JP7057465B1 - Bipolar lead acid battery - Google Patents
Bipolar lead acid battery Download PDFInfo
- Publication number
- JP7057465B1 JP7057465B1 JP2021082472A JP2021082472A JP7057465B1 JP 7057465 B1 JP7057465 B1 JP 7057465B1 JP 2021082472 A JP2021082472 A JP 2021082472A JP 2021082472 A JP2021082472 A JP 2021082472A JP 7057465 B1 JP7057465 B1 JP 7057465B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lead
- positive electrode
- negative electrode
- lead foil
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims description 27
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 142
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims abstract description 39
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 83
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 24
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 24
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 54
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 49
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 5
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 5
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 5
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 4
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 4
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 4
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 210000003771 C cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
【課題】耐食性の高い鉛合金からなる鉛箔を集電板として備えた双極型蓄電池において、耐食性の高い鉛合金からなる鉛箔と活物質層との密着性を向上させる。【解決手段】正極用鉛箔および負極用鉛箔は粒状組織である部分を有し、正極用鉛箔111aの正極用活物質層111bとの界面および負極用鉛箔112aの負極用活物質層112bとの界面の少なくともいずれかは、粒状組織に形成された部分を有するとともに、「JIS B 0601:2013の付属書JA」の規定による十点平均粗さ(RzJIS)が50μm以上であり、この規定による最大高さ粗さ(Rz)が、粒状組織を構成する粒子の平均粒子径の1/2よりも小さい。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the adhesion between a lead foil made of a lead alloy having high corrosion resistance and an active material layer in a bipolar storage battery provided with a lead foil made of a lead alloy having high corrosion resistance as a current collector. SOLUTION: A positive electrode lead foil and a negative electrode lead foil have a portion having a granular structure, and an interface between the positive electrode lead foil 111a and a positive electrode active material layer 111b and a negative electrode active material layer of the negative electrode lead foil 112a. At least one of the interfaces with 112b has a portion formed in a granular structure, and the ten-point average roughness (RzJIS) according to the provisions of "JIS B 0601: 2013 Annex JA" is 50 μm or more. The specified maximum height roughness (Rz) is smaller than 1/2 of the average particle size of the particles constituting the granular structure. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、双極型鉛蓄電池に関する。 The present invention relates to a bipolar lead-acid battery.
近年、太陽光や風力等の自然エネルギを利用した発電設備が増えている。このような発電設備においては、発電量を制御することができないことから、蓄電池を利用して電力負荷の平準化を図るようにしている。すなわち、発電量が消費量よりも多いときには差分を蓄電池に充電する一方、発電量が消費量よりも小さいときには差分を蓄電池から放電するようにしている。上述した蓄電池としては、経済性や安全性等の観点から、鉛蓄電池が多用されている。このような従来の鉛蓄電池としては、例えば、下記特許文献1に記載された双極型鉛蓄電池が知られている。 In recent years, the number of power generation facilities that use natural energy such as solar power and wind power has increased. In such a power generation facility, since the amount of power generation cannot be controlled, a storage battery is used to equalize the power load. That is, when the amount of power generation is larger than the consumption amount, the difference is charged to the storage battery, while when the amount of power generation is smaller than the consumption amount, the difference is discharged from the storage battery. As the above-mentioned storage battery, a lead storage battery is often used from the viewpoint of economy, safety and the like. As such a conventional lead-acid battery, for example, the bipolar lead-acid battery described in Patent Document 1 below is known.
この双極型鉛蓄電池は、額縁形で樹脂製のフレームの内側に、樹脂製の基板が取り付けられている。基板の両面には鉛層が配置されている。基板の一面の鉛層には、正極用活物質層が隣接し、他面の鉛層には、負極用活物質層が隣接している。また、額縁形で樹脂製のスペーサを有し、その内側には、電解液を含浸させたガラスマットが配設されている。そして、フレームとスペーサとを交互に複数積層し、フレームとスペーサとの間が接着剤等で接着されている。また、基板に設けた貫通穴を介して、基板の両面の鉛層が接続されている。 This bipolar lead-acid battery has a frame shape and a resin substrate is attached to the inside of a resin frame. Lead layers are arranged on both sides of the substrate. The lead layer on one surface of the substrate is adjacent to the active material layer for the positive electrode, and the lead layer on the other surface is adjacent to the active material layer for the negative electrode. Further, it has a frame-shaped and resin spacer, and a glass mat impregnated with an electrolytic solution is arranged inside the spacer. Then, a plurality of frames and spacers are alternately laminated, and the frames and spacers are bonded with an adhesive or the like. Further, the lead layers on both sides of the substrate are connected via the through holes provided in the substrate.
すなわち、特許文献1に記載された双極型鉛蓄電池は、鉛または鉛合金からなる正極用鉛箔の一面に正極用活物質層が配置されている正極、鉛または鉛合金からなる負極用鉛箔の一面に負極用活物質層が配置されている負極、および正極と負極との間に介在するセパレータ(ガラスマット)を備え、間隔を開けて積層配置された、複数のセル部材と、複数のセル部材を個別に収容する複数の空間を形成する、複数の空間形成部材と、を有する。 That is, the bipolar lead storage battery described in Patent Document 1 is a positive electrode lead foil having a positive electrode active material layer arranged on one surface of a positive electrode lead foil made of lead or a lead alloy, and a negative electrode lead foil made of lead or a lead alloy. A plurality of cell members and a plurality of cell members, which are provided with a negative electrode in which an active material layer for a negative electrode is arranged on one surface and a separator (glass mat) interposed between the positive electrode and the negative electrode, and are laminated and arranged at intervals. It has a plurality of space forming members, which form a plurality of spaces individually accommodating the cell members.
また、空間形成部材は、セル部材の正極側および負極側の少なくとも一方を覆う基板と、セル部材の側面を囲う枠体(二極式プレートおよび端部プレートの枠部とスペーサ)と、を含んでいる。さらに、セル部材と空間形成部材の基板とが交互に積層状態で配置され、隣り合うセル部材の間に配置された基板は、板面と交差する方向に延びる貫通穴を有し、貫通穴の中で、隣り合うセル部材の正極用鉛箔と負極用鉛箔とが導通されて複数のセル部材が直列に電気的に接続され、隣接する枠体が接合されている。 Further, the space forming member includes a substrate that covers at least one of the positive electrode side and the negative electrode side of the cell member, and a frame body (a frame portion and a spacer of a bipolar plate and an end plate) that surrounds the side surface of the cell member. I'm out. Further, the substrate of the cell member and the substrate of the space forming member are alternately arranged in a laminated state, and the substrate arranged between the adjacent cell members has a through hole extending in a direction intersecting the plate surface, and the through hole is formed. Inside, the lead foil for the positive electrode and the lead foil for the negative electrode of the adjacent cell members are conductive, and a plurality of cell members are electrically connected in series, and the adjacent frames are joined.
鉛蓄電池の劣化原因の一つに、正極集電板の腐食がある。電池使用期間が長くなるほど、正極集電板の腐食は進行し、腐食が進むと正極活物質の保持ができなくなり、電池としての性能が低下してしまう。それだけでなく、腐食によって脱落した正極材(正極集電板または正極活物質)が負極に接してしまった場合、短絡の可能性もある。
特に、バイポーラ鉛蓄電池の場合、電流分布が面での反応となるため、電荷移動抵抗を考慮する必要がなく、集電板を薄くすることが可能であるが、正極と負極との距離が近いため、正極集電板の腐食が多いと致命的な欠陥が生じる恐れがあることから、正極集電板の腐食を抑制する必要がある。しかし、耐食性の高い鉛合金は活物質と反応しにくいことから、耐食性の高い鉛合金からなる鉛箔は活物質層との密着性に劣るものとなっている。
One of the causes of deterioration of lead-acid batteries is corrosion of the positive electrode current collector plate. As the battery usage period becomes longer, the corrosion of the positive electrode current collector plate progresses, and if the corrosion progresses, the positive electrode active material cannot be retained, and the performance as a battery deteriorates. Not only that, if the positive electrode material (positive electrode current collector plate or positive electrode active material) that has fallen off due to corrosion comes into contact with the negative electrode, there is a possibility of a short circuit.
In particular, in the case of a bipolar lead-acid battery, since the current distribution is a reaction on the surface, it is not necessary to consider the charge transfer resistance, and the current collector plate can be made thinner, but the distance between the positive electrode and the negative electrode is short. Therefore, if the positive electrode current collector plate is heavily corroded, a fatal defect may occur. Therefore, it is necessary to suppress the corrosion of the positive electrode current collector plate. However, since a lead alloy having high corrosion resistance does not easily react with an active material, a lead foil made of a lead alloy having high corrosion resistance is inferior in adhesion to an active material layer.
本発明の課題は、耐食性の高い鉛合金からなる鉛箔を集電板として備えた双極型蓄電池において、耐食性の高い鉛合金からなる鉛箔と活物質層との密着性を向上させることである。 An object of the present invention is to improve the adhesion between the lead foil made of a lead alloy having high corrosion resistance and the active material layer in a bipolar storage battery provided with a lead foil made of a lead alloy having high corrosion resistance as a current collector. ..
前述した課題を解決するための本発明の第一態様は、以下の構成(1)~(4)を有する双極型蓄電池である。
(1)鉛または鉛合金からなる正極用鉛箔の一面に正極用活物質層が配置されている正極、鉛または鉛合金からなる負極用鉛箔の一面に負極用活物質層が配置されている負極、および前記正極と前記負極との間に介在するセパレータを備え、間隔を開けて積層配置された、複数のセル部材と、前記複数のセル部材を個別に収容する複数の空間を形成する、複数の空間形成部材と、を有する。
The first aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems is a bipolar storage battery having the following configurations (1) to (4).
(1) The active material layer for the positive electrode is arranged on one surface of the lead foil for the positive electrode made of lead or a lead alloy, and the active material layer for the negative electrode is arranged on one surface of the lead foil for the negative electrode made of lead or a lead alloy. A plurality of cell members, which are provided with a negative electrode and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, and which are stacked and arranged at intervals, and a plurality of spaces individually accommodating the plurality of cell members are formed. , With a plurality of space forming members.
(2)前記空間形成部材は、前記セル部材の前記正極側および前記負極側の両方を覆う合成樹脂製の基板と、前記セル部材の側面を囲う枠体と、を含む。前記セル部材と前記空間形成部材の前記基板とが交互に積層された状態で配置されている。隣接する前記枠体が接合されている。 (2) The space forming member includes a synthetic resin substrate that covers both the positive electrode side and the negative electrode side of the cell member, and a frame that surrounds the side surface of the cell member. The cell member and the substrate of the space forming member are arranged in a state of being alternately laminated. The adjacent frames are joined together.
(3)前記正極用鉛箔および前記負極用鉛箔は粒状組織である部分を有する。前記正極用鉛箔の前記正極用活物質層との界面および前記負極用鉛箔の前記負極用活物質層との界面の少なくともいずれかは、前記粒状組織に形成された部分を有するとともに、「JIS B 0601:2013の付属書JA」の規定による十点平均粗さ(RzJIS)が50μm以上であり、前記規定による最大高さ粗さ(Rz)が、前記粒状組織を構成する粒子の平均粒子径の1/2よりも小さい。 (3) The lead foil for the positive electrode and the lead foil for the negative electrode have a portion having a granular structure. At least one of the interface between the lead foil for the positive electrode and the active material layer for the positive electrode and the interface between the lead foil for the negative electrode and the active material layer for the negative electrode has a portion formed in the granular structure and is described as ". The ten-point average roughness (RzJIS) according to the provisions of "Appendix JA of JIS B 0601: 2013" is 50 μm or more, and the maximum height roughness (Rz) according to the provisions is the average particle of the particles constituting the granular structure. It is smaller than 1/2 of the diameter.
(4)隣り合う前記セル部材の間に配置された前記基板は、板面と交差する方向に延びる貫通穴を有し、前記貫通穴の中で、隣り合う前記セル部材の前記正極用鉛箔と前記負極用鉛箔とが導通されて、前記複数のセル部材が直列に電気的に接続されている。 (4) The substrate arranged between the adjacent cell members has a through hole extending in a direction intersecting the plate surface, and the lead foil for the positive electrode of the adjacent cell member in the through hole. And the lead foil for the negative electrode are conducted, and the plurality of cell members are electrically connected in series.
本発明の双極型鉛蓄電池は、耐食性の高い鉛合金からなる鉛箔(集電板)と活物質層との密着性に優れたものとなることが期待できる。 The bipolar lead-acid battery of the present invention is expected to have excellent adhesion between a lead foil (current collector plate) made of a lead alloy having high corrosion resistance and an active material layer.
以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明は以下に示す実施形態に限定されない。以下に示す実施形態では、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がなされているが、この限定は本発明の必須要件ではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited to the embodiments shown below. In the embodiments shown below, technically preferable limitations are made for carrying out the present invention, but these limitations are not essential requirements of the present invention.
〔全体構成〕
先ず、この実施形態の双極(バイポーラ)型鉛蓄電池の全体構成について説明する。
図1に示すように、この実施形態の双極型鉛蓄電池100は、複数のセル部材110と、複数枚のバイプレート(空間形成部材)120と、第一のエンドプレート(空間形成部材)130と、第二のエンドプレート(空間形成部材)140を有する。図1ではセル部材110が三個積層された双極型鉛蓄電池100を示しているが、セル部材110の数は電池設計により決定される。また、バイプレート120の数はセル部材110の数に応じて決まる。
〔overall structure〕
First, the overall configuration of the bipolar lead-acid battery of this embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, the bipolar lead-
セル部材110の積層方向をZ方向(図1及び図2の上下方向)とし、Z方向に垂直な方向をX方向とする。
セル部材110は、正極111、負極112、およびセパレータ(電解質層)113を備えている。セパレータ113には電解液が含浸されている。正極111は、正極用鉛箔(正極用集電板)111a,111aaと正極用活物質層111bを有する。負極112は負極用鉛箔(負極用集電板)112a,112aaと負極用活物質層112bを有する。セパレータ113は、正極111と負極112との間に介在している。セル部材110において、正極用鉛箔111a,111aa、正極用活物質層111b、セパレータ113、負極用活物質層112b、および負極用鉛箔112a,112aaは、この順に積層されている。
The stacking direction of the
The
Z方向の寸法(厚さ)は、正極用鉛箔111aの方が負極用鉛箔112aより大きく(厚く)、正極用活物質層111bの方が負極用活物質層112bより大きい(厚い)。
複数のセル部材110は、Z方向に間隔を開けて積層配置され、この間隔の部分にバイプレート120の基板121が配置されている。つまり、複数のセル部材110は、バイプレート120の基板121を間に挟んだ状態で積層されている。
The dimension (thickness) in the Z direction of the positive
The plurality of
複数枚のバイプレート120と第一のエンドプレート130と第二のエンドプレート140は、複数のセル部材110を個別に収容する複数の空間(セル)Cを形成するための部材である。
図2に示すように、バイプレート120は、平面形状が長方形の基板121と、基板121の四つの端面を覆う枠体122と、基板121の両面から垂直に突出する柱部123とからなり、基板121と枠体122と柱部123は一体に合成樹脂で形成されている。なお、基板121の各面から突出する柱部123の数は一つであってもよいし、複数であってもよい。
The plurality of
As shown in FIG. 2, the
Z方向において、枠体122の寸法は基板121の寸法(厚さ)より大きく、柱部123の突出端面間の寸法は枠体122の寸法と同じである。そして、複数のバイプレート120が枠体122および柱部123同士を接触させて積層することにより、基板121と基板121との間に空間Cが形成され、互いに接触する柱部123同士により、空間CのZ方向の寸法が保持される。
In the Z direction, the dimension of the
正極用鉛箔111a,111aa、正極用活物質層111b、負極用鉛箔112a,112aa、負極用活物質層112b、およびセパレータ113には、柱部123を貫通させる貫通穴111c,111d,112c,112d,113aがそれぞれ形成されている。
バイプレート120の基板121は、板面を貫通する複数の貫通穴121aを有する。基板121の一面に第一の凹部121bが、他面に第二の凹部121cが形成されている。第一の凹部121bの深さは第二の凹部121cより深い。第一の凹部121bおよび第二の凹部121cのX方向およびY方向の寸法は、正極用鉛箔111aおよび負極用鉛箔112aのX方向およびY方向の寸法に対応させてある。
The lead foils 111a and 111aa for the positive electrode, the
The
バイプレート120の基板121は、Z方向で、隣り合うセル部材110の間に配置されている。バイプレート120の基板121は、セル部材110の正極111の側と、その隣のセル部材110の負極112の側と、の両方を覆う基板である。バイプレート120の基板121の第一の凹部121bに、セル部材110の正極用鉛箔111aが接着剤層150を介して配置されている。つまり、基板121の正極111の側の面(第一の凹部121bの底面)に接着剤で正極用鉛箔111aが固定されている。
The
また、バイプレート120の基板121の第二の凹部121cに、セル部材110の負極用鉛箔112aが接着剤層150を介して配置されている。つまり、基板121の負極112の側の面(第二の凹部121cの底面)に接着剤で負極用鉛箔112aが固定されている。
バイプレート120の基板121の貫通穴121aに導通体160が配置され、導通体160の両端面は、正極用鉛箔111aおよび負極用鉛箔112aと接触し、結合されている。つまり、導通体160により正極用鉛箔111aと負極用鉛箔112aとが電気的に接続されている。その結果、複数のセル部材110の全てが電気的に直列に接続されている。
Further, the
The
図1に示すように、第一のエンドプレート130は、セル部材110の正極側を覆う基板131と、セル部材110の側面を囲う枠体132と、基板131の一面(最も正極側に配置されるバイプレート120の基板121と対向する面)から垂直に突出する柱部133とからなる。基板131の平面形状は長方形であり、基板131の四つの端面が枠体132で覆われ、基板131と枠体132と柱部133が一体に合成樹脂で形成されている。なお、基板131の一面から突出する柱部133の数は一つであってもよいし、複数であってもよいが、柱部133と接触させるバイプレート120の柱部123に対応させる。
As shown in FIG. 1, the
Z方向において、枠体132の寸法は基板131の寸法(厚さ)より大きく、柱部133の突出端面間の寸法は枠体132の寸法と同じである。そして、最も外側(正極側)に配置されるバイプレート120の枠体122および柱部123に対して、枠体132および柱部133を接触させて積層することにより、バイプレート120の基板121と第一のエンドプレート130の基板131との間に空間Cが形成され、互いに接触するバイプレート120の柱部123と第一のエンドプレート130の柱部133とにより、空間CのZ方向の寸法が保持される。
In the Z direction, the dimension of the
最も外側(正極側)に配置されるセル部材110の正極用鉛箔111aa、正極用活物質層111b、およびセパレータ113には、柱部133を貫通させる貫通穴111c,111d,113aがそれぞれ形成されている。
第一のエンドプレート130の基板131の一面に凹部131bが形成されている。凹部131bのX方向の寸法は、正極用鉛箔111aaのX方向の寸法に対応させてある。第一のエンドプレート130の基板131の一面に配置された正極用鉛箔111aaのZ方向の寸法は、バイプレート120の基板121の一面に配置された正極用鉛箔111aのZ方向の寸法よりも大きい。
Through
A
第一のエンドプレート130の基板131の凹部131bに、セル部材110の正極用鉛箔111aaが接着剤層150を介して配置されている。つまり、基板131の正極111の側の面(凹部131bの底面)に接着剤で正極用鉛箔111aaが固定されている。
また、第一のエンドプレート130は、凹部131b内の正極用鉛箔111aaと電気的に接続された正極端子を備えている。
In the
Further, the
第二のエンドプレート140は、セル部材110の負極側を覆う基板141と、セル部材110の側面を囲う枠体142と、基板141の一面(最も負極側に配置されるバイプレート120の基板121と対向する面)から垂直に突出する柱部143とからなる。基板141の平面形状は長方形であり、基板141の四つの端面が枠体142で覆われ、基板141と枠体142と柱部143が一体に合成樹脂で形成されている。なお、基板141の一面から突出する柱部143の数は一つであってもよいし、複数であってもよいが、柱部143と接触させるバイプレート120の柱部123に対応させる。
The
Z方向において、枠体142の寸法は基板131の寸法(厚さ)より大きく、二つの柱部143の突出端面間の寸法は枠体142の寸法と同じである。そして、最も外側(負極側)に配置されるバイプレート120の枠体122および柱部123に対して、枠体142および柱部143を接触させて積層することにより、バイプレート120の基板121と第二のエンドプレート140の基板141との間に空間Cが形成され、互いに接触するバイプレート120の柱部123と第二のエンドプレート140の柱部143とにより、空間CのZ方向の寸法が保持される。
In the Z direction, the dimension of the
最も外側(負極側)に配置されるセル部材110の負極用鉛箔112aa、負極用活物質層112b、およびセパレータ113には、柱部143を貫通させる貫通穴112c,112d,113aがそれぞれ形成されている。
第二のエンドプレート140の基板141の一面に凹部141bが形成されている。凹部141bのX方向およびY方向の寸法は、負極用鉛箔112aaのX方向およびY方向の寸法に対応させてある。第二のエンドプレート140の基板141の一面に配置された負極用鉛箔112aaのZ方向の寸法は、バイプレート120の基板121の他面に配置された負極用鉛箔112aのZ方向の寸法よりも大きい。
Through
A
第二のエンドプレート140の基板141の凹部141bに、セル部材110の負極用鉛箔112aaが接着剤層150を介して配置されている。つまり、基板141の負極112の側の面(凹部141bの底面)に接着剤で負極用鉛箔112aaが固定されている。
また、第二のエンドプレート140は、凹部141b内の負極用鉛箔112aaと電気的に接続された負極端子を備えている。
In the
Further, the
なお、上記説明から分かるように、バイプレート120は、セル部材110の正極側および負極側の両方を覆う基板121と、セル部材110の側面を囲う枠体122と、を含む空間形成部材である。第一のエンドプレート130は、セル部材110の正極側のみ(正極側および負極側の一方)を覆う基板131と、セル部材110の側面を囲う枠体132と、を含む空間形成部材である。
As can be seen from the above description, the
また、第二のエンドプレート140は、セル部材110の負極側のみ(正極側および負極側の一方)を覆う基板141と、セル部材110の側面を囲う枠体142と、を含む空間形成部材である。つまり、基板121,131,141は、セル部材110の正極の側および負極の側の少なくとも一方を覆う基板であり、基板121はセル部材110の正極の側および負極の側の両方を覆う基板である。また、バイプレート120の基板121は、セル部材110同士の間に配置された基板である。
Further, the
〔集電板の構成〕
バイプレート120の凹部121bに配置される正極用鉛箔111aは、例えば、厚さが0.5mm未満(例えば0.1mm以上0.4mm以下)であり、錫(Sn)の含有率が1.0質量%以上2.0質量%以下であり、カルシウム(Ca)の含有率が0.005質量%以上0.030質量%以下であり、残部が鉛(Pb)と不可避的不純物である鉛合金からなる圧延シートの熱処理材で形成されている。この熱処理材の組織は粒状組織となっている。
[Construction of current collector plate]
The
第一のエンドプレート130の凹部131bに配置される正極用鉛箔111aaは、例えば、厚さが0.5mm以上1.5mm以下であり、正極用鉛箔111aと同じ熱処理材で形成されている。
また、正極用鉛箔111a,111aaの正極用活物質層111bとの界面は、「JIS B 0601:2013の付属書JA」の規定による十点平均粗さ(RzJIS)が50μm以上であり、上記規定による最大高さ粗さ(Rz)が、正極用鉛箔111a,111aaの粒状組織を構成する粒子の平均粒子径の1/2よりも小さくなっている。
The
Further, the interface between the positive electrode lead foils 111a and 111aa with the positive electrode
バイプレート120の凹部121cに配置される負極用鉛箔(負極用集電板)112aの厚さは、例えば、0.05mm以上0.3mm以下である。負極用鉛箔112aをなす合金は、例えば、錫(Sn)の含有率が0.5質量%以上2質量%以下の鉛合金である。
第二のエンドプレート140の凹部141bに配置される負極用鉛箔(負極用集電板)112aは、例えば、厚さが0.5mm以上1.5mm以下であり、錫(Sn)の含有率が0.5質量%以上2質量%以下の鉛合金からなる。
The thickness of the lead foil for the negative electrode (current collector plate for the negative electrode) 112a arranged in the
The lead foil for the negative electrode (collecting plate for the negative electrode) 112a arranged in the
〔作用、効果〕
実施形態の双極型鉛蓄電池100では、正極用鉛箔111a,111aaが上記鉛合金からなる圧延シートの熱処理材であることから、正極用鉛箔111a,111aaは粒状組織を有する。よって、正極用鉛箔111a,111aaは、耐食性に優れたものであるとともに、正極用活物質層111bとの界面が粒状組織の面となっている。また、正極用鉛箔111a,111aaの正極用活物質層111bとの界面は、上記規定による十点平均粗さ(RzJIS)が50μm以上(構成a)であり、上記規定による最大高さ粗さ(Rz)が、正極用鉛箔111a,111aaの粒状組織を構成する粒子の平均粒子径(A)の1/2よりも小さい(構成b)。
[Action, effect]
In the bipolar lead-
このように、正極用鉛箔111a,111aaは、耐食性の高い鉛合金からなる鉛箔であるが、正極用活物質層111bとの界面が上記構成aと構成bの両方を満たすことで、正極用活物質層111bとの密着性が高いものとなっている。これに伴い、正極用鉛箔111a,111aaから正極用活物質が脱落しにくくなることで、高い電池性能が維持されるとともに短絡が防止されるため、双極型鉛蓄電池100の寿命向上効果が期待できる。
As described above, the positive electrode lead foils 111a and 111aa are lead foils made of a lead alloy having high corrosion resistance, but the interface with the positive electrode
これに対して、正極用鉛箔111a,111aaの正極用活物質層111bとの界面の、上記規定による十点平均粗さ(RzJIS)が50μm未満であると、正極用活物質層111bとの密着性が著しく低いものとなる。また、正極用鉛箔111a,111aaの上記規定による最大高さ粗さ(Rz)がA/2以上であると、正極用鉛箔111a,111aaが腐食し易くなるため、貫通が生じやすくなる。
On the other hand, when the ten-point average roughness (RzJIS) at the interface between the positive electrode lead foils 111a and 111aa and the positive electrode
なお、上記実施形態の双極型鉛蓄電池100では、正極用鉛箔111a,111aaが粒状組織を有する耐食性の高い鉛合金からなり、その正極用活物質層111bとの界面が上記構成aと構成bの両方を満たすものとされている。しかし、負極用鉛箔112a,112aaが粒状組織を有する耐食性の高い鉛合金からなり、その負極用活物質層112bとの界面が上記構成aと構成bの両方を満たすものとされていれば、負極についても同様の作用、効果(活物質が脱落しにくくなることで、高い電池性能が維持されるとともに短絡が防止される)が得られるものとなる。
In the bipolar lead-
また、鉛箔の金属組織が粒状組織であっても、活物質層との界面の十点平均粗さ(RzJIS)が大きすぎる(表面が粗すぎる)と、部分的に鉛箔が薄くなる箇所が生じることで、電池動作時に鉛箔に貫通が生じる危険性が高くなるため、RzJISは50μm以上70μm以下であることが好ましい。同様の理由から、最大高さ粗さ(Rz)は、十点平均粗さ(Rz)よりも大きくかつ平均粒子径の1/7以上1/2以下が好ましい。 Even if the metal structure of the lead foil is a granular structure, if the ten-point average roughness (RzJIS) at the interface with the active material layer is too large (the surface is too rough), the lead foil will be partially thinned. The risk of penetration of the lead foil during battery operation increases, so the RzJIS is preferably 50 μm or more and 70 μm or less. For the same reason, the maximum height roughness (Rz) is preferably larger than the ten-point average roughness (Rz) and preferably 1/7 or more and 1/2 or less of the average particle size.
[鉛箔の準備]
表1に示すNo.1~No.6の鉛箔を準備した。各鉛箔の厚さは全て0.35mmとした。
<サンプルNo.1>
サンプルNo.1の鉛箔は、カルシウム(Ca)の含有率が0.030質量%、錫(Sn)の含有率が2.0質量%、残部が鉛(Pb)と不可避的不純物である鉛合金の圧延シートを、310℃で5分間、大気雰囲気下で熱処理をしたものである。
[Preparation of lead foil]
The lead foils No. 1 to No. 6 shown in Table 1 were prepared. The thickness of each lead foil was set to 0.35 mm.
<Sample No.1>
The lead foil of sample No. 1 has a calcium (Ca) content of 0.030% by mass, a tin (Sn) content of 2.0% by mass, and the balance is lead (Pb) and lead, which is an unavoidable impurity. A rolled sheet of alloy is heat-treated at 310 ° C. for 5 minutes in an air atmosphere.
サンプルNo.1の鉛箔について、電子顕微鏡で、シート面に垂直で圧延方向と平行な断面を撮影した。その顕微鏡写真を図3に示す。この画像から分かるように、その組織は粒状組織であり、その平均粒子径は160μmであった。
「JIS B 0601:2013の付属書JA」の規定に基づいて、サンプルNo.1の鉛箔の表面状態を計測したところ、十点平均粗さ(RzJIS)は20μmであり、最大高さ粗さ(Rz)は30μmであった。
The cross section of the lead foil of sample No. 1 was photographed with an electron microscope perpendicular to the sheet surface and parallel to the rolling direction. The micrograph is shown in FIG. As can be seen from this image, the structure was a granular structure, and the average particle size was 160 μm.
When the surface condition of the lead foil of sample No. 1 was measured based on the provisions of "JIS B 0601: 2013 Annex JA", the ten-point average roughness (RzJIS) was 20 μm, and the maximum height roughness. (Rz) was 30 μm.
<サンプルNo.2>
サンプルNo.1と同じ方法で作製した鉛箔の一方の面を、800番の紙やすりで擦って、十点平均粗さ(RzJIS)が30μmで、最大高さ粗さ(Rz)が45μmとなるようにした。これをサンプルNo.2の鉛箔とした。なお、作製した鉛箔は、No.1の鉛箔と同様に、粒状組織を有し、その平均粒子径は160μmであった。
<Sample No.2>
One side of the lead foil prepared by the same method as sample No. 1 was rubbed with sandpaper No. 800, and the ten-point average roughness (RzJIS) was 30 μm and the maximum height roughness (Rz) was 45 μm. I tried to be. This was used as the lead foil of sample No.2. The produced lead foil had a granular structure similar to that of the No. 1 lead foil, and its average particle size was 160 μm.
<サンプルNo.3>
サンプルNo.1と同じ方法で作製した鉛箔の一方の面を、80番の紙やすりで擦って、十点平均粗さ(RzJIS)が50μmで、最大高さ粗さ(Rz)が60μmとなるようにした。これをサンプルNo.3の鉛箔とした。なお、作製した鉛箔は、No.1の鉛箔と同様に、粒状組織を有し、その平均粒子径は160μmであった。
<Sample No.3>
One side of the lead foil prepared by the same method as sample No. 1 was rubbed with No. 80 sandpaper, and the ten-point average roughness (RzJIS) was 50 μm and the maximum height roughness (Rz) was 60 μm. I tried to be. This was used as the lead foil of sample No.3. The produced lead foil had a granular structure similar to that of the No. 1 lead foil, and its average particle size was 160 μm.
<サンプルNo.4>
サンプルNo.1と同じ方法で作製した鉛箔の一方の面を、80番の紙やすりで擦って、十点平均粗さ(RzJIS)が50μmで、最大高さ粗さ(Rz)が70μmとなるようにした。これをサンプルNo.4の鉛箔とした。なお、作製した鉛箔は、No.1の鉛箔と同様に、粒状組織を有し、その平均粒子径は160μmであった。
<Sample No.4>
One side of the lead foil prepared by the same method as sample No. 1 was rubbed with No. 80 sandpaper, and the ten-point average roughness (RzJIS) was 50 μm and the maximum height roughness (Rz) was 70 μm. I tried to be. This was used as the lead foil of sample No. 4. The produced lead foil had a granular structure similar to that of the No. 1 lead foil, and its average particle size was 160 μm.
<サンプルNo.5>
サンプルNo.1と同じ方法で作製した鉛箔の一方の面を、40番の紙やすりで擦って、十点平均粗さ(RzJIS)が70μmで、最大高さ粗さ(Rz)が110μmとなるようにした。これをサンプルNo.5の鉛箔とした。なお、作製した鉛箔は、No.1の鉛箔と同様に、粒状組織を有し、その平均粒子径は160μmであった。
<Sample No.5>
One side of the lead foil prepared by the same method as sample No. 1 was rubbed with sandpaper No. 40, and the ten-point average roughness (RzJIS) was 70 μm and the maximum height roughness (Rz) was 110 μm. I tried to be. This was used as the lead foil of sample No. 5. The produced lead foil had a granular structure similar to that of the No. 1 lead foil, and its average particle size was 160 μm.
<サンプルNo.6>
サンプルNo.6の鉛箔は、カルシウム(Ca)の含有率が0.030質量%、錫(Sn)の含有率が2.0質量%、残部が鉛(Pb)と不可避的不純物である鉛合金の圧延シートであって、熱処理を施していないものであり、その一方の面を、80番の紙やすりで擦って、十点平均粗さ(RzJIS)が50μmで、最大高さ粗さ(Rz)が70μmとなるようにしたものである。
<Sample No.6>
The lead foil of sample No. 6 has a calcium (Ca) content of 0.030% by mass, a tin (Sn) content of 2.0% by mass, and the balance is lead (Pb) and lead, which is an unavoidable impurity. It is a rolled alloy sheet that has not been heat-treated, and one surface is rubbed with sandpaper No. 80 to have a ten-point average roughness (RzJIS) of 50 μm and a maximum height roughness (Rz JIS). Rz) is set to 70 μm.
サンプルNo.6の鉛箔を、紙やすりで擦る前に、電子顕微鏡で、シート面に垂直で圧延方向と平行な断面を撮影した。その顕微鏡写真を図4に示す。この画像から分かるように、その組織は縞状組織である。 Before rubbing the lead foil of sample No. 6 with sandpaper, a cross section perpendicular to the sheet surface and parallel to the rolling direction was photographed with an electron microscope. The micrograph is shown in FIG. As can be seen from this image, the tissue is a striped tissue.
[腐食試験]
No.1~No.6の各鉛箔について、以下の方法で腐食試験を行った。
各鉛箔を幅15mm、長さ70mmの試験片に切断して、比重1.28の60℃硫酸に入れ、1350mVの定電位(vs:Hg/Hg2SO4)で28日間連続の陽極酸化を行った後、生成酸化物を除去した。そして、試験前後に質量を測定し、その値から試験による質量の減少量を算出し、試験片の全表面積当たりの質量減少量を腐食量とした。また、腐食試験後の断面(シート面に垂直で圧延方向と平行な断面)を電子顕微鏡(倍率400倍)で観察し、鉛箔に貫通が生じているか否かを調べた。
[Corrosion test]
Corrosion tests were carried out for each lead foil of No. 1 to No. 6 by the following method.
Each lead foil is cut into test pieces having a width of 15 mm and a length of 70 mm, placed in sulfuric acid at 60 ° C. having a specific gravity of 1.28, and anodized continuously at a constant potential of 1350 mV (vs: Hg / Hg 2 SO 4 ) for 28 days. After that, the produced oxide was removed. Then, the mass was measured before and after the test, the amount of mass loss due to the test was calculated from the value, and the amount of mass loss per total surface area of the test piece was taken as the amount of corrosion. In addition, the cross section after the corrosion test (cross section perpendicular to the sheet surface and parallel to the rolling direction) was observed with an electron microscope (magnification 400 times) to investigate whether or not the lead foil had penetrated.
[活物質層の剥離試験]
〔バイプレートの作製〕
ABS樹脂の射出成形により図1に示す形状のバイプレート120を作製した。バイプレート120の基板121の厚さは2mmである。凹部121bおよび凹部121cの底面は、一辺が10.0cmの正方形であり、凹部121bおよび凹部121cの深さは0.37mmである。
[Peeling test of active material layer]
[Making a bi-plate]
By injection molding of ABS resin, a
〔エンドプレートの作製〕
ABS樹脂の射出成形により図1に示す形状の第一のエンドプレート130および第二のエンドプレート140を作製した。第一のエンドプレート130の基板131および第二のエンドプレート140の141の厚さは10mmである。凹部131bおよび凹部141bの底面は、一辺が10.0cmcmの正方形であり、深さは1.52mmである。
[Making end plate]
The
〔双極型鉛蓄電池の組み立て〕
凹部121bおよび凹部121cに配置する正極用鉛箔111aおよび負極用鉛箔112aとして、サンプルNo.1~No.6の各鉛箔を一辺が9.0cmの正方形に切り出したものを用いた。これ以外は全て同じにして、図1に示す構造を有し、公称電圧が6VであるNo.1~No.6の双極型鉛蓄電池を、通常の方法で組み立てた。つまり、正極用鉛箔および負極用鉛箔の各活物質層側の面の表面状態以外は、各双極型鉛蓄電池で同じ構成とした。
[Assembly of bipolar lead-acid battery]
As the
正極用活物質層111bは、厚さ1.8mmで正極用鉛箔111a,111aaの表面に形成した。負極用活物質層112bは、厚さ1.6mmで負極用鉛箔112a,112aaの表面に形成した。セパレータ113は、ガラス繊維からなるものを用いた。電解液としては、通常用いられている濃度の希硫酸を用いた。
The positive electrode
〔活物質層の剥離状態の観察〕
組み立てられたNo.1~No.6の双極型鉛蓄電池に対して通常の条件で化成を行った後に、各双極型鉛蓄電池を解体して、正極用鉛箔111aを正極用活物質層111bから剥がし、正極用鉛箔111aの正極用活物質層111b側の面を顕微鏡で観察した。この観察により、正極用鉛箔111aに活物質が残っているかどうかを調べた。活物質の残りが有れば、耐食性の高い鉛合金からなる正極用鉛箔111aに対する正極用活物質層111bの密着性が優れていると判断できる。
[Observation of the peeled state of the active material layer]
After chemical conversion of the assembled No. 1 to No. 6 bipolar lead-acid batteries under normal conditions, each bipolar lead-acid battery is disassembled, and the positive
[評価]
腐食試験と剥離試験の結果を、鉛箔の表面状態とともに表1に示す。
[evaluation]
The results of the corrosion test and the peeling test are shown in Table 1 together with the surface condition of the lead foil.
表1の結果から以下のことが分かる。
No.1~No.5の鉛箔は、粒状組織の鉛合金からなるため耐食性が高い。しかし、No.1とNo.2の鉛箔は、「Rz<A/2」を満たすものの、「RzJIS≧50μm」を満たさないため、活物質層の密着性が低いものとなった。また、No.5の鉛箔は、「RzJIS≧50μm」を満たすものの、「Rz<A/2」を満たさないため鉛箔に貫通が生じた。これに対して、No.3~No.4の鉛箔は、「Rz<A/2」と「RzJIS≧50μm」の両方を満たすため、活物質層の密着性も高く、鉛箔に貫通が生じないものであった。
The following can be seen from the results in Table 1.
The lead foils No. 1 to No. 5 are made of lead alloys with a granular structure and therefore have high corrosion resistance. However, although the lead foils of No. 1 and No. 2 satisfy "Rz <A / 2", they do not satisfy "RzJIS ≧ 50 μm", so that the adhesion of the active material layer is low. Further, although the lead foil of No. 5 satisfied "RzJIS ≧ 50 μm", it did not satisfy "Rz <A / 2", so that the lead foil penetrated. On the other hand, the lead foils of No. 3 to No. 4 satisfy both "Rz <A / 2" and "RzJIS ≧ 50 μm", so that the active material layer has high adhesion and penetrates the lead foil. It did not occur.
さらに、No.6の鉛箔は、縞状組織の鉛合金からなるため耐食性が低いものであった。
よって、No.3~No.4の鉛箔を正極用鉛箔として用いた双極型鉛蓄電池によれば、正極用鉛箔から正極用活物質が脱落しにくくなることで、高い電池性能が維持されるとともに短絡が防止されて、No.1、No.2、No.6の鉛箔を正極用鉛箔として用いた双極型鉛蓄電池よりも寿命が向上すると推定される。
Furthermore, the lead foil of No. 6 had low corrosion resistance because it was made of a lead alloy having a striped structure.
Therefore, according to the bipolar lead-acid battery using the lead foils of No. 3 to No. 4 as the lead foil for the positive electrode, the active material for the positive electrode is less likely to fall off from the lead foil for the positive electrode, so that high battery performance is maintained. It is estimated that the life of the lead-acid battery will be longer than that of the bipolar lead-acid battery using the lead foils of No. 1, No. 2, and No. 6 as the lead foil for the positive electrode.
100 双極(バイポーラ)型鉛蓄電池
110 セル部材
111 正極
112 負極
111a 正極用鉛箔
111aa 正極用鉛箔(正極用集電板)
111b 正極用活物質層
112a 負極用鉛箔
112aa 負極用鉛箔(負極用集電板)
112b 負極用活物質層
113 セパレータ
120 バイプレート
121 バイプレートの基板(隣り合うセル部材の間に配置された基板)
121a 基板の貫通穴
121b 基板の第一の凹部
121c 基板の第二の凹部
122 バイプレートの枠体
130 第一のエンドプレート
131 第一のエンドプレートの基板
132 第一のエンドプレートの枠体
140 第二のエンドプレート
141 第二のエンドプレートの基板
142 第二のエンドプレートの枠体
150 接着剤層
160 導通体
C セル(セル部材を収容する空間)
100 Bipolar lead-
111b Active material layer for
112b Active material layer for
121a Through hole of the
Claims (1)
前記複数のセル部材を個別に収容する複数の空間を形成する、複数の空間形成部材と、
を有し、
前記空間形成部材は、前記セル部材の前記正極の側および前記負極の側の少なくとも一方を覆う基板と、前記セル部材の側面を囲う枠体と、を含み、
前記セル部材と前記空間形成部材の前記基板とが交互に積層された状態で配置され、隣接する前記枠体が接合され、
前記正極用鉛箔および前記負極用鉛箔は粒状組織である部分を有し、
前記正極用鉛箔の前記正極用活物質層との界面および前記負極用鉛箔の前記負極用活物質層との界面の少なくともいずれかは、前記粒状組織に形成された部分を有するとともに、「JIS B 0601:2013の付属書JA」の規定による十点平均粗さ(RzJIS)が50μm以上であり、前記規定による最大高さ粗さ(Rz)が、前記粒状組織を構成する粒子の平均粒子径の1/2よりも小さく、
隣り合う前記セル部材の間に配置された前記基板は、板面と交差する方向に延びる貫通穴を有し、前記貫通穴の中で、隣り合う前記セル部材の前記正極用鉛箔と前記負極用鉛箔とが導通されて、前記複数のセル部材が直列に電気的に接続されている双極型鉛蓄電池。
A positive electrode having a positive electrode active material layer arranged on one surface of a positive electrode lead foil made of lead or a lead alloy, and a negative electrode having a negative electrode active material layer arranged on one surface of a negative electrode lead foil made of lead or a lead alloy. And a plurality of cell members provided with a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode and arranged in a laminated manner at intervals.
A plurality of space forming members that form a plurality of spaces individually accommodating the plurality of cell members, and a plurality of space forming members.
Have,
The space forming member includes a substrate that covers at least one of the positive electrode side and the negative electrode side of the cell member, and a frame that surrounds the side surface of the cell member.
The cell member and the substrate of the space forming member are arranged in a state of being alternately laminated, and the adjacent frames are joined to each other.
The lead foil for the positive electrode and the lead foil for the negative electrode have a portion having a granular structure.
At least one of the interface between the lead foil for the positive electrode and the active material layer for the positive electrode and the interface between the lead foil for the negative electrode and the active material layer for the negative electrode has a portion formed in the granular structure and is described as ". The ten-point average roughness (RzJIS) according to the provisions of "Appendix JA of JIS B 0601: 2013" is 50 μm or more, and the maximum height roughness (Rz) according to the provisions is the average particle of the particles constituting the granular structure. Less than 1/2 of the diameter,
The substrate arranged between the adjacent cell members has a through hole extending in a direction intersecting the plate surface, and in the through hole, the lead foil for the positive electrode and the negative electrode of the adjacent cell member. A bipolar lead-acid battery in which a lead-acid battery is conductive and the plurality of cell members are electrically connected in series.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021082472A JP7057465B1 (en) | 2021-05-14 | 2021-05-14 | Bipolar lead acid battery |
PCT/JP2022/003587 WO2022215329A1 (en) | 2021-04-08 | 2022-01-31 | Bipolar storage battery, method for manufacturing bipolar storage battery, and bipolar lead storage battery |
US18/482,514 US20240250312A1 (en) | 2021-04-08 | 2023-10-06 | Bipolar Storage Battery, Method For Manufacturing Bipolar Storage Battery, And Bipolar Lead-Acid Storage Battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021082472A JP7057465B1 (en) | 2021-05-14 | 2021-05-14 | Bipolar lead acid battery |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP7057465B1 true JP7057465B1 (en) | 2022-04-19 |
JP2022175783A JP2022175783A (en) | 2022-11-25 |
Family
ID=81291684
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021082472A Active JP7057465B1 (en) | 2021-04-08 | 2021-05-14 | Bipolar lead acid battery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7057465B1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5800946A (en) | 1996-12-06 | 1998-09-01 | Grosvenor; Victor L. | Bipolar lead-acid battery plates |
JP2001514794A (en) | 1997-03-12 | 2001-09-11 | ネーデルランセ オルハニサチエ フォール トゥーヘパスト−ナツールウェーテンシャッペルック オンデルズク テーエヌオー | Manufacturing method of bipolar plate |
JP2004158433A (en) | 2002-10-18 | 2004-06-03 | Furukawa Battery Co Ltd:The | Base plate for lead storage battery, and lead storage battery using the same |
JP2004186013A (en) | 2002-12-04 | 2004-07-02 | Ntt Power & Building Facilities Inc | Electrode collector, its manufacturing method and sealed lead-acid battery |
JP2020510968A (en) | 2017-03-03 | 2020-04-09 | イースト ペン マニュファクチャリング カンパニーEast Penn Manufacturing Co. | Bipolar battery and plate |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5038171B1 (en) * | 1971-03-29 | 1975-12-08 | ||
JPH11250894A (en) * | 1998-02-26 | 1999-09-17 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | Lead-acid battery, and manufacture thereof |
-
2021
- 2021-05-14 JP JP2021082472A patent/JP7057465B1/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5800946A (en) | 1996-12-06 | 1998-09-01 | Grosvenor; Victor L. | Bipolar lead-acid battery plates |
JP2001514794A (en) | 1997-03-12 | 2001-09-11 | ネーデルランセ オルハニサチエ フォール トゥーヘパスト−ナツールウェーテンシャッペルック オンデルズク テーエヌオー | Manufacturing method of bipolar plate |
JP2004158433A (en) | 2002-10-18 | 2004-06-03 | Furukawa Battery Co Ltd:The | Base plate for lead storage battery, and lead storage battery using the same |
JP2004186013A (en) | 2002-12-04 | 2004-07-02 | Ntt Power & Building Facilities Inc | Electrode collector, its manufacturing method and sealed lead-acid battery |
JP2020510968A (en) | 2017-03-03 | 2020-04-09 | イースト ペン マニュファクチャリング カンパニーEast Penn Manufacturing Co. | Bipolar battery and plate |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022175783A (en) | 2022-11-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6579647B2 (en) | Tin-clad substrates for use as current collectors, batteries comprised thereof and methods for preparing same | |
US4539268A (en) | Sealed bipolar multi-cell battery | |
EP2330676A1 (en) | Lead acid storage battery | |
US20110083966A1 (en) | Electrode for lead-acid battery and method for producing such an electrode | |
JP5016306B2 (en) | Lead acid battery | |
JPWO2008114738A1 (en) | Lead-acid battery and battery pack | |
BRPI0703410B1 (en) | board for bipolar battery and bipolar battery | |
EP3352285B1 (en) | Lead storage battery | |
CA2419248A1 (en) | Lead-acid batteries and positive plate and alloys therefor | |
US20100062335A1 (en) | Bipolar battery | |
JP5656068B2 (en) | Liquid lead-acid battery | |
JP7057465B1 (en) | Bipolar lead acid battery | |
JP7057461B1 (en) | Bipolar storage battery, manufacturing method of bipolar storage battery | |
JP7045505B1 (en) | Current collecting sheet for lead-acid batteries, lead-acid batteries, bipolar lead-acid batteries | |
WO2022215329A1 (en) | Bipolar storage battery, method for manufacturing bipolar storage battery, and bipolar lead storage battery | |
WO2023008495A1 (en) | Bipolar lead battery | |
JP7449375B2 (en) | Current collector sheet for bipolar lead-acid battery, bipolar lead-acid battery and manufacturing method thereof | |
JP7057463B1 (en) | Bipolar lead-acid battery, manufacturing method of bipolar lead-acid battery | |
JP2982545B2 (en) | Sealed storage battery | |
US20220393181A1 (en) | Lead-acid battery having fiber electrode with lead-calcium strap | |
JP2023141123A (en) | Bipolar lead-acid battery and manufacturing method for bipolar lead-acid battery | |
WO2021150851A1 (en) | Lead-acid battery having fiber electrode and alloy for use with same | |
KR20180135722A (en) | Cylinder type lead acid battery | |
Rippel et al. | Positive paste with lead-coated glass fibers | |
JPH10106548A (en) | Electrode for lead-acid battery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220131 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20220131 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220329 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220407 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7057465 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |