JPH10188999A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPH10188999A JPH10188999A JP8341024A JP34102496A JPH10188999A JP H10188999 A JPH10188999 A JP H10188999A JP 8341024 A JP8341024 A JP 8341024A JP 34102496 A JP34102496 A JP 34102496A JP H10188999 A JPH10188999 A JP H10188999A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- separator
- sectional area
- grid
- 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.)
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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】
【課題】 極板格子の伸びで、活物質が離脱することを
防止し、使用寿命の優れた蓄電池を実現する。 【解決手段】 鉛−カルシウム−錫からなる正極格子合
金において、正極格子枠の縦骨２の断面積を正極格子枠
の横骨１の断面積の２倍もしくは２倍以上とし、電槽内
の極板群を構成しているセパレータの圧縮比率を１．１
以上とすることで、セパレータの圧縮比率を増加させて
トリクル長寿命化を実現し、格子と活物質との離脱を防
止でき、電池容量を長期間維持できる信頼性の高い密閉
形鉛蓄電池が得られる。
防止し、使用寿命の優れた蓄電池を実現する。 【解決手段】 鉛−カルシウム−錫からなる正極格子合
金において、正極格子枠の縦骨２の断面積を正極格子枠
の横骨１の断面積の２倍もしくは２倍以上とし、電槽内
の極板群を構成しているセパレータの圧縮比率を１．１
以上とすることで、セパレータの圧縮比率を増加させて
トリクル長寿命化を実現し、格子と活物質との離脱を防
止でき、電池容量を長期間維持できる信頼性の高い密閉
形鉛蓄電池が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は密閉形鉛蓄電池に関
するものである。
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、密閉形鉛蓄電池の正極格子の合金
は鉛−カルシウム−錫からなり、格子を形成する縦横の
骨の断面積の合計は極板厚み精度や製造上の点から、形
状が多少異なる場合があるが、縦骨と横骨との断面積は
ほぼ同一断面積であった。さらに、正極格子においては
腐食を考慮して極板の集電部分の枠骨（横骨）を太くし
たり、特開平５−２３４５９５号公報のように正極板の
横骨の体積を改良することも提示されてきた。また、近
年電池のトリクル長寿命化に伴い電池構成上セパレータ
の所定加圧状態での厚みと電池構成後のセパレータの厚
みとの比率であるセパレータの圧縮比率を増加させるこ
とで対処する傾向もあった。
は鉛−カルシウム−錫からなり、格子を形成する縦横の
骨の断面積の合計は極板厚み精度や製造上の点から、形
状が多少異なる場合があるが、縦骨と横骨との断面積は
ほぼ同一断面積であった。さらに、正極格子においては
腐食を考慮して極板の集電部分の枠骨（横骨）を太くし
たり、特開平５−２３４５９５号公報のように正極板の
横骨の体積を改良することも提示されてきた。また、近
年電池のトリクル長寿命化に伴い電池構成上セパレータ
の所定加圧状態での厚みと電池構成後のセパレータの厚
みとの比率であるセパレータの圧縮比率を増加させるこ
とで対処する傾向もあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年のトリクル長寿命
化に対する技術として、セパレータの圧縮比率を増加す
ることによりセパレータの空隙部を減少させることによ
り、毛細管現象により電解液の保持性を高めて内部抵抗
の増加を抑制する方法があるが、最終的に使用時の劣化
モードは正極板の格子腐食によるところが大きい。そし
て、一層の長寿命化を実現するためには正極格子の断面
積を大きくする必要があった。しかし、長期間トリクル
使用した場合、電池内部の正極格子は腐食とともに大き
く伸びる傾向にあり、さらに格子骨の断面積を大きくす
れば腐食劣化や伸びは遅延できるものの、最終的な格子
骨の伸びは大きくなる傾向がある。
化に対する技術として、セパレータの圧縮比率を増加す
ることによりセパレータの空隙部を減少させることによ
り、毛細管現象により電解液の保持性を高めて内部抵抗
の増加を抑制する方法があるが、最終的に使用時の劣化
モードは正極板の格子腐食によるところが大きい。そし
て、一層の長寿命化を実現するためには正極格子の断面
積を大きくする必要があった。しかし、長期間トリクル
使用した場合、電池内部の正極格子は腐食とともに大き
く伸びる傾向にあり、さらに格子骨の断面積を大きくす
れば腐食劣化や伸びは遅延できるものの、最終的な格子
骨の伸びは大きくなる傾向がある。
【０００４】これらの電池の使用機器として、無停電電
源装置（ＵＰＳ）に電池を組込んで使用するためには少
ない設置面積にする傾向があり、このため極板は縦長形
状が採用される。さらに、トランス等の近辺に電池が設
置された場合に電池の温度が上昇する結果、格子の腐食
と伸びが加速され活物質との密着性が劣化したり、格子
骨の腐食の伸びにより電槽に亀裂を生じさせ、電池寿命
が大幅に減少する。
源装置（ＵＰＳ）に電池を組込んで使用するためには少
ない設置面積にする傾向があり、このため極板は縦長形
状が採用される。さらに、トランス等の近辺に電池が設
置された場合に電池の温度が上昇する結果、格子の腐食
と伸びが加速され活物質との密着性が劣化したり、格子
骨の腐食の伸びにより電槽に亀裂を生じさせ、電池寿命
が大幅に減少する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明に用いる格子は、横方向より縦方向を長くした鉛
−カルシウム−錫の合金製の正極格子において、格子枠
の縦骨の断面積を格子枠の横骨の断面積の２倍もしくは
２倍以上とし、縦方向への使用中の格子の伸びを阻止
し、縦方向が長い形状の電槽内に配置された極板群の正
極板の伸びを抑制する。さらに、電池構成時においてセ
パレータの所定加圧状態での厚みと電池構成後のセパレ
ータの厚みとの比率であるセパレータの圧縮比率を１．
１以上にすることで極板の長寿命化を図ることができ
る。
本発明に用いる格子は、横方向より縦方向を長くした鉛
−カルシウム−錫の合金製の正極格子において、格子枠
の縦骨の断面積を格子枠の横骨の断面積の２倍もしくは
２倍以上とし、縦方向への使用中の格子の伸びを阻止
し、縦方向が長い形状の電槽内に配置された極板群の正
極板の伸びを抑制する。さらに、電池構成時においてセ
パレータの所定加圧状態での厚みと電池構成後のセパレ
ータの厚みとの比率であるセパレータの圧縮比率を１．
１以上にすることで極板の長寿命化を図ることができ
る。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の密閉形鉛蓄電池は、その
正極格子を鉛とカルシウムと錫との合金製とし、しかも
横方向よりも縦方向が長い形状とする。そして、前記正
極格子の縦骨の断面積を横骨の断面積の２倍もしくは２
倍以上と太くする。これにより、電池使用中格子の縦方
向への伸びが抑制される。従って、活物質が格子から脱
落することを少なくし、また電槽の上下方向の変形を少
なくすることができる。しかも、正負極板の間に介在す
るセパレータは、電池を構成する所定加圧状態での厚み
と電池構成後の厚みとの比率であるセパレータの圧縮比
率を１．１以上として電解液の保持力を高くし電池のト
リクル長寿命化を達成することができる。本発明は、上
記作用を意図して特別な手段を講じることなく実施し得
るものである。
正極格子を鉛とカルシウムと錫との合金製とし、しかも
横方向よりも縦方向が長い形状とする。そして、前記正
極格子の縦骨の断面積を横骨の断面積の２倍もしくは２
倍以上と太くする。これにより、電池使用中格子の縦方
向への伸びが抑制される。従って、活物質が格子から脱
落することを少なくし、また電槽の上下方向の変形を少
なくすることができる。しかも、正負極板の間に介在す
るセパレータは、電池を構成する所定加圧状態での厚み
と電池構成後の厚みとの比率であるセパレータの圧縮比
率を１．１以上として電解液の保持力を高くし電池のト
リクル長寿命化を達成することができる。本発明は、上
記作用を意図して特別な手段を講じることなく実施し得
るものである。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例について具体的に説明
する。供試電池は１２Ｖ６．５Ａｈ（２０ＨＲ）の密閉
形鉛蓄電池として試験を行った。０．０８％のカルシウ
ムと０．８％の錫を含有した鉛合金を用いて鋳造方式に
より作成した格子に鉛酸化物を希硫酸で練合したペース
トを充填して未化成極板を得た。図１において、この時
に用いた正極格子枠の横骨１の断面積Ｗは７ｍｍ2 およ
び５ｍｍ2 とし、正極格子枠の縦骨２の断面積Ｙをその
効果を観るため太さを調整し、Ｙ／Ｗがそれぞれ変化す
るように０．８９〜２．８となるように変化させた。
する。供試電池は１２Ｖ６．５Ａｈ（２０ＨＲ）の密閉
形鉛蓄電池として試験を行った。０．０８％のカルシウ
ムと０．８％の錫を含有した鉛合金を用いて鋳造方式に
より作成した格子に鉛酸化物を希硫酸で練合したペース
トを充填して未化成極板を得た。図１において、この時
に用いた正極格子枠の横骨１の断面積Ｗは７ｍｍ2 およ
び５ｍｍ2 とし、正極格子枠の縦骨２の断面積Ｙをその
効果を観るため太さを調整し、Ｙ／Ｗがそれぞれ変化す
るように０．８９〜２．８となるように変化させた。
【０００８】この極板の寸法は正極，負極とも高さが６
２ｍｍ，幅が４５ｍｍ、厚みはそれぞれ３．５ｍｍ，
２．０ｍｍであり、従って厚みを一定にするための格子
枠の縦骨の断面積の増加は幅方向に太くすることにより
対処した。さらに、この極板耳部はそれぞれ長さ１５ｍ
ｍ，幅５ｍｍと同じものを用いた。
２ｍｍ，幅が４５ｍｍ、厚みはそれぞれ３．５ｍｍ，
２．０ｍｍであり、従って厚みを一定にするための格子
枠の縦骨の断面積の増加は幅方向に太くすることにより
対処した。さらに、この極板耳部はそれぞれ長さ１５ｍ
ｍ，幅５ｍｍと同じものを用いた。
【０００９】セパレータとしては直径２ミクロン以下の
ガラス繊維をマット状にして厚み２．０ｍｍのものを用
い、正極３枚と負極４枚とをセパレータを挟んで交互に
合わせ、正極と負極の耳部がそれぞれ対応する形で同じ
側に位置するようにして、同極性を有する棚部の溶接を
行い極板群を構成した。
ガラス繊維をマット状にして厚み２．０ｍｍのものを用
い、正極３枚と負極４枚とをセパレータを挟んで交互に
合わせ、正極と負極の耳部がそれぞれ対応する形で同じ
側に位置するようにして、同極性を有する棚部の溶接を
行い極板群を構成した。
【００１０】極板群圧力がセパレータに２０Ｋｇ／ｄｍ
2 加わった際の厚みｔ1 に対して加圧状態での厚みｔ2
においてｔ1 ／ｔ2 をセパレータ圧縮比率とした。
2 加わった際の厚みｔ1 に対して加圧状態での厚みｔ2
においてｔ1 ／ｔ2 をセパレータ圧縮比率とした。
【００１１】この極板群を用いて電池を構成し常法によ
り、電解液を注液し、電槽化成を行い完成させた電池に
て各々トリクル寿命試験を行った。試験条件は１３．８
Ｖの定電圧充電にて雰囲気温度は格子の腐食を加速させ
るとともに、ＵＰＳのトランス近辺に設置されたことを
想定した温度６０℃で３週間連続し、その後０．２５Ｃ
Ａ放電にて容量を確認した。この容量が初期の５０％以
下になった時点を寿命終了時期とし前回の容量との直線
関係より寿命結果回数を判断した。
り、電解液を注液し、電槽化成を行い完成させた電池に
て各々トリクル寿命試験を行った。試験条件は１３．８
Ｖの定電圧充電にて雰囲気温度は格子の腐食を加速させ
るとともに、ＵＰＳのトランス近辺に設置されたことを
想定した温度６０℃で３週間連続し、その後０．２５Ｃ
Ａ放電にて容量を確認した。この容量が初期の５０％以
下になった時点を寿命終了時期とし前回の容量との直線
関係より寿命結果回数を判断した。
【００１２】供試電池に用いた格子枠の骨は横骨の断面
積Ｗを７．０ｍｍ2 として縦骨の断面積Ｙは６．２〜１
９．６ｍｍ2 に変化させた寿命試験結果を表１に示し
た。
積Ｗを７．０ｍｍ2 として縦骨の断面積Ｙは６．２〜１
９．６ｍｍ2 に変化させた寿命試験結果を表１に示し
た。
【００１３】
【表１】
【００１４】さらに、同様に横骨の断面積Ｗを５．０ｍ
ｍ2 として縦骨の断面積Ｙを５．０〜１４．０ｍｍ2 と
変化させ、寿命までの回数を測定し、その結果を表２に
示した。
ｍ2 として縦骨の断面積Ｙを５．０〜１４．０ｍｍ2 と
変化させ、寿命までの回数を測定し、その結果を表２に
示した。
【００１５】
【表２】
【００１６】さらに、この条件の中でセパレータの圧縮
比率を１．０，１．１，１．３と変化させた電池も合わ
せて寿命評価を行った。
比率を１．０，１．１，１．３と変化させた電池も合わ
せて寿命評価を行った。
【００１７】その結果、すべての場合においてセパレー
タの圧縮比率１．０（電池Ｎｏ．Ａ，Ｂ，Ｇ，Ｋ，Ｑ）
の電池は圧縮比率１．１〜１．３の範囲の電池に比較し
て寿命が劣る結果となった。これは正極活物質の充放電
に伴う膨張収縮を押さえ込むことで軟化現象を抑制して
いることに起因する。次に、セパレータの圧縮比率が
１．１〜１．３の電池においては格子枠の縦横骨の影響
を受けるものの寿命特性は安定した結果が得られた。従
って、本来の寿命特性を得るにはセパレータの圧縮比率
が１．１以上において有効である。
タの圧縮比率１．０（電池Ｎｏ．Ａ，Ｂ，Ｇ，Ｋ，Ｑ）
の電池は圧縮比率１．１〜１．３の範囲の電池に比較し
て寿命が劣る結果となった。これは正極活物質の充放電
に伴う膨張収縮を押さえ込むことで軟化現象を抑制して
いることに起因する。次に、セパレータの圧縮比率が
１．１〜１．３の電池においては格子枠の縦横骨の影響
を受けるものの寿命特性は安定した結果が得られた。従
って、本来の寿命特性を得るにはセパレータの圧縮比率
が１．１以上において有効である。
【００１８】そして、格子枠の縦骨の断面積が増加する
につれトリクル寿命回数は増加するが、格子枠の縦骨の
断面積Ｙが格子枠の横骨の断面積Ｗよりも２倍もしくは
２倍以上になると寿命特性が安定する。その原因は格子
体の腐食による格子の伸びの発生が抑制され格子と活物
質との間の密着性が安定するからであり、本来の活物質
の特性、すなわち安定した電池特性を発揮できるためと
考えられる。
につれトリクル寿命回数は増加するが、格子枠の縦骨の
断面積Ｙが格子枠の横骨の断面積Ｗよりも２倍もしくは
２倍以上になると寿命特性が安定する。その原因は格子
体の腐食による格子の伸びの発生が抑制され格子と活物
質との間の密着性が安定するからであり、本来の活物質
の特性、すなわち安定した電池特性を発揮できるためと
考えられる。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明は、鉛−カルシウム
−錫の合金製の正極格子において、格子枠の縦骨の断面
積を横骨の断面積の２倍もしくは２倍以上とし、かつ電
池構成時にセパレータの所定加圧状態での厚みと電池構
成後のセパレータの厚みとの比率であるセパレータの圧
縮比率を１．１以上とした密閉形鉛蓄電池であり、これ
により、セパレータの圧縮比率を増加させトリクル長寿
命化を実現し、電池容量を損なわずかつ正極格子の伸び
を抑制し、格子体と活物質との密着性を安定させ、本来
の活物質特性を発揮できる信頼性の高い密閉形鉛蓄電池
を供給できるものである。
−錫の合金製の正極格子において、格子枠の縦骨の断面
積を横骨の断面積の２倍もしくは２倍以上とし、かつ電
池構成時にセパレータの所定加圧状態での厚みと電池構
成後のセパレータの厚みとの比率であるセパレータの圧
縮比率を１．１以上とした密閉形鉛蓄電池であり、これ
により、セパレータの圧縮比率を増加させトリクル長寿
命化を実現し、電池容量を損なわずかつ正極格子の伸び
を抑制し、格子体と活物質との密着性を安定させ、本来
の活物質特性を発揮できる信頼性の高い密閉形鉛蓄電池
を供給できるものである。
【図１】本発明の実施例に用いた正極格子の正面図
１ 正極格子枠の横骨 ２ 正極格子枠の縦骨
Claims (1)
- 【請求項１】 鉛−カルシウム−錫の合金製の正極格子
の形状が、縦の寸法が横の寸法より大きくした格子にお
いて、格子枠の縦骨の断面積を格子枠の横骨の断面積の
２倍もしくは２倍以上とし、電池構成時においてセパレ
ータの所定加圧状態での厚みと電池構成後のセパレータ
の厚みとの比率であるセパレータの圧縮比率を１．１以
上とした密閉形鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34102496A JP3405101B2 (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34102496A JP3405101B2 (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10188999A true JPH10188999A (ja) | 1998-07-21 |
| JP3405101B2 JP3405101B2 (ja) | 2003-05-12 |
Family
ID=18342523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34102496A Expired - Fee Related JP3405101B2 (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3405101B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002083603A (ja) * | 2000-09-06 | 2002-03-22 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池用格子体 |
| JP2006331755A (ja) * | 2005-05-25 | 2006-12-07 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 制御弁式鉛蓄電池 |
| JP2013114870A (ja) * | 2011-11-28 | 2013-06-10 | Gs Yuasa Corp | 鉛蓄電池用正極板と、その正極板を用いた鉛蓄電池 |
| JP2014239027A (ja) * | 2013-05-07 | 2014-12-18 | 株式会社Ｇｓユアサ | 制御弁式鉛蓄電池 |
| WO2019116704A1 (ja) * | 2017-12-14 | 2019-06-20 | 株式会社Ｇｓユアサ | 制御弁式鉛蓄電池 |
-
1996
- 1996-12-20 JP JP34102496A patent/JP3405101B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002083603A (ja) * | 2000-09-06 | 2002-03-22 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池用格子体 |
| JP2006331755A (ja) * | 2005-05-25 | 2006-12-07 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 制御弁式鉛蓄電池 |
| JP2013114870A (ja) * | 2011-11-28 | 2013-06-10 | Gs Yuasa Corp | 鉛蓄電池用正極板と、その正極板を用いた鉛蓄電池 |
| JP2014239027A (ja) * | 2013-05-07 | 2014-12-18 | 株式会社Ｇｓユアサ | 制御弁式鉛蓄電池 |
| WO2019116704A1 (ja) * | 2017-12-14 | 2019-06-20 | 株式会社Ｇｓユアサ | 制御弁式鉛蓄電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3405101B2 (ja) | 2003-05-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |