(57)【要約】【課題】電槽内に防沫紙を容易に組み込むことができる鉛蓄電池を提供する。【解決手段】電槽４内の各セル室２内に電解液６とともに収納された極板群５の上部と電槽の蓋３との間に各セル室の排気口３ａを電槽の内側から覆う防沫紙１１を配置する。防沫紙１１は、側壁部１１ｄが逆円錐台状に形成されて上端１１ｂに開口部を有し、下端が上方に凸な形状の底壁部１１ｃにより閉じられた自立性を有するカップ状の形状に形成されて、その下端を各セル室２内の極板群５の上に載せ、上端１１ｂを電槽の蓋３の内面の各セル室用の排気口３ａを囲む部分に当接させた状態で配置されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端が開口した電槽本体と前記電槽本体の上端の開口部を閉じる蓋とを有して前記蓋に排気口が設けられた電槽と、前記電槽内に電解液とともに収納された極板群とを備え、前記極板群の上部と前記電槽の蓋との間に、前記排気口を電槽の内側から覆う防沫紙が配置されている鉛蓄電池において、
前記防沫紙は、上端が開口し、下端が平板状または上方に凸な形状の底壁部により閉じられた自立性を有するカップ状の形状に形成されて、前記下端を前記極板群の上に載せ、上端を前記蓋の内面の前記排気口を囲む部分に当接させた状態で配置されていること、
を特徴とする鉛蓄電池。
【請求項２】
上端が開口し、内部に複数のセル室が形成された電槽本体と、前記電槽本体の上端に取り付けられて各セル室を閉じる蓋とを有する電槽と、前記電槽内の各セル室内に電解液とともに収納された極板群とを備え、前記電槽の蓋には、各セル室用の排気口が設けられ、各セル室内の極板群の上部と電槽の蓋との間に各セル室用の排気口を電槽の内側から覆う防沫紙が配置されている鉛蓄電池において、
前記防沫紙は、上端に開口部を有し、下端が平板状または上方に凸な形状の底壁部により閉じられた自立性を有するカップ状の形状に形成されて、前記下端を各セル室内の極板群の上に載せ、前記上端を前記蓋の内面の各セル室用の排気口を囲む部分に当接させた状態で配置されていること、
を特徴とする鉛蓄電池。
【請求項３】
前記防沫紙の側壁部は、その横断面の内側の面積が下端から上端に向って次第に大きくなっていく末広がり状の形状に形成されている請求項１または２に記載の鉛蓄電池。
【請求項４】
前記防沫紙の側壁部は、逆円錐台状に形成されている請求項３に記載の鉛蓄電池。
【請求項５】
前記防沫紙の側壁部は、その内面及び外面がそれぞれ下端から上端に向って内径及び外径が徐々に大きくなっていくように湾曲した曲面をなす形状を呈するように形成されている請求項３に記載の鉛蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電槽内に極板群を電解液とともに収納してなる鉛蓄電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉛蓄電池は、正極板及び負極板をセパレータを介して積層した極板群を電解液とともに電槽内に収納した構造を有する。電槽は、上端が開口した電槽本体と、電槽本体の上端開口部を閉じる蓋とを有し、蓋には、電槽内のガス圧を開放する排気口が設けられている。通常電槽本体内には複数のセル室が形成されていて、各セル室内に極板群と電解液とが収納されて単電池が構成され、各セル室内に構成された単電池がセル間接続部を通して直列に接続される。この場合、電槽の蓋には、各セル室用の排気口が設けられて、各排気口が対応するセル室内に連通させられる。各排気口には弁を備えた液口栓が取り付けられる。
【０００３】
鉛蓄電池においては、電槽内に極板群を挿入し、排気口から電槽内に電解液を注入した後、通常は排気口を開放したままで、極板活物質の化成（電槽化成）を行なう。電槽化成を行なう際には、その終期に電解液中の水の電気分解が起こり、正極板及び負極板からそれぞれ酸素ガス及び水素ガスが放出される。極板から放出されたガスは気泡となって電解液の液面に達し、この気泡が破裂する勢いで排気口から溢出する。化成を行う際に排気口に安全弁を取り付けておく場合があるが、この場合でも、化成の終期には電槽内の圧力が上昇して安全弁が開くため、安全弁を通して電解液が溢出する。
【０００４】
特許文献１に示された鉛蓄電池においては、排気口から電解液が溢出するのを防止するため、逆円錐形に成形された防沫紙を排気口に被せた状態で装着している。このように防沫紙を設けておくと、化成の際に電解液が排気口から溢出するのを防ぐことができるだけでなく、電池の使用中に電解液のミストが液口栓を通して漏出するのを防ぐことができる。
【特許文献１】特開平２−１６０３６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の鉛蓄電池においては、逆円錐形に形成された防沫紙が、その頂部を下方に向けた状態で電槽内に配置されているが、このような形状の防沫紙は、その頂部を下方に向けた状態では自立性を有しない（何らかの治具により支えないと開口部を上方に向けた状態で起立させておくことができない）ため、防沫紙を電槽内に組み込むのが面倒で、製造工数が多くなり、製造コストが高くなるのを避けられなかった。
【０００６】
本発明の目的は、防沫紙の電槽内への組み込みを容易にして製造コストの低減を図ることができるようにした鉛蓄電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上端が開口した電槽本体と電槽本体の上端開口部を閉じる蓋とを有して蓋に排気口が設けられた電槽と、電槽内に電解液とともに収納された極板群とを備えて、極板群の上部と電槽の蓋との間に、排気口を電槽の内側から覆う防沫紙が配置されている鉛蓄電池を対象とする。
【０００８】
本発明においては、上記防沫紙として、上端が開口し、下端が平板状または上方に凸な形状の底壁部により閉じられた自立性を有するカップ状の形状に形成されたものを用い、この防沫紙を、その下端を極板群の上に載せ、上端（開口端）を電槽の蓋の内面の排気口を囲む部分に当接させた状態で配置する。
【０００９】
上記のように、防沫紙を、平板状または上方に凸な形状の底壁部により閉じられた形状に形成しておくと、防沫紙に自立性を持たせることができる（治具で支えなくても開口部を上方に向けて起立させた状態に保持することができる）ため、電槽内に極板群を挿入した後、防沫紙を極板群の上に載せて、電槽の蓋を取り付けるだけで防沫紙が組み込まれた鉛蓄電池を組み立てることができる。従って、鉛蓄電池の組立容易性を損なうことなく防沫紙を電槽内に組み込むことができ、製造コストの上昇を招くことなく、化成を行なう際に電解液の溢出がない鉛蓄電池を得ることができる。また上記のように排気口を電槽の内側から覆うように防沫紙を配置しておくと、電池の使用中に電槽内の圧力が上昇したときに液口栓から電解液のミストが漏れ出るのを防ぐことができる。
【００１０】
通常電槽本体の内部には複数のセル室が設けられて、電槽本体の上端に取り付けられる蓋により、各セル室の上端の開口部が閉じられる。電槽本体の各セル室内に電解液とともに極板群が挿入されて単電池が構成され、各セル室内の単電池がセル間接続部を通して隣接のセル室の単電池に接続される。この場合、電槽の蓋に各セル室用の排気口が設けられ、各セル室内の極板群の上部と電槽の蓋との間に各セル室用の排気口を電槽の内側から覆う防沫紙が配置される。
【００１１】
このような構造の鉛蓄電池に本発明を適用する場合には、上端に開口部を有し、下端が平板状または上方に凸な形状の底壁部により閉じられた自立性を有するカップ状の形状に形成された防沫紙を、その下端を各セル室内の極板群の上に載せ、上端を電槽の蓋の内面の各セル室用の排気口を囲む部分に当接させた状態で配置する。
【００１２】
本発明の好ましい態様では、上記防沫紙の側壁部が、その横断面の内側の面積が下端から上端に向って次第に大きくなっていく末広がり状の形状を有するように形成される。
【００１３】
上記のように、防沫紙の側壁部が、その横断面の内側の面積が下端から上端に向って次第に大きくなっていく末広がり状の形状を有するように形成されていると、電槽の蓋に設けられる排気口の位置が多少異なる場合でも、同じ防沫紙を用いることができるため、同じ防沫紙を種々の型式の鉛蓄電池に共通に適用することができ、コストの低減を図ることができる。
【００１４】
本発明の好ましい態様では、上記防沫紙の側壁部が、逆円錐台状に形成される。
【００１５】
本発明の他の好ましい態様では、上記防沫紙の側壁部が、その内面及び外面がそれぞれ下端から上端に向って内径及び外径が徐々に大きくなっていくように湾曲した曲面（例えば球面）をなす形状を呈するように形成される。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、防沫紙を、平板状または上方に凸な形状の底壁部により閉じられた形状に形成して、防沫紙に自立性を持たせたので、電槽内に極板群を挿入した後、防沫紙を極板群の上に載せて、電槽の蓋を取り付けるだけで防沫紙が組み込まれた鉛蓄電池を組み立てることができる。従って、鉛蓄電池の組立容易性を損なうことなく防沫紙を電槽内に組み込むことができ、製造コストの上昇を招くことなく、化成の際に電解液の溢出がなく、また使用中に電解液のミストが漏出するおそれがない鉛蓄電池を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明に係わる鉛蓄電池の一実施形態を示したもので、同図において、１は上端が開口し、内部に複数のセル室２が形成された箱形の電槽本体、３は電槽本体１の上端に取り付けられて各セル室２を閉じる蓋であり、電槽本体１と蓋３とにより電槽４が構成されている。図１においては、セル室２が１つだけ示されているが、実際には、複数のセル室２が電槽本体１の長手方向（図の紙面と直角な方向）に並べて設けられ、セル室間が隔壁により仕切られている。
【００１８】
５は、電槽４内の各セル室２内に電解液６とともに収納された極板群である。極板群５は、集電体に負極活物質を充填してなる負極板７と、集電体に正極活物質を充填してなる正極板８とをセパレータ９を介して複数枚ずつ積層して、負極板７及び正極板８のそれぞれの集電体の上部に設けられた耳部７ａ及び８ａをストラップを介して接続した構造を有している。各セル室内に極板群５及び電解液６が収納されることにより単電池が構成され、複数のセル室内に構成された単電池がセル室間の隔壁を貫通したセル間接続部により直列に接続されている。電槽の蓋３には、各セル室内に連通する排気口３ａが設けられている。各排気口３ａには、化成が終了した後に液口栓１０が取り付けられる。
【００１９】
各セル室２内には、各セル室用の排気口３ａをセル室の内側から覆う防沫紙１１が配置されている。図示の防沫紙１１は、ろ紙のような耐酸性及び通気性を有する紙をカップ状に成形したものからなっていて、下端（底壁部側の端部）１１ａを各セル室内の極板群の上に載せ、上端（開口端）１１ｂを電槽の蓋の内面に当接させた状態で配置されている。
【００２０】
防沫紙１１を電槽内に組み込み易くするためには、セル室内に極板群を挿入した後、電槽本体の開口部を蓋３により閉じるまでの間、防沫紙１１を治具を用いることなく、極板群５の上に起立させた状態で保持させておくことができるようにしておくのが好ましい。また化成時に電解液が排気口から漏れるのを阻止する機能、及び電池の使用中に電解液のミストが液口栓を通して漏出するのを防ぐ機能を防沫紙に持たせるためには、電槽本体１の開口部を蓋３で閉じた際に、防沫紙の上端（開口端）１１ｂを電槽の蓋３の内面に密接させることができるようにしておくのが好ましい。
【００２１】
そのため、本発明においては、防沫紙の形状を、自立性を有するカップ状の形状（治具により支えなくても開口部を上方に向けた状態で水平面上に起立した状態に保持される形状）とする。防沫紙１１の形状をカップ状として自立性を持たせるためには、その底壁部１１ｃの形状を、下方に出っ張らない形状（平坦な形状かまたは上方に凸な形状）とするとともに、その底壁部の周縁部が一つの平面上でループをなす形状を呈するようにすることが好ましい。また防沫紙１１の上端１１ｂを電槽の蓋３の内面に密接させるためには、防沫紙１１の上端１１ｂの開口部の周縁部（開口端）が上記一つの平面と平行な他の平面上でループをなす形状を呈していることが好ましい。
【００２２】
図示の例では、電槽の蓋３の幅方向の中央に排気口３ａが設けられているが、排気口３ａは必ずしも幅方向の中央に設けられるとは限らず、幅方向の中央部より幅方向の一端寄りに偏った位置に排気口が設けられることもある。電槽の蓋３に設けられる排気口１０の位置が多少変更されても同じ防沫紙を用いることができるようにするため、防沫紙１１の側壁部１１ｃは、その横断面の内側の領域の面積が下端から上端に向って次第に大きくなっていく末広がり状の形状に形成されていることが好ましい。また前述のように、防沫紙に自立性を持たせるため、その底壁部の形状を、下方に出っ張らない形状にしておく必要がある。そのため、本実施形態で用いている防沫紙１１は、図２及び図３に示したように、側壁部１１ｄが逆円錐台の形状を呈し、底壁部１１ｃが円錐形を呈するカップ状の形状に形成されている。このような形状の防沫紙１１は、一般的に用いられている逆円錐形状を呈する耐酸性のろ紙の下端を上方に折り返して凹ませることにより容易に得ることができる。
【００２３】
上記の防沫紙１１は、電槽本体１内の各セル室２に極板群５を挿入して極板の耳部を接続するストラップを形成し、セル間接続部を形成した後に、各セル室内の極板群５の上に載せる。このとき、防沫紙１１は、後で取り付ける電槽の蓋３に設けられた排気口３ａを、その上端１１ｂの開口部の内側に位置させるように位置決めして、極板群の上に起立させておく。各セル室２内の極板群５の上に防沫紙１１を配置した後、電槽の蓋３を電槽本体１の上端に取り付けて各セル室を閉じ、防沫紙１１の上端１１ｂを、蓋３の内面の排気口３ａを取り囲む部分に密接させる。蓋３を取り付けた際に防沫紙１１の上端１１ｂを蓋３の内面に密接させることができるようにするため、防沫紙１１の高さ寸法ｈ（図３参照）を、極板群５の上端（防沫紙１１を載せる部分）と電槽の蓋３の内面との間の間隔よりも僅かに大きくしておく。
【００２４】
上記のように電槽内に、排気口３ａを電槽内から覆う形状の防沫紙を配置しておくと、電槽化成を行う際に電解液が排気口３ａから溢出するのを防ぐことができる。また電池の使用中に排気口３ａに取り付けられた液口栓１０を通して電解液のミストが漏出するのを防ぐことができる。
【００２５】
図２に示したように、防沫紙の側壁部１１ｄの形状を逆円錐台状とし、底壁部１１ｃの形状を円錐状とすると、既存のろ紙を利用して防沫紙を低コストで得ることができる。しかしながら、本発明はこのような形状の防沫紙を用いる場合に限定されるものではなく、例えば、図４に示すように、側壁部１１ｄを逆円錐台状とし、底壁部１１ｃを平坦な形状としたものを用いることもできる。
【００２６】
また防沫紙の側壁部１１ｄは、図５に示したように、その内面１１d1及び外面１１d2がそれぞれ下端から上端に向って内径及び外径が徐々に大きくなっていくように湾曲した曲面をなす形状（例えば球面状）を呈するように形成することもできる。この場合も底壁部１１ｃは、図示のように上方に凸な形状に形成するか、または平坦な形状に形成して、防沫紙１１に自立性を持たせるようにしておく。
【００２７】
なお防沫紙の形状は、自立性を有するカップ状の形状であればよく、その側壁部の形状は、円筒状や角筒状などでもよい。
【００２８】
上記の実施形態では、開放型の鉛蓄電池を例にとったが、負極板と正極板との間に介在させるセパレータとして、電解液を保持する機能を有するリテーナを用い、安全弁を備えた栓等で排気口を閉鎖する密閉式の鉛蓄電池にも本発明を適用することができるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態を示した縦断面図である。
【図２】図１の実施形態で用いている防沫紙の斜視図である。
【図３】図１の実施形態で用いている防沫紙の縦断面図である。
【図４】図１の実施形態で用いることができる防沫紙の他の例を示した縦断面図である。
【図５】図１の実施形態で用いることができる防沫紙の更に他の例を示した縦断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  電槽本体
２  セル室
３  蓋
３ａ  排気口
４  電槽
５  極板群
６  電解液
７  負極板
８  正極板
９  リテーナ
１０  液口栓
１１  防沫紙
１１ａ  防沫紙の下端
１１ｂ  防沫紙の上端（開口端）
１１ｃ  防沫紙の底壁部
１１ｄ  防沫紙の側壁部
【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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