JPH03105861A - クラッド式鉛蓄電池 - Google Patents
クラッド式鉛蓄電池Info
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- JPH03105861A JPH03105861A JP1242696A JP24269689A JPH03105861A JP H03105861 A JPH03105861 A JP H03105861A JP 1242696 A JP1242696 A JP 1242696A JP 24269689 A JP24269689 A JP 24269689A JP H03105861 A JPH03105861 A JP H03105861A
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- lead
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Links
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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
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- H01M4/73—Grids for lead-acid accumulators, e.g. frame plates
-
- 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)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はクラッド式鉛蓄電池の改良に関するもので、電
池性能を落とすことなく無保守、無補水化を図ることを
目的とするものである,従来の技術とその課題 現在、クラッド式鉛蓄電池は長寿命である、深放電に強
い、といった特徴を生かして電気自動車や産業車両、据
置用など国内の産業用′#電池の約90%に採用されて
いる.クラッド式鉛蓄電池が長寿命でかつ深放電に強い
のは、正極活物質の周囲を管状体で包んだ構造であるた
めに、蓄電池が振動を受けたり、深い充放電を繰り返し
て使用され活物質が膨張、収縮したとしても活物質が脱
落することはない、という理由による. このように優れた性能を有するクラッド式鉛蓄電池であ
るが、その大半が格子体に鉛一アンチモン系合金を使用
しており、アンチモンが、充放電中に正極格子体より溶
出し、負極板上に析出して水素過電圧を低下させるため
に水分解による水素発生量が増加し、その結果減液量が
大きく、補水のためにかなりの手間が必要となっている
.補水の手間を減らすために、例えば一括補水装置を電
池に取り付けたり、電解液量を多くしたりするなどの工
夫がされているが、いずれも根本的な解決策でなくコス
トアップの要因となっている.また、減液量を減らすた
めにアンチモンを含まない鉛合金としては例えば鉛一カ
ルシウムースズ合金等があり、これを用いると減液をほ
とんどなくすることができる.しかし、鉛一カルシウム
系合金は深い放電を含む充放電サイクルを行った場合、
放電時に格子一括物質界面に緻密な不鋤態であるiH酸
鉛が生成し、早期に容量低下が起こる七いう欠点を有し
ていた. 一方、鉛−アンチモン系合金の場合はアンチモンが格子
一括物質界面に生或する硫酸鉛を多孔性にするために鉛
−カルシウム系合金のように早期に容量が低下すること
はない.これらのことから現在のクラッド式鉛蓄電池に
おいては、電池性能を低下させることなく無保守、無補
水化することが最大の課題であった. 課題を解決するための手段 本発明は、上述した課題を解決するクラッド式鉛蓄電池
を提供するものでその骨子とするところは、クラッド式
格子を用いた鉛蓄電池において、該クラッド式格子の耳
部および額縁部分の表面をアンチモンを含まない鉛合金
または純鉛で被覆したところにある.以下、本発明を実
施例に基づいて説明する. 実施例 現在、一般的なクラッド式鉛蓄電池の正極格子、正極板
はそれぞれ第1図、第2図に示すような梢遣をしている
.第1図に示す格子にガラス繊維よりなる管状体(チュ
ーブ)を取り付け、鉛粉を充填して封ロし第2図に示す
正極板となる.第3図は第2図におけるA−A線断面図
である.図において1は耳、2は額縁、3は芯金、4は
チューブ、5はチューブを取り付けるための上部連座、
6は封ロするための下部連座、7は活物質である.格子
合金の組成,耳や額縁部分の鉛被覆の有無等、第1表に
示す3種類の格子体を作製した。
池性能を落とすことなく無保守、無補水化を図ることを
目的とするものである,従来の技術とその課題 現在、クラッド式鉛蓄電池は長寿命である、深放電に強
い、といった特徴を生かして電気自動車や産業車両、据
置用など国内の産業用′#電池の約90%に採用されて
いる.クラッド式鉛蓄電池が長寿命でかつ深放電に強い
のは、正極活物質の周囲を管状体で包んだ構造であるた
めに、蓄電池が振動を受けたり、深い充放電を繰り返し
て使用され活物質が膨張、収縮したとしても活物質が脱
落することはない、という理由による. このように優れた性能を有するクラッド式鉛蓄電池であ
るが、その大半が格子体に鉛一アンチモン系合金を使用
しており、アンチモンが、充放電中に正極格子体より溶
出し、負極板上に析出して水素過電圧を低下させるため
に水分解による水素発生量が増加し、その結果減液量が
大きく、補水のためにかなりの手間が必要となっている
.補水の手間を減らすために、例えば一括補水装置を電
池に取り付けたり、電解液量を多くしたりするなどの工
夫がされているが、いずれも根本的な解決策でなくコス
トアップの要因となっている.また、減液量を減らすた
めにアンチモンを含まない鉛合金としては例えば鉛一カ
ルシウムースズ合金等があり、これを用いると減液をほ
とんどなくすることができる.しかし、鉛一カルシウム
系合金は深い放電を含む充放電サイクルを行った場合、
放電時に格子一括物質界面に緻密な不鋤態であるiH酸
鉛が生成し、早期に容量低下が起こる七いう欠点を有し
ていた. 一方、鉛−アンチモン系合金の場合はアンチモンが格子
一括物質界面に生或する硫酸鉛を多孔性にするために鉛
−カルシウム系合金のように早期に容量が低下すること
はない.これらのことから現在のクラッド式鉛蓄電池に
おいては、電池性能を低下させることなく無保守、無補
水化することが最大の課題であった. 課題を解決するための手段 本発明は、上述した課題を解決するクラッド式鉛蓄電池
を提供するものでその骨子とするところは、クラッド式
格子を用いた鉛蓄電池において、該クラッド式格子の耳
部および額縁部分の表面をアンチモンを含まない鉛合金
または純鉛で被覆したところにある.以下、本発明を実
施例に基づいて説明する. 実施例 現在、一般的なクラッド式鉛蓄電池の正極格子、正極板
はそれぞれ第1図、第2図に示すような梢遣をしている
.第1図に示す格子にガラス繊維よりなる管状体(チュ
ーブ)を取り付け、鉛粉を充填して封ロし第2図に示す
正極板となる.第3図は第2図におけるA−A線断面図
である.図において1は耳、2は額縁、3は芯金、4は
チューブ、5はチューブを取り付けるための上部連座、
6は封ロするための下部連座、7は活物質である.格子
合金の組成,耳や額縁部分の鉛被覆の有無等、第1表に
示す3種類の格子体を作製した。
第1表
本発明品であるNO. 1の格子は、次の方法で作製し
た.まず、Pb−4χa合金よりなる通常の格子を重力
法により鋳造した.炉中で純鉛を約350℃に加熱し、
溶融させたところに内−4%a合金よりなる格子の耳部
および額縁部分を漬けて引き上げた.この時、漬ける時
間が長いと耳部および額縁部分が溶融してしまうので、
素早く行う必要がある.こうして、耳部および額縁部分
表面に厚さ約100μmの純鉛層を形成することができ
た, NO.2.3は鉛被覆を施していない従来品格子
である.これらの格子体にそれぞれチューブを取り付け
、鉛粉を充填し正極板とした.そして、Pb−0.1%
Ca−0.75%{合金格子よりなる負極板とバルプ
セパレー夕を用いて標準的なクラッド式鉛蓄電池を組み
立て電解液を所定量注入し充電を行った.なお、この電
池は8時間率で約15Ahの容量を有していた.次にJ
IS D 5303で定める寿命試験を行った.その結
果を第2表に示す. 第2表 なお、表における寿命回数および減液量はともにNO.
2の値を100として示した.試験結果からも明らかな
ように耳部および額縁部分に鉛被覆を施したPb−4%
a合金よりなる正極格子を用いた本発明品である電池N
O.1の寿命性能は、鉛被覆を施していない門−4%
Sb合金よりなる正極格子を用いた電池NO,2とほぼ
同程度であった。
た.まず、Pb−4χa合金よりなる通常の格子を重力
法により鋳造した.炉中で純鉛を約350℃に加熱し、
溶融させたところに内−4%a合金よりなる格子の耳部
および額縁部分を漬けて引き上げた.この時、漬ける時
間が長いと耳部および額縁部分が溶融してしまうので、
素早く行う必要がある.こうして、耳部および額縁部分
表面に厚さ約100μmの純鉛層を形成することができ
た, NO.2.3は鉛被覆を施していない従来品格子
である.これらの格子体にそれぞれチューブを取り付け
、鉛粉を充填し正極板とした.そして、Pb−0.1%
Ca−0.75%{合金格子よりなる負極板とバルプ
セパレー夕を用いて標準的なクラッド式鉛蓄電池を組み
立て電解液を所定量注入し充電を行った.なお、この電
池は8時間率で約15Ahの容量を有していた.次にJ
IS D 5303で定める寿命試験を行った.その結
果を第2表に示す. 第2表 なお、表における寿命回数および減液量はともにNO.
2の値を100として示した.試験結果からも明らかな
ように耳部および額縁部分に鉛被覆を施したPb−4%
a合金よりなる正極格子を用いた本発明品である電池N
O.1の寿命性能は、鉛被覆を施していない門−4%
Sb合金よりなる正極格子を用いた電池NO,2とほぼ
同程度であった。
また、′f4液量はPb −0. 1%Ca −o.
75%&合金よりなる正極格子を用いた電池NO.3よ
りは若干多いものの、電池NO.2の173以下と大幅
に少なくなっていた.減液量に差が出たのは、次のよう
な理由であると考えられる, NO.2のようにアンチ
モン系合金よりなる格子をもつ正極板から溶出し負極板
に析出するアンチモンは、そのほとんどが耳部および額
縁部分から溶出したものである.これは芯金から溶出す
るアンチモンは芯金め周囲を覆っている活物質に吸着さ
れ、外部にはほとんど出てこないからである.本発明に
よる正極板は、耳部および額縁部分に19被覆を施した
ためにアンチモンが外部ほとんど出てこなかったので、
減液量が少なかったものと考えられる.また、芯金より
溶出し、活物質に吸着されるアンチモンが、格子一活物
質間に放電時に生成する硫酸鉛を多孔性にしたために早
期容量低下が防止でき、電池NO,2と同程度の寿命が
得られたものと考えられる. 上記実施例では流動電解液を有する電池で試験を行った
が、この種の構成の電池に限定するものではなく、例え
ば電解液をゲル状にしたり、ガラス繊維やシリカ微粉末
に吸収させて流動液を無くしたクラッド式密閉鉛蓄電池
などについても同じ効果が期待できる. 発明の効果 上述の実施例から明らかなように、本発明によるクラッ
ド式鉛蓄電池は、クラヴド式格子の耳部および額縁部分
の表面をアンチモンを含まない鉛合金または純鉛で被覆
するという簡単な方法で、従来のクラッド式鉛蓄電池の
電池性能を落とすことなく無保守、無補水化を図ること
ができ、その工業的価値は甚だ大なるものである.
75%&合金よりなる正極格子を用いた電池NO.3よ
りは若干多いものの、電池NO.2の173以下と大幅
に少なくなっていた.減液量に差が出たのは、次のよう
な理由であると考えられる, NO.2のようにアンチ
モン系合金よりなる格子をもつ正極板から溶出し負極板
に析出するアンチモンは、そのほとんどが耳部および額
縁部分から溶出したものである.これは芯金から溶出す
るアンチモンは芯金め周囲を覆っている活物質に吸着さ
れ、外部にはほとんど出てこないからである.本発明に
よる正極板は、耳部および額縁部分に19被覆を施した
ためにアンチモンが外部ほとんど出てこなかったので、
減液量が少なかったものと考えられる.また、芯金より
溶出し、活物質に吸着されるアンチモンが、格子一活物
質間に放電時に生成する硫酸鉛を多孔性にしたために早
期容量低下が防止でき、電池NO,2と同程度の寿命が
得られたものと考えられる. 上記実施例では流動電解液を有する電池で試験を行った
が、この種の構成の電池に限定するものではなく、例え
ば電解液をゲル状にしたり、ガラス繊維やシリカ微粉末
に吸収させて流動液を無くしたクラッド式密閉鉛蓄電池
などについても同じ効果が期待できる. 発明の効果 上述の実施例から明らかなように、本発明によるクラッ
ド式鉛蓄電池は、クラヴド式格子の耳部および額縁部分
の表面をアンチモンを含まない鉛合金または純鉛で被覆
するという簡単な方法で、従来のクラッド式鉛蓄電池の
電池性能を落とすことなく無保守、無補水化を図ること
ができ、その工業的価値は甚だ大なるものである.
第1図はクラッド式正極格子を示す図、第2図はクラッ
ド式正極板を示す図、第3図は第2因におけるA−A線
断面図である.
ド式正極板を示す図、第3図は第2因におけるA−A線
断面図である.
Claims (1)
- 1、鉛−アンチモン系合金よりなるクラッド式格子を用
いた鉛蓄電池において、該クラッド式格子の耳部および
額縁部分の表面にアンチモンを含まない鉛合金または純
鉛で被覆したことを特徴とするクラッド式鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1242696A JPH03105861A (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | クラッド式鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1242696A JPH03105861A (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | クラッド式鉛蓄電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03105861A true JPH03105861A (ja) | 1991-05-02 |
Family
ID=17092884
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1242696A Pending JPH03105861A (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | クラッド式鉛蓄電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03105861A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006049295A1 (ja) * | 2004-11-08 | 2006-05-11 | Gs Yuasa Corporation | 鉛蓄電池用負極集電体 |
JP5909815B1 (ja) * | 2015-02-26 | 2016-04-27 | 日立化成株式会社 | クラッド式鉛蓄電池、クラッド式正極板、及びクラッド式正極板用集電体 |
CN106252668A (zh) * | 2016-09-08 | 2016-12-21 | 双登集团股份有限公司 | 一种铅酸蓄电池管式极板扣底 |
-
1989
- 1989-09-19 JP JP1242696A patent/JPH03105861A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006049295A1 (ja) * | 2004-11-08 | 2006-05-11 | Gs Yuasa Corporation | 鉛蓄電池用負極集電体 |
JP5909815B1 (ja) * | 2015-02-26 | 2016-04-27 | 日立化成株式会社 | クラッド式鉛蓄電池、クラッド式正極板、及びクラッド式正極板用集電体 |
WO2016136941A1 (ja) * | 2015-02-26 | 2016-09-01 | 日立化成株式会社 | クラッド式鉛蓄電池用集電体、クラッド式鉛蓄電池用正極板、及びクラッド式鉛蓄電池 |
CN106252668A (zh) * | 2016-09-08 | 2016-12-21 | 双登集团股份有限公司 | 一种铅酸蓄电池管式极板扣底 |
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