逆さに把持してキャストオンストラップ方式により各極板耳群の溶接を行う。即ち、ストラップ鋳造用鋳型内の溶湯に夫々の耳群の先端部を挿入し、冷却後引き上げて中間の正，負極耳群を溶接したストラップの鋳造及び端に位置する左右の極板群耳群の端子用ストラップの鋳造を行い直接接続し、一端に正，負極端子用ストラップをもつ鉛蓄電池を製造する。
このキャストオン方式において、左右の該ファストン端子の該上端板部は、上記のストラップの鋳造の際に同時に鋳造ストラップと一体に溶接され、かくして、正，負極のファストン端子を備えた電池電槽が得られる。
次いで、上記電池電槽を正立させて該極板群をセル室内に完全に収容し、次いで、該電池電槽を逆さにして、裏面を上向きに載置した上記の電槽蓋の裏面の夫々の凹部内に予め充填された所望量の接着剤内に対応する該極板群の中間ストラップ、正，負極端子用ストラップ及び該電槽の該端壁の上端のプライマー処理を施された該被接着壁部を埋入接着固定し電槽と電槽蓋が気密に結着されたファストンストラップを具備した鉛蓄電池を製造する。
【０００８】
上記の鉛蓄電池の製造法により製造された多数の鉛蓄電池を解体し、該電槽のプライマー処理された上端部の電槽蓋裏面の充填接着剤との接着状態を詳細に調べたところ、これら鉛蓄電池の中には、該ファストン端子に隣接する電槽の上端の被接着壁部に施されていたプライマー塗膜層が溶けたり、その壁面から剥がれたりしたものが認められ、気密不良を生じている製品がいくつか見られた。この原因を追求したところ、溶接作業中における該電槽の該端壁の上端のプライマー処理を施された被接着壁部と該ファストン端子の該垂直板部との間隔距離に関係があり、ファストン端子の該垂直板部が該電槽の該被接着壁部の外面に接触している場合や接触していないでもその離隔距離が０．８ｍｍ未満である場合には、ファストン端子の熱によりプライマー塗布層が加熱されて溶けたり、該被接着壁部から剥がれたりするためであることが判明した。
而して、上記の試験研究の結果、電槽の上端部にプライマー処理を施した場合は、該ファストン端子の上端を該極板群のストラップに溶接作業においては、該ファストン端子の該垂直板部を該電槽の上端部壁面より０．８ｍｍ以上離隔した状態を確保して溶接することにより、プライマーの溶融や剥離現象をなくし、確実に、プライマー処理による接着性の向上をもたらし、製造ロスなく、良質のファストン端子を具備した鉛蓄電池を製造することができることを知見した。
【０００９】
次に、上記の知見に基づいてなされた本発明のファストン端子を備えた鉛蓄電池の製造法を実施の１例を添付図面に基づいて説明する。
図１乃至図５は、本発明のファストン端子を具備した鉛蓄電池の製造法の１例における要部を示す。１はポリプロピレンを材料として成形された上記と同じ構造のモノブロック電槽を示す。その電槽１の周側壁及び仕切壁の上端の電槽蓋の裏面の凹部内に挿入され、該凹部に充填した接着剤に埋入接着される被接着壁部１ｂには、上記したようにプライマー処理を施し、そのプライマー塗膜Ｐをその上端面及びその内外側面にかけて塗布形成したものを用意する。プライマーとしては、例えば、塩素化ポリプロピレンを使用する。而して、その電槽１の内部を十字状の仕切壁２により区劃形成された２つのセル室３，３，…には、極板群４，４，…をその上部を電槽より上方に突出させた状態に不完全に収容し、次のキャストオンストラップ方式によりストラップ鋳造用鋳型内に挿入し鋳造ストラップで溶接接続する作業を行う態勢とする。更に、該電槽１には、図１〜図３に明示のように、その一端の左右のセル室３，３に収容された極板群４，４に対応して、その端壁１ａの外側面に電槽１の成形時に一体に形成した上下方向に延びファストン端子を挿通自在に保持する左右一対の保持溝枠５ａ，５ａと該一対の端子保持溝枠５ａ，５ａとの間に形成された前面を開放した凹溝５ｂとから夫々形成された端子ホルダー５，５を配設したもので、該左右の端子ホルダー５，５に夫々長矩形状板から成るファストン端子６，６を、その中間板部６ａに設けた左右に突出する広幅で且つ前記の各左右の保持溝枠５ａ，５ａに係合する山形に屈曲の係合用突部７で該左右の保持溝枠５ａ，５ａ内に挿入し且つ上下方向に摺動自在に且つどの位置でも係合保持されるようにした。本発明によれば、該ファストン端子６の該係合用突起７より上方に延びる上板部６ｂを該凹溝５ｂから外方へ突出した後該端壁１ａに沿い上方に垂直上方に延びる垂直板部６ｂとし、該垂直板部６ｂとこれに対向する電槽１のプライマー処理Ｐされた被接着壁部１ｂより１〜２ｍｍ程度離隔距離Ｄを置くようにした。更に、その左右の垂直板部６ｂ，６ｂに連なる上端板部６ｃ，６ｃを内側へ折り曲げ、その上端を左右の該極板群４，４の夫々の一列に並ぶ正，負極耳群４Ｐ，４Ｎの側面近傍に位置せしめるようにした屈曲板部とし、一方、下端板部６ｄ，６ｄを該凹溝５ｂより外方へ下向きに突出されて外部端子を接続し易いようにした。図面で８ａ，８ｂは、電槽１の端壁１ａの左右に一体成形により突設したＬ字状の保持枠、９は、該端壁６の左右の端子ホルダー５，５より一方に位置して突出させた底板、１０は、底板９に設けた外部のリード端子を挿入するための挿通孔を示し、また底板９と該左右のＬ字状保持枠８ａ，８ｂとの間に形成された開放口１１には、覆板（図示しない）を施し、体裁のよいものに構成されるようにする。
【００１０】
一方、該電槽１に施されるべき電槽蓋として、ＡＢＳを用いて前記したと同様にその裏面に、前記の電槽１の四周壁及び仕切壁２の上端の被接着壁部１ｂと各セル室３内の極板群４の正，負極耳群４ａ，４ｂを接続した夫々の鋳造ストラップを収容する夫々の接着剤充填用凹部を設けたものを用意しておく。
図４は、裏返した状態の該電槽蓋１２の要部、即ち、電槽１のファストン端子側に対応する電槽の端部を示す。同図において、仮想線で示すように、電槽１の端壁１ａ側の被接着壁部１ｂと電槽１の左側の極板群４の正極耳群４ａを接続した正極ストラップＰＳと右側の極板群４の負極耳群４ｂを接続した負極ストラップＮＳとを収容する凹部１２ａとこれに充填されたエポキシ樹脂から成る接着剤１３とを示す。
【００１１】
次いで、極板群４，４，…をセル室３，３，…内に不完全状態で収容した電槽１を逆さに把持して、周知のキャストオンストラップ方式により耳群のストラップ溶接を行う。即ち、その夫々の極板群の耳群の先端部を、対応するストラップ鋳造用鋳型内の鉛溶湯に浸漬、冷却固化を行い、引き上げて鋳造ストラップによる耳群溶接を行う。このストラップ溶接作業において、特に、電槽１の一端に位置する極板群４，４の正，負極耳群４ａ，４ｂの側面には、図１乃至図３に示すように、ファストン端子６の上端板部６ｃが近接させてあるので、正，負極耳群４ａ，４ｂは、夫々の鋳造ストラップＰＳ，ＮＳにより溶接されると同時に、これに対応する左右のファストン端子６，６の上端板部６ｃ，６ｃも夫々鋳造ストラップに一体に溶接され、正極ファストン端子及び負極ファストン端子が得られる。
尚、所望により、このキャストオンストラップ方式を行う前に、左右のファストン端子６，６の上端板部６ｃ，６ｃに対面する左右の正，負極耳群の１つ又は２つの耳にはんだ付け溶接を行ってもよい。
【００１２】
上記のキャストオンストラップ方式による溶接終了後、電槽を正立させ、夫々の極板群を押圧して夫々のセル室内に完全に押し込み収容する。この完全収納作業において、一端の極板群の正，負極耳群の正，負極ストラップＰＳ，ＮＳに接続されているファストン端子６もこの押し下げに伴い押し下げられ、斜め前方下方へ折り曲げられている下端板部６ｄは、図５に示すように押し下げられる。かくして、プライマーの剥離のない良好なファストン端子を備えた電池電槽が得られる。
【００１３】
次いで、常法により、このようにして得られた電池電槽１を逆さにした状態で、上記の裏面を上向きにした電槽蓋１２に重ね、その電槽１の被接着壁部２ｂ、正，負極ストラップＰＳ，ＮＳ及び正，負極ファストン端子６の上端板部６ｃをこれに対応する接着剤１３を充填した凹部２ａ内に収容し、その該充填接着剤１３に埋入し、そのまゝ接着固化が終了するまで放置する。かくして、本発明のファストン端子を備えた鉛蓄電池が得られる。図５は、そのファストン端子を備えた端部側のファストン端子の埋没状態を示す。
更に比較例として、電槽１の端壁１ａに、ファストン端子６の垂直板部６ｂと電槽１のプライマーＰを施された被接着壁部１ｂとの離隔距離Ｄを０．２〜１．５ｍｍの範囲で異にして配設した各種の電槽を用いて、上記のはんだ付け作業と鋳造ストラップ溶接作業を行ったものにつき、その各ファストン端子近傍の被接着壁部を調べたところ、上記の離隔距離が０．８ｍｍ以上であれば、プライマー塗膜が溶けたり、剥離したりせずに、はんだ付け作業及びストラップ溶接作業が安定良好に行われ、プライマー処理による電槽の被接着壁部と接着剤との接着強度の増大効果を確実にもたらし、製造ロスなくファストン端子を備えた鉛蓄電池が得られることを確認した。
【００１４】
また、上記の実施例においては、電槽に配設する正，負極ファストン端子を電槽の一方の端壁に片寄せて配設した場合を例示したが、電槽の両方の端壁のいずれか一方の端壁に一方の極性のファストン端子を、その他方の端壁にその他方の極性のファストン端子を配設した鉛蓄電池の製造法にも上記本発明を適用できることは言うまでもない。
【００１５】
【発明の効果】
このように本発明によるときは、電槽の端に位置するセル室内に極板群をその上部を該電槽より上方に突出するように収容した状態とし、電槽の端壁の外側面に設けた保持溝枠内に挿入し且つ上下方向に摺動自在に係合保持された長矩形状の板体から成るファストン端子の上板部を該端壁に沿い上方に延びる垂直板部とすると共にその上端板部を該電槽の該端壁の上端のプライマー処理を施された被接着壁部の上方で内側に折り曲げた状態で極板群の耳にはんだ付け溶接するに当たり、或いははんだ付け溶接することなく溶接するに当たり、該ファストン端子の該垂直板部を該電槽の該端壁の上端部のプライマー処理された被接着壁部から少なくとも０．８ｍｍ離隔した状態で上記の溶接作業を行うようにしたので、該被接着壁部に予め施されているプライマー塗膜の溶融や剥離を確実に防止できる3と共に、接着強度が増大し且つ気密性の確保された良質の鉛蓄電池を確実に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の鉛蓄電池の製造法の１例における極板群に溶接されるファストン端子の配置状態を示す電池要素を備えた電槽の容部の斜視図。
【図２】  図１に示す電池電槽の端面図。
【図３】  図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線裁断面図。
【図４】  該電池電槽に施される電槽蓋の裏面を上向きにした状態の端部の平面図。
【図５】  ファストン端子を具備した鉛蓄電池の要部の図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線で裁断したと同じ位置で裁断した断面図。
【符号の説明】
１  電槽
１ａ  端壁
１ｂ  電槽の被接着壁部
３  セル室
４  極板群
４ａ  正極耳群
４ｂ  負極耳群
５  端子ホルダー
６  ファストン端子
６ａ  ファストン端子の中間板部
６ｂ  ファストン端子の垂直板部
６ｃ  ファストン端子の上端板部
Ｐ  プライマー処理
Ｄ  離隔距離
ＰＳ  正極ストラップ
ＮＳ  負極ストラップ
【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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