JP2001135318A - 密閉鉛蓄電池用格子体及びその製造方法 - Google Patents
密閉鉛蓄電池用格子体及びその製造方法Info
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- JP2001135318A JP2001135318A JP31224299A JP31224299A JP2001135318A JP 2001135318 A JP2001135318 A JP 2001135318A JP 31224299 A JP31224299 A JP 31224299A JP 31224299 A JP31224299 A JP 31224299A JP 2001135318 A JP2001135318 A JP 2001135318A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、鉛および鉛合金シートから作成さ
れた格子体において、活物質を充填した後の、格子と活
物質との界面の乖離や、活物質の脱落を防ぎ、密閉鉛蓄
電池の長寿命化を図ることを課題とする。 【解決手段】 上記課題を解決するために、本発明は、
穿孔された鉛あるいは鉛合金シートからなる打ち抜き格
子体において、その穿孔部における鉛あるいは鉛合金シ
ートの切断面が凹凸形状であることを特徴とする。本発
明は上記の穿孔部の切断面にある凹凸加工の存在によっ
て、活物質を充填した後の、打ち抜き格子体と活物質と
の界面の乖離や、活物質の脱落を防ぐことができ、ま
た、前記格子体と活物質との界面の不導体層の生成を抑
制し、密閉鉛蓄電池の寿命性能を向上することができ
る。
れた格子体において、活物質を充填した後の、格子と活
物質との界面の乖離や、活物質の脱落を防ぎ、密閉鉛蓄
電池の長寿命化を図ることを課題とする。 【解決手段】 上記課題を解決するために、本発明は、
穿孔された鉛あるいは鉛合金シートからなる打ち抜き格
子体において、その穿孔部における鉛あるいは鉛合金シ
ートの切断面が凹凸形状であることを特徴とする。本発
明は上記の穿孔部の切断面にある凹凸加工の存在によっ
て、活物質を充填した後の、打ち抜き格子体と活物質と
の界面の乖離や、活物質の脱落を防ぐことができ、ま
た、前記格子体と活物質との界面の不導体層の生成を抑
制し、密閉鉛蓄電池の寿命性能を向上することができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、密閉鉛蓄電池用格
子体に関するものである。
子体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鉛蓄電池の格子体としては、鉛および鉛
合金を用い、一般的には鋳造によって製造されるものが
代表的である。近年は軽量化、コストダウンのため、圧
延された鉛および鉛合金からなるシートを作成し、切り
込みを入れた後に展開加工によって、エキスパンドメッ
シュを格子体として用いることも多くなってきた。さら
にエキスパンドメッシュは圧延された鉛および鉛合金シ
ートから製作するために、鋳造によって格子体を作るよ
りも格子体の厚み精度が向上する利点がある。
合金を用い、一般的には鋳造によって製造されるものが
代表的である。近年は軽量化、コストダウンのため、圧
延された鉛および鉛合金からなるシートを作成し、切り
込みを入れた後に展開加工によって、エキスパンドメッ
シュを格子体として用いることも多くなってきた。さら
にエキスパンドメッシュは圧延された鉛および鉛合金シ
ートから製作するために、鋳造によって格子体を作るよ
りも格子体の厚み精度が向上する利点がある。
【０００３】エキスパンドメッシュは、その、捻れた格
子桟形状から、活物質の保持性には優れるが、格子厚み
を薄くしていくと、格子桟の捻れの度合いが小さくな
り、ついにはその捻れがなくなり、活物質の保持性が悪
くなってしまう。また、引っ張り強度が弱く、極板が伸
びて短絡を起こしやすいという欠点がある。
子桟形状から、活物質の保持性には優れるが、格子厚み
を薄くしていくと、格子桟の捻れの度合いが小さくな
り、ついにはその捻れがなくなり、活物質の保持性が悪
くなってしまう。また、引っ張り強度が弱く、極板が伸
びて短絡を起こしやすいという欠点がある。
【０００４】一方、厚みの揃った鉛あるいは鉛合金シー
トを穿孔して得られる打ち抜き格子体を用いると、エキ
スパンドメッシュを使用した場合の欠点がなくなるが、
格子桟の捻れがないために、エキスパンドメッシュほど
の活物質保持性は期待出来なかった。
トを穿孔して得られる打ち抜き格子体を用いると、エキ
スパンドメッシュを使用した場合の欠点がなくなるが、
格子桟の捻れがないために、エキスパンドメッシュほど
の活物質保持性は期待出来なかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、上述のような、鉛および鉛合金シートから
作成される格子体において、活物質を充填した後の、格
子と活物質との界面の乖離や、活物質の脱落を防ぎ、密
閉鉛蓄電池の長寿命化を図ることである。
する課題は、上述のような、鉛および鉛合金シートから
作成される格子体において、活物質を充填した後の、格
子と活物質との界面の乖離や、活物質の脱落を防ぎ、密
閉鉛蓄電池の長寿命化を図ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明の密閉鉛蓄電池用格子体では、
鉛又は鉛合金シートを加工して作成される格子体であっ
て、格子体内部の桟の厚さ方向の表面が、厚さ方向と垂
直な方向に凹凸状であることを特徴とする。また、請求
項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明におい
て、鉛合金シートが、鉛−錫合金又は鉛−カルシウム−
錫合金からなることを特徴とする。さらに、請求項３に
記載の発明の密閉鉛蓄電池用格子体の製造方法では、圧
延された鉛又は鉛合金シートを凹凸状を備えた打ち抜き
用刃型を用いて加工することによって請求項１又は２記
載の密閉鉛蓄電池用格子体を得ることを特徴とする。
に、請求項１記載の発明の密閉鉛蓄電池用格子体では、
鉛又は鉛合金シートを加工して作成される格子体であっ
て、格子体内部の桟の厚さ方向の表面が、厚さ方向と垂
直な方向に凹凸状であることを特徴とする。また、請求
項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明におい
て、鉛合金シートが、鉛−錫合金又は鉛−カルシウム−
錫合金からなることを特徴とする。さらに、請求項３に
記載の発明の密閉鉛蓄電池用格子体の製造方法では、圧
延された鉛又は鉛合金シートを凹凸状を備えた打ち抜き
用刃型を用いて加工することによって請求項１又は２記
載の密閉鉛蓄電池用格子体を得ることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に本発明の好ましい実施の形
態を説明するが、本発明は以下の説明に限定されるもの
ではない。
態を説明するが、本発明は以下の説明に限定されるもの
ではない。
【０００８】鉛あるいは鉛合金シートから刃型を使って
作成される格子体において、その格子体内部の桟の厚さ
方向の表面が、厚さ方向と垂直な方向に凹凸形状である
ことを特徴とする。
作成される格子体において、その格子体内部の桟の厚さ
方向の表面が、厚さ方向と垂直な方向に凹凸形状である
ことを特徴とする。
【０００９】本発明は上記の格子の桟の表面にある凹凸
の存在によって、活物質を充填した後の、打ち抜き格子
体と活物質との界面の乖離や、活物質の脱落を防ぐこと
ができ、また、前記格子体と活物質との界面の不導体層
の生成を抑制し、密閉鉛蓄電池の寿命性能向上に寄与す
る有効な手段である。
の存在によって、活物質を充填した後の、打ち抜き格子
体と活物質との界面の乖離や、活物質の脱落を防ぐこと
ができ、また、前記格子体と活物質との界面の不導体層
の生成を抑制し、密閉鉛蓄電池の寿命性能向上に寄与す
る有効な手段である。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。打
ち抜き格子体の基体として、厚さ０．８ｍｍ、５２ｍｍ
×３９０ｍｍの長方形で、カルシウム０．０５％−錫１
％、残部が鉛からなる組成の鉛合金圧延シートを用い
た。打ち抜き用の刃型には、表１に示すような二種類の
刃型を用いた。一つは、本発明の打ち抜き格子体を作る
ための、平滑でなく、凹凸を付けた刃型を用いて製作し
た打ち抜き格子体（以下、格子体Ａと称する）と、比較
対照のために凹凸加工を施していない刃型を用いて製作
した格子体（以下、格子体Ｂと称する）との二種類作製
した。
ち抜き格子体の基体として、厚さ０．８ｍｍ、５２ｍｍ
×３９０ｍｍの長方形で、カルシウム０．０５％−錫１
％、残部が鉛からなる組成の鉛合金圧延シートを用い
た。打ち抜き用の刃型には、表１に示すような二種類の
刃型を用いた。一つは、本発明の打ち抜き格子体を作る
ための、平滑でなく、凹凸を付けた刃型を用いて製作し
た打ち抜き格子体（以下、格子体Ａと称する）と、比較
対照のために凹凸加工を施していない刃型を用いて製作
した格子体（以下、格子体Ｂと称する）との二種類作製
した。
【００１１】
【表１】
【００１２】上記の二種類の打ち抜き刃型を用いて、前
記鉛合金シートに３ｍｍ×５ｍｍの長方形を穿孔加工し
て、打ち抜き格子体を製作した。なお、穿孔加工は穿孔
部の長辺が打ち抜き格子体の長辺と一致するように配列
し、穿孔部同士の間に１ｍｍ太さの格子桟が残るように
おこなった。
記鉛合金シートに３ｍｍ×５ｍｍの長方形を穿孔加工し
て、打ち抜き格子体を製作した。なお、穿孔加工は穿孔
部の長辺が打ち抜き格子体の長辺と一致するように配列
し、穿孔部同士の間に１ｍｍ太さの格子桟が残るように
おこなった。
【００１３】これらの打ち抜き格子体に、鉛粉と希硫酸
とを練膏したペーストを、極板厚みが１．１ｍｍになる
ように充填したのちに、熟成、乾燥して鉛蓄電池の正極
板を作製した。これら未化成極板の、打ち抜き格子体と
活物質との結着強さの大小を知るために、アドヘション
硬さを調べた。この結果を表２に示す。
とを練膏したペーストを、極板厚みが１．１ｍｍになる
ように充填したのちに、熟成、乾燥して鉛蓄電池の正極
板を作製した。これら未化成極板の、打ち抜き格子体と
活物質との結着強さの大小を知るために、アドヘション
硬さを調べた。この結果を表２に示す。
【００１４】
【表２】
【００１５】ここでいう、アドヘション硬さとは、以下
に述べるものである。打ち抜き格子体の穿孔部の寸法よ
りも、長辺、短辺ともに１ｍｍだけ小さい金型を、活物
質を充填したのちに熟成、乾燥した極板の打ち抜き穿孔
部の中央に配し、１０ｍｍ/分の一定速度で下降させ、
打ち抜き格子体と活物質が分離する時の力をロードセル
にて測定し、金型の断面積で除した値である。
に述べるものである。打ち抜き格子体の穿孔部の寸法よ
りも、長辺、短辺ともに１ｍｍだけ小さい金型を、活物
質を充填したのちに熟成、乾燥した極板の打ち抜き穿孔
部の中央に配し、１０ｍｍ/分の一定速度で下降させ、
打ち抜き格子体と活物質が分離する時の力をロードセル
にて測定し、金型の断面積で除した値である。
【００１６】表２に示すように、本発明の、打ち抜き格
子体の穿孔部の切断面に、凹凸加工が存在するもの（格
子体Ａ）は、凹凸加工がない従来品（格子体Ｂ）より
も、アドヘション硬さの値が大きかった。このことは、
打ち抜き格子体と活物質との結着性が優れていることに
他ならない。
子体の穿孔部の切断面に、凹凸加工が存在するもの（格
子体Ａ）は、凹凸加工がない従来品（格子体Ｂ）より
も、アドヘション硬さの値が大きかった。このことは、
打ち抜き格子体と活物質との結着性が優れていることに
他ならない。
【００１７】本発明による密閉鉛蓄電池の寿命改善の効
果を確認するために、表１に示す構成で作製した打ち抜
き格子体（格子体Ａ、格子体Ｂ）を用い、それに鉛粉と
希硫酸とを練膏したペーストを充填した正極板と、エキ
スパンドメッシュを格子体として用い、それに鉛粉と希
硫酸とを練膏したペーストを充填した負極板と、そし
て、セパレータには、ガラス繊維で平均直径約１μｍ、
多孔度約９４％の通常使用されているものを用い、２０
ｋｇ・ｆ／ｄｍ2の荷重下で厚さ０．５ｍｍのものを組
み合わせ、容量１０Ａｈの密閉鉛蓄電池を製作した。
果を確認するために、表１に示す構成で作製した打ち抜
き格子体（格子体Ａ、格子体Ｂ）を用い、それに鉛粉と
希硫酸とを練膏したペーストを充填した正極板と、エキ
スパンドメッシュを格子体として用い、それに鉛粉と希
硫酸とを練膏したペーストを充填した負極板と、そし
て、セパレータには、ガラス繊維で平均直径約１μｍ、
多孔度約９４％の通常使用されているものを用い、２０
ｋｇ・ｆ／ｄｍ2の荷重下で厚さ０．５ｍｍのものを組
み合わせ、容量１０Ａｈの密閉鉛蓄電池を製作した。
【００１８】これらの密閉鉛蓄電池に所定の比重、量の
電解液を注入し、電槽化成をおこなった後に、充放電寿
命試験に供した。放電条件：０．５ＣＡ、放電終止電圧
１．７Ｖ、充電条件：０．０５ＣＡ、充電電気量は放電
電気量の１３０％で１サイクルとなる充放電を２５℃の
環境中でおこなった。電池の寿命判定は、放電持続時間
がサイクル試験初期の５サイクルの平均値を下回ったと
きとした。充放電寿命試験の結果を表３に示す。
電解液を注入し、電槽化成をおこなった後に、充放電寿
命試験に供した。放電条件：０．５ＣＡ、放電終止電圧
１．７Ｖ、充電条件：０．０５ＣＡ、充電電気量は放電
電気量の１３０％で１サイクルとなる充放電を２５℃の
環境中でおこなった。電池の寿命判定は、放電持続時間
がサイクル試験初期の５サイクルの平均値を下回ったと
きとした。充放電寿命試験の結果を表３に示す。
【００１９】
【表３】 充放電寿命試験結果
【００２０】表３に示すように、本発明の打ち抜き格子
体Ａを用いた電池は従来の打ち抜き格子体Ｂを用いた電
池に比べて、３０％前後長寿命であった。試験後の前記
電池を解体したところ、短寿命であった、従来の打ち抜
き格子体Ｂを用いた電池の正極格子体近傍の活物質中に
は硫酸鉛が密に生成しており、不導態層が形成されてい
た。このことは打ち抜き格子体と正極活物質との結着性
が低く、打ち抜き格子体と活物質との隙間が生成し、そ
の隙間に電解液が浸入してきた結果と考えられる。本発
明の打ち抜き格子体Ａを用いた電池では、上記の硫酸鉛
層は見られなかった。
体Ａを用いた電池は従来の打ち抜き格子体Ｂを用いた電
池に比べて、３０％前後長寿命であった。試験後の前記
電池を解体したところ、短寿命であった、従来の打ち抜
き格子体Ｂを用いた電池の正極格子体近傍の活物質中に
は硫酸鉛が密に生成しており、不導態層が形成されてい
た。このことは打ち抜き格子体と正極活物質との結着性
が低く、打ち抜き格子体と活物質との隙間が生成し、そ
の隙間に電解液が浸入してきた結果と考えられる。本発
明の打ち抜き格子体Ａを用いた電池では、上記の硫酸鉛
層は見られなかった。
【００２１】なお、打ち抜き用刃型に施す凹凸形状は、
ランダムでもよく規則的でもよい。また凹凸形状の深さ
は、０．１ｍｍ以上あれば発明の効果が得られる。
ランダムでもよく規則的でもよい。また凹凸形状の深さ
は、０．１ｍｍ以上あれば発明の効果が得られる。
【００２２】また、本発明の実施例は打ち抜き格子につ
いて説明したが、本発明は打ち抜き格子だけでなく、刃
型を使った加工であれば、適用することができる。
いて説明したが、本発明は打ち抜き格子だけでなく、刃
型を使った加工であれば、適用することができる。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明による格子体
において、活物質を充填した後の、格子体と活物質との
界面の乖離や、活物質の脱落を防ぎ、密閉鉛蓄電池の長
寿命化を図ることができ、その工業的価値は極めて大き
い。
において、活物質を充填した後の、格子体と活物質との
界面の乖離や、活物質の脱落を防ぎ、密閉鉛蓄電池の長
寿命化を図ることができ、その工業的価値は極めて大き
い。
【図１】 本発明の格子体を示す斜視図
【図２】 図１のＡ-Ａ’断面図（横断面図）
【図３】 図１のＢ-Ｂ’断面図（縦断面図）
１ 本発明による格子体 ２ 格子体桟 ３ 穿孔部 ４ 凹凸形状部
Claims (3)
- 【請求項１】 鉛又は鉛合金シートを加工して作成され
る格子体であって、格子体内部の桟の厚さ方向の表面
が、厚さ方向と垂直な方向に凹凸状であることを特徴と
する密閉鉛蓄電池用格子体。 - 【請求項２】 鉛合金シートが、鉛−錫合金又は鉛−カ
ルシウム−錫合金からなることを特徴とする請求項１記
載の密閉鉛蓄電池用格子体。 - 【請求項３】 圧延された鉛又は鉛合金シートを凹凸状
を備えた打ち抜き用刃型を用いて加工することによって
請求項１又は２記載の密閉鉛蓄電池用格子体を得ること
を特徴とする密閉鉛蓄電池用格子体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31224299A JP2001135318A (ja) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | 密閉鉛蓄電池用格子体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31224299A JP2001135318A (ja) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | 密閉鉛蓄電池用格子体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001135318A true JP2001135318A (ja) | 2001-05-18 |
Family
ID=18026888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31224299A Pending JP2001135318A (ja) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | 密閉鉛蓄電池用格子体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001135318A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102513443A (zh) * | 2011-12-09 | 2012-06-27 | 深圳市雄韬电源科技股份有限公司 | 一种铅酸蓄电池冲孔板栅处理方法 |
| WO2013030182A3 (de) * | 2011-08-29 | 2013-07-18 | Vb Autobatterie Gmbh & Co. Kgaa | Plattenförmige batterieelektrode, verfahren zu deren herstellung und akkumulator |
-
1999
- 1999-11-02 JP JP31224299A patent/JP2001135318A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013030182A3 (de) * | 2011-08-29 | 2013-07-18 | Vb Autobatterie Gmbh & Co. Kgaa | Plattenförmige batterieelektrode, verfahren zu deren herstellung und akkumulator |
| CN102513443A (zh) * | 2011-12-09 | 2012-06-27 | 深圳市雄韬电源科技股份有限公司 | 一种铅酸蓄电池冲孔板栅处理方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20051213 |