JP2002313411A - 制御弁式鉛蓄電池 - Google Patents

制御弁式鉛蓄電池

Info

Publication number
JP2002313411A
JP2002313411A JP2001119277A JP2001119277A JP2002313411A JP 2002313411 A JP2002313411 A JP 2002313411A JP 2001119277 A JP2001119277 A JP 2001119277A JP 2001119277 A JP2001119277 A JP 2001119277A JP 2002313411 A JP2002313411 A JP 2002313411A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
positive electrode
tin
ratio
electrolyte
amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001119277A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4765190B2 (ja
Inventor
Shoji Horie
章二 堀江
Shozo Murochi
省三 室地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2001119277A priority Critical patent/JP4765190B2/ja
Publication of JP2002313411A publication Critical patent/JP2002313411A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4765190B2 publication Critical patent/JP4765190B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 極板群の一部が電解液に浸潰された構成の制
御弁式鉛蓄電池において、過放電放置による正極格子表
面に生成する腐食層は、電解液に浸潰した部分よりも電
解液が浸潰されていない部分の方が高抵抗となり、充電
回復性に差があるので、この問題点を解決する。 【解決手段】 正極格子体の表面の少なくとも一部に正
極格子体に含まれるよりも高濃度の錫を含有した高濃度
錫含有層を設け、正極板の電解液に浸潰された部分にお
ける正極活物質量に対する前記高濃度錫含有層に含有さ
れる錫量の比率を比率A、前記正極板の前記電解液から
露出した部分における前記正極活物質量に対する前記高
濃度錫含有層に含有される錫量の比率を比率Bとした場
合において、比率A<比率Bとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は制御弁式鉛蓄電池に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】制御弁式鉛蓄電池は、充電時の酸素なら
びに水素ガスの発生が極めて少なく、補水の必要がない
等の利点を有し、様々な用途に広く用いられている。
【0003】しかしながら、充電時のガス発生を抑制す
るために、負極において酸素ガスを吸収する機構を設け
る必要があるので、電解液の殆どを正極,負極ならびに
セパレータに含浸させるようにした構成であった。その
ため流動できる電解液が豊富な液式の鉛蓄電池に比べ
て、活物質量に対する電解液中の硫酸量が少ない構成と
なっている。従って、制御弁式鉛蓄電池は過放電される
と、活物質よりも硫酸が先に消費されて、電解液が中性
の水になってしまう。このような状態で放置されると、
正極において格子体と活物質の界面に高抵抗の腐食層が
生成することになり導電性が低下してしまい、充電でき
ないか、または充電しても容量等の特性が回復しないと
いった課題がある。このような課題を解決する方法とし
て、正極格子の表面に高濃度の錫を含有した層を設ける
技術が開示されている。
【0004】ところで、制御弁式鉛蓄電池の容量等を向
上する目的で、極板群下部のみを電解液に浸潰した構成
が従来から提案されているが、このような構成の電池の
場合、過放電されると正極格子表面に生成する腐食層
は、電解液に浸潰した部分よりも電解液が浸潰されてい
ない部分の方が高抵抗となっており、充電による回復性
に差が見られることがわかってきた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記する問題
点に鑑み、高濃度の錫を含有する層を正極格子の表面全
体に均一に配設するのでなく、充電による電池容量等の
特性の回復において、最も適切な位置でかつ特定な条件
で効率的に高濃度の錫を含有する層を配設し、もって従
来の課題を解決し、併せて高価な錫の使用量を合理的に
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】前記した課題を解決する
ために、請求項1に記載の発明は、正極板,負極板およ
びセパレータからなる極板群の一部が電解液に浸漬され
るとともに、前記極板群の他の部分が電解液から露出し
た制御弁式鉛蓄電池であって、前記正極板は正極活物質
と正極格子体を備え、前記正極格子体は鉛−錫合金もし
くは鉛−錫−カルシウム合金もしくは鉛−カルシウム合
金から構成されていて、前記正極格子体の表面の少なく
とも一部に正極格子体に含まれる錫濃度よりも高濃度の
錫を含有した高濃度錫含有層を設け、前記正極板の前記
電解液に浸漬された部分における前記正極活物質量に対
する前記高濃度錫含有層に含有される錫量の比率を比率
A、前記正極板の前記電解液から露出した部分における
前記正極活物質量に対する前記高濃度錫含有層に含有さ
れる錫量の比率を比率Bとした場合において、比率A<
比率Bとすることを示すものである。
【0007】そして、本発明の請求項2に記載の発明
は、請求項1の構成を備えた制御弁式鉛蓄電池におい
て、前記比率Aを0.003質量%〜0.03質量%と
するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】正極格子体は、例えば鉛−錫合金
または鉛−錫−カルシウム合金または鉛−カルシウム合
金を圧延加工することで連続したシート状とし、これに
複数のスリットを入れて引き伸ばす所謂エキスパンド加
工によって網目状に展開することによって形成される。
【0009】本発明は、図1に示すように、鉛−錫合金
または鉛−錫−カルシウム合金または鉛−カルシウム合
金をシート状に圧延加工する際、上記鉛合金シート1の
錫濃度よりも高濃度の錫を含む鉛−錫合金からなる連続
した箔2を表面に配設して、ともに圧延加工することに
より、正極格子体の表面に高濃度の錫を含有する高濃度
錫含有層を備えることができる。さらに、これをエキス
パンド加工する際、鉛合金シートの幅方向においてスリ
ットの間隔を変化させて網目状に展開することで、正極
板の活物質量に対する格子体表面層の錫量の比率を正極
板の上下方向で変化させることができる。すなわち図2
に示すように、電解液に浸潰される部分に相当する鉛合
金シートの部位に入れるスリット間隔、例えばW1より
も、電解液から露出した部分に相当するスリット間隔、
例えばW2を広くすることにより、電解液に浸潰された
部分よりも電解液から露出した部分における正極活物質
量に対する格子体表面層の錫量の比率を高くした正極板
3が得られる。
【0010】さらに正極格子体表面の含錫層の形成方法
については溶射等、種々の方法も用いることができる。
さらに正極格子の電解液の浸潰された部分と電解液から
露出した部分とで活物質量に対する錫量を変化させる手
法として含錫層の厚みを変化させたり、濃度を変化させ
ることも可能であるが、表面に含錫層を形成した鉛シー
トをエキスパンド加工して正極格子を得る際に切幅を電
解液から露出した部分を電解液に浸潰された部分よりも
大きく構成する方が簡便に得ることができる。
【0011】また、本発明の効果をより顕著に得るため
に電解液に浸潰された部分における正極活物質量に対す
る格子体の表面層の錫量の比率を少なくとも0.003
質量%以上に構成することが好ましい。但し0.3質量
%を超えて多量としてもそれ以上の効果は得られないの
で、この比率を0.003質量%〜0.3質量%とする
ことが好ましい。
【0012】このようにして得られた正極板3と負極板
4およびセパレータ5を用いて、図3に示すように、極
板群の一部が電解液6に浸潰された制御弁式鉛畜電池を
構成する。
【0013】また、セパレータ5に関しては活物質より
も電解液の浸透速度が大きいものを用いることが好まし
い。このような構成にすれば電解液から露出したセパレ
ータ5中の電解液量は比較的多くなるので活物質量に対
する錫量を多くしたことと相まって過放電時の回復性を
さらに改善することができる。
【0014】
【実施例】次に本発明の効果について実施例をもって示
す。
【0015】図1のように、連続的に鋳造した10mm
厚の鉛−カルシウム0.07質量%−錫0.5質量%合
金の表面に、厚み0.2mmの錫7質量%−鉛合金の箔
2を配設して圧延し、厚み1.0mmの鉛合金シート1
を作製し、これをエキスパンド加工して正極板を得た。
この際、鉛合金シートへのスリット間隔を電解液に浸潰
される部分(すなわち正極板の下部に対応する部分)よ
りも電解液から露出した部分(すなわち正極板の上部に
対応する部分)を広くして作製した正極板2種類と、ス
リット間隔を均一にして作製した正極板および電解液に
浸潰される部分を電解液から露出した部分よりも広くし
て作製した正極板の4種類を準備した。なお、正極板1
枚当たりの活物質量ならびに錫7質量%−鉛合金箔の含
有量は、すべての種類の正極板で同一である。
【0016】上記2種類の正極板と負極板ならびにセパ
レータをそれぞれ組み合わせて、セル当たり正極板5
枚,負極板6枚からなる極板群とし、極板群の一部を電
解液に浸潰させた構成の公称電圧12V容量48Ahの
制御弁式鉛蓄電池を表1のように2種類作製した。
【0017】これらの電池について、次のような過放電
放置試験を実施した。40℃雰囲気にて10Ωの抵抗負
荷を接続して1ヵ月間放置した後、開路状態で2週間放
置した。その後、充電回復性を評価するため、14Vに
て定電圧充電を4時間実施した後の電池容量を測定し
た。その試験結果を表1に示す。なお、比率Aは、正極
板の電解液に浸潰された部分における正極活物質量に対
する正極格子体の表面層に含有される錫量の比率を示し
ており、比率Bは、正極板の電解液から露出した部分に
おける正極活物質量に対する正極格子体の表面層に含有
される錫量の比率を示している。
【0018】
【表1】
【0019】表1のように、本発明例1および本発明例
2、すなわちいずれも比率A<比率Bの電池は、他の従
来例の電池、すなわち比率A=比率Bならびに比率A>
比率Bと比較して正極格子体表面層の錫量は同一である
にもかかわらず、本発明例1および2の方が過放電放置
後の充電回復性に優れていることが明らかである。これ
は、電解液に浸潰した部分に比べて、電解液が浸潰され
ていない部分では、過放電に伴う硫酸の消費が早期に進
むことで電解液が中性になりやすいことが考えられる。
このため、正極格子体表面に生成する腐食層は、電解液
に浸潰した部分よりも電解液が浸潰されていない部分の
方が高抵抗となるが、上記の本発明例のように、劣化を
受けやすい部分に高濃度の錫層を効率的に配設すること
で、充電回復性が向上したものと推察される。
【0020】
【表2】
【0021】次に、錫の含有量を0.7質量%,2.1
質量%,7質量%,21質量%,35質量%と変えた錫
−鉛合金箔を用いて、前述の本発明例と同様に表2に示
すような制御弁式鉛蓄電池を各々作製した。これら5種
類の電池について上記と同様に過放電放置後の充電回復
性を容量回復率によって評価した。その結果を図4に示
す。比率Aが0.003質量%よりも少なくなると容量
回復率は低下し、一方、0.03質量%を超えても容量
回復率は殆ど変化がなかった。これらのことから、高価
な錫の使用量を考慮すると、効果的な充電回復性が得ら
れる範囲として、比率Aを0.003質量%〜0.03
質量%とすることが特に好ましい。
【0022】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、極板群
の一部が電解液に浸潰された構成の制御弁式鉛蓄電池に
おいて、過放電放置による充電回復性の劣化を受けやす
い部分の正極格子体に高濃度の錫を効率的に配設するこ
とで、低コスト且つ過放電回復性に優れた制御弁式鉛蓄
電池を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】錫−鉛合金の箔を付与した鉛合金シートの圧延
加工を示す説明図
【図2】本発明における一実施の形態の正極板の正面図
【図3】極板群ならびに電解液の構成を示す電池の断面
略図
【図4】比率Aと容量回復率の関係を示す図
【符号の説明】
1 鉛合金シート 2 高濃度錫を含んだ鉛合金の箔 3 正極板 4 負極板 5 セパレータ 6 電解液 W1,W2 スリット間隔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H017 AA01 CC05 EE02 EE03 HH01 5H028 AA06 CC05 EE01 HH01

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 正極板,負極板およびセパレータからな
    る極板群の一部が電解液に浸漬されるとともに、前記極
    板群の他の部分が電解液から露出した制御弁式鉛蓄電池
    であって、前記正極板は正極活物質と正極格子体を備
    え、前記正極格子体は鉛−錫合金もしくは鉛−錫−カル
    シウム合金もしくは鉛−カルシウム合金から構成されて
    いて、前記正極格子体の表面の少なくとも一部に正極格
    子体に含まれる錫濃度よりも高濃度の錫を含有した高濃
    度錫含有層を設け、前記正極板の前記電解液に浸漬され
    た部分における前記正極活物質量に対する前記高濃度錫
    含有層に含有される錫量の比率を比率A、前記正極板の
    前記電解液から露出した部分における前記正極活物質量
    に対する前記高濃度錫含有層に含有される錫量の比率を
    比率Bとした場合において、比率A<比率Bとしたこと
    を特徴とする制御弁式鉛蓄電池。
  2. 【請求項2】 前記比率Aを0.003質量%〜0.0
    3質量%としたことを特徴とする請求項1に記載の制御
    弁式鉛蓄電池。
JP2001119277A 2001-04-18 2001-04-18 制御弁式鉛蓄電池 Expired - Lifetime JP4765190B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001119277A JP4765190B2 (ja) 2001-04-18 2001-04-18 制御弁式鉛蓄電池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001119277A JP4765190B2 (ja) 2001-04-18 2001-04-18 制御弁式鉛蓄電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002313411A true JP2002313411A (ja) 2002-10-25
JP4765190B2 JP4765190B2 (ja) 2011-09-07

Family

ID=18969528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001119277A Expired - Lifetime JP4765190B2 (ja) 2001-04-18 2001-04-18 制御弁式鉛蓄電池

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4765190B2 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56159065A (en) * 1980-05-13 1981-12-08 Yuasa Battery Co Ltd Grid for lead acid battery
JP2000195524A (ja) * 1998-12-24 2000-07-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 密閉形鉛蓄電池

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56159065A (en) * 1980-05-13 1981-12-08 Yuasa Battery Co Ltd Grid for lead acid battery
JP2000195524A (ja) * 1998-12-24 2000-07-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 密閉形鉛蓄電池

Also Published As

Publication number Publication date
JP4765190B2 (ja) 2011-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5522444B2 (ja) 鉛蓄電池
Yang et al. Review on the research of failure modes and mechanism for lead–acid batteries
JP2001501019A (ja) スズ化合物を有する鉛蓄電池ペーストならびにその製造および使用方法
JP5061451B2 (ja) 鉛蓄電池用負極集電体
JP3952483B2 (ja) 密閉式鉛蓄電池
JP4507483B2 (ja) 制御弁式鉛蓄電池
JP2006114417A (ja) 鉛蓄電池
US7223499B2 (en) Lead battery
JPH10188963A (ja) 密閉形鉛蓄電池
JP4892827B2 (ja) 鉛蓄電池
JP6921037B2 (ja) 鉛蓄電池
JP4904658B2 (ja) 鉛蓄電池の製造方法
JP2002313411A (ja) 制御弁式鉛蓄電池
JP2006140032A (ja) 鉛蓄電池
JP4678117B2 (ja) 鉛蓄電池
JPS61165956A (ja) 密閉式鉛蓄電池
JP2005294142A (ja) 鉛蓄電池
JP6006429B2 (ja) 鉛蓄電池
JP5375049B2 (ja) 鉛蓄電池
JPH07307148A (ja) 鉛蓄電池
JP2004152578A (ja) 鉛蓄電池およびその製造法
JPH10208750A (ja) 鉛蓄電池
JPS61198574A (ja) 鉛蓄電池
JPS607061A (ja) 密閉型鉛蓄電池用極板の製造法
JPH11354128A (ja) 密閉式鉛蓄電池

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080324

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20080414

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20091119

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101109

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101116

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101125

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110517

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110530

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4765190

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140624

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term