JP2003092099A - 鉛蓄電池 - Google Patents

鉛蓄電池

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JP2003092099A
JP2003092099A JP2001281088A JP2001281088A JP2003092099A JP 2003092099 A JP2003092099 A JP 2003092099A JP 2001281088 A JP2001281088 A JP 2001281088A JP 2001281088 A JP2001281088 A JP 2001281088A JP 2003092099 A JP2003092099 A JP 2003092099A
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rib
bag
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electrode plate
separator
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Shoji Shimizu
祥司 清水
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Resonac Corp
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Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
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    • 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
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    • 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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 袋状セパレータにリブを突設することにより
極板群の群加圧を維持でき、しかもリブがあっても袋状
セパレータの形成を容易に行える鉛蓄電池を得る。 【解決手段】 袋状セパレータ3C内に負極板を収容
し、この袋状セパレータ3Cの外側に正極板を重ねて極
板群を構成する。袋状セパレータ3Cの外面には、複数
のリブ8を突設する。各リブ8は袋状セパレータ3Cの
底部3Ctの位置でこのリブ8を横切って切断されてい
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、鉛蓄電池に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】鉛蓄電池の主な部品は、過酸化鉛製の正
極板と、金属鉛製の負極板と、平板セパレータあるいは
袋状セパレータよりなる隔離板である。鉛蓄電池は、図
7に示すように正極板1と負極板2と隔離板3を介して
交互に重ね合わせて極板群4を6群作製した後、電池の
容量に応じて作製した、内面にリブ5を有する電槽6内
に挿入する。その際、電槽6の内寸は、JISにて外形
寸法が規制されているため、目的とする容量とするため
に、その空間内を有効に使用し、且つ極板群4に加圧を
かけることが電池設計上の各社における技術力となる。
【0003】従来の極板群1は、図8に示すように正極
板1と負極板2との間にガラスマットよりなる平板セパ
レータ3Aを介在させた構造のもの、図9に示すように
負極板2をポリエチレン製の袋状セパレータ3B内に収
納し、この負極板2入りの袋状セパレータ3Bにガラス
マット7を介して正極板1を重ねた構造のもの、図10
及び図11に示すように外面に上下方向に複数条のリブ
8を突設した袋状セパレータ3C内に負極板2を収納
し、この負極板2入りのリブ8付き袋状セパレータ3C
にリブ8を介して正極板1を重ねた構造のものであっ
た。図11で、寸法Aはリブ8の先端の寸法、寸法Bは
リブ8の基部の寸法、寸法Cはリブ8の高さ寸法との間
にA<B,C/B<の関係を有するものである。
【0004】従来の極板群4で、図8に示すように平板
セパレータ3Aを用いたものや図9に示すように袋状セ
パレータ3Bにガラスマット7を併用したものは、極板
群4を電槽6内に挿入した際に、極板群4が両者ともガ
ラスマットを用いているため、群加圧を電池組立時から
電池の機能を失うまでの間継続できる利点がある。
【0005】また、従来の極板群4で、図10に示すよ
うに表面に複数条のリブ8を突設したものは、リブ8の
弾性変形で、群加圧を電池組立時から電池の機能を失う
までの間継続できる利点がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図8に
示すように平板セパレータ3Aを用いた極板群4を用い
た鉛蓄電池では、平板セパレータ3Aが位置ずれを起こ
した場合に、正極板1と負極板2との短絡が発生する恐
れがあるという問題点がある。
【0007】また、図9に示すように袋状セパレータ3
Bにガラスマット7を併用した極板群4を用いた鉛蓄電
池では、袋状セパレータ3Bの他にガラスマット7を併
用しているので、コスト高になる問題点がある。
【0008】図10に示すように外面にリブ8を縦方向
に突設した袋状セパレータ3Cを用いて電池を構成し
て、正極板1に袋状セパレータ3Cが全体的に接触しな
いようにした鉛蓄電池は、セパレータ3Cの酸化劣化を
防止できる利点があるが、図12(A)(B)に示すよ
うに複数条のリブ8が突設されている状態で折り返して
袋状セパレータ3Cを構成するため、袋状セパレータ3
Cの底部3Ctの折り返しがし難く、また図11に示す
ようにC/B<1であるためにリブ8の弾性変形が難し
く、群加圧を良好に行えないという問題点があった。
【0009】さらに、図示しないが袋状セパレータ3B
だけを用いて電池を設計した場合には、正極板1に対向
する袋状セパレータ3Bの部分が全体的に正極板1に接
触するので、袋状セパレータ3Bが酸化劣化する問題点
があった。また、この構造では、極板群4の群加圧を維
持するためには、電池の型式毎に袋状セパレータ3Bの
厚みを変えるか、電槽6の内壁のリブ5の形状を何種類
か製作しなければその特性を得ることができない問題点
があった。
【0010】本発明の目的は、袋状セパレータにリブを
突設することにより極板群の群加圧を維持でき、しかも
リブがあっても袋状セパレータの形成を容易に行える鉛
蓄電池を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、袋状セパレー
タ内に負極板が収容され、該袋状セパレータの外側に正
極板が重ねられている鉛蓄電池を対象とする。
【0012】本発明に係る鉛蓄電池では、袋状セパレー
タの外面には複数のリブが突設されており、リブは袋状
セパレータの底部の位置で該リブを横切って切断されて
いる。
【0013】このように袋状セパレータの外面に複数の
リブを突設すると、これらリブにより極板群に群加圧を
与えることができ、極板群の群加圧を半永久的に持続さ
せることができ、鉛蓄電池の寿命特性を延ばすことがで
きる。
【0014】特に、袋状セパレータの底部の位置でリブ
がこれを横切って切断されていると、複数条のリブが突
設されている状態で折り返して袋状セパレータを構成す
る際に、袋状セパレータの底部を折り返す時にリブの切
断部が開いて容易に折り返しが行えて袋状セパレータを
構成することができる。
【0015】この場合、リブは群加圧によって弾性変形
するものであることが好ましい。このように弾性変形す
るリブを袋状セパレータの外面に突設すると、群加圧に
よって各リブが弾性変形し、極板群が縮むとその縮んだ
隙間をリブの弾性変形で埋め、極板群が膨らむとその膨
らみをリブの弾性変形で吸収し、極板群の群加圧を半永
久的に持続させることができる。
【0016】また、リブは、該リブの先端の幅Aと、該
リブの根元幅Bと、該リブの高さCとの間に、A<B,
1.1≦C/Bの関係を有することが好ましい。この
ような形状のリブによれば、リブが弾性変形し易くな
り、群加圧を良好に行うことができる。
【0017】また、リブは、該リブの先端の位置が該リ
ブの根元位置より横方向にずれていて全体的に傾斜した
姿勢になっていることが好ましい。このように傾斜した
姿勢のリブによれば、リブが弾性変形し易くなり、群加
圧を良好に行うことができる。
【0018】
【発明の実施の形態】図1乃至図4は本発明に係る鉛蓄
電池の実施の形態の第1例を示したもので、図1は本例
の鉛蓄電池で用いているリブ付き袋状セパレータの側面
図、図2はリブ付き袋状セパレータの要部断面図、図3
はリブ付き袋状セパレータの底部の斜視図、図4はリブ
付き袋状セパレータのリブにこれを横切る切れ目を入れ
る装置の一例を示す断面図である。
【0019】本例の鉛蓄電池でも、図10に示すように
リブ8付き袋状セパレータ3Cを用いる点は同じであ
る。このリブ8付き袋状セパレータ3Cは、リブ8を含
めて弾性をもつように例えばポリエチレンで成形されて
いる。リブ8は、図2に示すように該リブ2の先端の幅
Aと、該リブ8の根元幅Bと、該リブ8の高さCとの間
に、A<B, 1.1≦C/Bの関係を有するように形
成されている。
【0020】このような形状のリブ8付き袋状セパレー
タ3Cは、袋状に加工する前に、図4に示すように外周
に刃9を所定間隔で突設したローラ10を用いて、該刃
9付きローラ10をセパレータ3Cの送り速度に同期さ
せて回転し、袋状セパレータ3Cの底部3Ctに対応す
る位置で各リブ8に直角に刃9をそれぞれ食い込ませ
て、各リブ8にこれを横切って切れ目11を入れて各リ
ブ8を切断する。セパレータ3Cを所定の大きさの袋状
に形成できる位置で切断して、各切れ目11の位置で折
り返し、幅方向の両端を熱シールして上面が開口した袋
状にする。
【0021】このように袋状セパレータ3Cの外面に複
数のリブ8を突設しているので、これらリブ8により極
板群4に群加圧を与えることができ、極板群4の群加圧
を半永久的に持続させることができ、鉛蓄電池の寿命特
性を延ばすことができる。
【0022】特に、袋状セパレータ3Cの底部3Ctの
位置でリブ8がこれを横切って切れ目11で切断されて
いると、複数条のリブ8が突設されている状態で折り返
して袋状セパレータ3Cを構成する際に、袋状セパレー
タ3Cの底部3Ctを折り返す時にリブ8の切れ目11
が開いて容易に折り返しが行えて袋状セパレータ3Cを
構成することができる。
【0023】図5は本発明に係る鉛蓄電池の実施の形態
の第2例でのリブ付き袋状セパレータの要部断面図であ
る。
【0024】本例の鉛蓄電池では、リブ8付き袋状セパ
レータ3Cの各リブ8は、該リブ8の先端の位置が該リ
ブ8の根元位置より横方向にずれていて全体的に傾斜し
た姿勢になっている。各リブ8は、先端の幅がAで、根
元幅がBで、高さがCで、リブ8の先端が根元より横に
倒れた横方向張り出し寸法がDとなっている。各リブ8
は、前述した第1例と同様に、袋状セパレータ3Cの底
部3Ctに対応する位置で各リブ8にこれを直角に横切
って切れ目11が入れられている。その他の構成は、前
述した第1例と同様である。
【0025】このように傾斜した姿勢のリブ8によれ
ば、該リブ8が弾性変形し易くなり、群加圧を良好に行
うことができる。
【0026】またこの例でも、袋状セパレータ3Cの底
部3Ctの位置でリブ8がこれを横切って切れ目11で
切断されているので、複数条のリブ8が突設されている
状態で折り返して袋状セパレータ3Cを構成する際に、
袋状セパレータ3Cの底部3Ctを折り返す時にリブ8
の切れ目11が開いて容易に折り返しが行えて袋状セパ
レータ3Cを構成することができる。
【0027】
【実施例】次に、本発明の実施例と従来例について説明
する。
【0028】供試電池は、当社製B19系鉛蓄電池で、
極板枚数構成は正極板4枚、負極板5枚とした。その単
セルのモデルは図7と同様である。セパレータとして、
図8に示す従来の平板セパレータ3Aを使用した従来の
鉛蓄電池を電池Aとし、図9に示す従来の袋状セパレー
タ3Bとガラスマット7を併用した従来の鉛蓄電池を電
池Bとし、図10及び図11に示す従来の袋状セパレー
タ3Cを使用した鉛蓄電池を電池Cとし、図2に示す袋
状セパレータ3Cを使用した本発明の鉛蓄電池を電池D
とし、図5に示す袋状セパレータ3Cを使用した本発明
の鉛蓄電池を電池Eとする。
【0029】従来例と本発明で使用した袋状セパレータ
3Cのリブ8の形状を、図11及び図2、図3を参照し
て説明する。また、本発明では、袋状セパレータ3Cは
リブ8が底部3Ctの折り返す部分でこれを横切って切
断されているものを使用した。
【0030】図11のリブ8は、先端の幅A=0.4 m
m、根元の幅B=0.8 mm、高さC=0.85mmであっ
た。
【0031】図2のリブ8は、先端の幅A=0.2 mm、
根元の幅B=0.8 mm、高さC=1.7 mmである。
【0032】図5のリブ8は、先端の幅A=0.2 mm、
根元の幅B=0.8 mm、高さC=1.7 mm、横方向張り
出し寸法D=0.4 mmである。
【0033】上記仕様の電池A〜Eを、下記に示す試験
方法にて試験し、評価した。評価方法として、JISの
軽負荷寿命に準じた試験方法とし、試験温度は75℃にて
試験した。寿命中のチェック電流は272 A、寿命の判定
は前記試験時放電時の30秒目電圧が7.2 Vを下回った時
点で試験を終了した。
【0034】試験結果を図6に示す。この試験結果は、
図11に示す従来のリブ8の形状の電池C以外は、ほぼ
同等の寿命を有することがわかり、従来から用いられて
いる平板セパレータ3Aの電池Aおよび袋状セパレータ
3Bとガラスマット7を併用した電池Bと本発明の電池
D,Eは同等であり、実車輌に搭載時においても同様の
効果が期待できる。
【0035】
【発明の効果】本発明に係る鉛蓄電池では、袋状セパレ
ータの外面に複数のリブが突設されているので、これら
リブにより極板群に群加圧を与えることができ、極板群
の群加圧を半永久的に持続させることができ、鉛蓄電池
の寿命特性を延ばすことができる。
【0036】特に、袋状セパレータの底部の位置でリブ
がこれを横切って切断されているので、複数条のリブが
突設されている状態で折り返して袋状セパレータを構成
する際に、袋状セパレータの底部を折り返す時にリブの
切断部が開いて容易に折り返しが行えて袋状セパレータ
を構成することができる。
【0037】この場合、リブが群加圧によって弾性変形
するものであると、群加圧によって各リブが弾性変形
し、極板群が縮むとその縮んだ隙間をリブの弾性変形で
埋め、極板群が膨らむとその膨らみをリブの弾性変形で
吸収し、極板群の群加圧を半永久的に持続させることが
できる。
【0038】また、リブが、該リブの先端の幅Aと、該
リブの根元幅Bと、該リブの高さCとの間に、A<B,
1.1≦C/Bの関係を有すると、リブが弾性変形し
易くなり、群加圧を良好に行うことができる。
【0039】また、リブが、該リブの先端の位置が該リ
ブの根元位置より横方向にずれていて全体的に傾斜した
姿勢になっていると、リブが弾性変形し易くなり、群加
圧を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る鉛蓄電池の第1例における袋状セ
パレータの要部側面図である。
【図2】本発明に係る鉛蓄電池の第1例における袋状セ
パレータの要部拡大断面図である。
【図3】本発明に係る鉛蓄電池の第1例における袋状セ
パレータの要部底面図である。
【図4】本発明に係る鉛蓄電池の第1例における袋状セ
パレータを形成する前にリブに切れ目を入れる工程の断
面図である。
【図5】本発明に係る鉛蓄電池の第2例における袋状セ
パレータの要部拡大断面図である。
【図6】本発明に係る鉛蓄電池と従来の鉛蓄電池の寿命
試験の評価結果を示す図である。
【図7】従来の鉛蓄電池の断面図である。
【図8】従来の鉛蓄電池の一つの極板群の横断面図であ
る。
【図9】従来の鉛蓄電池の他の一つの極板群の横断面図
である。
【図10】従来の鉛蓄電池のさらに他の一つと本発明の
鉛蓄電池の極板群の横断面図である。
【図11】従来の鉛蓄電池の袋状セパレータの要部拡大
断面図である。
【図12】(A)(B)は従来の鉛蓄電池の袋状セパレ
ータの要部側面図及び要部底面図である。
【符号の説明】
1 正極板 2 負極板 3 隔離板 3A 平板セパレータ 3B 袋状セパレータ 3C 袋状セパレータ 3Ct 底部 4 極板群 5 リブ 6 電槽 7 ガラスマット 8 リブ 9 刃 10 ローラ 11 切れ目

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 袋状セパレータ内に負極板が収容され、
    前記袋状セパレータの外側に正極板が重ねられている鉛
    蓄電池であって、 前記袋状セパレータの外面には複数のリブが突設されて
    おり、前記リブは前記袋状セパレータの底部の位置で該
    リブを横切って切断されている鉛蓄電池。
  2. 【請求項2】 前記リブは群加圧によって弾性変形する
    ものである請求項1に記載の鉛蓄電池。
  3. 【請求項3】 前記リブは、該リブの先端の幅Aと、該
    リブの根元幅Bと、該リブの高さCとの間に次式関係を
    有するものである請求項1または2に記載の鉛蓄電池。 A<B, 1.1≦C/B
  4. 【請求項4】 前記リブは、該リブの先端の位置が該リ
    ブの根元位置より横方向にずれていて全体的に傾斜した
    姿勢になっている請求項1,2,3のいずれか1項に記
    載の鉛蓄電池。
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Cited By (4)

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