JPH06203821A - 鉛蓄電池 - Google Patents

鉛蓄電池

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Publication number
JPH06203821A
JPH06203821A JP4360739A JP36073992A JPH06203821A JP H06203821 A JPH06203821 A JP H06203821A JP 4360739 A JP4360739 A JP 4360739A JP 36073992 A JP36073992 A JP 36073992A JP H06203821 A JPH06203821 A JP H06203821A
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JP
Japan
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separator
lead
electrode plate
battery
lower portion
Prior art date
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Pending
Application number
JP4360739A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Kamata
彰 鎌田
Mikio Iwata
幹夫 岩田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Storage Battery Co Ltd
Original Assignee
Japan Storage Battery Co Ltd
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Publication date
Application filed by Japan Storage Battery Co Ltd filed Critical Japan Storage Battery Co Ltd
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Publication of JPH06203821A publication Critical patent/JPH06203821A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 極板間短絡を防止し低コストで品質の安定し
た鉛蓄電池を提供する。 【構成】 ガラスマットとセパレータ基体とを重ね合せ
てなる隔離体を正・負極板間に配置した構造の鉛蓄電池
であって、隔離体下部もしくは負極板下部に突起を設
け、隔離体と負極板間下部に隙間を設けた鉛蓄電池。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は鉛蓄電池の改良に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術とその課題】現在、鉛蓄電池は自動車用や
産業用をはじめとしてあらゆる分野で用いられている。
【0003】その中で自動車の始動点灯用電池は最も需
要が多く、軽量化、コストダウン、メンテナンスフリー
化、長寿命化、品質の安定化が強く求められている。
【0004】しかし、この自動車用電池は寿命モードが
数多くあり、特に正・負極板間の短絡が短寿命の原因と
して、長寿命化、品質の安定化の面で大きな問題となっ
ており、中でも極板周辺部で起こる短絡、特に極板下部
での短絡が問題となっている。
【0005】これは、充放電の繰り返し、車の振動など
によって極板から脱落した正極活物質である二酸化鉛の
粒子が、電解液の対流等で舞い上がり、負極板の足の部
分にたまり、これが還元され金属鉛として成長し、正極
板の下部格子部分に接触することによって起こるものと
考えられる。
【0006】現在、製品におもに用いられている隔離体
は、ガラスマットとセパレータ基体(たとえば、無機粉
体と繊維の抄造品)との両側部を張り合わせたものが主
流になっているが、この金属鉛は特にガラスマット中の
繊維間の隙間で成長しやすい。そのため、この隔離体は
極板周辺部の短絡を防ぐ役目をあまりはたさない。
【0007】極板周辺部でおこる短絡を防ぐ方法として
は、多々考えられ、様々な提案がなされているが、その
なかでも隔離体を工夫したものの特許が多く出願され実
用化されている。
【0008】その中の一つに負極板または正極板を袋状
のセパレータで包み込んでしまい、短絡を防止するもの
がありすでに実用化されているが、この方法では、極板
を袋状セパレータで包む工程が難しく、かつ極板群を製
造するのも、ガラスマットとセパレータとを張り合わせ
た隔離体を用いたものに比べはるかに難しい。また、袋
状セパレータそのもののコストもガラスマットとセパレ
ータとを張り合わせた隔離体に比べ高い。
【0009】ガラスマットとセパレータとを張り合わせ
た隔離体においては、特開昭58−129746におい
て、隔離体のガラスマットの下部を取り除き、この取り
除き部分にはセパレータと同材質でガラスマットと同厚
みのものを貼着した隔離体を用いることにより下部短絡
を防止したものが提案されている。また、ガラスマット
の周辺部をセパレータより数ミリ小さくすると極板周辺
部での短絡が起こりににくくなることが判っており、す
でに一部の電気自動車用鉛蓄電池で実用化されている。
【0010】しかし、これらの方法は、製造が困難であ
ったり、コスト的に問題があった。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の問題点を
除去するもので、ガラスマットとセパレータ基体とを重
ね合せてなる隔離体を正・負極板間に配置した構造の鉛
蓄電池であって、隔離体下部もしくは負極板下部に突起
を設け、隔離体と負極板間下部に隙間を設けたことを特
徴とし、下部短絡の起こりにくい鉛蓄電池を提供せんと
するものである。
【0012】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【0013】1セル当り正極板3枚、負極板4枚からな
る自動車用鉛蓄電池(公称容量 21Ah、5時間率)
を製作した。一般に正極板格子用合金には鉛−カルシウ
ム系合金と、鉛−アンチモン系合金との2種類がある
が、本実施例においては両合金共に通常の鉛蓄電池に用
いられている組成のものを用いて二種類の正極板用格子
を製作した。正極用活物質は、通常の鉛粉および希硫
酸、また適時水や化成効率を向上させるための鉛丹(光
明丹)等を混練しペースト状としたもので、このペース
トをこの二種類の格子に適量充填し熟成および乾燥工程
を経て正極板を得た。
【0014】負極板用格子は、鉛−カルシウム系合金か
らなる生産性のよいエキスパンド格子を用いたが、他に
鋳造格子であってもなんら問題はない。負極板も正極板
と同様に、鉛粉および希硫酸等を混練したペーストを充
填、熟成および乾燥工程を経て製作したが、負極用ペー
ストには負極活物質の充放電にともなう収縮を防ぐため
に種々の添加剤をくわえてある。
【0015】以上のようにして製作した正極板と負極板
とを隔離体を介して交互に積層し、極板群を製作した。
隔離体としては通常の鉛蓄電池に使用されているセパレ
ータとガラスマットとを張り合わせたものであって、負
極板と接するセパレータ側の下部に突起を設けた隔離体
を用いた。比較のために従来例としてセパレータとガラ
スマットとを張り合わせた隔離体を用いた極板群も製作
した。
【0016】このように二種類の正極格子用合金と本発
明用隔離体および従来の隔離体の組合わせからなる4種
類の異なる極板群を製作した。これらの極板群を用い
て、公称電圧12Vの自動車用液式鉛蓄電池を4種作製
した。注液および電槽化成は、通常の方法でおこない、
化成および初充電後に、電解液硫酸の比重を20℃の時
で1.280となるように調整した。
【0017】図1は本発明鉛蓄電池に用いた隔離体の概
略図である。隔離体は、無機粉体と無機繊維および有機
繊維とを少量のバインダーと共に湿式抄造してシート状
にしたセパレータ基体3と、繊維径13ミクロンのガラ
ス繊維を抄造したガラスマット4と張り合わせたもの
で、一般に自動車用鉛蓄電池に広く用いられているもの
であるが、負極板側に当接されるセパレータ基体3の下
部には、ポリプロピレンのホットメルト樹脂製の突起5
が設けてある。突起5およびセパレータ基体3の材質
は、鉛蓄電池および人体に無害で、かつ機械的強度に優
れていれば問題はなく、とくにセパレータ基体3には多
孔性合成樹脂シートを用いることもできる。
【0018】図2は本発明鉛蓄電池用極板群の突起部分
を示す要部拡大断面図であり、(A)はセパレータに突
起を設けた場合、(B)は負極板足に突起を設けた場合
をそれぞれ示す。図3は突起を設けない従来電池の要部
拡大断面図である。
【0019】次に本発明による液式鉛蓄電池の寿命試験
の結果を説明する。試験に供した電池は公称電圧12V
の自動車用液式鉛蓄電池で、公称容量は21Ahであ
る。表1に供試電池の内容を示す。
【0020】
【表1】 電池No.1,2は、突起付の隔離体を使用した本発明
による電池であり、電池No.3,4は、通常の隔離体
を用いた従来の電池である。
【0021】本発明品の突起が電池性能に悪影響を及ぼ
すか否かを調査するために、容量試験を行なった。25
℃、4.2A放電容量と−15℃、150A放電容量を
調べた。その結果を表2に示す。
【0022】
【表2】 本発明電池No.1,2と従来電池No.3,4との間
に容量の差は見られなかった。
【0023】次にJISD5301重負荷寿命試験によ
り寿命性能の評価を行った。放電電流は10A、充電電
流は2.5A、試験温度は42.5±2.5℃である。
寿命判定は5時間率放電容量が1/2となった時とし
た。結果を表3に示す。
【0024】
【表3】 正極格子に鉛ーカルシウム系合金を用い、かつ従来の極
板群構成の電池、No.3は、190サイクルで寿命に
なったのに対し、突起付きの隔離体を用いた本発明によ
る電池、No.1は、270サイクルで寿命となり、従
来品の極板群を用いたものに比べ約1.4倍の寿命を示
した。 寿命原因を調査するために電池を解体調査する
と、No.3の従来品の隔離体を用いたものは、正極板
および負極板下部で短絡が起こっており、このことが原
因で寿命となっていた。
【0025】一方、No.1の本発明品を用いたもの
は、活物質の軟化、および活物質−格子界面に生成した
腐食層が活物質よりも優先的に放電することによって生
成する不働態層いわゆるバリヤ層が原因で寿命となって
おり、短絡はいっさい起こっていなかった。
【0026】また、正極格子に鉛−アンチモン系合金を
用いた従来例の電池、No.4は、230サイクルで寿
命になったのに対し、本発明による電池、No.2は、
350サイクルで寿命となり、従来品に比べ約1.5倍
の寿命性能を示した。
【0027】寿命原因を調査するために電池を解体調査
すると、No.4の従来品の隔離体を用いたものは、N
o.3と同様に下部短絡が原因で寿命となっていた。そ
れに対し、No.2の本発明品を用いたものは、活物質
の軟化、脱落が原因で寿命となっており、短絡はほとん
ど起こっていなかった。
【0028】図2(B)のように負極板2の極板足2’
に突起5を設け、通常の隔離体を挿入して極板群を製作
し、上記と同様に容量試験および寿命試験に供したとこ
ろ、正極格子に鉛−アンチモン系合金を用いたものおよ
び鉛−カルシウム系を用いたもの両者共に4.2A放電
容量は23.4Ahであり、−15℃,150A放電容
量で6.0Ahであった。寿命回数は前者の鉛−アンチ
モン系合金で340サイクル、後者の鉛−カルシウム系
合金で260サイクルと本発明品を用いていない電池に
比べて約1.4倍の性能を示した。同様に解体をおこな
うと、寿命原因は隔離体に突起を設けた場合と同様で、
下部短絡は起きていなかった。
【0029】また、本発明による極板群において、隔離
体を極板群の低面よりはみ出している状態で電槽に組み
込むことにより、図2に示したように、正極板1を隔離
体で包んだような状態になり、特に振動がかかるような
過酷な条件でも良好な寿命性能を示した。
【0030】
【発明の効果】上述の実施例からも明らかなように、正
・負極板間に隔離体を配置した構造の鉛蓄電池におい
て、隔離体と負極板との間の下部に隙間が開くように隔
離体下部もしくは負極板下部に突起を設けたことによ
り、下部短絡の起こりにくい鉛蓄電池を容易にかつ安価
に製造することのでき、寿命性能が改善されかつ製品の
品質の安定化がはかれ、かつ従来の短絡防止隔離体を用
いた鉛蓄電池に比べ低コストとなるものであり、その工
業的価値は甚だ大なるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明鉛蓄電池に用いる隔離体の概略図
【図2】本発明鉛蓄電池用極板群の突起部分を示す要部
拡大断面図
【図3】従来電池の要部拡大断面図
【符号の説明】
1 正極板 1’正極板足 2 負極板 2’負極板足 3 セパレータ基体 4 ガラスマット 5 突起 6 クラ(負極板支持用)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラスマットとセパレータ基体とを重ね
    合せてなる隔離体を正・負極板間に配置した構造の鉛蓄
    電池であって、隔離体下部もしくは負極板下部に突起を
    設け、隔離体と負極板間下部に隙間を設けたことを特徴
    とする鉛蓄電池。
JP4360739A 1992-12-29 1992-12-29 鉛蓄電池 Pending JPH06203821A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4360739A JPH06203821A (ja) 1992-12-29 1992-12-29 鉛蓄電池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4360739A JPH06203821A (ja) 1992-12-29 1992-12-29 鉛蓄電池

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JPH06203821A true JPH06203821A (ja) 1994-07-22

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ID=18470715

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JP4360739A Pending JPH06203821A (ja) 1992-12-29 1992-12-29 鉛蓄電池

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