JPS636990B2 - - Google Patents
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- JPS636990B2 JPS636990B2 JP57180717A JP18071782A JPS636990B2 JP S636990 B2 JPS636990 B2 JP S636990B2 JP 57180717 A JP57180717 A JP 57180717A JP 18071782 A JP18071782 A JP 18071782A JP S636990 B2 JPS636990 B2 JP S636990B2
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- 239000011149 active material Substances 0.000 claims description 22
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 12
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 7
- 101100334009 Caenorhabditis elegans rib-2 gene Proteins 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 238000007600 charging Methods 0.000 description 11
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/72—Grids
- H01M4/73—Grids for lead-acid accumulators, e.g. frame plates
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、鉛蓄電池、特に密閉形鉛蓄電池の正
極用格子の改良に関するものである。
極用格子の改良に関するものである。
従来例の構成とその問題点
近年、ポータブルVTR等のポータブル機器用
電源として需要が増加してきた密閉形鉛蓄電池
は、従来の鉛蓄電池に比べて著しく高い水準のエ
ネルギー密度と、これまでは困難とされていた放
電状態で長期間の放置に耐え得るという優れた耐
久特性のような厳しい特性が要求されるようにな
つてきている。
電源として需要が増加してきた密閉形鉛蓄電池
は、従来の鉛蓄電池に比べて著しく高い水準のエ
ネルギー密度と、これまでは困難とされていた放
電状態で長期間の放置に耐え得るという優れた耐
久特性のような厳しい特性が要求されるようにな
つてきている。
高い水準のエネルギー密度の要求を満足するた
めに、従来の鉛蓄電池では、正極および負極の活
物質の利用率を向上させたり、電池反応に直接関
係はしないが、比重の大きな鉛合金からなり、そ
の重量が電池総重量の約２割を占める格子骨の重
量削減等の方法で対処してきた。
めに、従来の鉛蓄電池では、正極および負極の活
物質の利用率を向上させたり、電池反応に直接関
係はしないが、比重の大きな鉛合金からなり、そ
の重量が電池総重量の約２割を占める格子骨の重
量削減等の方法で対処してきた。
これらの重量削減の方法の中で、特に正極板に
おいては、寿命性能を安定化させる目的で極板厚
みを3.5〜4.0mm程度と厚くしていたため、格子厚
みを薄くすることは有効な重量削減方法であつ
た。すなわち、第１図に示すように、格子枠骨の
厚みは2.4〜3.0mm程度とし、極板の主体であるペ
ースト状活物質の厚みよりも格子厚みの方が薄く
なるような、いわゆるオーバーペースト状態の極
板として用いていた。なお、第１図中１は耳部、
２は格子枠骨、３は活物質支持骨、４はペースト
状活物質である。これにより、電池の反応に直接
あずからない格子骨の重量を軽減し、高い水準の
エネルギー密度を得ている。
おいては、寿命性能を安定化させる目的で極板厚
みを3.5〜4.0mm程度と厚くしていたため、格子厚
みを薄くすることは有効な重量削減方法であつ
た。すなわち、第１図に示すように、格子枠骨の
厚みは2.4〜3.0mm程度とし、極板の主体であるペ
ースト状活物質の厚みよりも格子厚みの方が薄く
なるような、いわゆるオーバーペースト状態の極
板として用いていた。なお、第１図中１は耳部、
２は格子枠骨、３は活物質支持骨、４はペースト
状活物質である。これにより、電池の反応に直接
あずからない格子骨の重量を軽減し、高い水準の
エネルギー密度を得ている。
しかし、このような正極板は、次のような問題
点があつた。
点があつた。
(1) オーバーペースト部分の活物質４は、充放電
サイクルの繰返しによる膨張、収縮をおさえる
ための枠骨がないため、活物質の微細化が促進
されて脱落し易い。
サイクルの繰返しによる膨張、収縮をおさえる
ための枠骨がないため、活物質の微細化が促進
されて脱落し易い。
(2) 密閉形鉛蓄電池は、漏液しないことおよび、
高い水準のエネルギー密度を満足させるという
観点から電解液量が少なく、遊離の自由液面を
有した電解液面はもたない。このため、低率放
電による深い放電の末期には、電解液の比重が
低くなる。さらにこの状態で長期間放置される
と、化学的反応、すなわち自己放電によりわず
かに残つた硫酸分も硫酸鉛として固定され、電
解液はほとんど中性の状態になつてしまう。こ
のような状態では、正極板の活物質と格子骨と
の界面に鉛の硫化物および酸化物が生成し易く
なる。これらの物質は、電気的に不導体である
ため、その生成により、回復充電時に過分極が
起きり、充電不可能か、または充電に長時間を
要する。
高い水準のエネルギー密度を満足させるという
観点から電解液量が少なく、遊離の自由液面を
有した電解液面はもたない。このため、低率放
電による深い放電の末期には、電解液の比重が
低くなる。さらにこの状態で長期間放置される
と、化学的反応、すなわち自己放電によりわず
かに残つた硫酸分も硫酸鉛として固定され、電
解液はほとんど中性の状態になつてしまう。こ
のような状態では、正極板の活物質と格子骨と
の界面に鉛の硫化物および酸化物が生成し易く
なる。これらの物質は、電気的に不導体である
ため、その生成により、回復充電時に過分極が
起きり、充電不可能か、または充電に長時間を
要する。
(3) ペースト充填時にオーバーペーストにするた
め、ペーストの厚みを格子骨の厚みによつて規
制できない。このため極板厚みの一定な極板を
製造することが難しい。
め、ペーストの厚みを格子骨の厚みによつて規
制できない。このため極板厚みの一定な極板を
製造することが難しい。
発明の目的
本発明は、上記のような従来の欠点を解消し、
極板の厚みが一定で、しかも正極の活物質と格子
骨との物理的な接触強度を増加させるとともに、
活物質と格子骨との接触面積をも増加させ、放電
状態においても長期間の放置に耐え得る密閉形鉛
蓄電池を提供することを目的とする。
極板の厚みが一定で、しかも正極の活物質と格子
骨との物理的な接触強度を増加させるとともに、
活物質と格子骨との接触面積をも増加させ、放電
状態においても長期間の放置に耐え得る密閉形鉛
蓄電池を提供することを目的とする。
なお、格子骨と活物質との接触面積を増加させ
る目的で、活物質支持骨を千鳥格子状に配置した
り、これにさらに小骨を設けたり、支持骨の表面
に凹凸を設けた事例は多々報告されているが、本
発明は格子枠骨に関する改良である。
る目的で、活物質支持骨を千鳥格子状に配置した
り、これにさらに小骨を設けたり、支持骨の表面
に凹凸を設けた事例は多々報告されているが、本
発明は格子枠骨に関する改良である。
発明の構成
すなわち本発明は、正極格子骨、特に外枠を形
成する枠骨に、格子厚み方向へ欠除され、枠骨の
長さ方向には断続する凹部によつてもたらされる
凹凸部を形成し、この凹凸部を利用して、ペース
ト状活物質を保持することを特徴としたものであ
る。
成する枠骨に、格子厚み方向へ欠除され、枠骨の
長さ方向には断続する凹部によつてもたらされる
凹凸部を形成し、この凹凸部を利用して、ペース
ト状活物質を保持することを特徴としたものであ
る。
このような構成であれば、正極活物質と格子骨
との接触面積が広く、かつ確実な接触が得られ
る。従つて、前記従来例の(2)のように、低率放電
による深い放電後に長期間の放置を行なつても、
一般的な定電圧での回復充電時に、正極活物質と
格子骨との接触面積が大きいため、充電電流密度
が小さく、過分極が少なくなる。このため、回復
充電が不可能になつたり、充電に長時間を要する
こともなくなる。さらに、ペースト充填時に、ペ
ースト厚みを格子枠骨によつて規制できるため、
いわゆるオーバーペーストを行なう必要がなく、
ペースト厚みが均一となり、正極板の品質が安定
するという利点もある。また、電池重量について
も、凹部による格子枠骨の重量軽減により格子厚
みを極板厚みよりも減少させた従来例と同等に軽
減することが可能となる。
との接触面積が広く、かつ確実な接触が得られ
る。従つて、前記従来例の(2)のように、低率放電
による深い放電後に長期間の放置を行なつても、
一般的な定電圧での回復充電時に、正極活物質と
格子骨との接触面積が大きいため、充電電流密度
が小さく、過分極が少なくなる。このため、回復
充電が不可能になつたり、充電に長時間を要する
こともなくなる。さらに、ペースト充填時に、ペ
ースト厚みを格子枠骨によつて規制できるため、
いわゆるオーバーペーストを行なう必要がなく、
ペースト厚みが均一となり、正極板の品質が安定
するという利点もある。また、電池重量について
も、凹部による格子枠骨の重量軽減により格子厚
みを極板厚みよりも減少させた従来例と同等に軽
減することが可能となる。
実施例の説明
以下に本発明の実施例を説明する。
第２図は、本発明による格子を用いた密閉形鉛
蓄電池の正極板を示す。図において１は厚さ2.0
mmの極板溶接用耳部、２′は格子の厚み方向に凹
凸部５を形成した矩形の枠骨、３は格子状の活物
質支持骨、４は二酸化鉛よりなるペースト状活物
質で、極板寸法は高さ40mm×幅30mm×厚さ3.6mm
とした。凹凸部の形状についてはペースト状活物
質と格子枠骨との接触面積を増加させること、お
よびペースト状活物質を保持し易い形状で、極板
の厚みを一定にする機能をはたせば、いかなる形
状でもよい。一例として格子枠骨の厚み3.6mmに
対し厚み方向に深さ２mm、長さ方向にに２mmの凹
部を枠骨表裏の両側に千鳥状に交互に配置した例
を第２図に示した。枠骨の長さ方向に対する凹部
の長さａは、極板の形状により異なるが、格子枠
骨の表裏端面に少なくとも１ケ所以上存在するも
のとし、格子枠骨の総長さをｂとした場合、0.5
％＜ａ／ｂ＜50％の範囲が好適である。格子重量
は、従来例と変わらず、ペーストを枠骨と同等の
厚みに充填できるため、極板厚みのバラツキは従
来例の半分以下となつた。
蓄電池の正極板を示す。図において１は厚さ2.0
mmの極板溶接用耳部、２′は格子の厚み方向に凹
凸部５を形成した矩形の枠骨、３は格子状の活物
質支持骨、４は二酸化鉛よりなるペースト状活物
質で、極板寸法は高さ40mm×幅30mm×厚さ3.6mm
とした。凹凸部の形状についてはペースト状活物
質と格子枠骨との接触面積を増加させること、お
よびペースト状活物質を保持し易い形状で、極板
の厚みを一定にする機能をはたせば、いかなる形
状でもよい。一例として格子枠骨の厚み3.6mmに
対し厚み方向に深さ２mm、長さ方向にに２mmの凹
部を枠骨表裏の両側に千鳥状に交互に配置した例
を第２図に示した。枠骨の長さ方向に対する凹部
の長さａは、極板の形状により異なるが、格子枠
骨の表裏端面に少なくとも１ケ所以上存在するも
のとし、格子枠骨の総長さをｂとした場合、0.5
％＜ａ／ｂ＜50％の範囲が好適である。格子重量
は、従来例と変わらず、ペーストを枠骨と同等の
厚みに充填できるため、極板厚みのバラツキは従
来例の半分以下となつた。
この正極板２板と、同寸法で厚さ1.8mmの海綿
状鉛からなる負極板３板とを、主にガラス繊維を
抄造したセパレータで隔離した極板群を形成し、
20℃での比重1300の希硫酸を電解液とし、電圧
12V、公称容量2Ahの密閉形鉛蓄電池を作つた。
この電池を15Ωの定抵抗で24時間放電した後、開
路状態で１ケ月、25℃の雰囲気中で放置した後、
最大1A、14.7Vの定電圧、定電流充電で回復充電
を行なつた時の充電電流、電圧の推移を第３図に
示す。図中Ａは本発明電池、Ｂは従来電池を示
す。
状鉛からなる負極板３板とを、主にガラス繊維を
抄造したセパレータで隔離した極板群を形成し、
20℃での比重1300の希硫酸を電解液とし、電圧
12V、公称容量2Ahの密閉形鉛蓄電池を作つた。
この電池を15Ωの定抵抗で24時間放電した後、開
路状態で１ケ月、25℃の雰囲気中で放置した後、
最大1A、14.7Vの定電圧、定電流充電で回復充電
を行なつた時の充電電流、電圧の推移を第３図に
示す。図中Ａは本発明電池、Ｂは従来電池を示
す。
発明の効果
以上の実施例からも明らかなように、正極板の
格子枠骨にその厚み方向へ向いた凹凸部を設け、
ここにペースト状活物質を保持させた構造の本発
明による密閉形鉛蓄電池は、高い水準のエネルギ
ー密度を損なうことなく、格子骨と活物質との接
触面積を増加させることが可能なため、低率放電
後の長期間放置に耐え、回復充電時の充電受入性
が良好である。さらに、ペースト充填時に格子骨
によつてその厚みが規制できるため、極板厚みに
関するバラツキが低減でき、量産性を高める上で
極めて有効である。
格子枠骨にその厚み方向へ向いた凹凸部を設け、
ここにペースト状活物質を保持させた構造の本発
明による密閉形鉛蓄電池は、高い水準のエネルギ
ー密度を損なうことなく、格子骨と活物質との接
触面積を増加させることが可能なため、低率放電
後の長期間放置に耐え、回復充電時の充電受入性
が良好である。さらに、ペースト充填時に格子骨
によつてその厚みが規制できるため、極板厚みに
関するバラツキが低減でき、量産性を高める上で
極めて有効である。
第１図Ａ，Ｂ，Ｃは従来の正極板を示す図、第
２図Ａ，Ｂ，Ｃは本発明の実施例における正極板
を示し、第３図は同正極板を用いた電池の過放電
放置後の回復充電特性の比較を示す。 １……極板耳部、２，２′……格子枠骨、３…
…活物質支持骨、４……ペースト状活物質、５…
…凹凸部。
２図Ａ，Ｂ，Ｃは本発明の実施例における正極板
を示し、第３図は同正極板を用いた電池の過放電
放置後の回復充電特性の比較を示す。 １……極板耳部、２，２′……格子枠骨、３…
…活物質支持骨、４……ペースト状活物質、５…
…凹凸部。
Claims (1)
- １ 正・負極板およびセパレータを兼ねた含液材
にのみ電解液を含浸保持させ、遊離の自由表面を
有する電解液面をもたない鉛蓄電池であつて、前
記正極板は、矩形の格子枠骨２′と格子状の活物
質支持骨３とからなる格子のうち、格子枠骨２′
の表裏両端面に格子厚み方向に欠除され、かつ枠
骨２′の長さ方向に断続する凹部によつて凹凸部
５を設け、かつこの凹部を含む格子内側にペース
ト状活物質４を充填したものである密閉形鉛蓄電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57180717A JPS5971261A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57180717A JPS5971261A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5971261A JPS5971261A (ja) | 1984-04-21 |
| JPS636990B2 true JPS636990B2 (ja) | 1988-02-15 |
Family
ID=16088080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57180717A Granted JPS5971261A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5971261A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016201204A (ja) * | 2015-04-08 | 2016-12-01 | 株式会社ソルフィンヨシムラ | 電池および電池の製造方法 |
-
1982
- 1982-10-14 JP JP57180717A patent/JPS5971261A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5971261A (ja) | 1984-04-21 |
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