JP2001319659A - 鉛蓄電池用格子体 - Google Patents
鉛蓄電池用格子体Info
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- JP2001319659A JP2001319659A JP2000139129A JP2000139129A JP2001319659A JP 2001319659 A JP2001319659 A JP 2001319659A JP 2000139129 A JP2000139129 A JP 2000139129A JP 2000139129 A JP2000139129 A JP 2000139129A JP 2001319659 A JP2001319659 A JP 2001319659A
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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】 本発明が解決しようとする課題は、大形の鉛
蓄電池において、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ことである。 【解決手段】本発明による鉛蓄電池用格子体は、 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（格子として短い辺の方向）に取った格子体で
あって、非展開部に非展開部面積に対して４０〜７０％
の面積をもつ長丸形状の開口部を設け、展開方向と垂直
方向に延出する耳部を形成したエキスパンド格子を、鉛
蓄電池極板に使用することにより、活物質充填量と集電
耳部幅を確保し、かつ格子を軽量化したものである。
蓄電池において、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ことである。 【解決手段】本発明による鉛蓄電池用格子体は、 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（格子として短い辺の方向）に取った格子体で
あって、非展開部に非展開部面積に対して４０〜７０％
の面積をもつ長丸形状の開口部を設け、展開方向と垂直
方向に延出する耳部を形成したエキスパンド格子を、鉛
蓄電池極板に使用することにより、活物質充填量と集電
耳部幅を確保し、かつ格子を軽量化したものである。
Description
【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。
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。
【０００２】
【従来の技術】従来からペースト式鉛蓄電池の格子体の
製造法としては、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。
製造法としては、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）が鋳造格子に比べて劣っていた。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。
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）が鋳造格子に比べて劣っていた。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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】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。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。
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。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。
【０００５】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。本発明が解決しようとする
課題は、上述の欠点を解消し、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ことである。
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。本発明が解決しようとする
課題は、上述の欠点を解消し、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記載の発明の鉛蓄電池用格子体は、鉛また
は鉛合金製のシートをエキスパンド展開加工して製作さ
れる、格子体であって、非展開部に設けた開口部面積が
非展開部面積の４０〜７０％であることを特徴とする。
に、請求項１記載の発明の鉛蓄電池用格子体は、鉛また
は鉛合金製のシートをエキスパンド展開加工して製作さ
れる、格子体であって、非展開部に設けた開口部面積が
非展開部面積の４０〜７０％であることを特徴とする。
【０００７】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、非展開部に設けた開口部の形
状が円形もしくは長丸であることを特徴とする。そし
て、請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載
の発明において、エキスパンド展開加工の展開方向が格
子の幅方向であることを特徴とする。
１に記載の発明において、非展開部に設けた開口部の形
状が円形もしくは長丸であることを特徴とする。そし
て、請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載
の発明において、エキスパンド展開加工の展開方向が格
子の幅方向であることを特徴とする。
【０００８】
【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。本発明による鉛蓄電池用格子体は、 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（格子として短い辺の方向）に取った格子体で
あって、非展開部に非展開部面積に対して４０〜７０％
の面積をもつ長丸形状の開口部を設け、展開方向と垂直
方向に延出する耳部を形成したエキスパンド格子を、鉛
蓄電池極板に使用することにより、活物質充填量と集電
耳部幅を確保し、かつ格子を軽量化したものである。
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。本発明による鉛蓄電池用格子体は、 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（格子として短い辺の方向）に取った格子体で
あって、非展開部に非展開部面積に対して４０〜７０％
の面積をもつ長丸形状の開口部を設け、展開方向と垂直
方向に延出する耳部を形成したエキスパンド格子を、鉛
蓄電池極板に使用することにより、活物質充填量と集電
耳部幅を確保し、かつ格子を軽量化したものである。
【０００９】
【実施例】以下実施例に基づいて本発明の詳細を説明す
る。
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
開部に間欠的に各種形状の開口部２を形成し、展開部の
一部を点線に示した位置で切断することによって耳部4
を形成し、本発明エキスパンド格子（耳部を除く格子高
さH＝４００ｍｍ、格子幅W＝１４０mmおよび耳部幅ａ＝
１８mm、図2）を作製した。このとき用いた打ち抜き形
状を図３に示す。また同時に開口率(非展開部面積と開
口部面積との比＝開口部面積の総計／非展開部面積)を
３０、４０、５０、６０、７０、８０と変えたものも用
意した。
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
開部に間欠的に各種形状の開口部２を形成し、展開部の
一部を点線に示した位置で切断することによって耳部4
を形成し、本発明エキスパンド格子（耳部を除く格子高
さH＝４００ｍｍ、格子幅W＝１４０mmおよび耳部幅ａ＝
１８mm、図2）を作製した。このとき用いた打ち抜き形
状を図３に示す。また同時に開口率(非展開部面積と開
口部面積との比＝開口部面積の総計／非展開部面積)を
３０、４０、５０、６０、７０、８０と変えたものも用
意した。
【００１１】次に、これらの格子へ厚さが３．８ｍｍに
なるように正極活物質を通常の充填機を用いて充填し、
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。この時の活物質充填量は、厚みを一定としたた
め、開口率が高いものほど多くなった。
なるように正極活物質を通常の充填機を用いて充填し、
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。この時の活物質充填量は、厚みを一定としたた
め、開口率が高いものほど多くなった。
【００１２】開口部形状が円形のものおよび長丸状のも
のは格子裏側までうまく活物質を充填できたが、四角形
状や三角形状のものは、開口部の角が急なため、粘度の
高いペーストが裏までまわらず、うまく充填できなかっ
た。そこで、機械による充填後にもう一度裏から、充填
し、所定量の活物質を充填した。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本発明品エキスパンド
格子（形状は図２に同じ）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。負極板および極間
はいずれの電池もおなじとした。微細ガラス繊維セパレ
ータを介してこれらの極板を組み合わせ、２Ｖ−１００
Ａｈ／１０時間率の密閉式鉛蓄電池を作製した。
のは格子裏側までうまく活物質を充填できたが、四角形
状や三角形状のものは、開口部の角が急なため、粘度の
高いペーストが裏までまわらず、うまく充填できなかっ
た。そこで、機械による充填後にもう一度裏から、充填
し、所定量の活物質を充填した。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本発明品エキスパンド
格子（形状は図２に同じ）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。負極板および極間
はいずれの電池もおなじとした。微細ガラス繊維セパレ
ータを介してこれらの極板を組み合わせ、２Ｖ−１００
Ａｈ／１０時間率の密閉式鉛蓄電池を作製した。
【００１３】これらの蓄電池に希硫酸を注液し、電槽化
成後、トリクル加速寿命試験を行った。すなわち、セル
当たり２．２３±０．０３Ｖで７２℃の気槽中で試験を
おこなった。製作した蓄電池の内容及び上記の寿命試験
結果を表1に示す。なお、開口率は、開口部面積の総計
を非展開部の総面積（開口部を含む）で割った値（％）
である。
成後、トリクル加速寿命試験を行った。すなわち、セル
当たり２．２３±０．０３Ｖで７２℃の気槽中で試験を
おこなった。製作した蓄電池の内容及び上記の寿命試験
結果を表1に示す。なお、開口率は、開口部面積の総計
を非展開部の総面積（開口部を含む）で割った値（％）
である。
【００１４】
【表１】
【００１５】その結果、同一打ち抜き形状でも開口率が
３０％ものは、開口率が４０〜７０％のものに比べて初
期から容量が小さく、寿命性能にもおとった。これは、
開口率が低いものは、活物質充填量が少ないことおよび
活物質と格子との接触が不十分になりやすかったためと
考える。
３０％ものは、開口率が４０〜７０％のものに比べて初
期から容量が小さく、寿命性能にもおとった。これは、
開口率が低いものは、活物質充填量が少ないことおよび
活物質と格子との接触が不十分になりやすかったためと
考える。
【００１６】活物質と格子との接触が不十分になりやす
かったのは、格子表面が比較的平滑であるために活物質
と格子表面との付着力が弱い非展開部の非打ち抜き部の
面積が多く、一方、表裏の活物質が一体となって格子を
挟み込んでいるために活物質の格子への付着力が強い打
ち抜き開口部の面積が小さかったためと考える。特に、
開口率が３０％の場合、非打ち抜き部面積が開口部面積
の２倍以上となるため、大幅に活物質の付着力が低下し
たものと考えられる。この部分の活物質は上記のように
付着性が悪いため、放電時に有効利用されなかったた
め、開口率が４０〜７０％のものに比べて、初期容量の
減少や寿命性能の低下を招いたものと考える。
かったのは、格子表面が比較的平滑であるために活物質
と格子表面との付着力が弱い非展開部の非打ち抜き部の
面積が多く、一方、表裏の活物質が一体となって格子を
挟み込んでいるために活物質の格子への付着力が強い打
ち抜き開口部の面積が小さかったためと考える。特に、
開口率が３０％の場合、非打ち抜き部面積が開口部面積
の２倍以上となるため、大幅に活物質の付着力が低下し
たものと考えられる。この部分の活物質は上記のように
付着性が悪いため、放電時に有効利用されなかったた
め、開口率が４０〜７０％のものに比べて、初期容量の
減少や寿命性能の低下を招いたものと考える。
【００１７】一方、開口率が７０％を超えるものは、他
のものに比べて、短寿命であった。試験終了後に電池を
解体して原因を調査したところ、非打ち抜き部の格子腐
食によって正極格子の電気抵抗が大きくなっていること
がわかった。これは、打ち抜き部分が大きすぎるため、
非打ち抜き部分が小さくなり、非打ち抜き部の寿命試験
中に格子腐食が進んだことで、この非打ち抜き部分の電
気抵抗が増したためと思われた。
のものに比べて、短寿命であった。試験終了後に電池を
解体して原因を調査したところ、非打ち抜き部の格子腐
食によって正極格子の電気抵抗が大きくなっていること
がわかった。これは、打ち抜き部分が大きすぎるため、
非打ち抜き部分が小さくなり、非打ち抜き部の寿命試験
中に格子腐食が進んだことで、この非打ち抜き部分の電
気抵抗が増したためと思われた。
【００１８】５０％の開口率で三角形状や四角形状の打
ち抜き部を有するものは、打ち抜き部の角から腐食がす
すんでおり、本発明による円形や長丸形状の打ち抜き部
を有するものよりもわずかに短寿命であった。以上、本
実施例はエキスパンド展開加工の展開方向が格子の幅方
向とした場合について述べたが、幅方向でない場合も同
様の効果を示す。
ち抜き部を有するものは、打ち抜き部の角から腐食がす
すんでおり、本発明による円形や長丸形状の打ち抜き部
を有するものよりもわずかに短寿命であった。以上、本
実施例はエキスパンド展開加工の展開方向が格子の幅方
向とした場合について述べたが、幅方向でない場合も同
様の効果を示す。
【００１９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の格子を用い
ることによって長寿命でかつ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。
ることによって長寿命でかつ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１】 展開したシートからの本発明品格子の切出し
方法の一例を示す模式図。
方法の一例を示す模式図。
【図２】 本発明格子の一例を示す外観図
【図３】 非展開部の開口部の形状を示す一覧図
１ 非展開部 ２ 開口部 ３ 展開部 ４ 耳部
Claims (3)
- 【請求項１】鉛または鉛合金製のシートをエキスパンド
展開加工して製作される、格子体であって、非展開部に
設けた開口部面積が非展開部面積の４０〜７０％である
ことを特徴とする鉛蓄電池用格子体。 - 【請求項２】非展開部に設けた開口部の形状が円形もし
くは長丸であ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。 - 【請求項３】エキスパンド展開加工の展開方向が格子の
幅方向であることを特徴とする請求項1又は２に記載の
鉛蓄電池用格子体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000139129A JP2001319659A (ja) | 2000-05-11 | 2000-05-11 | 鉛蓄電池用格子体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000139129A JP2001319659A (ja) | 2000-05-11 | 2000-05-11 | 鉛蓄電池用格子体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001319659A true JP2001319659A (ja) | 2001-11-16 |
Family
ID=18646630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000139129A Pending JP2001319659A (ja) | 2000-05-11 | 2000-05-11 | 鉛蓄電池用格子体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001319659A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030096931A (ko) * | 2002-06-18 | 2003-12-31 | 한국타이어 주식회사 | 납축 전지용 극판 |
| JP2009170234A (ja) * | 2008-01-15 | 2009-07-30 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 制御弁式鉛蓄電池 |
-
2000
- 2000-05-11 JP JP2000139129A patent/JP2001319659A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030096931A (ko) * | 2002-06-18 | 2003-12-31 | 한국타이어 주식회사 | 납축 전지용 극판 |
| JP2009170234A (ja) * | 2008-01-15 | 2009-07-30 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 制御弁式鉛蓄電池 |
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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 |