JP3539137B2

JP3539137B2 - 電池用電極グリッド

Info

Publication number: JP3539137B2
Application number: JP18041797A
Authority: JP
Inventors: 競佐藤
Original assignee: Yuasa Corp
Current assignee: Yuasa Corp
Priority date: 1997-06-20
Filing date: 1997-06-20
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2017-06-20
Also published as: JPH1116576A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、電極グリッド、特に、電池用電極グリッドに関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
例えば鉛蓄電池の電極は、主に、グリッドと、それに塗り付けられた活物質とを備えている。ここで、グリッドは、活物質を保持するための格子部を多数有するものであり、最近は所謂エキスパンドグリッドが多く採用されている。エキスパンドグリッドは、金属シートに多数の切れ目を設けて展延することにより形成されるものであり、多数のワイヤー部と、そのワイヤー部が交差する多数の交点と、ワイヤー部と交点とにより囲まれた多数の格子部とを有する網状に形成されている。
【０００３】
このようなエキスパンドグリッドは、集電部位に近い部分が電流の集中により腐食し易いため、通常、集電部位近傍の交点およびワイヤー部の厚さが太く設定され、集電部位から離れるに従って交点およびワイヤー部の厚さが細くなるように設定されている。エキスパンドグリッドにおいて、交点およびワイヤー部の厚さをこのように設定するのは、例えば、金属シートに設ける切れ目の幅を集電部に向けて徐々に拡大すると達成することができる。
【０００４】
ところで、上述のエキスパンドグリッドに対して塗付けられる活物質の厚さは、通常、全体的に略均一になるように設定されるので、集電部位から離れるに従って交点およびワイヤー部の厚さとの差が徐々に大きくなる。このため、活物質は、集電部位から離れるに従ってエキスパンドグリッドの両面に均等に配置されにくくなり、結果的に脱落しやすくなる。
【０００５】
本発明の目的は、エキスパンド材からなる電池用電極グリッドについて、電極の厚さを均一に設定するのを容易にし、また、活物質の脱落が起こりにくいようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電池用電極グリッドは、活物質を保持するためのものであり、集電部を有するフレーム部と、金属シートに多数の切れ目を設けて展延することにより形成された、多数のワイヤー部、ワイヤー部が交差する多数の交点およびワイヤー部と交点とにより構成された多数の格子部を有する、フレーム部と一体に形成されたエキスパンド部とを備えている。ここで、交点は、金属シートの展延方向において、フレーム部と概ね平行な複数の列上に配置されており、フレーム部の直近の列を第１の列、フレーム部から最も離れて位置する列を第２の列とした場合、第１の列、第２の列、第１の列と第２の列との間に略均等間隔に位置する１以上の列、および、第１の列と第２の列との間に略均等間隔に位置する１以上の列のうち第１の列に最も近い列と第１の列との間の列の上にそれぞれ配置されたものの厚さが同じになるようかつフレーム部よりも大きく設定されており、かつ、その厚さに比べて他の列の上に配置されたものの厚さが小さく設定されている。
【０００７】
【作用】
本発明に係る電池用電極グリッドのエキスパンド部は、上述の通り、第１の列、第２の列、第１の列と第２の列との間に略均等間隔に位置する１以上の列、および、第１の列と第２の列との間に略均等間隔に位置する１以上の列のうち第１の列に最も近い列と第１の列との間の列の上にそれぞれ配置された交点の厚さが同じになるようかつフレーム部よりも大きく設定されており、かつ、その厚さに比べて他の列の上に配置された交点の厚さが小さく設定されているため、全体に渡って活物質を均一な厚さに塗付けるのが容易になり、また、両端部近傍の両面に活物質を均等に配置することができる。この結果、活物質は、エキスパンド部に対して安定に保持されることになり、エキスパンド部から脱落しにくくなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、本発明に係る電池用電極グリッドの実施の一形態を説明する。図において、電池用電極グリッド１は、集電部２ａを有するフレーム部２と、当該フレーム部２と一体に形成されたエキスパンド部３とを主に備えている。
【０００９】
エキスパンド部３は、多数の交点４により交差した多数のワイヤー部５を有する網状に形成されており、ワイヤー部５および交点４により区画された概ね菱形状の多数の格子６を有している。なお、交点４は、フレーム部２と概ね平行な複数の列上に配置されている。
【００１０】
このようなエキスパンド部３は、図２（図１のＩＩ矢視図：なお、この図では、説明の便のために一部を省略している）に示すように、フレーム部２の直近の第１の列ｌ１（図１）上に位置する各交点４ａの厚さｔ１と、フレーム部２から最も離れて位置する第２の列ｌ２（図１）上の各交点４ｂの厚さｔ２とが同じに設定されている。また、交点４ａが位置する第１の列ｌ１と交点４ｂが位置する第２の列ｌ２との間の距離を略３等分した列ｌ３，ｌ４（図１）上に位置する各交点４ｃ、４ｄの厚さも交点４ａ、４ｂの厚さと同じに設定されている。さらに、交点４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの厚さは、フレーム部２よりも大きく設定されている。
【００１１】
なお、交点４ａが位置する第１の列ｌ１と、交点４ｃが位置する、列ｌ３，ｌ４のうち第１の列ｌ１に最も近い列ｌ３との間の列上にある交点４の厚さは、腐食が起こりにくいようにするため、交点４ａおよび交点４ｃと略同じに設定されている。一方、交点４ｃと交点４ｄとの間の列上にある交点４の厚さは、交点４ｃと交点４ｄとの略中間部の列上の交点４の厚さが最も小さくなるように交点４ｃから交点４ｄに向けて徐々に小さくなって行き、当該中間部の交点４から交点４ｄに向けて徐々に大きくなるように設定されている。交点４ｄと交点４ｂとの間の列上にある交点４の厚さについても略同様に設定されている。
【００１２】
すなわち、このようなエキスパンド部３は、厚さが同じに設定された交点４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄの他に、これらの交点よりも厚さが小さく設定された交点４を有している。
【００１３】
このような電池用電極グリッド１は、例えば鉛や鉛合金（例えば鉛−錫合金や鉛−カルシウム合金）からなりかつ集電部２ａに相当する突出部を構成し得る金属シートを用意し、これに対してエキスパンド材を形成するための通常の手法、例えばレシプロ式法を適用すると形成することができる。より具体的には、当該金属シートに多数の切り目を設けて展延し、これを厚さ方向にプレス加工すると製造することができる。なお、金属シートに対して設ける切り目は、通常、展延方向に対して直角方向の切り目である。また、上述の各交点４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄの厚さの調整およびこれらの各交点間の列上の交点４の厚さの設定は、切り目の間隔を適宜調整することにより容易に達成することができる。
【００１４】
上述の電池用電極グリッド１は、例えば図２に一点鎖線で示すように、エキスパンド部３に対して所定の活物質ペーストＰを塗り付け、当該活物質ペーストＰを各格子６に充填すると、電池用電極となる。ここでは、エキスパンド部３の交点が上述のように設定されているため、交点４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄの厚さにより活物質ペーストＰの厚さが規制される。この結果、エキスパンド部３に対し、活物質ペーストＰを均一な厚さで容易に塗付けることができる。
【００１５】
このようにして、電池用電極グリッド１に塗付けられた活物質ペーストＰは、上述のように厚さが同じに設定された交点４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄ付近においてエキスパンド部３の両面に均等に配置され得る。この結果、活物質は、交点４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄ付近においてエキスパンド部３に対して安定に保持されることになり、エキスパンド部３から脱落しにくくなる。
【００１６】
なお、エキスパンド部３の交点４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄは、上述のように活物質の脱落を有効に抑制するために作用するだけではなく、電極全体の機械的強度を高めるためにも有効に機能し得る。
【００１７】
また、交点４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄ付近以外の部位においても、活物質はエキスパンド部３を挾み込むような状態で配置されることになるため、電解液による電池用電極グリッド１の腐食が活物質により有効に抑制される。この結果、この電池用電極グリッド１を用いた電極では、不均一な充放電による湾曲が起こりにくくなり、このような湾曲に起因する活物質の脱落も生じにくくなる。
【００１８】
上述の電池用電極グリッド１を用いて製造される電池用電極は、通常、電解液による腐食を受け易い極、即ち正極用として好ましく用いられる。特に、この電極は、電極の厚さの均一性が電池特性に大きな影響をもたらす密閉型鉛蓄電池用として好ましく用いられる。
【００１９】
〔他の実施の形態〕
（１）上述の実施の形態では、交点４ａ、４ｂ間にこれらと厚さが同じに設定された交点４ｃ、４ｄを設けたが、交点４ａ、４ｂ間に設けるこれらと厚さが同じ他の交点は、交点４ａ、４ｂ間に略均等間隔に位置する１または３以上の列上に設けられてもよい。なお、エキスパンド部３が長尺の場合は、活物質をより安定に保持することができるようにするために、このような他の交点を多めの列上に設けるのが好ましい。
【００２０】
（２）上述の実施の形態では、交点４ｃと交点４ｄとの間の交点４および交点４ｄと交点４ｂとの間の交点４の厚さを上述のように設定したが、本発明はこれに限定されない。例えば、これらの交点の厚さは、交点４ｃから交点４ｄにかけておよび交点４ｄから交点４ｂにかけて徐々に小さくなるように設定されていてもよい。
【００２１】
（３）上述の実施の形態では、金属シートに設ける切り目の間隔を調整することにより交点４ｃと交点４ｄとの間の交点４および交点４ｄと交点４ｂとの間の交点４の厚さがこれらの交点４ｃ，４ｄおよび４ｂよりも小さくなるように設定したが、交点４ｃと交点４ｄとの間および交点４ｄと交点４ｂとの間の交点は、プレス加工することにより厚さを小さく設定することもできる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の電池用電極グリッドは、エキスパンド部において、上述の通り、第１の列、第２の列、第１の列と第２の列との間に略均等間隔に位置する１以上の列、および、第１の列と第２の列との間に略均等間隔に位置する１以上の列のうち第１の列に最も近い列と第１の列との間の列の上にそれぞれ配置された交点の厚さが同じになるようかつフレーム部よりも大きく設定されており、かつ、その厚さに比べて他の列の上に配置された交点の厚さが小さく設定されているため、活物質を安定に保持することができ、活物質の脱落が起こりにくくなる。また、このような電池用電極グリッドを用いれば、均一な厚さの電極を容易に作製することができ、電池特性のばらつきを少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の正面図。
【図２】図１のＩＩ矢視図。
【符号の説明】
１電池用電極グリッド
２フレーム部
２ａ集電部
３エキスパンド部
４交点
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ交点
５ワイヤー部
６格子
ｌ１第１の列
ｌ２第２の列

Claims

活物質を保持するための電池用電極グリッドであって、
集電部を有するフレーム部と、
金属シートに多数の切れ目を設けて展延することにより形成された、多数のワイヤー部、前記ワイヤー部が交差する多数の交点および前記ワイヤー部と前記交点とにより構成された多数の格子部を有する、前記フレーム部と一体に形成されたエキスパンド部とを備え、
前記交点は、前記金属シートの展延方向において、前記フレーム部と概ね平行な複数の列上に配置されており、前記フレーム部の直近の列を第１の列、前記フレーム部から最も離れて位置する列を第２の列とした場合、前記第１の列、前記第２の列、前記第１の列と前記第２の列との間に略均等間隔に位置する１以上の列、および、前記第１の列と前記第２の列との間に略均等間隔に位置する１以上の前記列のうち前記第１の列に最も近い列と前記第１の列との間の列の上にそれぞれ配置されたものの厚さが同じになるようかつ前記フレーム部よりも大きく設定されており、かつ、その厚さに比べて他の列の上に配置されたものの厚さが小さく設定されている、
電池用電極グリッド。