JP2000348732A - 鉛蓄電池とその製造方法 - Google Patents
鉛蓄電池とその製造方法Info
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- Cell Separators (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 鉛蓄電池の極板群を構成する負極板枚数が正
極板枚数と同数もしくはこれより１枚少ない構成の鉛蓄
電池における極板群端板の正極板の伸びによる正極板と
負極ストラップ部等の負極部材との短絡とこれによる蓄
電池容量の急激な低下を抑制すること。 【解決手段】 上記構成の鉛蓄電池において正極格子体
は鉛合金の圧延シートにスリット形成と同時にシート面
に対して上下方向に交互に伸張した後シート幅方向に展
開伸張して形成したエキスパンド格子体を備え、前記鉛
合金はＳｎを０．５ｗｔ％から２．０ｗｔ％を含有する
ことを特徴とする鉛蓄電池。
極板枚数と同数もしくはこれより１枚少ない構成の鉛蓄
電池における極板群端板の正極板の伸びによる正極板と
負極ストラップ部等の負極部材との短絡とこれによる蓄
電池容量の急激な低下を抑制すること。 【解決手段】 上記構成の鉛蓄電池において正極格子体
は鉛合金の圧延シートにスリット形成と同時にシート面
に対して上下方向に交互に伸張した後シート幅方向に展
開伸張して形成したエキスパンド格子体を備え、前記鉛
合金はＳｎを０．５ｗｔ％から２．０ｗｔ％を含有する
ことを特徴とする鉛蓄電池。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は主に始動用に用いら
れる鉛蓄電池とその製造方法に関するものである。
れる鉛蓄電池とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、鉛蓄電池の格子体は、生産性を向
上する目的として鋳造による生産から鉛あるいは鉛合金
からなるシートにエキスパンド加工を施すことにより連
続的に生産できるエキスパンド工法によるものが多くな
っている。このエキスパンド工法には主としてレシプロ
方式が多く用いられている。
上する目的として鋳造による生産から鉛あるいは鉛合金
からなるシートにエキスパンド加工を施すことにより連
続的に生産できるエキスパンド工法によるものが多くな
っている。このエキスパンド工法には主としてレシプロ
方式が多く用いられている。
【０００３】このレシプロ方式によるエキスパンド工法
は一般的に間欠的に鉛シートを金型に送り、プレス機で
金型を上下方向に動作させることで鉛シートにスリット
形成すると同時にスリットで挟まれた格子骨となる部分
をシート幅方向へ展開伸長してエキスパンド網目を形成
するものである。また、格子骨部は展開伸長されて形成
するために、不均一な鋳造組織を有する鉛シートはエキ
スパンド加工には不都合であり、均一な圧延組織を有す
る圧延シートを用いるのが一般的である。
は一般的に間欠的に鉛シートを金型に送り、プレス機で
金型を上下方向に動作させることで鉛シートにスリット
形成すると同時にスリットで挟まれた格子骨となる部分
をシート幅方向へ展開伸長してエキスパンド網目を形成
するものである。また、格子骨部は展開伸長されて形成
するために、不均一な鋳造組織を有する鉛シートはエキ
スパンド加工には不都合であり、均一な圧延組織を有す
る圧延シートを用いるのが一般的である。
【０００４】このようなレシプロ方式によるエキスパン
ド加工方法によれば、格子骨にはねじれ等の応力を低く
抑制することができることから格子体の腐食に対して有
利である。このような圧延体から形成したエキスパンド
格子体を正極に用いた場合には格子骨の表面から均一に
腐食する。この時、格子骨は体積膨張することによって
格子体の伸びが発生する。特に、展開伸長方向に枠骨が
存在しないエキスパンド格子体の場合には格子骨が体積
膨張する結果、エキスパンド格子体が展開伸長方向に伸
びることになる。このようなエキスパンド格子体は展開
伸長方向を格子体の上下方向として一端に格子耳部、他
の一端に格子底部を形成しており、格子体が正極板の上
下方向に伸びることによって正極板が負極のストラップ
部と短絡して急速に蓄電池容量が低下することがあっ
た。また、正極板を袋状セパレータに収納した構造の蓄
電池では、セパレータ底部が伸びた正極板により損傷を
受けてピンホールやクラックが発生して正極板と負極板
との短絡が発生することがあった。
ド加工方法によれば、格子骨にはねじれ等の応力を低く
抑制することができることから格子体の腐食に対して有
利である。このような圧延体から形成したエキスパンド
格子体を正極に用いた場合には格子骨の表面から均一に
腐食する。この時、格子骨は体積膨張することによって
格子体の伸びが発生する。特に、展開伸長方向に枠骨が
存在しないエキスパンド格子体の場合には格子骨が体積
膨張する結果、エキスパンド格子体が展開伸長方向に伸
びることになる。このようなエキスパンド格子体は展開
伸長方向を格子体の上下方向として一端に格子耳部、他
の一端に格子底部を形成しており、格子体が正極板の上
下方向に伸びることによって正極板が負極のストラップ
部と短絡して急速に蓄電池容量が低下することがあっ
た。また、正極板を袋状セパレータに収納した構造の蓄
電池では、セパレータ底部が伸びた正極板により損傷を
受けてピンホールやクラックが発生して正極板と負極板
との短絡が発生することがあった。
【０００５】このような現象は、負極板の枚数が正極板
の枚数と同数か１枚少ない構成を有する蓄電池において
顕著である。このような極板群構成の場合、極板群の端
に位置する２枚の極板のうち、一方もしくは両方が正極
板となる。このような極板群の端に位置する極板（以下
端板）が正極板の場合、この端板となる正極板は腐食に
より上下方向に著しく伸び、負極ストラップ等の負極部
材と接触することによって短絡を発生させる確率が、他
の端板でない正極板に比較して大きいことが解ってき
た。
の枚数と同数か１枚少ない構成を有する蓄電池において
顕著である。このような極板群構成の場合、極板群の端
に位置する２枚の極板のうち、一方もしくは両方が正極
板となる。このような極板群の端に位置する極板（以下
端板）が正極板の場合、この端板となる正極板は腐食に
より上下方向に著しく伸び、負極ストラップ等の負極部
材と接触することによって短絡を発生させる確率が、他
の端板でない正極板に比較して大きいことが解ってき
た。
【０００６】負極板に挟まれている正極板の場合、蓄電
池の使用中における正極活物質、負極活物質の膨張によ
って正極板の両面は比較的均一に正極板厚み方向の圧力
により保持されることによって、正極板の上下方向の伸
びが抑制されるが、一面のみが負極板と対向する正極の
端板では両面が十分に保持されないために上下方向の伸
びが大きくなるものと推測される。
池の使用中における正極活物質、負極活物質の膨張によ
って正極板の両面は比較的均一に正極板厚み方向の圧力
により保持されることによって、正極板の上下方向の伸
びが抑制されるが、一面のみが負極板と対向する正極の
端板では両面が十分に保持されないために上下方向の伸
びが大きくなるものと推測される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】近年、鉛蓄電池正極の
利用率の向上の成果により、極板群を構成する正極板枚
数が削減されて負極板枚数と同数かそれよりも一枚少な
い構成が用いられ始めている。上記した正極端板と負極
部材との短絡とこれによる蓄電池容量の急速な容量低下
現象はこのような構成を採用する上での課題であった。
また蓄電池の急速な容量低下は容量低下という性能上の
問題に加えて、蓄電池の使用者になんの前触れもなく、
突然発生することも問題であった。
利用率の向上の成果により、極板群を構成する正極板枚
数が削減されて負極板枚数と同数かそれよりも一枚少な
い構成が用いられ始めている。上記した正極端板と負極
部材との短絡とこれによる蓄電池容量の急速な容量低下
現象はこのような構成を採用する上での課題であった。
また蓄電池の急速な容量低下は容量低下という性能上の
問題に加えて、蓄電池の使用者になんの前触れもなく、
突然発生することも問題であった。
【０００８】本発明は、上記した課題を解決するもので
あり、特に極板群の端に位置する正極格子体の腐食変形
によって正極板上部で負極ストラップ等の負極部材と接
触することによる短絡と、これによる蓄電池の急速な容
量低下を抑制した鉛蓄電池を提供することを目的とす
る。
あり、特に極板群の端に位置する正極格子体の腐食変形
によって正極板上部で負極ストラップ等の負極部材と接
触することによる短絡と、これによる蓄電池の急速な容
量低下を抑制した鉛蓄電池を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１に記載の発明は、正極板と負極板と
セパレータを備え、この正極板は鉛合金の圧延シートに
スリット形成と同時にシート面に対して上下方向に交互
に伸張した後、シート幅方向に展開伸張して形成したエ
キスパンド格子体を備えた鉛蓄電池において、前記鉛合
金はＳｎを０．５ｗｔ％から２．０ｗｔ％を含有するも
のである。
に本発明の請求項１に記載の発明は、正極板と負極板と
セパレータを備え、この正極板は鉛合金の圧延シートに
スリット形成と同時にシート面に対して上下方向に交互
に伸張した後、シート幅方向に展開伸張して形成したエ
キスパンド格子体を備えた鉛蓄電池において、前記鉛合
金はＳｎを０．５ｗｔ％から２．０ｗｔ％を含有するも
のである。
【００１０】このような構成による正極格子体の格子骨
は互いに直交する２方向、すなわち、圧延シート上下方
向と圧延シート幅方向に順次展開伸長して形成される過
程でねじれの応力が発生する。鉛合金中のＳｎ濃度が
０．５ｗｔ％を超えるとこのねじれた部分での格子骨深
さ方向への腐食が格子表面の腐食に優先して進行する。
このねじれた部分での腐食は順次格子骨を切断して蓄電
池の容量を徐々に低下させる。このような容量低下は緩
やかに進行するので蓄電池の使用者は蓄電池が劣化し始
め、蓄電池の交換時期が近づいたことを知ることができ
る。また、格子骨のねじれ部分での切断は格子の上下方
向の伸びを緩和し、正極板と負極部材との短絡とこれに
よる急速な容量低下を抑制することができる。
は互いに直交する２方向、すなわち、圧延シート上下方
向と圧延シート幅方向に順次展開伸長して形成される過
程でねじれの応力が発生する。鉛合金中のＳｎ濃度が
０．５ｗｔ％を超えるとこのねじれた部分での格子骨深
さ方向への腐食が格子表面の腐食に優先して進行する。
このねじれた部分での腐食は順次格子骨を切断して蓄電
池の容量を徐々に低下させる。このような容量低下は緩
やかに進行するので蓄電池の使用者は蓄電池が劣化し始
め、蓄電池の交換時期が近づいたことを知ることができ
る。また、格子骨のねじれ部分での切断は格子の上下方
向の伸びを緩和し、正極板と負極部材との短絡とこれに
よる急速な容量低下を抑制することができる。
【００１１】本発明の請求項２に記載の発明は負極板の
枚数は前記正極板の枚数と同様もしくは１枚少ない構成
としたものである。このような枚数構成の蓄電池は端板
の一方もしくは両方が正極板となり、端板としての正極
板はその両面を負極板によって押圧されていないため、
腐食による上下方向の伸びが、端板でない正極板に比較
して著しく大きくなることから、このような構成の鉛蓄
電池に本発明はより顕著な効果を奏することができる。
枚数は前記正極板の枚数と同様もしくは１枚少ない構成
としたものである。このような枚数構成の蓄電池は端板
の一方もしくは両方が正極板となり、端板としての正極
板はその両面を負極板によって押圧されていないため、
腐食による上下方向の伸びが、端板でない正極板に比較
して著しく大きくなることから、このような構成の鉛蓄
電池に本発明はより顕著な効果を奏することができる。
【００１２】請求項３に記載の発明は微孔性ポリエチレ
ンセパレータを主体とする袋状セパレータで負極板を収
納した構成に適用するものである。負極板をセパレータ
に収納し、負極板枚数が正極板枚数以下の極板群におけ
る正極端板は一面が電槽のセル壁に対向し、他の一面が
ポリエチレンセパレータと対向する構成となる。一般に
セル壁はポリプロピレン樹脂等からなり、セパレータと
異なり柔軟性もないことから正極板を有効に押圧して上
下方向の伸びを抑制することが困難である。本発明の構
成によればこのような極板群構成においても有効に正極
板の上下方向の伸びを抑制して正極と負極部材との短絡
とこれによる急速な蓄電池容量の低下を抑制することが
できる。
ンセパレータを主体とする袋状セパレータで負極板を収
納した構成に適用するものである。負極板をセパレータ
に収納し、負極板枚数が正極板枚数以下の極板群におけ
る正極端板は一面が電槽のセル壁に対向し、他の一面が
ポリエチレンセパレータと対向する構成となる。一般に
セル壁はポリプロピレン樹脂等からなり、セパレータと
異なり柔軟性もないことから正極板を有効に押圧して上
下方向の伸びを抑制することが困難である。本発明の構
成によればこのような極板群構成においても有効に正極
板の上下方向の伸びを抑制して正極と負極部材との短絡
とこれによる急速な蓄電池容量の低下を抑制することが
できる。
【００１３】請求項４に記載の発明は請求項１から３に
よる鉛蓄電池の製造方法を示すものであり、Ｐｂ−Ｓｎ
−Ｃａ合金の圧延シートに圧延シートの長手方向に沿っ
て平行かつ千鳥状に複数のスリットを形成するとともに
平行に隣接したスリットに囲まれた部分をシート面から
交互に上下方向へ展開伸長した後、シート幅方向に展開
伸長して形成したエキスパンド網目に鉛および鉛酸化物
の混合粉体に合成樹脂繊維等の添加物を添加し、水と希
硫酸とで混練した活物質ペーストを充填し、熟成乾燥し
た正極板の複数枚と、この正極板の枚数と同数もしくは
１枚少ないの枚数の負極板を微孔性のポリエチレン樹脂
シートの袋状セパレータに収納し、これら正極板と負極
板を収納した袋状セパレータを交互に積層して極板群を
形成するものである。
よる鉛蓄電池の製造方法を示すものであり、Ｐｂ−Ｓｎ
−Ｃａ合金の圧延シートに圧延シートの長手方向に沿っ
て平行かつ千鳥状に複数のスリットを形成するとともに
平行に隣接したスリットに囲まれた部分をシート面から
交互に上下方向へ展開伸長した後、シート幅方向に展開
伸長して形成したエキスパンド網目に鉛および鉛酸化物
の混合粉体に合成樹脂繊維等の添加物を添加し、水と希
硫酸とで混練した活物質ペーストを充填し、熟成乾燥し
た正極板の複数枚と、この正極板の枚数と同数もしくは
１枚少ないの枚数の負極板を微孔性のポリエチレン樹脂
シートの袋状セパレータに収納し、これら正極板と負極
板を収納した袋状セパレータを交互に積層して極板群を
形成するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を説明する。
Ｐｂ−Ｓｎ−Ｃａ合金の圧延シートを長手方向に複数の
平行スリットを千鳥状に形成するとともに２本の隣接す
る平行スリットに挟まれた部分（格子骨となる部分）を
圧延シート面から上下方向に交互にアーチ状に突出する
よう展開伸長させる。これは図１に示したように凸状加
工刃１を備えた円盤状カッター２を複数枚、間隔を設け
て積層したロール３を同様なロール３’と噛み合わせて
ロール対を形成させ、このロール対に圧延シートを送り
こむことにより形成される。この後、スリット形成とシ
ート上下方向への展開伸長を行った圧延シート４’を圧
延シート幅方向に展開伸長することにより形成される。
この時、２本の平行スリットにより囲まれる格子骨とな
る部分は一度シート上下方向に伸長され、次ぎにシート
上下方向と直交するシート幅方向に伸長されるので格子
骨にはねじれが発生する。このようなねじれ応力は格子
骨の結晶を再結晶化させてねじれた部分での結晶粒界が
成長すると考えられる。このような再結晶化を促進させ
て結晶粒界を形成するには鉛圧延シート中のＳｎ濃度を
０．５〜２．０ｗｔ％、Ｃａ濃度を０．０３〜０．１０
ｗｔ％の範囲とすることが好ましい。
Ｐｂ−Ｓｎ−Ｃａ合金の圧延シートを長手方向に複数の
平行スリットを千鳥状に形成するとともに２本の隣接す
る平行スリットに挟まれた部分（格子骨となる部分）を
圧延シート面から上下方向に交互にアーチ状に突出する
よう展開伸長させる。これは図１に示したように凸状加
工刃１を備えた円盤状カッター２を複数枚、間隔を設け
て積層したロール３を同様なロール３’と噛み合わせて
ロール対を形成させ、このロール対に圧延シートを送り
こむことにより形成される。この後、スリット形成とシ
ート上下方向への展開伸長を行った圧延シート４’を圧
延シート幅方向に展開伸長することにより形成される。
この時、２本の平行スリットにより囲まれる格子骨とな
る部分は一度シート上下方向に伸長され、次ぎにシート
上下方向と直交するシート幅方向に伸長されるので格子
骨にはねじれが発生する。このようなねじれ応力は格子
骨の結晶を再結晶化させてねじれた部分での結晶粒界が
成長すると考えられる。このような再結晶化を促進させ
て結晶粒界を形成するには鉛圧延シート中のＳｎ濃度を
０．５〜２．０ｗｔ％、Ｃａ濃度を０．０３〜０．１０
ｗｔ％の範囲とすることが好ましい。
【００１５】このような格子体に鉛と鉛酸化物（一酸化
鉛、鉛丹、およびこれらの結合物）にポリエステル樹脂
繊維等の添加剤を必要に応じて添加した後、水と希硫酸
とで混練して正極活物質ペーストが作製される。このペ
ーストの所望量を前記した格子体に充填し、熟成乾燥し
て未化成の正極板を得る。負極板についても正極板と同
様の格子体を用いてもよいが、これに限定されるもので
はない。この負極板のＮ枚（Ｎは１以上の整数）を微孔
性ポリエチレンシートの袋状セパレータに収納する。こ
の袋状セパレータに収納した負極板と前記した正極板の
Ｎ枚もしくはＮ−１枚とを積層し、同極性同士の極板を
接続し、外部接続用端子もしくはセル間接続用端子を形
成して本発明の鉛蓄電池の極板群が作製される。この極
板群は電槽に収納された後、常法にしたがってセル間接
続、電槽蓋と電槽との接合、外部端子接続工程を経て、
注液・化成充電されて本発明の鉛蓄電池となる。
鉛、鉛丹、およびこれらの結合物）にポリエステル樹脂
繊維等の添加剤を必要に応じて添加した後、水と希硫酸
とで混練して正極活物質ペーストが作製される。このペ
ーストの所望量を前記した格子体に充填し、熟成乾燥し
て未化成の正極板を得る。負極板についても正極板と同
様の格子体を用いてもよいが、これに限定されるもので
はない。この負極板のＮ枚（Ｎは１以上の整数）を微孔
性ポリエチレンシートの袋状セパレータに収納する。こ
の袋状セパレータに収納した負極板と前記した正極板の
Ｎ枚もしくはＮ−１枚とを積層し、同極性同士の極板を
接続し、外部接続用端子もしくはセル間接続用端子を形
成して本発明の鉛蓄電池の極板群が作製される。この極
板群は電槽に収納された後、常法にしたがってセル間接
続、電槽蓋と電槽との接合、外部端子接続工程を経て、
注液・化成充電されて本発明の鉛蓄電池となる。
【００１６】
【実施例】本発明例による鉛蓄電池と従来例・比較例の
鉛蓄電池との寿命試験を行い、寿命特性と寿命試験中に
おける正極と負極との短絡の有無について確認を行っ
た。
鉛蓄電池との寿命試験を行い、寿命特性と寿命試験中に
おける正極と負極との短絡の有無について確認を行っ
た。
【００１７】（実施例１）表１に示す構成で鉛蓄電池を
作製した。
作製した。
【００１８】
【表１】
【００１９】電池Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥの正極格子体
として用いる格子体Ａは本発明による実施の形態で記載
したように、格子骨の展開伸長をシート上下方向に行っ
た後に再度シート幅方向に展開伸長したものであり、格
子骨にねじれが生じているものである。格子体Ａに用い
た鉛圧延シート中のＣａ濃度を０．０８ｗｔ％で一定と
してＳｎ濃度を変化させて格子体を作製した。この格子
体に正極活物質ペーストを充填した後に熟成乾燥して未
化成の正極板とした。この正極板５枚と常法による負極
板５枚を用いて極板群を製造した。なお、負極板は上部
が開口した微孔性ポリエチレンシート製の袋状セパレー
タに収納した。なお、正極板、負極板とも高さ寸法は１
２０ｍｍ、幅寸法は１３５ｍｍである。また正極板上端
と負極ストラップ部との距離は１７ｍｍとした。この極
板群を６セル構成のモノブロック電槽に収納して５５Ｄ
２３形蓄電池とした。
として用いる格子体Ａは本発明による実施の形態で記載
したように、格子骨の展開伸長をシート上下方向に行っ
た後に再度シート幅方向に展開伸長したものであり、格
子骨にねじれが生じているものである。格子体Ａに用い
た鉛圧延シート中のＣａ濃度を０．０８ｗｔ％で一定と
してＳｎ濃度を変化させて格子体を作製した。この格子
体に正極活物質ペーストを充填した後に熟成乾燥して未
化成の正極板とした。この正極板５枚と常法による負極
板５枚を用いて極板群を製造した。なお、負極板は上部
が開口した微孔性ポリエチレンシート製の袋状セパレー
タに収納した。なお、正極板、負極板とも高さ寸法は１
２０ｍｍ、幅寸法は１３５ｍｍである。また正極板上端
と負極ストラップ部との距離は１７ｍｍとした。この極
板群を６セル構成のモノブロック電槽に収納して５５Ｄ
２３形蓄電池とした。
【００２０】電池Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｋは従来の技術で記
載したように鉛圧延シートのスリット形成と同時に圧延
シート幅方向に展開伸長して形成した格子体Ｂを正極格
子体として用いた電池であり、電池Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄおよ
びＥと同様、格子合金中のＳｎ濃度を変化させたもので
あり、極板群構成枚数、セパレータ、電槽等は電池Ａ、
Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥと同じである。これらの電池につい
てＪＩＳ規格Ｄ５３０１で規定されている軽負荷寿命試
験を７５℃の気相中で行った。その結果を図２に示す。
載したように鉛圧延シートのスリット形成と同時に圧延
シート幅方向に展開伸長して形成した格子体Ｂを正極格
子体として用いた電池であり、電池Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄおよ
びＥと同様、格子合金中のＳｎ濃度を変化させたもので
あり、極板群構成枚数、セパレータ、電槽等は電池Ａ、
Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥと同じである。これらの電池につい
てＪＩＳ規格Ｄ５３０１で規定されている軽負荷寿命試
験を７５℃の気相中で行った。その結果を図２に示す。
【００２１】図２に示した結果から、正極格子合金中の
Ｓｎ濃度が０．２５〜２．０ｗｔ％の範囲で増加すると
寿命も増加する傾向にある。比較例の電池Ｇ、Ｈ、Ｉお
よびＪに関しては容量が急速に低下して寿命終了した。
これらの蓄電池を分解したところ正極板が上方向へ少な
くとも１７ｍｍ以上伸びた結果、負極のストラップ部と
短絡していた。特に電池Ｈに至っては負極ストラップ部
を上方へ２ｍｍ変形させて１９ｍｍの伸びが見られた。
一方、本発明の電池Ｂ、ＣおよびＤに関しては寿命特性
の低下がゆるやかであり、正極と負極との短絡は発生し
なかった。本発明の電池Ｂ、ＣおよびＤに関しては正極
格子体の格子骨のねじれた部分が腐食して切断してい
た。この切断により正極の伸びが緩和されながら徐々に
容量低下したものと考えられる。なお、本発明の電池
Ｂ、ＣおよびＤに関しては正極板の伸びは１．５〜２．
５ｍｍであった。
Ｓｎ濃度が０．２５〜２．０ｗｔ％の範囲で増加すると
寿命も増加する傾向にある。比較例の電池Ｇ、Ｈ、Ｉお
よびＪに関しては容量が急速に低下して寿命終了した。
これらの蓄電池を分解したところ正極板が上方向へ少な
くとも１７ｍｍ以上伸びた結果、負極のストラップ部と
短絡していた。特に電池Ｈに至っては負極ストラップ部
を上方へ２ｍｍ変形させて１９ｍｍの伸びが見られた。
一方、本発明の電池Ｂ、ＣおよびＤに関しては寿命特性
の低下がゆるやかであり、正極と負極との短絡は発生し
なかった。本発明の電池Ｂ、ＣおよびＤに関しては正極
格子体の格子骨のねじれた部分が腐食して切断してい
た。この切断により正極の伸びが緩和されながら徐々に
容量低下したものと考えられる。なお、本発明の電池
Ｂ、ＣおよびＤに関しては正極板の伸びは１．５〜２．
５ｍｍであった。
【００２２】正極格子合金中のＳｎ濃度が０．２５ｗｔ
％の電池Ａ、Ｆに関してはいずれも正極格子体の伸びが
他の電池と比較して顕著であり、電池Ｆは正極板と負極
ストラップ部とが短絡していた。電池Ａは正極板と負極
ストラップ部との短絡は発生していなかったもの電池
Ｂ、Ｃ、Ｄに比較して正極板の伸びが１３ｍｍと顕著で
あった。また、正極格子合金中のＳｎ濃度が２．０ｗｔ
％を超えて２．５ｗｔ％とした電池Ｅ、Ｊに関してはい
ずれも寿命特性は顕著な低下が見られた。これらの正極
格子体はエキスパンド加工した時点で格子骨が交差する
結節部や格子骨自体が切れが発生し、集電体としての機
能を早期に失ったためと考えられる。よって、正極格子
体中のＳｎ濃度は０．５〜２．０ｗｔ％の領域が適切で
ある。そして上記のＳｎ濃度においてエキスパンド加工
時の骨切れと格子強度を考慮してＣａ濃度としては０．
０３〜０．１０ｗｔ％の範囲が適切である。
％の電池Ａ、Ｆに関してはいずれも正極格子体の伸びが
他の電池と比較して顕著であり、電池Ｆは正極板と負極
ストラップ部とが短絡していた。電池Ａは正極板と負極
ストラップ部との短絡は発生していなかったもの電池
Ｂ、Ｃ、Ｄに比較して正極板の伸びが１３ｍｍと顕著で
あった。また、正極格子合金中のＳｎ濃度が２．０ｗｔ
％を超えて２．５ｗｔ％とした電池Ｅ、Ｊに関してはい
ずれも寿命特性は顕著な低下が見られた。これらの正極
格子体はエキスパンド加工した時点で格子骨が交差する
結節部や格子骨自体が切れが発生し、集電体としての機
能を早期に失ったためと考えられる。よって、正極格子
体中のＳｎ濃度は０．５〜２．０ｗｔ％の領域が適切で
ある。そして上記のＳｎ濃度においてエキスパンド加工
時の骨切れと格子強度を考慮してＣａ濃度としては０．
０３〜０．１０ｗｔ％の範囲が適切である。
【００２３】（実施例２）実施例１における電池Ｃおよ
び電池Ｈで用いた正極板と負極板を用いて表２に示す様
々な極板構成の電池について寿命の比較を行った。
び電池Ｈで用いた正極板と負極板を用いて表２に示す様
々な極板構成の電池について寿命の比較を行った。
【００２４】
【表２】
【００２５】電池Ｋは電池Ｃで用いた正極板・負極板を
用いた電池で正極板５枚、負極板６枚で実施例１と同様
の袋状セパレータで負極板を収納した構造である。電池
Ｌは電池Ｃと同様の正極板５枚・負極板５枚、袋状セパ
レータを用い、正極板を袋状セパレータに収納した構造
である。電池Ｍは電池Ｃと同様の正極板５枚・負極板４
枚、袋状セパレータを用い、負極板を袋状セパレータに
収納した構造とした。
用いた電池で正極板５枚、負極板６枚で実施例１と同様
の袋状セパレータで負極板を収納した構造である。電池
Ｌは電池Ｃと同様の正極板５枚・負極板５枚、袋状セパ
レータを用い、正極板を袋状セパレータに収納した構造
である。電池Ｍは電池Ｃと同様の正極板５枚・負極板４
枚、袋状セパレータを用い、負極板を袋状セパレータに
収納した構造とした。
【００２６】電池Ｎは電池Ｈで用いた正極板・負極板を
用いた電池で正極板５枚、負極板６枚で実施例１と同様
の袋状セパレータで負極板を収納した構造である。電池
Ｐは電池Ｎと同様の正極板５枚・負極板５枚、袋状セパ
レータを用い、正極板を袋状セパレータに収納した構造
である。電池Ｑは電池Ｎと同様の正極板５枚・負極板４
枚、袋状セパレータを用い、負極板を袋状セパレータに
収納した構造とした。また、表２における電池Ｃおよび
Ｈは表１に示した実施例１における電池およびＨに一致
するものである。これらの電池Ｋ、Ｃ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、
Ｈ、Ｐ、Ｑについて実施例１と同様の軽負荷寿命試験を
行った。これらの結果を図３に示す。
用いた電池で正極板５枚、負極板６枚で実施例１と同様
の袋状セパレータで負極板を収納した構造である。電池
Ｐは電池Ｎと同様の正極板５枚・負極板５枚、袋状セパ
レータを用い、正極板を袋状セパレータに収納した構造
である。電池Ｑは電池Ｎと同様の正極板５枚・負極板４
枚、袋状セパレータを用い、負極板を袋状セパレータに
収納した構造とした。また、表２における電池Ｃおよび
Ｈは表１に示した実施例１における電池およびＨに一致
するものである。これらの電池Ｋ、Ｃ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、
Ｈ、Ｐ、Ｑについて実施例１と同様の軽負荷寿命試験を
行った。これらの結果を図３に示す。
【００２７】図３に示した結果から本発明の構成の電池
Ｃ、Ｌ、Ｍはその他の電池に比較して寿命の劣化程度が
非常に緩やかであり、従来例あるいは比較例の電池Ｈ、
Ｐ、Ｑのような急激な容量低下は見られなかった。また
これら電池の分解調査の結果、従来例あるいは比較例の
電池Ｈ、Ｐ、Ｑについては正極板が１７ｍｍ以上伸びで
負極ストラップ部と短絡に至っていた。特に電池Ｈにつ
いては負極ストラップ部を上方向に２ｍｍ変形させて伸
び量は１９ｍｍと最大であった。また、電槽壁に接する
正極端板が最も顕著な伸びを示していた。例えば電池Ｑ
の正極端板の伸びは１７ｍｍ以上であったのに対して極
板群の中央に位置する正極板の伸びは６．５ｍｍであっ
た。
Ｃ、Ｌ、Ｍはその他の電池に比較して寿命の劣化程度が
非常に緩やかであり、従来例あるいは比較例の電池Ｈ、
Ｐ、Ｑのような急激な容量低下は見られなかった。また
これら電池の分解調査の結果、従来例あるいは比較例の
電池Ｈ、Ｐ、Ｑについては正極板が１７ｍｍ以上伸びで
負極ストラップ部と短絡に至っていた。特に電池Ｈにつ
いては負極ストラップ部を上方向に２ｍｍ変形させて伸
び量は１９ｍｍと最大であった。また、電槽壁に接する
正極端板が最も顕著な伸びを示していた。例えば電池Ｑ
の正極端板の伸びは１７ｍｍ以上であったのに対して極
板群の中央に位置する正極板の伸びは６．５ｍｍであっ
た。
【００２８】また、電池Ｈと電池Ｐとの比較において負
極板を袋状セパレータに収納した構成の方が正極板を袋
状セパレータに収納した構成に比較して正極端板の伸び
の程度が大きいことが確認できた。正極板の伸びが１７
ｍｍになった時点でいずれも正極板は負極ストラップ部
によって伸びが制限されるが電池Ｈは前記したように更
に２ｍｍ伸びて負極ストラップ部を上方へ変形させてい
たことから正極板、特に正極端板の伸びは負極板が袋状
セパレータに収納されることによって、正極端板が直接
電槽壁と接する場合に顕著であることがわかった。この
ような構成においても本発明の電池Ｃは正極板の伸びを
２．５ｍｍ程度に抑制して正極板と負極ストラップ部と
の短絡を抑制できることがわかる。
極板を袋状セパレータに収納した構成の方が正極板を袋
状セパレータに収納した構成に比較して正極端板の伸び
の程度が大きいことが確認できた。正極板の伸びが１７
ｍｍになった時点でいずれも正極板は負極ストラップ部
によって伸びが制限されるが電池Ｈは前記したように更
に２ｍｍ伸びて負極ストラップ部を上方へ変形させてい
たことから正極板、特に正極端板の伸びは負極板が袋状
セパレータに収納されることによって、正極端板が直接
電槽壁と接する場合に顕著であることがわかった。この
ような構成においても本発明の電池Ｃは正極板の伸びを
２．５ｍｍ程度に抑制して正極板と負極ストラップ部と
の短絡を抑制できることがわかる。
【００２９】また、電槽壁に直接接する正極端板が多
く、短絡する危険度の高い構成、すなわち、電池Ｍのよ
うな構成においても正極板の伸びは２．５ｍｍに留ま
り、本発明の効果が得られていることがわかる。また、
正極板枚数よりも負極板枚数が多い構成の電池Ｋ、Ｎに
ついてはいずれも正極板の伸びはそれぞれ電池Ｃ、Ｈに
比較して顕著ではなく、それぞれ、１．５ｍｍ、３．５
ｍｍであって、いずれも正極板と負極ストラップ部の短
絡は見られなかった。
く、短絡する危険度の高い構成、すなわち、電池Ｍのよ
うな構成においても正極板の伸びは２．５ｍｍに留ま
り、本発明の効果が得られていることがわかる。また、
正極板枚数よりも負極板枚数が多い構成の電池Ｋ、Ｎに
ついてはいずれも正極板の伸びはそれぞれ電池Ｃ、Ｈに
比較して顕著ではなく、それぞれ、１．５ｍｍ、３．５
ｍｍであって、いずれも正極板と負極ストラップ部の短
絡は見られなかった。
【００３０】
【発明の効果】以上の結果から本発明の効果は、特に正
極端板の伸びが顕著に発生する群構成である、正極板枚
数が負極板枚数と同じか一枚少ない構成で、かつ、負極
板を袋状セパレータに収納した構成においても顕著に正
極端板の伸びを抑制して正極板と負極ストラップ部との
短絡とこれによる蓄電池容量の急激な低下を抑制するこ
とができることから、工業上、極めて有効である。
極端板の伸びが顕著に発生する群構成である、正極板枚
数が負極板枚数と同じか一枚少ない構成で、かつ、負極
板を袋状セパレータに収納した構成においても顕著に正
極端板の伸びを抑制して正極板と負極ストラップ部との
短絡とこれによる蓄電池容量の急激な低下を抑制するこ
とができることから、工業上、極めて有効である。
【図１】一般的なエキスパンド加工工程の一部を示す概
略図
略図
【図２】実施例１における本実施例、従来例および比較
例の鉛蓄電池の寿命特性を示す図
例の鉛蓄電池の寿命特性を示す図
【図３】実施例２における本実施例、従来例および比較
例の鉛蓄電池の寿命特性を示す図
例の鉛蓄電池の寿命特性を示す図
１ 凸状加工刃 ２ 円盤状カッター ３、３’ ロール ４、４’ 圧延シート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 10/12 Ｈ０１Ｍ 10/12 Ｋ Ｆターム(参考） 5H016 AA03 AA05 AA10 BB02 BB04 BB05 BB06 BB07 BB09 CC02 EE01 EE05 HH01 5H017 AA01 AS02 AS10 BB06 BB07 BB08 BB12 BB14 CC05 EE01 EE02 EE09 EE10 HH01 5H021 CC00 CC02 CC18 EE04 5H028 AA05 BB01 BB03 BB04 BB05 BB06 CC01 CC07 CC08 CC11 EE01 EE05 EE08 HH01
Claims (4)
- 【請求項１】 正極板と負極板とセパレータを備え、前
記正極板は鉛合金の圧延シートにスリット形成と同時に
シート面に対して上下方向に交互に伸張した後シート幅
方向に展開伸張して形成したエキスパンド格子体を備え
た鉛蓄電池において、前記鉛合金はＳｎを０．５ｗｔ％
から２．０ｗｔ％を含有することを特徴とする鉛蓄電
池。 - 【請求項２】 負極板の枚数は、正極板の枚数と同一も
しくは１枚少ないことを特徴とする請求項１に記載の鉛
蓄電池。 - 【請求項３】 せパレータは微孔性ポリエチレンセパレ
ータを主体とする袋状セパレータであって、負極板が収
納されていることを特徴とする請求項１もしくは請求項
２に記載の鉛蓄電池。 - 【請求項４】 Ｐｂ−Ｓｎ−Ｃａ合金の圧延シートに圧
延シートの長手方向に沿って平行かつ千鳥状に複数のス
リットを形成するとともに平行に隣接したスリットに囲
まれた部分をシート面から交互に上下方向へ展開伸長し
た後、シート幅方向に展開伸長して形成したエキスパン
ド網目に鉛および鉛酸化物を主体とする混合粉体を水と
希硫酸とで混練した活物質ペーストを充填し、熟成乾燥
した正極板の複数枚と、この正極板の同枚数もしくは１
枚少ない枚数の負極板を微孔性のポリエチレン樹脂シー
トの袋状セパレータに収納し、これら正極板と負極板を
収納した袋状セパレータを交互に積層して極板群を形成
したことを特徴とする鉛蓄電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11159071A JP2000348732A (ja) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | 鉛蓄電池とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11159071A JP2000348732A (ja) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | 鉛蓄電池とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000348732A true JP2000348732A (ja) | 2000-12-15 |
Family
ID=15685593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11159071A Pending JP2000348732A (ja) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | 鉛蓄電池とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000348732A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002260676A (ja) * | 2001-03-01 | 2002-09-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蓄電池用格子体の製造方法と、その製造方法により製造した蓄電池用格子体を用いる鉛蓄電池の製造方法 |
| JP2002313349A (ja) * | 2001-04-11 | 2002-10-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| JP2006059671A (ja) * | 2004-08-20 | 2006-03-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 鉛蓄電池 |
-
1999
- 1999-06-07 JP JP11159071A patent/JP2000348732A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002260676A (ja) * | 2001-03-01 | 2002-09-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蓄電池用格子体の製造方法と、その製造方法により製造した蓄電池用格子体を用いる鉛蓄電池の製造方法 |
| JP2002313349A (ja) * | 2001-04-11 | 2002-10-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| JP2006059671A (ja) * | 2004-08-20 | 2006-03-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| JP4599940B2 (ja) * | 2004-08-20 | 2010-12-15 | パナソニック株式会社 | 鉛蓄電池 |
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Legal Events
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| RD01 | Notification of change of attorney |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061127 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080318 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080805 |