JP2002367668A - 制御弁式鉛蓄電池 - Google Patents
制御弁式鉛蓄電池Info
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- JP2002367668A JP2002367668A JP2001175701A JP2001175701A JP2002367668A JP 2002367668 A JP2002367668 A JP 2002367668A JP 2001175701 A JP2001175701 A JP 2001175701A JP 2001175701 A JP2001175701 A JP 2001175701A JP 2002367668 A JP2002367668 A JP 2002367668A
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- Japan
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- positive electrode
- electrode plate
- control valve
- valve type
- type lead
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- Y—GENERAL 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
- 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
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小形で長寿命な制御弁式鉛蓄電池を提供す
る。 【解決手段】 正極ストラップ4aの上方に位置する蓋2
の裏面に、突起部3が形成されている制御弁式鉛蓄電池
を作製する。そして、正極板6aの底辺部から電槽5の底
面までの寸法と、正極板6aの活物質を充填した部分の高
さ方向の寸法との比率を６％以上にする。
る。 【解決手段】 正極ストラップ4aの上方に位置する蓋2
の裏面に、突起部3が形成されている制御弁式鉛蓄電池
を作製する。そして、正極板6aの底辺部から電槽5の底
面までの寸法と、正極板6aの活物質を充填した部分の高
さ方向の寸法との比率を６％以上にする。
Description
【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。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】制御弁式鉛蓄電池は、安価で信頼性の高
い電池として、非常用電源として一般的に用いられてい
る。なお、正極板の集電体として用いられている正極格
子体には、補水などのメンテナンスを必要としないＰｂ
−Ｃａ−Ｓｎ合金が使用されている。
い電池として、非常用電源として一般的に用いられてい
る。なお、正極板の集電体として用いられている正極格
子体には、補水などのメンテナンスを必要としないＰｂ
−Ｃａ−Ｓｎ合金が使用されている。
【０００３】これらの制御弁式鉛蓄電池は、ペースト式
正極板及びペースト式負極板を用い、セパレータを介し
て積層・溶接して極板群を作製し、該極板群を電槽に挿
入し、蓋を溶着して作成するものである。そして、前記
制御弁式鉛蓄電池は、ペースト式正極板、ペースト式負
極板及びセパレータのそれぞれに、希硫酸電解液を染み
込ませた状態で使用している。
正極板及びペースト式負極板を用い、セパレータを介し
て積層・溶接して極板群を作製し、該極板群を電槽に挿
入し、蓋を溶着して作成するものである。そして、前記
制御弁式鉛蓄電池は、ペースト式正極板、ペースト式負
極板及びセパレータのそれぞれに、希硫酸電解液を染み
込ませた状態で使用している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
制御弁式鉛蓄電池は、以下に示すような問題点があっ
た。すなわち、制御弁式鉛蓄電池を一定の電圧でトリク
ル充電を続けると、正極格子体は酸化腐食によって伸び
て変形する。その結果、正極板自体に伸びが発生して内
部短絡を起こしたり、内部抵抗が増加したり、正極用活
物質が正極格子体から剥離することによって短期間に寿
命に至るという問題点がある。
制御弁式鉛蓄電池は、以下に示すような問題点があっ
た。すなわち、制御弁式鉛蓄電池を一定の電圧でトリク
ル充電を続けると、正極格子体は酸化腐食によって伸び
て変形する。その結果、正極板自体に伸びが発生して内
部短絡を起こしたり、内部抵抗が増加したり、正極用活
物質が正極格子体から剥離することによって短期間に寿
命に至るという問題点がある。
【０００５】そして、正極板の伸びは、高温環境下で使
用されたり、深い放電が繰り返されたりした場合に特に
著しいことや、正極板の活物質を充填した部分が伸びや
すいことも明らかになっている。
用されたり、深い放電が繰り返されたりした場合に特に
著しいことや、正極板の活物質を充填した部分が伸びや
すいことも明らかになっている。
【０００６】なお、図２に示すように、正極板6aの集電
部分である正極板耳部8aは、正極ストラップ4aに溶接さ
れており、該正極ストラップ4aはその上方の正極端子1a
に溶接されており、該正極端子1aは蓋2に固定されてい
る。
部分である正極板耳部8aは、正極ストラップ4aに溶接さ
れており、該正極ストラップ4aはその上方の正極端子1a
に溶接されており、該正極端子1aは蓋2に固定されてい
る。
【０００７】したがって、正極板6aの上部は正極端子1a
を介して蓋2に固定されているため、最初正極板6aは電
槽5の底面方向に伸びていく。そして、伸びた正極板6a
の底辺が電槽5の底面に当接した後は、正極板6aは逆に
上方向に伸びて、正極ストラップ4aが押し上げられて変
形する。その結果、正極ストラップ4aに亀裂が入った
り、正極板6aと負極ストラップ4bとが短絡したりして寿
命に至る場合が認められている。
を介して蓋2に固定されているため、最初正極板6aは電
槽5の底面方向に伸びていく。そして、伸びた正極板6a
の底辺が電槽5の底面に当接した後は、正極板6aは逆に
上方向に伸びて、正極ストラップ4aが押し上げられて変
形する。その結果、正極ストラップ4aに亀裂が入った
り、正極板6aと負極ストラップ4bとが短絡したりして寿
命に至る場合が認められている。
【０００８】正極格子体の酸化腐食による伸びを押さえ
る手段として、正極格子体を構成する合金組成の最適化
や、正極格子体の骨格を太くするなどの試みが図られて
きた。しかしながら、これらの手法を用いても、現在の
ところ正極格子体の伸びを満足できる程度まで抑えるこ
とができないのが現状である。
る手段として、正極格子体を構成する合金組成の最適化
や、正極格子体の骨格を太くするなどの試みが図られて
きた。しかしながら、これらの手法を用いても、現在の
ところ正極格子体の伸びを満足できる程度まで抑えるこ
とができないのが現状である。
【０００９】本発明は上記した課題を解決するものであ
り、正極板の上方向への伸びを抑えることによって長寿
命な鉛蓄電池を提供するものである。
り、正極板の上方向への伸びを抑えることによって長寿
命な鉛蓄電池を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明は、蓋の下面と正極ストラップとの間に
突起部を設けることによって、正極板の上方向への変形
を防止することを特徴とするものである。
ために、本発明は、蓋の下面と正極ストラップとの間に
突起部を設けることによって、正極板の上方向への変形
を防止することを特徴とするものである。
【００１１】すなわち、第一の発明は、正極板、負極板
及びセパレータによって構成される極板群を、合成樹脂
製の電槽に挿入し、蓋を取り付けて製造する制御弁式鉛
蓄電池において、前記極板群の正極ストラップの上方に
は前記蓋が存在し、該蓋の裏面には突起部が設けられて
いることを特徴とし、第二の発明は、前記突起部は、合
成樹脂製の前記蓋の裏面に、射出成形によって一体的に
形成されていることを特徴とし、第三の発明は、前記正
極板の底辺部から前記電槽の底面までの寸法と、前記正
極板の活物質を充填した部分の高さ方向の寸法との比率
が、６％以上であることを特徴としている。
及びセパレータによって構成される極板群を、合成樹脂
製の電槽に挿入し、蓋を取り付けて製造する制御弁式鉛
蓄電池において、前記極板群の正極ストラップの上方に
は前記蓋が存在し、該蓋の裏面には突起部が設けられて
いることを特徴とし、第二の発明は、前記突起部は、合
成樹脂製の前記蓋の裏面に、射出成形によって一体的に
形成されていることを特徴とし、第三の発明は、前記正
極板の底辺部から前記電槽の底面までの寸法と、前記正
極板の活物質を充填した部分の高さ方向の寸法との比率
が、６％以上であることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図１、２を用いて説明する。
いて図１、２を用いて説明する。
【００１３】１．極板群 正極板及び負極板の集電体として用いる格子体として、
従来から使用されているＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金を用い、
該格子体にペースト状活物質を充填してペースト式の正
極板6a及び負極板6bを作成した。
従来から使用されているＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金を用い、
該格子体にペースト状活物質を充填してペースト式の正
極板6a及び負極板6bを作成した。
【００１４】前記正極板6aが８枚、負極板6bが９枚を、
ガラス繊維性のセパレータ７を介して交互に積層し、そ
れぞれの耳部を溶接して正極ストラップ4a及び負極スト
ラップ4bを有する極板群を作製した。なお、使用した正
極板及び負極板の活物質を充填した部分の寸法は、高さ
方向の寸法が２００ｍｍ（ａ：図１）であり、幅方向の
寸法が１４０ｍｍである。
ガラス繊維性のセパレータ７を介して交互に積層し、そ
れぞれの耳部を溶接して正極ストラップ4a及び負極スト
ラップ4bを有する極板群を作製した。なお、使用した正
極板及び負極板の活物質を充填した部分の寸法は、高さ
方向の寸法が２００ｍｍ（ａ：図１）であり、幅方向の
寸法が１４０ｍｍである。
【００１５】２．制御弁式鉛電池の構造 極板群を収納する電槽5および突起部3を有する蓋2のそ
れぞれは、ポリプロピレン樹脂を用い、射出成形によっ
て一体的に作製した。すなわち、後述するように、本実
施例では蓋2の裏面には、突起部3を形成した。
れぞれは、ポリプロピレン樹脂を用い、射出成形によっ
て一体的に作製した。すなわち、後述するように、本実
施例では蓋2の裏面には、突起部3を形成した。
【００１６】一方、後述する比較例として、蓋2の裏面
に突起部3を有しない従来の蓋2を用いた。そして、従来
の手法で電槽5に極板群を挿入し、前記した２種類の蓋2
を溶着して制御弁式鉛電池を作製した。
に突起部3を有しない従来の蓋2を用いた。そして、従来
の手法で電槽5に極板群を挿入し、前記した２種類の蓋2
を溶着して制御弁式鉛電池を作製した。
【００１７】３．制御弁式鉛電池の試験 作製した制御弁式鉛蓄電池は、２５℃の試験環境で、
０．１６ＣＡの放電を行って初期の放電容量を測定す
る。その後、６０℃の試験環境下で、２．２３Ｖの定電
圧でトリクル充電を続ける。そして、１ヶ月ごとに２５
℃まで冷却した後、０．１６ＣＡの放電を行い、放電容
量が初期の放電容量の６０％を切った時点を制御弁式鉛
蓄電池の寿命とした。
０．１６ＣＡの放電を行って初期の放電容量を測定す
る。その後、６０℃の試験環境下で、２．２３Ｖの定電
圧でトリクル充電を続ける。そして、１ヶ月ごとに２５
℃まで冷却した後、０．１６ＣＡの放電を行い、放電容
量が初期の放電容量の６０％を切った時点を制御弁式鉛
蓄電池の寿命とした。
【００１８】
【実施例】以下の実験では、蓋2の裏面に形成した突起
部3の有無及び、正極板の底辺部から電槽の底面までの
寸法を変えた各種の極板群を用い、上記した条件で寿命
試験をして比較した。
部3の有無及び、正極板の底辺部から電槽の底面までの
寸法を変えた各種の極板群を用い、上記した条件で寿命
試験をして比較した。
【００１９】（実施例１〜４）実施例１〜４として、図
１に示すように突起部3を有する蓋2を用いた。そして、
正極板6aの底辺部から電槽5の底面までの寸法（ｂ（図
１））を、それぞれ８、１２、１６、２０ｍｍの４種類
とした制御弁式鉛蓄電池で寿命試験をした。
１に示すように突起部3を有する蓋2を用いた。そして、
正極板6aの底辺部から電槽5の底面までの寸法（ｂ（図
１））を、それぞれ８、１２、１６、２０ｍｍの４種類
とした制御弁式鉛蓄電池で寿命試験をした。
【００２０】すなわち、正極板6aの底辺部から電槽5の
底面までの寸法（ｂ）と、正極板高さ寸法（ａ）との比
率（以下、下部空間比率と呼ぶ。）を、それぞれ４、
６、８、１０％とした。なお、正極板耳部8aの寸法は、
それぞれ２６、２２、１８、１４ｍｍとして、前記寸法
（ｂ）が長くなるほど、正極板耳部8aの長さを短くし
た。
底面までの寸法（ｂ）と、正極板高さ寸法（ａ）との比
率（以下、下部空間比率と呼ぶ。）を、それぞれ４、
６、８、１０％とした。なお、正極板耳部8aの寸法は、
それぞれ２６、２２、１８、１４ｍｍとして、前記寸法
（ｂ）が長くなるほど、正極板耳部8aの長さを短くし
た。
【００２１】そして、負極板耳部8bの寸法も、正極板耳
部8aの寸法に応じて対向するように変化させて極板群を
作製した（図１）。
部8aの寸法に応じて対向するように変化させて極板群を
作製した（図１）。
【００２２】（比較例１〜４）比較例１〜４として、突
起部3を有しない従来から使用している蓋を用いた。そ
して、正極板6aの底辺部から電槽5の底面までの寸法
（ｂ）を、それぞれ８、１２、１６、２０ｍｍの４種類
とした制御弁式鉛蓄電池で寿命試験をした。
起部3を有しない従来から使用している蓋を用いた。そ
して、正極板6aの底辺部から電槽5の底面までの寸法
（ｂ）を、それぞれ８、１２、１６、２０ｍｍの４種類
とした制御弁式鉛蓄電池で寿命試験をした。
【００２３】すなわち、下部空間比率を、それぞれ４、
６、８、１０％とした。なお、正極板耳部8aの長さは、
それぞれ２６、２２、１８、１４ｍｍとして寸法（ｂ）
が長くなるほど、正極板耳部8aの長さを短くした。そし
て、負極板耳部8bの寸法も、正極板耳部8aの寸法に応じ
て対向するように変化させて極板群を作製した。
６、８、１０％とした。なお、正極板耳部8aの長さは、
それぞれ２６、２２、１８、１４ｍｍとして寸法（ｂ）
が長くなるほど、正極板耳部8aの長さを短くした。そし
て、負極板耳部8bの寸法も、正極板耳部8aの寸法に応じ
て対向するように変化させて極板群を作製した。
【００２４】上記した各種の制御弁式鉛蓄電池につい
て、上記した条件で寿命試験をした結果を表１に示す。
本発明に係わる突起部3を有する制御弁式鉛蓄電池は寿
命が長いこと、下部空間比率を６％以上にすると、さら
に好ましい結果が得られることがわかる。すなわち、本
発明に係わる突起部3を有する蓋2を用いることによっ
て、下部空間比率を少なくでき、制御弁式鉛蓄電池を小
形化することができる。
て、上記した条件で寿命試験をした結果を表１に示す。
本発明に係わる突起部3を有する制御弁式鉛蓄電池は寿
命が長いこと、下部空間比率を６％以上にすると、さら
に好ましい結果が得られることがわかる。すなわち、本
発明に係わる突起部3を有する蓋2を用いることによっ
て、下部空間比率を少なくでき、制御弁式鉛蓄電池を小
形化することができる。
【００２５】なお、寿命試験後における制御弁式鉛蓄電
池の解体調査によって、１８ヶ月以下で寿命となってい
る電池は、正極ストラップ4aの変形によって、正極スト
ラップ4aと負極板耳部8bや負極ストラップ4bと短絡して
いるのが確認された。
池の解体調査によって、１８ヶ月以下で寿命となってい
る電池は、正極ストラップ4aの変形によって、正極スト
ラップ4aと負極板耳部8bや負極ストラップ4bと短絡して
いるのが確認された。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【発明の効果】上述したように、本発明に係わる制御弁
式鉛蓄電池は、小形であるとともに寿命が長く優れたも
のである。
式鉛蓄電池は、小形であるとともに寿命が長く優れたも
のである。
【図１】本発明に係わる制御弁式鉛蓄電池の断面概略図
である。
である。
【図２】本発明に係わる制御弁式鉛蓄電池の構造図であ
る。
る。
１ａ：正極端子、１ｂ：負極端子、２：蓋、３：突起
部、４ａ：正極ストラップ、４ｂ：負極ストラップ、
５：電槽、６ａ：正極板、６ｂ：負極板、７：セパレー
タ、８ａ：正極板耳部、８ｂ：負極板耳部、９：空間
部、４ａ：正極ストラップ、４ｂ：負極ストラップ、
５：電槽、６ａ：正極板、６ｂ：負極板、７：セパレー
タ、８ａ：正極板耳部、８ｂ：負極板耳部、９：空間
Claims (3)
- 【請求項１】 正極板、負極板及びセパレータによって
構成される極板群を、合成樹脂製の電槽に挿入し、蓋を
取り付けて製造する制御弁式鉛蓄電池において、前記極
板群の正極ストラップの上方には前記蓋が存在し、該蓋
の裏面には突起部が設けられていることを特徴とする制
御弁式鉛蓄電池。 - 【請求項２】 前記突起部は、合成樹脂製の前記蓋の裏
面に、射出成形によって一体的に形成されていることを
特徴とする請求項１記載の制御弁式鉛蓄電池。 - 【請求項３】 前記正極板の底辺部から前記電槽の底面
までの寸法と、前記正極板の活物質を充填した部分の高
さ方向の寸法との比率が、６％以上であることを特徴と
する請求項１又は２記載の制御弁式鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001175701A JP2002367668A (ja) | 2001-04-03 | 2001-06-11 | 制御弁式鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-104388 | 2001-04-03 | ||
| JP2001104388 | 2001-04-03 | ||
| JP2001175701A JP2002367668A (ja) | 2001-04-03 | 2001-06-11 | 制御弁式鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002367668A true JP2002367668A (ja) | 2002-12-20 |
Family
ID=26613008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001175701A Pending JP2002367668A (ja) | 2001-04-03 | 2001-06-11 | 制御弁式鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002367668A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015002116A (ja) * | 2013-06-17 | 2015-01-05 | 株式会社Ｇｓユアサ | 鉛蓄電池 |
-
2001
- 2001-06-11 JP JP2001175701A patent/JP2002367668A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015002116A (ja) * | 2013-06-17 | 2015-01-05 | 株式会社Ｇｓユアサ | 鉛蓄電池 |
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