JP2765020B2 - 密閉形鉛蓄電池の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は密閉形鉛蓄電池の製造方法に関するもので、
特にコンピュータ、通信機器等のバックアップ電源とし
て、或は建物等の非常用電源として使用される大容量の
背の高い密閉形鉛蓄電池の製造方法に関するものであ
る。

〔従来技術とその問題点〕

密閉形鉛蓄電池は通常、充電終期に正極で発生する酸
素ガスを負極に移動させ、負極活物質と反応させて酸素
ガスを消費せしめると共に負極板を放電状態にし、負極
からの水素ガスの発生を抑制するいわゆる「O₂サイク
ル」を使って密閉化している。

一方、格子の製造方法としては、従来の鋳造法による
ものの他に、連続した鉛又は鉛合金のシートの一部を網
目状に展開して活物質ペーストを充填し、非展開部分に
集電耳部を形成するエキスパンド法が実用されている。
この方法は生産性が高く、極板に占める格子の割合を小
さくでき、その分活物質の割合を大きくできるため、容
量を増加させることができ、自動車用鉛蓄電池を中心に
密閉形鉛蓄電池にも使われている。従来実用されている
エキスパンド法による極板は、第１図に示す巾（Ｗ）が
40〜150mm、高さが70〜140mm程度であり、この程度の大
きさであれば、取り扱い性、充・放電特性等に対して特
に致命的な欠陥はなかった。ところで、近年、密閉形鉛
蓄電池の大容量化が進められているが、そこに使用され
る極板は、巾（Ｗ）が約150mm程度で従来とあまり変わ
らないにもかかわらず、高さ（Ｈ）は250〜500mmにも達
している。このような大きな極板を、第２図に示す従来
のように網目部１のみを広くすることにより得ようとす
ると、集電部２直下のストランド３には高率での充・放
電時に多大の電流が流れて溶断することになる。これを
防ぐにはストランドの刻み巾を大きく、或はシートの厚
さを厚くしなければならないが、これは格子の鉛量の増
加を招き、エキスパンド法が本来有している特長を消し
てしまうことになる。その上、電流はこの細いストラン
ドを通して流れなければならないため、極板下部４と耳
５との間の抵抗も極めて高くなる。このことは放電の特
性を低下させるばかりでなく、極板下部での充電効率を
著しく低下させ、負極の場合であればサルフェーション
し易く、寿命が短かい電池になることを示している。

更に第２図に示す如き従来法を単に延長して縦長極板
を形成すると、網目部１の長さが長くなり、しかもこの
エキスパンド加工した格子の一般的特徴であるようにこ
の方向は大変柔らかくたわみ易い。このように「たわみ
易い」方向が長いため、電池の組み立て時の取り扱い性
は極めて悪い。

一般的にエキスパンド格子を正極格子として使用した
時、巾方向よりも高さ方向に充・放電に伴う伸び（グロ
ース）が発生し易い。これは高さ方向に貫通するストラ
ンドが存在せず、高さ方向において大変柔軟なためであ
る。従って、第２図に示すように従来法の延長上でこの
ような大きな正極板を作ると、高さ方向のグロースが著
しく、負極ストラップとすぐにショートして大変寿命の
短い電池になる。

〔発明の目的〕

本発明は上記欠点を解消したもので、放電特性に優れ
た長寿命の廉価な密閉形鉛蓄電池を製造できる方法を提
供するものである。

〔発明の構成〕

本発明は、その特許請求の範囲に記載した通りの密閉
形鉛蓄電池の製造方法である。

〔実施例〕

本発明の一実施例を図面に基き説明する。厚さ1.0mm
の鉛−カルシウム合金からなる連続シートを用意し、第
３図に示すように中央部分に非展開部７を残して両側に
網目部を形成し、該両側の網目部を分離できるように前
記非展開部７の中央部（イ）を長手方向に打ち抜いた
後、該網目部に活物質ペースト（図示省略。以下、同
じ。）を充填する。その後前記シートを単位極板に切断
する際、前記非展開部７を各単位極板の集電部として形
成すると共に該集電部の一部を該単位極板の網目部を超
えて延長して極板耳部を形成する。しかる後乾燥して負
極板Ａを得た。

第４図は上記方法で製造した負極板Ａの平面図であ
り、負極板Ａは網目部１′とこの網目部１′を超えて延
びている延長部６を有する非展開部（集電部）７とから
なっている。この様な構造を有する負極板Ａは、非展開
部７の長さ方向ｈを電池の高さ方向に配して集電部とし
て使用すると共にこの延長部６を集電耳５′として使用
することができる。この負極板Ａの巾（Ｗ）は150mm、
高さ（Ｈ）は330mm、そして厚さ（Ｔ）は2.0mmであり、
活物質量は１枚当り260gであった。

同じシートを用いて第２図に示すような網目部１が極
めて長く、その割には集電部２が短かい従来法による負
極板Ｂを得た。この負極板Ｂの外形寸法は負極板Ａのそ
れと同じであるが、活物質量は１枚当り290gであった。

このようにして得た負極板12枚を第５図に示すように
セパレータ8,8′を介して正極板9,9′11枚と積層し、電
槽10,10′に挿入し、蓋をした後比重1.280dの硫酸を所
定量注液し、弁11,11′をして10時間率容量が300Ahであ
る本発明による密閉形鉛蓄電池Ａ及び同容量の従来法に
よる密閉形鉛蓄電池Ｂをそれぞれ得た。

これら二つの電池の容量試験及び放電深度50％での交
互充放電寿命試験を実施したところ、第１表に示す結果
を得た。

本発明による密閉形鉛蓄電池Ａは集電耳５′と接する
ストランド３′の数が従来のそれに比べて約２倍であ
る。しかも集電耳部は極板下部にまで延びているので下
部での充放電反応を容易にする。それ故、高率放電時で
の容量が大きく、しかも超高率放電時にストランド部が
溶断することもないし、下部に充電々流が流れ易く、活
物質がサルフェーションすることもなく長寿命である。

その上、網目部が極板の高さ方向において曲り難い形
状になっているため、組み立て時の取り扱い性も大変す
ぐれている。

集電部に第３図〜第５図に示したようにテーパをつけ
ておくと不必要な鉛使用量を削減でき、またペースティ
ング時の搬送もこの打ち抜き部（第３図の斜線部イ）を
利用して連続シートを搬送することができなお好都合で
ある。

本発明において、集電部のための非展開部７は、極板
の最下部まで達していても良いが、耳部５′を形成する
ための延長部６が必要であるため、実施例のように極板
下部の該延長部６の高さに相当する長さ（ロ）は網目部
のみとするのが、実際の生産時における材料（ストラン
ドとペースト）の切除損失をなくすことができるので、
その連続生産性とあいまって経済的であり、廉価な密閉
形鉛蓄電池を提供することができる。

また、実施例はエキスパンド格子を負極に用いた例を
示しているが、本発明はこれに限定されるものではな
く、正、負両極板の双方あるいは何れか一方に用いるこ
とももちろん可能である。特に、正極格子として用いた
時には、腐食によるグロースが主として巾方向にしか生
じないため、負極ストラップ下でのショートという問題
は著しく改善される。従来法による密閉形鉛蓄電池Ｂの
如き構成では、エキスパンド格子を正極に使用すること
はグロースのため不可能であったが、本発明による密閉
形鉛蓄電池Ａでは、グロースが小さく、集電密度が高い
（ストランドの電流密度が低い）、等のため可能であ
る。

実施例は、高さ300mmの極板を用いた例を示している
が、本発明は巾の割に高さが高い形状の極板に適用して
より効果が大きい。好ましくは200mmよりも高い極板を
使用する密閉形鉛蓄電池でその効果は一層大きくなる。

〔発明の効果〕

本発明は、その特許請求の範囲に記載した通りの密閉
形鉛蓄電池の製造方法であるため、放電特性に優れ、長
寿命の廉価な密閉形鉛蓄電池を提供でき、その工業的価
値は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の極板の平面図、第３図は本発
明により極板を製造中の平面図、第４図は本発明により
製造した極板の平面図、第５図は本発明及び従来法によ
りそれぞれ製造した密閉形鉛蓄電池の断面図である。 1,1′：網目部、2,7:集電部（非展開部） 3,3′：ストランド、5,5′：耳 W:極板巾、H:極板高さ A:本発明による密閉形鉛蓄電池 B:従来法による密閉形鉛蓄電池

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−97264（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−177525（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01M 2/28 H01M 4/64 - 4/84 H01M 4/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鉛又は鉛合金からなるシートを、中央部に
   非展開部を残して両側を展開して網目部を形成し、両側
   の該網目部を分離できるように前記非展開部の中央部を
   長手方向に打ち抜いた後、該網目部に活物質ペーストを
   充填し、その後該シートを200mm以上の間隔で単位極板
   に切断する際、該非展開部と網目部の切断幅を同一と
   し、且つ非展開部と網目部の切断部分をずらし、該非展
   開部を各単位極板の集電部として形成すると共に網目部
   からシートの長尺方向にはみ出る非展開部を極板耳部と
   して形成することを特徴とする密閉形鉛蓄電池の製造方
   法。