JP4576951B2 - 円筒形密閉型鉛蓄電池 - Google Patents
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Description
本発明は円筒形密閉型鉛蓄電池に関するものである。
円筒形密閉型鉛蓄電池の電極群は、長尺の正負極板をセパレータを介して捲回された構造をもっている。このような円筒形電池の集電耳は１つではなく、捲回された電極群を真上から見たときに、同極性の集電耳が一列にそろうように、複数設定されている。また、電極群の外周に行くほど半径が大きくなるため、集電耳の幅を広げることができる。集電耳の幅を広げることにより、電池内部抵抗を低減し出力特性を向上することが可能となる。しかしながら、集電耳は極板群から突出させた構造であるため、捲回する際に集電耳に圧迫を加えることができず、集電耳に極板と同じ曲率をつけることが困難であった。そのため、ここに生じた隙間のために出力特性が低下するばかりではなく、出力特性を向上するためにセパレータを薄くしていった場合、集電耳がセパレータを強く押し付けることとなり、内部短絡を発生させる原因となる。そこで、特許文献１に記載されているように、集電耳にスリットまたは溝を設けることが提案されている。この方法は、極板作製後に加工を施す必要があるため、工程が煩雑になり、現実的な方法ではなかった。
本発明は、煩雑な後加工を施すことなく内部短絡を抑制し、出力特性を向上することができる円筒形密閉型鉛蓄電池を提供するものである。
本発明は以上のことを鑑みてなされたものである。
正極板と負極板とがセパレータを介して捲回された電極群を持つ円筒形密閉型鉛蓄電池において、前記極板を構成する集電体は、打ち抜き加工により形成された格子打ち抜き部と複数の集電耳を備え、前記集電耳が隣り合う集電耳との間が弧状の曲線で結ばれている。そして、曲線状に加工された集電耳の付け根は、セパレータからはみ出ないように設定されていることを特徴とする。
本発明による円筒形密閉型鉛蓄電池は、弧状の曲線で結ばれた集電耳が、捲回されたときに、極板とほぼ同じ曲率で捲回されることになる。このため、集電耳がセパレータに強く押し付けられることが抑制され、セパレータを薄くした場合でも内部短絡を抑制することが可能となり、高出力な円筒形密閉型鉛蓄電池が可能となる。
以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施することができる。
本発明の実施例を以下に説明する。
厚さ０．７ｍｍの鉛合金箔を用いて打ち抜き加工で、幅８０ｍｍ×長さ６００ｍｍの集電体１を作製した。図１に示すように、集電体１は、打ち抜き加工により形成された格子打ち抜き部３と複数の集電耳２を備え、この際、隣り合う集電耳２同士が弧状の曲線で結ばれるように集電耳２を形成した。該集電体１の集電耳２間の端部は格子打ち抜き部３にかからないように形成するようにした。前記端部が格子打ち抜き部３にかかるようであると、ここに充填するペーストが脱落しやすくなりやすいからである。また、曲線状に加工された集電耳２の付け根は、セパレータからはみ出ないように設定した。
次に前記集電体１を用いて電極を作製した。正極は酸化度７０％の鉛粉と希硫酸とを混練し活物質ペーストを得た後、集電体１に充填した。負極は酸化度７０％の鉛粉に少量の炭素粉末、リグニン、バリウム化合物を加え、希硫酸と混練した後、集電体１に充填した。
次にこれらの正極板と負極板とをセパレータを介して捲回し、組み立て、化成を経て、円筒形密閉型鉛蓄電池を得た。この電池を本発明電池Ａとした。
比較として図２に示すように、隣り合う集電耳５がセパレータからはみ出ない範囲内で直線で結ばれるように形成した集電体４を、打ち抜き加工により作製した。この集電体４を前記本発明と同じ手法でペースト充填、捲回、化成し円筒形密閉型鉛蓄電池を得た。この電池を比較例Ｂとした。
これらの電池を４０℃雰囲気下で放置し、電池電圧の推移を測定した。集電耳がセパレータを押し付けている場合、この部分の極間距離が非常に狭くなっており、またセパレータが傷つけられているため、自己放電が早くなり、電池電圧の低下が大きくなる。この結果を図３に示す。本発明電池Ａは電池電圧の低下が遅いのに対し、比較例Ｂは電池電圧の低下が早い結果となった。つまり、本発明電池Ａは集電耳が極板とほぼ同じ曲率で捲回されているために、集電耳がセパレータに強く押し付けられることがないのに対し、比較例Ｂは集電耳がセパレータに強く押し付けられたために、自己放電が早くなったことを示している。
１ 本発明の集電体
２ 本発明の集電耳
３ 格子打ち抜き部
４ 比較例の集電体
５ 比較例の集電耳
２ 本発明の集電耳
３ 格子打ち抜き部
４ 比較例の集電体
５ 比較例の集電耳
Claims (1)
- 正極板と負極板とがセパレータを介して捲回された電極群を持つ円筒形密閉型鉛蓄電池において、前記極板を構成する集電体は、打ち抜き加工により形成された格子打ち抜き部と複数の集電耳を備え、前記集電耳は隣り合う集電耳との間が弧状の曲線で結ばれ、前記集電体の集電耳間の端部は格子打ち抜き部にかからないように形成されており、曲線状に加工された集電耳の付け根は、セパレータからはみ出ないように設定されていることを特徴とする円筒形密閉型鉛蓄電池。
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