特許 7510598 鉛蓄電池

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-26

(45)【発行日】2024-07-04

(54)【発明の名称】鉛蓄電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/256 20210101AFI20240627BHJP

   H01M 50/15 20210101ALI20240627BHJP

   H01M 50/55 20210101ALN20240627BHJP

   H01M 10/06 20060101ALN20240627BHJP

【ＦＩ】

H01M50/256 101

H01M50/15 101

H01M50/55 101

H01M10/06 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019171067

(22)【出願日】2019-09-20

(65)【公開番号】P2021048098

(43)【公開日】2021-03-25

【審査請求日】2022-07-25

(73)【特許権者】

【識別番号】507151526

【氏名又は名称】株式会社ＧＳユアサ

(74)【代理人】

【識別番号】110001036

【氏名又は名称】弁理士法人暁合同特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小島 優

(72)【発明者】

【氏名】大木 信典

(72)【発明者】

【氏名】森井 達也

【審査官】前田 寛之

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／１４０７７６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／００２９１９９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／１５０４２８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開昭６１－２５０９６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６１－０６６８６１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ５０／１０－５０／２９８

Ｈ０１Ｍ５０／５０－５０／５９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の極板群および電解液が収容され、開口部を有する電槽と、前記開口部を封口する
蓋とを備える鉛蓄電池であって、
前記蓋は、正極端子および負極端子を備える基部と、前記基部から突出する突出部とを
備え、
前記突出部は、回動可能に設けられた取手と、前記正極端子と前記負極端子との間に位
置する第１突出部とを備え、
前記突出部は、前記取手の回転軸となる軸部と、前記軸部の軸心を通る仮想線と交差す
る対向壁とを備え、
前記取手は、前記軸部と嵌合する取付部と、把持部とを備え、
前記突出部の突出方向から前記蓋を平面視した場合に、前記把持部は、前記第１突出部
の外周に位置することを特徴とする鉛蓄電池。

【請求項2】

前記取付部は、切欠部を有する嵌合部を備え、
前記突出部が前記基部から突出する方向を第１方向、前記第１方向と反対の方向を第２方向とした場合に、
前記切欠部は、前記取手が前記蓋に収納された状態において、前記嵌合部の第２方向側に位置するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の鉛蓄電池。

【請求項3】

前記把持部は、前記取付部と接続した複数の第１部分と、前記複数の第１部分のそれぞれと接続する第２部分とを備え、
前記突出部の突出方向から前記蓋を平面視した場合に、前記複数の第１部分は、前記第２部分との接続部から前記取付部に向かって幅が太くなっていることを特徴とする請求項１または２に記載の鉛蓄電池。

【請求項4】

前記取手に、端子カバーを装着するための装着穴が設けられていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の鉛蓄電池。

【請求項5】

前記把持部は、前記取付部と接続した複数の第１部分と、前記複数の第１部分のそれぞれと接続する第２部分とを備え、
前記取付部の外面は、前記第１部分の外周を形成する外枠部よりも、外方に突出していることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の鉛蓄電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉛蓄電池に関する。

【背景技術】

【0002】

鉛蓄電池は、車載用、産業用の他、様々な用途で使用されている。鉛蓄電池は、正極板と負極板とがセパレータを介して交互に積層された極板群を備える。また、鉛蓄電池は、極板群を電槽内に保持された電解液に浸漬し、電槽の開口部を蓋体によって密封している。このような鉛蓄電池の中には、蓋に、鉛蓄電池を運搬するために使用する取手を備えているものがある。

【0003】

例えば、特許文献１には、取手を回動可能にすべく、互いに同軸上を延びる嵌入軸が取付基部にそれぞれ設けられるとともに、嵌入軸を挿入するための水平方向に延びる結合孔が蓄電池の上部に設けられ、蓄電池の上面には、結合孔の開口部に所定間隔を存して対面配置されてなる支持片が立設され、結合孔に挿入した嵌入軸が、結合孔から抜け出るのを支持片によって阻止するようになした、両端部を取手基部とした取手が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】実用新案登録第３０４０７４６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

鉛蓄電池の蓋の内部には、減液性能の向上や、溢液性能の向上を目的として、電解液を還流するための迷路構造等の種々の構造体が設けられることがある。しかしながら、特許文献１に示す形状の取手では、蓋の内部の構造体に干渉し、蓋の設計の自由度が低いという問題がある。

【0006】

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、蓋の設計の自由度が高い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】

上記の課題を解決するために、本発明にかかる鉛蓄電池は、複数の極板群および電解液が収容され、開口部を有する電槽と、前記開口部を封口する蓋とを備える鉛蓄電池であって、前記蓋は、正極端子および負極端子を備える基部と、前記基部から突出する突出部とを備え、前記突出部は、回動可能に設けられた取手と、前記正極端子と前記負極端子との間に位置する第１突出部とを備え、前記突出部は、前記取手の回転軸となる軸部と、前記軸部の軸心を通る仮想線と交差する対向壁とを備え、前記取手は、前記軸部と嵌合する取付部と、把持部とを備え、前記突出部の突出方向から前記蓋を平面視した場合に、前記把持部は、前記第１突出部の外周に位置することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、蓋の設計の自由度が高い鉛蓄電池を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係る鉛蓄電池１００を示す斜視図である。

【図2】本発明の実施形態に係る鉛蓄電池１００を示す下面図である。

【図3】図２に示す鉛蓄電池１００から取手２３を取り外した状態を示す図である。

【図4】図１に示す取手２３の斜視図である。

【図5】図１に示す取手２３の背面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照し詳細に説明する。

【0011】

〔鉛蓄電池１００の概略構成〕
図１は、本発明の実施形態に係る鉛蓄電池１００を示す斜視図である。また、図２は、鉛蓄電池１００の上面図である。図１に示すように、鉛蓄電池１００は、複数の極板群（図示せず）と、電解液（図示せず）と、極板群および電解液を収容し、上方に開口部を有する電槽１２と、電槽１２の開口部を封止する蓋１５とを備える。

【0012】

電槽１２は、上面に開口部を有する略直方体形状の容器であり、例えば合成樹脂により形成されている。電槽１２は、隔壁を有する。電槽の内部は、隔壁によって、所定方向に並ぶ複数のセル室に仕切られている。複数のセル室には、それぞれに極板群が配置されている。

【0013】

電槽１２の開口部は、開口部に対応する形状を有する蓋１５で封止されている。より具体的には、蓋１５の下面の周縁部分と、電槽１２の開口部の周縁部分とが、例えば熱溶着により接合されている。蓋１５は、基部１９と、基部１９から突出する突出部２０とを備える。蓋１５の基部は、負極端子１６および正極端子１７を備えている。

【0014】

蓋１５の突出部２０は、正極端子１７と負極端子１６との間に突出している第１突出部２１と、正極端子１７および負極端子１６の配列方向と平行に延びる第２突出部２２とを備える。突出部２０は、使用者が鉛蓄電池１００を把持するために設けられた取手２３を備え、取手２３は、回動可能に設けられている。

【0015】

また、第２突出部２２には、各セル室に対応する位置に補水口が設けられており、蓋１５は、補水口を封止する液口栓１８を備えている。図１に示す例では、蓋１５は、６つの液口栓を備えている。鉛蓄電池１００に補水を行う際には、作業者は、液口栓１８を外して補水液を補給する。

【0016】

なお、以下では説明の便宜上、第１突出部２１から正極端子１７または負極端子１６へ向かう方向を外側方向、正極端子１７または負極端子１６から第１突出部２１へ向かう方向を内側方向とする。また、突出部２０が基部１９から突出する方向（突出方向）を上方向（第１方向）とし、上方向の反対方向を下方向とする。なお、取手２３の説明における、方向とは、特に指定の無い限り、図２に示すように、蓋１５に取手２３が収納された状態における方向を表すものとする。

【0017】

蓋１５の第２突出部２２には、側面に排気孔２４が設けられている。排気孔２４は、蓋１５に設けられた排気路（図示せず）と接続しており、各セル室で発生したガスを外部へと排出する。また、排気孔２４は、蓋１５を上面視した場合に、液口栓１８が配列されている配列方向の端部に設けられている。換言すれば、排気孔２４は、液口栓１８と、排気孔２４とが一直線上になるように設けられている。

【0018】

図３は、鉛蓄電池１００から取手２３を取り外した状態を示す図である。ここで、図３に示すように、蓋１５の突出部２０には、後述する取手２３の取付部７０（図４参照）に対応する位置に、凹部２５が形成されている。凹部２５は、内側方向に垂直で、上下方向に平行な壁面である内壁部２６と、内壁部２６から外側方向へ突出する軸部２７と、外側方向に垂直で、上下方向に平行な壁面である対向壁２８とを備える。

【0019】

軸部２７は、略円柱形状を有する突起であり、取手２３を回動可能とするための回転軸である。対向壁２８は、内壁部２６に対向するように設けられている。ここで、軸部２７は、軸心が対向壁２８に対向している。換言すれば、軸部２７の軸心を通る仮想線を考えると、当該仮想線は、対向壁２８と交差するように設けられている。

【0020】

〔取手２３の概略構成〕
図４は、取手２３の斜視図である。図５は、取手２３の下面図である。

【0021】

次に、図４および５を用いて、取手２３の構造について説明する。図４および５に示すように、取手２３は、取付部７０と、把持部９０とを備える。また、取手２３は、取手２３が蓋１５に収納された状態において、蓋１５を上方から平面視した場合に、把持部９０が、第１突出部２１の外周に位置している。

【0022】

このように、取手２３が、第１突出部２１の外周に位置していることにより、蓋１５の設計の自由度が向上する。すなわち、鉛蓄電池１００の蓋１５においては、上述したように、蓋１５の内部に、電解液を還流するための迷路構造や、各セル室で生成されたガスを排出するための排気経路等の構造体が設けられる。このような迷路構造や排気経路は、全てのセル室に対して設ける必要があるため、一般的に蓋１５の第２突出部２２に設けられる。このとき、取手２３を第２突出部２２に収納されるように設けた場合や、取手２３の把持部９０が第１突出部２１と第２突出部と２２に跨って収納されるように設けた場合には、蓋１５における内部構造に制約が生じる。また、蓋１５の突出部２０の突出量の全量の厚さを有する取手を設けた場合には、内部構造の制約は、さらに厳しくなる。

【0023】

一方、本実施形態に係る蓋１５の取手２３は、第１突出部２１の外周に位置している。そのため、蓋１５の内部構造への影響が少なく、蓋１５の設計の自由度が高い。また、取手２３は、第１突出部２１の外周に位置しているため、突出部２０の突出量の全量の厚さを有する取手２３を設けることができ、鉛蓄電池１００の使用者にとって、把持しやすい取手２３とすることができる。

【0024】

また、鉛蓄電池１００の製造工程においては、製造過程で注液した電解液が、蓋の上面に残存することがある。そのため、鉛蓄電池１００の製造工程では、仕上げ工程として、蓋の上面を水洗することがある。このとき、取手２３が、第１突出部２１の外周に位置している場合には、水洗時の水が取手２３と、蓋１５の基部１９との間に浸入したとしても、容易に、外部へ排出されるため、蓋１５の基部１９との間に水が残りにくい。一方、取手２３の把持部９０が、第１突出部２１の外周に位置していない場合、すなわち、取手２３の把持部９０の外周に、第１突出部２１や第２突出部２２が存在する場合を考えると、取手２３と、蓋１５の基部１９との間に侵入した水洗時の水は、第１突出部２１や第２突出部２２に阻まれ、外部へと排出されがたい。そのため、取手２３が、第１突出部２１の外周に位置していない場合には、水洗時の水が、蓋１５の基部１９との間に残る可能性がある。

【0025】

ここで、水洗後に残存した水には、微量の電解液成分を含む。そのため鉛蓄電池１００を梱包箱に入れて出荷した場合に、蓋１５に残存した水洗時の水が、鉛蓄電池１００の梱包箱に接触し、梱包箱を腐食させる虞があるという問題がある。このように、本実施形態に係る鉛蓄電池１００においては、取手２３が第１突出部２１の外周に位置していることにより、水洗時の水切りが容易である。その結果、水洗時の水が残存することによって生じる、梱包箱の腐食の可能性を低減することができる。

【0026】

さらに、鉛蓄電池１００の蓋１５においては、鉛蓄電池１００の使用者に対して注意を喚起する文字および／または図形が印字されたコーションラベルが、上面に貼り付けられる。そのため、蓋１５には、コーションラベルを貼るための領域を設ける必要がある。取手２３が、第２突出部２２に収納されるように設けられている場合や、取手２３の把持部９０が第１突出部２１と第２突出部と２２に跨って収納されるように設けられている場合には、一定以上のサイズのコーションラベルを貼る場合には、コーションラベルを２枚に分けて貼る必要が生じる。一方、本実施形態に係る鉛蓄電池１００は、取手２３が、第１突出部２１の外周に位置している。そのため、コーションラベルを貼るための領域を確保することができる。

【0027】

取付部７０は、鉛蓄電池１００に対して、軸部２７を回転軸として、取手２３を回動可能としている。また、取付部７０は、軸部２７に対応する位置に２箇所設けられている。取付部７０は、軸部２７と嵌合する嵌合部７１を備えている。嵌合部７１は、取手２３の内側に形成され、基部７２と、摺動壁７３と、嵌合溝７４と切欠部７５とを備える。摺動壁７３は、基部７２から突出する壁部である。また、摺動壁７３は、一部が開放された略Ｃ字状の形状を有し、開放された部分が、嵌合部７１における切欠部７５となっている。嵌合溝７４は、軸部２７が嵌合される有底の溝であり、基部７２から外側方向に凹むように設けられている。

【0028】

蓋１５の軸部２７は、外側方向の端面である外端面間の距離が、嵌合部７１の基部７２間の距離よりもわずかに大きくなっている。また、蓋１５の軸部２７は、外側方向の端面である外端面間の距離が、嵌合部７１の嵌合溝７４の底部間の距離よりも小さくなるように設けられている。そのため、取手２３を蓋１５に取り付ける場合には、軸部２７が嵌合溝７４の内部へ位置するように、軸部２７が嵌合部７１の切欠部７５から圧入される。より具体的には、取手２３を蓋１５に取り付ける場合には、取付部７０の切欠部７５が下方となるように、取手２３の取付部７０と、軸部２７とを当接させ、上方から下方に向かって力を加えることで、取手２３を容易に蓋１５に取り付けることができる。

【0029】

ここで、鉛蓄電池１００の使用者が鉛蓄電池１００を取手２３で把持する場合を考えると、使用者は、取手２３を蓋１５に収納された状態から回動し、取手２３を把持する。そのため、使用者が鉛蓄電池１００を把持した場合には、取付部７０の切欠部７５は、下方には位置せず、軸部２７は、嵌合溝７４および摺動壁７３に軸支される。そのため、使用者が鉛蓄電池１００を取手２３で把持したとしても、取付部７０から軸部２７が抜け難い。

【0030】

把持部９０は、取付部７０と接続している複数の第１部分８０と、複数の第１部分８０のそれぞれと接続しており、正極端子１７および負極端子１６が配設された方向に平行に延びる第２部分８５とを備える。

【0031】

取手２３は、２つの第１部分８０を備えており、２つの第１部分は、それぞれが別の取付部７０と接続している。また、第１部分８０は、取手２３の外周を形成する外枠部８１と、外枠部８１に接続して設けられた、板状部８２とを備える。外枠部８１は、蓋１５の突出部２０の上下方向の幅と同じ上下方向の幅を有する略板状の部材である。また、板状部８２は、厚み方向が上下方向となるように設けられた板状の部材である。板状部８２は、上面視した場合に、内周が第１突出部２１に対応する形状を有している。すなわち、板状部８２は、上面視した場合に、第２部分８５との接続部から取付部７０に向かって幅が太くなっている。さらに、第１部分８０には、端子カバーを装着するための装着穴８３が設けられている。

【0032】

第２部分８５は、２つの第１部分８０を繋ぐように設けられており、前面板８６と、背面板８７と上面板８８と、リブ８９とを備える。前面板８６は、第１部分８０の外枠部８１に連続して設けられており、外枠部８１と同様に、蓋１５の突出部２０の上下方向の幅と略同一の上下方向の幅を有する略板状の部材である。また、前面板８６は、鉛蓄電池１００の使用者が、取手２３で鉛蓄電池１００を把持した場合に、使用者の掌と対向する部分である。

【0033】

背面板８７は、前面板８６と対向するように設けられており、第１部分８０の外枠部８１に連続して設けられている。また、背面板８７も、外枠部８１と同様に、蓋１５の突出部２０の上下方向の幅と略同一の上下方向の幅を有する略板状の部材である。背面板８７は、鉛蓄電池１００の使用者が、取手２３で鉛蓄電池１００を把持した場合に、使用者の指が当接する部分である。

【0034】

上面板８８は、前面板８６と背面板８７とを接続するように設けられており、厚み方向が上下方向である板状の部材である。また、リブ８９は、上面板８８から下方向に延びる板状の部材であり、前面板８６と背面板８７とを接続するように、複数個所に設けられている。また、第２部分８５の外側の端部には、第１部分８０に設けられた装着穴８３と同様の形状を有する装着穴８３が設けられている。

【0035】

図４等に示すように、取手２３においては、第１部分８０と第２部分８５との接続部において、内周面が曲面形状（Ｒ形状）となっている。また、上述したように、第１部分８０は、第２部分８５との接続部から取付部７０に向かって幅が太くなるような形状を有している。そのため、取手部２３を回動させ、鉛蓄電池１００の使用者が、取手２３を使用して鉛蓄電池１００を把持する場合には、図４や、図５に示すように、取手２３の内周の形状が、略逆三角形状となる。取手２３がこのような形状を有していることにより、例えば、第１部分８０が、第２部分８５から取付部７０に向かって均一な幅である場合に比べて、取手２３の強度を確保しつつ、使用者が指を入れる幅を広く取ることができる。そのため、鉛蓄電池１００の使用者にとって、強度を確保しながら、把持しやすい取手２３を備える鉛蓄電池１００を提供することができる。

【0036】

さらに、使用者が鉛蓄電池１００を取手部２３で把持した場合を考えると、鉛蓄電池１００の荷重は、軸部２７を介して、取手２３へと伝わる。そのため、取手２３は、外側方向に変形する力を受ける。このとき、蓋１５が、軸部２７の軸心を通る仮想線をと交差するように設けられた対向壁２８を備えていない場合には、取手２３が変形し、取手２３が軸部２７から外れてしまう虞がある。一方、本実施形態に係る蓋１５においては、軸部２７の軸心を通る仮想線をと交差するように設けられた対向壁２８を備えている。そのため、取手２３が外側に変形したとしても、取付部７０と対向壁２８とが接触し、取手２３の変形量が規制される。そのため、蓋１５が対向壁２８を備えていない場合に比べて、取手２３の外れ難い鉛蓄電池１００を提供することができる。

【0037】

〔まとめ〕
（１）本発明の一態様に係る鉛蓄電池は、複数の極板群および電解液が収容され、開口部を有する電槽１２と、開口部を封口する蓋１５とを備える鉛蓄電池１００であって、蓋１５は、正極端子１７および負極端子１６を備える基部１９と、基部１９から突出する突出部２０とを備え、突出部２０は、回動可能に設けられた取手２３と、正極端子１７と負極端子１６との間に位置する第１突出部２１とを備え、突出部２０は、取手２３の回転軸となる軸部２７と、軸部２７の軸心を通る仮想線と交差する対向壁２８とを備え、取手２３は、軸部２７と嵌合する取付部７０と、把持部９０とを備え、突出部２０の突出方向から蓋１５を平面視した場合に、把持部９０は、第１突出部２１の外周に位置していてもよい。

【0038】

上記の構成によれば、取手２３が、第１突出部２１の外周に位置している。そのため、蓋１５の内部構造への影響が少なく、蓋１５の設計の自由度が高い。また、取手２３の把持部９０は、第１突出部２１の外周に位置しているため、突出部２０の突出量の全量の厚さを有する取手２３を設けることができ、鉛蓄電池１００の使用者にとって、把持しやすい取手２３とすることができる。また、取手２３が第１突出部２１の外周に位置していることにより、水洗時の水切りが容易となる。また、本実施形態に係る鉛蓄電池１００は、軸部２７の軸心を通る仮想線と交差するように設けられた対向壁２８を備えている。そのため、取手２３が外側に変形したとしても、取付部７０と対向壁２８とが接触し、取手２３の変形量が規制される。そのため、蓋１５が対向壁２８を備えていない場合に比べて、取手２３の外れ難い鉛蓄電池１００を提供することができる。

【0039】

なお、「把持部９０は、第１突出部２１の外周に位置している」とは、突出部２０の突出方向から蓋１５を平面視した場合に、第１突出部２１の外周の全てを覆うように、把持部９０が配置されていることを言う。すなわち、把持部９０の全てが、第１突出部２１の外周に位置している必要はない。また、本発明においては、正極端子１７と、負極端子１６との間に位置する突出部２０を、全て第１突出部２１であるとし、「把持部９０は、第１突出部２１の外周に位置している」とは、把持部９０と、正極端子１７または負極端子１６との間に、第１突出部２１が位置していないことを意図している。

【0040】

（２）本発明の一態様に係る鉛蓄電池は、取付部７０は、切欠部７５を有する嵌合部７１を備え、突出部２０が基部１９から突出する方向を第１方向、第１方向と反対の方向を第２方向とした場合に、切欠部７５は、取手２３が蓋１５に収納された状態において、嵌合部７１の第２方向側に位置するように設けられていてもよい。

【0041】

上記の構成によれば、取手２３の取付部７０と、軸部２７とを当接させ、第２方向側に向かって力を加えることで、取手２３を容易に蓋１５に取り付けることができる。また、使用者が鉛蓄電池１００を把持する場合には、取手２３を回動させるため、取付部７０の切欠部７５は、第２方向側に位置しない。そのため、使用者が鉛蓄電池１００を取手２３で把持したとしても、取付部７０から軸部２７が抜け難い。

【0042】

（３）本発明の一態様に係る鉛蓄電池は、把持部９０が、取付部７０と接続した複数の第１部分８０と、複数の第１部分８０のそれぞれと接続する第２部分８５とを備え、第１部分８０は、突出部２０の突出方向から蓋１５を平面視した場合に、第２部分８５との接続部から取付部７０に向かって幅が太くなっていてもよい。

【0043】

上記の構成によれば、鉛蓄電池１００の使用者が、取手２３を使用して鉛蓄電池１００を把持する場合には、第１部分８０が、第２部分８５から取付部７０に向かって均一な幅である場合に比べて、取手２３の強度を確保しつつも、鉛蓄電池１００の使用者が把持しやすい取手２３を備える鉛蓄電池１００を提供することができるという効果を奏する。

【0044】

（４）本発明の一態様に係る鉛蓄電池は、取手２３に、端子カバーを装着するための装着穴８３が設けられていてもよい。

【符号の説明】

【0045】

１２：電槽、１５：蓋、１６：負極端子、１７：正極端子、１９：基部、２０：突出部、２１：第１突出部、２３：取手、２７：軸部、２８：対向壁、７０：取付部、７１：嵌合部、７２：基部、７３：摺動壁、７４：嵌合溝、７５：切欠部、８０：第１部分、８３：装着穴、８５：第２部分、９０：把持部、１００：鉛蓄電池

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】