JPH11339787A - 鉛蓄電池とその製造法 - Google Patents
鉛蓄電池とその製造法Info
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- JPH11339787A JPH11339787A JP10145349A JP14534998A JPH11339787A JP H11339787 A JPH11339787 A JP H11339787A JP 10145349 A JP10145349 A JP 10145349A JP 14534998 A JP14534998 A JP 14534998A JP H11339787 A JPH11339787 A JP H11339787A
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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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
- 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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- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エキスパンド極板に貼り合わせるペースト紙
のはがれと、これによる活物質の格子からの脱落によっ
ての電池組立工程における生産性低下を抑制するととも
に、エキスパンド格子を有する鉛蓄電池の高率放電特性
を改善する。 【解決手段】 エキスパンド格子体を有する極板を備
え、その表面にはパルプ繊維を主体とするペースト紙３
が貼り合わされた鉛蓄電池の構成において、極板表面に
形成した凹部２にペースト紙３の貫通孔９にできた開口
部１０が活物質ペースト４中にめり込まれた構成とす
る。
のはがれと、これによる活物質の格子からの脱落によっ
ての電池組立工程における生産性低下を抑制するととも
に、エキスパンド格子を有する鉛蓄電池の高率放電特性
を改善する。 【解決手段】 エキスパンド格子体を有する極板を備
え、その表面にはパルプ繊維を主体とするペースト紙３
が貼り合わされた鉛蓄電池の構成において、極板表面に
形成した凹部２にペースト紙３の貫通孔９にできた開口
部１０が活物質ペースト４中にめり込まれた構成とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信機器，ＵＰＳ
等の非常時バックアップ電源等および自動車の始動用等
に利用される鉛蓄電池に関するものである。
等の非常時バックアップ電源等および自動車の始動用等
に利用される鉛蓄電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、エキスパンド格子を用いた極板は
極板製造工程上、極板を積み重ねた状態で熟成乾燥を行
う場合が殆どであることからこの時の極板同士の付着を
防止するためと、格子から活物質が格子のますめごと脱
落することを抑制する目的で一般にペースト紙と呼ばれ
るパルプ繊維を主体とする紙状体を極板の表面上に貼り
合わせてから熟成乾燥を行い、電池の組立を行ってい
た。
極板製造工程上、極板を積み重ねた状態で熟成乾燥を行
う場合が殆どであることからこの時の極板同士の付着を
防止するためと、格子から活物質が格子のますめごと脱
落することを抑制する目的で一般にペースト紙と呼ばれ
るパルプ繊維を主体とする紙状体を極板の表面上に貼り
合わせてから熟成乾燥を行い、電池の組立を行ってい
た。
【０００３】しかしながら、このペースト紙が熟成乾燥
後に極板活物質との密着性が低下し、極板の表面からは
がれやすくなり、自動化された組立工程において極板供
給ミスやはがれたペースト紙やその断片のパルプ繊維に
よってセンサーの誤作動等の問題を発生し、組立生産性
を低下させることがあった。
後に極板活物質との密着性が低下し、極板の表面からは
がれやすくなり、自動化された組立工程において極板供
給ミスやはがれたペースト紙やその断片のパルプ繊維に
よってセンサーの誤作動等の問題を発生し、組立生産性
を低下させることがあった。
【０００４】さらに、このようなエキスパンド格子を使
用した鉛蓄電池は従来からの鋳造格子を用いた電池に比
較して、特に高率放電特性が劣る傾向があり、このよう
な特性低下を抑制するために格子のますめをより細かく
形成するか、あるいは格子骨自体を太くするか、さらに
は格子のますめに充填する活物質重量を増加させるか等
の手段が考えられるが、そのいずれの手段も生産性を低
下させたり、あるいは必要とする原材料が増加すること
から製造コストの面で不利であった。
用した鉛蓄電池は従来からの鋳造格子を用いた電池に比
較して、特に高率放電特性が劣る傾向があり、このよう
な特性低下を抑制するために格子のますめをより細かく
形成するか、あるいは格子骨自体を太くするか、さらに
は格子のますめに充填する活物質重量を増加させるか等
の手段が考えられるが、そのいずれの手段も生産性を低
下させたり、あるいは必要とする原材料が増加すること
から製造コストの面で不利であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記したよう
なエキスパンド格子を用いた時のペースト紙のはがれを
抑制することにより、生産性の低下を少なくするととも
に、エキスパンド格子を用いた電池における高率放電特
性の低下を抑制するものである。
なエキスパンド格子を用いた時のペースト紙のはがれを
抑制することにより、生産性の低下を少なくするととも
に、エキスパンド格子を用いた電池における高率放電特
性の低下を抑制するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために、エキスパンド格子体を有する極板を備え
た鉛蓄電池において、極板の表面にパルプ繊維を主体と
する紙状体が貼り合わされているとともに極板の少なく
とも片面に凹部を設け、前記凹部で前記紙状体が極板に
密着しており、好ましくは紙状体は凹部において貫通孔
が形成され、貫通孔の開口部が極板にめり込まれた構成
としたものである。また、製造法として活物質ペースト
を充填したエキスパンド網目部に紙状体を貼り合わせた
後、少なくとも一方のローラの表面に複数の突起を設け
た一対のローラ間を通過させることによりエキスパンド
網目部に凹部を形成するとともに、前記凹部における前
記紙状体には貫通孔を形成するとともに、貫通孔の開口
部を活物質ペーストにめり込むようにした鉛蓄電池の製
造法としたものである。
決するために、エキスパンド格子体を有する極板を備え
た鉛蓄電池において、極板の表面にパルプ繊維を主体と
する紙状体が貼り合わされているとともに極板の少なく
とも片面に凹部を設け、前記凹部で前記紙状体が極板に
密着しており、好ましくは紙状体は凹部において貫通孔
が形成され、貫通孔の開口部が極板にめり込まれた構成
としたものである。また、製造法として活物質ペースト
を充填したエキスパンド網目部に紙状体を貼り合わせた
後、少なくとも一方のローラの表面に複数の突起を設け
た一対のローラ間を通過させることによりエキスパンド
網目部に凹部を形成するとともに、前記凹部における前
記紙状体には貫通孔を形成するとともに、貫通孔の開口
部を活物質ペーストにめり込むようにした鉛蓄電池の製
造法としたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て実施例をあげて説明する。
て実施例をあげて説明する。
【０００８】図１に本発明による鉛蓄電池の極板表面の
概略を示し、図２に極板断面の拡大図を示す。本発明で
は、まず極板１の表面上に紙状体を貼り合わせる。すな
わち、エキスパンド極板は通常、圧延した鉛シートを網
目状に展開し、格子体を形成した後、酸化鉛に希硫酸と
水および添加剤とを混合して構成した活物質ペーストを
格子体に充填し、パルプ繊維を主体とする紙状体（以
下、ペースト紙という）３を極板１の表面に貼り合わ
せ、１枚の極板に切断加工し、熟成乾燥の工程を経て、
正極は二酸化鉛、負極は海綿状鉛へとそれぞれに化成さ
れ電池の電極として作用する。本発明ではこの一連のエ
キスパンド極板製造の中で、図３（ａ）に示すように活
物質ペースト４をホッパー５を使用して格子体６に充填
した後、前記のペースト紙３を極板表面に貼り合わせ
る。その後に図３（ｂ）に示す最大径２ｍｍの円形でか
つ先端を尖らせた突起７を表面に設けたローラ８間を図
３（ａ）の矢印で示す方向に極板となる格子体６を通過
させることにより、図１のように極板１の表面上に凹部
２を形成した。ここで、凹部２の最大径を２ｍｍの円形
あるいは多角形とすることにより、突起７によって活物
質ペースト４が極板から削り取られるのを防いでいる。
概略を示し、図２に極板断面の拡大図を示す。本発明で
は、まず極板１の表面上に紙状体を貼り合わせる。すな
わち、エキスパンド極板は通常、圧延した鉛シートを網
目状に展開し、格子体を形成した後、酸化鉛に希硫酸と
水および添加剤とを混合して構成した活物質ペーストを
格子体に充填し、パルプ繊維を主体とする紙状体（以
下、ペースト紙という）３を極板１の表面に貼り合わ
せ、１枚の極板に切断加工し、熟成乾燥の工程を経て、
正極は二酸化鉛、負極は海綿状鉛へとそれぞれに化成さ
れ電池の電極として作用する。本発明ではこの一連のエ
キスパンド極板製造の中で、図３（ａ）に示すように活
物質ペースト４をホッパー５を使用して格子体６に充填
した後、前記のペースト紙３を極板表面に貼り合わせ
る。その後に図３（ｂ）に示す最大径２ｍｍの円形でか
つ先端を尖らせた突起７を表面に設けたローラ８間を図
３（ａ）の矢印で示す方向に極板となる格子体６を通過
させることにより、図１のように極板１の表面上に凹部
２を形成した。ここで、凹部２の最大径を２ｍｍの円形
あるいは多角形とすることにより、突起７によって活物
質ペースト４が極板から削り取られるのを防いでいる。
【０００９】また凹部２では、図２に示すようにペース
ト紙３に貫通孔９を形成し、ペースト紙３の貫通孔９の
開口部１０が活物質ペースト４中にめり込むことになり
ペースト紙３は極板１の表面に強く密着する。この場
合、開口部１０の端面はペースト紙３を構成するパルプ
繊維がほぐれて活物質ペースト４中にめり込まれた状態
になる。さらに、凹部２の数の下限は極板面積１ｃｍ2
当り０．７５個以上とすることにより、ペースト紙３が
極板１からはがれることを効果的に抑制できるととも
に、凹部２によって極板１の表面積が増大することにな
り、特に高率における放電特性向上の効果を得ることが
できる。
ト紙３に貫通孔９を形成し、ペースト紙３の貫通孔９の
開口部１０が活物質ペースト４中にめり込むことになり
ペースト紙３は極板１の表面に強く密着する。この場
合、開口部１０の端面はペースト紙３を構成するパルプ
繊維がほぐれて活物質ペースト４中にめり込まれた状態
になる。さらに、凹部２の数の下限は極板面積１ｃｍ2
当り０．７５個以上とすることにより、ペースト紙３が
極板１からはがれることを効果的に抑制できるととも
に、凹部２によって極板１の表面積が増大することにな
り、特に高率における放電特性向上の効果を得ることが
できる。
【００１０】前記した本発明のペースト紙を貼り合わせ
たエキスパンド極板表面に凹部を設ける構成の極板を前
記した実施例に基づき、表１に示したように凹部の数を
変化させて作製した。
たエキスパンド極板表面に凹部を設ける構成の極板を前
記した実施例に基づき、表１に示したように凹部の数を
変化させて作製した。
【００１１】
【表１】
【００１２】また、作製した極板は活物質量における本
発明の構成の極板を表１に示すように製作した。また、
製作した極板は活物質量をすべて一定とし、極板表面に
凹部を設ける以外の製造法は従来と同様とした。ここ
で、極板表面積は図１に示す極板耳部を除く縦寸法Ａと
横寸法Ｂを乗じたものとする。
発明の構成の極板を表１に示すように製作した。また、
製作した極板は活物質量をすべて一定とし、極板表面に
凹部を設ける以外の製造法は従来と同様とした。ここ
で、極板表面積は図１に示す極板耳部を除く縦寸法Ａと
横寸法Ｂを乗じたものとする。
【００１３】表１に示す正負極板を縦６８．５ｍｍ、横
４３．０ｍｍとして製作し、電池組立工程におけるペー
スト紙の極板からのはがれ発生率を測定した結果を図４
に示す。図４から明らかなように、ペースト紙が極板か
らはがれる不良率は従来の方法で製造された極板Ｈに比
較してその他の極板は全て低い。特に凹部を極板の表面
積あたり０．７５個／ｃｍ2 以上にする極板Ａ〜Ｇを用
いると、はがれ不良率が顕著に減少していることがわか
る。また、活物質が極板から脱落する不良率を測定した
結果を図５に示す。この結果からも従来法で製造された
極板Ｈに比較して極板表面積あたり０．７５個／ｃｍ2
以上の凹部を設けた極板Ａ〜Ｇについては活物質脱落不
良率が顕著に減少していることがわかる。このことから
本発明の構成によれば、従来発生していたエキスパンド
極板からのペースト紙のはがれとこれによる格子からの
活物質の脱落を効果的に抑制することができて、これら
の要因による電池組立工程での生産性低下を抑制するこ
とができる。
４３．０ｍｍとして製作し、電池組立工程におけるペー
スト紙の極板からのはがれ発生率を測定した結果を図４
に示す。図４から明らかなように、ペースト紙が極板か
らはがれる不良率は従来の方法で製造された極板Ｈに比
較してその他の極板は全て低い。特に凹部を極板の表面
積あたり０．７５個／ｃｍ2 以上にする極板Ａ〜Ｇを用
いると、はがれ不良率が顕著に減少していることがわか
る。また、活物質が極板から脱落する不良率を測定した
結果を図５に示す。この結果からも従来法で製造された
極板Ｈに比較して極板表面積あたり０．７５個／ｃｍ2
以上の凹部を設けた極板Ａ〜Ｇについては活物質脱落不
良率が顕著に減少していることがわかる。このことから
本発明の構成によれば、従来発生していたエキスパンド
極板からのペースト紙のはがれとこれによる格子からの
活物質の脱落を効果的に抑制することができて、これら
の要因による電池組立工程での生産性低下を抑制するこ
とができる。
【００１４】次に、表１に示す正負極板と含液性のセパ
レータを組み合わせて極板群を構成し、電槽に挿入後、
蓋部を接着し、注液し、化成を行い電圧、公称容量１２
Ｖ７Ａｈ相当の密閉型鉛蓄電池の組立を行い、これらの
電池を環境温度２５℃において３ＣＡ（２１Ａ）と０．
１ＣＡ（０．７Ａ）の定電流で放電し、それぞれ終止電
圧１．６Ｖ／セルおよび１．７５Ｖ／セルまでの放電時
間の測定結果をそれぞれ図６と図７に示す。図６から明
らかなように、３ＣＡの高率電流放電においては、従来
法で製造された極板Ｈを用いた電池に比較して凹部を１
個／ｃｍ2 以上にした極板Ａ〜Ｄを用いると電池の放電
容量が向上していることがわかる。一方で図７から０．
１ＣＡ放電時にはこのような向上効果は見られなかっ
た。これは特に放電電流値が３ＣＡと高い電流密度とな
る領域において、極板表面に形成した凹部に電解液が保
持される部分が形成されるとともに、極板の化学反応面
積等が増大することにより特性が向上する反面、０．１
ＣＡ放電のような低率放電の場合には電解液の拡散速度
が反応速度に比較して十分大であることによると考えら
れる。従って凹部の数はむやみに多くする必要はない。
下限を極板１ｃｍ2 あたり０．７５個以上とすればよ
い。
レータを組み合わせて極板群を構成し、電槽に挿入後、
蓋部を接着し、注液し、化成を行い電圧、公称容量１２
Ｖ７Ａｈ相当の密閉型鉛蓄電池の組立を行い、これらの
電池を環境温度２５℃において３ＣＡ（２１Ａ）と０．
１ＣＡ（０．７Ａ）の定電流で放電し、それぞれ終止電
圧１．６Ｖ／セルおよび１．７５Ｖ／セルまでの放電時
間の測定結果をそれぞれ図６と図７に示す。図６から明
らかなように、３ＣＡの高率電流放電においては、従来
法で製造された極板Ｈを用いた電池に比較して凹部を１
個／ｃｍ2 以上にした極板Ａ〜Ｄを用いると電池の放電
容量が向上していることがわかる。一方で図７から０．
１ＣＡ放電時にはこのような向上効果は見られなかっ
た。これは特に放電電流値が３ＣＡと高い電流密度とな
る領域において、極板表面に形成した凹部に電解液が保
持される部分が形成されるとともに、極板の化学反応面
積等が増大することにより特性が向上する反面、０．１
ＣＡ放電のような低率放電の場合には電解液の拡散速度
が反応速度に比較して十分大であることによると考えら
れる。従って凹部の数はむやみに多くする必要はない。
下限を極板１ｃｍ2 あたり０．７５個以上とすればよ
い。
【００１５】なお、本実施例では、正負極板双方の極板
表面に凹部を設けたが、例えば負極板のみにエキスパン
ド格子を用いた場合には負極板のみに適用すべきである
ことはいうまでもない。また、電池の構成上で正負極ど
ちらかで放電容量が規制されてしまう場合等は、規制さ
れる極板の片方だけに本発明の構成を用いても高率放電
特性を向上させる本実施例と同様の効果を得ることがで
きる。
表面に凹部を設けたが、例えば負極板のみにエキスパン
ド格子を用いた場合には負極板のみに適用すべきである
ことはいうまでもない。また、電池の構成上で正負極ど
ちらかで放電容量が規制されてしまう場合等は、規制さ
れる極板の片方だけに本発明の構成を用いても高率放電
特性を向上させる本実施例と同様の効果を得ることがで
きる。
【００１６】また、実施例においては密閉型鉛蓄電池に
ついて記載したが、通常の電解液を潤沢に有する構成の
鉛蓄電池においても同様の効果を発揮することができ
る。
ついて記載したが、通常の電解液を潤沢に有する構成の
鉛蓄電池においても同様の効果を発揮することができ
る。
【００１７】
【発明の効果】以上の結果から、本発明の構成による鉛
蓄電池によればエキスパンド極板からのペースト紙のは
がれと、これによる格子からの活物質の脱落を抑制する
ことにより電池組立工程における生産性低下を効果的に
抑制できるとともに、高率放電特性の向上効果をも得る
ことができる。
蓄電池によればエキスパンド極板からのペースト紙のは
がれと、これによる格子からの活物質の脱落を抑制する
ことにより電池組立工程における生産性低下を効果的に
抑制できるとともに、高率放電特性の向上効果をも得る
ことができる。
【図１】本発明の一実施例における鉛蓄電池の極板表面
の概略図
の概略図
【図２】本発明の一実施例における極板の要部拡大断面
図
図
【図３】本発明の一実施例における鉛蓄電池の製造法を
示す説明図
示す説明図
【図４】本発明の実施例および従来例による極板のペー
スト紙のはがれ不良率を示す図
スト紙のはがれ不良率を示す図
【図５】本発明の実施例および従来例による極板の活物
質脱落不良率を示す図
質脱落不良率を示す図
【図６】本発明の実施例および従来例による極板を用い
た鉛蓄電池の３ＣＡ放電時間を示す図
た鉛蓄電池の３ＣＡ放電時間を示す図
【図７】本発明の実施例および従来例による極板を用い
た鉛蓄電池の０．１ＣＡ放電時間を示す図
た鉛蓄電池の０．１ＣＡ放電時間を示す図
１ 極板 ２ 凹部 ３ ペースト紙 ４ 活物質ペースト ６ 格子体 ７ 突起 ８ ローラ ９ 貫通孔 １０ 開口部
Claims (4)
- 【請求項１】 エキスパンド格子体を有する極板を備え
た鉛蓄電池において、極板の表面にパルプ繊維を主体と
する紙状体が貼り合わされているとともに極板の少なく
とも片面に凹部を設け、前記凹部で前記紙状体が極板に
密着していることを特徴とする鉛蓄電池。 - 【請求項２】 極板凹部において極板に密着している紙
状体には貫通孔を設け、前記貫通孔の開口部が極板の活
物質ペースト中にめり込んでいることを特徴とする請求
項１に記載の鉛蓄電池。 - 【請求項３】 極板面に設けた凹部は最大径が２ｍｍ以
下の円形あるいは多角形状であるとともに、極板表面に
設ける凹部の数の下限を極板表面積１ｃｍ2 あたり０．
７５個以上としたことを特徴とする請求項１または２に
記載の鉛蓄電池。 - 【請求項４】 鉛合金シートに複数のスリットを形成
し、これらのスリット部を展開伸張して構成したエキス
パンド網目に鉛酸化物粉体と水と希硫酸およびその他の
物質との混練物である活物質ペーストを充填する鉛蓄電
池の製造法であって、前記活物質ペーストを充填したエ
キスパンド網目部にパルプ繊維を主とする紙状体を貼り
合わせた後、少なくとも一方のローラの表面に複数の突
起を設けた一対のローラ間を通過させることによりエキ
スパンド網目部に凹部を形成するとともに、前記凹部に
おける前記紙状体には貫通孔を形成し、貫通孔の開口部
を活物質ペーストにめり込ませることを特徴とする鉛蓄
電池の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10145349A JPH11339787A (ja) | 1998-05-27 | 1998-05-27 | 鉛蓄電池とその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10145349A JPH11339787A (ja) | 1998-05-27 | 1998-05-27 | 鉛蓄電池とその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11339787A true JPH11339787A (ja) | 1999-12-10 |
Family
ID=15383140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10145349A Pending JPH11339787A (ja) | 1998-05-27 | 1998-05-27 | 鉛蓄電池とその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11339787A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007207635A (ja) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| KR100825702B1 (ko) * | 2001-07-18 | 2008-04-29 | 가부시키가이샤 지에스 유아사 코포레이션 | 납축전지 |
| WO2020100213A1 (ja) * | 2018-11-13 | 2020-05-22 | 日立化成株式会社 | 電極板、格子体及び鉛蓄電池 |
| JP2020098761A (ja) * | 2018-12-18 | 2020-06-25 | 古河電池株式会社 | 鉛蓄電池 |
-
1998
- 1998-05-27 JP JP10145349A patent/JPH11339787A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100825702B1 (ko) * | 2001-07-18 | 2008-04-29 | 가부시키가이샤 지에스 유아사 코포레이션 | 납축전지 |
| JP2007207635A (ja) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| WO2020100213A1 (ja) * | 2018-11-13 | 2020-05-22 | 日立化成株式会社 | 電極板、格子体及び鉛蓄電池 |
| JPWO2020100213A1 (ja) * | 2018-11-13 | 2021-10-07 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | 電極板、格子体及び鉛蓄電池 |
| JP2020098761A (ja) * | 2018-12-18 | 2020-06-25 | 古河電池株式会社 | 鉛蓄電池 |
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