JP2015022796A - 鉛蓄電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の正極板及び負極板がセパレータを介して積層された極板群が、電解液と共にセル室に収容された鉛蓄電池であって、正極板は、アンチモンを含有しない鉛または鉛合金からなる正極格子と、正極格子に充填された正極活物質とを備え、負極板は、アンチモンを含有しない鉛または鉛合金からなる負極格子と、負極格子の表面に形成されたアンチモンを含有する鉛合金からなる表面層と、負極格子に充填された負極活物質とを備え、電解液の液面は少なくとも極板群の最上部よりも上にあり、正極格子の耳部と負極格子の耳部とを、それぞれキャストオン方式により、アンチモンを含まない鉛または鉛合金からなるストラップで集合させた。
【選択図】図2
Description
実施形態1では、正極格子及び負極格子は、共に、アンチモン(Sb)を含有しない鉛または鉛合金からなり、例えば、Pb−Ca合金、Pb−Sn合金、Pb−Sn−Ca合金からなる。そして負極格子の表面には、アンチモンを含有する鉛合金からなる表面層(不図示)が形成されている。アンチモンを含む鉛合金は、水素過電圧を下げる効果を有し、これにより、耐久性を高めつつ、鉛蓄電池1の充電受入性を向上させることができる。なお、表面層は、アンチモンの含有量が1.0〜5.0質量%のPb−Sb系合金からなることが好ましい。
図3に示すように実施形態2では、負極板3は、極板群5の少なくとも片側に配置されており、かつ、負極板3は、袋状のセパレータ4に収容されており、セパレータ4の内側には、負極板3とセパレータ4との間に一定の隙間を形成する複数のリブ15が設けられていることが好ましい。これにより、極板群5の両側に配置された負極板3にも、電解液が回り込むことができるため、鉛蓄電池1の充電受入性がさらに向上し、「チョイ乗り」モードで使用するアイドリングストップ車に適用しても、フェールセーフ機構の作動をより効果的に抑制することができる。
(1)鉛蓄電池の作製
本実施例で作製した鉛蓄電池1は、JISD5301に規定するD23Lタイプの大きさの液式鉛蓄電池である。各セル室6には、7枚の正極板2と8枚の負極板3とが、セパレータ4を介して積層された形で収容されている。
(2)鉛蓄電池の特性評価
(2−1)寿命特性の評価
作製した鉛蓄電池に対して、アイドリングストップを想定した充放電を繰り返して、鉛蓄電池の寿命特性の評価を行った。
(A)放電電流45Aで、59秒間放電した後、300Aで、1秒放電する。
(B)その後、14.2Vの充電電圧(制限電流100A)で、60秒間充電する。
(C)(A)、(B)の充放電を1サイクルとして、3600サイクル毎に48時間放置した後、再びサイクルを開始する。
(2−2)「チョイ乗り」モードの特性評価
作製した鉛蓄電池1に対して、「チョイ乗り」モードを想定した充放電を繰り返して、鉛蓄電池の「チョイ乗り」モードの特性評価を行った。なお、環境温度は、25℃±2℃で行った。
(A)9.6Aにて2.5時間放電し24時間放置する。
(B)放電電流20Aで、40秒間放電する。
(C)14.2Vの充電電圧(制限電流50A)で、60秒間充電する。
(D)(B)、(C)の充放電を18回繰り返した後、放電電流20mAで、83.5時間放電する。
(E)(B)〜(D)の充放電を1サイクルとして、20サイクル繰り返す。
Pb−4質量%Snからなる鉛合金の溶湯に、正極格子の耳部9を集合させたものを付けて冷却することで、接続体11あるいは極柱12と一体化された正極ストラップ7を鋳造した。一方、Pb−4質量%Snからなる鉛合金の溶湯に、負極格子の耳部10を集合させたものを付けて冷却することで、接続体11あるいは極柱12と一体化された負極ストラップ8を鋳造した。そして図2に示すように、屈曲箇所が少ない態様で隣り合うセル室6の異極性同士を接続した。
電池1に対し、負極格子に表面層を設けなかったこと以外は、電池1と同様に鉛蓄電池1を構成した。
電池2に対し、リブ15が正極板2の側となるようにポリエチレンの袋状のセパレータ4に負極板3を収容したこと以外は、電池1と同様に鉛蓄電池1を構成した。
電池1に対し、板状のセパレータ4を介して正極板2と負極板3とを積層したこと以外は、電池1と同様に鉛蓄電池1を構成した。
電池1に対し、正極ストラップ7及び負極ストラップ8をPb−2.5質量%Sbからなる鉛合金で構成したこと以外は、電池1と同様に鉛蓄電池1を構成した。
電池1に対し、図4に示すように正極ストラップ7及び負極ストラップ8の構成をCOSに変えてバーニング方式とし、屈曲箇所が多い態様で隣り合うセル室6の異極性同士を接続したこと以外は、電池1と同様に鉛蓄電池1を構成した。
電池4に対し、負極格子に表面層を設けなかったこと以外は、電池1と同様に鉛蓄電池1を構成した。
(a)負極格子の表面に、Sbを含有する鉛合金からなる表面層を設ける。
(b)負極板3を極板群5の少なくとも片側に配置し、かつ負極板3を袋状のセパレータ4に収容する。
2 正極板
3 負極板
4 セパレータ
5 極板群
6 セル室
7 正極ストラップ
8 負極ストラップ
9、10 耳部
11 接続体
12 極柱
13 端子
14 蓋
15 リブ
Claims (3)
- 複数の正極板及び負極板がセパレータを介して積層された極板群が、電解液と共にセル室に収容された鉛蓄電池であって、
前記正極板は、アンチモンを含有しない鉛または鉛合金からなる正極格子と、該正極格子に充填された正極活物質とを備え、
前記負極板は、アンチモンを含有しない鉛または鉛合金からなる負極格子と、該負極格子の表面に形成されたアンチモンを含有する鉛合金からなる表面層と、前記負極格子に充填された負極活物質とを備え、
前記電解液の液面は、少なくとも前記極板群の最上部よりも上にあり、
前記正極格子の耳部と、前記負極格子の耳部とを、それぞれキャストオン方式により、アンチモンを含まない鉛または鉛合金からなるストラップで集合させた、鉛蓄電池。 - 複数の正極板及び負極板がセパレータを介して積層された極板群が、電解液と共にセル室に収容された鉛蓄電池であって、
前記正極板は、鉛または鉛合金からなる正極格子と、該正極格子に充填された正極活物質とを備え、
前記負極板は、鉛または鉛合金からなる負極格子と、該負極格子に充填された負極活物質とを備え、
前記負極板は、前記極板群の少なくとも片側に配置されており、
前記負極板は、袋状の前記セパレータに収容されており、
前記電解液の液面は、少なくとも前記極板群の最上部よりも上にあり、
前記正極格子の耳部と、前記負極格子の耳部とを、それぞれキャストオン方式により、アンチモンを含まない鉛または鉛合金からなるストラップで集合させた、鉛蓄電池。 - 少なくとも前記極板群の両側に配置された負極板において、前記セパレータの内側に、前記負極板と前記セパレータとの間に一定の隙間を形成する複数のリブが設けられている、請求項2に記載の鉛蓄電池。
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