JP3216220B2 - 鉛蓄電池 - Google Patents
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
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- H01M4/14—Electrodes for lead-acid accumulators
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/463—Separators, membranes or diaphragms characterised by their shape
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用鉛蓄電池の、
とくにその正極板に関するものである。
とくにその正極板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車のＳＬＩ用鉛蓄電池の正極
板の格子体には鉛−アンチモン（Ｐｂ−Ｓｂ）系合金が
用いられていた。しかし、この合金を格子体に用いた電
池では、過充電による電解液の減少やＳｂ（アンチモ
ン）による自己放電の問題があり、近年、鉛−カルシウ
ム−錫（Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ）系合金が格子体として用い
られるようになった。
板の格子体には鉛−アンチモン（Ｐｂ−Ｓｂ）系合金が
用いられていた。しかし、この合金を格子体に用いた電
池では、過充電による電解液の減少やＳｂ（アンチモ
ン）による自己放電の問題があり、近年、鉛−カルシウ
ム−錫（Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ）系合金が格子体として用い
られるようになった。
【０００３】そして、このＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ系合金の格
子体にペースト状活物質を充填して極板を作製するとと
もに、作製した極板を袋状セパレータに収納して、充放
電時の格子体の伸びや変形による正極板と負極板の内部
短絡を防止していた。
子体にペースト状活物質を充填して極板を作製するとと
もに、作製した極板を袋状セパレータに収納して、充放
電時の格子体の伸びや変形による正極板と負極板の内部
短絡を防止していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近で
は自動車エンジンの高効率化やエンジンルーム内の高集
密化にともなって自動車のＳＬＩ用電池の周囲の温度は
７５℃〜９０℃程度の高温になることがある。
は自動車エンジンの高効率化やエンジンルーム内の高集
密化にともなって自動車のＳＬＩ用電池の周囲の温度は
７５℃〜９０℃程度の高温になることがある。
【０００５】このような温度環境では、とくに鉛蓄電池
の正極板の格子体の腐食量が増大し、正極板が大きく伸
びて変形していた。
の正極板の格子体の腐食量が増大し、正極板が大きく伸
びて変形していた。
【０００６】そして、この正極板の伸びや変形により正
極板を収納していた袋状セパレータが破れたり、正極の
活物質が極板から脱落することがあり、電池の寿命特性
が低下したり、あるいは電槽底部に堆積した正極活物質
によって内部短絡が生じることがあった。
極板を収納していた袋状セパレータが破れたり、正極の
活物質が極板から脱落することがあり、電池の寿命特性
が低下したり、あるいは電槽底部に堆積した正極活物質
によって内部短絡が生じることがあった。
【０００７】本発明は、このような課題を解決するもの
であり、高温下における自動車のＳＬＩ用鉛蓄電池の正
極板の伸びや変形を防止して、袋状セパレータが破れた
り正極活物質が脱落することによる電池の寿命特性の低
下や内部短絡を防止することができる鉛蓄電池を提供す
るものである。
であり、高温下における自動車のＳＬＩ用鉛蓄電池の正
極板の伸びや変形を防止して、袋状セパレータが破れた
り正極活物質が脱落することによる電池の寿命特性の低
下や内部短絡を防止することができる鉛蓄電池を提供す
るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の鉛蓄電池は、カルシウム（Ｃａ）を０．
０５〜０．０７重量％と錫（Ｓｎ）を０．７５〜１．０
重量％含む鉛−カルシウム−錫（Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ）系
合金の格子体にペースト状活物質を充填した正極板を、
微孔性のポリエチレンフィルムをＵ字状に折りたたみ、
内側に縦に平行なリブを設け、左右の両端に機械的に凹
凸を設けて圧着した袋状セパレータに収めたものであ
る。
めに、本発明の鉛蓄電池は、カルシウム（Ｃａ）を０．
０５〜０．０７重量％と錫（Ｓｎ）を０．７５〜１．０
重量％含む鉛−カルシウム−錫（Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ）系
合金の格子体にペースト状活物質を充填した正極板を、
微孔性のポリエチレンフィルムをＵ字状に折りたたみ、
内側に縦に平行なリブを設け、左右の両端に機械的に凹
凸を設けて圧着した袋状セパレータに収めたものであ
る。
【０００９】
【作用】本発明では、格子体に用いる鉛−カルシウム−
錫（Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ）合金としてカルシウム（Ｃａ）
を０．０５〜０．０７重量％、錫（Ｓｎ）を０．７５〜
１．０重量％含むものを用いているので、格子体の機械
的強度、とくに引張強度を向上させることができる。
錫（Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ）合金としてカルシウム（Ｃａ）
を０．０５〜０．０７重量％、錫（Ｓｎ）を０．７５〜
１．０重量％含むものを用いているので、格子体の機械
的強度、とくに引張強度を向上させることができる。
【００１０】そして、この引張強度が向上したＰｂ−Ｃ
ａ−Ｓｎ合金を正極板の格子体に用いることにより、電
池が７５℃を越える高温下にあっても正極板の格子体の
伸びや変形を抑制することができるとともに正極板から
の活物質の脱落を防止することができる。そして、本発
明の正極板を確実に袋化した袋状セパレータ内に収納す
ることにより、正極の活物質が極板から脱落して電槽底
部に堆積することを防止することができ、従来見られた
ような電池の寿命特性の低下や内部短絡を防止すること
ができる。
ａ−Ｓｎ合金を正極板の格子体に用いることにより、電
池が７５℃を越える高温下にあっても正極板の格子体の
伸びや変形を抑制することができるとともに正極板から
の活物質の脱落を防止することができる。そして、本発
明の正極板を確実に袋化した袋状セパレータ内に収納す
ることにより、正極の活物質が極板から脱落して電槽底
部に堆積することを防止することができ、従来見られた
ような電池の寿命特性の低下や内部短絡を防止すること
ができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。
説明する。
【００１２】図１に、鉛−カルシウム−錫（Ｐｂ−Ｃａ
−Ｓｎ）合金において錫（Ｓｎ）とカルシウム（Ｃａ）
の含有量を変化させたときの引張強度の変化を示す。
−Ｓｎ）合金において錫（Ｓｎ）とカルシウム（Ｃａ）
の含有量を変化させたときの引張強度の変化を示す。
【００１３】図１に示したように、錫（Ｓｎ）の含有量
が多くなるとともに引張強度も増加しているが、カルシ
ウム（Ｃａ）の含有量は０．０７重量％を越えると引張
強度に大きな差は見られなかった。
が多くなるとともに引張強度も増加しているが、カルシ
ウム（Ｃａ）の含有量は０．０７重量％を越えると引張
強度に大きな差は見られなかった。
【００１４】この結果と、Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金格子体
の作製時における作業性を考慮して、Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ
合金中のＣａの含有量は０．０５〜０．０７重量％、Ｓ
ｎの含有量は０．７５〜１．０重量％であることが好ま
しいことがわかった。そして、本発明のＰｂ−Ｃａ−Ｓ
ｎ合金を用いることにより、とくに、Ｃａを０．０７重
量％とＳｎを１．０重量％含むＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金を
用いることにより機械的強度の向上した正極板の格子体
を作製することができた。
の作製時における作業性を考慮して、Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ
合金中のＣａの含有量は０．０５〜０．０７重量％、Ｓ
ｎの含有量は０．７５〜１．０重量％であることが好ま
しいことがわかった。そして、本発明のＰｂ−Ｃａ−Ｓ
ｎ合金を用いることにより、とくに、Ｃａを０．０７重
量％とＳｎを１．０重量％含むＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金を
用いることにより機械的強度の向上した正極板の格子体
を作製することができた。
【００１５】次に、図２に示したように本発明の格子体
に所定のペースト状活物質を充填して正極板１を作製
し、これを微孔性のポリエチレンフィルムのセパレータ
をＵ字状に折りたたみ、その左右の両端を機械的に圧着
して凹凸を交互に形成した袋状セパレータ２内に収納し
た。なお、セパレータ２はその内側面に縦に複数本のリ
ブを設けている。ついで、前記袋状セパレータ２に収納
した正極板１と負極板３をそれぞれ複数枚重ね合わせ、
図３に示したような極板群を作製し、公称容量４８Ａｈ
の本発明の鉛蓄電池Ａ，Ｂを作製した。
に所定のペースト状活物質を充填して正極板１を作製
し、これを微孔性のポリエチレンフィルムのセパレータ
をＵ字状に折りたたみ、その左右の両端を機械的に圧着
して凹凸を交互に形成した袋状セパレータ２内に収納し
た。なお、セパレータ２はその内側面に縦に複数本のリ
ブを設けている。ついで、前記袋状セパレータ２に収納
した正極板１と負極板３をそれぞれ複数枚重ね合わせ、
図３に示したような極板群を作製し、公称容量４８Ａｈ
の本発明の鉛蓄電池Ａ，Ｂを作製した。
【００１６】また、比較例として本発明とは正極板の格
子体の合金組成が異なったものＣ，Ｄと、前記袋状セパ
レータに収める極板を負極板とした鉛蓄電池Ｅ〜Ｈを作
製した。
子体の合金組成が異なったものＣ，Ｄと、前記袋状セパ
レータに収める極板を負極板とした鉛蓄電池Ｅ〜Ｈを作
製した。
【００１７】本発明と比較例の鉛蓄電池を（表１）に示
す。
す。
【００１８】
【表１】
【００１９】次に、本発明と比較例の電池を用いて、高
温において充放電サイクル寿命試験を行った。ここで、
充放電サイクル寿命試験は７５℃において１４．８Ｖで
最大電流２５Ａの定電圧充電を２時間行い、２０Ａで１
時間放電して行った。そして３９サイクルごとに７５℃
において３００Ａ放電したときの３０秒目電圧を測定
し、この電圧が７．２Ｖ以下になったときを寿命とし
た。
温において充放電サイクル寿命試験を行った。ここで、
充放電サイクル寿命試験は７５℃において１４．８Ｖで
最大電流２５Ａの定電圧充電を２時間行い、２０Ａで１
時間放電して行った。そして３９サイクルごとに７５℃
において３００Ａ放電したときの３０秒目電圧を測定
し、この電圧が７．２Ｖ以下になったときを寿命とし
た。
【００２０】この結果を図４に示す。図４に示したよう
に、本発明の鉛蓄電池では高温における充放電サイクル
寿命特性を向上させることができた。
に、本発明の鉛蓄電池では高温における充放電サイクル
寿命特性を向上させることができた。
【００２１】
【発明の効果】以上のように、本発明の鉛蓄電池は、カ
ルシウム（Ｃａ）を０．０５〜０．０７重量％と錫（Ｓ
ｎ）を０．７５〜１．０重量％含む鉛−カルシウム−錫
（Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ）系合金の格子体にペースト状活物
質を充填した正極板を、微孔性のポリエチレンフィルム
をＵ字状に折りたたみ、内側に縦に平行なリブを設け、
左右の両端に機械的に凹凸を設けて圧着した袋状セパレ
ータに収めたものであるので、電池が高温下にあっても
正極板の格子体の伸びや変形を抑制することができ、高
温下における電池の寿命特性の低下や内部短絡を防止す
ることができる。
ルシウム（Ｃａ）を０．０５〜０．０７重量％と錫（Ｓ
ｎ）を０．７５〜１．０重量％含む鉛−カルシウム−錫
（Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ）系合金の格子体にペースト状活物
質を充填した正極板を、微孔性のポリエチレンフィルム
をＵ字状に折りたたみ、内側に縦に平行なリブを設け、
左右の両端に機械的に凹凸を設けて圧着した袋状セパレ
ータに収めたものであるので、電池が高温下にあっても
正極板の格子体の伸びや変形を抑制することができ、高
温下における電池の寿命特性の低下や内部短絡を防止す
ることができる。
【図１】Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金中のＣａおよびＳｎの含
有量と格子体の引張強度との関係を示す図
有量と格子体の引張強度との関係を示す図
【図２】本発明の正極板を袋状セパレータに収納したと
きの様子を示す図
きの様子を示す図
【図３】本発明の正極板を用いた極板群を示す図
【図４】本発明と比較例の電池の７５℃における充放電
サイクル寿命特性を示す図
サイクル寿命特性を示す図
１ 正極板 ２ 袋状セパレータ ３ 負極板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 勝弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−121956（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−272653（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−152163（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−127760（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 2/18 H01M 4/14 H01M 4/66 H01M 4/72
Claims (1)
- 【請求項１】カルシウム（Ｃａ）を０．０５〜０．０７
重量％と錫（Ｓｎ）を０．７５〜１．０重量％含む鉛−
カルシウム−錫（Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ）合金の格子体にペ
ースト状活物質を充填した正極板を、微孔性のポリエチ
レンフィルムをＵ字状に折りたたみ、内側に縦に平行な
リブを設け、左右の両端に機械的に凹凸を設けて圧着し
た袋状セパレータに収めた鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11107192A JP3216220B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11107192A JP3216220B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05307949A JPH05307949A (ja) | 1993-11-19 |
| JP3216220B2 true JP3216220B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=14551649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11107192A Expired - Fee Related JP3216220B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3216220B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100311945B1 (ko) | 1998-09-18 | 2001-11-03 | 모리시타 요이찌 | 납 축전지 |
| EP4254549A1 (en) | 2020-11-27 | 2023-10-04 | GS Yuasa International Ltd. | Lead-acid battery |
-
1992
- 1992-04-30 JP JP11107192A patent/JP3216220B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05307949A (ja) | 1993-11-19 |
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