JPH06333573A - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPH06333573A JPH06333573A JP5141582A JP14158293A JPH06333573A JP H06333573 A JPH06333573 A JP H06333573A JP 5141582 A JP5141582 A JP 5141582A JP 14158293 A JP14158293 A JP 14158293A JP H06333573 A JPH06333573 A JP H06333573A
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- JP
- Japan
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- intersection
- intersections
- intersection area
- lattice
- battery
- 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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-
- 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)
- Secondary Cells (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任意の交点部の断面積
を標準部よりも小さく制限する。これにより、他に優先
して腐食を完了させ、予告的に劣化させる。
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任意の交点部の断面積
を標準部よりも小さく制限する。これにより、他に優先
して腐食を完了させ、予告的に劣化させる。
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。
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。
【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備えて
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
法が考案されたが、電池の機能は必ずしも警報時期と一
致していないので、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、警告と劣化感が一致し、安全な時期に安全に
警告が受けら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備えて
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
法が考案されたが、電池の機能は必ずしも警報時期と一
致していないので、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、警告と劣化感が一致し、安全な時期に安全に
警告が受けら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】その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たい
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、他の交点よりも小さい交点面積の交点を
設けた格子を備えることを特徴とする鉛蓄電池である。
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たい
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、他の交点よりも小さい交点面積の交点を
設け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
も、任意の交点は他の交点に先駆けて電解液中で腐食断
線し、極板の一部だけ機能を優先的に停止させることに
よって、電池の機能を続けながら機能を低下させ、ユー
ザに劣化感を与えることができる。この期間は、前記交
点面積を適度に選択することによって制御することがで
きるので、危険期間までの使用を実質的に避けることが
できる。また、この交点面積の小さい交点を格子全体の
任意の段か縦方向の任意の列について適用しておくと、
ほぼ同じ管理時期に極板の任意の部分の機能を完全に停
止できるので、機能の低下感を制御することができる。
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
も、任意の交点は他の交点に先駆けて電解液中で腐食断
線し、極板の一部だけ機能を優先的に停止させることに
よって、電池の機能を続けながら機能を低下させ、ユー
ザに劣化感を与えることができる。この期間は、前記交
点面積を適度に選択することによって制御することがで
きるので、危険期間までの使用を実質的に避けることが
できる。また、この交点面積の小さい交点を格子全体の
任意の段か縦方向の任意の列について適用しておくと、
ほぼ同じ管理時期に極板の任意の部分の機能を完全に停
止できるので、機能の低下感を制御することができる。
【０００８】一方、減液時の安全確保には、格子網状体
の一番上部の上枠付け根でなくそれよりも下の段で交点
面積の小さい部分を作るのがよい。それは、最上段は露
出状態で破断が起こる危険性を避けるためである。ま
た、交点面積の比率は任意であるが、腐食断線を優先さ
せる期間を実用上はっきり差別するには、交点面積の大
きい部分に対して０．１以上の面積差を設けるのがよ
い。
の一番上部の上枠付け根でなくそれよりも下の段で交点
面積の小さい部分を作るのがよい。それは、最上段は露
出状態で破断が起こる危険性を避けるためである。ま
た、交点面積の比率は任意であるが、腐食断線を優先さ
せる期間を実用上はっきり差別するには、交点面積の大
きい部分に対して０．１以上の面積差を設けるのがよ
い。
【０００９】
【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。標準の交点面積は約２．５mm2で
ある。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を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。標準の交点面積は約２．５mm2で
ある。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を代用することができる。
【００１０】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％を含有するカルシウム合金の
１．１ｍｍ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
を用いて、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４８Ａｈ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％を含有するカルシウム合金の
１．１ｍｍ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
を用いて、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４８Ａｈの鉛蓄電池を構成した。
【００１１】なお、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５段目のみ
の交点面積を標準の０．５倍に制限した極板を用いた電
池をＡ、９段目のみ他の交点面積の０．５倍に制限した
極板を用いた電池をＢとし、これらの電池について７５
℃および９０℃においてＳＡＥパターンでの寿命試験を
行った。図３は、そのときの始動電流に相当する３５２
Ａでの始動電圧の変化を示す。なお、ここでは補水はさ
れていないが、試験中の減液量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。すなわち、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。
積を２．５ｍｍ2とし、１８段のうち上から５段目のみ
の交点面積を標準の０．５倍に制限した極板を用いた電
池をＡ、９段目のみ他の交点面積の０．５倍に制限した
極板を用いた電池をＢとし、これらの電池について７５
℃および９０℃においてＳＡＥパターンでの寿命試験を
行った。図３は、そのときの始動電流に相当する３５２
Ａでの始動電圧の変化を示す。なお、ここでは補水はさ
れていないが、試験中の減液量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。すなわち、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。
【００１２】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ＭＮ領域に低下し、劣
化の実感をもって寿命終末を予告することができる。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、先に示した標準の交点
面積に満たない交点が優先して腐食断線していることが
確認された。
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ＭＮ領域に低下し、劣
化の実感をもって寿命終末を予告することができる。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、先に示した標準の交点
面積に満たない交点が優先して腐食断線していることが
確認された。
【００１３】以上のように、本発明は、従来の電池機能
とは別の他の電器的、機械的機能を導入することなく、
減液の進行に基づく寿命を予告し、また寿命を安全に制
御することができる技術であることを示す。従って、従
来のように寿命末期になって急速に減液が進み、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。
とは別の他の電器的、機械的機能を導入することなく、
減液の進行に基づく寿命を予告し、また寿命を安全に制
御することができる技術であることを示す。従って、従
来のように寿命末期になって急速に減液が進み、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。
【００１４】
【発明の効果】以上のように、本発明は、エキスパンド
網状体の任意の交点の交点面積を標準交点よりも小さく
制限することによって、極板の機能を暫定的に低下さ
せ、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機能を有する鉛蓄電
池を提供するものである。
網状体の任意の交点の交点面積を標準交点よりも小さく
制限することによって、極板の機能を暫定的に低下さ
せ、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】本発明の実施例におけるエキスパンド格子の網
状体の概要を示す正面図である。
状体の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】本発明の実施例の電池の評価試験結果を示す図
である。
である。
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 (3)
- 【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、エキスパンド格子体にある複数の交点のうち一
部の交点は、他の交点よりも小さい面積をもつ格子を備
えたことを特徴とする鉛蓄電池。 - 【請求項２】 格子の任意の段または列の交点面積の全
てが他の段の交点よりも小さいことを特徴とする請求項
１に記載の鉛蓄電池。 - 【請求項３】 極小交点面積の段は上から２段目以下で
ある請求項２に記載の鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5141582A JPH06333573A (ja) | 1993-05-19 | 1993-05-19 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5141582A JPH06333573A (ja) | 1993-05-19 | 1993-05-19 | 鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06333573A true JPH06333573A (ja) | 1994-12-02 |
Family
ID=15295351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5141582A Pending JPH06333573A (ja) | 1993-05-19 | 1993-05-19 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06333573A (ja) |
Cited By (4)
| 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 |
| JP2001006687A (ja) * | 1999-06-22 | 2001-01-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| JP2003132895A (ja) * | 2001-10-24 | 2003-05-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池用エキスパンド格子体およびそれを用いた鉛蓄電池 |
| JP2019186231A (ja) * | 2011-11-03 | 2019-10-24 | ジョンソン コントロールズ テクノロジー カンパニーＪｏｈｎｓｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｍｐａｎｙ | 耐食性を変化させた電池グリッド |
-
1993
- 1993-05-19 JP JP5141582A patent/JPH06333573A/ja active Pending
Cited By (5)
| 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 |
| JP2001006687A (ja) * | 1999-06-22 | 2001-01-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| JP2003132895A (ja) * | 2001-10-24 | 2003-05-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池用エキスパンド格子体およびそれを用いた鉛蓄電池 |
| JP2019186231A (ja) * | 2011-11-03 | 2019-10-24 | ジョンソン コントロールズ テクノロジー カンパニーＪｏｈｎｓｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｍｐａｎｙ | 耐食性を変化させた電池グリッド |
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