JP3102003B2 - 鉛蓄電池用格子体 - Google Patents

鉛蓄電池用格子体

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JP3102003B2
JP3102003B2 JP01083459A JP8345989A JP3102003B2 JP 3102003 B2 JP3102003 B2 JP 3102003B2 JP 01083459 A JP01083459 A JP 01083459A JP 8345989 A JP8345989 A JP 8345989A JP 3102003 B2 JP3102003 B2 JP 3102003B2
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宗良 野田
健二 小林
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ポータブル機器・UPS等の電源に使用され
る鉛蓄電池用格子体に関するものである。
従来の技術 従来、ペースト式極板の格子は、多くの場合第4図に
示すように格子目状をしており、活物質支持骨2,3の厚
みは周囲骨1の厚み以下となるように設計されていた。
発明が解決しようとする課題 しかし、このような従来の構成では第5図に示すよう
にペースト充填時、支持骨2はペーストによって充填面
の反対側に押されて、ペーストから露出しやすい。
そのため以下のような問題点があった。
1 格子露出により格子と活物質の密着性が悪くなり、
組立て等の工程で活物質の脱落が生じやすい。
2 格子が露出することにより、格子への電解液の拡散
が容易となる。一般的にハイレート放電時には、液拡散
の容易な極板表面と、電子移動の容易な格子表面から放
電がおこる。そこで格子が露出している極板でハイレー
ト放電を行うと、電子移動にくわえ液拡散の容易性のた
め、格子表面は放電しやすくなる。この格子表面にでき
た放電生成物の硫酸鉛は特に短時間充電では完全に元に
もどらない。この状態で充放電をくりかえすと、格子ま
わりは硫酸鉛でおおわれてくる。ついには、格子まわり
はすべて絶縁体の硫酸鉛でおおわれてしまい、放電能力
のある活物質を残したまま容量劣化をおこす。このよう
に、格子の露出は、ハイレートのサイクル寿命を悪くす
る。
3 陽極板は負極活物質でもある金属鉛格子と正極活物
質である二酸化鉛が接触して成り立っている。そこで格
子と活物質の界面に硫酸が存在すると両者の間で放電が
おこり格子表面に放電生成物の硫酸鉛ができる。
特に格子が活物質から露出することにより格子まわり
への液拡散が容易になると、長期放置等によって格子ま
わりは活物質との放電で絶縁体である硫酸鉛でおおわれ
やすくなる。この状態で放電を行うと、ハイレートのサ
イクル寿命時の現象と同様に放電能力のある活物質を残
したまま、容量劣化をおこす。
このように格子の露出は、電池の長期放置に対する自
己放電の極端な増加を引きおこす。
4 格子の露出により極板表面の平面度は悪くなる。平
面度が悪くなるとセパレータの極板の密着性が悪くな
り、活物質とセパレータ間の電解液拡散が低下する。そ
のため充放電時の液拡散による過電圧が上昇し、放電容
量の低下と充電受け入れ性の低下が生じる。
本発明は、以上の課題を解決するために支持骨のペー
ストからの露出を防止することを目的とする。
課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明は、ペーストを片面
から充填されるペースト式極板に用いられ、周囲骨と活
物質支持骨とからなる鉛蓄電池用格子体において、活物
質支持骨の厚みは周囲骨の厚み以下であり、活物質支持
骨上にはペースト充填面の裏側方向へ突起骨が設けら
れ、この突起骨は格子面に対して垂直方向に突出してお
り、突起骨先端が周囲骨と同一面となる高さに形成され
ている構成とするものである。
作用 これによりペースト充填時に、格子が充填面と反対側
におされても格子上の突起で支持される。ペーストは充
填の圧力によって支持された格子の裏側までまわりこむ
ことができ、突起部先端の露出のみで格子自体はペース
ト内に埋没する。
格子のペースト内への埋没で、次のような効果がみら
れた。
1 格子/活物質の機械的密着性向上により組立て等の
工程での活物質の脱落が生じにくい。
2 格子まわりへの電解液拡散が困難になり、放電時、
特にハイレート放電時でも格子まわりが放電することな
く、格子/活物質の電気的密着性の向上により特にハイ
レート放電(2CA以上)のサイクル寿命が向上した。
3 さらに陽極板においては格子まわりへの電解液拡散
の困難性により電池の放置による格子と活物質間の放電
をおさえる。その結果長期放置による電池の自己放電を
抑制する。
4 格子のペースト内への埋没により、極板裏側の平面
度はよくなり、セパレータと極板の密着性は良くなる。
その結果活物質とセパレータ間の電解液の散拡は向上し
充放電時の液拡散による過電圧は低下する。そのため液
拡散寄与の高いハイレート放電(2CA以上)時の持続時
間が向上すると共に、充電過電圧の低下により、短時間
充電が可能となった。
実 施 例 以下本発明の実施例について第1図から第3図を参照
して説明する。
第1図は、パネル格子体を示す図である。又この格子
体の活物質支持骨のA−A′面の断面構造を第2図に示
す。周囲骨1は、支持骨2,3よりも厚く、支持骨2,3は周
囲骨1のほぼ厚み中央からのびる構成をとっている。突
起骨4は、横支持骨2と縦支持骨3の交点のすべてに、
ペースト充填面の反対側に設けている。また突起骨4
は、先端が周囲骨1と同一面を形成する高さをもってお
り、ほぼ円柱状をしている。
なお上記実施例では、突起骨4を横支持骨2と縦支持
骨3の交点すべてに設けたが突起骨4は、支持骨2,3の
交点の一部、あるいは交点以外の位置に設けてもいい。
さらに突起骨4の形は角柱状でもいい。又、ペースト充
填面を特に決めていない格子体では、両面に突起骨4を
もうけてもよい。
また支持骨2,3の周囲骨1への接合部は、周囲骨1の
厚み方向中央部より上方寄りに設けたものであっても同
様の効果を有する。
この格子体をもちいてペーストを充填したとき、支持
骨2,3は突起骨4にささえられて、支持骨の下側周囲に
もペーストが充分充填される。
その結果支持骨は充填面裏側に露出することなくペー
スト内に埋没する。さらにペースト充填面裏側の極板表
面は平らになる。
本発明と従来の技術による2.5CA放電、短時間充電
(3.5h)のサイクル寿命試験の結果を第3図に示す。本
発明によるセパレータと極板の密着性の増大により液拡
散が向上し2.5CAの容量は11分程度だったものが13分ま
で向上した。さらに、格子の埋没による格子まわりの放
電抑制と、セパレータと活物質間の液散拡の向上による
充電受け入れ性向上により従来200サイクル程度だった
寿命が400サイクル以上に向上した。
又、組立て等の工程における活物質の脱落による不良
率が従来1%程度発生していたものが、格子と活物質の
機械的密着性の増大により0.3%以下に向上した。
さらに、40℃6ケ月の長期放置試験で従来自己放電が
60%程度だったものが、放置による陽極板の格子まわり
の放電抑制により、活物質自体の自己放電のみとなり、
自己放電量は45%まで減少した。
発明の効果 以上のように本発明によれば、格子が活物質内に埋没
することにより、工程不良が少なくなり、ハイレート放
電,短時間充電によるサイクル寿命が長くなる。また、
ハイレート放電持続時間が長く、自己放電の少ない生産
性のすぐれた高性能の鉛蓄電池が可能になるという効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例によるパネル格子体の平面
図、第2図は第1図のA−A′に沿った拡大断面図、第
3図は横軸にサイクル数縦軸は放電持続時間を示す本発
明によるサイクル試験の結果を示す図、第4図は従来の
技術によるパネル格子体の平面図、第5図は第4図のB
−B′に沿った拡大断面図である。 1……周囲骨、2……横支持骨、3……縦支持骨、4…
…突起骨。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 4/64 - 4/73

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ペーストを片面から充填されるペースト式
    極板に用いられ、周囲骨と活物質支持骨とからなる格子
    体であって、前記活物質支持骨の厚みは周囲骨の厚み以
    下であり、前記活物質支持骨上にはペースト充填面の裏
    側方向へ突起骨が設けられ、前記突起骨は格子面に対し
    て垂直方向に突出しており、前記突起骨の先端が前記周
    囲骨と同一面となる高さに形成されている鉛蓄電池用格
    子体。
JP01083459A 1989-03-31 1989-03-31 鉛蓄電池用格子体 Expired - Lifetime JP3102003B2 (ja)

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