JPH11339812A - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
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- JPH11339812A JPH11339812A JP10147122A JP14712298A JPH11339812A JP H11339812 A JPH11339812 A JP H11339812A JP 10147122 A JP10147122 A JP 10147122A JP 14712298 A JP14712298 A JP 14712298A JP H11339812 A JPH11339812 A JP H11339812A
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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
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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
エキスパンド格子体を備えた鉛蓄電池において、エキス
パンド格子体の格子上枠骨の変形を抑制することによっ
て鉛蓄電池の寿命低下の抑制をはかる。 【解決手段】 鉛−カルシウム系合金の圧延シートから
なるエキスパンド格子体8を備えた鉛蓄電池において、
エキスパンド格子体8の非展開部の格子上枠骨9に接す
る格子骨10を格子上枠骨9の方向に凸状となる凸状部
12を形成して、この凸状部12によって格子上枠骨9
が変形することを抑制する。
Description
のである。
ルシウム−錫合金や鉛−カルシウム合金等の鉛−カルシ
ウム系合金を用いるいわゆるカルシウムタイプの鉛蓄電
池は、自己放電が少ないことや保存特性に優れているこ
とならびに、使用中の電解液の減少が少なく保守管理が
容易であること等から、従来の主流であった鉛−アンチ
モン系合金を正極格子体と負極格子体の両方に用いるア
ンチモンタイプまたは正極格子体には鉛−アンチモン系
合金を用い負極格子体には鉛−カルシウム系合金を用い
るハイブリットタイプに代わって鉛蓄電池の主流となり
つつある。
を格子体に用いる鉛蓄電池については、今までの鋳造法
により格子体を作製する方法から、より一層生産性の高
い方法として鉛合金の圧延シートをエキスパンド加工し
網目状に展開することにより格子体とする方法が広く普
及している。この方法は、まず鉛合金の鋳造体を連続的
に圧延することによって鉛圧延シートとした後にシート
の圧延方向すなわち長手方向に沿って複数状のスリット
を千鳥状に形成する。このスリットは鉛圧延シートの幅
方向中央部に非スリット部を形成するよう圧延シートの
幅方向の左右に設けることとする。そして、図5に示す
ように、このスリット部はシートの幅方向に展開伸張す
ることによってエキスパンド格子体1に網目状展開部を
形成し、その網目状展開部の格子骨2は全て直線状とな
っている。この両側の網目状展開部の格子骨2の中央に
位置する非展開部は打ち抜き加工によって格子上枠骨3
と格子体耳部4とするのが一般的であった。
エキスパンド格子体は、図6に示すように、エキスパン
ド格子体の左右両端に枠骨が形成されないため正極格子
に用いた場合においては、使用中の充放電反応により正
極格子が酸化腐食し体積膨脹することによりエキスパン
ド格子体全体が変形する。特に、エキスパンド格子体の
上部では充放電電流が集中することによってエキスパン
ド格子体の底部と比較すると酸化腐食も激しいことから
体積膨脹も大きくなる傾向がある。さらに、エキスパン
ド格子体の底部からの体積膨脹による変形力はエキスパ
ンド格子体上部に向かうに従って累積されるとともに格
子体耳部4が正極棚部5によって固定されていることか
ら、エキスパンド格子体の格子上枠骨3の左右両端が著
しい変形を受け、上方に反り返る場合があった。
体の上部に伸びた格子上枠骨3は、負極棚部6と接触部
7で接触して短絡することとなり、早期に蓄電池の寿命
が低下するという問題があった。
延体である場合に顕著であった。圧延体は一般に鋳造体
と比較して大きな結晶粒界がないことから格子骨全面に
わたって腐食を受ける。このような腐食形態において、
エキスパンド格子体は強度を保ちながら膨張することに
よると考えられる。鋳造体の場合は格子骨の結晶粒界が
集中的に腐食を受けるために格子骨自体の強度が著しく
低下し、格子骨自体の形状が維持できず、格子骨自体の
応力が緩和されることによって、応力の累積が比較的少
ないと考えられる。さらにこのような変形は、活物質自
体の組成も大きく影響していることがわかってきた。一
般に正極活物質の化成効率向上を目的として、活物質原
料である酸化鉛に四三酸化鉛を添加することが行われて
いる。四三酸化鉛を用いた正極活物質は、特に深い充放
電における膨張が顕著であり、この活物質自体の膨張は
正極格子体自体の変形を促進することであった。
の問題を解決するものであり、エキスパンド格子体の好
ましくない変形を防止してエキスパンド格子体を用いる
鉛蓄電池の寿命特性を大幅に改善し信頼性の高い蓄電池
を提供しようとするものである。
するために、鉛−カルシウム系合金の圧延シートに複数
条のスリットを千鳥状に形成し、このスリットを展開伸
張することにより構成した網目状展開部と、網目状展開
部に接する非展開部を格子上枠骨とするとともに、前記
格子上枠骨に格子耳部を設けたエキスパンド格子体を用
いた鉛蓄電池において、前記の非展開部に接する網目状
展開部の格子骨を非展開部方向に向かう凸状部を形成す
ることとしたものである。
ついて以下説明する。
を作製し、この連続鋳造体を長さ方向に圧延することに
より圧延シートを作製する。この圧延シートの幅方向中
央部を除く左右両側部に複数条の平行スリットを千鳥状
にいれた後、圧延シートを幅方向に展開伸張することに
よって網目状展開部を形成するものである。そして、こ
の網目状展開部に鉛酸化物を水と希硫酸とで練合して作
製した鉛ペーストを充填した後に圧延シート中央の非展
開部から格子体耳部を打ち抜き等の加工により形成する
とともに、網目状展開部を所望の寸法に切断することに
よってエキスパンド極板を作製した。
電池に用いるエキスパンド格子体8を示す図である。非
展開部から形成された格子上枠骨9に網目状展開部の格
子骨10が接するとともに、格子上枠骨9に連続して格
子体耳部11が設けられている。そして、格子骨10の
なかで格子上枠骨9に接する部分は非展開部に向かって
張り出すような凸状部12とするものである。そして、
このような凸状部12を形成するためには、図2に示す
ように、スリット刃13の側面に刃内側へ向かってR部
14を形成し、このスリット刃13を用いてスリットを
形成することによって容易にできる。
子体8によれば、蓄電池の使用によって格子体が腐食し
てもその変形を非展開部に接する格子骨10の凸状部1
2の変形で緩和することによって、格子骨10全体の応
力が格子上枠骨9まで波及するのを抑制することができ
る。このことにより、エキスパンド格子体8の格子上枠
骨9の変形とこれによる異極性の棚部との短絡を抑制
し、蓄電池寿命の低下を抑制することが可能となるもの
である。
有されるカルシウム濃度が0.05重量%以上とした構
成の鉛蓄電池に特に顕著である。そして、特に正極に適
用する場合には鉛ペースト原料である酸化鉛中に10〜
50重量%の四三酸化鉛を含有する構成にすることが好
ましい。なお、本発明の構成を得るために、図2に示し
たスリット刃13を使用したが、そのスリット刃13に
限定するものではない。
水と希硫酸を用いて常法に従って鉛ペーストを作製す
る。これをペーストAとする。次に、前記の鉛酸化物に
四三酸化鉛を20重量%添加したものを用いてペースト
Aと同様の方法によりペーストBを作製した。
パンド格子体としては、前記の図1に示した本発明のエ
キスパンド格子体8と、図5,図6に示す従来例のエキ
スパンド格子体1を用いた。この従来例のエキスパンド
格子体1は格子上枠骨3に接する格子骨2を直線状とし
たものである。そして、本発明例のエキスパンド格子体
8は非展開部である格子上枠骨9に接する格子骨10を
格子上枠骨9の方向へ凸状の弧をなす凸状部12とした
ものであって、図1(b)に示すように、弧の頂点Mは
直線状の格子骨10から変位とし、この変位Xの直線状
の格子骨10の長さLに対する比率であるX/Lを0.
2とした。そして、格子合金組成としては鉛−0.07
重量%カルシウム−0.8重量%錫合金(これを以下、
合金Aとする)、鉛−0.05重量%カルシウム−0.
8重量%錫合金(これを以下、合金Bとする)、そして
鉛−0.04重量%カルシウム−0.8重量%錫合金
(これを以下、合金Cとする)を用いた。これらの鉛ペ
ースト、エキスパンド格子体の形状格子合金を表1に示
した組み合せで正極として用いてJIS規格(D530
1)の55D23形自動車用鉛蓄電池(12V48A
h)を作製した。
5Aで4分であり、充電が14.8Vで10分を1サイ
クルとして、480回毎に356Aにて放電し、その時
の30秒目の電圧が7.2Vを下回った時点で寿命とす
る試験を行った。
指数で図3に示す。図3より明らかなように、従来のエ
キスパンド格子体1を用いた電池G,H,I,J,K,
Lに比較して、本発明のエキスパンド格子体8を用いた
電池A,B,C,D,E,Fは寿命が向上しており、特
にエキスパンド格子体8において格子合金A,Bを用い
るとともに鉛ペースト原料に四三酸化鉛を添加した本発
明の電池BおよびDは、従来のエキスパンド格子体1を
用いた電池に比較して大幅に寿命が向上していることが
わかる。
して詳細に状況を解析した結果、従来のエキスパンド格
子体1を用いた電池G,H,I,J,K,Lは格子体の
格子上枠骨が上部に大きく変形し陰極棚部と接触し短絡
しておりこれが寿命に至る原因であったが、本発明のエ
キスパンド格子体8を用いた電池A,B,C,D,E,
Fについては図4に示すように、エキスパンド格子体8
の格子上枠骨9に若干の変形が見られたものの、負極棚
部と接触するほどの大きな変形ではなく寿命原因は正極
活物質の軟化であった。そして、格子上枠骨9に接する
格子骨10の凸状部12が格子上枠骨9方向へより変形
しているのが認められた。この変形により格子上枠骨9
の変形が抑制されたと考えられる。
シウム合金,鉛−カルシウム−錫合金等の鉛−カルシウ
ム系合金の圧延シートからなるエキスパンド格子体を備
えた鉛蓄電池において、エキスパンド格子体の格子上枠
骨が変形により棚部と短絡することによって早期に寿命
に至るという問題を改善することができるものであり、
その工業的価値は極めて大きい。
を示す平面図 (b)(a)中の○部分を拡大した平面図
用いたスリット刃を示す図
す図
ンド格子体を示す平面図
平面図
部と接触し短絡した状態を示す平面図
Claims (3)
- 【請求項1】 鉛−カルシウム系合金の圧延シートに複
数条のスリットを千鳥状に形成し、このスリットを展開
伸張して網目状展開部とし、前記網目状展開部に接する
非展開部を格子上枠骨とするとともに、前記格子上枠骨
に格子耳部を連設したエキスパンド格子体を備えた鉛蓄
電池において、前記の非展開部に接する格子骨を非展開
部方向に向かって凸状部としたことを特徴とする鉛蓄電
池。 - 【請求項2】 圧延シートはカルシウム含有量が0.0
5重量%以上としたことを特徴とする請求項1に記載の
鉛蓄電池。 - 【請求項3】 網目状展開部に充填される活物質ペース
トは鉛酸化物粉と水および希硫酸とから構成されてい
て、前記鉛酸化物粉は四三酸化鉛を鉛酸化物粉に対して
10〜50重量%含有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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10147122A JPH11339812A (ja) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10147122A JPH11339812A (ja) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | 鉛蓄電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11339812A true JPH11339812A (ja) | 1999-12-10 |
Family
ID=15423047
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10147122A Pending JPH11339812A (ja) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11339812A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009104635A1 (ja) * | 2008-02-19 | 2009-08-27 | 日本写真印刷株式会社 | メッシュシート及び電子機器の筐体部品 |
WO2013128792A1 (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-06 | パナソニック株式会社 | エキスパンド格子及びその製造方法、それを用いる鉛蓄電池用極板、並びに鉛蓄電池 |
-
1998
- 1998-05-28 JP JP10147122A patent/JPH11339812A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP4669069B2 (ja) * | 2008-02-19 | 2011-04-13 | 日本写真印刷株式会社 | メッシュシート及び電子機器の筐体部品 |
US8003900B2 (en) | 2008-02-19 | 2011-08-23 | Nissha Printing Co., Ltd. | Mesh sheet and housing for electronic devices |
TWI452762B (zh) * | 2008-02-19 | 2014-09-11 | Nissha Printing | 網目片及電子機器之框體零件 |
WO2013128792A1 (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-06 | パナソニック株式会社 | エキスパンド格子及びその製造方法、それを用いる鉛蓄電池用極板、並びに鉛蓄電池 |
JP5291272B1 (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-18 | パナソニック株式会社 | エキスパンド格子及びその製造方法、それを用いる鉛蓄電池用極板、並びに鉛蓄電池 |
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