JPS63105461A

JPS63105461A - 鉛蓄電池

Info

Publication number: JPS63105461A
Application number: JP61251141A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Yamada; 克己山田; Koichiro Hara; 浩一郎原; Tetsuki Kamio; 神尾　哲樹
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1986-10-22
Filing date: 1986-10-22
Publication date: 1988-05-10
Also published as: EP0264862B1; DE3777529D1; JPH0551144B2; EP0264862A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、鉛蓄電池、特に交互に配列された一連の陰陽
の電極板とから成る鉛蓄電池用極板群を構成する陰陽の
電極板に関し、その充放電特性の改良に係る。

（従来の技術）従来この種の鉛蓄電池用極板群は、第７図に図示したよ
うに構成される。即ち、極板群３０は、交互に配列され
た一連の陰陽の電極板と、この電極板間に夫々配設され
た絶縁用のセパレータとから成る。陰陽の電極板４０は
、第８図に図示したように、何れも矩形状を呈した板状
でその上縁−側に幅Ｗの耳部４４を有する。そして、一
連の陽極板では耳部３４ａが電極板４０の一側に、一連
の陰極板では耳部３４ｂが電極板４０の他側に夫夫位置
するように配置される（第７図参照）。陰陽の各極板４
０の耳部３４ａ、３４ｂが陰陽の各、ストラップ片３１
ａ、３１ｂで電気的に接続されて成る。

これにより、一連の陰陽の各電極板４ｏ上に発生した電
流を各耳部３４ａ、３４ｂに集め、更に陰陽の各ストラ
ップ片３１ａ、３１ｂから取り出すことができる（放電
）。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上記従来の装置では、各電極板４０の耳
部２４が電極板上縁の一側に位置する。

このため、第８図に図示したように、耳部４４と下縁他
側部分までの距離りが長く、電極板４０の内部抵抗が大
きくならざるを得ない。

従って、このように内部抵抗が大きい電極板４０を用い
て鉛蓄電池を構成すると、放電時電圧降下が大きくなる
。特に低温高率放電時の初期電圧降下が太き（なるとい
う問題があった。

そこで、本発明は、電極板に設ける耳部の位置を変える
ことにより電極板の内部抵抗を小さくして、上記従来技
術の問題点を解消することを、その技術的課題とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）上記従来技術の問題点を解決するために、本発明では、
次の技術的手段を講じた。つまり、陰陽何れか一方の電
極板には、その上縁左右両端側に夫々耳部を、そして、
陰陽何れか他方の電極板には、その上縁略中央に耳部を
設けるようにしたことである。

（作用）このように、本発明では、陰陽何れか一方の電極板は、
その上縁両端に夫々耳部を有する。従って、電極板の幅
方向略中央を中心として電極板が実質的に２分割された
と等価な状態となり、電極板上に発生した電荷が各耳部
に別れて集電されることとなる。よって、耳部の位置か
ら電極板の下縁略中央部が最も遠い距離となるので、上
述した従来技術に比して耳部に対する最遠距離が短くな
り、電極板の内部抵抗が小さい。

一方、陰陽何れか他方の電極板は、その上縁略中央部に
耳部を有する。従って、電極板の上縁略中央と下縁両端
との間が、耳部から電極板上の最も遠い距離となる。よ
って、上述した従来技術に比して耳部に対する最遠距離
が短くなり、一方の電極板と同様に他方の電極板の内部
抵抗も小さくなる。

このように何れの電極板ともに、その内部抵抗が従来品
に比べ小さいので、これらの電極板を利用して構成され
た電極群では内部抵抗が小さい。

よって、放電時における電圧降下を軽減でき、放電性能
を向上できる。

好ましくは、一方の極性の電極板の上縁左右両側に形成
された耳部を、略同一の幅を以て形成すると共に、他方
の極性の電極板の上縁略中央に形成された耳部を、一方
の極性の電極板の上縁左右両側に形成された耳部に対し
約２倍の幅を以て形成する。

これにより、各極性の電極板の有する耳部の幅が実質的
に同一となり、何れの位置に耳部を有する電極板であっ
ても、その内部抵抗が約同−となる。

（実施例）以下添付図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明
する。

第４図に図示したように、本発明による鉛蓄電池１００
は自動車用バッテリーで、６個の直列接続された電極群
１０．２０を有する。電極群１０゜２０は夫々２■の起
電力を有し全体では１２Ｖの出力電圧となる。各電極群
１０．２０は、電槽９に形成された６個のセルに、夫々
収容されてる。

図示左端の電極群１０には陽極端子となる陽極柱１．０
が、図示右端の電極群２０には陰極端子となる陰極柱１
１が設けられている。尚、各セル中には、電解液たる希
硫酸が配設されてる。

電極群１０と２０とでは、その構造が多少異なる。電極
群１０は、その幅方向略中央に陽極ストラップ片６ａが
配設され、その幅方向両端側に夫夫陰極ストラップ片？
ａ、７ａが配設される。一方、電極群２０は、その幅方
向両端に夫々陽極ストラップ片６ｂ、６ｂが配設され、
その幅方向略中央に陰極ストラップ片７ｂが配設される
。各ストラップ片６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂは何れも導電
性部材から成る。

この異なる構成の電極群１０と２０が交互に配置され、
電極群１０の幅方向両端に設けられた各陰極ストラップ
片７ａ、７ａは、電極群２０の幅方向両端に設けられた
各陽極ストラップ片６ｂ。

６ｂに夫々セル間接続部８ｂ、８ｂにおいて電気的に接
続されている。一方、電極群２０の幅方向中央に設けら
れた陰極ストラップ片７ｂは、電極群１０の幅方向中央
に設けられた陽極ストラップ片６ａにセル間接続部８ａ
において電気的に接続されている。このようにして、６
個の電極群１０゜２０が順次電気的に直列接続される。

そして、前述したように、左端の電極群１０では陽極ス
トラップ片６ａ上に陽極柱１０が、図示右端の電極群２
０では陰極ストラップ片７ｂ上に陰極柱工１が設けられ
ている。尚、各セル間接続部８ａ、８ｂは、溶接により
接続され一体となっている。

次に、電極群１０と２０の構造について詳述する。

電極群２０は、第５図に図示したように、一連の陰陽の
電極板２ｂ、Ｉｂとを有し、これら陰陽の電極板２ｂ、
１ｂが交互に配置されると共に、各電極板２ｂ、ｌｂ間
に絶縁用のセパレータ３が夫々配設されている。陽極板
１ｂは、第２図に図示された形状Ａ型で、陰極板２ｂは
、第３図に図示された形状Ｂ型で形成されている。この
Ａ型は、矩形状の板部の上縁に幅方向両端に夫々上方に
延在される耳部４ａ、４ａが形成されている。一方、Ｂ
型では、矩形状の板部の上縁の幅方向略中央部に耳部４
ｂが形成されている。従って、電極群２０では、その中
央部分に配された陰極ストラップ片７ｂに、一連の陰極
板２ｂの幅方向中央部分の耳部４ｂが電気的に並列接続
される。一方、両端に夫々配設された陽極ストラップ片
６ｂ、６ｂに、一連の陽極板１ｂの幅方向両端の耳部４
ａ、４ａが夫々電気的に並列接続されている（第１図参
照）。

電極群１０は、第５図に図示したように電極群１０と同
様に、一連の陰陽の電極板２ａ、ｌａとを有し、これら
陰陽の電極板２ａ、ｌａが交互に配置されると共に、各
電極板２ａ、ｌａ間に絶縁用のセパレータ３が夫々配設
されている。しかしながら、陽極Ｆｉ　２　ａは、第３
図に図示された形状Ｂ型で、陰極板１ａは、第２図に図
示された形状Ａ型で形成されている。従って、電極群１
０では、その中央部分に配された陽極ストラップ片６ａ
に、一連の陽極板２ａの幅方向中央部分の耳部４ａが電
気的に並列接続される。一方、両端に夫々配設された陰
極ストラップ片７ａ、７ａに、一連の陰極板１ａの幅方
向両端の耳部４ａ、４ａが夫々電気的に並列接続されて
いる。

ここで、電極板２ａ、２ｂ、ｌａ、ｌｂについて説明す
る。

形状Ａ型では、その上縁に幅方向両端に夫々耳部４ａ、
４ａを有している。このため、電極板Ａ上に発生した電
荷は、二つの耳部４ａ、４ａに分かれて各ストラップ部
に集められる。即ち、電極板Ａは幅方向略中央を境界（
第２図に図示した二点鎖線参照）にして左右各部Ａｌ、
八２に実質的に二分割されたと等価な状態となる。従っ
て、耳部４ａ、４ａに対して最も遠い位置は下縁の略中
央部Ｐとなり、その間の距離Ｍは、従来の最大距離Ｌ（
第８図参照）よりも短い。よって、Ａ型の電極板はその
内部抵抗が小さい。

同様に、形状Ｂ型の電極板では、その上縁の幅方向略中
央部分に耳部４ｂが形成されている。このため、電極板
Ｂ上に発生した電荷は、左右対称に耳部４ｂに集められ
る。即ち、電極板Ｂは幅方向略中央を境界（第３図に図
示した二点鎖線参照）にして左右部分Ｂｌ、Ｂ２に実質
的に二分割されたと等価な状態となる。従って、耳部４
ｂに対して最も遠い位置は下縁両端部Ｑとなり、その間
の距離Ｍ、従来の最大圧ＭＬよりも短い。よって、Ｂ型
の電極板はその内部抵抗が小さい。また、距ｍＭを含め
て、耳部４ｂに対する左右部分Ｂｌ。

Ｂ２の形状が、耳部４ａに対する左右部分Ａｔ。

Ａ２と同一である。よって、Ａ型、Ｂ型と異なる形状で
あったとしても、その内部抵抗は略同一になる。

尚、Ａ型の耳部４ａ、４ａはその幅ｗ１が同一に形成さ
れている。そして、Ｂ型の耳部４ｂは、その幅Ｗ２が耳
部４ａの幅Ｗ１の２倍とされている。また、耳部４ａの
幅Ｗ１は、従来の電極板２０の耳部４４の幅Ｗと同一に
されている。よって、本実施例の電極板Ａ、Ｂは、その
耳部４　ａ、　　４　ａ。

４ｂが、何れも従来の電極板２０の耳部４４の２倍の幅
を持つこととなり、これによっても、電極板Ａ、Ｈの内
部抵抗が小さくなっている。

また、各形状の電極板Ａ、Ｂは、電極板上にメツシュ状
に配設されたグリッド部を有し、このグリッド部は耳部
４ａ、４ａ、４ｂと電気的に接続されている。グリッド
部のメツシュ状部内には、陰陽の活物質が配設されてい
る。

このように、各電極板１ａ、ｌｂ、２ａ、２ｂの内部抵
抗が小さいので、電極群１０．２０の内部抵抗、更には
、鉛蓄電池１００の内部抵抗が小さくなる。よって、放
電時の電圧降下が軽減されると共に、電極板１ａ、ｌｂ
、２ａ、２ｂ上が均一的に電解液と反応することとなり
、電極板１ａ。

ｌｂ、２ａ、２ｂの寿命が向上する。

以上からなる鉛蓄電池１００用としてＮ５４０型の陰陽
一対の電極板を構成すると、第１表に示したように、一
対の陰陽の電極板間の内部抵抗は、約３０％程度小さく
なる。

第１表但し、表中＋１１．　（２１は以下のとおり。

（１）従来品並びに本発明とも、同じ大きさの陰陽電極
板を用いて陰陽一対の電極板を構成し、これを電解液（
希硫酸）中に配設して実験。

電極板間の、電解液の電気抵抗と電解液と電極板との反
応抵抗との合計抵抗に対する、両電極板の耳部間の全抵
抗（電解液の電気抵抗・電極板と電解液との反応抵抗・
電極板自体の内部抵抗）の比として内部抵抗の大小を示
す。

（２）陰陽一対の電極板間の平均電位に対する、陰陽の
各電極板の内部電位差の割合を示す。

また、Ｎ５４０型として構成された本発明品と従来品と
の単電池で、摂氏−１８度における２４０Ａ放電で放電
特性を比較すると、第６図に図示したように、従来品に
比して本発明品では放電特性が向上し、従来品では約１
．３５ポル）　（Ｖ）であるのに対し、本発明品では約
１．４５ポルと約０．１ボルトも出力電圧が上昇する。

また、従来品では放電開始後約３０秒で出力電圧が１ボ
ルト以下となるが、本発明品では３５秒後に１ボルト以
下となる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明によれば、耳部を電極板の
幅方向両端、或いは、電極板の幅方向中央に形成する。

この結果、各耳部に対する電極板上最遠距離位置が短く
なり、電極板の内部抵抗を小さくできる。

従って、この形状の電極板を利用して構成された鉛蓄電
池用電極群では、その内部抵抗が小さくなり、放電特性
が向上し出力電圧の降下を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による形状Ａ型と形状Ｂ型の電極板から
構成された電極群の外観を示す斜視図、第２図は本発明
による形状Ａ型の電極板を示す正面図、第３図は本発明
による形状Ａ型の電極板を示す正面図、第４図は本発明
による電極板から成る鉛蓄電池の平面図、第５図は第４
図に図示した鉛蓄電池の部分拡大図、第６図は本発明に
よる電極板から成る鉛蓄電池と従来の電極板から成る鉛
蓄電池との放電特性を比較して示したグラフ、第７図は
従来の電極板からなる電極群の外観斜視図、そして、第
８図は従来の電極板を示す正面図である。１００・・・鉛蓄電池、１０．２０・・・電極群、ｌａ、ｌｂ・・・陰極板、２ａ、２ｂ・・・陽極板、Ａ、　Ｂ・・・電極板の形状、Ａｌ、　　Ａ２、Ｂｌ、　　Ｂ２・・・電極板の左右各部、３・・・セパレータ、４ａ、４ｂ・・・耳部、６ａ、６ｂ・・・陽極ストラップ片、７ａ、７ｂ・・・陰極ストラップ片、８ａ、８ｂ・・・セル間接続部、９・・・電槽

Claims

【特許請求の範囲】

（１）交互に配列された一連の陰陽の電極板と、これら
各極板間に夫々配された絶縁用セパレータとから成り、
陰陽の各電極板の上縁に設けられた耳部を介して各陽極
板と各陰極板とが夫々独立して電気的に接合された鉛蓄
電池用電極群において、陰陽何れか一方の電極板は、その上縁左右両端側に夫々
耳部が設けられ、陰陽何れか他方の電極板は、その上縁略中央に耳部が設
けられた鉛蓄電池用極板群。
（２）前記電極板の上縁左右両側に形成された耳部は、
略同一の幅を以て形成されると共に、前記電極板の上縁略中央に形成された耳部は、前記電極
板の上縁左右両側に形成された耳部の略２倍の幅を以て
形成された特許請求の範囲第１項記載の鉛蓄電池用極板群。