JP4229584B2 - 鉛蓄電池 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は高容量で軽量化された鉛蓄電池に関するもので、特に、正極板、負極板に設けられる耳の幅を異ならせることにより軽量化を図った鉛蓄電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉛蓄電池は図１に示すように極板群Ｄを電槽Ｅ内に収納し、図示しない蓋をした構造となっている。極板群Ｄは正極板１と負極板４とをセパレータ７を介して交互に積層し、最外側にそれぞれ負極板４が位置する（即ち負極板４が正極板１より１枚多い）ように構成され、正極板１の耳３及び負極板４の耳６それぞれ同極の耳を互いに接続してストラップ８、８を形成し、該ストラップ８に極柱９を立てた構成となっている。
【０００３】
近時、鉛蓄電池には高容量化、軽量化が要望され、この要望に従って電槽を小さくし、限られた空間内で高容量化を進めるために、正極板の活物質の量を増加する手段が考案され、正極板の枚数と負極板の枚数が、前述したように負極板の方が１枚多いことから負極板を薄く構成し、その分、正極板の厚さを増加する対策がとられている。一方軽量化については前述したように極板の厚さを違える工夫はなされているものの、それ以上の改良等は見られない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の鉛蓄電池は、高容量化については検討され改善も加えられているが、軽量化については進展していない現状にある。
本発明者等は、鉛蓄電池の軽量化につき鋭意研究を進めてきた結果、上述したように正極板と負極板との厚さを変えて高容量化を達成したが、各極板に設けられる耳については見過ごされ、正極板の耳の幅と、負極板の耳の幅とが同一の幅で形成されていることを感知し、この耳部について検討を重ねた結果、本発明に到達した。
本発明は、鉛蓄電池の高容量化に加えて従来品よりも軽量化し、品質の優れた鉛蓄電池を提供するものである。
【０００５】
本発明は、正極板と該正極板より薄い負極板とを備え、前記正極板と負極板とをセパレータを介して交互に積層し、最外側にそれぞれ負極板が位置するように構成された鉛蓄電池において、前記正極板の耳及び前記負極板の耳の厚みが、夫々の極板本体と段差を生じない厚みとし、前記負極板の耳の幅は、耳としての電気特性に従って設計され、前記正極板の耳の幅は、前記負極板の耳の幅より狭く、耳としての電気特性を損なわず、且つ、前記耳が前記正極板及び負極板夫々の重量を支える機械的強度を有する幅に設計されることを特徴とする鉛蓄電池である。
【０００６】
本発明によれば、正極板の耳の幅Ａを、負極板の耳の幅Ｂより狭く（Ａ＜Ｂ）構成したことにより、極板の厚さの厚い方の耳、即ち重量の大きい正極板の方の耳の幅を従来の幅より狭くし、耳としての特性（役割）を損なうことなく軽量化したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施形態を図面により詳細に説明する。
図２（イ）（ロ）は本発明の一実施形態を示す説明図で、１は正極板で、該正極板１は鉛合金からなる格子基板に活物質を充填した本体２と耳３とからなっている。４は負極板で、該負極板４も正極板同様、鉛合金からなる格子基板に活物質を充填した本体５と耳６とからなっている。正極板１の耳３の幅Ａは、負極板４の耳６の幅Ｂよりも幅が狭く、即ち、（Ａ＜Ｂ）に構成されている。
【０００８】
高容量の鉛蓄電池の正極板１と負極板４との厚さの比は例えば約２：１に設計される。従って電気特性のみを考慮して両者の耳を設計すれば、正極板１の耳３の断面積を約半分に設計することができる。従って正極板１の耳３の幅を負極板４の耳６の幅の約半分に設計することが可能となる。しかしながら、極板の耳部分は鉛蓄電池製造工程で電極板を吊り下げる操作等を受けるためにその重量を支える力に打ち勝つ程度の機械的強度を要求され、従って、耳の幅を電気特性のみを考慮して極端に狭く削減することはできない。
【０００９】
上述したような設計条件から、耳の幅は、負極板においては電気特性に従って設計し、正極板においては負極板の耳幅の半分（電気特性を損なわない幅）以上で、かつ製造工程で支障をきたさない機械強度を有する幅に設定する。例えば、１．５ｍｍ厚さの負極板の耳の幅を１５ｍｍに設定したときに、３．７ｍｍ厚さの正極板の耳の幅は理論的には６．０８ｍｍまで削減可能であるが、強度等を勘案して１２ｍｍに設定することが好ましい。
【００１０】
上記の例で示した耳部の設定寸法によると、従来の設計方法による耳部の幅より３ｍｍ正極板の耳の幅が狭くなり、その分軽くなった重量は約４ｇである。この１枚の極板における４ｇの重量軽減は１０００ＡＨ鉛蓄電池１個当たり正極板を３０枚使用することから軽量化の効果は、４×３０＝１２０、即ち１２０ｇとなる。
鉛蓄電池は電池を直列に接続して使用することが多く、例えば、据置用鉛蓄電池では架台に５０個載せて用いることがしばしばで、この５０個に対する軽量化効果は １２０×５０＝６０００ 即ち、６ｋｇの軽量化となる。
【００１１】
また、耳部の幅を狭くすることで、ストラップの軽量化にも貢献する。図３はストラップ８の形状を従来のものと比較したもので、実線は本発明によるストラップ形状であり、点線は従来のストラップ形状である。ストラップ８の形状は電流密度を考慮し、極柱９に近づく程幅を広くするように設計されているが、外側の形状は外側の極板に近づくに従い耳幅に影響されてその幅を狭めることができない状況にあった。本発明は耳幅を狭めたことにより、ストラップの形状に対する耳幅の制約を緩和し、外側の極板に近づいても耳幅に従ってその幅を狭めることができ、両者を比較するとかなりの重量削減となる。
【００１２】
なお、正極板の幅を狭める変わりに厚みを薄くする方法もあるが、厚みを薄くすると極板本体と耳との間に段差が生じ、この段差に活物質が付着し、該活物質が極板間を短絡する事故を誘発する原因となる恐れがあるために、このような方法は好ましくない。
【００１３】
本発明は上述したように正極板耳部の幅を狭くしたことにより、使用する鉛（或いは鉛合金）の使用量を軽減でき、従って、価格的にも効果がある。また、鉛蓄電池が軽量化されることで設置場所の床荷重が軽減され、軽減されることで建屋（設置場所）の床の強度を低減（建設コストの削減）することができ、鉛蓄電池の輸送にも効果がある。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は正極板の耳の幅を負極板の耳の幅に比較して狭くしたことにより、鉛蓄電池の重量が軽減でき、軽量で、高容量の品質の優れた鉛蓄電池を提供しうる優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】鉛蓄電池の一実施例を示す組み立て工程説明図である。
【図２】（イ）は正極板の耳部分を示す説明図、（ロ）は負極板の耳分部を示す説明図である。
【図３】正極板の耳部に設けるストラップの形状を従来例と比較して示す説明図である。
【符号の説明】
１ 正極板
２ 正極板の本体
３ 正極板の耳
４ 負極板
５ 負極板の本体
６ 負極板の耳
７ セパレータ
８ ストラップ
９ 極柱
Ｄ 極板群
Ｅ 電槽
Claims (1)
- 正極板と該正極板より薄い負極板とを備え、前記正極板と負極板とをセパレータを介して交互に積層し、最外側にそれぞれ負極板が位置するように構成された鉛蓄電池において、前記正極板の耳及び前記負極板の耳の厚みが、夫々の極板本体と段差を生じない厚みとし、前記負極板の耳の幅は、耳としての電気特性に従って設計され、前記正極板の耳の幅は、前記負極板の耳の幅より狭く、耳としての電気特性を損なわず、且つ、前記耳が前記正極板及び負極板夫々の重量を支える機械的強度を有する幅に設計されることを特徴とする鉛蓄電池。
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| JP2000392140A JP4229584B2 (ja) | 2000-12-25 | 2000-12-25 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2000392140A JP4229584B2 (ja) | 2000-12-25 | 2000-12-25 | 鉛蓄電池 |
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|---|---|
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| JP4229584B2 true JP4229584B2 (ja) | 2009-02-25 |
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Cited By (1)
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| CN102738434A (zh) * | 2011-03-31 | 2012-10-17 | 松下蓄电池(沈阳)有限公司 | 铅蓄电池 |
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| JP2002198086A (ja) | 2002-07-12 |
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