JPH08130030A - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
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- JPH08130030A JPH08130030A JP6300094A JP30009494A JPH08130030A JP H08130030 A JPH08130030 A JP H08130030A JP 6300094 A JP6300094 A JP 6300094A JP 30009494 A JP30009494 A JP 30009494A JP H08130030 A JPH08130030 A JP H08130030A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode plate
- active material
- electrode
- negative
- negative electrode
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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
-
- 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
- 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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- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 極板群上部での脱落活物質の付着による内部
短絡を防止し、サイクル寿命特性の向上した鉛蓄電池を
提供する。 【構成】 正極板と袋状セパレーターに収納された負極
板を交互に積層してなる極板群を備えた鉛蓄電池におい
て、該極板群の外側に負極板と電気的に接続された脱落
活物質捕捉用の電極部材を設け、該脱落活物質捕捉用の
電極部材を該極板群を構成する極板より小さく形成し、
且つその周縁部が隣接する袋状セパレーターの周囲から
適宜距離を設けて配置した。
短絡を防止し、サイクル寿命特性の向上した鉛蓄電池を
提供する。 【構成】 正極板と袋状セパレーターに収納された負極
板を交互に積層してなる極板群を備えた鉛蓄電池におい
て、該極板群の外側に負極板と電気的に接続された脱落
活物質捕捉用の電極部材を設け、該脱落活物質捕捉用の
電極部材を該極板群を構成する極板より小さく形成し、
且つその周縁部が隣接する袋状セパレーターの周囲から
適宜距離を設けて配置した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、袋状セパレーター内に
収納した負極板を備えた鉛蓄電池に係わり、特にサイク
ル寿命特性の向上を目的とした鉛蓄電池の改良に関す
る。
収納した負極板を備えた鉛蓄電池に係わり、特にサイク
ル寿命特性の向上を目的とした鉛蓄電池の改良に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、鉛蓄電池においては所定枚数の正
極板と負極板を組み合わせ、両極板間の短絡を防止する
ために、ポリエチレンなどの合成樹脂製のセパレーター
を介して隔離していた。形状としては平板状が主流であ
ったが、現在では負極板からのデンドライトの発生によ
る底縁部や側縁部での内部短絡を防止するために、図４
に示すように袋状セパレーター５を採用し、該袋状セパ
レーター５内に正極板３を収納していた。該袋状セパレ
ーター５の採用により電池寿命は若干延びたが、正極板
３の伸びによりセパレーターの破損を引き起こして、つ
いには内部短絡に至るという問題点があった。そこで、
さらに電池寿命を向上させるために、正極板３に代えて
負極板４を袋状セパレーター５に収納する方法が採用さ
れるようになった。
極板と負極板を組み合わせ、両極板間の短絡を防止する
ために、ポリエチレンなどの合成樹脂製のセパレーター
を介して隔離していた。形状としては平板状が主流であ
ったが、現在では負極板からのデンドライトの発生によ
る底縁部や側縁部での内部短絡を防止するために、図４
に示すように袋状セパレーター５を採用し、該袋状セパ
レーター５内に正極板３を収納していた。該袋状セパレ
ーター５の採用により電池寿命は若干延びたが、正極板
３の伸びによりセパレーターの破損を引き起こして、つ
いには内部短絡に至るという問題点があった。そこで、
さらに電池寿命を向上させるために、正極板３に代えて
負極板４を袋状セパレーター５に収納する方法が採用さ
れるようになった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の鉛蓄電池では、負極板を袋状セパレーターに収納し
ても期待するほどサイクル寿命特性は向上せず、その寿
命に達したものを解体して調べてみると、極板群上部に
おいて脱落活物質が付着して内部短絡を引き起こしてい
ることが分かった。現段階では、上記極板群上部での脱
落活物質の付着を構造的に防止することは困難であり、
更なる寿命の向上が難しいという問題点があった。
来の鉛蓄電池では、負極板を袋状セパレーターに収納し
ても期待するほどサイクル寿命特性は向上せず、その寿
命に達したものを解体して調べてみると、極板群上部に
おいて脱落活物質が付着して内部短絡を引き起こしてい
ることが分かった。現段階では、上記極板群上部での脱
落活物質の付着を構造的に防止することは困難であり、
更なる寿命の向上が難しいという問題点があった。
【０００４】本発明は、上記従来の課題を解決し、極板
群上部での脱落活物質の付着による内部短絡を防止し、
サイクル寿命特性の向上した鉛蓄電池を提供することを
目的とする。
群上部での脱落活物質の付着による内部短絡を防止し、
サイクル寿命特性の向上した鉛蓄電池を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は正極板と袋状セパレーターに収納された負
極板を交互に積層してなる極板群を備えた鉛蓄電池にお
いて、極板群の外側の片側、若しくは両側に脱落活物質
捕捉用の電極部材を負極板と電気的に接続して設けたも
のである。該電極部材は、負極板と同様に鉛合金から成
る格子基板に負極活物質ペーストを塗布、充填したも
の、若しくは鉛合金から成る格子基板のみから構成さ
れ、負極板と一体に溶接されて該負極板と電気的に接続
されている。その形状は特に限定されないが、その大き
さは極板群を構成する正・負極板より小さい方が好まし
い。ただし、該電極部材はあまり小さいと脱落活物質の
捕捉の効果が低下するので、正・負極板と比較して少な
くとも１０％以上の大きさを有している方がよい。ま
た、その周縁部を隣接する袋状セパレーターの周囲から
適宜距離を設けて、該袋状セパレーターに収納された負
極板の中央部に対峙するように配置するのが好ましい。
なお、該電極部材の形状、若しくは配置される位置に応
じて、該電極部材の上縁部に突設した耳部は適宜長さに
調節されて、負極ストラップにより負極板と一体に溶
接、接続されているものとする。
に、本発明は正極板と袋状セパレーターに収納された負
極板を交互に積層してなる極板群を備えた鉛蓄電池にお
いて、極板群の外側の片側、若しくは両側に脱落活物質
捕捉用の電極部材を負極板と電気的に接続して設けたも
のである。該電極部材は、負極板と同様に鉛合金から成
る格子基板に負極活物質ペーストを塗布、充填したも
の、若しくは鉛合金から成る格子基板のみから構成さ
れ、負極板と一体に溶接されて該負極板と電気的に接続
されている。その形状は特に限定されないが、その大き
さは極板群を構成する正・負極板より小さい方が好まし
い。ただし、該電極部材はあまり小さいと脱落活物質の
捕捉の効果が低下するので、正・負極板と比較して少な
くとも１０％以上の大きさを有している方がよい。ま
た、その周縁部を隣接する袋状セパレーターの周囲から
適宜距離を設けて、該袋状セパレーターに収納された負
極板の中央部に対峙するように配置するのが好ましい。
なお、該電極部材の形状、若しくは配置される位置に応
じて、該電極部材の上縁部に突設した耳部は適宜長さに
調節されて、負極ストラップにより負極板と一体に溶
接、接続されているものとする。
【０００６】また、本発明の目的からすると、上記した
正極板と袋状セパレーターに収納された負極板を交互に
積層してなる極板群を備えた鉛蓄電池において、該極板
群の外側に位置する片側、若しくは両側の負極板を袋状
セパレーターに収納しない状態にして、該電極部材と併
用、若しくは兼用してもよい。しかしながら、脱落活物
質の捕捉用としてより良い効果を得るためには、極板群
内の負極板を脱落活物質捕捉用の電極部材として兼用し
ないで、専用の電極部材を用いた方がより好ましい。
正極板と袋状セパレーターに収納された負極板を交互に
積層してなる極板群を備えた鉛蓄電池において、該極板
群の外側に位置する片側、若しくは両側の負極板を袋状
セパレーターに収納しない状態にして、該電極部材と併
用、若しくは兼用してもよい。しかしながら、脱落活物
質の捕捉用としてより良い効果を得るためには、極板群
内の負極板を脱落活物質捕捉用の電極部材として兼用し
ないで、専用の電極部材を用いた方がより好ましい。
【０００７】さらに、上記袋状セパレーターとしては一
般的には、ポリエチレンなどの合成樹脂製のセパレータ
ーを袋状に加工したものが使用されるが、これに限定さ
れず１）該合成樹脂製の袋状セパレーターにガラスマッ
トを貼付してなるもの、２）ガラスマットを袋状に加工
して袋状セパレーターとしたもの、３）該合成樹脂製の
袋状セパレーターとガラスマット、若しくは袋状ガラス
マットを併用したものを単独で、若しくは少なくとも二
種以上を組み合わせて用いてもよい。
般的には、ポリエチレンなどの合成樹脂製のセパレータ
ーを袋状に加工したものが使用されるが、これに限定さ
れず１）該合成樹脂製の袋状セパレーターにガラスマッ
トを貼付してなるもの、２）ガラスマットを袋状に加工
して袋状セパレーターとしたもの、３）該合成樹脂製の
袋状セパレーターとガラスマット、若しくは袋状ガラス
マットを併用したものを単独で、若しくは少なくとも二
種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０００８】
【作用】鉛蓄電池においては、電槽内を各セルに区画、
形成する仕切り壁にリブが設けてあり、各セルに極板群
を挿入した状態でも電解液が循環できるようになってい
る。本発明では、正極板と袋状セパレーターに収納され
た負極板を交互に積層してなる極板群を備えた鉛蓄電池
において、極板群の外側に負極板と電気的に接続された
脱落活物質捕捉用の電極部材を設けている。該電極部材
は、負極板と電気的に接続されているため負極性を有し
ており、各正極板から脱落し、電解液中を浮遊、循環す
る活物質を捕捉する。さらに、上記構成に加えて該電極
部材を極板群を構成する正・負極板より小さく、且つそ
の周縁部を隣接する袋状セパレーターの周囲から適宜距
離を設けて配置している。このため、該電極部材の周縁
部に捕捉された脱落活物質が上縁部で成長して、袋状セ
パレーターに収納された負極板をまたいで正極板と接触
することを防ぎ、内部短絡を引き起こさずに済む。
形成する仕切り壁にリブが設けてあり、各セルに極板群
を挿入した状態でも電解液が循環できるようになってい
る。本発明では、正極板と袋状セパレーターに収納され
た負極板を交互に積層してなる極板群を備えた鉛蓄電池
において、極板群の外側に負極板と電気的に接続された
脱落活物質捕捉用の電極部材を設けている。該電極部材
は、負極板と電気的に接続されているため負極性を有し
ており、各正極板から脱落し、電解液中を浮遊、循環す
る活物質を捕捉する。さらに、上記構成に加えて該電極
部材を極板群を構成する正・負極板より小さく、且つそ
の周縁部を隣接する袋状セパレーターの周囲から適宜距
離を設けて配置している。このため、該電極部材の周縁
部に捕捉された脱落活物質が上縁部で成長して、袋状セ
パレーターに収納された負極板をまたいで正極板と接触
することを防ぎ、内部短絡を引き起こさずに済む。
【０００９】
【実施例】以下に、図面を参照して本発明を詳細に説明
する。
する。
【００１０】図１は、本発明の一実施例を示す脱落活物
質捕捉用の電極部材１を備えた極板群２の斜視図であ
る。各構成部分を説明すると、３は正極板、４は負極板
でポリエチレンなどの合成樹脂製の袋状セパレーター５
に収納されている。該袋状セパレーター５は、両端部が
ヒートシール若しくは接着剤などにより溶着されている
か、またはメカニカルシールにより接合されている。正
極板３と負極板４は該袋状セパレーター５を介して隔離
されて、負極板４が正極板３より１枚多い枚数で所定枚
数が交互に積層されて極板群２が構成されている。これ
ら正・負極板３、４の同極性の耳部３’、４’は、それ
ぞれ正極ストラップ６、負極ストラップ７により溶接さ
れている。そして、上記電極部材１は負極板４と全く同
様に、鉛合金から成る格子基板に負極活物質ペーストが
塗布、充填されたものから成り、該極板群２の外側の両
側に別に設けられ、負極ストラップ７により負極板４の
耳部４’と一緒に溶接されて、電気的に接続されてい
る。該電極部材１は、負極板４より小さく形成されてお
り、その大きさは５５Ｄ２３型の鉛蓄電池では、幅１０
７ｍｍ、高さ９３ｍｍである。これは、同型式の鉛蓄電
池の負極板４の周縁部から１０ｍｍの範囲を削除したも
のと同じ大きさであり、その耳部１’を除いた面積で比
較すると該負極板４の約７０％である。そして、該電極
部材１は隣接する袋状セパレーター５の周縁部から少な
くとも１０ｍｍ以上の距離を設けて、ほぼ中央部に対峙
するように配置されている。さらに、その耳部１’は、
負極板４の耳部４’と比較して上部に１０ｍｍ長く形成
されて、負極ストラップ７にて該耳部４’と溶接、接続
されている。これらを組み合わせて成る極板群２を、６
セルのモノブロック式の電槽８に挿入して、図２に示す
鉛蓄電池を得た。なお、図において、９は蓋、１０は液
口栓、１１、１２はそれぞれ正極端子、負極端子であ
る。なお、上記したように脱落活物質捕捉用の電極部材
１を負極板４より小さくした場合、該電極部材の周縁部
に捕捉、析出した脱落活物質が成長して負極板４を収納
した袋状セパレーター５の上縁部をまたいで、正極板３
と接触して内部短絡を引き起こす恐れがなく、好まし
い。
質捕捉用の電極部材１を備えた極板群２の斜視図であ
る。各構成部分を説明すると、３は正極板、４は負極板
でポリエチレンなどの合成樹脂製の袋状セパレーター５
に収納されている。該袋状セパレーター５は、両端部が
ヒートシール若しくは接着剤などにより溶着されている
か、またはメカニカルシールにより接合されている。正
極板３と負極板４は該袋状セパレーター５を介して隔離
されて、負極板４が正極板３より１枚多い枚数で所定枚
数が交互に積層されて極板群２が構成されている。これ
ら正・負極板３、４の同極性の耳部３’、４’は、それ
ぞれ正極ストラップ６、負極ストラップ７により溶接さ
れている。そして、上記電極部材１は負極板４と全く同
様に、鉛合金から成る格子基板に負極活物質ペーストが
塗布、充填されたものから成り、該極板群２の外側の両
側に別に設けられ、負極ストラップ７により負極板４の
耳部４’と一緒に溶接されて、電気的に接続されてい
る。該電極部材１は、負極板４より小さく形成されてお
り、その大きさは５５Ｄ２３型の鉛蓄電池では、幅１０
７ｍｍ、高さ９３ｍｍである。これは、同型式の鉛蓄電
池の負極板４の周縁部から１０ｍｍの範囲を削除したも
のと同じ大きさであり、その耳部１’を除いた面積で比
較すると該負極板４の約７０％である。そして、該電極
部材１は隣接する袋状セパレーター５の周縁部から少な
くとも１０ｍｍ以上の距離を設けて、ほぼ中央部に対峙
するように配置されている。さらに、その耳部１’は、
負極板４の耳部４’と比較して上部に１０ｍｍ長く形成
されて、負極ストラップ７にて該耳部４’と溶接、接続
されている。これらを組み合わせて成る極板群２を、６
セルのモノブロック式の電槽８に挿入して、図２に示す
鉛蓄電池を得た。なお、図において、９は蓋、１０は液
口栓、１１、１２はそれぞれ正極端子、負極端子であ
る。なお、上記したように脱落活物質捕捉用の電極部材
１を負極板４より小さくした場合、該電極部材の周縁部
に捕捉、析出した脱落活物質が成長して負極板４を収納
した袋状セパレーター５の上縁部をまたいで、正極板３
と接触して内部短絡を引き起こす恐れがなく、好まし
い。
【００１１】次に、本発明の電池の特性を調べるため
に、上記脱落活物質捕捉用の電極部材１を有する極板群
２を備えた鉛蓄電池と、従来の脱落活物質捕捉用の電極
部材１を備えず、負極板４を袋状セパレーター５に収納
した極板群２を備えた鉛蓄電池との比較試験を行った。
電池は５５Ｄ２３型（５時間率容量４８Ａｈ）のものを
作成し、下記試験条件下でＪＩＳ規格の軽負荷寿命試験
を実施した。周囲温度７５℃、２５Ａで４分間放電を行
い、１４．８Ｖ、制限電流２５Ａで１０分間充電を行
い、これを１サイクルとして充放電を繰り返した。図３
はサイクル寿命回数（回）と３０秒目電圧（Ｖ）との関
係図で、３０秒放電において３０秒目電圧が７．２Ｖ以
下になったところで寿命とした。その結果は図からも明
らかなように、本発明の鉛蓄電池のサイクル寿命は向上
した。
に、上記脱落活物質捕捉用の電極部材１を有する極板群
２を備えた鉛蓄電池と、従来の脱落活物質捕捉用の電極
部材１を備えず、負極板４を袋状セパレーター５に収納
した極板群２を備えた鉛蓄電池との比較試験を行った。
電池は５５Ｄ２３型（５時間率容量４８Ａｈ）のものを
作成し、下記試験条件下でＪＩＳ規格の軽負荷寿命試験
を実施した。周囲温度７５℃、２５Ａで４分間放電を行
い、１４．８Ｖ、制限電流２５Ａで１０分間充電を行
い、これを１サイクルとして充放電を繰り返した。図３
はサイクル寿命回数（回）と３０秒目電圧（Ｖ）との関
係図で、３０秒放電において３０秒目電圧が７．２Ｖ以
下になったところで寿命とした。その結果は図からも明
らかなように、本発明の鉛蓄電池のサイクル寿命は向上
した。
【００１２】
【発明の効果】本発明は、上記したように正極板と袋状
セパレーターに収納された負極板を交互に積層してなる
極板群を備えた鉛蓄電池において、極板群の外側に負極
板と電気的に接続された脱落活物質捕捉用の電極部材を
設けたことにより、以下に示す効果を奏する。極板群上
部における脱落活物質の付着による内部短絡を防止し、
サイクル寿命特性の向上した鉛蓄電池を提供することが
できる。
セパレーターに収納された負極板を交互に積層してなる
極板群を備えた鉛蓄電池において、極板群の外側に負極
板と電気的に接続された脱落活物質捕捉用の電極部材を
設けたことにより、以下に示す効果を奏する。極板群上
部における脱落活物質の付着による内部短絡を防止し、
サイクル寿命特性の向上した鉛蓄電池を提供することが
できる。
【図１】 本発明の脱落活物質捕捉用の電極部材を備え
た鉛蓄電池の極板群を示す斜視図である。
た鉛蓄電池の極板群を示す斜視図である。
【図２】 本発明の一実施例の鉛蓄電池を示す斜視図で
ある。
ある。
【図３】 本発明の鉛蓄電池と従来の鉛蓄電池におい
て、サイクル寿命回数と３０秒目電圧との関係を示す比
較特性図である。
て、サイクル寿命回数と３０秒目電圧との関係を示す比
較特性図である。
【図４】 従来の負極板を袋状セパレーターに収納した
鉛蓄電池の極板群を示す斜視図である。
鉛蓄電池の極板群を示す斜視図である。
１ 脱落活物質捕捉用の電極部材 ２ 極板群 ３ 正極板 ４ 負極板 ５ 袋状セパレーター ６ 正極ストラップ ７ 負極ストラップ ８ 電槽 ９ 蓋 １０ 液口栓 １１ 正極端子 １２ 負極端子
Claims (2)
- 【請求項１】 正極板と袋状セパレーターに収納された
負極板を交互に積層して成る極板群を備えた鉛蓄電池に
おいて、該極板群の外側に負極板と電気的に接続された
脱落活物質捕捉用の電極部材を設けたことを特徴とする
鉛蓄電池。 - 【請求項２】 上記電極部材は、極板群を構成する極板
より小さく、且つその周縁部を隣接する袋状セパレータ
ーの周囲から適宜距離を設けて配置したことを特徴とす
る請求項１に記載の鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6300094A JPH08130030A (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6300094A JPH08130030A (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08130030A true JPH08130030A (ja) | 1996-05-21 |
Family
ID=17880646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6300094A Pending JPH08130030A (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08130030A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008106945A2 (de) * | 2007-03-07 | 2008-09-12 | Vb Autobatterie Gmbh & Co. Kgaa | Batterie |
-
1994
- 1994-10-27 JP JP6300094A patent/JPH08130030A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008106945A2 (de) * | 2007-03-07 | 2008-09-12 | Vb Autobatterie Gmbh & Co. Kgaa | Batterie |
| WO2008106945A3 (de) * | 2007-03-07 | 2010-01-14 | Vb Autobatterie Gmbh & Co. Kgaa | Batterie |
| US8431268B2 (en) | 2007-03-07 | 2013-04-30 | Johnson Controls Autobatterie Gmbh & Co. Kgaa | Battery and battery cell connecting element |
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