JPH0152863B2 - - Google Patents
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- JPH0152863B2 JPH0152863B2 JP57038296A JP3829682A JPH0152863B2 JP H0152863 B2 JPH0152863 B2 JP H0152863B2 JP 57038296 A JP57038296 A JP 57038296A JP 3829682 A JP3829682 A JP 3829682A JP H0152863 B2 JPH0152863 B2 JP H0152863B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/72—Grids
- H01M4/74—Meshes or woven material; Expanded metal
- H01M4/745—Expanded metal
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は機械加工方式にて形成される鉛蓄電池
極板用基板の内、打抜き方式で形成される極板基
板の改良に関するものである。
極板用基板の内、打抜き方式で形成される極板基
板の改良に関するものである。
従来鉛蓄電池極板用基板は鋳造方式により製造
されているが、近時メンテナンスフリー化が要望
されると同時に電池の軽量化、高性能化並に長寿
命化が要求されるようになつたため、上記の鋳造
方式に代つて機械加工方式即ち打抜き方式、エク
スパンド方式が注目され、これの開発実用化が進
展しているものである。
されているが、近時メンテナンスフリー化が要望
されると同時に電池の軽量化、高性能化並に長寿
命化が要求されるようになつたため、上記の鋳造
方式に代つて機械加工方式即ち打抜き方式、エク
スパンド方式が注目され、これの開発実用化が進
展しているものである。
この機械加工方式の特徴は圧延加工より厚さ１
mm以下の鉛また鉛合金の薄板（以下単に鉛合金薄
板という）を使用することが出来うるが、鋳造方
式ではこのような薄板を製造することが困難であ
るか或は不可能であつた。又メンテナンスフリー
化の目的からアンチモン含有量の少ない低アンチ
モン−鉛系合金、鉛−カルシウム、鉛−カルシウ
ム−錫、鉛−カルシウム−アルミニウム、系合金
が主として使用されているが、この種の鉛合金は
一般に機械的強度が低いため従来の如き打抜き方
式による基板に活物質を充填して極板を構成し、
この極板からなる蓄電池を使用した場合、活物質
の体積変化や腐食などによつて正極板は伸び変形
をおこし、その結果活物質との電気的接触を著し
く阻害したり或は負極板との短絡をおこし、その
寿命が短いという欠点があつた。その理由につい
てこれを詳細に解明することは出来えないが、第
１図に示すく鉛合金薄板から基板を打抜く方法に
基因するものと考えられる。即ち１１は鉛合金の
圧延加工によつて得られた薄板であり、矢印Ｒ，
Ｄは該薄板の圧延方向である。１２は基板の足１
３で一体化している２枚の打抜基板、１４は基板
の耳、１５，１６は夫々基板の横桟、縦桟、１７
は外枠桟、１８，１９は横上部枠桟及び横下部枠
桟である。従つて基板における横桟１５及び横上
下部枠桟１８，１９は圧延方向と平行に設けら
れ、縦骨１６及び縦外枠桟１７は圧延方向と直角
に設けられているものであり、このような関係を
有するために上記の如き欠陥を有するものであ
る。
mm以下の鉛また鉛合金の薄板（以下単に鉛合金薄
板という）を使用することが出来うるが、鋳造方
式ではこのような薄板を製造することが困難であ
るか或は不可能であつた。又メンテナンスフリー
化の目的からアンチモン含有量の少ない低アンチ
モン−鉛系合金、鉛−カルシウム、鉛−カルシウ
ム−錫、鉛−カルシウム−アルミニウム、系合金
が主として使用されているが、この種の鉛合金は
一般に機械的強度が低いため従来の如き打抜き方
式による基板に活物質を充填して極板を構成し、
この極板からなる蓄電池を使用した場合、活物質
の体積変化や腐食などによつて正極板は伸び変形
をおこし、その結果活物質との電気的接触を著し
く阻害したり或は負極板との短絡をおこし、その
寿命が短いという欠点があつた。その理由につい
てこれを詳細に解明することは出来えないが、第
１図に示すく鉛合金薄板から基板を打抜く方法に
基因するものと考えられる。即ち１１は鉛合金の
圧延加工によつて得られた薄板であり、矢印Ｒ，
Ｄは該薄板の圧延方向である。１２は基板の足１
３で一体化している２枚の打抜基板、１４は基板
の耳、１５，１６は夫々基板の横桟、縦桟、１７
は外枠桟、１８，１９は横上部枠桟及び横下部枠
桟である。従つて基板における横桟１５及び横上
下部枠桟１８，１９は圧延方向と平行に設けら
れ、縦骨１６及び縦外枠桟１７は圧延方向と直角
に設けられているものであり、このような関係を
有するために上記の如き欠陥を有するものであ
る。
又第２図に示す如きエクスパンド方式によるエ
クスパンドメタル基板では、特に正極板において
深い充放電を繰り返たり或は過充電状態にしたり
すると、活物質充電空間２５，２８を形成してい
るストランド２１，２２，２３，２４などは伸び
が著しくなり、また活物質の脱落や活物質とスト
ランド表面との接触も悪くなるという欠点がある
のみならず、更には未拡張の外枠桟（無地部）２
６と拡張加工によつて形成されたストランド２
１，２２との接合部Ａがエクスパンド加工特有の
引張強加工をうけた状態になつているため、活物
質の膨脹を伴うストランド２１，２２などの伸び
並その伸びに伴う活物質の脱落すると共に該接合
部は直接電解液に接触するようになるので、他の
部分に比して腐食が促進し、しかも上記の伸びが
作用して、該接合部Ａにおいては外枠桟２６とス
トランド２１，２２などは切断され易くなり集電
不能という致命的な損傷をこうむるものである。
特に接合部相互間にはさまれた三角形状の活物質
充填空間部はエキスパンド加工法を採用する限り
必然的に生ずるものであり、この空間部のために
上記の如き欠陥を生じ易いものである。なお２７
は極板耳であり通常外枠桟２６と一体に形成され
る。
クスパンドメタル基板では、特に正極板において
深い充放電を繰り返たり或は過充電状態にしたり
すると、活物質充電空間２５，２８を形成してい
るストランド２１，２２，２３，２４などは伸び
が著しくなり、また活物質の脱落や活物質とスト
ランド表面との接触も悪くなるという欠点がある
のみならず、更には未拡張の外枠桟（無地部）２
６と拡張加工によつて形成されたストランド２
１，２２との接合部Ａがエクスパンド加工特有の
引張強加工をうけた状態になつているため、活物
質の膨脹を伴うストランド２１，２２などの伸び
並その伸びに伴う活物質の脱落すると共に該接合
部は直接電解液に接触するようになるので、他の
部分に比して腐食が促進し、しかも上記の伸びが
作用して、該接合部Ａにおいては外枠桟２６とス
トランド２１，２２などは切断され易くなり集電
不能という致命的な損傷をこうむるものである。
特に接合部相互間にはさまれた三角形状の活物質
充填空間部はエキスパンド加工法を採用する限り
必然的に生ずるものであり、この空間部のために
上記の如き欠陥を生じ易いものである。なお２７
は極板耳であり通常外枠桟２６と一体に形成され
る。
本発明はかかる欠点を改善せんとして鋭意研究
を行つた結果、蓄電池の特性並に寿命を大幅に向
上せしめうる極板基板を見出したものである。即
ち本発明は鉛又は鉛合金の薄板１１からなり、該
薄板は圧延加工板であり、該薄板は平行四辺形の
格子状に打抜き形成されており、該薄板は基板の
外周を区画する外側桟２６と内側にある桟２１，
２２，２３，２４とよりなり、内側桟２１，２
２，２３，２４の中心線と薄板１１の圧延方向と
のなす角度は0゜〜50゜であり、外側桟の桟の巾は
内側桟の桟巾より大であることを特徴とするもの
である。
を行つた結果、蓄電池の特性並に寿命を大幅に向
上せしめうる極板基板を見出したものである。即
ち本発明は鉛又は鉛合金の薄板１１からなり、該
薄板は圧延加工板であり、該薄板は平行四辺形の
格子状に打抜き形成されており、該薄板は基板の
外周を区画する外側桟２６と内側にある桟２１，
２２，２３，２４とよりなり、内側桟２１，２
２，２３，２４の中心線と薄板１１の圧延方向と
のなす角度は0゜〜50゜であり、外側桟の桟の巾は
内側桟の桟巾より大であることを特徴とするもの
である。
本発明は特にθの値を限定して枠桟を形成した
ものあるがその理由について説明する。
ものあるがその理由について説明する。
第３図は鉛合金薄板を打抜加工を行つた場合、
その打抜角度による機械的強度の影響を測定する
ための説明図であり、３１は鉛合金薄板を示し、
矢印Ｒ，Ｄはその圧延方向である。又３２はこの
薄板から切出される引張試験用の試験片である、
いま試験片の中心線mnと圧延方向Ｒ，Ｄと平行
な線pqとなす角度をθとし、このθを0゜〜90゜ま
で変えた種々の試験片について室温により1.67×
10-4S-1の歪速度で引張試験を行い、そのとき降
伏強さ（σ0.2）を求めた。第４図はその結果を示
すものであり、各θにおけるσ0.2（θ）＝0゜におけ
る降伏強さσ0.2（０）の値で割つた比σ0.2θ／σ0.2
（０）を各θに対してプロツトしたものである。
この図から明らかの如くθが0゜からほぼ50゜まで
はσ0.2（θ）／σ0.2（０）はほとんど低下することな
く１に近い値を保持しているが、θが50゜を越え
るとσ0.2（θ）／σ0.2（０）の値は急速に低下する。
つまりθが圧延方向に対して50゜から直角に近づ
くにつれて降伏強さが小さくなることを示すもの
である。
その打抜角度による機械的強度の影響を測定する
ための説明図であり、３１は鉛合金薄板を示し、
矢印Ｒ，Ｄはその圧延方向である。又３２はこの
薄板から切出される引張試験用の試験片である、
いま試験片の中心線mnと圧延方向Ｒ，Ｄと平行
な線pqとなす角度をθとし、このθを0゜〜90゜ま
で変えた種々の試験片について室温により1.67×
10-4S-1の歪速度で引張試験を行い、そのとき降
伏強さ（σ0.2）を求めた。第４図はその結果を示
すものであり、各θにおけるσ0.2（θ）＝0゜におけ
る降伏強さσ0.2（０）の値で割つた比σ0.2θ／σ0.2
（０）を各θに対してプロツトしたものである。
この図から明らかの如くθが0゜からほぼ50゜まで
はσ0.2（θ）／σ0.2（０）はほとんど低下することな
く１に近い値を保持しているが、θが50゜を越え
るとσ0.2（θ）／σ0.2（０）の値は急速に低下する。
つまりθが圧延方向に対して50゜から直角に近づ
くにつれて降伏強さが小さくなることを示すもの
である。
次に本発明の実施例について説明する。
実施例 １
第５図は鉛合金薄板から打抜きによつて形成さ
れた本発明蓄電池極板用基板の一部切欠平面図で
ある。図において５３は基板の外周辺部の活物質
充質空間部であり、該空間部は枠桟５１，５２お
よび外枠桟５６と一体の枠体５４，５５によつて
囲まれて形成されており、しかも枠桟５１，５２
はその中心線５１′，５２′と鉛合金薄板の圧延方
向Ｒ，Ｄと平行な線ａ，ｂとのなす鋭角θを30゜
にて形成しているものである。又活物質充填空間
部も上記と全く同様に形成されており、他の外周
辺部の活物質充填空間部と外枠桟および枠桟との
関係も上記と全く同様である。なお５７は外枠桟
５６と一体に形成された極板耳である。
れた本発明蓄電池極板用基板の一部切欠平面図で
ある。図において５３は基板の外周辺部の活物質
充質空間部であり、該空間部は枠桟５１，５２お
よび外枠桟５６と一体の枠体５４，５５によつて
囲まれて形成されており、しかも枠桟５１，５２
はその中心線５１′，５２′と鉛合金薄板の圧延方
向Ｒ，Ｄと平行な線ａ，ｂとのなす鋭角θを30゜
にて形成しているものである。又活物質充填空間
部も上記と全く同様に形成されており、他の外周
辺部の活物質充填空間部と外枠桟および枠桟との
関係も上記と全く同様である。なお５７は外枠桟
５６と一体に形成された極板耳である。
斯くして得た本発明基板は枠桟５１，５２……
は外枠骨５６にも一体に形成されるため、その接
合点Ｂにおいては極板が伸びがほとんど生ぜずし
かも活物質が脱落することもなく且つ直接電解液
に接触していないため腐食の進行度合も小さく該
接合部が腐食切断することなく、蓄電池としてそ
の寿命を長く保持することが出来る。
は外枠骨５６にも一体に形成されるため、その接
合点Ｂにおいては極板が伸びがほとんど生ぜずし
かも活物質が脱落することもなく且つ直接電解液
に接触していないため腐食の進行度合も小さく該
接合部が腐食切断することなく、蓄電池としてそ
の寿命を長く保持することが出来る。
実施例 ２
第６図は鉛合金薄板から打抜きによつて形成さ
れた本発明蓄電池極用基板の一部切欠平面図であ
る。図において６３は基板の外周辺部の活物質充
填空間部であり、該空間部は枠桟６１，６２及び
外枠桟６４，６５と一体にて囲まれて形成されて
おり、しかも枠桟の中心線６１′及び６２′と鉛合
金薄板の圧延方向Ｒ，Ｄと平行な線ａ，ｂとなす
鋭角（θ）を25゜にて形成しているものである。
又枠桟６１，６２と外枠桟６４，６５は外枠桟
４，６５は外枠桟６４，６５との接合部Ｃにおい
て太径に形成しているものである。このようにす
ることにより該接合部Ｃにおける腐食して切断す
ることを極力防止することが出来る。
れた本発明蓄電池極用基板の一部切欠平面図であ
る。図において６３は基板の外周辺部の活物質充
填空間部であり、該空間部は枠桟６１，６２及び
外枠桟６４，６５と一体にて囲まれて形成されて
おり、しかも枠桟の中心線６１′及び６２′と鉛合
金薄板の圧延方向Ｒ，Ｄと平行な線ａ，ｂとなす
鋭角（θ）を25゜にて形成しているものである。
又枠桟６１，６２と外枠桟６４，６５は外枠桟
４，６５は外枠桟６４，６５との接合部Ｃにおい
て太径に形成しているものである。このようにす
ることにより該接合部Ｃにおける腐食して切断す
ることを極力防止することが出来る。
斯くして得た基板に活物質を充填した極板及び
従来のエキスパンド加工による基板(A)並に打抜き
加工による基板(B)夫々活物質を充填した極板によ
りNSZ型蓄電池を作製し、JIS寿命試験（サイク
ル数）を行つた結果は第１表に示す通りである。
従来のエキスパンド加工による基板(A)並に打抜き
加工による基板(B)夫々活物質を充填した極板によ
りNSZ型蓄電池を作製し、JIS寿命試験（サイク
ル数）を行つた結果は第１表に示す通りである。
第 １ 表
サイクル数
本発明品 185
従来列 Ａ 40
〃 Ｂ 45
以上詳述した如く本発明によれば枠桟と外枠桟
との接合部分が腐食して切断することなく又極板
の伸びも極めて少いため上記接合部が破すること
なく、蓄電池の性能並に寿命を著しく向上しうる
等顕著な効果を有する。
との接合部分が腐食して切断することなく又極板
の伸びも極めて少いため上記接合部が破すること
なく、蓄電池の性能並に寿命を著しく向上しうる
等顕著な効果を有する。
第１図及び第２図は従来における機械加工によ
る鉛蓄電池極板基板を示すものであり、第１図は
打抜方法による平面図、第２図はエキスパンド方
法による一部切欠平面図、第３図は鉛合金薄板よ
り試験片を切り出す方法の説明図、第４図は鉛合
金薄板より切り出す試験片の角度と機械的強度と
の関係を示す曲線図、第５図及び第６図は本発明
鉛蓄電池極板用基板を示すものであり、第５図は
打抜加工による基板の一部切欠平面図、第６図は
エキスパンド加工による基板の一部切欠平面図で
ある。 １１……鉛合金薄板、１２……打抜基板、１３
……基板の足、１４……基板の耳、１５……基板
の横桟、１６……基板の縦桟、１７……外枠桟、
１８……横上部枠桟、１９……横下部枠桟、２
１，２２，２３，２４……内側桟、２５，２８…
…活物質充填空間部、２６……外側桟、３１……
鉛合金薄板、３２……試験用片、５１，５２……
枠桟、５３……活物質充填空間部、５６……外枠
桟、６３……活物質充填空間部、６１，６２……
枠桟、６４，６５……外枠桟。
る鉛蓄電池極板基板を示すものであり、第１図は
打抜方法による平面図、第２図はエキスパンド方
法による一部切欠平面図、第３図は鉛合金薄板よ
り試験片を切り出す方法の説明図、第４図は鉛合
金薄板より切り出す試験片の角度と機械的強度と
の関係を示す曲線図、第５図及び第６図は本発明
鉛蓄電池極板用基板を示すものであり、第５図は
打抜加工による基板の一部切欠平面図、第６図は
エキスパンド加工による基板の一部切欠平面図で
ある。 １１……鉛合金薄板、１２……打抜基板、１３
……基板の足、１４……基板の耳、１５……基板
の横桟、１６……基板の縦桟、１７……外枠桟、
１８……横上部枠桟、１９……横下部枠桟、２
１，２２，２３，２４……内側桟、２５，２８…
…活物質充填空間部、２６……外側桟、３１……
鉛合金薄板、３２……試験用片、５１，５２……
枠桟、５３……活物質充填空間部、５６……外枠
桟、６３……活物質充填空間部、６１，６２……
枠桟、６４，６５……外枠桟。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 鉛又は鉛合金の薄板１１からなり、 該薄板は、圧延加工板であり、 該薄板は、平行四辺形の格子状に打抜き形成さ
れており、 該薄板は、基板の外周を区画する外側桟２６と
内側にある桟２１，２２，２３，２４とよりな
り、 内側桟２１，２２，２３，２４の中心線と薄板
１１の圧延方向とのなす角度は、0゜〜50゜であり、 外側桟の桟の巾は、内側桟の桟巾より大であ
る、 ことを特徴とする鉛蓄電池極板用基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57038296A JPS58155660A (ja) | 1982-03-11 | 1982-03-11 | 鉛蓄電池極板用基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57038296A JPS58155660A (ja) | 1982-03-11 | 1982-03-11 | 鉛蓄電池極板用基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58155660A JPS58155660A (ja) | 1983-09-16 |
| JPH0152863B2 true JPH0152863B2 (ja) | 1989-11-10 |
Family
ID=12521340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57038296A Granted JPS58155660A (ja) | 1982-03-11 | 1982-03-11 | 鉛蓄電池極板用基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58155660A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MX2009009385A (es) * | 2007-03-02 | 2009-10-12 | Johnson Controls Tech Co | Rejilla negativa para bateria. |
| US9761883B2 (en) | 2011-11-03 | 2017-09-12 | Johnson Controls Technology Company | Battery grid with varied corrosion resistance |
| DE202013012569U1 (de) | 2013-10-08 | 2017-07-17 | Johnson Controls Autobatterie Gmbh & Co. Kgaa | Gitteranordnung für eine plattenförmige Batterieelektrode eines elektrochemischen Akkumulators sowie Akkumulator |
| DE102013111667A1 (de) | 2013-10-23 | 2015-04-23 | Johnson Controls Autobatterie Gmbh & Co. Kgaa | Gitteranordnung für eine plattenförmige Batterieelektrode und Akkumulator |
-
1982
- 1982-03-11 JP JP57038296A patent/JPS58155660A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58155660A (ja) | 1983-09-16 |
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