JP2002208431A - 鉛蓄電池 - Google Patents
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Abstract
板T,Tの活物質の脱落を防止された鉛蓄電池を提供す
る。 【解決手段】 電槽Bのセル室内に収容した極板群Kの
両端に位置する端板T,Tを、その構成部材である格子
基板Gの指向性を有する中格子骨g2で囲繞される活物
質充填孔g3の口径が小さい側を電槽Bの側壁b内面に
配設した垂直リブb1,b1,…に圧接して極板群Kを
緊圧収容した。
Description
る。
鋳造により鉛又は鉛合金から成る格子基板の多数枚を製
造し、これらに、正極活物質ペースト及び負極活物質ペ
ーストを夫々充填乾燥、圧延して正極板及び負極板の夫
々多数枚を作製しておき、所要枚数の負極板と正極板と
をセパレータを介し交互に積層した極板群を、少なくと
も1つのセル室から成る電槽に収容し、その両端の極板
を電槽の対向側壁の内面に突出して配設した垂直リブに
圧接せしめて極板群を緊圧収容して成る鉛蓄電池や十字
状の仕切壁により2列に複数個区劃形成された夫々のセ
ル室内に、極板群の一方の端板を電槽の仕切壁の対向面
に配設された垂直リブに圧接し、その他方の端板を電槽
の対向側壁の内面に配設された垂直リブに圧接して該極
板群を緊圧収容して成る鉛蓄電池などが製造されてい
る。
て、図5(a)及び図5(b)に典型例として示す格子
基板G及びG′の夫々に正極活物質及び負極活物質を充
填し、乾燥、加圧して製造し、その所望枚数の正極板と
負極板をセパレータを介し交互に積層して極板群を組み
立て、これを電槽のセル室内に収容するが、このとき、
図6に明示するように、極板P,(N)の構成部材であ
る格子基板の格子面を形成する互いに交叉する多数本の
中格子骨が以下に詳述する指向性を有していても、その
極板群の両端に位置する極板の格子面の向き、即ち、中
格子骨の向きに無関心であり、特に配慮することなく電
槽内に収容されることが一般である。図6は、図5
(a)又は図5(b)に示す連続鋳造で得られた格子面
に指向性を有する格子基板G及びG′に活物質Aを充填
して成る正極又は負極性の極板P又はNの横断面図を示
す。図面でg1は枠骨、g2は格子面を形成する縦横に
交叉する中格子骨、g3は活物質充填用孔、yは格子基
板の耳、lは足を示す。即ち、該極板の構成部材である
該格子基板Gの縦横に交叉する多数本の中格子骨g2,
g2,…は、枠骨g1より肉薄であり、且つ枠骨g1の
厚さ方向の一方に偏位しており、その厚さ方向の側面g
21は傾斜面に形成され、従って、その傾斜面g21と
交叉する格子面の一方の面g22の幅とその他方の面g
23の幅が相異する横断面形状が、三角形、台形(図示
の例では三角形)などの指向性を有し、従ってまた、断
面三角形の中格子骨g2,g2,…の傾斜面g21,g
21,…により囲まれて形成された活物質充填用孔g3
は、その口径は一端の開口端から他端の開口にかけて漸
次増大した指向性を有する。その結果、図7或いは図8
に例示するような鉛蓄電池が製造される。即ち、図7
(a)に示す鉛蓄電池は、仕切壁Cにより3つのセル室
に区劃形成された形式の電槽Bの各セル室内に例えば図
5(a)に示す格子基板Gを用いて製造した負極板Nと
図5(b)に示す格子基板G′を用いて製造した正極板
Pを多数枚用意し、該負極板Nの枚数が該正極板Pの枚
数より1枚多く、セパレータSを介して交互に積層さ
れ、両端板T,Tが負極板N,Nから成る極板群Kを収
容し、その端板T,Tの外面をその対向する電槽Bの両
側壁b,bの内面に、その端板T,Tの幅方向に配設し
た垂直リブb1,b1,…で圧接し、極板群Kを緊圧収
容せしめて成る鉛蓄電池であるが、図7(b)に示すよ
うに、その一方の端板Tの中格子骨g2,g2,…の幅
が狭い方の面g22、図示の例では、断面三角形の尖っ
た側の頂点g22が一方の電槽Bの対向側壁bの内面に
向いた状態であるに対し、その他方の端板Tの中格子骨
g2,g2,…の幅の広い側の面g23、図示の例で
は、断面三角形の底面g23が他方の電槽の対向側壁b
の内面に向いた状態となっている。
に交叉する仕切壁Cにより長さ方向に3つづつのセル室
が幅方向に2列並んで区劃形成された6つのセル室内に
前記の各極板群Kを収容し、その一方の端板Tをその対
向する仕切壁Cの対向面に配設した垂直リブb1,b
1,…に圧接する一方、その他方の端板Tを電槽B′の
対向側壁bの内面に配設した垂直リブb1,b1,…に
圧接し、各セル室内の極板群Kを緊圧収容して成るもの
である。換言すれば、その電槽B′の長さ方向の仕切壁
Cで区劃形成されてその仕切壁Cの両側の相隣る各2つ
のセル室内に緊圧収容された極板群K,Kの夫々の内側
の端板T,Tは、該仕切壁Cの両側の対向壁に夫々圧接
し、その外側の端板T′,T′は、電槽B′の長さ方向
の側壁b,bに夫々圧接された鉛蓄電池に製造されてい
るが、この場合、図8(b)に明示のように、その一方
の極板群Kの外側の端板T′の中格子骨g2は、断面三
角形の頂点g22がその電槽の側壁bの内面と対向しそ
の他方の極板群Kの外側の端板T′の中格子骨g2も、
断面三角形の頂点g22がその他方の電槽の側壁bの内
面と対向した状態となっている。図示の各鉛蓄電池にお
いて、PSは各極板群の正極耳群を接続する正極ストラ
ップ、NSは負極耳群を接続する負極ストラップ、IY
は中間セル間接続部、PPは正極極柱、NPは負極極柱
を示す。
き、極板群の両端板の指向性を有する中格子骨の電槽の
対向する両側壁に対する配向関係について種々試験研究
したところ、次のことが判明した。上記のように、電槽
Bの対向両側壁b,bの垂直リブb1,b1,…で緊圧
される極板群は、特にその両端板T,Tは、その両端板
T,T間の正,負極板は、その緊圧力をセパレータの面
で受ける場合と異なり垂直リブb1,b1,…で受ける
が、図示の例に示すように、指向性のある中格子骨g2
は、その面積が小さい側g22が電槽Bの側壁bに向い
た場合は、即ち、断面三角形の尖った頂点や断面形状が
台形の場合の中格子骨では、その面の幅の小さい側g2
2が電槽Bの対向側壁bに向いた場合には、鉛蓄電池の
運搬、使用時に受ける振動や衝撃で、該端板Tからの活
物質の脱落が比較的多くなり、その反面、各端板Tを、
その中格子骨g2の幅の広い側g23を、換言すれば、
交叉する中格子骨g2,g2,…で囲まれ、内外の開口
端で口径が指向性を有する活物質充填孔g3の口径が小
さい側を電槽の両側壁の内面に対向せしめた状態で圧接
する場合は、活物質の脱落が著しく減少することが判明
した。また、上記の仕切壁Cを挟んで電槽Bの幅方向に
併列した相隣るセル室内に緊圧収容された極板群K,K
の場合も、その一方の極板群Kの外側の端板T′の中格
子骨g2の幅が広い側の底面g23がその電槽Bの一方
の対向側壁bに向いている場合は、その端板T′からの
活物質の脱落は小さい反面、他方の極板群Kの外側の端
板T′の中格子骨g2の幅が小さい側の頂点g22がそ
の電槽Bの他方の対向壁bに向いている場合は、その端
板T′からの活物質の脱落は大きくなることが判明し
た。また、該仕切壁Cを挟んで並ぶ2つの極板群K,K
のその夫々の外側の端板T′,T′間の内側の正,負極
板に対する対向するセパレータ面に圧着されるので、活
物質の脱落は殆どないと共に該仕切壁Cの両対向面に夫
々対向する各極板群K,Kの内側の端板T,Tは、その
中格子骨の断面三角形の頂点側が従って、活物質充填孔
g3の口径が大きい側が、該仕切壁Cに向いていても、
その端板T,Tの脱落は比較的少ないことが判明した。
面の垂直リブに圧接される端板の向きによって、該端板
からの活物質の脱落が著しく生ずる不都合を防止するた
め、該垂直リブと該端板との間に板状スペーサーを介入
することが考えられるが、スペーサー分のコスト上昇を
もたらすばかりでなく、その各セル室の容積の増大をも
たらし、電槽の設計変更を要するなどの新たな不都合を
生ずる。そこで、従来の鉛蓄電池を設計変更することな
しに、電槽の側壁により受ける極板群の端板の緊圧力を
増大して、その端板からの活物質の脱落を減少せしめる
ことが望ましい。
蓄電池の不都合を設計変更することなしに解消し、耐震
性の向上した鉛蓄電池を提供するもので、少なくとも1
つのセル室から成る電槽内に収容された極板群の両端板
を、電槽の対向側壁の内面に配設された垂直リブに圧接
し、極板群を緊圧状態で収容して成る鉛蓄電池におい
て、その両端板を、その構成部材である格子基板の指向
性を有する中格子骨で囲繞される活物質充填孔の口径の
小さい側を該電槽の対向側壁の内面に向けた状態で該垂
直リブに圧接し、該極板群を緊圧収容したことを特徴と
する。上記の本発明は、仕切壁を介して相隣るセル室内
に収容された極板群を具備した形式の鉛蓄電池に次のよ
うに適用する。即ち、電槽の内部を縦横に交叉する仕切
壁により複数列に並ぶセル室に区劃形成された電槽の各
セル室内に収容された極板群の一方の端板を電槽の仕切
壁の対向面に配設された垂直リブに圧接し、その他方の
端板を電槽の側壁の内面に配設された垂直リブに圧接し
て成る鉛蓄電池において、各極板群の他方の端板を、そ
の構成部材である格子基板の指向性を有する中格子骨で
囲繞される活物質充填孔の口径の小さい側を該電槽の側
壁の内面に向けた状態で該垂直リブに圧接し、該極板群
を緊圧収容したことを特徴とする。尚、この形式の鉛蓄
電池において、該極板群の一方の端板を、その構成部材
である格子基板の指向性を有する中格子骨で囲繞される
活物質充填孔の口径の小さい側を該仕切壁の対向面に向
けた状態で該垂直リブに圧接し、該極板群を緊圧収容し
たことを特徴とする。
付図面に基づいて説明する。本発明は、1つのセル室か
ら成る電槽、或いは仕切壁により区劃形成され、且つ一
列に並ぶ複数個のセル室から成る電槽を用い、その各セ
ル室内に極板群を緊圧収容して成る各種の鉛蓄電池に適
用できるが、その実施の1例を図1及び図2に基づいて
説明する。図1は、前記従来の図7に示す電槽と同じ形
式の電槽に本発明に従って極板群を緊圧収容して成る該
鉛蓄電池の概略平面図である。Bは、内部を横断する仕
切壁Cにより3つのセル室に区劃形成された式の電槽を
示し、各該セル室に収容すべき極板群Kの両端板T,T
と対向する電槽Bの対向側壁b,bの内面に、該極板群
の両端面の幅方向に一定の間隔を存して複数本の垂直リ
ブb1,b1,…が配設されている。而して、この電槽
Bの各セル室に極板群Kを収容し、その電槽Bの対向側
壁b,bの内面の垂直リブb1,b1,…でその両端板
T,Tの板面を挟圧して極板群を緊圧収容し、鉛蓄電池
を製造するが、この場合、極板群Kは、電槽に収容され
る前に、これに適した所要枚数の負極板と正極板をセパ
レータを介し交互に積層して組み立てるに当たり、その
両端に配置される2枚の極板は、2枚とも負極板、正極
板と負極板、或いは2枚とも正極板のいずれでもよい。
そのいずれの場合でも、本発明は、その極板群の組み立
てに当たり、その両端板T,Tの電槽Bの対向両側壁
b,bに対向する向きを次のように考慮する。即ち、そ
の各端板Tの構成部材である例えば、図7に示す格子基
板G(又はG′)を指向性を有する中格子骨g2の幅の
広い側の面g23を必ず外側に向けて、例えば、その横
断面形状が三角形であれば、その底面g23を外側に向
けた状態に配向して組み立て、その極板群を電槽内に収
容したとき、その両端板T,Tは、その外側を向いた幅
の広い側の面g23側が、即ち、指向性を有する活物質
充填孔g3の口径の小さい開口端側がその夫々対向する
電槽Bの対向側壁b,bの内面の垂直リブb1,b1,
…b1,b1,…で圧接されて極板群を緊圧収容するよ
うにした。更に詳細には、図1及び図2に示す実施例に
おいて、負極板Nは、図5(a)に示す格子基板Gに負
極活物質を充填して成るものと、耳の位置が図5(a)
に示す格子基板Gの耳yの位置が反対側に設けた以外
は、格子基板Gと同じ構成の格子基板G″に負極活物質
を充填して成るものとを多数用意し、正極板Pは、図5
(b)に示す格子基板G′に正極活物質をを充填して成
るものを多数用意し、負極板Nを正極板Pより1枚多く
用い各極板群Kを組み立てるが、この場合、その両端に
位置する負極板N,Nの夫々の格子基板G,G″の中格
子骨g2,g2の底面g23,g23が外側に向けて組
み立て、これを各セル室内に収容し、図2に示す鉛蓄電
池を製造した。かくして、端板T,Tの緊圧収容状態
は、図2に明示のように、その両端板T,Tの中格子骨
g2の断面三角形の底面g23側が電槽Bの側壁b,b
内面の垂直リブb1,b1,…により加圧され、その頂
点g22側が内側を向き、その台形の活物質充填孔g3
の口径が広い格子面、即ち、活物質層がその内側のセパ
レータS面に圧着されるので、その両端板T,Tは、そ
の両端板T,T間の中間の正,負極板と同様に大きい緊
圧力を受けるので、鉛蓄電池が衝撃や振動を受けても両
端板T,Tからの活物質Aの脱落は抑止される。
示し、電槽B′は、図8に示す電槽B′と同じものを使
用した。即ち、内部を縦横に交叉する仕切壁Cにより3
つのセル室が2列に並ぶ形式の電槽Bの夫々のセル室内
に、極板群を次のように組み立て収容した。即ち、負極
板Nは、図5(a)に示す格子基板Gを用い製造し、正
極板Pは、図5(b)に示す格子基板G′を用い製造し
たものを多数個用意し、各極板群を組み立てるに当た
り、その両端に位置する極板T,T(図示の例では負極
板N,N)を、その一方の端板Tは、その中格子骨g2
の底面g23は外側を向くように配向してその内側のセ
パレータSに積層し、その他方の端板Tは、その中格子
骨g2の頂点g22、即ち、稜線がその内側のセパレー
タSに積層して組み立て、電槽B′の長さ方向の仕切壁
Cを挟んで対向する各相隣る図示における各左右のセル
室内に、夫々収容される極板群K,Kを互いに180度
回転した状態で、即ち、その両極板群K,Kともその一
方の端板T,Tの中格子骨g2,g2の底面g23,g
23が従って、活物質充填孔g3,g3の口径が小さい
側が、電槽Bの一方の側壁b,bの内壁に対向して収容
され、その内面に配設した垂直リブb1,b1,…によ
り圧接されるようにすると共に、その他方の端板T,T
の中格子骨g2,g2の頂点g22,g22が電槽B′
の仕切壁Cの両側の対向面に対向させた状態で収容さ
れ、その内面に配設した垂直リブb1,b1,…により
圧接されるようにして収容し、夫々の各相隣るセル室内
に夫々の極板群K,Kを緊圧収容した。換言すれば、そ
の長さ方向の仕切壁Cの両側の相隣るセル室内に収容さ
れた2つの極板群K,Kの該仕切壁Cの両対向面に向い
た内側の端板T,Tは、その中格子骨g2,g2の線状
の面g22,g22側その仕切壁Cの両側面の垂直リブ
b1,b1,…及びb1,b1,…に圧接され、その各
極板群K,Kの他方の外側の端板T′,T′は、その中
格子骨g2の底面g23,g23がその対向する電槽
B′の長さ方向の両側壁b,b内面の垂直リブb1,b
1,…及びb1,b1,…に圧接される状態となる。こ
の鉛蓄電池でも、その電槽B′の両側壁b,bに圧接さ
れる各極板群Kの端板Tは、その格子基板Gの中格子骨
g2の底面g23が、即ち、活物質充填孔g3,g3の
口径が小さい開口端側が、その両側壁b,bの内面に向
いているので、その中間の正,負極板と同様に、活物質
の脱落が抑制される。この場合、特に判ったことは、理
由が明らかでないが、2つの極板群K,Kが仕切壁を挟
んで積層方向に並ぶ相隣るセル室に収容された配置状態
では、その夫々の極板群K,Kの仕切壁Cの両側の対向
面に内側の端板T,Tは、その夫々の中格子骨g2,g
2の幅が狭い側の頂点g22,g22が、換言すれば、
該活物質充填孔g3の口径の大きい開口端側が向いてい
ても、活物質の脱落が比較的小さいことが判った。これ
は、2つの極板群K,Kが同一線上に積層した場合は、
その内側の端板T,Tは、振動を受けても1つの極板群
の中間に位置する極板と同じような状態となるからであ
ると考えられる。
せしめる夫々の極板群K,Kの内側の端板T,Tをも、
その中格子骨g2の底面g23を、即ち、活物質充填孔
g3の口径の小さい側を外側に向けた配向状態としてそ
の内側のセパレータSに積層せしめて組み立て、これを
上記電槽の各セル室内にその仕切壁Cの両側内面の垂直
リブb1,b1,…及びb1,b1,…に圧接し、緊圧
収容せしめるようにしてもよいことは言うまでもない。
より1枚多く用い本発明の極板群を組み立て、上記のよ
うに夫々の電槽のセル室内に収容したものであるが、同
じ枚数の負極板と正極板をセパレータを介して極板群を
組み立てるに当たり、その端板T,Tとなる正極板及び
負極板の夫々の中格子骨g2,g2の底面g23,g2
3を、従って、活物質充填孔の口径の小さい側を外側に
向けた極板群を組み立て、その端板T,Tを上記の電槽
B及びB′のいずれの対向側壁b,bの内面の垂直リブ
b1,b1,…に圧接して圧縮収容された鉛蓄電池とし
てもよいことは勿論である。尚、図1及び図3におい
て、NSは負極ストラップ、NPは負極柱、PSは正極
ストラップ、PPは正極柱、IYは中間セル間接続部で
あることは、従来と変わりはない。
連続鋳造格子基板に活物質を充填して成る負極板11枚
を、ガラスマット付きリーフ式セパレータを介して交互
に積層して組み立てた極板群を6つのセル室に緊圧収容
して、図3及び図4に示す本発明の鉛蓄電池を製造し、
これを振動台上に載置すると共にその電槽の長さ方向の
対向側壁の外面に電池押さえ治具で挟んで抑え固定し、
電槽のその幅方向に、即ち、相隣る極板群の積層方向
に、第1条件として30〜35Hz2G 0.5時間左
右振動を与えた後、第2条件として33Hz 4G 2
時間の左右振動を与えた。その後、各セル室内の極板群
を取り出し、その6個の極板群の12枚の各端板からの
夫々の両端板、即ち、総計活物質の脱落率(%)を下記
式により求めた。 脱落率=n÷N×100 但 N:端板の格子基板に配設された活物質充填用孔の
数 n:端板に充填した活物質が脱落した活物質充填用孔の
数 その結果、上記本発明の鉛蓄電池における電槽B′の6
つのセル室に収容した極板群の側壁b,bの内面の垂直
のリブに圧接された6枚の外側の端板T′からの脱落率
は、10%〜12%の範囲であった。比較のため、図8
に示す従来の鉛蓄電池につき上記と同じ振動試験を行っ
た。その結果、6つのセル室内の極板群の12枚の脱落
率は、63〜65%と著しく大きかった。
セル室内に、極板群を収容するに当たり、極板群の両端
板を、その夫々の構成部材である格子基板の中格子骨で
囲繞される活物質充填孔の口径の小さい側を電槽の両対
向側壁の内面に配設した垂直リブに圧接して極板群を緊
圧収容したので、鉛蓄電池が衝撃や振動を受けても両端
板からの活物質の脱落が防止され、使用寿命を延長する
などの効果をもたらす。
横断面図。
横断面図。
(a)は、1例の格子基板の平面図であり、図5(b)
は、他例の格子基板の平面図。
を省略した拡大横断面図。
は、その平面図であり、図7(b)は、その一部を省略
した要部の拡大横断面図。
は、その平面図であり、図8(b)は、その一部を省略
した要部の拡大横断面図。
Claims (3)
- 【請求項1】 少なくとも1つのセル室から成る電槽内
に収容された極板群の両端板を、電槽の対向側壁の内面
に配設された垂直リブに圧接し、極板群を緊圧状態で収
容して成る鉛蓄電池において、その両端板を、その構成
部材である格子基板の指向性を有する中格子骨で囲繞さ
れる活物質充填孔の口径の小さい側を該電槽の対向側壁
の内面に向けた状態で該垂直リブに圧接し、該極板群を
緊圧収容したことを特徴とする鉛蓄電池。 - 【請求項2】 電槽の内部を縦横に交叉する仕切壁によ
り複数列に並ぶセル室に区劃形成された電槽の各セル室
内に収容された極板群の一方の端板を電槽の仕切壁の対
向面に配設された垂直リブに圧接し、その他方の端板を
電槽の側壁の内面に配設された垂直リブに圧接して成る
鉛蓄電池において、各極板群の他方の端板を、その構成
部材である格子基板の指向性を有する中格子骨で囲繞さ
れる活物質充填孔の口径の小さい側を該電槽の側壁の内
面に向けた状態で該垂直リブに圧接し、該極板群を緊圧
収容したことを特徴とする鉛蓄電池。 - 【請求項3】 該極板群の一方の端板を、その構成部材
である格子基板の指向性を有する中格子骨で囲繞される
活物質充填孔の口径の小さい側を該仕切壁の対向面に向
けた状態で該垂直リブに圧接し、該極板群を緊圧収容し
たことを特徴とする請求項2に記載の鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001002971A JP4515644B2 (ja) | 2001-01-10 | 2001-01-10 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001002971A JP4515644B2 (ja) | 2001-01-10 | 2001-01-10 | 鉛蓄電池 |
Publications (2)
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