JPWO2019216211A1 - 鉛蓄電池 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、一実施形態の鉛蓄電池の全体構成及び内部構造を示す斜視図である。図1に示すように、一実施形態に係る鉛蓄電池1は、上面が開口している電槽2と、電槽2の開口を閉じる蓋3と、電槽2に収容された極板群4及び希硫酸等の電解液(図示せず)と、正極柱(図示せず)及び負極柱5(以下、これらをまとめて「極柱6」ともいう)と、を備える液式鉛蓄電池である。一実施形態の鉛蓄電池は、電解液が注液される前の状態であってもよい。すなわち、鉛蓄電池は、電解液を備えていなくてもよい。
また、セパレータ13は袋状に形成されていなくてもよい。
得られた極板群4を1時間水洗し、洗浄後の極板群4を酸素の存在しない系において充分に乾燥させる(例えば、50℃で24時間乾燥させる)。次いで、極板群4の質量を測定する(水洗及び乾燥過程で極板群4から脱落した電極活物質がある場合は、それらを回収し、極板群4の質量に含めた上で極板群4の質量を測定する)。これにより極板群4の質量Mが得られる。
鉛合金からなる圧延シートにエキスパンド加工を施すことによりエキスパンド格子体(集電体)を作製した。続いて、鉛粉及び鉛丹(Pb3O4)と、添加剤と、水とを混合して混練し、希硫酸を少量ずつ添加しながら更に混練して、正極活物質ペーストを作製した。同様に、鉛粉と、添加剤と、水とを混合して混練し、希硫酸を少量ずつ添加しながら更に混練して、負極活物質ペーストを作製した。次いで、集電体にこの正極活物質ペースト及び負極活物質ペーストをそれぞれ充填し、温度50℃、湿度98%の雰囲気で24時間熟成した。その後、乾燥して未化成の正極板及び未化成の負極板を得た。
この際、両端のセル室(第1及び第6のセル室)においては、極板群をセル室に収容すると共に、ストラップと極柱(正極柱又は負極柱)とを接続部材を介して電気的に接続した。クリアランス(セル室の幅X−極板群の厚さY)は、1.6mmとなるように調整した。極板群をセル室に収容する際に極板群に対して電槽の開口に垂直な方向に加えた圧力Fは3.5Nであった。極柱(正極柱及び負極柱)としては、高さhが84mmであり、最小径rが7.0mmであり、極柱の根本径Rが9.6mmであり、体積Vが4449.8mm3であり、下端の面積S(接続部材と接する面の面積)が72mm2である、鉛合金製の極柱を用いた。鉛合金は、鉛と、アンチモン(Sb)との合金であり、鉛合金中のアンチモンの含有量は、鉛合金の全質量基準で、2.9質量%であった。
極柱の構成を表1に示すように変更したこと、及び、極板群の質量Mが表1に示す値となるように極板群の構成を変更したこと以外は、実施例1と同様にして鉛蓄電池を作製した。なお、極板群の質量Mは、電極活物質の充填量を変更すると共に、未化成の正極板6枚と袋状のセパレータにそれぞれ収容された未化成の負極板7枚とを交互に積層して極板群を構成することにより調整した。
極柱の構成を表1に示すように変更したこと、及び、極板群の質量Mが表1に示す値となるように極板群の構成を変更したこと以外は、実施例1と同様にして鉛蓄電池を作製した。なお、極板群の質量Mは、電極活物質の充填量を変更すると共に、未化成の正極板7枚と袋状のセパレータにそれぞれ収容された未化成の負極板8枚とを交互に積層して極板群を構成することにより調整した。
極板群の質量Mが表1に示す値となるように極板群の構成を変更したこと以外は、実施例3と同様にして鉛蓄電池を作製した。なお、極板群の質量Mは、電極活物質の充填量により調整した。
極板群の質量Mが表1に示す値となるように極板群の構成を変更したこと以外は、実施例3と同様にして鉛蓄電池を作製した。なお、極板群の質量Mは、電極活物質の充填量により調整した。
実施例及び比較例の鉛蓄電池に対し、振動試験を行った。具体的には、以下の条件で鉛蓄電池を電極板の積層方向に振動させた。なお、振動試験は振動数を変更して複数回行った。
[条件]
試験装置:ランダム振動制御システム(i230/SA2M)(商品名、IMV株式会社製)
振動数:24.0Hz、37.5Hz、39.5Hz、45.5Hz、51.0Hz
各振動数での振動時間:1200分
実施例及び比較例の鉛蓄電池に対し、溶断試験を行った。具体的には、まず、鉛蓄電池を40℃の水槽中に16時間以上放置した後、完全充電状態とし、400Aの定電流で放電を1分間継続して行った。この際、電解液の液面高さはストラップの上部が電解液に浸かる高さ(Lower Level)となるようにした。1分以内に電圧が6Vに達した場合には試験終了とした。
結果を表1に示す。
Claims (6)
- セル室を有し、上面が開口している電槽と、
前記開口を閉じる蓋と、
複数の電極板を有し、前記セル室に収容された極板群と、
極柱と、を備え、
前記極柱の最小径に対する前記極板群の質量の比が220g/mm以下である、鉛蓄電池。 - 前記極柱の最小径に対する前記極板群の質量の比が200g/mm以上である、請求項1に記載の鉛蓄電池。
- 前記極柱の根本径が10.0mm以上である、請求項1又は2に記載の鉛蓄電池。
- 前記極柱の体積が5723mm3以上である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の鉛蓄電池。
- 前記極柱の高さが85mm以下である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の鉛蓄電池。
- 前記極柱の前記電槽側の先端面の面積が100mm2以上である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の鉛蓄電池。
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