JP2004178832A - 円筒形密閉式鉛蓄電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】電池性能に優れた円筒形密閉式鉛蓄電池を得る。
【解決手段】それぞれ複数の極板耳１を端面に有する正極板と負極板とからなる極板２がセパレータを介して渦巻き状に捲回して電極群を形成する。各極板耳１は渦巻き状に捲回した電極群３の内側から外側にかけて端面に整列して突出する。電極群３の各極板耳１は渦巻き状に捲回した電極群３の内側から外側にかけて幅を広げる。
【選択図】 図１
【解決手段】それぞれ複数の極板耳１を端面に有する正極板と負極板とからなる極板２がセパレータを介して渦巻き状に捲回して電極群を形成する。各極板耳１は渦巻き状に捲回した電極群３の内側から外側にかけて端面に整列して突出する。電極群３の各極板耳１は渦巻き状に捲回した電極群３の内側から外側にかけて幅を広げる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒形密閉式鉛蓄電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の円筒形密閉式鉛蓄電池では、図３に示すようにそれぞれ複数の極板耳１を端面に有する極板２からなる正極板と負極板とが図示しないセパレータを介して図４に示すように渦巻き状に捲回された電極群３を備え、各極板耳１は渦巻き状に捲回された電極群３の内側から外側にかけて端面に整列して突出されている。このように渦巻き状に捲回された電極群３の中心から外側部分にかけて複数存在する極板耳１の耳幅は、同一幅であった。このように渦巻き状に捲回された電極群３の中心から外側部分にかけて正極，負極毎に整列して存在する各極板耳１は、正極，負極毎にＣＯＳ（ｃａｓｔ−ｏｎ−ｓｔｒａｐ）工程で溶接され、それぞれストラップ４となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、円筒形密閉式鉛蓄電池の場合、渦巻状に捲回された電極群３の中心に比べ外側部分の極板耳１は集電する極板面積が広がるため、抵抗が大きく、活物質の利用率も悪いという問題点があった。また、性能面においても、従来のものに比べ高い、ハイレート性能を要求されるようになり、集電効率の改善が必要となっている。
【０００４】
本発明の目的は、電池性能に優れた円筒形密閉式鉛蓄電池を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、それぞれ複数の極板耳を端面に有する正極板と負極板とがセパレータを介して渦巻き状に捲回された電極群を備え、各極板耳は渦巻き状に捲回された電極群の内側から外側にかけて端面に整列して突出されている円筒形密閉式鉛蓄電池を対象とする。
【０００６】
本発明に係る円筒形密閉式鉛蓄電池では、電極群の各極板耳は渦巻き状に捲回された電極群の内側から外側にかけて幅が広がっていることを特徴とする。
【０００７】
このように渦巻き状に捲回された電極群の内側から外側にかけて各極板耳の幅が広がると、集電抵抗が減少し、ハイレート性能が向上すると共に渦巻き状に捲回された電極群の外側部分の活物質の利用率も向上する。
【０００８】
この場合、各極板耳が、渦巻き状に捲回された電極群の同一端面に正極，負極毎に集合されていると、正極ストラップ及び負極ストラップの形成を容易に行うことができる。
【０００９】
また、極板耳の先端の幅方向の途中の部分に切り欠きが設けられていると、ＣＯＳ工程において鉛溶湯から極板耳に伝わる熱伝導を制限することかでき、極板耳幅が広がった場合におけるストラップとの溶接不良を防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
厚さ０．７ｍｍの鉛合金箔を用いて幅８０ｍｍ×長さ６００ｍｍの集電体基体を打ち抜いて格子体を作製した。このような格子体を用いて活物質を充填して形成した極板２は、図１に示すように、その幅方向の一方の端面に７個の極板耳１が所定間隔で突設されている。各極板耳１の間隔は、前述した極板２からなる正極板と負極板とを、図示しないセパレータを介して図２に示すように渦巻状に捲回して電極群３を形成した際に、正極，負極毎に整列させることができる間隔となっている。これら極板耳１は、渦巻き状に捲回された電極群３の内側から外側にかけて幅が広がっている。これら極板耳１の間隔や幅は、極板２やセパレータの厚さや長さから通常の電池設計手法を用いて適宜設定するものである。さらに、幅が広くなった極板耳１には、その先端の幅方向の途中の部分に切り欠き５が１個、または複数個設けられている。
【００１２】
前述したように一方から他方に向けて極板耳１の幅を広くし、幅広の極板耳１に切り欠き５を設けた極板２からなる正極板と負極板とを図示しないセパレータを介して図２に示すように渦巻き状に捲回して電極群３を形成する。この状態で各極板耳１は、正極，負極毎に整列している。このように整列した各極板耳１は、正極，負極毎にＣＯＳ工程で溶接し、それぞれストラップ４とする。
【００１３】
次に、正極は、酸化度７０％の鉛粉と希硫酸とを混練し、活物質ペーストを得た後、集電体に充填し乾燥した。負極は、酸化度７０％の鉛粉に少量の炭素粉末、リグニン、バリウム化合物を加え、希硫酸と混練した後、集電体に充填し乾燥した。
【００１４】
次に、これら正極と負極とをガラスマットセパレータを介して渦巻き状に捲回し、電極群３を作製した。この渦巻状の電極群３の正極，負極毎に整列した各極板耳１を、鉛溶湯が注がれた金型に浸して固化させるＣＯＳ法を用いることでストラップ４及び極柱を設けた。
【００１５】
そして、この渦巻状の電極群３を樹脂製の円筒形容器に挿入し、封口した後、比重１．２５０の希硫酸を注液し、電槽化成を行なうことで、円筒形密閉式鉛蓄電池を得た。
【００１６】
これら各円筒形密閉式鉛蓄電池を、０．２ＣＡで終止電圧１．７５Ｖまで放電し、その時の放電容量（５時間率容量）を測定した。各電池は、その後０．１ＣＡ定電流×２．４５Ｖ定電圧充電（２０ｈ）の回復充電を行ない、次に−１５℃の雰囲気下で１２ｈ放置した後、１０ＣＡにて終止電圧１Ｖまで放電し、持続時間を測定した。その結果を表１に示した。
【００１７】
【表１】
この表より従来技術を用いた従来例に比べ、本発明例の電池は５時間率容量が高く、１０ＣＡ放電での持続時間も長いことから、本発明により活物質の利用率、ハイレート性能が改善されたことがわかる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明に係る円筒形密閉式鉛蓄電池では、渦巻き状に捲回された電極群の内側から外側にかけて各極板耳の幅が広がっているので、集電抵抗が減少し、ハイレート性能が向上すると共に渦巻き状に捲回された電極群の外側部分の活物質の利用率も向上させることができる。
【００１９】
この場合、各極板耳が、渦巻き状に捲回された電極群の同一端面に正極，負極毎に集合されていると、正極ストラップ及び負極ストラップの形成を容易に行うことができる。
【００２０】
また、極板耳の先端の幅方向の途中の部分に切り欠きが設けられていると、ＣＯＳ工程において鉛溶湯から極板耳に伝わる熱伝導を制限することかでき、極板耳幅が広がった場合におけるストラップとの溶接不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いる極板の一例の展開状態の正面図である。
【図２】本発明で用いる電極群の一例の平面図である。
【図３】従来例で用いている極板の展開状態の正面図である。
【図４】従来例で用いている電極群の平面図である。
【符号の説明】
１ 極板耳
２ 極板
３ 電極群
４ ストラップ
５ 切り欠き
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒形密閉式鉛蓄電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の円筒形密閉式鉛蓄電池では、図３に示すようにそれぞれ複数の極板耳１を端面に有する極板２からなる正極板と負極板とが図示しないセパレータを介して図４に示すように渦巻き状に捲回された電極群３を備え、各極板耳１は渦巻き状に捲回された電極群３の内側から外側にかけて端面に整列して突出されている。このように渦巻き状に捲回された電極群３の中心から外側部分にかけて複数存在する極板耳１の耳幅は、同一幅であった。このように渦巻き状に捲回された電極群３の中心から外側部分にかけて正極，負極毎に整列して存在する各極板耳１は、正極，負極毎にＣＯＳ（ｃａｓｔ−ｏｎ−ｓｔｒａｐ）工程で溶接され、それぞれストラップ４となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、円筒形密閉式鉛蓄電池の場合、渦巻状に捲回された電極群３の中心に比べ外側部分の極板耳１は集電する極板面積が広がるため、抵抗が大きく、活物質の利用率も悪いという問題点があった。また、性能面においても、従来のものに比べ高い、ハイレート性能を要求されるようになり、集電効率の改善が必要となっている。
【０００４】
本発明の目的は、電池性能に優れた円筒形密閉式鉛蓄電池を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、それぞれ複数の極板耳を端面に有する正極板と負極板とがセパレータを介して渦巻き状に捲回された電極群を備え、各極板耳は渦巻き状に捲回された電極群の内側から外側にかけて端面に整列して突出されている円筒形密閉式鉛蓄電池を対象とする。
【０００６】
本発明に係る円筒形密閉式鉛蓄電池では、電極群の各極板耳は渦巻き状に捲回された電極群の内側から外側にかけて幅が広がっていることを特徴とする。
【０００７】
このように渦巻き状に捲回された電極群の内側から外側にかけて各極板耳の幅が広がると、集電抵抗が減少し、ハイレート性能が向上すると共に渦巻き状に捲回された電極群の外側部分の活物質の利用率も向上する。
【０００８】
この場合、各極板耳が、渦巻き状に捲回された電極群の同一端面に正極，負極毎に集合されていると、正極ストラップ及び負極ストラップの形成を容易に行うことができる。
【０００９】
また、極板耳の先端の幅方向の途中の部分に切り欠きが設けられていると、ＣＯＳ工程において鉛溶湯から極板耳に伝わる熱伝導を制限することかでき、極板耳幅が広がった場合におけるストラップとの溶接不良を防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
厚さ０．７ｍｍの鉛合金箔を用いて幅８０ｍｍ×長さ６００ｍｍの集電体基体を打ち抜いて格子体を作製した。このような格子体を用いて活物質を充填して形成した極板２は、図１に示すように、その幅方向の一方の端面に７個の極板耳１が所定間隔で突設されている。各極板耳１の間隔は、前述した極板２からなる正極板と負極板とを、図示しないセパレータを介して図２に示すように渦巻状に捲回して電極群３を形成した際に、正極，負極毎に整列させることができる間隔となっている。これら極板耳１は、渦巻き状に捲回された電極群３の内側から外側にかけて幅が広がっている。これら極板耳１の間隔や幅は、極板２やセパレータの厚さや長さから通常の電池設計手法を用いて適宜設定するものである。さらに、幅が広くなった極板耳１には、その先端の幅方向の途中の部分に切り欠き５が１個、または複数個設けられている。
【００１２】
前述したように一方から他方に向けて極板耳１の幅を広くし、幅広の極板耳１に切り欠き５を設けた極板２からなる正極板と負極板とを図示しないセパレータを介して図２に示すように渦巻き状に捲回して電極群３を形成する。この状態で各極板耳１は、正極，負極毎に整列している。このように整列した各極板耳１は、正極，負極毎にＣＯＳ工程で溶接し、それぞれストラップ４とする。
【００１３】
次に、正極は、酸化度７０％の鉛粉と希硫酸とを混練し、活物質ペーストを得た後、集電体に充填し乾燥した。負極は、酸化度７０％の鉛粉に少量の炭素粉末、リグニン、バリウム化合物を加え、希硫酸と混練した後、集電体に充填し乾燥した。
【００１４】
次に、これら正極と負極とをガラスマットセパレータを介して渦巻き状に捲回し、電極群３を作製した。この渦巻状の電極群３の正極，負極毎に整列した各極板耳１を、鉛溶湯が注がれた金型に浸して固化させるＣＯＳ法を用いることでストラップ４及び極柱を設けた。
【００１５】
そして、この渦巻状の電極群３を樹脂製の円筒形容器に挿入し、封口した後、比重１．２５０の希硫酸を注液し、電槽化成を行なうことで、円筒形密閉式鉛蓄電池を得た。
【００１６】
これら各円筒形密閉式鉛蓄電池を、０．２ＣＡで終止電圧１．７５Ｖまで放電し、その時の放電容量（５時間率容量）を測定した。各電池は、その後０．１ＣＡ定電流×２．４５Ｖ定電圧充電（２０ｈ）の回復充電を行ない、次に−１５℃の雰囲気下で１２ｈ放置した後、１０ＣＡにて終止電圧１Ｖまで放電し、持続時間を測定した。その結果を表１に示した。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【発明の効果】
本発明に係る円筒形密閉式鉛蓄電池では、渦巻き状に捲回された電極群の内側から外側にかけて各極板耳の幅が広がっているので、集電抵抗が減少し、ハイレート性能が向上すると共に渦巻き状に捲回された電極群の外側部分の活物質の利用率も向上させることができる。
【００１９】
この場合、各極板耳が、渦巻き状に捲回された電極群の同一端面に正極，負極毎に集合されていると、正極ストラップ及び負極ストラップの形成を容易に行うことができる。
【００２０】
また、極板耳の先端の幅方向の途中の部分に切り欠きが設けられていると、ＣＯＳ工程において鉛溶湯から極板耳に伝わる熱伝導を制限することかでき、極板耳幅が広がった場合におけるストラップとの溶接不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いる極板の一例の展開状態の正面図である。
【図２】本発明で用いる電極群の一例の平面図である。
【図３】従来例で用いている極板の展開状態の正面図である。
【図４】従来例で用いている電極群の平面図である。
【符号の説明】
１ 極板耳
２ 極板
３ 電極群
４ ストラップ
５ 切り欠き
Claims (3)
- それぞれ複数の極板耳を端面に有する正極板と負極板とがセパレータを介して渦巻き状に捲回された電極群を備え、前記各極板耳は渦巻き状に捲回された前記電極群の内側から外側にかけて端面に整列して突出されている円筒形密閉式鉛蓄電池において、
前記電極群の前記各極板耳は渦巻き状に捲回された前記電極群の内側から外側にかけて幅が広がっていることを特徴とする円筒形密閉式鉛蓄電池。 - 前記各極板耳は、渦巻き状に捲回された前記電極群の同一端面に正極，負極毎に集合されていることを特徴とする請求項１に記載の円筒形密閉式鉛蓄電池。
- 先端の幅方向の途中の部分に切り欠きを有する前記極板耳を備えた前記電極群を用いたことを特徴とする請求項１または２に記載の円筒形密閉式鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002340547A JP2004178832A (ja) | 2002-11-25 | 2002-11-25 | 円筒形密閉式鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002340547A JP2004178832A (ja) | 2002-11-25 | 2002-11-25 | 円筒形密閉式鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004178832A true JP2004178832A (ja) | 2004-06-24 |
Family
ID=32703133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002340547A Abandoned JP2004178832A (ja) | 2002-11-25 | 2002-11-25 | 円筒形密閉式鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004178832A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011077105A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Nippon Chemicon Corp | 電気二重層キャパシタ及びその製造方法 |
| US7983021B2 (en) * | 2007-10-31 | 2011-07-19 | Corning Incorporated | Oblong electrochemical double layer capacitor |
| WO2020015362A1 (zh) * | 2018-07-20 | 2020-01-23 | 瑞浦能源有限公司 | 一种卷绕式锂离子电池的极片和电芯及其制作方法 |
| WO2023206192A1 (zh) * | 2022-04-28 | 2023-11-02 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池单体、电池、用电设备、电极组件及其制造方法 |
-
2002
- 2002-11-25 JP JP2002340547A patent/JP2004178832A/ja not_active Abandoned
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7983021B2 (en) * | 2007-10-31 | 2011-07-19 | Corning Incorporated | Oblong electrochemical double layer capacitor |
| JP2011077105A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Nippon Chemicon Corp | 電気二重層キャパシタ及びその製造方法 |
| WO2020015362A1 (zh) * | 2018-07-20 | 2020-01-23 | 瑞浦能源有限公司 | 一种卷绕式锂离子电池的极片和电芯及其制作方法 |
| US11322807B2 (en) | 2018-07-20 | 2022-05-03 | Ruipu Energy Co., Ltd. | Electrode plate and battery cell of wound lithium-ion battery and method for manufacturing same |
| WO2023206192A1 (zh) * | 2022-04-28 | 2023-11-02 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池单体、电池、用电设备、电极组件及其制造方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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