JPH0927318A - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
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- JPH0927318A JPH0927318A JP7176400A JP17640095A JPH0927318A JP H0927318 A JPH0927318 A JP H0927318A JP 7176400 A JP7176400 A JP 7176400A JP 17640095 A JP17640095 A JP 17640095A JP H0927318 A JPH0927318 A JP H0927318A
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- JP
- Japan
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- current collector
- active material
- holes
- lead
- acid battery
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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
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 長寿命のバイポーラ型鉛蓄電池を提供する。
【構成】 本発明は、平板状集電体５の一方の面に正極
活物質３を配置し、他方の面に負極活物質４を配置した
バイポーラ型電極を備えた鉛蓄電池において、多数の貫
通孔１、２を有する耐酸、耐酸化性シート５１、５２を
前記集電体５の両方の面に該貫通孔１、２が重ならない
ように積層し、該貫通孔１、２内または該貫通孔１、２
を含む前記シート５上に前記活物質３、４を配置したこ
とを特徴とする。
活物質３を配置し、他方の面に負極活物質４を配置した
バイポーラ型電極を備えた鉛蓄電池において、多数の貫
通孔１、２を有する耐酸、耐酸化性シート５１、５２を
前記集電体５の両方の面に該貫通孔１、２が重ならない
ように積層し、該貫通孔１、２内または該貫通孔１、２
を含む前記シート５上に前記活物質３、４を配置したこ
とを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉛蓄電池、特にバイポ
ーラ型電極を有する密閉型鉛蓄電池に関するものであ
る。
ーラ型電極を有する密閉型鉛蓄電池に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】バイポーラ型電極は、活物
質の保持体が集電の他に隔壁の機能を有しているので、
従来の鉛蓄電池ように、格子体耳部とセル間接続用ポー
ルを介してセル間接続を行う必要がなく、セル間接続の
電流パスが短くなり、セル間接続の面積も広くとれるの
で、抵抗損失が少ないなどの利点を有する。従って、バ
イポーラ型電極を備えた鉛蓄電池は、近年の市場におけ
る高出力要求に対応できるものとして注目されている。
しかし、バイポーラ型電極は、平板状集電体の正極側か
ら腐食が進行し、負極側に達すると、セル間で短絡を起
こすため、短寿命になるという欠点を有している。この
ような欠点を解決するため、特公平５−２４６２８号公
報では、厚さ方向の格子体間に絶縁板を挟み、該絶縁板
の貫通孔を通じて一体化した格子体を使用して、一体化
した集電体の厚さを増すことで、寿命延長を図っている
が、絶縁板の貫通孔で液のリークが発生し易いという欠
点を有していた。この欠点を解決するために、特開昭６
０−１６３３８１号では、互いに異なる部分に開口部を
有する２枚のプラスチック板で鉛材料を挟む構造として
いるが、活物質、特に正極活物質が使用中に脱落し易
く、集電体と活物質との接触面積が小さくなるため、放
電出力特性が劣るという問題点を有していた。
質の保持体が集電の他に隔壁の機能を有しているので、
従来の鉛蓄電池ように、格子体耳部とセル間接続用ポー
ルを介してセル間接続を行う必要がなく、セル間接続の
電流パスが短くなり、セル間接続の面積も広くとれるの
で、抵抗損失が少ないなどの利点を有する。従って、バ
イポーラ型電極を備えた鉛蓄電池は、近年の市場におけ
る高出力要求に対応できるものとして注目されている。
しかし、バイポーラ型電極は、平板状集電体の正極側か
ら腐食が進行し、負極側に達すると、セル間で短絡を起
こすため、短寿命になるという欠点を有している。この
ような欠点を解決するため、特公平５−２４６２８号公
報では、厚さ方向の格子体間に絶縁板を挟み、該絶縁板
の貫通孔を通じて一体化した格子体を使用して、一体化
した集電体の厚さを増すことで、寿命延長を図っている
が、絶縁板の貫通孔で液のリークが発生し易いという欠
点を有していた。この欠点を解決するために、特開昭６
０−１６３３８１号では、互いに異なる部分に開口部を
有する２枚のプラスチック板で鉛材料を挟む構造として
いるが、活物質、特に正極活物質が使用中に脱落し易
く、集電体と活物質との接触面積が小さくなるため、放
電出力特性が劣るという問題点を有していた。
【０００３】
【発明の目的】本発明は、上記問題点に鑑みてなされた
ものであって、その目的とするところは、長寿命のバイ
ポーラ型鉛蓄電池を提供することにある。
ものであって、その目的とするところは、長寿命のバイ
ポーラ型鉛蓄電池を提供することにある。
【０００４】
【目的を達成するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は平板状集電体の一方の面に正極活物質を配
置し、他方の面に負極活物質を配置したバイポーラ型電
極を備えた鉛蓄電池であって、多数の貫通孔を有する耐
酸、耐酸化性シートを前記集電体の両方の面に該貫通孔
が重ならないように積層し、該貫通孔内または該貫通孔
を含む前記シート上に前記活物質を配置したことを特徴
するものである。また、前記シートの上に格子状集電体
を積層し、前記貫通孔の部分で該格子状集電体と前記平
板状集電体とを接合してもよい。
に、本発明は平板状集電体の一方の面に正極活物質を配
置し、他方の面に負極活物質を配置したバイポーラ型電
極を備えた鉛蓄電池であって、多数の貫通孔を有する耐
酸、耐酸化性シートを前記集電体の両方の面に該貫通孔
が重ならないように積層し、該貫通孔内または該貫通孔
を含む前記シート上に前記活物質を配置したことを特徴
するものである。また、前記シートの上に格子状集電体
を積層し、前記貫通孔の部分で該格子状集電体と前記平
板状集電体とを接合してもよい。
【０００５】
【作用】請求項１によると、鉛蓄電池の使用中に正極活
物質、例えば図２の３から腐食が進行し、平板状集電体
５の厚さ方向が腐食してしまっても、該集電体５下面の
シート５２の貫通孔２が正極側のシート５１の貫通孔１
と異なる位置にあるので、直ちに負極活物質４と短絡す
ることがない。腐食が負極に達するには、平板状集電体
５の平面方向に進行しなければならないため、短絡する
までに長時間を要する。また、活物質は、耐酸、耐酸化
性シート５１，５２の貫通孔１，２に充填されているた
め、集電体５から脱落しにくい。請求項２によると、シ
ート５１，５２の貫通孔１，２の総面積が少なく、平板
状集電体５と活物質との接触面積が小さい場合でも、格
子状集電体１０を通じて平板状集電体５に集電されるの
で、高出力特性を得ることができる。
物質、例えば図２の３から腐食が進行し、平板状集電体
５の厚さ方向が腐食してしまっても、該集電体５下面の
シート５２の貫通孔２が正極側のシート５１の貫通孔１
と異なる位置にあるので、直ちに負極活物質４と短絡す
ることがない。腐食が負極に達するには、平板状集電体
５の平面方向に進行しなければならないため、短絡する
までに長時間を要する。また、活物質は、耐酸、耐酸化
性シート５１，５２の貫通孔１，２に充填されているた
め、集電体５から脱落しにくい。請求項２によると、シ
ート５１，５２の貫通孔１，２の総面積が少なく、平板
状集電体５と活物質との接触面積が小さい場合でも、格
子状集電体１０を通じて平板状集電体５に集電されるの
で、高出力特性を得ることができる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 （実施例１）図１は本発明に係る活物質充填前の電極を
示す要部平面図、図２は図１の電極に活物質を充填した
Ａ−Ａ’断面図、図３は図１の電極全体を示す底面図、
図４は図１の電極を用いた本発明の電池を示す断面図で
ある。図１〜３のように、厚さ０．２ｍｍの鉛−カルシ
ウム系合金製の平板状集電体５の上面に、多数の貫通孔
１を有する幅１０４ｍｍ，長さ６６ｍｍ，厚さ１．４ｍ
ｍのＡＢＳ樹脂製シート５１を重ねて接着剤で接合す
る。同様に、前記平板状集電体５の下面に、前記シート
５１の貫通孔１と垂直方向で重ならない８個の貫通孔２
を有する幅１０４ｍｍ，長さ６６ｍｍ，厚さ０．１ｍｍ
のＡＢＳ樹脂製シート５２を重ねて接着剤で接合する。
前記貫通孔１は、直径が３ｍｍであって、前記シート５
１の総面積の８０％に開けられており、該貫通孔１内に
正極活物質３を充填する。また、前記貫通孔２は、直径
が２．６ｍｍであって、該貫通孔２内と前記シート５２
の表面に厚さ１．２ｍｍの負極活物質４を充填する。こ
のようにして本発明に係るバイポーラ型電極を作製し
た。
する。 （実施例１）図１は本発明に係る活物質充填前の電極を
示す要部平面図、図２は図１の電極に活物質を充填した
Ａ−Ａ’断面図、図３は図１の電極全体を示す底面図、
図４は図１の電極を用いた本発明の電池を示す断面図で
ある。図１〜３のように、厚さ０．２ｍｍの鉛−カルシ
ウム系合金製の平板状集電体５の上面に、多数の貫通孔
１を有する幅１０４ｍｍ，長さ６６ｍｍ，厚さ１．４ｍ
ｍのＡＢＳ樹脂製シート５１を重ねて接着剤で接合す
る。同様に、前記平板状集電体５の下面に、前記シート
５１の貫通孔１と垂直方向で重ならない８個の貫通孔２
を有する幅１０４ｍｍ，長さ６６ｍｍ，厚さ０．１ｍｍ
のＡＢＳ樹脂製シート５２を重ねて接着剤で接合する。
前記貫通孔１は、直径が３ｍｍであって、前記シート５
１の総面積の８０％に開けられており、該貫通孔１内に
正極活物質３を充填する。また、前記貫通孔２は、直径
が２．６ｍｍであって、該貫通孔２内と前記シート５２
の表面に厚さ１．２ｍｍの負極活物質４を充填する。こ
のようにして本発明に係るバイポーラ型電極を作製し
た。
【０００７】また、厚さ０．２ｍｍの鉛−カルシウム系
合金製の平板状集電体５の一方の面に多数の貫通孔を有
する厚さ１．４ｍｍのＡＢＳ樹脂製シートを積層して該
貫通孔に正極活物質を充填し、もう一方の面に鉛−錫系
合金製の端子７を接合した正極端子７付きの電極を作製
した。同様に、厚さ０．２ｍｍの鉛−カルシウム系合金
製の平板状集電体５の一方の面に多数の貫通孔を有する
厚さ１．２ｍｍのＡＢＳ樹脂製シートを積層して該貫通
孔に負極活物質を充填し、、もう一方の面に鉛−錫系合
金製の端子８を接合した負極端子８付きの電極を作製し
た。（図４参照）
合金製の平板状集電体５の一方の面に多数の貫通孔を有
する厚さ１．４ｍｍのＡＢＳ樹脂製シートを積層して該
貫通孔に正極活物質を充填し、もう一方の面に鉛−錫系
合金製の端子７を接合した正極端子７付きの電極を作製
した。同様に、厚さ０．２ｍｍの鉛−カルシウム系合金
製の平板状集電体５の一方の面に多数の貫通孔を有する
厚さ１．２ｍｍのＡＢＳ樹脂製シートを積層して該貫通
孔に負極活物質を充填し、、もう一方の面に鉛−錫系合
金製の端子８を接合した負極端子８付きの電極を作製し
た。（図４参照）
【０００８】次に、図４に示すように、正極端子７付き
の電極と負極端子８付きの電極の間に微細ガラス繊維か
らなるセパレータ６を介して前記バイポーラ型の電極を
配置した極群を作製し、この極群の側面に注液口および
排気弁（共に図示せず）を設けたＡＢＳ樹脂製の枠体１
２を接着し、極群の上下にＡＢＳ樹脂製の上板１３と下
板１４を接着し、端子７，８の周囲に封口樹脂を充填し
て未化成の鉛蓄電池を組み立てた。その後、比重１．３
０の電解液を注入して化成し、定格５Ａｈ、４Ｖの本発
明電池Ａを作製した。
の電極と負極端子８付きの電極の間に微細ガラス繊維か
らなるセパレータ６を介して前記バイポーラ型の電極を
配置した極群を作製し、この極群の側面に注液口および
排気弁（共に図示せず）を設けたＡＢＳ樹脂製の枠体１
２を接着し、極群の上下にＡＢＳ樹脂製の上板１３と下
板１４を接着し、端子７，８の周囲に封口樹脂を充填し
て未化成の鉛蓄電池を組み立てた。その後、比重１．３
０の電解液を注入して化成し、定格５Ａｈ、４Ｖの本発
明電池Ａを作製した。
【０００９】（実施例２）図５は本発明の他の実施例に
係る活物質充填前の電極を示す底面図、図６は図５のＢ
−Ｂ’断面図であり、実施例１と同様な厚さ０．１ｍｍ
のシート５２の表面に鉛−錫系合金製の格子状集電体１
０を配置し、シート５２の貫通孔２の部分で該格子状集
電体１０と平板状集電体５とを角柱状の接続体１１によ
り接続した以外は、実施例１と同様にして、定格５Ａ
ｈ、４Ｖの本発明の電池Ｂを作製した。
係る活物質充填前の電極を示す底面図、図６は図５のＢ
−Ｂ’断面図であり、実施例１と同様な厚さ０．１ｍｍ
のシート５２の表面に鉛−錫系合金製の格子状集電体１
０を配置し、シート５２の貫通孔２の部分で該格子状集
電体１０と平板状集電体５とを角柱状の接続体１１によ
り接続した以外は、実施例１と同様にして、定格５Ａ
ｈ、４Ｖの本発明の電池Ｂを作製した。
【００１０】（比較例）厚さ０．２ｍｍの鉛−カルシウ
ム系合金製平板状集電体の一方の面に、幅１０４ｍｍ，
長さ６６ｍｍ，厚さ１．４ｍｍの正極活物質を、もう一
方の面に幅１０４ｍｍ，長さ６６ｍｍ，厚さ１．２ｍｍ
の負極活物質を充填したバイポーラ型電極を用いた以外
は、実施例１と同様に図４のような構造の定格５Ａｈ、
４Ｖの従来の電池Ｃを作製した。
ム系合金製平板状集電体の一方の面に、幅１０４ｍｍ，
長さ６６ｍｍ，厚さ１．４ｍｍの正極活物質を、もう一
方の面に幅１０４ｍｍ，長さ６６ｍｍ，厚さ１．２ｍｍ
の負極活物質を充填したバイポーラ型電極を用いた以外
は、実施例１と同様に図４のような構造の定格５Ａｈ、
４Ｖの従来の電池Ｃを作製した。
【００１１】（試験）次に、前記電池Ａ，Ｂ，Ｃの高率
放電特性とサイクル寿命特性を調査した。その結果を表
１に示す。なお、高率放電特性は、周囲温度２５℃にお
いて、２０Ａの放電電流で終止電圧３．２Ｖまで放電し
た時の平均電圧で比較した。また、サイクル寿命特性
は、放電電流０．２５Ｃで３時間放電し、充電は放電量
の１１０％として、４０℃の温度で充放電を繰り返した
時、容量が初期の８０％になった時点を寿命とし、その
時点までのサイクル数を寿命サイクルとした。
放電特性とサイクル寿命特性を調査した。その結果を表
１に示す。なお、高率放電特性は、周囲温度２５℃にお
いて、２０Ａの放電電流で終止電圧３．２Ｖまで放電し
た時の平均電圧で比較した。また、サイクル寿命特性
は、放電電流０．２５Ｃで３時間放電し、充電は放電量
の１１０％として、４０℃の温度で充放電を繰り返した
時、容量が初期の８０％になった時点を寿命とし、その
時点までのサイクル数を寿命サイクルとした。
【００１２】
【表１】
【００１３】表１より、本発明の電池Ａ，Ｂは、比較例
の電池Ｃに比べ、寿命が４倍以上になることが分かる。
また、本発明の電池Ｂは、電池Ａに比べ、負極活物質と
集電体の接触面積が格子状集電体のために多くなり、電
圧特性が良くなることが分かる。なお、本実施例では、
貫通孔１，２の形状を同一径の円形としたが、正極側と
負極側の貫通孔１，２が重ならない限り、自由な形状に
設定できる。また、正極活物質３を充填する貫通孔１の
シート５１に占める面積を多くすれば、容量を増大でき
るが、貫通孔１と重ならない貫通孔２を形成する場所が
減少するので、負極活物質４と接触する集電体の面積を
多くするためには、実施例２の如く、格子状集電体１０
を用いるとよい。
の電池Ｃに比べ、寿命が４倍以上になることが分かる。
また、本発明の電池Ｂは、電池Ａに比べ、負極活物質と
集電体の接触面積が格子状集電体のために多くなり、電
圧特性が良くなることが分かる。なお、本実施例では、
貫通孔１，２の形状を同一径の円形としたが、正極側と
負極側の貫通孔１，２が重ならない限り、自由な形状に
設定できる。また、正極活物質３を充填する貫通孔１の
シート５１に占める面積を多くすれば、容量を増大でき
るが、貫通孔１と重ならない貫通孔２を形成する場所が
減少するので、負極活物質４と接触する集電体の面積を
多くするためには、実施例２の如く、格子状集電体１０
を用いるとよい。
【００１４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、次に記
載する効果を奏する。 （１）請求項１によれば、活物質の脱落が防止できると
共に、正極からの負極までの腐食の進行経路が長くなる
ので、寿命特性の優れた鉛蓄電池を提供できる。 （２）請求項２によれば、絶縁シート５２の貫通孔２の
数が少なく、平板状集電体５と接触する面積が少なくて
も格子状集電体１０と接触することにより抵抗損失を少
なくできるので、請求項１に比べて高出力特性に優れた
鉛蓄電池を提供できる。
載する効果を奏する。 （１）請求項１によれば、活物質の脱落が防止できると
共に、正極からの負極までの腐食の進行経路が長くなる
ので、寿命特性の優れた鉛蓄電池を提供できる。 （２）請求項２によれば、絶縁シート５２の貫通孔２の
数が少なく、平板状集電体５と接触する面積が少なくて
も格子状集電体１０と接触することにより抵抗損失を少
なくできるので、請求項１に比べて高出力特性に優れた
鉛蓄電池を提供できる。
【図１】本発明の実施例１に係る活物質充填前の電極を
示す要部平面図である。
示す要部平面図である。
【図２】図１の電極に活物質を充填したＡ−Ａ’断面図
である。
である。
【図３】図１の電極全体を示す負極側の平面図である。
【図４】実施例１に係る本発明の電池を示す断面図であ
る。
る。
【図５】本発明の実施例２に係る活物質充填前の電極を
示す負極側の平面図である。
示す負極側の平面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ’断面図である。
１，２ 貫通孔 ３ 正極活物質 ４ 負極活物質 ５ 平板状集電体 １０ 格子状集電体 ５１，５２ 耐酸、耐酸化性シート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長安 龍夫 大阪府高槻市城西町６番６号 株式会社ユ アサコーポレーション内
Claims (2)
- 【請求項１】 平板状集電体の一方の面に正極活物質を
配置し、他方の面に負極活物質を配置したバイポーラ型
電極を備えた鉛蓄電池において、多数の貫通孔を有する
耐酸、耐酸化性シートを前記集電体の両方の面に該貫通
孔が重ならないように積層し、該貫通孔内または該貫通
孔を含む前記シート上に前記活物質を配置したことを特
徴とする鉛蓄電池。 - 【請求項２】 前記シートの上に格子状集電体を積層
し、前記貫通孔の部分で該格子状集電体と前記平板状集
電体とを接合したことを特徴とする請求項１記載の鉛蓄
電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7176400A JPH0927318A (ja) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7176400A JPH0927318A (ja) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | 鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0927318A true JPH0927318A (ja) | 1997-01-28 |
Family
ID=16013016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7176400A Pending JPH0927318A (ja) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0927318A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014517470A (ja) * | 2011-05-13 | 2014-07-17 | イースト ペン マニュファクチュアリング カンパニー | 複合集電装置及びその方法 |
| WO2022123970A1 (ja) * | 2020-12-10 | 2022-06-16 | 古河電気工業株式会社 | バイポーラ型蓄電池 |
| WO2022224531A1 (ja) * | 2021-04-20 | 2022-10-27 | 古河電池株式会社 | 双極型鉛蓄電池、双極型鉛蓄電池の製造方法 |
| WO2022254911A1 (ja) * | 2021-06-03 | 2022-12-08 | 古河電気工業株式会社 | 漏液検知装置、漏液検知方法及び蓄電システム |
-
1995
- 1995-07-12 JP JP7176400A patent/JPH0927318A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014517470A (ja) * | 2011-05-13 | 2014-07-17 | イースト ペン マニュファクチュアリング カンパニー | 複合集電装置及びその方法 |
| WO2022123970A1 (ja) * | 2020-12-10 | 2022-06-16 | 古河電気工業株式会社 | バイポーラ型蓄電池 |
| WO2022224531A1 (ja) * | 2021-04-20 | 2022-10-27 | 古河電池株式会社 | 双極型鉛蓄電池、双極型鉛蓄電池の製造方法 |
| JP2022165784A (ja) * | 2021-04-20 | 2022-11-01 | 古河電池株式会社 | 双極型鉛蓄電池、双極型鉛蓄電池の製造方法 |
| WO2022254911A1 (ja) * | 2021-06-03 | 2022-12-08 | 古河電気工業株式会社 | 漏液検知装置、漏液検知方法及び蓄電システム |
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