JP2000348758A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 密閉形鉛蓄電池を寿命を超えて使用した際に
発生する電槽の変形・亀裂や正極と負極棚との短絡を抑
制すること。 【解決手段】 正極棚部の正極柱もしくは正極接続体と
の接合部での鉛合金結晶を耳部の長手方向に沿って形成
する。正極棚部は錫を１．０ｗｔ％以上含有する鉛−錫
合金、正極格子体としては錫を１．０ｗｔ％以上含有す
る鉛−カルシウム−錫合金の圧延体からなり、実質的に
縦枠骨のないエキスパンド格子体を用いる。
発生する電槽の変形・亀裂や正極と負極棚との短絡を抑
制すること。 【解決手段】 正極棚部の正極柱もしくは正極接続体と
の接合部での鉛合金結晶を耳部の長手方向に沿って形成
する。正極棚部は錫を１．０ｗｔ％以上含有する鉛−錫
合金、正極格子体としては錫を１．０ｗｔ％以上含有す
る鉛−カルシウム−錫合金の圧延体からなり、実質的に
縦枠骨のないエキスパンド格子体を用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に通信機器や無
停電電源装置等の非常用バックアップ電源に用いられる
密閉形鉛蓄電池に関するものである。
停電電源装置等の非常用バックアップ電源に用いられる
密閉形鉛蓄電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】バックアップ用の密閉形鉛蓄電池は、放
電容量が所定の値まで低下し寿命に達した後も交換され
ずに連続使用される場合がある。このとき、バックアッ
プ電源に用いられる密閉形鉛蓄電池は常時トリクル充電
により充電され、過充電状態となり、正極格子体が酸化
腐食を受けて体積膨張してしまう。このような正極格子
体の膨張によって正極板が上下及び左右に伸び、電槽を
圧迫することによって電槽が変形したり亀裂が発生する
ものである。また、特に正極板の上方向の伸びは負極棚
部と正極板との短絡を引き起こす。この短絡により電池
電圧は低下するが、一般にトリクル充電においては定電
圧充電が行われているために電池電圧の低下は充電電流
の増加を招いて、さらに過充電を進行させることがあ
る。
電容量が所定の値まで低下し寿命に達した後も交換され
ずに連続使用される場合がある。このとき、バックアッ
プ電源に用いられる密閉形鉛蓄電池は常時トリクル充電
により充電され、過充電状態となり、正極格子体が酸化
腐食を受けて体積膨張してしまう。このような正極格子
体の膨張によって正極板が上下及び左右に伸び、電槽を
圧迫することによって電槽が変形したり亀裂が発生する
ものである。また、特に正極板の上方向の伸びは負極棚
部と正極板との短絡を引き起こす。この短絡により電池
電圧は低下するが、一般にトリクル充電においては定電
圧充電が行われているために電池電圧の低下は充電電流
の増加を招いて、さらに過充電を進行させることがあ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような場合には、
正極板が膨張し電槽を圧迫することにより電槽が変形し
たり、微少な亀裂が生じて漏液を引き起こすことがあ
る。また、膨張した正極板が負極棚部等の負極部材と短
絡する場合もある。
正極板が膨張し電槽を圧迫することにより電槽が変形し
たり、微少な亀裂が生じて漏液を引き起こすことがあ
る。また、膨張した正極板が負極棚部等の負極部材と短
絡する場合もある。
【０００４】このような正極板の膨張による電槽変形・
亀裂や、正極板と負極棚部との短絡を抑制するには正極
板寸法を小さくして正極板と電槽内壁、あるいは正極板
と負極板棚部との間隔を大きくすることが行われるが、
このような方法によれば正極板の寸法を小さくするため
電池容量の低下が避けられないものであった。
亀裂や、正極板と負極棚部との短絡を抑制するには正極
板寸法を小さくして正極板と電槽内壁、あるいは正極板
と負極板棚部との間隔を大きくすることが行われるが、
このような方法によれば正極板の寸法を小さくするため
電池容量の低下が避けられないものであった。
【０００５】本発明は、上記のような課題を解決するも
ので、従来の密閉形鉛蓄電池と比較して電池容量を低下
させることなく、正極板の膨張に起因する電槽の変形や
亀裂また、正極板と負極棚部との短絡を抑制することに
より信頼性を高めた密閉形鉛蓄電池を提供することを目
的とするものである。
ので、従来の密閉形鉛蓄電池と比較して電池容量を低下
させることなく、正極板の膨張に起因する電槽の変形や
亀裂また、正極板と負極棚部との短絡を抑制することに
より信頼性を高めた密閉形鉛蓄電池を提供することを目
的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ために、本発明の請求項１に記載の発明は正極板と負極
板とをセパレータを介して積層した極板群と、極板群を
収納する電槽と、電槽の開口部を覆う蓋とを備え、前記
極板群は蓄電池外部端子に接続される鉛合金の極柱もし
くは隣接する極板群と接続する鉛合金の接続体を備え、
前記極柱もしくは前記接続体は鉛合金の棚部を介して正
極板の耳部もしくは負極板の耳部に接合された密閉形鉛
蓄電池の、正極側の前記棚部において少なくとも棚部と
前記接続体もしくは前記極柱との接合部の鉛合金結晶は
正極板の耳部の長手方向に沿って形成したことを特徴と
するものである。
ために、本発明の請求項１に記載の発明は正極板と負極
板とをセパレータを介して積層した極板群と、極板群を
収納する電槽と、電槽の開口部を覆う蓋とを備え、前記
極板群は蓄電池外部端子に接続される鉛合金の極柱もし
くは隣接する極板群と接続する鉛合金の接続体を備え、
前記極柱もしくは前記接続体は鉛合金の棚部を介して正
極板の耳部もしくは負極板の耳部に接合された密閉形鉛
蓄電池の、正極側の前記棚部において少なくとも棚部と
前記接続体もしくは前記極柱との接合部の鉛合金結晶は
正極板の耳部の長手方向に沿って形成したことを特徴と
するものである。
【０００７】請求項２に記載の発明は正極板の耳部はそ
の長手方向が垂直方向となるよう正極板の上辺から突出
して設けたことを特徴とするものであり、接合部の鉛合
金結晶は垂直方向とするものである。
の長手方向が垂直方向となるよう正極板の上辺から突出
して設けたことを特徴とするものであり、接合部の鉛合
金結晶は垂直方向とするものである。
【０００８】請求項３に記載の発明は請求項１もしくは
請求項２の構成による密閉形鉛蓄電池において正極側の
棚部と接続体もしくは極柱との接合部は１．０ｗｔ％以
上の錫を含有する鉛合金を用いたことを特徴とするもの
である。
請求項２の構成による密閉形鉛蓄電池において正極側の
棚部と接続体もしくは極柱との接合部は１．０ｗｔ％以
上の錫を含有する鉛合金を用いたことを特徴とするもの
である。
【０００９】請求項４に記載の発明は前記正極板に用い
る正極格子体として錫を１．０ｗｔ％以上含有する鉛−
錫−カルシウム合金を用いたことを特徴とするものであ
る。
る正極格子体として錫を１．０ｗｔ％以上含有する鉛−
錫−カルシウム合金を用いたことを特徴とするものであ
る。
【００１０】請求項５に記載の発明は請求項４に記載の
構成による密閉形鉛蓄電池において正極板に用いる正極
格子体として複数のスリットを形成した鉛合金圧延シー
トを展開伸張して形成し、実質的に耳部長手方向の枠骨
のないエキスパンド格子体を用いたことを特徴とするも
のである。
構成による密閉形鉛蓄電池において正極板に用いる正極
格子体として複数のスリットを形成した鉛合金圧延シー
トを展開伸張して形成し、実質的に耳部長手方向の枠骨
のないエキスパンド格子体を用いたことを特徴とするも
のである。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態による密閉形
鉛蓄電池を図面を用いて説明する。図１は本発明による
密閉形鉛蓄電池の極板群を示す図である。正極板１はセ
パレータ３を介して負極板２と積層される。正極板１お
よび負極板２はそれぞれ鉛合金からなる正極格子体（図
示せず）と負極格子体（図示せず）に鉛粉（鉛及び鉛酸
化物の混合粉体）にリグニン、硫酸バリウム、合成樹脂
繊維等の所定の添加物を添加し、水および希硫酸で練合
した活物質ペーストを充填して熟成乾燥したものであ
る。
鉛蓄電池を図面を用いて説明する。図１は本発明による
密閉形鉛蓄電池の極板群を示す図である。正極板１はセ
パレータ３を介して負極板２と積層される。正極板１お
よび負極板２はそれぞれ鉛合金からなる正極格子体（図
示せず）と負極格子体（図示せず）に鉛粉（鉛及び鉛酸
化物の混合粉体）にリグニン、硫酸バリウム、合成樹脂
繊維等の所定の添加物を添加し、水および希硫酸で練合
した活物質ペーストを充填して熟成乾燥したものであ
る。
【００１２】正極格子体および負極格子体にはそれぞれ
正極耳部４、負極耳部５が設けられている。正極耳部４
および負極耳部５は同極性の耳部同士が集合溶接されて
正極棚部６、負極棚部７が形成されている。これらの棚
部には極板群から蓄電池外部へ端子を取り出す正極柱
８、負極柱９が接続されるか、隣接する極板群と接続す
る接続体（図示せず）がそれぞれの極性の棚部に接続さ
れている。
正極耳部４、負極耳部５が設けられている。正極耳部４
および負極耳部５は同極性の耳部同士が集合溶接されて
正極棚部６、負極棚部７が形成されている。これらの棚
部には極板群から蓄電池外部へ端子を取り出す正極柱
８、負極柱９が接続されるか、隣接する極板群と接続す
る接続体（図示せず）がそれぞれの極性の棚部に接続さ
れている。
【００１３】本実施の形態においては、正極棚部６にお
いて正極棚部６と正極柱８もしくは接続体（図示せず）
との接合部６ａの鉛合金結晶が、図２に示すように正極
耳部４の長手方向に沿って配向した構成とするものであ
る。このような構成によれば正極板が膨張して耳部がそ
の長手方向への応力により正極棚部を圧迫することによ
り、接合部６ａには応力方向（耳部の長手方向）に沿っ
た結晶粒界９が形成されているので、この結晶粒界９で
滑りが発生し、接合部６ａが破断されて極板群の接続が
遮断される。またこのような結晶粒界９を耳部の長手方
向とするには結晶１０を耳部の長手方向に配向すること
が必要である。
いて正極棚部６と正極柱８もしくは接続体（図示せず）
との接合部６ａの鉛合金結晶が、図２に示すように正極
耳部４の長手方向に沿って配向した構成とするものであ
る。このような構成によれば正極板が膨張して耳部がそ
の長手方向への応力により正極棚部を圧迫することによ
り、接合部６ａには応力方向（耳部の長手方向）に沿っ
た結晶粒界９が形成されているので、この結晶粒界９で
滑りが発生し、接合部６ａが破断されて極板群の接続が
遮断される。またこのような結晶粒界９を耳部の長手方
向とするには結晶１０を耳部の長手方向に配向すること
が必要である。
【００１４】このように、本実施の形態によれば極板群
の接続を遮断することにより充電電流が遮断されるので
正極板１が負極棚部７と短絡する以前に正極板１の膨張
を停止することができる。また同様に正極板１による電
槽内壁（図示せず）の圧迫を防止して電槽の変形や亀裂
の発生を抑制することができる。
の接続を遮断することにより充電電流が遮断されるので
正極板１が負極棚部７と短絡する以前に正極板１の膨張
を停止することができる。また同様に正極板１による電
槽内壁（図示せず）の圧迫を防止して電槽の変形や亀裂
の発生を抑制することができる。
【００１５】ここで接合部６ａの結晶の方向を耳部の長
手方向（図１の構成においては垂直方向）に沿って形成
させるためには接合部６ａを溶接により形成する際の冷
却方向と冷却速度をコントロールすることが必要であ
り、例えば接合部６ａの垂直方向に結晶成長させるため
に接合部の上面もしくは下面のいずれかもしくは両方を
側面より冷却する必要がある。例えば接合部を形成する
際に用いる鋳型の冷却水用の配管を接合部の上面もしく
は下面に隣接した位置に配置する、もしくは接合部の側
面に対応する鋳型面を粗面処理等により熱伝導性を低下
させて、相対的に上下方向での冷却がより速い速度で進
行させることも可能である。
手方向（図１の構成においては垂直方向）に沿って形成
させるためには接合部６ａを溶接により形成する際の冷
却方向と冷却速度をコントロールすることが必要であ
り、例えば接合部６ａの垂直方向に結晶成長させるため
に接合部の上面もしくは下面のいずれかもしくは両方を
側面より冷却する必要がある。例えば接合部を形成する
際に用いる鋳型の冷却水用の配管を接合部の上面もしく
は下面に隣接した位置に配置する、もしくは接合部の側
面に対応する鋳型面を粗面処理等により熱伝導性を低下
させて、相対的に上下方向での冷却がより速い速度で進
行させることも可能である。
【００１６】また、接合部６ａの結晶をある方向に優先
的に配向させるためには接合部の鉛合金中に錫を１．０
ｗｔ％以上添加することが好ましい。また正極格子体に
用いる鉛合金としては錫を少なくとも１．０ｗｔ％以上
含有する鉛−錫−カルシウム合金が好ましい。このよう
な鉛合金は強度も大きく膨張速度も低い。よって、接合
部６ａが破断する程度に応力が発生した場合における正
極の膨張量をより小さくできるので、正極板寸法をより
大きくしても必要な正極板−電槽内壁間距離あるいは正
極板−負極棚部間距離を確保することができ、電池設計
上、有利である。
的に配向させるためには接合部の鉛合金中に錫を１．０
ｗｔ％以上添加することが好ましい。また正極格子体に
用いる鉛合金としては錫を少なくとも１．０ｗｔ％以上
含有する鉛−錫−カルシウム合金が好ましい。このよう
な鉛合金は強度も大きく膨張速度も低い。よって、接合
部６ａが破断する程度に応力が発生した場合における正
極の膨張量をより小さくできるので、正極板寸法をより
大きくしても必要な正極板−電槽内壁間距離あるいは正
極板−負極棚部間距離を確保することができ、電池設計
上、有利である。
【００１７】また正極格子体としては耳部の長手方向へ
の枠骨がないエキスパンド格子体を用いることが有効で
ある。このようなエキスパンド格子体は耳部長手方向に
優先的に膨張するからである。よって、正極板−電槽内
壁間距離をより小さくとることが可能となる。
の枠骨がないエキスパンド格子体を用いることが有効で
ある。このようなエキスパンド格子体は耳部長手方向に
優先的に膨張するからである。よって、正極板−電槽内
壁間距離をより小さくとることが可能となる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１は本実施例による密閉形鉛蓄電池の極板
群を示す図であり、０．０８ｗｔ％カルシウムと種々の
含有量の錫を含む鉛−錫−カルシウム合金を用いて幅４
０ｍｍ×高さ７０ｍｍ×厚み３．５ｍｍの正極格子体を
鋳造法とエキスパンド法によって作成しいずれも実施の
形態で記載した活物質ペーストを充填し、熟成乾燥して
正極板とした。負極板２については幅４０ｍｍ×高さ７
０ｍｍ×厚み２．６ｍｍのエキスパンド格子に活物質ペ
ーストを充填し、熟成乾燥したものを用いた。エキスパ
ンド格子体は耳部の長手方向、本実施例においては正極
板の左右両側部に縦枠骨のない形状のものである。
説明する。図１は本実施例による密閉形鉛蓄電池の極板
群を示す図であり、０．０８ｗｔ％カルシウムと種々の
含有量の錫を含む鉛−錫−カルシウム合金を用いて幅４
０ｍｍ×高さ７０ｍｍ×厚み３．５ｍｍの正極格子体を
鋳造法とエキスパンド法によって作成しいずれも実施の
形態で記載した活物質ペーストを充填し、熟成乾燥して
正極板とした。負極板２については幅４０ｍｍ×高さ７
０ｍｍ×厚み２．６ｍｍのエキスパンド格子に活物質ペ
ーストを充填し、熟成乾燥したものを用いた。エキスパ
ンド格子体は耳部の長手方向、本実施例においては正極
板の左右両側部に縦枠骨のない形状のものである。
【００１９】これらの正極板１の３枚と負極板２の４枚
とをガラスマットからなるセパレータ３を重ね合せた
後、正極板１の正極耳部４を櫛状の鋳型に挿入し、この
耳部の上に足し鉛を配置するとともに耳部に隣接して正
極柱部品を配置した後、この足し鉛を用いて酸素−水素
ガスバーナーで溶接し正極棚部６とした。この正極棚部
６には外部端子と接続される正極柱８もしくは隣接する
極板群との接続端子となる接続体（図示せず）が一体に
設けられている。負極棚部７も同様にして作製し、極板
群を作製した。この極板群を６個電槽に入れ、電解液で
ある希硫酸を注入後充電して１２Ｖ６．５Ａｈの密閉形
鉛蓄電池を作製した。なお、正極板１の幅と伝送内壁と
の空間は、一般的に用いられている正極板幅の６％と
し、また正極板１の上辺と負極棚部までの寸法も正極板
高さの６％に設定した。
とをガラスマットからなるセパレータ３を重ね合せた
後、正極板１の正極耳部４を櫛状の鋳型に挿入し、この
耳部の上に足し鉛を配置するとともに耳部に隣接して正
極柱部品を配置した後、この足し鉛を用いて酸素−水素
ガスバーナーで溶接し正極棚部６とした。この正極棚部
６には外部端子と接続される正極柱８もしくは隣接する
極板群との接続端子となる接続体（図示せず）が一体に
設けられている。負極棚部７も同様にして作製し、極板
群を作製した。この極板群を６個電槽に入れ、電解液で
ある希硫酸を注入後充電して１２Ｖ６．５Ａｈの密閉形
鉛蓄電池を作製した。なお、正極板１の幅と伝送内壁と
の空間は、一般的に用いられている正極板幅の６％と
し、また正極板１の上辺と負極棚部までの寸法も正極板
高さの６％に設定した。
【００２０】この１２Ｖ６．５Ａｈの密閉形鉛蓄電池を
表１に示す構成で作製した。正極格子合金中の錫濃度を
従来の０．６ｗｔ％から１．０、および１．６ｗｔ％に
変化させた。また正極格子体としては前記した鋳造法に
よる正極格子もしくはエキスパンド法による正極格子を
用いた。正極棚部６の溶接に用いる足し鉛としては錫濃
度を０．５、０．８、１．０および２．５ｗｔ％を含む
鉛−錫合金を用いた。
表１に示す構成で作製した。正極格子合金中の錫濃度を
従来の０．６ｗｔ％から１．０、および１．６ｗｔ％に
変化させた。また正極格子体としては前記した鋳造法に
よる正極格子もしくはエキスパンド法による正極格子を
用いた。正極棚部６の溶接に用いる足し鉛としては錫濃
度を０．５、０．８、１．０および２．５ｗｔ％を含む
鉛−錫合金を用いた。
【００２１】
【表１】
【００２２】なお、正極棚部６における正極柱８との接
合部６ａの鉛合金結晶が正極耳部の長手方向、すなわち
垂直方向に成長するよう、棚部を作製する時の鋳型の冷
却部、すなわち冷却水配管を棚部の下面に配置し、冷却
水を流しながら棚部を溶接した。このようにして作製し
た正極棚部の特に極柱との接合部についてその結晶状態
を観察した。
合部６ａの鉛合金結晶が正極耳部の長手方向、すなわち
垂直方向に成長するよう、棚部を作製する時の鋳型の冷
却部、すなわち冷却水配管を棚部の下面に配置し、冷却
水を流しながら棚部を溶接した。このようにして作製し
た正極棚部の特に極柱との接合部についてその結晶状態
を観察した。
【００２３】密閉形鉛蓄電池のトリクル充電寿命の評価
としては６０℃の雰囲気中で１３．８Ｖ定電圧でトリク
ル充電を行い、２週間毎に０．２５ＣＡ放電で容量を確
認して初期の１／２に低下した時点で寿命としたが、試
験自体は電槽変形や正極板と負極棚との短絡が発生する
まで継続した。なお、電槽の変形等の以上は目視で観察
し、充電電流を記録計で監視することにより、急激に充
電電流が増加した場合は電池内部短絡、充電電流が０と
なった場合には断線と判断し、試験終了して電池分解評
価を行った。電池分解評価では電池の内部短絡や正極棚
部と正極柱との断線状態や正極板と電槽内壁との余裕率
を測定した。余裕率は電槽内壁−正極板間の寸法の試験
前の正極板幅である４０ｍｍに対する百分率とした。こ
れらの結晶状態の観察結果とトリクル充電寿命評価結果
と電池分解結果を表２に示す。
としては６０℃の雰囲気中で１３．８Ｖ定電圧でトリク
ル充電を行い、２週間毎に０．２５ＣＡ放電で容量を確
認して初期の１／２に低下した時点で寿命としたが、試
験自体は電槽変形や正極板と負極棚との短絡が発生する
まで継続した。なお、電槽の変形等の以上は目視で観察
し、充電電流を記録計で監視することにより、急激に充
電電流が増加した場合は電池内部短絡、充電電流が０と
なった場合には断線と判断し、試験終了して電池分解評
価を行った。電池分解評価では電池の内部短絡や正極棚
部と正極柱との断線状態や正極板と電槽内壁との余裕率
を測定した。余裕率は電槽内壁−正極板間の寸法の試験
前の正極板幅である４０ｍｍに対する百分率とした。こ
れらの結晶状態の観察結果とトリクル充電寿命評価結果
と電池分解結果を表２に示す。
【００２４】
【表２】
【００２５】表１及び表２に示した結果から、正極棚部
の極柱との接合部での結晶状態を耳部の長手方向とする
ことにより、電槽の変形・亀裂や正極と負極との短絡を
する以前に正極棚部６における正極柱との接合部で結晶
の方向に沿った結晶粒界でのすべりが発生して、正極棚
部と正極柱との接続が遮断されて正極板の膨張が停止す
ることがわかった。
の極柱との接合部での結晶状態を耳部の長手方向とする
ことにより、電槽の変形・亀裂や正極と負極との短絡を
する以前に正極棚部６における正極柱との接合部で結晶
の方向に沿った結晶粒界でのすべりが発生して、正極棚
部と正極柱との接続が遮断されて正極板の膨張が停止す
ることがわかった。
【００２６】また、正極棚部の合金組成としては１．０
ｗｔ％以上の錫を含有する鉛−錫合金であることが好ま
しい。この組成によれば耳部の長手方向、すなわち、本
実施例では垂直方向に結晶を容易に成長させることがで
き、より電槽の変形・亀裂や短絡の発生する以前に確実
に正極棚部と正極柱部との接続を遮断することができ
る。
ｗｔ％以上の錫を含有する鉛−錫合金であることが好ま
しい。この組成によれば耳部の長手方向、すなわち、本
実施例では垂直方向に結晶を容易に成長させることがで
き、より電槽の変形・亀裂や短絡の発生する以前に確実
に正極棚部と正極柱部との接続を遮断することができ
る。
【００２７】正極の格子合金組成としては１．０ｗｔ％
以上の錫を含有する鉛−カルシウム−錫合金が好まし
い。１．０ｗｔ％未満の錫含有量の場合、正極格子の伸
びが発生しても正極格子自体の強度が弱い。このような
場合、格子の伸びにより発生する応力は格子自体の変形
により緩和され、応力が正極棚部に有効に伝達されず、
正極棚部と正極柱との接続が遮断されない。１．０ｗｔ
％以上の錫を含有する鉛−カルシウム−錫合金を正極格
子体に用いた場合には格子の強度が十分に確保されてい
るため、格子の膨張による応力が格子自体の変形によっ
て緩和されることなく、正極棚部と正極柱に垂直方向の
応力が伝達され、この部分での遮断が行われ、充電を停
止してこれ以上の蓄電池の過充電を防止することができ
る。よって、１．０ｗｔ％以上の錫を含有する鉛−カル
シウム−錫合金を正極格子体として用いた場合により確
実に正極棚部と正極柱部との接続を遮断できる。
以上の錫を含有する鉛−カルシウム−錫合金が好まし
い。１．０ｗｔ％未満の錫含有量の場合、正極格子の伸
びが発生しても正極格子自体の強度が弱い。このような
場合、格子の伸びにより発生する応力は格子自体の変形
により緩和され、応力が正極棚部に有効に伝達されず、
正極棚部と正極柱との接続が遮断されない。１．０ｗｔ
％以上の錫を含有する鉛−カルシウム−錫合金を正極格
子体に用いた場合には格子の強度が十分に確保されてい
るため、格子の膨張による応力が格子自体の変形によっ
て緩和されることなく、正極棚部と正極柱に垂直方向の
応力が伝達され、この部分での遮断が行われ、充電を停
止してこれ以上の蓄電池の過充電を防止することができ
る。よって、１．０ｗｔ％以上の錫を含有する鉛−カル
シウム−錫合金を正極格子体として用いた場合により確
実に正極棚部と正極柱部との接続を遮断できる。
【００２８】また、このことにより、正極板と電槽内壁
間の寸法や正極板と負極棚部との寸法をより小さく、す
なわち正極板の寸法をより大きくできることから電池容
量を確保する上で有利である。正極格子体の製法として
は鋳造格子体よりもエキスパンド格子体の方が正極板の
膨張方向を耳部の長手方向に優先することができるため
に、より好ましい。
間の寸法や正極板と負極棚部との寸法をより小さく、す
なわち正極板の寸法をより大きくできることから電池容
量を確保する上で有利である。正極格子体の製法として
は鋳造格子体よりもエキスパンド格子体の方が正極板の
膨張方向を耳部の長手方向に優先することができるため
に、より好ましい。
【００２９】エキスパンド格子体は側部に格子枠骨が存
在しないために格子の伸びは耳部の長手方向にほぼ限定
されることから、正極棚部と正極柱との間の接続が遮断
された時点では電槽内壁と正極板の寸法が依然として広
く確保されていることから電槽変形・亀裂に対してより
安全な構成を得ることができる。またこのことは前記し
たように電槽内壁と正極板との間の寸法を小さくするこ
とができ、蓄電池の高容量化や小型化に結び付けること
が可能である。
在しないために格子の伸びは耳部の長手方向にほぼ限定
されることから、正極棚部と正極柱との間の接続が遮断
された時点では電槽内壁と正極板の寸法が依然として広
く確保されていることから電槽変形・亀裂に対してより
安全な構成を得ることができる。またこのことは前記し
たように電槽内壁と正極板との間の寸法を小さくするこ
とができ、蓄電池の高容量化や小型化に結び付けること
が可能である。
【００３０】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明による密閉
形鉛蓄電池は寿命を過ぎて使用されることにより過充電
となっても正極棚部と正極柱部での接続を遮断してさら
に過充電された場合に発生する正極板の膨張とこれによ
り電槽内壁の変形・亀裂あるいは正極板と負極板との短
絡を防止することができるものである。
形鉛蓄電池は寿命を過ぎて使用されることにより過充電
となっても正極棚部と正極柱部での接続を遮断してさら
に過充電された場合に発生する正極板の膨張とこれによ
り電槽内壁の変形・亀裂あるいは正極板と負極板との短
絡を防止することができるものである。
【図１】本発明の一実施形態による密閉形鉛蓄電池の極
板群を示す図
板群を示す図
【図２】本発明の一実施形態による密閉形鉛蓄電池の正
極棚部での正極柱との接合部の鉛合金結晶状態を示す図
極棚部での正極柱との接合部の鉛合金結晶状態を示す図
１ 正極板 ２ 負極板 ３ セパレータ ４ 正極耳部 ５ 負極耳部 ６ 正極棚部 ６ａ 接続部 ７ 負極棚部 ８ 正極柱 ９ 負極柱 １０ 結晶粒界 １１ 結晶
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 室地 晴美 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H017 AA01 CC07 HH01 5H022 AA01 BB11 CC12 CC15 EE01 EE02 5H028 AA07 CC05 EE01 HH01
Claims (5)
- 【請求項１】 正極板と負極板とをセパレータを介して
積層した極板群と、極板群を収納する電槽と、電槽の開
口部を覆う蓋とを備え、前記極板群は蓄電池外部端子に
接続される鉛合金の極柱もしくは隣接する極板群と接続
する鉛合金の接続体を備え、前記極柱もしくは前記接続
体は鉛合金の棚部を介して正極板の耳部もしくは負極板
の耳部に接合された密閉形鉛蓄電池において、正極側の
前記棚部において少なくとも極柱もしくは接続体との接
合部における鉛合金結晶は正極板の耳部の長手方向に沿
って形成したことを特徴とする密閉形鉛蓄電池。 - 【請求項２】 前記の正極板の耳部はその長手方向が垂
直方向となるよう正極板の上辺から突出して設けたこと
を特徴とする請求項１に記載の密閉形鉛蓄電池。 - 【請求項３】 前記の正極側の棚部と前記接続体もしく
は極柱との接合部は１．０ｗｔ％以上の錫を含有する鉛
合金を用いたことを特徴とする請求項１あるいは２のい
ずれかに記載の密閉形鉛蓄電池。 - 【請求項４】 前記正極板に用いる正極格子体として錫
を１．０ｗｔ％以上含有する鉛−錫−カルシウム合金を
用いたことを特徴とする請求項３に記載の密閉形鉛蓄電
池。 - 【請求項５】 前記正極格子体として複数のスリットを
形成した鉛合金圧延シートを展開伸張して形成して実質
的に耳部の長手方向の枠骨のないエキスパンド格子体を
用いたことを特徴とする請求項４に記載の密閉形鉛蓄電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15906899A JP4221822B2 (ja) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15906899A JP4221822B2 (ja) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000348758A true JP2000348758A (ja) | 2000-12-15 |
| JP4221822B2 JP4221822B2 (ja) | 2009-02-12 |
Family
ID=15685526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15906899A Expired - Lifetime JP4221822B2 (ja) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4221822B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002222662A (ja) * | 2001-01-26 | 2002-08-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| JP2004119106A (ja) * | 2002-09-25 | 2004-04-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 制御弁式鉛蓄電池 |
| JP2008210751A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-11 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池、鉛蓄電池の集電体及びその製造方法 |
| JP2015506535A (ja) * | 2011-12-21 | 2015-03-02 | ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド | アモルファス金属製電流コレクターを有するデバイス |
| WO2015056417A1 (ja) | 2013-10-15 | 2015-04-23 | 株式会社Ｇｓユアサ | 制御弁式鉛蓄電池 |
-
1999
- 1999-06-07 JP JP15906899A patent/JP4221822B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002222662A (ja) * | 2001-01-26 | 2002-08-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 鉛蓄電池 |
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| JP2008210751A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-11 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池、鉛蓄電池の集電体及びその製造方法 |
| JP2015506535A (ja) * | 2011-12-21 | 2015-03-02 | ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド | アモルファス金属製電流コレクターを有するデバイス |
| JP2016213194A (ja) * | 2011-12-21 | 2016-12-15 | ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド | アモルファス金属製電流コレクターを有するデバイス |
| WO2015056417A1 (ja) | 2013-10-15 | 2015-04-23 | 株式会社Ｇｓユアサ | 制御弁式鉛蓄電池 |
| US10084209B2 (en) | 2013-10-15 | 2018-09-25 | Gs Yuasa International Ltd. | Valve regulated lead-acid battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4221822B2 (ja) | 2009-02-12 |
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