JP2005149916A

JP2005149916A - 制御弁式鉛蓄電池

Info

Publication number: JP2005149916A
Application number: JP2003386071A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Sano; 伸一佐野; Kanichi Denma; 寛一傳馬; Masayuki Terada; 正幸寺田
Original assignee: Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2003-11-17
Filing date: 2003-11-17
Publication date: 2005-06-09

Abstract

【課題】漏液しにくく、電解液の成層化による劣化が少なく、長寿命な制御弁式鉛蓄電池を提供する。
【解決手段】負極板2の高さ方向の寸法を、正極板1の高さ方向の寸法よりも大きした電極板を用い、それぞれの耳部18を溶接して極板群を製造する。ここで、高さ方向の寸法が短い正極板1の底面部分には電解液保持体10としてセパレータ3を存在させる。そして、この極板群を用いて制御弁式鉛蓄電池を製造する。
【選択図】図１

Description

本発明は、制御弁式鉛蓄電池に関するものである。

制御弁式鉛蓄電池は、安価で信頼性が高いという特徴を有するために、無停電電源装置や自動車用バッテリーなどに広く使用されている。ここで、近年の需要者からは、放電容量の大きな電池が強く求められており、電極板の寸法も大型化している。

なお、電極板寸法の大型化に伴って、電解液の成層化を防止するために極板群を構成する電極板の板面を水平方向に設置した状態で使用する場合が増えている（例えば、特許文献１参照。）。すなわち、制御弁式鉛蓄電池を横倒しにした状態で設置し、使用をすることによって、電解液の成層化を防止するものである。

特願２００２−３６７４４０号。

しかしながら、極板群を構成する電極板の板面を水平方向に設置した状態で長期間にわたって使用をすると、使用中に制御弁式鉛蓄電池の電解液が端子付近から漏液しやすいという問題点が認められている。

本発明は上記した課題を解決するものであり、漏液しにくく、電解液の成層化による劣化が少なく、長寿命な制御弁式鉛蓄電池を提供することである。

上記した課題を解決するために、本発明に係わる制御弁式鉛蓄電池は、極板群を構成する電極板である正極板と負極板の底面部分の高さ方向の寸法を異なるようにして積層し、溶接して極板群を形成するとともに、高さ方向の寸法の短い電極板の底面部分には、電解液保持体を存在させるようにしたものである。

すなわち、請求項１の発明は、極板群を構成する電極板の板面が垂直方向に配列された状態で使用される制御弁式鉛蓄電池において、前記電極板のうち正極板と負極板とは、高さ方向の寸法が異なるものであり、高さ方向の寸法の短い電極板の底面部分には、電解液保持体を存在させることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記負極板の高さ方向の寸法を、前記正極板の高さ方向の寸法よりも大きくすることを特徴とするものである。

本発明の効果として、漏液しにくく、成層化が起こりにくい長寿命な制御弁式鉛蓄電池を提供することができる。

以下に、本発明について詳細に説明する。
１．制御弁式鉛蓄電池の作製
従来から使用されている比較的大型の制御弁式鉛蓄電池（例えば、定格容量が１０００Ａｈの制御弁式鉛蓄電池。）は、一般的には図４に示されるような内部構造をしている。すなわち、複数枚の正極板1及び負極板2をセパレータ3を介して積層をした後に、それぞれの耳部18を溶接して一体化し、極柱9及びストラップ6を有する極板群を形成する。

そして、開口部を有し、有底の電槽4に極板群を挿入した後に、電槽4上部の開口部と蓋5の下面に、例えば熱板等を当てて加熱し、蓋5を電槽4に突き合わせて溶着をして、電槽化成をするものである。
２．制御弁式鉛蓄電池の寿命試験
制御弁式鉛蓄電池の完成後に補充電をし、極板群を構成する電極板の板面が垂直方向に配列された状態でサイクル寿命特性を測定した。試験環境は約３０℃で、満充電状態から８０Ａ（０．２ＣＡ）での放電を３．７５時間（定格容量の７５％）行った後に、２．４５Ｖの定電圧（ただし、制限電流が８０Ａ（０．２ＣＡ））で４時間する充電を１サイクルとし、１０サイクル毎の放電末期電圧を測定して、１．６Ｖを切った時点を寿命とした。

以下に本発明の実施例を説明する。

比較例
比較例として、図３に示すように、従来から使用をされている正極板1と負極板2の高さ方向の寸法を同じくしたものを用いた。すなわち、正極板1は、高さが３６０ｍｍ×幅が１４０ｍｍ×厚みが５．３ｍｍの寸法のものを使用し、負極板2は、高さが３６０ｍｍ×幅が１４０ｍｍ×厚みが３．１ｍｍの寸法のものを使用した。これらの正極板と負極板とを使用し、セパレータ3を介して積層・溶接して、図３に示すような極板群を組み立て、上記した仕様で制御弁式鉛蓄電池を作製した後に寿命試験をした。

実施例１
実施例１として、図１に示すように、正極板1に比べて負極板2の高さ方向の寸法を大きくしたものを用いた。すなわち、正極板1は、高さが３１７ｍｍ×幅が１４０ｍｍ×厚みが５．３ｍｍの寸法のものを使用し、負極板2は、高さが３６０ｍｍ×幅が１４０ｍｍ×厚みが３．１ｍｍの寸法のものを使用した。これらの正極板と負極板とを使用し、セパレータ3を介して積層・溶接して、図１に示すような極板群を組み立て、上記した仕様で制御弁式鉛蓄電池を作製した後に寿命試験をした。ここで、極板群の底面部分である正極板1の下方には、電解液保持体10としてセパレータ3を設置した。

実施例２
実施例２として、図１に示す極板群の底面部分である正極板1の下方には、電解液保持体10としてポリプロピレン製のスペーサを設置した。その他の極板群の構成や、寿命試験条件等は実施例１と同一である。

実施例３
実施例３として、図２に示すように、負極板2に比べて正極板1の高さ方向の寸法を大きくしたものを用いた。すなわち、正極板1は、高さが３６０ｍｍ×幅が１４０ｍｍ×厚みが５．３ｍｍの寸法のものを使用し、負極板2は、高さが３１７ｍｍ×幅が１４０ｍｍ×厚みが３．１ｍｍの寸法のものを使用した。これらの正極板1と負極板2とを使用し、セパレータ3を介して積層・溶接して、図２に示すような極板群を組み立て、上記した仕様で制御弁式鉛蓄電池を作製した後に寿命試験をした。ここで、極板群の底面部分である負極板2の下方には、電解液保持体10としてセパレータ3を設置した。

実施例４
実施例４として、図２に示す極板群の底面部分である負極板2の下方には、電解液保持体10としてポリプロピレン製のスペーサを設置した。その他の極板群の構成や、寿命試験条件等は実施例３と同一である。

表１に寿命試験をした結果を示す。本発明を用いた実施例１〜４は、比較例に比べて長寿命であることがわかる。

また、正極板1に比べて負極板2の高さ方向の寸法が大きい実施例１、２が、負極板2に比べて正極板1の高さ方向の寸法が大きい実施例３、４よりも長寿命であることを示している。この詳細な理由は明らかではないが、負極板2の高さ方向の寸法が大きくすることによって、成層化防止の効果を大きくできるためと考えられる。さらに、本発明を用いると、電極板の板面を鉛直方向に正立させた状態で使用をすることができるために、端子7付近からの電解液の漏液をしにくくすることができる。

本発明は、主に、電解液をセパレータや電極板に染み込ませた状態で使用をする制御弁式鉛蓄電池に用いることができる。

本発明の実施例１に係わる極板群の概略図である。本発明の実施例３に係わる極板群の概略図である。比較例に係わる極板群の概略図である。制御弁式鉛蓄電池の切欠き断面斜視図である。

符号の説明

１：正極板、２：負極板、３：セパレータ、４：電槽、５：蓋、６：ストラップ、
７：端子、８：安全弁部、９：極柱、１０：電解液保持体（セパレータ）、１８：耳部

Claims

極板群を構成する電極板の板面が垂直方向に配列された状態で使用される制御弁式鉛蓄電池において、
前記電極板のうち正極板と負極板とは、高さ方向の寸法が異なるものであり、高さ方向の寸法の短い電極板の底面部分には、電解液保持体を存在させることを特徴とする制御弁式鉛蓄電池。
前記負極板の高さ方向の寸法を、前記正極板の高さ方向の寸法よりも大きくすることを特徴とする請求項１記載の制御弁式鉛蓄電池。