JP2003223900A - 蓄電池 - Google Patents
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Abstract
の集電額部1aから遠い側端部の格子桟1bの幅もこれ
らの中間の格子桟1bの幅より広くすることにより、蓄
電池の容量低下を抑制すると共に、ロータリー式とレシ
プロ式のいずれで作製されたエキスパンド格子でも歩留
りを向上させることができる蓄電池を提供する。 【解決手段】 金属シート1の集電額部1aの側方を展
開することにより多数の格子桟1bを網状に繋いで格子
体としたエキスパンド格子を極板に用いる蓄電池におい
て、このエキスパンド格子における集電額部1aに直接
繋がる列と側方の端の列の各格子桟1bの幅が、他の中
間の少なくともいずれか一列の各格子桟1bの幅よりも
広く形成された構成とする。
Description
を極板に用いた蓄電池に関する。
キスパンド方式によって作製される場合がある。また、
このエキスパンド方式によるエキスパンド格子の作製方
法は、ロータリー式とレシプロ式の2種類に大別され
る。
欠移動する金属シート上で、階段状に配置されたダイス
カッタを上下動させ、この金属シートに順次切り込みを
入れると共に網目状に押し広げることにより作製され
る。即ち、図1に示すように、鉛又は鉛合金等からなる
金属シート1は、下台2の平坦な上面上を矢印F方向に
間欠的に搬送される。下台2の両側面には、矢印F方向
に進むに従って一定の段差で階段状に中央寄りに狭まる
階段状側面2aが両側部からそれぞれ多数段(図では簡
単のため4段のみ示す)ずつ形成されている。この下台
2の上方には、ダイスカッタ3を取り付けた上台4が配
置されている。上台4は、実際には図よりももっと下方
の、下台2上を搬送される金属シート1の少し上方に配
置され、ここで上下動を行うようになっている。この上
台4の両側面には、下台2の階段状側面2aと同様の階
段状側面4aがそれぞれ形成されている。また、ダイス
カッタ3は、この上台4の各階段状側面4aに固着され
るので、全体としてほぼV字形に配置されることにな
る。そして、これらのダイスカッタ3は、それぞれ上台
4の下面よりも下方に刃先3aを突出させている。
たびに上台4が下降して1回の上下動を行うことによ
り、各ダイスカッタ3の刃先3aにより両端部が切断さ
れると共に下方に押し広げられて、図2に示すようなエ
キスパンド格子となる。即ち、金属シート1は、幅方向
の中央部の集電額部1aの両側部が順に格子桟1bとし
て押し広げられて網状に繋がり、それぞれ4本ずつの格
子桟1bによって囲まれた網目状の多数のマス目1cを
有するエキスパンド格子に加工される。集電額部1a
は、極板の集電のために金属シート1にマス目1cを形
成しないようにした領域であり、後に端子への接続のた
めの極板耳が形成される。もっとも、この図2に示すエ
キスパンド格子は、図1に示すものとは異なり、ダイス
カッタ3が上台4の両側面に12個ずつ取り付けられた
装置により作製されたものを示す。
ッタ3が金属シート1を切断し格子桟1bを押し広げて
展開することによりマス目1cを形成するまでの動作
を、上台4の1回の上下動により完了する。従って、こ
のレシプロ式の作製方法では、各マス目1cがほぼひし
形になるようにして、これを囲む4本の格子桟1bの長
さを等しくすることにより、各格子桟1bを押し広げる
際の応力が均等に加わるようにしている。ただし、この
レシプロ式の作製方法では、各マス目1cの形状を長辺
と短辺の長さが異なるほぼ平行四辺形にするものも知ら
れている(例えば、特許文献1参照。)。このレシプロ
式の作製方法では、各格子桟1bは、ダイスカッタ3の
刃先3aによって真っ直ぐ下方に押し広げられるので、
展開の際にこの格子桟1bにねじれが生じるようなこと
がなく、このために蓄電池の極板として用いたときの寿
命性能に優れるという長所を有する。
形に配置されたダイスカッタ3により、例えば1点鎖線
L1で示す斜めのライン上の各マス目1cが一度に形成
される。そして、金属シート1が間欠移動により所定距
離だけ搬送されて次の上台4が上下動したときには、1
点鎖線L2で示す斜めのライン上の各マス目1cが一度
に形成される。従って、この金属シート1は、幅方向の
両端部のマス目1cが最初に形成され、間欠移動するた
びに順に内側のマス目1cが形成されることになる。ま
た、各ダイスカッタ3の刃先3aは、各マス目1cの下
方でほぼV字形に配置される2本の格子桟1bを押し下
げることになり、同じダイスカッタ3が押し下げる各格
子桟1bが同じ列のものとなって、進行方向Fに沿いジ
グザグ状に交互に傾斜して一列に並ぶことになる。
格子は、図2に示すように、金属シート1の幅方向の中
央部に形成された集電額部1aの両側の側方に格子桟1
bが網状に繋がったものとなる。そして、このエキスパ
ンド格子を極板として使用する際には、集電額部1aを
矢印F方向に沿った切断線で2分割される。従って、極
板として使用するエキスパンド格子は、集電額部1aの
一方の側方に格子桟1bが網状に繋がったものとなる。
このようなレシプロ式によるエキスパンド格子の作製方
法は、金属シート1が間欠移動により搬送されるため
に、作製速度が多少遅くなる。
まずスリット形成工程で金属シートに円板カッタを用い
て多数の千鳥状のスリットを形成し、次に展開工程でこ
の金属シートを幅方向に展開し各スリットを網目状に引
き広げることにより作製される。即ち、このロータリー
式の作製方法では、まず図3に示すスリット形成工程
で、円板カッタ5を多数枚重ね合わせた上下の円板カッ
タロール6,6の間に金属シート1を通すことによりス
リット1dを形成する。円板カッタ5は、図4に示すよ
うに、周面に多数の山部5aと谷部5bとを交互に設け
た金属円板である。また、この円板カッタ5の表裏面の
周縁部には、谷部5bごとにこの谷部5bに開口する溝
部5cが形成されている。ただし、これらの溝部5c
は、各谷部5bごとに表裏いずれかの面にのみ形成さ
れ、かつ、隣り合う谷部5b同士では表裏が異なる面に
形成される。円板カッタロール6は、図5に示すよう
に、この円板カッタ5をスペーサ7を介して多数枚同軸
上に重ねたものであり、上下の円板カッタロール6,6
は、各円板カッタ5が軸方向に半ピッチ分ずれて配置さ
れ、上下の周縁部同士が互い違いに噛み合うような位置
に配置されている。また、これら上下の円板カッタロー
ル6,6は、上下の円板カッタ5,5が山部5a,5a
同士と谷部5b,5b同士でそれぞれ重なって噛み合う
ような位相で同期して逆方向に回転する。
ート1を通すと、図3に示すように、各円板カッタ5に
よって多数のスリット1dが形成される。ただし、これ
らのスリット1dは、上下の円板カッタ5,5の谷部5
b,5bにおける溝部5c,5c同士が向かい合う部分
では途切れることになるので、金属シート1の進行方向
Fに沿って連続するのではなく、一定間隔ごとに途切れ
て連なることになる。しかも、金属シート1の幅方向に
隣接して形成される各スリット1dは、途切れ部分が進
行方向Fに沿って半ピッチ分ずれるので、全体として千
鳥状に形成されることになる。そして、隣接するスリッ
ト1d間の細長い金属線状の部分が格子桟1bとなり、
進行方向Fに沿ったスリット1dの途切れ部分が結節部
1eとなる。
は、上下に配置した2本の円板カッタロール6,6間に
金属シート1を通してスリット1dを形成する場合を示
したが、3本以上の円板カッタロール6の間に金属シー
ト1を通すようにしてスリット1dを形成することもで
きる。
た金属シート1は、展開工程において幅方向の両側に引
き広げられて展開されることにより図6に示すようなエ
キスパンド格子となる。一般にロータリー式により作製
されたエキスパンド格子は、この図6に示すように、金
属シート1の幅方向の中央部に集電額部1aが設けられ
ると共に、両側端部にそれぞれ下方額部1f,1fが設
けられて、これらの間に網目状の多数のマス目1cが形
成されることになる。集電額部1aと下方額部1fは、
金属シート1におけるマス目1cの形成されない領域で
あり、集電額部1aには、端子に接続して集電するため
に後に極板耳が形成される。下方額部1fは、電槽に収
納したときに極板の下端となる部分である。金属シート
1は、これら両側部の下方額部1f,1fをさらに両側
方に引き広げることににより展開される。従って、この
金属シート1は、幅方向の両側に引っ張られて各スリッ
ト1dの隙間が広がりほぼひし形のマス目1cになると
共に、各マス目1cを囲む4本ずつのほぼ同じ長さの格
子桟1bが網状に繋がってエキスパンド格子が作製され
る。また、隣接する一連のスリット1d,1d間によっ
て形成される各格子桟1bが同じ列のものとなり、進行
方向Fに沿ってジグザグ状に交互に傾斜して一列に並ぶ
ことになる。
格子は、極板として使用する際には、幅方向の中央部の
集電額部1aを矢印F方向に沿った切断線で2分割され
る。従って、極板として使用するエキスパンド格子は、
集電額部1aの一方の側方に格子桟1bが網状に繋が
り、この側端部に下方額部1fを有するものとなる。
は、金属シート1が連続的に搬送されてスリット形成と
展開が行われるので、レシプロ式に比べてエキスパンド
格子を作製する速度が早くなるという利点を有する。た
だし、金属シート1の各格子桟1bは、スリット形成工
程で円板カッタ5の山部5aにより上下いずれかの方向
に突出するように変形されると共に、展開工程でもマス
目1cを形成するために引き広げられるので、一度で格
子桟1bの切り出しと展開が完了するレシプロ式の場合
と異なり、これらスリット形成工程と展開工程による強
い応力を二度も受けることになる。しかも、展開工程で
は、各格子桟1bがダイスカッタ3によって下方にのみ
押し広げられるレシプロ式の場合と異なり、これらの各
格子桟1bが結節部1eを介してねじれながら引き広げ
られるために、このねじり応力も加わる。このため、ロ
ータリー式によって作製されたエキスパンド格子は、製
造時に格子桟1bに亀裂が生じたり破断しやすくなり、
歩留りが悪くなったり寿命性能が低下するという欠点も
ある。
いずれによって作製されたエキスパンド格子も、各格子
桟1bの幅はいずれの部分でも均一であるのが一般的で
ある。しかしながら、このエキスパンド格子を鉛蓄電池
の正極板として用いた場合には、充電時に鉛や鉛合金の
酸化反応が生じるので、この反応が進行して酸化腐食に
より格子桟1bが破断する場合がある。そして、格子桟
1bが破断すると、この破断した部分よりも集電額部1
aから遠いマス目1cに保持された活物質が電気的に孤
立し充放電ができにくくなってしまう。このため、集電
額部1aの近傍で格子桟1bが破断すると、電気的に孤
立する活物質が多くなり、極板の容量が大幅に低下す
る。そこで、従来は、上記のように、破断による容量低
下への影響が大きくなる集電額部1aに近い列の格子桟
1bほど幅を太くするような工夫をする場合があった。
即ち、エキスパンド格子の一部に太い格子桟を設けるも
の(例えば、特許文献2参照。)や、エキスパンド格子
の格子桟の幅を上から下に段階的に細くするもの(例え
ば、特許文献3参照。)、格子桟の太さを規定したもの
(例えば、特許文献4参照。)等が提案されていた。
式によるものとレシプロ式によるもののいずれの場合
も、エキスパンド格子は、格子桟1bの幅が相違するよ
うに作製すると、展開時に幅の狭い格子桟1bが破断し
やすくなって歩留りが悪くなるという問題があった。即
ち、ロータリー式によるエキスパンド格子は、その作製
工程において金属シート1を幅方向に引き広げる展開工
程を有するため、格子桟1bの幅が金属シート1の幅方
向の位置、即ち列によって異なると、この格子桟1bの
幅が狭く強度の弱い部分に展開時の応力が強く加わる。
しかも、金属シート1を引き広げる際の引っ張り応力
は、まず最初に集電額部1aから最も離れた両側端の列
の格子桟1bに加わるので、このような両側端の列の格
子桟1bの幅が狭かったり他の列と同じ幅である場合に
特に破断しやすくなる。また、レシプロ式によるエキス
パンド格子においても、マス目1cが金属シート1の中
央部の集電額部1aから最も離れた両側端部から順に内
側に向けて形成されるため、この両側端部に幅が狭く強
度の弱い格子桟1bが配置されていると、上台4の上下
動や金属シート1の間欠移動時の振動によってこの格子
桟1bが破断されやすくなる。
されたものであり、集電額部付近の格子桟だけでなくこ
の集電額部から遠い側端部の格子桟の幅もこれらの中間
の格子桟の幅より広くすることにより、蓄電池の容量低
下を抑制すると共に、ロータリー式とレシプロ式のいず
れで作製されたエキスパンド格子でも歩留りを向上させ
ることができる蓄電池を提供することを目的とする。
シートの集電額部の側方を展開することにより多数の格
子桟を網状に繋いで格子体としたエキスパンド格子を極
板に用いる蓄電池において、このエキスパンド格子にお
ける集電額部に直接繋がる列と側方の端の列の各格子桟
の幅が、他の中間の少なくともいずれか一列の各格子桟
の幅よりも広く形成されていることを特徴とする。
繋がる列の各格子桟の幅が広く形成されて破断しにくく
なっているので、この集電額部に繋がる格子桟の破断に
より蓄電池に大幅な容量低下が発生するのを防ぐことが
できるようになる。しかも、集電額部の側方の端の列の
各格子桟の幅も広く形成されて破断しにくくなっている
ので、ロータリー式やレシプロ式の展開時にこれら端部
の格子桟が破断してエキスパンド格子が製造不良になる
のを防ぐこともできるようになる。
側方に格子桟の列が3列以上にわたって配置されてい
る。そして、ロータリー式によるエキスパンド格子で
は、側方の端の列の格子桟も集電額部とは別の額部(下
方額部)に繋がるのに対して、レシプロ式では、この側
方の端の列の格子桟で終端しているのが一般的である。
額部とは、金属シートの非展開部であって、格子桟の幅
よりは十分に広いある程度の幅を有する領域である。ま
た、集電額部は、各格子桟の集電を行う額部であり、通
常は端子に接続するための極板耳が形成される。そし
て、両側に額部のあるロータリー式の場合には、いずれ
か一方の額部がこの集電額部となる。格子桟は、金属シ
ートを切断して細長い短冊状としたものであり、各列の
格子桟は、展開によってジグザグ状に交互に傾斜して配
置されることになる。また、これらジグザグ状の格子桟
の多数の列が集電額部の側方で順次繋がることにより網
状となる。なお、同じ列の格子桟は、ロータリー式にお
いてもレシプロ式においても、同じ円板カッタやダイス
カッタによって加工されるので、同じ列にある格子桟の
幅は全て等しくなるのが一般的である。
厚さではなく、ロータリー式の円板カッタやレシプロ式
のダイスカッタによる金属シートの刻み幅(ただし、展
開により引き伸ばされて幅が狭くなる場合もある)をい
う。例えば図7に示すように、金属シート1の集電額部
1aの側方がロータリー式やレシプロ式によって展開さ
れて多数の格子桟1bが網状に繋がっている場合、金属
シート1の厚さに依存する長さLtではなく、刻み幅に
依存する長さLwがこの格子桟1bの幅となる。なお、
この図7では、ロータリー式やレシプロ式を区別しない
ために、展開された格子桟1bの形状を模式的に平坦に
示している。
がる列の各格子桟の幅が最大となり、前記側方の端の列
の各格子桟の幅が、この集電額部に直接繋がる列の各格
子桟の幅よりも狭く、かつ、これら集電額部に直接繋が
る列と側方の端の列を除いた中間の少なくともいずれか
一列の各格子桟の幅よりも広く形成されたことを特徴と
する。
繋がる列の各格子桟の幅が最も広く形成されているの
で、寿命性能に最も影響の大きい使用時の腐食によるこ
れらの格子桟の破断を確実に防止することができるよう
になる。また、集電額部の側方の端の列の各格子桟の幅
も他の中間の列よりは広く形成されて破断しにくくなっ
ているので、製造不良による歩留りの低下を防止するこ
とができるようになる。
小の格子桟の幅の1.2倍以上、1.6倍以下であるこ
とを特徴とする。
幅が最小のものよりも1.2倍以上あるので、集電額部
に直接繋がる列や側方の端の列の格子桟の幅を広くした
ことによる効果を確実なものにすることができる。ここ
で、全ての格子桟の幅を広くしたのでは、極板中のエキ
スパンド格子に対する活物質の充填量の割合が小さくな
りすぎるので、蓄電池のエネルギー密度が低下する。こ
のため、本発明では、中間の列の格子桟の幅はできるだ
け狭いままとして、このエネルギー密度が低下しないよ
うにしている。また、最大の格子桟の幅を最小のものの
1.6倍以下としているので、この格子桟の幅の差が大
きくなりすぎて、ロータリー式やレシプロ式の展開時に
幅が狭く強度の弱い格子桟が特に破断されやすくなるの
を防止することができる。
図面を参照して説明する。
ものであって、図8は図3において円板カッタの板厚を
変えた場合のA−A矢示縦断面正面図、図9はこの図8
に示した円板カッタロールを使用してスリットを形成し
た金属シートの(a)平面図とこの金属シートを展開し
たエキスパンド格子の(b)平面図、図10はレシプロ
式でダイスカッタの取り付け段差を変えたエキスパンド
格子の作製工程を模式的に示す斜視図、図11はこの図
10に示したレシプロ式により作製したエキスパンド格
子の平面図である。
式の双方で作製されたエキスパンド格子を極板に使用す
る蓄電池について説明する。
たエキスパンド格子や、図2に示したレシプロ式により
作製されたエキスパンド格子においては、腐食により格
子桟1bの破断が生じた場合に最も極板容量が低下する
のは、集電額部1aに近い格子桟1bが破断したときで
ある。このため、この集電額部1aに近い列の格子桟1
bほど腐食破断が生じにくいように幅を太くすることが
望ましい。一方、図6のロータリー式によるエキスパン
ド格子においては、集電額部1aから離れた側方(図6
では上下方向)の端部ほど展開時に強い引っ張り応力が
加わり破断しやすくなる。また、図2に示したレシプロ
式によるエキスパンド格子では、ダイスカッタ3の上下
動や金属シート1の間欠移動による加工時の振動によ
り、最初に押し広げられることとなる集電額部1aから
最も離れた側方の端部の格子桟1bほど破損しやすくな
る。このため、この集電額部1aの側方の端に近い格子
桟1bも幅を太くすることが望ましい。なお、通常は、
集電額部1aに極板耳を形成して、この極板耳を上向き
にして極板を電槽に収納するので、エキスパンド格子
は、上部と下部に近い格子桟1bほど幅を太くすること
が望ましいことになる。
は、使用時の寿命性能に影響する集電額部に近い列の格
子桟の幅を最も広くすると共に、側方の中間部に向かう
に従って順次幅を狭くし、この中間部から側方の端に近
付くほど再び格子桟の幅を順次広くしたものである。な
お、格子桟の幅を広狭2種類しか形成しない場合には、
集電額部に直接繋がる1列又は集電額部に近い2列以上
の格子桟と、この集電額部の側方の端の1列又はこの側
方の端に近い2列以上の格子桟の幅のみを広いものと
し、それ以外の中間の列の格子桟の幅を狭いものとする
こともできる。
最も広い幅が最も狭い幅の1.2倍以上なければ、この
格子桟の破断を防止する効果が十分に得られない。ただ
し、実際に格子桟の幅に極端な差を設けた場合、ロータ
リー式においてもレシプロ式においても、幅の広い格子
桟と狭い格子桟とでは強度差が大きくなりすぎ製造不良
が多くなるので、この格子桟の最も広い幅は、最も狭い
幅の1.6倍以下であることが望ましい。
にして得ることができる。
ごとに変えるには、ロータリー式においては、格子桟の
幅を広くしたい部分に配置された円板カッタの板厚を厚
くすることによって達成される。また、格子桟の幅を狭
くしたい場合には、この部分に配置された円板カッタの
板厚を薄くすればよい。
ド格子にスリットを形成する工程を図8に基づいて説明
する。図3に示したように、上下に配置された円板カッ
タロール6,6の間に金属シート1を矢印F方向に向け
て通すことにより、この金属シート1にスリットが形成
される。各円板カッタロール6は、図8に示す場合も、
図5に示したものと同様に、多数枚の円板カッタ5を間
隔を開けるためのスペーサ7を介して同軸上に密接させ
て並べたものである。従って、上下の円板カッタロール
6,6の円板カッタ5が周縁部で噛み合うことにより、
図8の手前側から挿入された金属シート1にスリットが
形成される。また、この金属シート1の隣接するスリッ
ト間によって構成される格子桟1bは、これら上下の円
板カッタ5の周面に形成された山部5aに押されて、金
属シート1の上下面からそれぞれ凸状に突出する。
すように、金属シート1の集電額部1aに最も近い(図
示左側の)円板カッタ5とスペーサ7の板厚W1を最も
厚くし、次に集電額部1aに近いスペーサ7と円板カッ
タ5及び集電額部1aから最も遠い側方(図示右側)の
端のスペーサ7と円板カッタ5の板厚W2を2番目に厚
くし、その他の円板カッタ5とスペーサ7の板厚W3を
最も薄くした。このような円板カッタロール6,6を用
いてスリットを形成した金属シート1は、図9(a)に
示すように、集電額部1aに最も近いスリット間の幅W
1が最も広くなり、次に集電額部1aに近いスリット間
とこの集電額部1aから最も遠いスリット間の幅W2が
2番目に広くなり、他のスリット間の幅W3が最も狭く
なる。そして、この金属シート1を展開すると、図9
(b)に示すように、集電額部1aに直接繋がる列の格
子桟1bの幅W1が最も広くなり、これらの格子桟1b
に繋がる次の列の格子桟1bと集電額部1aから最も遠
い列の格子桟1bの幅W2が2番目に広くなり、他の列
の格子桟1bの幅W3が最も狭くなる。ここで、図8や
図9は、説明をわかりやすくするために、スリット間や
格子桟1b等の幅の差を誇張して描いている。また、図
9(b)では、展開時の伸びにより格子桟1bの幅が狭
くなることは無視している。
は、上下2つの円板カッタロール6,6を用いる例を示
したが、3つ以上の円板カッタロール6を用いた場合に
も、同様に円板カッタ5とスペーサ7の板厚を調整する
ことにより、格子桟1bの幅を変えることができる。
(a)に示す金属シート1の集電額部1aの側を固定し
て、その側方の端部(図9の下方の端部)の下方額部1
fの側をさらに外側に引っ張ることにより図9(b)に
示すような展開が行われる。従って、もしこの下方額部
1fに近い格子桟1bの幅W2が狭く強度が弱い場合に
は、これらの格子桟1bが破断されるおそれが生じる。
また、これは下方額部1fに近い格子桟1bだけでな
く、集電額部1aに近い格子桟1bもほぼ同様であり、
引っ張る方向が逆になった場合であっても、これら両端
部付近の格子桟1bは展開の際に破断されるおそれがあ
る。
シートの上方で階段状に配置された複数のダイスカッタ
が上下動することにより展開が行われるので、これらの
ダイスカッタの階段状段差を広くすることによって、そ
の列の格子桟の幅を広くすることができる。
する例を図10に基づいて説明する。図1の場合と同様
に、金属シート1は、進行方向Fに沿って間欠的に送ら
れる。この金属シート1を載置して搬送する下台2に
は、両側面に階段状側面2aが複数段設けられている
(図では4段に省略)。この下台2の上方には、上台4
が配置されている。この上台4にも、下台2と同様に、
両側面に階段状側面4aが複数段設けられる。そして、
この上台4の階段状側面4aに、エキスパンド加工用の
刃先3aを有するダイスカッタ3がそれぞれ取り付けら
れている。
通過できる程度の隙間を有する一方、上台4は金属シー
ト1の間欠移動に伴って上下動を繰り返す。そして、こ
の上台4の上下動によって各ダイスカッタ3の刃先3a
が金属シート1に切れ目を入れながら下方に押し広げて
網状の格子桟を形成する。ここで、下台2の最も幅の広
い部分から1段内側の階段状側面2aがエキスパンド格
子の最下段に相当する。
4aと下台2の階段状側面2aに段差の広くした部分を
設けている。即ち、図10では、一番外側のダイスカッ
タ3を取り付けた階段状側面4aと、その内側のダイス
カッタ3を取り付けた階段状側面4aとの間の段差を他
より広げている。このような製造装置を用いると、段差
の広い部分の格子桟の幅が広くなる。そして、多数のダ
イスカッタ3を取り付けた実際の製造装置の上台4と下
台2にこのような段差を設けることにより、例えば図1
1に示すように、任意の列の格子桟1bの幅W2を他の
列の格子桟1bの幅W3よりも広げることができる。従
って、この格子桟1bの幅を広げる部分を適宜選択する
ことにより、図9(b)に示したロータリー式の場合と
同様に、集電額部1aに近い列と遠い列の格子桟1bの
幅だけを広げることができるようになる。
た金属シート1における集電額部1aから最も遠い下方
額部1fに直接繋がる格子桟1bの幅を最も狭くした場
合と広くした場合との比較を示す。
用いてPb−0.6wt%Ca−1.0wt%Snの合
金シートをエキスパンド格子に加工した。このとき、ロ
ータリー式エキスパンド加工機の円板カッタとスペーサ
の板厚を適宜変更して、集電額部1aから最も遠い下方
額部1fに直接繋がる列の格子桟1bの幅を最も狭くす
ると、展開時にこれらの格子桟1bと下方額部1fとの
接点の約10%で破断が認められた。それに対し、この
下方額部1fに直接繋がる列の格子桟1bの幅を他の中
間の列の格子桟1bよりも広げると、展開時のこれらの
格子桟1bと下方額部1fとの接点の破断が約2%まで
低減した。
験を実施した。この場合もロータリー式の作製方法のと
きと同様、集電額部から最も遠い列の格子桟の幅を最も
狭くすると、展開時にこれらの格子桟の破断が約6%認
められた。それに対し、これらの格子桟の幅を広げる
と、展開時の格子桟の破断が約1%まで低減した。
した金属シート1における集電額部1aに直接繋がる格
子桟1bの幅を最も狭くした場合と広くした場合との比
較を示す。
用いてPb−0.6wt%Ca−1.0wt%Snの合
金シートをエキスパンド格子に加工した。このロータリ
ー式によるエキスパンド格子に常法で製造した鉛蓄電池
用正極活物質を充填し、熟成、乾燥して鉛蓄電池用正極
板を製造すると共に、同じエキスパンド格子に常法で製
造した鉛蓄電池用負極活物質を充填し、熟成、乾燥して
鉛蓄電池用負極板を製造した。
を主体とするセパレータを介して交互に積層した後、同
極性の極板同士を接続して極板群とし、この極板群を電
槽に挿入後、所定量、所定比重の希硫酸電解液を注液し
て、JISに規定される75D26形鉛蓄電池を製造し
た。
ー式エキスパンド加工機の円板カッタとスペーサの板厚
を変えることによって、各種格子桟の幅のものを作製し
た。
電する試験(充電電圧13.8V(制限電流25A)、
充電時間117h、放置時間49h、放電電流200A
を1サイクルとし、2秒目電圧が3.0V以下になると
終了)に供した。
の幅を最も狭くすると、早期に寿命と判定された。寿命
に達した鉛蓄電池を解体して、正極板の状態を観察した
ところ、集電額部1aとこれに直接繋がる格子桟1bの
腐食が著しく、最も腐食の激しいものでは格子桟1bが
集電額部1aから完全に破断していた。
の幅を広いものにすると上記現象は解消され、これらの
格子桟1bの幅が広いほど、寿命性能がよくなった。ま
た、集電額部1aに直接繋がる列に隣接する複数の列の
格子桟1bの幅も広げると、寿命性能はさらに改善され
た。
と同様の試験を実施した。そして、その結果は、ロータ
リー式の作製方法による場合の試験結果と同様であっ
た。
格子桟の幅に対する最も広い格子桟の幅が倍率を種々代
えたエキスパンド格子の比較を示す。
用いてPb−0.6wt%Ca−1.0wt%Snの合
金シートをエキスパンド格子に加工した。このロータリ
ー式によるエキスパンド格子に常法で製造した鉛蓄電池
用正極活物質を充填し、熟成、乾燥して鉛蓄電池用正極
板を製造すると共に、同じエキスパンド格子に常法で製
造した鉛蓄電池用負極活物質を充填し、熟成、乾燥して
鉛蓄電池用負極板を製造した。
を主体とするセパレータを介して交互に積層した後、同
極性の極板同士を接続して極板群とし、この極板群を電
槽に挿入後、所定量、所定比重の希硫酸電解液を注液し
て、JISに規定される75D26形鉛蓄電池を製造し
た。
ー式エキスパンド加工機の円板カッタとスペーサの板厚
を変えることによって、各種格子桟の幅のものを作製し
た。
電する試験(充電電圧13.8V(制限電流25A)、
充電時間117h、放置時間49h、放電電流200A
を1サイクルとし、2秒目電圧が3.0V以下になると
終了)に供した。このエキスパンド格子は、集電額部に
近い2列の格子桟の幅が最も広く、次に近い2列の格子
桟の幅が2番目に広く、最も遠い下方額部の近くの2列
の格子桟の幅が最も狭くなるようにした。
に、最も狭い格子桟の幅に対する最も広い格子桟の幅の
倍率をとり、縦軸に、格子桟の幅がすべて同じであるエ
キスパンド格子を用いた鉛蓄電池の寿命性能を100と
したときの寿命性能比と、エキスパンド格子作製時の格
子桟の破断率とをとった。図12から明らかなように、
実施例3のような構成のエキスパンド格子を使用した鉛
蓄電池では、格子桟の幅の広いものを用いるほど寿命性
能は飛躍的に向上するが、この格子桟の幅の倍率を1.
6倍より大きくするとエキスパンド格子の作製時の破断
率も急激に大きくなった。これは、エキスパンド格子の
展開時に、幅の広い格子桟は延びにくく、幅の狭い格子
桟ほど延びやすいため、展開時の応力が幅の狭い格子桟
に集中したことによる。
と同様の試験を実施した。そして、その結果は、ロータ
リー式の作製方法による場合の試験結果と同様であっ
た。
も、正極集電体の腐食が生じるものにおいては同様の結
果が得られた。
の蓄電池によれば、エキスパンド格子の格子桟の幅を変
えることにより、このエキスパンド格子を用いた極板の
耐食性および生産性を改善し、蓄電池の寿命性能を向上
させることができる。
エキスパンド格子の作製工程を模式的に示す斜視図であ
る。
作製されたエキスパンド格子の平面図である。
るエキスパンド格子のスリット形成工程を示す側面図で
ある。
るエキスパンド格子のスリット形成工程で用いる円板カ
ッタを示す(a)側面図と(b)B−B矢示平面図とこ
のB−B矢示部付近の(c)部分拡大側面図である。
縦断面正面図である。
り作製されたエキスパンド格子の平面図である。
のA−A矢示縦断面正面図である。
ットを形成した金属シートの(a)平面図とこの金属シ
ートを展開したエキスパンド格子の(b)平面図であ
る。
変えたエキスパンド格子の作製工程を模式的に示す斜視
図である。
キスパンド格子の平面図である。
を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 金属シートの集電額部の側方を展開する
ことにより多数の格子桟を網状に繋いで格子体としたエ
キスパンド格子を極板に用いる蓄電池において、 このエキスパンド格子における集電額部に直接繋がる列
と側方の端の列の各格子桟の幅が、他の中間の少なくと
もいずれか一列の各格子桟の幅よりも広く形成されてい
ることを特徴とする蓄電池。 - 【請求項2】 前記集電額部に直接繋がる列の各格子桟
の幅が最大となり、前記側方の端の列の各格子桟の幅
が、この集電額部に直接繋がる列の各格子桟の幅よりも
狭く、かつ、これら集電額部に直接繋がる列と側方の端
の列を除いた中間の少なくともいずれか一列の各格子桟
の幅よりも広く形成されたことを特徴とする請求項1に
記載の蓄電池。 - 【請求項3】 最大の格子桟の幅が最小の格子桟の幅の
1.2倍以上、1.6倍以下であることを特徴とする請
求項1又は2に記載の蓄電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002337431A JP4375521B2 (ja) | 2001-11-21 | 2002-11-21 | 蓄電池及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001-356178 | 2001-11-21 | ||
JP2001356178 | 2001-11-21 | ||
JP2002337431A JP4375521B2 (ja) | 2001-11-21 | 2002-11-21 | 蓄電池及びその製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003223900A true JP2003223900A (ja) | 2003-08-08 |
JP4375521B2 JP4375521B2 (ja) | 2009-12-02 |
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---|---|---|---|
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Country | Link |
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JP (1) | JP4375521B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002117861A (ja) * | 2000-10-06 | 2002-04-19 | Japan Storage Battery Co Ltd | 鉛蓄電池 |
JP2007059172A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 鉛蓄電池用エキスパンド格子体の製造方法 |
-
2002
- 2002-11-21 JP JP2002337431A patent/JP4375521B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2002117861A (ja) * | 2000-10-06 | 2002-04-19 | Japan Storage Battery Co Ltd | 鉛蓄電池 |
JP2007059172A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 鉛蓄電池用エキスパンド格子体の製造方法 |
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JP4375521B2 (ja) | 2009-12-02 |
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