JPH03105875A - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
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- JPH03105875A JPH03105875A JP1242698A JP24269889A JPH03105875A JP H03105875 A JPH03105875 A JP H03105875A JP 1242698 A JP1242698 A JP 1242698A JP 24269889 A JP24269889 A JP 24269889A JP H03105875 A JPH03105875 A JP H03105875A
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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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/06—Lead-acid accumulators
- H01M10/12—Construction or manufacture
-
- 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
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- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (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
本発明は鉛蓄電池の改良に関するもので、特に銅あるい
は銅合金製格子を負極に用いた陰極吸収式船蓄電池の改
良に関するものである．従来の技術とその課題 鉛蓄電池は低価格で信頼性に優れていることからエンジ
ン始動用、動力用、据置用などの電源として広く用いら
れている．しかし、その主構成部品が鉛あるいは鉛合金
で出来ているため、電池が重くなりがちである．さらに
、近年、鉛蓄電池にもより一層の高出力化が求められて
きている．そこで、軽くて、かつ電気伝導性の優れた材
料として銅あるいは銅合金を用いたものが提案されてい
る． 銅あるいは銅合金を正極格子体に用いる場合、その表面
が露出していると、即ち、銅あるいは銅合金の表面が直
接電解液である希硫酸と接触していると、銅が急速に溶
出すると共に負極板上に析出し、短期間の内に使用でき
なくなる．そのため、銅あるいは銅合金を用いた格子体
は通常、負極にのみ用いられている． 銅あるいは銅合金を用いた格子体を鉛メッキなどの表面
処理なしで負極に用いると、充電中においては水素ガス
の発生反応が起こりやすくなって、負極活物質の充電が
不十分になり、放置中には負極活物質である金［ｊ９と
局部電池を構成して自己放電を大きくしてしまうことも
あるが、通常の使用条件下では大きな問題とはならない
．ただ、過放電すると銅が溶出し、充電不足や自己放電
が大きくなると共に、定電圧充電時の電流が大きくなり
電解液中の水が急速に分解され、電池の使用が困難にな
る．そのため、銅あるいは銅合金製の格子体を用いる場
合は、格子体の表面に電気メッキや溶湯に浸漬するなど
して鉛あるいは鉛合金の被膜を形成して使用していた．
しかし、格子体の表面に鉛あるいは鉛合金の被膜を形成
するプロセスは、大変複雑でコストのかかるものであっ
た．一方、過放電を防止する装置を設置するなどして電
池が過放電されないようにすれば表面処理なしで銅ある
いは銅合金製格子を負極に用いることができる．さらに
、陰極吸収式にすれば、軽量で高性能を有する完全無保
守の鉛蓄電池とすることができる．しかし、直径約１μ
−のガラス繊維からなる液保持性セバレー夕を用いた陰
極吸収式鉛蓄電池を作製し高温で試験したところ、電池
の容量には何ら問題なかったものの、銅格子を用いた負
極板耳部が腐食されていた．この腐食がさらに進行し耳
が折損すると、爆発に至る可能性もあり、耳部の腐食は
極めて重要な問題であった。
は銅合金製格子を負極に用いた陰極吸収式船蓄電池の改
良に関するものである．従来の技術とその課題 鉛蓄電池は低価格で信頼性に優れていることからエンジ
ン始動用、動力用、据置用などの電源として広く用いら
れている．しかし、その主構成部品が鉛あるいは鉛合金
で出来ているため、電池が重くなりがちである．さらに
、近年、鉛蓄電池にもより一層の高出力化が求められて
きている．そこで、軽くて、かつ電気伝導性の優れた材
料として銅あるいは銅合金を用いたものが提案されてい
る． 銅あるいは銅合金を正極格子体に用いる場合、その表面
が露出していると、即ち、銅あるいは銅合金の表面が直
接電解液である希硫酸と接触していると、銅が急速に溶
出すると共に負極板上に析出し、短期間の内に使用でき
なくなる．そのため、銅あるいは銅合金を用いた格子体
は通常、負極にのみ用いられている． 銅あるいは銅合金を用いた格子体を鉛メッキなどの表面
処理なしで負極に用いると、充電中においては水素ガス
の発生反応が起こりやすくなって、負極活物質の充電が
不十分になり、放置中には負極活物質である金［ｊ９と
局部電池を構成して自己放電を大きくしてしまうことも
あるが、通常の使用条件下では大きな問題とはならない
．ただ、過放電すると銅が溶出し、充電不足や自己放電
が大きくなると共に、定電圧充電時の電流が大きくなり
電解液中の水が急速に分解され、電池の使用が困難にな
る．そのため、銅あるいは銅合金製の格子体を用いる場
合は、格子体の表面に電気メッキや溶湯に浸漬するなど
して鉛あるいは鉛合金の被膜を形成して使用していた．
しかし、格子体の表面に鉛あるいは鉛合金の被膜を形成
するプロセスは、大変複雑でコストのかかるものであっ
た．一方、過放電を防止する装置を設置するなどして電
池が過放電されないようにすれば表面処理なしで銅ある
いは銅合金製格子を負極に用いることができる．さらに
、陰極吸収式にすれば、軽量で高性能を有する完全無保
守の鉛蓄電池とすることができる．しかし、直径約１μ
−のガラス繊維からなる液保持性セバレー夕を用いた陰
極吸収式鉛蓄電池を作製し高温で試験したところ、電池
の容量には何ら問題なかったものの、銅格子を用いた負
極板耳部が腐食されていた．この腐食がさらに進行し耳
が折損すると、爆発に至る可能性もあり、耳部の腐食は
極めて重要な問題であった。
課題を解決するための手段
本発明は、銅あるいは銅合金製格子を負極板に用いた陰
極吸収式鉛蓄電池において、負極板耳部を非流動化され
た電解液中に保持することにより、従来の欠点を解消し
た鉛蓄電池を提供せんとするものである． 実施例 以下、本発明鉛蓄電池を実施例に基づいて説明する． まず厚さ０．２旧の銅の圧延シートを展開してエキスバ
ンド格子を作製した．ついで通常の負極板用ペーストを
充填し、所定の寸法に切断した後、熟成乾燥した．この
極板と通常のペースト式正極板および直径約１μ曙のガ
ラス繊維からなる液保持性セパレー夕を用い、正極板４
枚、負極板５枚からなる陰極吸収式鉛蓄電池用エレメン
トを構成した．第１図はエレメントの模式図であり、正
および負極板群を溶接したストラップ１．１′の下面２
，２′と液保持性セパレータ３の上縁４とは密着してお
らず、通常その間隔は３〜６■前後である．ストラップ
下面２，２′とセパレー夕上縁４とが密着しないのは、
製造治具や製造方法上、これらの間に一定の距離が必要
なためである．次にエレメントを電槽に挿入した後、二
酸化珪素の微粉末をストラップ１，１′の上部が覆われ
るまで添加し、引き続き希ＴｉｊＬ酸を注入した後充電
し電池Ａを作製した．第２図は負極板耳部付近の断面を
示す模式図であり、充電後、セパレー夕上縁より上方の
負極板耳５は電解液を含んだ二酸化珪素粉末６に覆われ
ていた．容量は約２８＾ｈ（５ｈＲ）である．７は正極
板、８は負極板、９は電槽である．次に電池Ａと同一内
容のエレメントおよび電槽を用い電池Ａに用いたものε
同一濃度の希硫酸を注入し、正、負極板および液保持性
セバレー夕に希硫酸を保持させた後、エレメント上部に
二酸化珪素の微粉末を含む高濃度の希硫酸を注入後充電
し、電池Ｂを作製した．電池ｎの充電を開始するときに
は、ストラップを含むエレメント上部はゲル状になって
おり、充電後もその状態はあまり変わらなかった． さらに比較のため、充電後にはセバレータに接している
面以外には電解液である希硫酸に十分濡れていない従来
のタイプの電池Ｃを作製した．電池Ｃに用いたエレメン
ト、電槽、希硫酸などは電池Ａのものと同じである． これらの電池を用い、７０℃の水槽中でＳＡＥに規定さ
れている定電圧寿命試験を行った．寿命試験中の高率放
電時の電圧推移は、いずれの電池も大差なかった．しか
し、４ ， ０００サイクル後に電池を解体して負極板
耳部の状態を観察すると、本発明による電池ＡおよびＢ
ではほとんど腐食がみられなかったのに対し、負極板耳
部が露出している電池Ｃでは、第３図に示す負極板耳部
の腐食状態の模式図で明らかなように、セパレータ上縁
より上方の負極板耳部に腐食がみられた．図において黒
ぬりの部分は穴の開いた部分、斜線部は腐食が進んだ部
分を示している７本発明による電池で負極板耳部の腐食
がｉｉ！察されなかったのは、電解液を含んだに酸化珪
素粉末あるいはゲル状電解液で耳全体を覆ったため、銅
ε高温で発生しやすくなっている酸素ガ叉との反応が抑
えられたためと考えられる． 発明の効果 以上詳述したように、本発明鉛蓄電池は簡便な方法で銅
あるいは銅合金製の負極板耳部の腐食が防止でき、鉛蓄
電池の軽量化と性能向上だけでなく安全性についても顕
著な効果を示し、その工業的価値は非常に大きい． なお、本実施例では電解液保持剤として直径約１μｍの
ガラス繊維からなる液保持性セバレー夕を用いた陰極吸
収式鉛蓄電池、いわゆるリテーナ式電池を用いたが、ゲ
ル状電解液を用いた陰極吸収式鉛蓄電池、いわゆるゲル
式電池においても同様の効果が得られるのはいうまでも
ない．
極吸収式鉛蓄電池において、負極板耳部を非流動化され
た電解液中に保持することにより、従来の欠点を解消し
た鉛蓄電池を提供せんとするものである． 実施例 以下、本発明鉛蓄電池を実施例に基づいて説明する． まず厚さ０．２旧の銅の圧延シートを展開してエキスバ
ンド格子を作製した．ついで通常の負極板用ペーストを
充填し、所定の寸法に切断した後、熟成乾燥した．この
極板と通常のペースト式正極板および直径約１μ曙のガ
ラス繊維からなる液保持性セパレー夕を用い、正極板４
枚、負極板５枚からなる陰極吸収式鉛蓄電池用エレメン
トを構成した．第１図はエレメントの模式図であり、正
および負極板群を溶接したストラップ１．１′の下面２
，２′と液保持性セパレータ３の上縁４とは密着してお
らず、通常その間隔は３〜６■前後である．ストラップ
下面２，２′とセパレー夕上縁４とが密着しないのは、
製造治具や製造方法上、これらの間に一定の距離が必要
なためである．次にエレメントを電槽に挿入した後、二
酸化珪素の微粉末をストラップ１，１′の上部が覆われ
るまで添加し、引き続き希ＴｉｊＬ酸を注入した後充電
し電池Ａを作製した．第２図は負極板耳部付近の断面を
示す模式図であり、充電後、セパレー夕上縁より上方の
負極板耳５は電解液を含んだ二酸化珪素粉末６に覆われ
ていた．容量は約２８＾ｈ（５ｈＲ）である．７は正極
板、８は負極板、９は電槽である．次に電池Ａと同一内
容のエレメントおよび電槽を用い電池Ａに用いたものε
同一濃度の希硫酸を注入し、正、負極板および液保持性
セバレー夕に希硫酸を保持させた後、エレメント上部に
二酸化珪素の微粉末を含む高濃度の希硫酸を注入後充電
し、電池Ｂを作製した．電池ｎの充電を開始するときに
は、ストラップを含むエレメント上部はゲル状になって
おり、充電後もその状態はあまり変わらなかった． さらに比較のため、充電後にはセバレータに接している
面以外には電解液である希硫酸に十分濡れていない従来
のタイプの電池Ｃを作製した．電池Ｃに用いたエレメン
ト、電槽、希硫酸などは電池Ａのものと同じである． これらの電池を用い、７０℃の水槽中でＳＡＥに規定さ
れている定電圧寿命試験を行った．寿命試験中の高率放
電時の電圧推移は、いずれの電池も大差なかった．しか
し、４ ， ０００サイクル後に電池を解体して負極板
耳部の状態を観察すると、本発明による電池ＡおよびＢ
ではほとんど腐食がみられなかったのに対し、負極板耳
部が露出している電池Ｃでは、第３図に示す負極板耳部
の腐食状態の模式図で明らかなように、セパレータ上縁
より上方の負極板耳部に腐食がみられた．図において黒
ぬりの部分は穴の開いた部分、斜線部は腐食が進んだ部
分を示している７本発明による電池で負極板耳部の腐食
がｉｉ！察されなかったのは、電解液を含んだに酸化珪
素粉末あるいはゲル状電解液で耳全体を覆ったため、銅
ε高温で発生しやすくなっている酸素ガ叉との反応が抑
えられたためと考えられる． 発明の効果 以上詳述したように、本発明鉛蓄電池は簡便な方法で銅
あるいは銅合金製の負極板耳部の腐食が防止でき、鉛蓄
電池の軽量化と性能向上だけでなく安全性についても顕
著な効果を示し、その工業的価値は非常に大きい． なお、本実施例では電解液保持剤として直径約１μｍの
ガラス繊維からなる液保持性セバレー夕を用いた陰極吸
収式鉛蓄電池、いわゆるリテーナ式電池を用いたが、ゲ
ル状電解液を用いた陰極吸収式鉛蓄電池、いわゆるゲル
式電池においても同様の効果が得られるのはいうまでも
ない．
第１図は電槽に挿入する前のエレメントの模式図、第２
図は負極板耳部付近の断面を示す模式図、第３図は従来
のタイプでの高温寿命試験後の負極板耳部の腐食状態の
模式図である． ｌ，１′・・・ストラップ、３・・・液保持性セパレー
夕、５・・・セパレータ上縁より上方の負極板耳、６・
・・二酸化珪素粉末、７・・・正極板、８・・・負極板
、９・・・電槽
図は負極板耳部付近の断面を示す模式図、第３図は従来
のタイプでの高温寿命試験後の負極板耳部の腐食状態の
模式図である． ｌ，１′・・・ストラップ、３・・・液保持性セパレー
夕、５・・・セパレータ上縁より上方の負極板耳、６・
・・二酸化珪素粉末、７・・・正極板、８・・・負極板
、９・・・電槽
Claims (1)
- １、銅あるいは銅合金製格子を負極板に用いた陰極吸収
式鉛蓄電池において、負極板耳部を非流動化された電解
液中に保持することを特徴とする鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1242698A JPH03105875A (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1242698A JPH03105875A (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | 鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03105875A true JPH03105875A (ja) | 1991-05-02 |
Family
ID=17092915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1242698A Pending JPH03105875A (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03105875A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102610779A (zh) * | 2012-02-07 | 2012-07-25 | 范能文 | 一种正极耳、软包锂离子电池和正极耳的制造方法 |
-
1989
- 1989-09-19 JP JP1242698A patent/JPH03105875A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102610779A (zh) * | 2012-02-07 | 2012-07-25 | 范能文 | 一种正极耳、软包锂离子电池和正极耳的制造方法 |
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