JP2000215898A - 鉛蓄電池格子体 - Google Patents

鉛蓄電池格子体

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JP2000215898A JP11013564A JP1356499A JP2000215898A JP 2000215898 A JP2000215898 A JP 2000215898A JP 11013564 A JP11013564 A JP 11013564A JP 1356499 A JP1356499 A JP 1356499A JP 2000215898 A JP2000215898 A JP 2000215898A
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仁 渡辺
Takao Omae
孝夫 大前
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 極板の軽量化が可能であって、高率放電性能
に優れた鉛蓄電池を提供する。 【解決手段】 鉛または鉛合金製のシートをエキスパン
ド加工し、展開方向を格子の幅方向とした格子体であっ
て、非展開部に開孔部および、展開方向に対して垂直な
方向に延出する集電耳部を設けた鉛蓄電池用格子体。

Description

【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、特にバッ
クアップ用、非常用蓄電池などの大型の蓄電池に用いら
れるエキスパンド格子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ペースト式鉛蓄電池の格子体の製造法と
して、従来の鋳造法とともに、鉛または鉛合金のシート
を網目状に展開加工し、非展開部に集電耳部を形成する
エキスパンド法が用いられている。この方法は生産性が
高く、極板を作製した場合、活物質に対する格子の重量
を減らすことができ、極板の軽量化が可能である。
【0003】しかし、通信機器等のバックアップ電源、
あるいは非常用電源として用いられる大容量の鉛蓄電池
の極板は、幅方向は150mm程度であるが、高さ方向
は300〜500mmほどの大きさになる。通常のエキ
スパンド格子でこのような格子を作製すると、鋳造格子
のように両横端に縦方向に通ずる額縁が存在しないた
め、組立時のハンドリング、充放電性能等(極板の電圧
ドロップ)が鋳造格子に劣っていた。
【0004】エキスパンド格子をこれら格子幅に対して
高さの大きい大型蓄電池に適用するための方策として、
展開方向を格子の幅方向とすることが考えられる。この
ような形状を持つエキスパンド格子は過去にいくつか提
案されている(例えば、特公昭59−51107 、特公昭61−
8540)が、集電耳部の形成方法が難しく、実際にはほと
んど使用されていない。すなわち、大型の電池では極板
に流れる電流も大きくなるため、耳部の幅をある程度広
くする必要があるが、耳部とそれに続く非展開部の幅を
同一とすると、格子重量の増加を招き、活物質保持(充
填)量も少なくなる。そこで、耳部よりもそれに続く非
展開部の幅を狭くする工夫がなされている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの集電
耳部は活物質充填部から横にはみ出しているため、これ
らの格子を用いて電池を作製すると、電槽を大きく設計
しなければならないばかりか、極板と電槽の間に隙間が
できる。この部分で格子が伸びることによって活物質と
の密着性が悪くなり、これが電池容量の低下につながる
という問題がある。
【0006】また、更なる集電性能の向上とスクラップ
ロスの低減のために特公昭61−8545では非展開部の両側
に網状部を設けているが、スクラップロスの低減を優先
させると、格子重量の増加、耳部幅および活物質充填量
の減少が問題となる。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は以上の欠点を解
消し、放電性能、寿命性能に優れた軽量のエキスパンド
格子を提供するものである。すなわち、本発明鉛蓄電池
格子体は、展開方向を幅方向に取ったエキスパンド格子
の非展開部に開口部を設け、展開方向に対して垂直な方
向に延出する集電耳部を設ける、また、非展開部の両側
に展開加工部を有することを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明鉛蓄電池格子体では、放電
性能、生産性に優れた軽量のエキスパンド格子を提供す
るために、鉛または鉛合金製のシートをエキスパンド加
工し、展開方向を幅方向に取った格子体であって、非展
開部に開口部を設け、展開方向に対し垂直方向に延出す
る耳部を形成したエキスパンド格子を、幅方向に対して
高さ方向の大きい鉛蓄電池極板に使用する。このように
することにより、活物質充填量と集電耳部幅を確保し、
かつ格子を軽量化することができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明鉛蓄電池格子体の一実施例につ
いて説明する。
【0010】鉛−カルシウム−錫合金を圧延して作製し
た厚さ1.8mmのシートを、図1に示すように非展開
部1の両側に展開加工した。この展開済みシートの非展
開部1に間欠的に開孔部2を形成し、続いて点線で示し
た位置で展開部3の一部の打抜きと非展開部1の切断を
行うことによって、耳部4が形成された本発明エキスパ
ンド格子体を作製した。図2に本発明格子体の外観図を
示す。ここで、耳部を除く格子高さH=400mm、格
子幅W=140mmおよび耳部幅a=18mmである。
【0011】このように展開部を打抜くことにより、打
抜き屑を最小限に抑えることができ、耳部の幅も確保す
ることができる。今回、開孔部は長方形としたが、この
形状は生産性、格子の導電性、強度等を考慮して自由に
変えられるものである。
【0012】比較のために、同じ圧延シートから、図3
〜5に示すような耳部を除く格子高さH、(最大)格子
幅Wおよび耳部幅aが同じエキスパンド格子を作製し
た。図3の格子は展開方向を格子高さ方向にした従来の
エキスパンド格子、図4の格子は展開方向を格子幅方向
とし、耳部を格子の端に取り、耳部に続く非展開部の幅
を次第に小さくした格子、図5は本発明の格子と同じ外
形を持つが、非展開部に開孔部を設けない格子である。
【0013】なお、これらの正極格子耳部の中心位置は
上記本発明品と格子幅方向の中心に対して同じ距離bだ
け離れた位置(図3と5、以下中耳と称する)か、もし
くは片端(図4、以下端耳と称する)とした。
【0014】次に、以上の4種類の格子に厚さ3.8m
mになるように正極活物質を充填し、続いて、通常の熟
成・乾燥工程を経て未化成正極板を作製した。
【0015】負極板は厚さ1.1mmの鉛−カルシウム
−錫合金圧延シートを用い、正極格子と同様の加工を行
うことによって図2〜図5に示す正極格子と同じ形状の
各種格子を作製し、これに活物質を厚さ2.4mmにな
るように充填した後、通常の熟成・乾燥工程を経て未化
成負極板を作製した。
【0016】これら形状の同じ格子からなる正・負極板
どうしを微細ガラス繊維セパレータを介して組み合わ
せ、2V−100Ah/10時間率の密閉式鉛蓄電池を
作製した。各蓄電池の内容を表1に示す。
【0017】
【表1】 表1には、本発明格子体を用いた正極板の格子重量、正
極活物質重量を1とした時の各種正極板のそれらの値を
合わせて記した。
【0018】これらの蓄電池に希硫酸を注液し、電槽化
成後、各率放電試験を行った。結果を表2に示す。
【0019】
【表2】 展開方向を幅方向とした格子を正極に用いた蓄電池
(A,C)は、展開方向を極板高さ方向とした格子を用
いた蓄電池Bに比べ高率放電性能に優れていたが、その
中でも本発明格子を正極板に用いた蓄電池Aは最も優れ
た高率放電性能を持っていることがわかった。蓄電池D
は正極活物質量がその他の電池に比べて少ないため、各
率における放電容量は少なかった。
【0020】各率放電試験に続いて、これらの電池を
0.1C10Aの定電流過充電試験に供した。試験温度6
0℃で60日間過充電試験を続けた後、0.2C10Aで
容量試験を行った。続いてこれらの蓄電池を解体して正
極格子の腐食状態を調査した。過充電試験前後の容量試
験結果を図6に、正極板の外観(アウトライン)を図7
〜10に示す。
【0021】蓄電池AとDは試験前に比べて容量低下が
小さかったが、正極活物質量の多い蓄電池Aの方が試験
後の容量も大きかった。一方、蓄電池BとCは試験後の
容量低下が著しかった。図7〜10に示すように、過充
電試験前の正極板のアウトライン5に対して、試験後の
アウトライン6と比較すると、蓄電池BとCの正極板の
変形の度合い(図8,9)は蓄電池A,Dのそれ(図
7,10)よりも大きく、この変形の度合いが容量低下
に関係していると考えられる。すなわち、本発明の格子
を正極に用いた場合は正極の変形が少なかったため、容
量を維持していたものと思われる。
【0022】以上の実施例で示した格子形状の他に、格
子(極板)作製時のスクラップロスを低減するため、図
11のように耳部を隣接する格子下部の非展開部から取
り出してもよい。
【0023】実施例では中耳格子を例に挙げて説明した
が、端耳とした格子(図12)でも同様の性能が得られ
る。また、中耳の格子と同様に耳部を隣接する格子下部
の非展開部から取り出してもよい(図13)。
【0024】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の格子を用い
ることによって高率放電性能に優れた軽量の鉛蓄電池用
極板を得ることができ、特に大型の極板においてその効
果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】展開したシートからの本発明格子体の取り出し
方法の一例を示した図
【図2】本発明格子体の一実施例を示す外観図
【図3】格子体の一例を示す外観図
【図4】格子体の一例を示す外観図
【図5】格子体の一例を示す外観図
【図6】過充電試験前後の容量を比較した図
【図7】本発明格子体における過充電試験前後の正極板
の変形の度合を示した図
【図8】過充電試験前後の正極板の変形の度合を示した
【図9】過充電試験前後の正極板の変形の度合を示した
【図10】過充電試験前後の正極板の変形の度合を示し
た図
【図11】本発明格子体の他の一実施例を示す外観図
【図12】本発明格子体の他の一実施例を示す外観図
【図13】本発明格子体の他の一実施例を示す外観図
【符号の説明】
1 非展開部 2 開孔部 3 展開部 4 耳部 5 過充電試験前の正極板のアウトライン 6 過充電試験後の正極板のアウトライン

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉛または鉛合金製のシートをエキスパン
    ド加工し、展開方向を格子の幅方向とした格子体であっ
    て、非展開部に開孔部および、展開方向に対して垂直な
    方向に延出する集電耳部を設けたことを特徴とする鉛蓄
    電池用格子体。
  2. 【請求項2】 非展開部の両側に展開加工部を有するこ
    とを特徴とする請求項1に記載の鉛蓄電池用格子体。
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EP00101188A EP1022791B1 (en) 1999-01-21 2000-01-21 Electrode plate for lead-acid battery and manufacturing method thereof
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100735798B1 (ko) 2005-12-28 2007-07-06 주식회사 아트라스비엑스 납축전지용 그리드기판
JP2009170234A (ja) * 2008-01-15 2009-07-30 Furukawa Battery Co Ltd:The 制御弁式鉛蓄電池
WO2015097961A1 (ja) * 2013-12-27 2015-07-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 鉛蓄電池

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