JP2001185156A - 蓄電池用格子体とそれを用いた円筒形密閉蓄電池 - Google Patents
蓄電池用格子体とそれを用いた円筒形密閉蓄電池Info
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Abstract
落を防止し、また、電極体の変形を抑制してサイクル特
性に優れた円筒形密閉蓄電池を提供する。 【解決手段】縦桟と横桟が直交配列する格子体桝目にお
いて、縦桟の長さaと横桟の長さbの比a/bが1より
大きく、さらには巻始側の方が巻終側よりも大きいこと
を特徴とする格子体を、正極板または負極板の少なくと
もいずれか一方に用いて構成される円筒形密閉蓄電池と
する。
Description
それを用いて構成される円筒形密閉蓄電池に関するもの
である。
れるため、鋳造加工または圧延と打抜き加工により製作
される格子体は、図4に示すように枠骨1と、直交配列
された縦桟2と横桟3、および集電のため枠骨に配設さ
れた格子耳とで構成され、これにペースト状の活物質を
充填して極板とされてきた。
合う横桟間の距離)aと横桟の長さ(隣合う縦桟間の距
離)bとの比a/bを1以下としたもの、すなわち、格
子体の上部枠骨1aに沿った方向に長い桝目形状を成す
格子体が使用されており、しかも、極板の巻始部から巻
終部までの全長にわたって寸法a、bに変化なく、同じ
形状の桝目が連なったものが使用されている。
た方向に長い桝目形状を持つ格子体を用いた場合、格子
体にペースト状活物質を充填した正極板と負極板とをセ
パレータを介して巻回し、電極体を形成する際に、巻回
時の格子体の変形により活物質の剥離あるいは脱落が発
生する。そして、極板の活物質層に亀裂が入ることによ
り電気的接続が十分保たれない部分が生じることから、
蓄電池としての容量密度や高率放電特性などの電池特性
の低下を招くだけでなく、蓄電池の使用中に機械的振動
等を受けて活物質が極板から脱離した場合には、容量低
下を引き起こすことになり、充放電サイクル特性が低下
する。さらに、脱落した活物質が極板とセパレータの間
に噛み込んで、セパレータを突き破るようなこともあ
り、最悪の場合には、内部短絡の発生から発熱・発火に
つながることもあり得る。
池では、正極板または負極板の少なくともいずれか一方
の格子体において、図1に示す実施例に見られるよう
に、格子体の桝目における縦桟の長さが横桟の長さより
大きく、縦長な形状を有することを特徴としている。
れぞれの隣接する横桟同士、縦桟同士の桟中心相互間の
距離として定義されるものとする。
に活物質の剥離や脱落を起こしやすくなる傾向にある
が、このように縦桟間の間隔を狭くすることにより、こ
の間に充填された活物質が縦桟により両側から挟持され
るため、活物質の剥離や脱落の発生を確実に防止するこ
とができる。
いては、縦桟と横桟の長さの比を巻始部側で大きく、巻
終部側で小さくすることすることを特徴とする。この実
施例を図2に示す。図2において巻始部は左側に、巻終
部は右側に位置するよう示しているが、縦桟の長さを巻
始部でも巻終部でも同じとした場合、横桟の長さを巻始
部側で短く、巻終部側で長く設定することになる。
掲の実施例の場合と同様、巻始部における活物質の剥離
や脱落を確実に防止することができるとともに、曲げ半
径が大きい巻終部側では、格子体重量を相対的に軽減で
きることになる。巻終部側では、極板中を流れる電流密
度を考慮して、縦桟の配列間隔および縦桟の幅あるいは
太さを適正寸法に設定すればよく、このことにより、蓄
電池の重量当たりの容量密度(Ah/kg)、エネルギ
ー密度(Wh/kg)を向上させることが可能となる。
実施例に当たるが、巻終部側で縦桟の長さを長くしなが
ら、横桟の長さとの比を、巻始部側での比よりも小さく
したものであり、電池性能に余り寄与しない横桟の重量
を減らして、充填できる活物質の重量を増やし、蓄電池
としての容量密度、単位重量当たりのエネルギー密度を
更に向上させようとしたものである。格子体を構成する
縦桟および横桟の相互隣接距離や断面積は、蓄電池のエ
ネルギー密度や高率放電特性を始めとする種々の電池特
性、ならびに強度や耐震性等の信頼性にも大きな影響を
及ぼす因子である。上述したように、縦桟の隣接距離を
相対的に短く設定した本発明の格子体を、円筒形密閉蓄
電池の正極板または負極板の少なくともいずれか一方に
用いて構成することによって、電池性能と信頼性の向上
を実現させることが可能である。また、極板からの活物
質脱落を防止することは、先にも記したように内部短絡
の発生を防止した安全性の高い蓄電池を提供するだけで
なく、容量密度、サイクル寿命等の性能バラツキを無い
信頼性の高い蓄電池を提供し、かつ製造工程での歩留り
向上、コスト低減にも寄与するものである。
は、基本的には巻回時の活物質脱落や寸法精度の維持等
の作業性への配慮から決まるものであり、通常2.0〜
5.0の範囲に設定され、好ましくは2.5〜3.0の
範囲に設定される。他方、巻終部側では、極板の巻回軸
方向への変形を抑制でき、適正な電流密度が確保できる
範囲内であれば、縦桟の配置密度を低くしても良く、そ
のことによって格子体全体の重量を減らし、電池の容量
密度向上に繋がることにもなる。そのような観点から、
巻終部側における縦桟と横桟の長さの比は、通常1.0
〜2.0の範囲に設定され、好ましくは1.2〜1.5
の範囲に設定される。
比は、巻始部では2.5〜3.0、巻終部では1.2〜
1.5の範囲とすることが好ましく、さらに、この巻始
部と巻終部の間にあっては、縦桟と横桟の長さの比をい
くつかの段階に分けて漸次変化させることが望ましい。
縦桟と横桟の長さの比を1.0より大きくするというこ
とは、格子体中に占める縦桟の重量比率を増やすことに
なる。巻回された渦巻電極体の場合、極板の膨張・収縮
に伴う電極体の変形は、極板の厚さ方向ならびに円周方
向で小さく、巻回軸方向で比較的大きい。縦桟の配列密
度が大きく、縦桟の占める重量比率が大きいと、この巻
回軸方向の変形を抑制する方向に作用する。したがっ
て、本願発明における縦桟と横桟の長さの比を1.0よ
り大きくした格子体の場合、渦巻電極体の巻回軸方向へ
の変形を抑え、活物質の脱落や短絡の発生を防止し、さ
らに電池の長寿命化に寄与することになる。
本発明の実施の形態とその効果を説明する。
および図2に示す桝目形状を有する格子体を正極板なら
びに負極板に用いて作製した公称容量5Ahの円筒形密
閉鉛蓄電池を取り上げた。
対応)として、厚さ0.6mm、幅80mm×長さ50
0mmの圧延鉛合金シートに、巻始部から巻終部まで縦
桟の長さ10mm一定で、横桟の長さをそれぞれ3m
m、5mm、8mmとして打抜いた3種類の格子体を作
製し、正極板および負極板に使用した。
一酸化鉛70%)の鉛粉と希硫酸とを混練して得た活物
質ペーストを、前記格子体の両面に塗布、充填すること
により作製した。また、負極板は、酸化度70%(金属
鉛30%、一酸化鉛70%)の鉛粉に若干の炭素粉末と
リグニンとを添加し、希硫酸を加えて混練して得た活物
質ペーストを、前記格子体の両面に塗布、充填すること
により作製した。正極板、負極板のそれぞれの理論容量
を12Ah、16Ahとして活物質充填量を設定してい
たが、実際には格子開口部分の容積に差異があり、ま
た、充填した活物質が極板のハンドリング時や巻回時に
脱落したこともあり、極板により活物質充填量に多少の
増減が生じた。
マットセパレータを介して巻回して渦巻状電極体を構成
した。そして、この電極体の格子耳部をストラップで接
続した後、樹脂製の円筒形容器に入れて封口し、さらに
注液口から電解液(所定比重の希硫酸水溶液)を減圧注
入して、円筒形密閉鉛蓄電池を得た。なお、この電池に
0.25CA定電流×40時間の条件で電槽化成を施し
た後、下記の容量確認試験と充放電サイクル試験に供し
た。
対応)としては、厚さ0.6mm、幅80mm×長さ5
00mmの圧延鉛合金シートに、巻始部からの距離が0
〜150mmの間は縦桟の長さ10mmで、横桟の長さ
を3mmとし、巻始部からの距離が150〜300mm
の間は横桟の長さを5mm、巻始部からの距離が300
〜500mm(巻終部)の間は横桟の長さを8mmと変
化させて打抜き、正極板および負極板に使用した。試験
電池の作製方法は、前記実施例1の試験電池の場合と同
じである。
80mm×長さ500mmの圧延鉛合金シートに、巻始
部から巻終部まで、縦桟の長さ5mm、横桟の長さ7m
mで打抜いたものを使用した。試験電池の作製方法は、
前記実施例1の試験電池の場合と同じである。
CAの放電電流での容量確認試験を実施した。このとき
の初期容量確認試験の結果を表1に示す。なお、表中の
容量密度は、試験電池の初期容量を電極体重量で除した
値であり、ここでの電極体重量としては、正極、負極、
セパレータの重量およびこれらに含まれる電解液の重量
の合計重量を用いた。
と横桟の長さの比が小さくなるに伴い、試験電池の初期
容量および容量密度が大きくなっており、これは、実際
に充填できた活物質量に依存したものと思われる。これ
に対して、比較例の試験電池では、実施例1の試験電池
に比べ、初期容量、容量密度とも少し低い方に位置して
いる。これは、製造工程において活物質が脱落等により
損なわれたためと思われる。
充放電サイクル試験を実施した。充放電条件は、1CA
定電流+2.45V定電圧充電(総充電時間1.5時
間)と1CA放電(終止電圧1.7V)との繰り返しと
した。充放電サイクル経過に伴う容量維持特性を図5に
示すとともに、その結果を表2にまとめる。
いずれも充放電の繰返しによる容量低下が少なく、高い
容量維持率を示している。これは、実施例の格子体にお
いては縦桟の配列密度が高く、充放電の繰返しに伴う極
板の変形が抑制されたことに起因しているものと思われ
る。比較例の試験電池では、電池製作時に極板の活物質
層に亀裂が生じ、電気的接続の十分に保たれていない部
分が存在し、そのような活物質が充放電の繰返しに伴う
極板の変形により徐々に脱落していったことが容量維持
率の低下を助長したものと思われる。単に容量維持率の
点からすれば、実施例における縦桟と横桟の長さの比の
大きいものの方が良いが、初期容量や容量密度にも重点
を置くと、縦桟と横桟の長さの比を巻始部と巻終部で変
化させたもの(実施例2)が最も優れていると言える。
方に、縦桟の長さの方が長い格子体を用いたが、性能向
上の理由からして、当然ながら、正極板または負極板の
いずれかに一方に前記の格子体を用いても同様の効果が
得られる。
ける適用例を示したが、縦桟と横桟とが直交配列された
桝目構造を持つ格子体を用いる他の蓄電池においても、
同じく、本発明は同様の効果を発揮し得るものである。
おける縦桟の長さaと横桟の長さbの比a/bが1より
大きいことを特徴とする格子体を、円筒形密閉蓄電池の
正極板または負極板の少なくともいずれか一方に用いる
ことにより、活物質の剥離、脱落を防止し、容量密度、
サイクル特性に優れた円筒形密閉蓄電池を提供すること
ができる。
横桟長さbとの比a/bが1より大きい桝目形状が巻始
部から巻終部まで連なる実施例)
ける縦桟長さa’と横桟長さb’との比a’/b’を、
巻始部側におけるa/bよりも小さく設定したした実施
例)
桟長さa’を大きく設定し、かつ縦桟間の距離bとの比
a/bを巻始部よりも小さく設定した実施例)
Claims (3)
- 【請求項1】縦桟と横桟が直交配列してなる桝目構造を
持ち、活物質を充填した後に巻回して電極体を構成する
蓄電池用格子体において、該格子体の各桝目における縦
桟の長さaと横桟の長さbの比a/bが1より大きいこ
とを特徴とする格子体。 - 【請求項2】前記格子体の巻始部側における縦桟の長さ
aと横桟の長さbとの比a/bが、巻終部側における縦
桟の長さa’と横桟の長さb’との比a’/b’よりも
大きいことを特徴とする請求項1記載の蓄電池用格子
体。 - 【請求項3】前記請求項1または2記載の格子体を、正
極板または負極板の少なくともいずれか一方に用いて構
成されることを特徴とする円筒形密閉蓄電池。
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---|---|---|---|
JP37286099A JP4654477B2 (ja) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | 円筒形密閉鉛蓄電池 |
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JP37286099A JP4654477B2 (ja) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | 円筒形密閉鉛蓄電池 |
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JP2001185156A5 JP2001185156A5 (ja) | 2007-01-11 |
JP4654477B2 JP4654477B2 (ja) | 2011-03-23 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005209494A (ja) * | 2004-01-23 | 2005-08-04 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池 |
JP2007018820A (ja) * | 2005-07-06 | 2007-01-25 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 密閉形鉛蓄電池 |
JP2007179898A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 捲回形鉛蓄電池用格子 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5091726A (ja) * | 1973-12-13 | 1975-07-22 | ||
JPS60167267A (ja) * | 1984-02-09 | 1985-08-30 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 鉛蓄電池用極板基板 |
-
1999
- 1999-12-28 JP JP37286099A patent/JP4654477B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5091726A (ja) * | 1973-12-13 | 1975-07-22 | ||
JPS60167267A (ja) * | 1984-02-09 | 1985-08-30 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 鉛蓄電池用極板基板 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005209494A (ja) * | 2004-01-23 | 2005-08-04 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池 |
JP2007018820A (ja) * | 2005-07-06 | 2007-01-25 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 密閉形鉛蓄電池 |
JP4491384B2 (ja) * | 2005-07-06 | 2010-06-30 | 古河電池株式会社 | 密閉形鉛蓄電池 |
JP2007179898A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 捲回形鉛蓄電池用格子 |
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