JPH08329949A - 鉛蓄電池 - Google Patents

鉛蓄電池

Info

Publication number
JPH08329949A
JPH08329949A JP7133325A JP13332595A JPH08329949A JP H08329949 A JPH08329949 A JP H08329949A JP 7133325 A JP7133325 A JP 7133325A JP 13332595 A JP13332595 A JP 13332595A JP H08329949 A JPH08329949 A JP H08329949A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lattice
separator
electrode plate
lead
positive electrode
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.)
Granted
Application number
JP7133325A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3680350B2 (ja
Inventor
Shoji Horie
章二 堀江
Minoru Asano
稔 浅野
Wakichi Yonezu
和吉 米津
Hiroshi Yasuda
博 安田
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP13332595A priority Critical patent/JP3680350B2/ja
Publication of JPH08329949A publication Critical patent/JPH08329949A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3680350B2 publication Critical patent/JP3680350B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 セパレータの酸化劣化を抑制し、優れた寿命
特性を有する鉛蓄電池を提供する。 【構成】 引張強度が6.0〜9.0kg/mm2の範
囲にあり、厚みtmmの格子体の最下部に位置する格子
骨下部に、曲率半径0.2mm以上、t/2mm以下と
なる丸みを設けた正極板を、袋状もしくはU字状に形成
されたセパレータにより包み込み、負極板と組み合わせ
た構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は鉛蓄電池に用いられる極
板とくに正極板の格子体の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】正、負極格子体に鉛−錫−カルシウム系
合金を用いた鉛蓄電池は、自己放電が少なく、保存特性
に優れている等の特徴があり、その保守が容易なことか
ら、様々な用途に使用されている。これらの格子体は、
圧延加工された鉛合金シートにエキスパンド加工を施
し、網目状に展開することによって形成される。
【0003】また、このような鉛蓄電池のセパレータに
は、従来より多用されてきたガラス繊維を主体とするガ
ラスマットとパルプを主成分としたセパレータを併合し
た平板状のセパレータに代わり、電気抵抗が小さく、低
コストである微孔性のあるポリエチレン等の合成樹脂フ
ィルムあるいはシートからなるセパレータが広く使用さ
れている。この合成樹脂製のセパレータは、正極板の活
物質の軟化、脱落による極板下部での内部短絡の防止や
生産性の向上を目的として、袋状もしくはU字状に折り
たたまれ、正極板を包み込む構成としている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エキス
パンド加工された格子体を用いた負極板と、袋状もしく
はU字状に折りたたみ、正極板を包み込んだセパレータ
とにより構成された鉛蓄電池は、使用を経るにつれて、
正極板の下部と当接するセパレータの折り曲げ部が劣化
し易く、最悪の場合この部分に貫通孔が生じてしまう。
そして正極板より軟化、脱落した活物質は、このセパレ
ータ貫通孔を経て、異極性極板と接触し内部短絡を発生
させて電池の寿命を短くするという課題があった。
【0005】この現象について詳細な検討を行ったとこ
ろ、セパレータ下部の劣化度合は、電池の充放電条件に
加え、セパレータと当接する格子下部の形状や格子合金
の引張強度等の機械的強度や、セパレータの材質等の諸
物性により変化することが判った。具体的には、格子合
金の引張強度である伸びが低い場合にはセパレータの劣
化は少なく、伸びが高い場合には劣化が進行しやすくな
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の鉛蓄電池は、鉛−錫−カルシウム合金から
なり、引張強度が6.0〜9.0kg/mm2の範囲に
あるエキスパンド格子にペースト状活物質を塗布した正
極板を、袋状もしくはU字状のセパレータにより包み込
み、負極板と組み合わせた構成としたものであり、この
格子体の最下部に位置する格子骨の下部すなわちセパレ
ータの折り曲げ部と当接する部位に、極板の幅方向に沿
って丸みをもち、角部のない構造としたものである。好
ましくは丸みを一様の曲率半径で形成したものである。
【0007】
【作用】エキスパンド格子を用いた正極板を包み込むセ
パレータの劣化は、格子体の腐食に伴う極板の縦方向の
伸びによるセパレータの折り曲げ部への応力の作用と共
に、充電時に正極板の格子体表面から発生する酸素によ
るセパレータの酸化劣化によって生じる。
【0008】この正極板からの酸素発生は、格子体表面
において一様に生じるのではなく、応力歪みの大きい部
位、例えば角部(エッジ部)が存在するような部分から
優先的に生じる。このため、応力歪みの大きい部位から
の酸素発生量は、正極格子体の他の部位と比べて多くな
る。
【0009】特に、前記の鉛合金シートをエキスパンド
加工により網目状に切り広げた格子体から構成されるエ
キスパンド極板は、鉛合金シートに切れ目を入れ、これ
を展開することによって格子体を形成するため、格子体
の最下部に位置する格子骨には切断加工によって生じた
尖ったエッジ部が存在する。このような格子骨に生じた
エッジ部と当接するセパレータの折り曲げ部では、格子
体表面から発生する酸素量が多くなるため、セパレータ
の酸化劣化が進行し易くなる。さらに、格子体の引張強
度が高い場合には、エッジ部に大きな応力歪みが内在
し、これがセパレータの折り曲げ部に応力として作用す
ると同時に酸素発生が促進され、セパレータの劣化がよ
り一層進行する。
【0010】セパレータの折り曲げ部と当接する正極板
格子体の最下部に位置する格子骨に、極板の厚み方向に
沿って丸み、好ましくは一様の丸みを設けて角部をなく
すことで上記最下部の格子骨に内在する応力歪みを緩和
し、かつ酸素が優先的に発生する部位をも減少させるこ
とを可能にする。
【0011】これにより、上記格子骨とセパレータ折り
曲げ部とが当接していても、セパレータの酸化劣化が抑
制され、セパレータ折り曲げ部の劣化に起因する、不具
合の発生を防ぐことができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。
【0013】正極板には、鉛−錫−カルシウム合金から
なる鉛合金シートにエキスパンド加工を施し、格子骨を
網目状に形成した格子体を用いた。ここでの格子体に用
いた鉛合金の組成は、カルシウムの含有量を0.07重
量%とし、錫の含有量を0.3〜2.1重量%の範囲で
種々変化させ、残部を鉛とした。これら格子体の引張強
度はその合金組成により異なり、錫含有量の増加に伴っ
て、その値は上昇する。本実施例において使用した格子
体の活物質を塗布した極板状態での引張強度は、4.8
〜9.3kg/mm2であった。
【0014】これらの格子体の最下部に位置する格子骨
の下部、すなわち格子骨とセパレータの折り曲げ部とが
当接する部位には、格子体の幅方向に沿って一様な曲率
半径を有する丸みを設けた。この時の丸みの曲率半径は
0.2mm、0.3mmおよび0.5mmとした。
【0015】このような格子骨の下部に丸みを有する格
子体1の具体的な作成方法として、本実施例では鉛合金
シートの長手方向に沿った両縁部に機械加工、すなわち
マージン加工で一様な丸みを形成した。この後、エキス
パンド加工を施した。一方、従来例として格子体最下部
に位置する格子骨の下部に丸みを設けていない角部のあ
る格子体1も合わせて作成した。
【0016】上記両格子体にペースト状活物質2を塗布
した正極板を、主体のポリエチレン樹脂およびシリカか
らなる微多孔性のある樹脂フィルムを袋状に成形したセ
パレータにより包み込み、これらと負極板とを組み合わ
せて構成した極板群を電槽内に収容し、55D23形式
に相当する電圧、公称容量12V48Ahの自動車用鉛
蓄電池を各々作成した。図1に本発明の格子体最下部に
位置する格子骨下部に曲率半径0.3mmの丸みを設け
たエキスパンド正極板の断面図を、図2に格子骨下部を
角部とし丸みを設けていない従来の格子体を用いたエキ
スパンド正極板の断面図をそれぞれ示す。
【0017】上記の各電池を用いて、環境温度を75℃
に設定し、JISD5307に基づく軽負荷寿命試験を
行った。格子体の引張強度および電池底部でセパレータ
と当接する格子体最下部に位置する格子骨下部の曲率半
径と充放電サイクル数との関係を図3に示す。
【0018】格子骨下部に丸みをもたない従来の正極板
を用いた電池は、格子体の引張強度、伸びの相違による
寿命サイクル数に大きな違いは認められず、いづれも急
激な高率放電の悪化を伴い、早期に寿命に達した。
【0019】一方、引張強度を4.8kg/mm2に設
定した格子体を用いた電池は、格子体の引張強度、伸び
が低いため、充放電に伴う極板の伸縮を抑制することが
できず、格子枠骨に設けた丸みの有無に関係なく、充放
電サイクルを重ねるに伴い、格子体と活物質との密着性
の低下や格子体からの活物質の脱落により、早期に寿命
に達している。
【0020】格子体の引張強度、伸びが6.0〜9.0
kg/mm2の範囲にあり、かつ格子骨下部に曲率半径
を0.2mm以上に設定した丸みをもつ格子体を用いた
電池は、従来品と比較して1.5倍以上の寿命サイクル
数を得られることが確認できる。
【0021】次に、上記試験終了後、寿命に到った電池
を分解し、調査解析を行った。格子体の引張強度6.0
〜9.0kg/mm2の範囲において、格子骨下部に丸
みを設けていなく角部がある従来品は、セパレータの折
り曲げ部に酸化に伴う劣化が進行し、セパレータに孔を
発生させ、この貫通孔を経由して、正極板より脱落した
活物質が負極板と接触し、極板間で内部短絡が生じてい
た。しかし、格子枠骨の下部に曲率半径0.2mm以上
で丸みを設けた本発明による格子体を用いた電池では、
セパレータ折り曲げ部に貫通孔が生じるような劣化は認
められなかった。これは、電池底部でセパレータ折り曲
げ部と当接する格子枠骨において、酸素が優先的に発生
する部位が減少し、セパレータの酸化劣化が抑制される
ことを意味する。従って本発明の電池は極板自身の劣化
の進行により寿命に到ったと推測できる。
【0022】ところが、引張強度が9.0kg/mm2
を越える範囲にある格子体を用いた電池は、格子枠骨下
部に設けた丸みの有無に関わらず、いずれもセパレータ
の折り曲げ部に貫通孔が生じていた。この原因は明らか
ではないが、格子体の下部に丸みを設けることにより、
セパレータと格子体との間に生じる応力歪みの緩和は可
能であったが、格子体の引張強度、伸びが高まると、格
子体自身に内在する応力歪みが顕在化し、この応力の作
用と発生酸素による劣化があいまってセパレータの劣化
を進行させるためであると推察できる。
【0023】したがって、格子体の引張強度、伸びは
6.0〜9.0kg/mm2の範囲にあり、かつ格子体
最下部に位置する格子骨の下部に丸みを設けることによ
って、セパレータ折り曲げ部の酸化劣化や孔の発生を良
好に抑制できる。
【0024】なお、本実施例に用いた格子骨の厚み方向
に沿って施した丸みは、極板の幅方向に沿って一様な曲
率半径を有しており、その上限値を0.5mmとした。
これは格子体の厚みが1.0mmであることから、格子
体下部の丸みが成り立つ最大の曲率半径は、格子体厚み
の1/2となる0.5mmであり、この値を超えると新
たなエッジ部が生じてセパレータ折り曲げ部の劣化を引
き起こしてしまう。すなわち、格子体の厚みをtmmと
すると、本発明の格子体最下部に位置する格子骨下部の
曲率半径は、0.2mm以上、t/2mm以下の値に設
定する必要がある。
【0025】上記実施例では多孔性のあるポリエチレン
樹脂フィルムを主体としたセパレータを用いたが、ガラ
ス繊維を主成分とする、ガラスマットセパレータ等、他
の材質のセパレータを用いても、本発明による寿命特性
を改善する効果は得られる。
【0026】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、引張強度
が6.0〜9.0kg/mm2の範囲にあり格子体の最
下部に位置した格子骨の下部に、その幅方向に沿って丸
みを形成することにより、優れた寿命特性を有する鉛蓄
電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】格子体の最下部に位置する格子骨下部に丸みを
設けた本発明のエキスパンド正極板の断面図
【図2】従来のエキスパンド正極板の断面図
【図3】格子体の引張強度および格子体の最下部に位置
する格子骨下部の丸みの曲率半径と充放電サイクル数と
の関係を示す図
【符号の説明】
1 格子骨 2 活物質
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鉛−錫−カルシウム合金からなるエキスパ
    ンド格子を用いた正極板を、袋状もしくはU字状のセパ
    レータで包み込み、負極板と組み合わせた鉛蓄電池であ
    って、前記エキスパンド格子の最下部に位置する格子骨
    の下部は、その厚み方向に沿って丸みを有し、角部のな
    い構造であることを特徴とする鉛蓄電池。
  2. 【請求項2】正極板を構成するエキスパンド格子の格子
    体の引張強度が6.0〜9.0kg/mm2にある請求
    項1記載の鉛蓄電池。
  3. 【請求項3】格子体の最下部に位置する格子骨下部の丸
    みの曲率半径は0.2mm以上格子体厚みの1/2以下
    であるエキスパンド格子を用いた正極板からなる請求項
    1記載の鉛蓄電池。
JP13332595A 1995-05-31 1995-05-31 鉛蓄電池 Expired - Lifetime JP3680350B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13332595A JP3680350B2 (ja) 1995-05-31 1995-05-31 鉛蓄電池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13332595A JP3680350B2 (ja) 1995-05-31 1995-05-31 鉛蓄電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08329949A true JPH08329949A (ja) 1996-12-13
JP3680350B2 JP3680350B2 (ja) 2005-08-10

Family

ID=15102077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13332595A Expired - Lifetime JP3680350B2 (ja) 1995-05-31 1995-05-31 鉛蓄電池

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3680350B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2797350A1 (fr) * 1999-08-05 2001-02-09 Honda Motor Co Ltd Plaque d'electrode pour accumulateur
JP2021072225A (ja) * 2019-10-31 2021-05-06 古河電池株式会社 鉛蓄電池

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2797350A1 (fr) * 1999-08-05 2001-02-09 Honda Motor Co Ltd Plaque d'electrode pour accumulateur
JP2021072225A (ja) * 2019-10-31 2021-05-06 古河電池株式会社 鉛蓄電池

Also Published As

Publication number Publication date
JP3680350B2 (ja) 2005-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3239556B2 (ja) 鉛蓄電池
JPH08329949A (ja) 鉛蓄電池
JP3182856B2 (ja) 鉛蓄電池用極板の製造法
JPH06260209A (ja) 鉛蓄電池
JP2002164080A (ja) 鉛蓄電池
EP0085109B1 (en) Lead storage battery and method of producing the same
JP4314805B2 (ja) 鉛蓄電池
JP4686808B2 (ja) 鉛蓄電池
JP2000357518A (ja) 鉛蓄電池用格子体およびその製造方法
JPH05275081A (ja) 鉛蓄電池用極板の製造法
JP3216220B2 (ja) 鉛蓄電池
JPH01187778A (ja) 二次電池の製造方法
JPH10188999A (ja) 密閉形鉛蓄電池
JP3395464B2 (ja) 密閉型鉛蓄電池
JPS58115775A (ja) 鉛蓄電池
JP4904632B2 (ja) 鉛蓄電池
JP2000348732A (ja) 鉛蓄電池とその製造方法
US1046288A (en) Electrode of secondary batteries.
JP4461697B2 (ja) 鉛蓄電池の正極格子体とそれを用いた鉛蓄電池
JP3106807B2 (ja) 水銀無添加マンガン乾電池
JP3036235B2 (ja) 鉛蓄電池のエキスパンド格子体
JPH10106576A (ja) 密閉形鉛蓄電池
JP2003132897A (ja) 正極用エキスパンド式極板の製造方法
JP2003132895A (ja) 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
JPH11167931A (ja) 鉛蓄電池

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040330

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040727

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040915

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041124

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050114

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050426

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050509

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090527

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100527

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110527

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110527

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120527

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120527

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130527

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130527

Year of fee payment: 8

EXPY Cancellation because of completion of term