JPH06333572A - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPH06333572A JPH06333572A JP5141591A JP14159193A JPH06333572A JP H06333572 A JPH06333572 A JP H06333572A JP 5141591 A JP5141591 A JP 5141591A JP 14159193 A JP14159193 A JP 14159193A JP H06333572 A JPH06333572 A JP H06333572A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- intersection
- grid
- electrolyte
- area
- lead
- 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.)
- Pending
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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
Landscapes
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 寿命終末を予告できる鉛蓄電池を提供する。
特に、電解液枯渇によるトラブルを避けて寿命を制御す
る。 【構成】 エキスパンド網状体の交点断面積を格子体の
上段から順次小さく制限する。
特に、電解液枯渇によるトラブルを避けて寿命を制御す
る。 【構成】 エキスパンド網状体の交点断面積を格子体の
上段から順次小さく制限する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉛蓄電池の改良に関す
るものであり、特に鉛合金のエキスパンド網状体を格子
に用いる鉛蓄電池の改良に関する。
るものであり、特に鉛合金のエキスパンド網状体を格子
に用いる鉛蓄電池の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用に多く用いられている鉛蓄電池
は、最終的に様々な劣化モードを示すが、特に電解液の
減少に起因する問題が多い。電解液の減少は、一般によ
く知られているように、硫酸の高濃度化につながり、更
に高濃度化は、セパレータの酸化劣化や活物質の脱落を
増加し、内部ショートの危険性を高めたり、内部の各所
に設けられた溶接部の腐食を促進したりする。これらの
現象は、単に短寿命だけでなく、突然機能が停止した
り、またショートや腐食断線する場所が減少した電解液
面の上に露出した場所であったりすると火災や内部スパ
ークの原因になるなど、思わぬ事故に遭遇することもあ
る。
は、最終的に様々な劣化モードを示すが、特に電解液の
減少に起因する問題が多い。電解液の減少は、一般によ
く知られているように、硫酸の高濃度化につながり、更
に高濃度化は、セパレータの酸化劣化や活物質の脱落を
増加し、内部ショートの危険性を高めたり、内部の各所
に設けられた溶接部の腐食を促進したりする。これらの
現象は、単に短寿命だけでなく、突然機能が停止した
り、またショートや腐食断線する場所が減少した電解液
面の上に露出した場所であったりすると火災や内部スパ
ークの原因になるなど、思わぬ事故に遭遇することもあ
る。
【０００３】このように電池の寿命モードは、必ずしも
減液だけが原因ではないが、多くの不都合の重要な要因
であることには変わらないし、特に突然の機能停止や引
火破裂などの安全に拘わる現象を伴うだけに、重要問題
として古くから各種対策が検討されてきた。近年、カル
シウム系合金の圧延シートをエキスパンド加工して格子
に用いるいわゆるカルシウム電池の実用化によって、減
液が少なく、寿命の長い電池が実現したが、このような
軽メンテナンス電池といえども原理的に減液は起こりう
るのであり、高温度環境や高い充電電圧のもとでは減液
は一層加速されるので、無補水感覚で使用され、一方電
池が長寿命になるほど減液状態で使用される危険性は避
けられないようになってきている。
減液だけが原因ではないが、多くの不都合の重要な要因
であることには変わらないし、特に突然の機能停止や引
火破裂などの安全に拘わる現象を伴うだけに、重要問題
として古くから各種対策が検討されてきた。近年、カル
シウム系合金の圧延シートをエキスパンド加工して格子
に用いるいわゆるカルシウム電池の実用化によって、減
液が少なく、寿命の長い電池が実現したが、このような
軽メンテナンス電池といえども原理的に減液は起こりう
るのであり、高温度環境や高い充電電圧のもとでは減液
は一層加速されるので、無補水感覚で使用され、一方電
池が長寿命になるほど減液状態で使用される危険性は避
けられないようになってきている。
【０００４】このような電解液の減少をユーザに警告す
るために、電池の特定のセルに液面検出センサを設けて
目視できる装置を備えたり、電気的信号を回路的に加工
して警告する装置やタイマで適当な時期に警告を行う方
法が考案された。しかし、最近の電池の取り付け構造は
遮熱板の採用によってインジケータが見えにくくなり、
また電池の機能は必ずしも警報時期と一致していない点
で問題があって、見掛け上の機能が正常であるかぎり、
ユーザは減液警報を無視したり、補水を怠り、上記の不
慮の事故を招くことになる。まして昨今メンテナンスフ
リーを強調して、補水口を覆い、補水をできない構造の
電池も出現している。即ちユーザにとって好ましい警告
とは、検査をしたり、物理的や電気的警告を得ることで
はなく、寿命期と劣化感が一致し、安全な時期に安全に
警告が受けられ自然に交換などの意志が喚起される経済
的な手段である。
るために、電池の特定のセルに液面検出センサを設けて
目視できる装置を備えたり、電気的信号を回路的に加工
して警告する装置やタイマで適当な時期に警告を行う方
法が考案された。しかし、最近の電池の取り付け構造は
遮熱板の採用によってインジケータが見えにくくなり、
また電池の機能は必ずしも警報時期と一致していない点
で問題があって、見掛け上の機能が正常であるかぎり、
ユーザは減液警報を無視したり、補水を怠り、上記の不
慮の事故を招くことになる。まして昨今メンテナンスフ
リーを強調して、補水口を覆い、補水をできない構造の
電池も出現している。即ちユーザにとって好ましい警告
とは、検査をしたり、物理的や電気的警告を得ることで
はなく、寿命期と劣化感が一致し、安全な時期に安全に
警告が受けられ自然に交換などの意志が喚起される経済
的な手段である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な極端な減液やそれらによる突然の機能停止、破裂、火
災など異常事態になる前に、警告すべき時期とほぼ対応
して安全に機能を低下させ、劣化感をともなって予告
し、ユーザへの適切な対処を促すことのできる鉛蓄電池
を提供することを目的とする。
な極端な減液やそれらによる突然の機能停止、破裂、火
災など異常事態になる前に、警告すべき時期とほぼ対応
して安全に機能を低下させ、劣化感をともなって予告
し、ユーザへの適切な対処を促すことのできる鉛蓄電池
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する具体
的手段として本発明は、特にカルシウム系合金エキスパ
ンド網状格子体を用いる鉛蓄電池において、その格子構
造の腐食に対する特殊性を生かした予告的劣化の技術を
提供する。即ち、カルシウム系合金エキスパンド網状格
子体の相隣る網目の交錯している交点部の骨格が連続し
重複している部分の格子体平面に垂直な方向から見た断
面積を交点面積とするとき、格子体の上段から順次交点
面積を小さくした格子を備えることを特徴とする鉛蓄電
池である。
的手段として本発明は、特にカルシウム系合金エキスパ
ンド網状格子体を用いる鉛蓄電池において、その格子構
造の腐食に対する特殊性を生かした予告的劣化の技術を
提供する。即ち、カルシウム系合金エキスパンド網状格
子体の相隣る網目の交錯している交点部の骨格が連続し
重複している部分の格子体平面に垂直な方向から見た断
面積を交点面積とするとき、格子体の上段から順次交点
面積を小さくした格子を備えることを特徴とする鉛蓄電
池である。
【０００７】
【作用】本発明は、エキスパンドの網状格子の長期間使
用後の液面下限液減りによって高濃度化した希塩酸中で
の網状骨格の交点部の腐食が急速に加速され、その優劣
は前記交点面積に左右されることに着目したものであ
る。本発明の構成によって、長期正常に使用中におい
て、下部の交点は上部の交点に先駆けて電解液中で腐食
断線し、順次極板の一部の機能を優先的に停止させ、電
池の機能を続けながらも機能を低下させ、ユーザに劣化
感を与えることができるものである。また、この構成
は、電解液の枯渇しにくい下部から破断していくので、
破断によるスパークも起こりにくい安全性の高いもので
ある。
用後の液面下限液減りによって高濃度化した希塩酸中で
の網状骨格の交点部の腐食が急速に加速され、その優劣
は前記交点面積に左右されることに着目したものであ
る。本発明の構成によって、長期正常に使用中におい
て、下部の交点は上部の交点に先駆けて電解液中で腐食
断線し、順次極板の一部の機能を優先的に停止させ、電
池の機能を続けながらも機能を低下させ、ユーザに劣化
感を与えることができるものである。また、この構成
は、電解液の枯渇しにくい下部から破断していくので、
破断によるスパークも起こりにくい安全性の高いもので
ある。
【０００８】
【実施例】以下、実施例によって本発明をさらに詳しく
説明する。図１は、鉛合金シートを平面に垂直方向にＶ
字形の金型で上下方向に切り開き得られたエキスパンド
格子の網状体の概要図であり、図２は骨格交点部近傍の
構成を示す部分斜視図である。シートに千鳥状のスリッ
トを入れて展開した場合も、ほぼ類似の形状を得ること
ができる。ここで、１はエキスパンド格子、２は格子
骨、３は網目交点部、４は交点部の極板に対して垂直方
向に投影した合金連続部分の断面部を示す。この断面部
の面積を交点面積とする。なお、この交点部は、圧延し
て一部平滑化される場合があるが、その時は、二つの重
なった網状骨格を引き剥がして破断された面積に代用す
ることができる。
説明する。図１は、鉛合金シートを平面に垂直方向にＶ
字形の金型で上下方向に切り開き得られたエキスパンド
格子の網状体の概要図であり、図２は骨格交点部近傍の
構成を示す部分斜視図である。シートに千鳥状のスリッ
トを入れて展開した場合も、ほぼ類似の形状を得ること
ができる。ここで、１はエキスパンド格子、２は格子
骨、３は網目交点部、４は交点部の極板に対して垂直方
向に投影した合金連続部分の断面部を示す。この断面部
の面積を交点面積とする。なお、この交点部は、圧延し
て一部平滑化される場合があるが、その時は、二つの重
なった網状骨格を引き剥がして破断された面積に代用す
ることができる。
【０００９】交点面積は、シートの厚さを部分的に変化
するなどの方法や、Ｖ字形の金型方式では、金型の形
状、金型の押し込み距離などによって変えられる。ま
た、スリット方式では、同一直線上にあるスリットの非
切断部分の長さなどによって変えられる。本発明の寿命
制御の効果を明らかにするために、カルシウム０．０７
重量％、錫１．２重量％を含むカルシウム合金の１．１
ｍｍ厚のシート基材に、５重量％の錫とアンチモンを含
む合金の１０μｍ厚の表面層を形成した複合シートを用
い、各種Ｖ字形の金型と押し込み距離を操作して各種交
点面積をもつ格子を形成し、これから得られた極板を用
いて、公称容量５５Ａｈの鉛蓄電池を構成した。
するなどの方法や、Ｖ字形の金型方式では、金型の形
状、金型の押し込み距離などによって変えられる。ま
た、スリット方式では、同一直線上にあるスリットの非
切断部分の長さなどによって変えられる。本発明の寿命
制御の効果を明らかにするために、カルシウム０．０７
重量％、錫１．２重量％を含むカルシウム合金の１．１
ｍｍ厚のシート基材に、５重量％の錫とアンチモンを含
む合金の１０μｍ厚の表面層を形成した複合シートを用
い、各種Ｖ字形の金型と押し込み距離を操作して各種交
点面積をもつ格子を形成し、これから得られた極板を用
いて、公称容量５５Ａｈの鉛蓄電池を構成した。
【００１０】本発明の実施例として、標準交点面積を
２．５ｍｍ2とし、１８段のうち上から交点面積を小さ
くし、上枠骨との交点を除く最上部の交点に対する下枠
骨を除く最下段の交点の面積の差を標準面積の０．１倍
に制限し格子を作成した。この極板を用いた電池につい
て７５℃（Ａ１）および９０℃（Ａ２）においてＳＡＥ
パターンの寿命試験を行った。図３は、そのときの始動
電流に相当する３８０Ａでの指導電圧の変化を示す。こ
こでは補水はされていないが、試験中の減液量調査は重
量測定によって行われた。また、Ｋラインは電解液の下
限管理希望レベル、Ｌは極板上部の電解液が枯渇するレ
ベル、Ｍは始動性が若干劣化感を示す電圧レベル、Ｎは
始動性が困難なレベルをそれぞれ示している。ＭＮ間の
領域は、始動はできるが劣化感覚を示す領域である。
２．５ｍｍ2とし、１８段のうち上から交点面積を小さ
くし、上枠骨との交点を除く最上部の交点に対する下枠
骨を除く最下段の交点の面積の差を標準面積の０．１倍
に制限し格子を作成した。この極板を用いた電池につい
て７５℃（Ａ１）および９０℃（Ａ２）においてＳＡＥ
パターンの寿命試験を行った。図３は、そのときの始動
電流に相当する３８０Ａでの指導電圧の変化を示す。こ
こでは補水はされていないが、試験中の減液量調査は重
量測定によって行われた。また、Ｋラインは電解液の下
限管理希望レベル、Ｌは極板上部の電解液が枯渇するレ
ベル、Ｍは始動性が若干劣化感を示す電圧レベル、Ｎは
始動性が困難なレベルをそれぞれ示している。ＭＮ間の
領域は、始動はできるが劣化感覚を示す領域である。
【００１１】図３から明らかなように、本発明による電
池は、電解液寿命末期になって電解液がＫレベルを下回
るころになると、始動電圧が急速にではあるがスムーズ
にＭＮ領域に低下し、ある程度の期間劣化の実感を与え
つつ寿命に到達させることができる。しかも減液や格子
の腐食に影響を与える条件の厳しさ、例えば温度にも対
応して適切な予告ができる。寿命試験終了後、電池を分
解調査した結果、先に示した下部からおよそ２／３の交
点が腐食断線していることが確認された。一方、従来の
電池の場合には、改めて図示はしないが、極板の寿命が
長くなるほど電解液が枯渇し異常な減少が起こる領域に
到達する危険性を含んでいる。
池は、電解液寿命末期になって電解液がＫレベルを下回
るころになると、始動電圧が急速にではあるがスムーズ
にＭＮ領域に低下し、ある程度の期間劣化の実感を与え
つつ寿命に到達させることができる。しかも減液や格子
の腐食に影響を与える条件の厳しさ、例えば温度にも対
応して適切な予告ができる。寿命試験終了後、電池を分
解調査した結果、先に示した下部からおよそ２／３の交
点が腐食断線していることが確認された。一方、従来の
電池の場合には、改めて図示はしないが、極板の寿命が
長くなるほど電解液が枯渇し異常な減少が起こる領域に
到達する危険性を含んでいる。
【００１２】以上のように本発明は、万一ユーザが補水
を怠っても、電解液の極板上部が枯渇し異常な終末を迎
える危険は大幅に抑制される。
を怠っても、電解液の極板上部が枯渇し異常な終末を迎
える危険は大幅に抑制される。
【００１３】
【発明の効果】以上のように本発明は、エキスパンド格
子を用いる鉛蓄電池の本来の構成要素の性質を活用し
て、液枯れに伴う突然の機能停止や破裂などの異常事態
に至る前にユーザに対処を予告する寿命制限機能を有す
る鉛蓄電池を提供するものである。
子を用いる鉛蓄電池の本来の構成要素の性質を活用し
て、液枯れに伴う突然の機能停止や破裂などの異常事態
に至る前にユーザに対処を予告する寿命制限機能を有す
る鉛蓄電池を提供するものである。
【図１】本発明の実施例のエキスパンド格子の網状体の
概要を示す正面図である。
概要を示す正面図である。
【図２】同格子の骨格交点部近傍の構成を示す要部の斜
視図である。
視図である。
【図３】本発明による電池の評価試験結果を示す図であ
る。
る。
１ エキスパンド格子 ２ 格子骨 ３ 交点部 ４ 断面部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴井 康彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 安田 博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 エキスパンド網状格子体の相隣る網目の
交錯している交点部の骨格が連続し重複している部分の
格子体平面に垂直な方向から見た断面積を交点面積とす
るとき、格子体の上段から順次交点面積を小さくした格
子を備えることを特徴とする鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5141591A JPH06333572A (ja) | 1993-05-19 | 1993-05-19 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5141591A JPH06333572A (ja) | 1993-05-19 | 1993-05-19 | 鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06333572A true JPH06333572A (ja) | 1994-12-02 |
Family
ID=15295574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5141591A Pending JPH06333572A (ja) | 1993-05-19 | 1993-05-19 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06333572A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000053356A1 (de) * | 1999-03-05 | 2000-09-14 | Kloeckner Albrecht | Streckgitter und werkzeug zur herstellung von streckgitter |
| JP2012084302A (ja) * | 2010-10-08 | 2012-04-26 | Panasonic Corp | 鉛蓄電池用極板およびこれを用いた鉛蓄電池 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54157236A (en) * | 1978-06-02 | 1979-12-12 | Yuasa Battery Co Ltd | Grid body for lead storage battery |
| JPS5557277U (ja) * | 1978-10-13 | 1980-04-18 | ||
| JPS56159065A (en) * | 1980-05-13 | 1981-12-08 | Yuasa Battery Co Ltd | Grid for lead acid battery |
| JPS58209066A (ja) * | 1982-05-27 | 1983-12-05 | Yuasa Battery Co Ltd | 鉛蓄電池用エキスパンド式格子体とその製造法 |
| JPH04138668A (ja) * | 1990-09-29 | 1992-05-13 | Aisin Seiki Co Ltd | 蓄電池用グリッド |
-
1993
- 1993-05-19 JP JP5141591A patent/JPH06333572A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54157236A (en) * | 1978-06-02 | 1979-12-12 | Yuasa Battery Co Ltd | Grid body for lead storage battery |
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| JPH04138668A (ja) * | 1990-09-29 | 1992-05-13 | Aisin Seiki Co Ltd | 蓄電池用グリッド |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000053356A1 (de) * | 1999-03-05 | 2000-09-14 | Kloeckner Albrecht | Streckgitter und werkzeug zur herstellung von streckgitter |
| US6696169B1 (en) | 1999-03-05 | 2004-02-24 | Roettger Wilhelm | Expanded metal mesh and tool for producing the same |
| JP2012084302A (ja) * | 2010-10-08 | 2012-04-26 | Panasonic Corp | 鉛蓄電池用極板およびこれを用いた鉛蓄電池 |
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