RU2343598C2 - Lead battery and storage method for lead battery - Google Patents
Lead battery and storage method for lead battery Download PDFInfo
- Publication number
- RU2343598C2 RU2343598C2 RU2006137725/09A RU2006137725A RU2343598C2 RU 2343598 C2 RU2343598 C2 RU 2343598C2 RU 2006137725/09 A RU2006137725/09 A RU 2006137725/09A RU 2006137725 A RU2006137725 A RU 2006137725A RU 2343598 C2 RU2343598 C2 RU 2343598C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolyte
- negative electrode
- electrode plates
- positive
- battery
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к свинцовой аккумуляторной батарее и способу хранения свинцовой аккумуляторной батареи. Более точно настоящее изобретение относится к регулированию количества электролита во время хранения свинцовой аккумуляторной батареи.The present invention relates to a lead storage battery and a method for storing a lead storage battery. More precisely, the present invention relates to controlling the amount of electrolyte during storage of a lead battery.
Уровень техникиState of the art
Свинцовые аккумуляторные батареи до настоящего времени использовали в различных областях применения, таких как запуск автомобильных двигателей и резервные источники питания. Величина саморазряда свинцовых аккумуляторных батарей является меньшей, чем таковая у щелочных аккумуляторных батарей. Однако когда свинцовые аккумуляторные батареи хранятся в течение длительного периода времени во время процесса их дистрибуции и сбыта, может происходить их саморазряд, так что при введении их в эксплуатацию они требуют подзарядки. Следовательно, дальнейшее подавление саморазряда свинцовых аккумуляторных батарей по-прежнему является важной технической проблемой, подлежащей решению.Lead-acid batteries have so far been used in various applications, such as starting automobile engines and redundant power supplies. The self-discharge value of lead storage batteries is less than that of alkaline batteries. However, when lead batteries are stored for a long period of time during the process of their distribution and marketing, they can self-discharge, so that when they are put into operation, they require recharging. Therefore, further suppressing the self-discharge of lead storage batteries is still an important technical problem to be solved.
Свинцовые аккумуляторные батареи имеют положительные и отрицательные электродные пластины, каждая из которых включает в себя решетку, и эта решетка часто выполнена из сплава на основе Pb-Sb или сплава на основе Pb-Ca. Характеристики саморазряда аккумуляторных батарей изменяются в зависимости от типа сплава решетки. Хотя сплавы на основе Pb-Sb имеют хорошие литейные свойства и высокую прочность, наличие сурьмы (Sb) увеличивает саморазряд.Lead batteries have positive and negative electrode plates, each of which includes a grating, and this grating is often made of an alloy based on Pb-Sb or an alloy based on Pb-Ca. The self-discharge characteristics of batteries vary depending on the type of grating alloy. Although Pb-Sb-based alloys have good casting properties and high strength, the presence of antimony (Sb) increases self-discharge.
Соответственно, свинцовые аккумуляторные батареи, в которых используется сплав на основе Pb-Sb, хранят следующими способами. Один из способов состоит в том, чтобы хранить аккумуляторные батареи, которые собраны с использованием отформированных электродных пластин, которые уже были подвергнуты обработке формировкой и высушены в процессе производства электродных пластин (см. выложенную публикацию патента Японии № Sho 52-93930). Еще один способ состоит в том, чтобы заливать электролит в аккумуляторную батарею, собранную с использованием неформированных электродных пластин, выполнять формировку в аккумуляторном контейнере, затем сливать содержащийся в аккумуляторном контейнере электролит и хранить аккумуляторную батарею со слитым электролитом.Accordingly, lead storage batteries using a Pb-Sb based alloy are stored in the following ways. One way is to store rechargeable batteries that are assembled using molded electrode plates that have already been molded and dried during the production of electrode plates (see Japanese Patent Laid-Open Publication No. Sho 52-93930). Another way is to fill the electrolyte into a battery assembled using unformed electrode plates, form in the battery container, then drain the electrolyte contained in the battery container and store the battery with the drained electrolyte.
В случае свинцовых аккумуляторных батарей, в которых в решетке используется сплав на основе Pb-Sb, посредством их хранения вышеприведенными способами и заливания электролита непосредственно перед введением их в эксплуатацию возможно предотвратить саморазряд во время долговременного хранения неэксплуатировавшихся аккумуляторных батарей. Однако по-прежнему остается проблема невозможности подавлять саморазряд после того, как залит электролит.In the case of lead-acid batteries, in which the alloy based on Pb-Sb is used in the lattice, by storing them by the above methods and pouring the electrolyte immediately before putting them into operation, it is possible to prevent self-discharge during long-term storage of unused batteries. However, there remains the problem of the inability to suppress self-discharge after the electrolyte is filled.
С другой стороны, использование в решетке сплава на основе Pb-Ca может понизить величину саморазряда получающейся в результате аккумуляторной батареи до уровня приблизительно от 1/2 до 1/3 от этой величины у аккумуляторной батареи, в решетке которой используется сплав на основе Pb-Sb. Однако если во время хранения аккумуляторных батарей температура окружающей среды становится высокой, то батареи склонны саморазряжаться. Таким образом, даже батареи с использованием сплава на основе Pb-Ca саморазряжаются во время хранения, так что при введении их в эксплуатацию они могут потребовать подзарядки. Например, в Японии при хранении аккумуляторных батарей в течение длительного периода времени на складе с некондиционированным воздухом летом температура внутри склада часто повышается до 40°C или более. Поэтому аккумуляторным батареям может потребоваться подзарядка каждые несколько месяцев.On the other hand, the use of a Pb-Ca-based alloy in the grating can reduce the self-discharge value of the resulting battery to about 1/2 to 1/3 of this value for a battery whose grating uses a Pb-Sb-based alloy . However, if the ambient temperature becomes high during storage of the batteries, the batteries tend to self-discharge. Thus, even batteries using a Pb-Ca-based alloy self-discharge during storage, so that when they are put into operation, they may require recharging. For example, in Japan, when storing batteries for a long period of time in a warehouse with substandard air in summer, the temperature inside the warehouse often rises to 40 ° C or more. Therefore, rechargeable batteries may need to be recharged every few months.
Чтобы подзарядить аккумуляторные батареи, их необходимо распаковать, затем подзарядить и снова запаковать. Так как такая процедура должна делаться вручную, она требует огромных затрат на обслуживание и необходимую для подзарядки электроэнергию и отнимает огромное время на подзарядку. Это приводит к повышению затрат на сбыт аккумуляторных батарей.To recharge the batteries, they must be unpacked, then recharged and re-packed. Since such a procedure must be done manually, it requires enormous maintenance costs and the energy needed to recharge and takes a lot of time to recharge. This leads to an increase in the cost of marketing batteries.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Проблема, которую должно решить изобретениеThe problem that the invention must solve
Таким образом, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить свинцовую аккумуляторную батарею низкой стоимости, способную к подавлению саморазряда во время долговременного хранения и понижению частоты процедуры подзарядки.Thus, an object of the present invention is to provide a low cost lead battery capable of suppressing self-discharge during long-term storage and lowering the frequency of a charging procedure.
Средства для решения этой проблемMeans to Solve This Problem
Настоящее изобретение относится к свинцовой аккумуляторной батарее, которая становится пригодной к эксплуатации после заливания в нее электролита. Эта свинцовая аккумуляторная батарея включает в себя положительные электродные пластины, каждая из которых включает в себя решетку положительного электрода, содержащую сплав на основе Pb-Ca, и активный материал положительного электрода, удерживаемый этой решеткой положительного электрода; отрицательные электродные пластины, каждая из которых включает в себя решетку отрицательного электрода, содержащую сплав на основе Pb-Ca, и активный материал отрицательного электрода, удерживаемый этой решеткой отрицательного электрода; сепараторы, которые отделяют положительные электродные пластины от отрицательных электродных пластин; электролит, содержащий серную кислоту; и аккумуляторный контейнер, вмещающий положительные и отрицательные электродные пластины, сепараторы и электролит. Аккумуляторный контейнер является герметизированным, а часть положительных и отрицательных электродных пластин погружена в электролит. Высота Y0 положительных и отрицательных электродных пластин и расстояние Y1 от низа положительных и отрицательных электродных пластин до уровня электролита удовлетворяют соотношению:The present invention relates to a lead battery, which becomes usable after pouring electrolyte into it. This lead storage battery includes positive electrode plates, each of which includes a positive electrode grating containing a Pb-Ca based alloy and a positive electrode active material held by this positive electrode grating; negative electrode plates, each of which includes a negative electrode lattice containing a Pb-Ca-based alloy and a negative electrode active material held by this negative electrode lattice; separators that separate the positive electrode plates from the negative electrode plates; an electrolyte containing sulfuric acid; and a battery container containing positive and negative electrode plates, separators and electrolyte. The battery container is sealed, and some of the positive and negative electrode plates are immersed in the electrolyte. The height Y 0 of the positive and negative electrode plates and the distance Y 1 from the bottom of the positive and negative electrode plates to the electrolyte level satisfy the ratio:
15 ≤ Y1/Y0 × 100 ≤ 60.15 ≤ Y 1 / Y 0 × 100 ≤ 60.
Является предпочтительным, чтобы высота Y0 положительных и отрицательных электродных пластин и расстояние Y1 от низа положительных и отрицательных электродных пластин до уровня электролита удовлетворяли соотношению:It is preferable that the height Y 0 of the positive and negative electrode plates and the distance Y 1 from the bottom of the positive and negative electrode plates to the electrolyte level satisfy the ratio:
30 ≤ Y1/Y0 × 100 ≤ 50.30 ≤ Y 1 / Y 0 × 100 ≤ 50.
Концентрация серной кислоты предпочтительно составляет от 7 до 27 мас.%.The concentration of sulfuric acid is preferably from 7 to 27 wt.%.
Электролит предпочтительно содержит сульфат щелочного металла или щелочно-земельного металла.The electrolyte preferably contains an alkali metal or alkaline earth metal sulfate.
Является предпочтительным, чтобы сепараторы содержали полиэтилен и содержали в себе масло.It is preferred that the separators contain polyethylene and contain oil.
Является предпочтительным, чтобы каждый из сепараторов содержал в себе от 10 до 30 мас.% масла.It is preferred that each of the separators contain from 10 to 30% by weight of oil.
Является предпочтительным, чтобы сепараторы были выполнены имеющими мешкообразную форму и вмещали отрицательные электродные пластины.It is preferred that the separators are bag-shaped and accommodate negative electrode plates.
Является предпочтительным, чтобы решетка положительного электрода имела слой свинцового сплава, по меньшей мере, на части ее поверхности, причем этот слой свинцового сплава содержит по меньшей мере одно из Sb и Sn.It is preferred that the positive electrode array has a lead alloy layer on at least a portion of its surface, this lead alloy layer containing at least one of Sb and Sn.
Газ внутри аккумуляторного контейнера предпочтительно замещен инертным газом.The gas inside the battery container is preferably substituted with an inert gas.
Настоящее изобретение также относится к способу хранения свинцовой аккумуляторной батареи, включающей в себя неформированные положительные и отрицательные электродные пластины, каждая из которых имеет решетку, содержащую сплав на основе Pb-Ca; сепараторы, которые отделяют положительные электродные пластины от отрицательных электродных пластин; электролит, содержащий серную кислоту; и аккумуляторный контейнер, вмещающий положительные и отрицательные электродные пластины, сепараторы и электролит. Этот способ включает в себя хранение свинцовой аккумуляторной батареи после формировки этой свинцовой аккумуляторной батареи и последующего уменьшения количества электролита. Количество электролита регулируют так, что высота Y0 положительных и отрицательных электродных пластин и расстояние Y1 от низа положительных и отрицательных электродных пластин до уровня электролита удовлетворяют соотношению:The present invention also relates to a method for storing a lead battery, including unformed positive and negative electrode plates, each of which has a grating containing a Pb-Ca based alloy; separators that separate the positive electrode plates from the negative electrode plates; an electrolyte containing sulfuric acid; and a battery container containing positive and negative electrode plates, separators and electrolyte. This method includes storing the lead battery after forming the lead battery and subsequently reducing the amount of electrolyte. The amount of electrolyte is adjusted so that the height Y 0 of the positive and negative electrode plates and the distance Y 1 from the bottom of the positive and negative electrode plates to the electrolyte level satisfy the ratio:
15 ≤ Y1/Y0 × 100 ≤ 60,15 ≤ Y 1 / Y 0 × 100 ≤ 60,
и во время хранения упомянутой свинцовой аккумуляторной батареи аккумуляторный контейнер является герметизированным.and during storage of said lead battery, the battery container is sealed.
Результаты изобретенияThe results of the invention
Согласно настоящему изобретению может быть подавлен саморазряд во время долговременного хранения, что делает возможным понижение частоты процедуры подзарядки и уменьшение количества подзаряжающего электричества.According to the present invention, self-discharge can be suppressed during long-term storage, which makes it possible to lower the frequency of the recharging procedure and to reduce the amount of recharging electricity.
К тому же, поскольку количество электролита во время хранения является небольшим, масса аккумуляторной батареи уменьшена. Кроме того, вследствие пониженной вероятности утечки электролита становится простой транспортировка аккумуляторных батарей. Соответственно, возможно уменьшить затраты на сбыт, такие как затраты на транспортировку и хранение аккумуляторных батарей.In addition, since the amount of electrolyte during storage is small, the mass of the battery is reduced. In addition, due to the reduced likelihood of electrolyte leakage, transportation of the batteries becomes easy. Accordingly, it is possible to reduce marketing costs, such as transportation and storage costs of batteries.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фиг.1 представляет собой вид в перспективе с частичным вырезом свинцовой аккумуляторной батареи в соответствии с одним из примеров настоящего изобретения.1 is a partially cutaway perspective view of a lead storage battery in accordance with one example of the present invention.
Фиг.2 представляет собой вид в продольном разрезе, показывающий внутренность одного элемента-аккумулятора свинцовой аккумуляторной батареи по фиг.1.Figure 2 is a view in longitudinal section showing the inside of one battery cell of the lead battery of Figure 1.
Фиг.3 представляет собой вид спереди положительной электродной пластины той же свинцовой аккумуляторной батареи.Figure 3 is a front view of the positive electrode plate of the same lead battery.
Фиг.4 представляет собой вид спереди отрицательной электродной пластины той же свинцовой аккумуляторной батареи.Figure 4 is a front view of the negative electrode plate of the same lead battery.
Фиг.5 представляет собой схему, показывающую изготовление составного листа для решетки.5 is a diagram showing the manufacture of a composite sheet for a grating.
Фиг.6 представляет собой вид в продольном разрезе, показывающий часть положительной электродной пластины, включающей в себя решетку положительного электрода, которая имеет на своей поверхности слой свинцового сплава.FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a portion of a positive electrode plate including a positive electrode array that has a lead alloy layer on its surface.
Наилучшие варианты осуществления изобретенияBEST MODES FOR CARRYING OUT THE INVENTION
В свинцовой аккумуляторной батарее согласно настоящему изобретению в решетке положительного электрода и решетке отрицательного электрода в основном используется сплав на основе Pb-Ca, который не содержит Sb, которая является причиной большой величины саморазряда (т.е. используется бессурьмянистый свинцово-кальциевый сплав). К тому же, количество электролита снижено относительно того количества, которое используется во время эксплуатации, с тем, чтобы уменьшить контакт между электролитом и положительными и отрицательными электродными пластинами. Кроме того, аккумуляторный контейнер герметизирован с тем, чтобы уменьшить контакт между отрицательной электродной пластиной и кислородом. Именно при таких условиях и хранят свинцовую аккумуляторную батарею. Соответственно, когда неэксплуатировавшиеся аккумуляторные батареи хранят на протяжении длительного периода времени, их саморазряд подавлен.In the lead battery of the present invention, the Pb-Ca based alloy which does not contain Sb, which causes a large amount of self-discharge (i.e., an antimonium-free lead-calcium alloy) is mainly used in the positive electrode lattice and the negative electrode lattice. In addition, the amount of electrolyte is reduced relative to the amount that is used during operation in order to reduce contact between the electrolyte and the positive and negative electrode plates. In addition, the battery container is sealed so as to reduce contact between the negative electrode plate and oxygen. It is under these conditions that the lead storage battery is stored. Accordingly, when unused batteries are stored for a long period of time, their self-discharge is suppressed.
Далее более конкретно описаны варианты осуществления настоящего изобретения. Фиг.1 представляет собой вид в перспективе с частичным вырезом свинцовой аккумуляторной батареи по настоящему изобретению. Показанная на фиг.1 свинцовая аккумуляторная батарея имеет примерную конструкцию, приспособленную для хранения неэксплуатировавшейся аккумуляторной батареи на протяжении длительного периода времени.Embodiments of the present invention are described more specifically below. 1 is a partially cutaway perspective view of a lead battery of the present invention. The lead battery shown in FIG. 1 has an exemplary structure adapted for storing an unexploited battery for a long period of time.
Аккумуляторный контейнер 29 поделен перегородками 30 на множество элементов-аккумуляторов (банок), и каждый такой элемент вмещает блок 28 электродных пластин. Блок 28 электродных пластин сформирован из положительных электродных пластин 21, отрицательных электродных пластин 22 и сепараторов 23. Каждая из положительных электродных пластин 21 включает в себя решетку положительного электрода, содержащую свинцово-кальциевый сплав (Pb-Ca), и активный материал положительного электрода (диоксид свинца), заполняющий эту решетку положительного электрода. Каждая из отрицательных электродных пластин 22 включает в себя решетку отрицательного электрода, содержащую свинцово-кальциевый сплав (Pb-Ca), и активный материал отрицательного электрода (свинец), заполняющий эту решетку отрицательного электрода. Сепараторы 23 отделяют положительные электродные пластины 21 от отрицательных электродных пластин 22. Блок 28 электродных пластин дополнительно имеет перемычку 24, присоединенную к лепесткам положительных электродных пластин 21, и перемычку 25, присоединенную к лепесткам отрицательных электродных пластин 22.The
Соединитель 27, прикрепленный к перемычке 24 положительных электродов блока электродных пластин в одном элементе, соединен с соединителем 27, прикрепленным к перемычке 25 отрицательных электродов блока 28 электродных пластин в соседнем элементе, через сквозное отверстие (не показано) в перегородке 30. Таким образом, блоки 28 электродных пластин в соседних элементах соединены последовательно. На одном краю аккумуляторного контейнера 29 перемычка положительных электродов снабжена положительным полюсом (не показан). На другом краю перемычка 25 отрицательных электродов снабжена отрицательным полюсом 26. Положительный полюс и отрицательный полюс 26 подключены соответственно к положительной клемме 33 и отрицательной клемме 34, которые предусмотрены на крышке 32.A connector 27 attached to the
Фиг.2 представляет собой вид в продольном разрезе, показывающий внутренность одного элемента-аккумулятора свинцовой аккумуляторной батареи по фиг.1. Для формировки в аккумуляторный контейнер 29 заливают электролит, но после завершения формировки заданное количество электролита сливают посредством переворачивания аккумуляторной батареи вверх дном или высасывания электролита. Фиг.2 иллюстрирует состояние хранения, когда количество электролита было слито, как описано выше. Каждый элемент-аккумулятор содержит заданное количество электролита, и при этом часть (нижняя часть) положительных электродных пластин 21 и отрицательных электродных пластин 22 погружена в электролит. Степень, с которой положительные электродные пластины 21 и отрицательные электродные пластины 22 погружены в электролит (далее называется степенью погружения), представлена формулой: Y1/Y0 × 100, где Y0 обозначает высоту электродных пластин (исключая лепестки), а Y1 обозначает расстояние от низа электродных пластин до уровня X1 электролита, как проиллюстрировано на фиг.2. Когда степень погружения (= Y1/Y0 × 100) составляет от 15 до 60%, коэффициент контакта электродной пластины с электролитом является небольшим, так что саморазряд подавлен.Figure 2 is a view in longitudinal section showing the inside of one battery cell of the lead battery of Figure 1. For forming, the electrolyte is poured into the
Чем меньше степень погружения, тем это более предпочтительно. Однако в реальности электролит не полностью выливается из аккумуляторного контейнера 29, а остается внутри блока 28 электродных пластин и на внутренних стенках аккумуляторного контейнера 29. Таким образом, затруднительно слить электролит до понижения степени погружения существенно ниже 15%. С другой стороны, если степень погружения превышает 60%, вышеописанный эффект подавления саморазряда снижается.The lower the degree of immersion, the more preferred. However, in reality, the electrolyte does not completely pour out of the
Степень погружения предпочтительно составляет от 30 до 50%. Если степень погружения является равной или меньшей чем 50%, саморазряд подавляется еще больше. Электролит, остающийся в аккумуляторной батарее, образует жидкостную пленку на поверхностях положительных электродных пластин 21 и отрицательных электродных пластин 22. Если степень погружения становится меньшей чем 30%, жидкостная пленка не формируется так, чтобы покрывать все поверхности отрицательных электродных пластин 22 полностью, тем самым создавая трехфазную поверхность раздела кислород-электролит-активный материал. На этой поверхности раздела активный материал предрасположен к деактивации, которая может привести к ухудшению заряжаемости при эксплуатации аккумуляторной батареи.The degree of immersion is preferably from 30 to 50%. If the degree of immersion is equal to or less than 50%, self-discharge is suppressed even more. The electrolyte remaining in the battery forms a liquid film on the surfaces of the
Концентрация серной кислоты в электролите во время хранения аккумуляторной батареи предпочтительно составляет от 7 до 27 мас.%. Когда концентрация серной кислоты является равной или меньшей, чем 27 мас.%, саморазряд во время хранения аккумуляторной батареи подавляется больше, чем в том случае, когда концентрация является более высокой. Однако если концентрация серной кислоты становится меньшей, чем 7 мас.%, заряжаемость при подзарядке ухудшается. Концентрация серной кислоты в электролите предпочтительнее составляет от 12 до 22 мас.% с точки зрения саморазряда и заряжаемости.The concentration of sulfuric acid in the electrolyte during storage of the battery is preferably from 7 to 27 wt.%. When the concentration of sulfuric acid is equal to or less than 27 wt.%, Self-discharge during storage of the battery is suppressed more than when the concentration is higher. However, if the concentration of sulfuric acid becomes less than 7 wt.%, The chargeability upon recharging deteriorates. The concentration of sulfuric acid in the electrolyte is preferably from 12 to 22 wt.% In terms of self-discharge and chargeability.
Электролит во время хранения предпочтительно содержит сульфат щелочного металла или щелочно-земельного металла, такой как сульфат натрия. Это улучшает заряжаемость при подзарядке и повышает разрядную емкость после подзарядки.The electrolyte during storage preferably contains an alkali metal or alkaline earth metal sulfate such as sodium sulfate. This improves rechargeability when recharging and increases the discharge capacity after recharging.
Является предпочтительным добавлять сульфат натрия в электролит в количестве примерно от 5 до 20 г/л. Если концентрация сульфата натрия является меньшей, чем 5 г/л, такая добавка не так эффективна. Однако если концентрация сульфата натрия превышает 20 г/л, ухудшаются разрядные характеристики.It is preferred to add sodium sulfate to the electrolyte in an amount of about 5 to 20 g / l. If the concentration of sodium sulfate is less than 5 g / l, such an additive is not so effective. However, if the concentration of sodium sulfate exceeds 20 g / l, the discharge characteristics deteriorate.
Проем аккумуляторного контейнера 29 закрыт крышкой 32, которая имеет жидкостные отверстия 38 для заливания электролита в аккумуляторную батарею. Жидкостные отверстия 38 оснащены вентиляционным колпачком 35, имеющим вентиляционное отверстие 36. Во время долговременного хранения прикреплена клейкая лента 37 с тем, чтобы закрывать вентиляционные колпачки 35, так что вентиляционные отверстия 36 закрыты. Следовательно, аккумуляторная батарея является воздухонепроницаемо герметизированной во время долговременного хранения. Клейкая лента 37 может быть выполнена из кислотостойкого полимера, такого как полипропилен или полиэтилен. Когда используется клейкая лента 37, вентиляционные отверстия 35 не обязательно должны быть установлены.The opening of the
Соответственно, во время долговременного хранения предотвращено проникновение воздуха (кислорода) снаружи аккумуляторной батареи внутрь аккумуляторной батареи, что делает возможным подавление окисления активного материала отрицательных электродов (губчатого свинца) и, следовательно, образование сульфата свинца в результате реакции между образовавшимся при таком окислении оксидом свинца и серной кислотой в электролите.Accordingly, during long-term storage, penetration of air (oxygen) from the outside of the battery into the battery is prevented, which makes it possible to suppress the oxidation of the active material of the negative electrodes (sponge lead) and, therefore, the formation of lead sulfate as a result of the reaction between the lead oxide formed during such oxidation sulfuric acid in the electrolyte.
Еще один способ герметизации аккумуляторной батареи воздухонепроницаемым образом состоит в снабжении жидкостных отверстий 38 уплотнительным колпачком, не имеющим вентиляционного отверстия.Another way to seal the battery in an airtight manner is to provide the
Чтобы усилить вышеупомянутые результаты герметизации, атмосферу внутри аккумуляторной батареи предпочтительно замещают не содержащим кислорода инертным газом, таким как газообразный азот или газообразный аргон.In order to enhance the aforementioned sealing results, the atmosphere inside the battery is preferably replaced with an oxygen-free inert gas such as nitrogen gas or argon gas.
Вышеописанную свинцовую аккумуляторную батарею по настоящему изобретению получают, например, посредством следующих этапов 1-4.The above-described lead storage battery of the present invention is obtained, for example, by the following steps 1-4.
(Этап 1)(Stage 1)
Блоки 28 электродных пластин, включающие в себя неформированные положительные и отрицательные электродные пластины 21 и 22, помещают в аккумуляторный контейнер 29 с получением свинцовой аккумуляторной батареи, и в аккумуляторный контейнер 29 через жидкостные отверстия 38 заливают заданное количество электролита.
Неформированную положительную электродную пластину получают, например, посредством заполнения решетки положительного электрода пастой положительного электрода, которая является смесью порошка исходного свинцового материала (смесью свинца и оксида свинца), серной кислоты, воды и т.п., и ее дозревания и сушки. Также неформированную отрицательную электродную пластину получают, например, посредством заполнения решетки положительного электрода пастой отрицательного электрода, которая является смесью порошка исходного свинцового материала (смесью свинца и оксида свинца), серной кислоты, воды, расширителя, такого как лигнин или сульфат бария, и т.п., и ее дозревания и сушки.An unformed positive electrode plate is obtained, for example, by filling the positive electrode lattice with a positive electrode paste, which is a mixture of the powder of the lead material (a mixture of lead and lead oxide), sulfuric acid, water, etc., and its ripening and drying. Also, an unformed negative electrode plate is obtained, for example, by filling the positive electrode lattice with a negative electrode paste, which is a mixture of the powder of the lead material (a mixture of lead and lead oxide), sulfuric acid, water, an expander such as lignin or barium sulfate, etc. item, and its ripening and drying.
(Этап 2)(Stage 2)
После этапа 1 свинцовую аккумуляторную батарею подвергают формировке.After step 1, the lead battery is formed.
(Этап 3)(Stage 3)
После этапа 2 электролит сливают из свинцовой аккумуляторной батареи через жидкостные отверстия 38 посредством переворачивания аккумуляторной батареи вверх дном или отсасывания электролита таким образом, чтобы степень погружения составляла от 15 до 60%.After step 2, the electrolyte is drained from the lead battery through the
(Этап 4)(Step 4)
После этапа 3 каждое из жидкостных отверстий 38 снабжают вентиляционным колпачком 35, а затем прикрепляют клейкую ленту 37 так, чтобы закрыть вентиляционные колпачки 35, для того чтобы герметизировать свинцовую аккумуляторную батарею воздухонепроницаемым образом.After step 3, each of the
Когда аккумуляторной батарее дают возможность постоять в течение некоторого времени после слива электролита, электролит, содержащийся в блоках 28 электродных пластин, и электролит, приставший ко внутренним стенкам аккумуляторного контейнера 29, перемещается в аккумуляторном контейнере вниз, так что положительные электродные пластины 21 и отрицательные электродные пластины 22 погружаются в электролит с их степенью погружения, находящейся в диапазоне от 15 до 60%.When the battery is allowed to stand for some time after draining the electrolyte, the electrolyte contained in the electrode plate blocks 28 and the electrolyte adhering to the inner walls of the
Для того чтобы сделать концентрацию серной кислоты в электролите во время хранения аккумуляторной батареи, составляющей от 7 до 27 мас.%, концентрация серной кислоты в подлежащем заливке электролите может быть отрегулирована так, чтобы концентрация серной кислоты в электролите составляла от 7 до 27 мас.% после завершения формировки. Это будет устранять необходимость в регулировании концентрации серной кислоты на последующем этапе.In order to make the concentration of sulfuric acid in the electrolyte during storage of the battery component from 7 to 27 wt.%, The concentration of sulfuric acid in the electrolyte to be filled can be adjusted so that the concentration of sulfuric acid in the electrolyte is from 7 to 27 wt.% after completion of the formation. This will eliminate the need to control the concentration of sulfuric acid in a subsequent step.
Так как свинцовые аккумуляторные батареи, в которых используется сплав на основе Pb-Ca в решетках положительных и отрицательных электродов, не содержат сурьмы (Sb), которая способствует саморазряду, их саморазряд подавляется. Согласно настоящему изобретению количество электролита уменьшается до надлежащего уровня, как описано выше. Поэтому площадь контакта положительных и отрицательных электродных пластин 21 и 22 с электролитом уменьшается, что дает возможность дополнительно подавлять саморазряд во время долговременного хранения.Since lead storage batteries, which use an alloy based on Pb-Ca in the gratings of positive and negative electrodes, do not contain antimony (Sb), which contributes to self-discharge, their self-discharge is suppressed. According to the present invention, the amount of electrolyte is reduced to an appropriate level, as described above. Therefore, the contact area of the positive and
Когда аккумуляторную батарею вводят в эксплуатацию, клейкую ленту 37 и вентиляционные колпачки 35 с батареи снимают, пополняют ее заданным количеством электролита через жидкостные отверстия 38, и снова устанавливают вентиляционные колпачки 35.When the battery is put into operation, the
Когда аккумуляторную батарею вводят в эксплуатацию, ее пополняют электролитом до тех пор, пока положительные электродные пластины 21 и отрицательные пластины 22 полностью не погружаются в электролит. Предпочтительно электролит доливают вплоть до положения X0 на фиг.2, так что в него погружается весь блок 28 электродных пластин, включая перемычку 24 и перемычку 25. Когда перемычка 25 отрицательных электродов обнажается из электролита, в частности, обнаженная часть перемычки 25 входит в контакт с присутствующим в воздухе кислородом, что может приводить к коррозии перемычки 25 или той части перемычки 25, которая соединена с лепестками отрицательных электродных пластин 22.When the battery is put into operation, it is replenished with electrolyte until the
Сепараторы 23 имеют мешкообразную форму и выполнены из микропористого листа, состоящего, главным образом, из полиэтилена. Микропористый лист имеет поры размером приблизительно от 0,01 до 1 мкм, через которые способен проникать электролит. Если размер пор превышает 1 мкм, через сепаратор может легко проходить активный материал.The
Мешкообразные сепараторы 23 расположены так, что их проемы обращены вверх, а внутри них помещены отрицательные электродные пластины 22 так, что их лепестки расположены со стороны проема. Существует сродство между электролитом и сепараторами 23 и между электролитом и активным материалом отрицательных электродов. Таким образом, даже после того, как электролит был вылит из аккумуляторной батареи вслед за формировкой в аккумуляторном контейнере, электролит остается внутри сепараторов 23. Жидкостная пленка этого оставшегося электролита покрывает часть поверхностей отрицательных электродных пластин 22, и электролит позволяет отрицательным электродным пластинам 22 плотно приставать к сепараторам 23. В результате этого может быть предотвращен контакт отрицательных электродных пластин 22 с кислородом.Bag-shaped
Как описано выше, отрицательные электродные пластины 22 удерживают электролит, но количество удерживаемого электролита необыкновенно мало, то есть количество электролита достаточно мало как раз для того, чтобы сформировать жидкостную пленку на поверхностях отрицательных электродных пластин 22. Соответственно, саморазряд, вызванный контактом активного материала отрицательного электрода с электролитом, подавляется.As described above, the
Является предпочтительным, чтобы каждый из сепараторов 23 содержал от 10 до 30 мас.% масла. В этом случае может быть еще больше подавлен саморазряд во время хранения. Сначала масло содержится в сепараторах 23, но постепенно масло в сепараторах 23 выделяется в электролит. Это масло прилипает к поверхностям отрицательных электродных пластин 22, тем самым уменьшая контакт между отрицательными электродными пластинами 22 и электролитом, или контакт между отрицательными электродными пластинами и газообразным кислородом в аккумуляторном контейнере 29. Это считается причиной того, почему подавляется саморазряд отрицательных электродных пластин 22.It is preferable that each of the
Чем больше количество масла, содержащегося в сепараторах 23, тем более эффективно подавляется саморазряд. Однако если количество масла, содержащегося в каждом сепараторе 23, превышает 30 мас.%, то внутренние стенки аккумуляторного контейнера 29 становятся загрязненными маслом, так что может оказаться затруднительным выявить уровень электролита. С другой стороны, если количество масла, содержащегося в каждом сепараторе 23, является меньшим, чем 10 мас.%, эффект подавления саморазряда становится недостаточным.The greater the amount of oil contained in the
В качестве масла используют, например, минеральное масло, которое получено посредством удаления летучих компонентов, смолы и битума из нефти. Например, используют минеральное масло парафинового типа (насыщенные углеводороды с линейной цепочкой) с плотностью приблизительно от 0,85 до 0,90 г/см3.As the oil used, for example, mineral oil, which is obtained by removing volatile components, resins and bitumen from oil. For example, paraffin-type mineral oil (linear chain saturated hydrocarbons) with a density of about 0.85 to 0.90 g / cm 3 is used .
Когда аккумуляторную батарею вводят в эксплуатацию, электролит доливают до тех пор, пока уровень электролита не становится выше, чем электродные пластины. Таким образом, все масло, прилипшее к поверхностям электродных пластин во время хранения, во время эксплуатации аккумуляторной батареи перемещается вверх выше электродных пластин, растекаясь в виде пленки по поверхности электролита. В результате, во время эксплуатации аккумуляторной батареи между электролитом и электродными пластинами масла нет и поэтому масло не оказывает неблагоприятного воздействий на электродную реакцию.When the battery is put into operation, the electrolyte is added until the electrolyte level becomes higher than the electrode plates. Thus, all the oil adhering to the surfaces of the electrode plates during storage during operation of the battery moves up above the electrode plates, spreading like a film on the surface of the electrolyte. As a result, during the operation of the battery, there is no oil between the electrolyte and the electrode plates, and therefore, the oil does not adversely affect the electrode reaction.
Масло, которое выделяется вовнутрь мешкообразных сепараторов 23, имеет тенденцию оставаться в электролите в этих мешкообразных сепараторах 23. Следовательно, является предпочтительным помещать отрицательные электродные пластины 22 внутрь мешкообразных сепараторов 23, а не располагать отрицательные электродные пластины вне мешкообразных сепараторов 23, так как количество масла, налипающего на поверхности отрицательных электродных пластин 22, увеличивается.The oil that is released inside the bag-shaped
Является предпочтительным, чтобы решетка положительного электрода, содержащая сплав на основе Pb-Ca, содержала от 0,05 до 0,1 мас.% Ca, так как в этом случае улучшается механическая прочность решетки положительного электрода. Для того чтобы улучшить коррозионную стойкость решетки положительного электрода, предпочтительно, чтобы сплав на основе Pb-Ca дополнительно содержал от 1,0 до 2,2 мас.% Sn.It is preferable that the positive electrode lattice containing a Pb-Ca based alloy contain from 0.05 to 0.1 wt.% Ca, since in this case the mechanical strength of the positive electrode lattice is improved. In order to improve the corrosion resistance of the positive electrode lattice, it is preferable that the Pb-Ca-based alloy additionally contains from 1.0 to 2.2 wt.% Sn.
Является предпочтительным, чтобы решетка положительного электрода имела в своем составе слой свинцового сплава, содержащего по меньшей мере одно из Sb и Sn, по меньшей мере, на части своей поверхности.It is preferable that the positive electrode lattice comprise a layer of lead alloy containing at least one of Sb and Sn, at least on a portion of its surface.
При введении в эксплуатацию аккумуляторной батареи, которая хранилась на протяжении длительного периода времени при являющейся малой площади контакта положительных электродных пластин 21 с электролитом, если электролит заливают так, что положительные электродные пластины полностью погружаются в электролит, то на поверхность раздела между решеткой положительного электрода и активным материалом положительного электрода склонен формироваться пассивирующий слой. Этот пассивирующий слой представляет собой изолирующий слой сульфата свинца или оксида свинца, образованный на поверхности решетки положительного электрода, и образование этого слоя приводит к резкому падению заряжаемости и разрядной емкости. Такой пассивирующий слой особенно склонен формироваться в тех аккумуляторных батареях, чьи решетки положительных электродов выполнены из сплава на основе Pb-Ca.When commissioning a battery that has been stored for a long period of time with the small contact area of the
Когда решетка положительного электрода имеет слой свинцового сплава, содержащий по меньшей мере одно из Sb и Sn, по меньшей мере, на части своей поверхности, возможно подавлять ухудшение рабочих характеристиках аккумуляторной батареи из-за этого пассивирующего слоя. Олово (Sn) дает эффект улучшения проводимости пассивирующего слоя, тогда как сурьма (Sb) дает эффект подавления формирования самого пассивирующего слоя.When the positive electrode array has a lead alloy layer containing at least one of Sb and Sn at least on a part of its surface, it is possible to suppress the deterioration of the battery performance due to this passivating layer. Tin (Sn) gives the effect of improving the conductivity of the passivating layer, while antimony (Sb) gives the effect of suppressing the formation of the passivating layer itself.
Слой свинцового сплава, который используют для вышеупомянутой цели, предпочтительно выполнен из сплава Pb-Sb, содержащего от 1,0 до 10 мас.% Sb. В этом случае улучшается адгезия между активным материалом положительного электрода и решеткой положительного электрода. Кроме того, часть Sb, растворенной в активном материале положительного электрода, улучшает силу связывания между частицами активного материала положительного электрода, тем самым приводя к улучшению заряжаемости положительной электродной пластины. Так как Sb в слое свинцового сплава присутствует частично только на поверхности решетки положительного электрода в очень малых количествах, то она оказывает небольшое влияние на саморазряд.The lead alloy layer that is used for the aforementioned purpose is preferably made of a Pb-Sb alloy containing from 1.0 to 10 wt.% Sb. In this case, adhesion between the active material of the positive electrode and the lattice of the positive electrode is improved. In addition, the portion of Sb dissolved in the active material of the positive electrode improves the bonding strength between the particles of the active material of the positive electrode, thereby improving the chargeability of the positive electrode plate. Since Sb in the lead alloy layer is partially present only on the surface of the grating of the positive electrode in very small quantities, it has a small effect on self-discharge.
Другой предпочтительный слой свинцового сплава выполнен из сплава Pb-Sn, содержащего от 3 до 7 мас.% Sn. Даже если содержание Sn превышает 7 мас.%, результирующее влияние является таким же, как и в том случае, когда содержание Sn составляет 7 мас.%. Таким образом, в целях ограничения количества дорогостоящего Sn содержание Sn в слое свинцового сплава предпочтительно является не большим, чем 7 мас.%. С другой стороны, если содержание Sn является меньшим, чем 3 мас.%, то влияние Sn снижается.Another preferred lead alloy layer is made of a Pb-Sn alloy containing from 3 to 7 wt.% Sn. Even if the Sn content exceeds 7 wt.%, The net effect is the same as when the Sn content is 7 wt.%. Thus, in order to limit the amount of expensive Sn, the Sn content in the lead alloy layer is preferably not more than 7 wt.%. On the other hand, if the content of Sn is less than 3 wt.%, Then the effect of Sn is reduced.
Решетку положительного электрода, имеющую на своей поверхности слой свинцового сплава, получают следующим образом. Например, в процессе прокатки между парами обжимных роликов вместе подают лист основного материала, выполненный из сплава на основе Pb-Ca таким же образом, как и вышеупомянутая решетка, и фольгу свинцового сплава, содержащего по меньшей мере одно из Sb и Sn. В результате фольгу свинцового сплава под давлением прикрепляют к листу основного материала, тем самым образуя составной лист из слоя основного материала и слоя свинцового сплава. Впоследствии этот составной лист подвергают процессу растягивания с получением решетки положительного электрода. В составном листе толщина слоя основного материла предпочтительно составляет от 0,7 до 1,3 мм, а толщина слоя свинцового сплава предпочтительно составляет от 0,01 до 20 мкм.A positive electrode grating having a lead alloy layer on its surface is prepared as follows. For example, in the rolling process between a pair of crimp rollers, a base material sheet made of a Pb-Ca based alloy in the same manner as the above-mentioned grating and a lead alloy foil containing at least one of Sb and Sn are fed together. As a result, the lead alloy foil is attached under pressure to a base material sheet, thereby forming a composite sheet of a base material layer and a lead alloy layer. Subsequently, this composite sheet is subjected to a stretching process to obtain a positive electrode lattice. In the composite sheet, the layer thickness of the base material is preferably from 0.7 to 1.3 mm, and the thickness of the lead alloy layer is preferably from 0.01 to 20 μm.
Решетка отрицательного электрода, выполненная из сплава на основе Pb-Ca, содержит от 0,05 до 0,1 мас.% Ca. В этом случае может быть улучшена механическая прочность решетки отрицательного электрода без понижения водородного перенапряжения решетки отрицательного электрода. Предпочтительно, чтобы сплав на основе Pb-Ca дополнительно содержал приблизительно 0,5 мас.% Sn, для того чтобы дополнительно улучшить механическую прочность решетки отрицательного электрода.The negative electrode lattice made of an alloy based on Pb-Ca contains from 0.05 to 0.1 wt.% Ca. In this case, the mechanical strength of the negative electrode array can be improved without lowering the hydrogen overvoltage of the negative electrode array. Preferably, the alloy based on Pb-Ca additionally contains approximately 0.5 wt.% Sn, in order to further improve the mechanical strength of the lattice of the negative electrode.
Как описано выше, в случае свинцовой аккумуляторной батарее по настоящему изобретению ее саморазряд во время долговременного хранения может быть подавлен. Следовательно, частота подзарядки, выполняемой во время долговременного хранения, может быть снижена, а затраты на подзарядку могут быть уменьшены.As described above, in the case of the lead storage battery of the present invention, its self-discharge during long-term storage can be suppressed. Therefore, the frequency of recharging performed during long-term storage can be reduced, and the cost of recharging can be reduced.
К тому же, так как количество электролита мало, аккумуляторная батарея становится легкой. Так как свинцовая аккумуляторная батарея по настоящему изобретению является герметизированной, подавляется утечка электролита. Соответственно, свинцовая аккумуляторная батарея может более легко транспортироваться.In addition, since the amount of electrolyte is small, the battery becomes light. Since the lead storage battery of the present invention is sealed, electrolyte leakage is suppressed. Accordingly, a lead storage battery can be more easily transported.
В вышеприведенном описании для вмещения отрицательной электродной пластины предназначен мешкообразный сепаратор; вместе с тем листовидный сепаратор может быть согнут в U-образный профиль так, чтобы вмещать между собой отрицательную электродную пластину.In the above description, a bag-shaped separator is provided to accommodate the negative electrode plate; however, the leaf-shaped separator can be bent into a U-shaped profile so as to accommodate a negative electrode plate.
Далее более подробно описаны примеры настоящего изобретения.The following describes in more detail examples of the present invention.
ПРИМЕР 1EXAMPLE 1
(1) Изготовление положительной электродной пластины(1) Fabrication of a Positive Electrode Plate
Положительную электродную пластину 21, которая проиллюстрирована на фиг.3, изготавливали следующим образом.The
Лист сплава Pb, содержащего 0,06 мас.% Ca и 1,30 мас.% Sn, полученный посредством процесса отливки, раскатывали до толщины 1,1 мм и подвергали процессу растягивания с получением решетки 41 положительного электрода (115 мм в длину и 137,5 мм в ширину) с лепестком 42.A sheet of Pb alloy containing 0.06 wt.% Ca and 1.30 wt.% Sn obtained by the casting process was rolled to a thickness of 1.1 mm and subjected to a stretching process to obtain a
Между тем, порошок исходного свинцового материала (смесь свинца и оксида свинца), воду и серную кислоту смешивали в массовом соотношении 100:15:5 и перемешивали вместе с получением пасты 43 положительного электрода.Meanwhile, the powder of the lead lead material (a mixture of lead and lead oxide), water and sulfuric acid were mixed in a mass ratio of 100: 15: 5 and mixed together to obtain a
Впоследствии 100 г пасты 43 положительного электрода намазывали на решетку 41 положительного электрода, подвергали дозреванию и сушке с получением неформированной положительной электродной пластины 21.Subsequently, 100 g of the
(2) Изготовление отрицательной электродной пластины(2) Fabrication of the negative electrode plate
Отрицательную электродную пластину 22, которая проиллюстрирована на фиг.4, изготавливали следующим образом.The
Лист сплава Pb, содержащего 0,06 мас.% Ca и 0,30 мас.% Sn, полученный посредством процесса отливки, раскатывали до толщины 0,7 мм и подвергали процессу растягивания с получением решетки 51 положительного электрода (115 мм в длину и 137,5 мм в ширину) с лепестком 52.A sheet of Pb alloy containing 0.06 wt.% Ca and 0.30 wt.% Sn, obtained by the casting process, was rolled to a thickness of 0.7 mm and subjected to a stretching process to obtain a positive electrode lattice 51 (115 mm long and 137 5 mm wide) with
Между тем, порошок исходного свинцового материала, воду, серную кислоту и добавки лигнина и сульфата бария смешивали в массовом соотношении 100:15:3,5:2,5:2,5 и перемешивали вместе с получением пасты 53 отрицательного электрода. Впоследствии 75 г пасты 53 отрицательного электрода намазывали на решетку 51 отрицательного электрода, подвергали дозреванию и сушке с получением неформированной отрицательной электродной пластины 22.Meanwhile, the powder of the starting lead material, water, sulfuric acid, and lignin and barium sulfate additives were mixed in a mass ratio of 100: 15: 3.5: 2.5: 2.5 and mixed together to obtain a
(3) Сборка свинцовой аккумуляторной батареи(3) Assembling a lead battery
Свинцовую аккумуляторную батарею с конструкцией, проиллюстрированной на фиг.1, собирали следующим образом. Фиг.1 показывает вид в перспективе с частичным вырезом свинцовой аккумуляторной батареи.A lead battery with the structure illustrated in FIG. 1 was assembled as follows. 1 shows a partially cutaway perspective view of a lead storage battery.
Каждую из шести отрицательных электродных пластин 22, полученных вышеприведенным образом, размещали в каждом из мешкообразных сепараторов 23. Эти отрицательные электродные пластины 22 и пять положительных электродных пластин 21, полученных вышеприведенным образом, поочередно складывали в стопку, так что положительные электродные пластины 21 и отрицательные электродные пластины 22 были уложены в стопку вместе с расположенными между ними мешкообразными сепараторами 23. После этого формировали перемычки 24 и 25 путем сварки вместе соответственно лепестков 42 и 52 электродных пластин одинаковой полярности. Это давало блок 28 электродных пластин. Использованные в этом процессе мешкообразные сепараторы 23 были выполнены из микропористого полиэтилена с размером пор менее 1 мкм. Блок 28 электродных пластин помещали в каждый из шести элементов 31, разделенных перегородками 30 аккумуляторного контейнера 29, и соседние блоки 28 электродных пластин соединяли последовательно межэлементным соединителем 27, прикрепленным к перемычке 24. В этом примере соединение между блоками электродных пластин выполняли через сквозное отверстие (не показано), сформированное в перегородке 30.Each of the six
На противоположных концах последовательного соединения в размещенном на одном его конце блоке 28 электродных пластин формировали положительный полюс (не показан), а в размещенном на другом конце блоке 28 электродных пластин формировали отрицательный полюс 26. В проеме аккумуляторного контейнера 29 устанавливали крышку 32, и положительную клемму 33, и отрицательную клемму 34, предусмотренные на крышке 32, приваривали соответственно к положительному полюсу и отрицательному полюсу 26. После этого в каждый элемент в качестве электролита заливали 700 мл серной кислоты с концентрацией 34 мас.% через жидкостные отверстия 38, сформированные в крышке 32, и выполняли формировку в аккумуляторном контейнере. После формировки каждое жидкостное отверстие 38 снабжали вентиляционным колпачком 35, который имел вентиляционное отверстие 36 для выпуска газа, образовавшегося внутри аккумуляторной батареи, наружу из аккумуляторной батареи. Это давало стартерную свинцовую аккумуляторную батарею типа 55D23 (12 В - 48 А·ч)согласно Японскому промышленному стандарту JIS D5301 (далее называемую просто батареей).At the opposite ends of the series connection, a positive pole (not shown) was formed at one end of the electrode plate block 28 (not shown), and a
При описанном выше изготовлении батареи электролит регулировали так, чтобы концентрация серной кислоты в электролите в каждом элементе после формировки составляла 37 мас.% и чтобы количество электролита составляло 700 мл на элемент. При этом уровень электролита располагался на отметке X0 на фиг.2, так что положительные электродные пластины 21 и отрицательные электродные пластины 22, а также перемычки 24 и 25 полностью погружались в электролит. Эту батарею назвали батареей А (сравнительный пример).In the manufacture of the battery described above, the electrolyte was controlled so that the concentration of sulfuric acid in the electrolyte in each cell after formation was 37% by weight and that the amount of electrolyte was 700 ml per cell. In this case, the electrolyte level was located at around X 0 in FIG. 2, so that the
После завершения формировки концентрацию серной кислоты в электролите и количество электролита регулировали до различных значений, приведенных в таблице 1. Концентрацию серной кислоты регулировали в диапазоне от 5 до 37 мас.% после формировки, а количество электролита затем регулировали до различных значений, приведенных в таблице 1, посредством сливания части электролита из батареи. Сливание электролита из батареи выполняли переворачиванием батареи вверх дном, и для регулирования количества слитого электролита изменяли время, на которое батарею переворачивали вверх дном.After completion of the formation, the concentration of sulfuric acid in the electrolyte and the amount of electrolyte were controlled to various values shown in table 1. The concentration of sulfuric acid was controlled in the range from 5 to 37 wt.% After formation, and the amount of electrolyte was then adjusted to various values shown in table 1 by draining a portion of the electrolyte from the battery. The electrolyte was drained from the battery by turning the battery upside down, and to control the amount of drained electrolyte, the time by which the battery was turned upside down was changed.
В таблице 1 количества электролита в 350 мл, 280 мл, 245 мл, 140 мл и 70 мл соответствуют 50%, 40%, 35%, 20% и 10% по массе от заданного количества электролита (700 мл) соответственно и степени погружения в таком случае составляли 75%, 60%, 50%, 30% и 15% соответственно.In table 1, the amount of electrolyte in 350 ml, 280 ml, 245 ml, 140 ml and 70 ml correspond to 50%, 40%, 35%, 20% and 10% by weight of a given amount of electrolyte (700 ml), respectively, and the degree of immersion in in this case, they were 75%, 60%, 50%, 30% and 15%, respectively.
Степень погружения получали из отношения расстояния Y1 между низом электродных пластин и уровнем X1 электролита к высоте Y0 электродных пластин (= Y1/Y0 × 100).The degree of immersion was obtained from the ratio of the distance Y 1 between the bottom of the electrode plates and the level X 1 of the electrolyte to the height Y 0 of the electrode plates (= Y 1 / Y 0 × 100).
Для того чтобы достичь степеней погружения в 75%, 60%, 50%, 30% и 15%, батареи переворачивали вверх дном на 15, 20, 30, 80 и 180 секунд соответственно. Положение уровня X1 электролита визуально контролировали по истечении 30 минут после сливания электролита.In order to achieve immersion rates of 75%, 60%, 50%, 30% and 15%, the batteries were turned upside down for 15, 20, 30, 80 and 180 seconds, respectively. The position of the level of X 1 electrolyte was visually monitored after 30 minutes after draining the electrolyte.
Батареи B1-B4, C1-C4, D1-D6, E1-E4 и F1-F4 изготавливали при изменении концентрации серной кислоты и количества электролита так, как описано выше.Batteries B1-B4, C1-C4, D1-D6, E1-E4 and F1-F4 were made by changing the concentration of sulfuric acid and the amount of electrolyte as described above.
К тому же, батарею A' и батареи D1'-D6' изготавливали при дополнительном добавлении сульфата натрия в электролит батареи А и батарей D1-D6 в концентрации 10 г/л.In addition, the battery A 'and the batteries D1'-D6' were made with additional sodium sulfate added to the electrolyte of the battery A and the batteries D1-D6 at a concentration of 10 g / l.
Батареи, изготовленные вышеприведенным образом, воздухонепроницаемо герметизировали посредством покрывания всех вентиляционных колпачков 35 этих батарей выполненной из полиэтилена клейкой лентой 37 с тем, чтобы закрыть вентиляционные отверстия 36. Использованные вентиляционные колпачки 35 оснащали брызгозащитной пластиной для того, чтобы предохранить электролит от беспрепятственного переливания через край из батареи даже в том случае, когда уровень электролита колеблется. Следует отметить, что батареи A, A' и батареи B1-B4 относятся к сравнительным примерам, а батареи C1-C4, D1-D6, D1'-D6', E1-E4 и F1-F4 относятся к примерам настоящего изобретения.Batteries made in the above manner were airtightly sealed by covering all ventilation caps 35 of these batteries with polyethylene
[Оценка батарей][Battery Rating]
Каждую из вышеупомянутых батарей хранили в комнате с постоянной температурой в 40°C в течение 3 месяцев. После хранения клейкую ленту отлепляли и вынимали вентиляционные колпачки. Затем доливали электролит через жидкостные отверстия так, чтобы концентрация серной кислоты в электролите составляла 37 мас.% и чтобы количество электролита составляло 700 мл на элемент (т.е. уровень электролита располагался на отметке X0 на фиг.2).Each of the above batteries was stored in a room at a constant temperature of 40 ° C for 3 months. After storage, the adhesive tape was peeled off and vent caps removed. Then, the electrolyte was added through liquid openings so that the sulfuric acid concentration in the electrolyte was 37 wt.% And that the amount of electrolyte was 700 ml per cell (i.e., the electrolyte level was located at X 0 in FIG. 2).
В атмосфере с температурой в 25°C каждую батарею разряжали при напряжении отсечки 10,5 В и часовой протяженности 20 часов (значение тока: 2,88 А) для измерения длительности остаточного разряда. Впоследствии каждую батарею подвергали восстановительному заряду в атмосфере с температурой 25°C (заряд постоянным напряжением: заданное напряжение 14,8 В, максимальный ток 25 А и время заряда 12 часов). После этого каждую батарею снова разряжали при напряжении отсечки 10,5 В и часовой протяженности 20 часов с тем, чтобы измерить длительность восстановительного разряда. Таблица 1 показывает результаты этих измерений.In an atmosphere with a temperature of 25 ° C, each battery was discharged at a cut-off voltage of 10.5 V and an hourly length of 20 hours (current value: 2.88 A) to measure the duration of the residual discharge. Subsequently, each battery was subjected to a reducing charge in an atmosphere with a temperature of 25 ° C (constant voltage charge: preset voltage of 14.8 V, maximum current of 25 A and charge time of 12 hours). After that, each battery was discharged again at a cut-off voltage of 10.5 V and an hourly length of 20 hours in order to measure the duration of the recovery discharge. Table 1 shows the results of these measurements.
Таблица 1 показывает, что батареи C1-C4, D1-D6, D1'-D6', E1-E4 и F1-F4 с их степенями погружения, находящимися в диапазоне от 15 до 60%, имели продолжительные длительности остаточного разряда после 3-месячного хранения при 40°C. Это, вероятно, происходит потому, что регулирование количества электролита уменьшало площадь контакта между электролитом и активным материалом, тем самым подавляя саморазряд. Батареи D1-D6, D1'-D6' и E1-E4 с их степенями погружения, находящимися в диапазоне от 30 до 50%, продемонстрировали еще более улучшенные разрядные характеристики после хранения.Table 1 shows that the C1-C4, D1-D6, D1'-D6 ', E1-E4, and F1-F4 batteries with their immersion degrees ranging from 15 to 60% had long residual discharge durations after 3 months storage at 40 ° C. This is probably because the regulation of the amount of electrolyte reduced the contact area between the electrolyte and the active material, thereby suppressing self-discharge. Batteries D1-D6, D1'-D6 'and E1-E4 with their immersion degrees ranging from 30 to 50% showed even more improved discharge characteristics after storage.
Когда концентрация серной кислоты в электролите составляет 5 мас.%, саморазряд является небольшим, так что длительность остаточного разряда была продолжительной, а длительность восстановительного разряда уменьшалась. Поэтому является предпочтительным, чтобы концентрация серной кислоты в электролите составляла 7 мас.% или более.When the concentration of sulfuric acid in the electrolyte is 5 wt.%, The self-discharge is small, so that the duration of the residual discharge was long, and the duration of the recovery discharge was reduced. Therefore, it is preferable that the concentration of sulfuric acid in the electrolyte is 7 wt.% Or more.
Результаты для батарей D1-D6 и D1'-D6' показали, что хотя добавление сульфата натрия в электролит почти не влияло на длительность остаточного разряда, оно вызывало увеличение длительности восстановительного разряда. Эти результаты показали в частности, что, когда концентрация серной кислоты в электролите во время хранения составляет 7 мас.% или выше, то чем меньше концентрация серной кислоты, тем больше возрастает длительность восстановительного разряда.The results for batteries D1-D6 and D1'-D6 'showed that although the addition of sodium sulfate to the electrolyte had almost no effect on the duration of the residual discharge, it caused an increase in the duration of the recovery discharge. These results showed in particular that when the concentration of sulfuric acid in the electrolyte during storage is 7 wt.% Or higher, the lower the concentration of sulfuric acid, the longer the duration of the recovery discharge.
Когда саморазряд подавлен посредством регулирования количества электролита и концентрации серной кислоты в электролите, количество ионов серной кислоты ограничено. Таким образом, заряжаемость батареи и длительность восстановительного разряда имеют тенденцию понижаться. Если добавлен сульфат натрия в таких условиях, когда количество электролита невелико, ионы серной кислоты восполнены, так что ухудшение заряжаемости подавляется, тем самым, приводя к повышению длительности восстановительного разряда.When self-discharge is suppressed by controlling the amount of electrolyte and the concentration of sulfuric acid in the electrolyte, the number of sulfuric acid ions is limited. Thus, the chargeability of the battery and the duration of the recovery discharge tend to decrease. If sodium sulfate is added under such conditions when the amount of electrolyte is small, the sulfuric acid ions are replenished, so that the deterioration of chargeability is suppressed, thereby leading to an increase in the duration of the recovery discharge.
Кроме того, когда концентрация серной кислоты превышала 27 мас.%, длительность остаточного разряда уменьшалась, так как склонен формироваться сульфат свинца вследствие увеличения количества серной кислоты. Это указывает на то, что концентрация серной кислоты предпочтительно составляет от 7 до 27 мас.%. В батареях D3, D4, D3' и D4' с их концентрацией серной кислоты, находящейся в диапазоне от 12 до 22 мас.%, их разрядные характеристики после хранения дополнительно улучшались.In addition, when the concentration of sulfuric acid exceeded 27 wt.%, The duration of the residual discharge decreased, since lead sulfate tends to form due to an increase in the amount of sulfuric acid. This indicates that the concentration of sulfuric acid is preferably from 7 to 27 wt.%. In batteries D3, D4, D3 'and D4' with their sulfuric acid concentration ranging from 12 to 22 wt.%, Their discharge characteristics after storage were further improved.
Отмечено, что количество электролита в батарее D3 согласно примеру по настоящему изобретению во время хранения составляет 245 мл на элемент. Так как плотность электролита с концентрацией серной кислоты в 27 мас.% составляет приблизительно 1,184 г/мл при 25°C, масса электролита составляет приблизительно 1740 г на батарею.It is noted that the amount of electrolyte in the battery D3 according to the example of the present invention during storage is 245 ml per cell. Since the density of the electrolyte with a sulfuric acid concentration of 27 wt.% Is approximately 1.184 g / ml at 25 ° C, the mass of the electrolyte is approximately 1740 g per battery.
С другой стороны, количество электролита в батарее А согласно сравнительному примеру во время хранения составляет 700 мл на элемент. Так как плотность электролита с концентрацией серной кислоты в 37 мас.% составляет приблизительно 1,273 г/мл при 25°C, масса электролита составляет приблизительно 5530 г на батарею.On the other hand, the amount of electrolyte in the battery A according to the comparative example during storage is 700 ml per cell. Since the density of the electrolyte with a concentration of sulfuric acid in 37 wt.% Is approximately 1.273 g / ml at 25 ° C, the mass of the electrolyte is approximately 5530 g per battery.
Соответственно, в свинцовой аккумуляторной батарее по настоящему изобретению масса батареи во время хранения может быть значительно снижена, так что могут быть сокращены затраты на сбыт, такие как затраты на транспортировку и хранение.Accordingly, in the lead storage battery of the present invention, the mass of the battery during storage can be significantly reduced, so that marketing costs, such as transportation and storage costs, can be reduced.
ПРИМЕР 2EXAMPLE 2
В мешкообразных сепараторах, которые были такими же, как и в примере 1, было обеспечено содержание масла в различных количествах, которые перечислены в таблице 2. Содержанием масла в таблице 2 является процентное содержание по отношению к массе содержащего масло мешкообразного сепаратора. В качестве масла использовали минеральное масло (Daphne oil CP, произведенное компанией Idemitsu Kosan Co., Ltd.). Батареи G2-G6 изготавливали таким же образом, как и батарею А согласно примеру 1, за исключением использования маслосодержащих мешкообразных сепараторов. В качестве сравнительного примера батарею G1 (с такой же конструкцией, как и у батареи А) изготавливали с использованием безмасловых мешкообразных сепараторов.In bag-shaped separators, which were the same as in Example 1, the oil content was provided in various amounts, which are listed in Table 2. The oil content in Table 2 is the percentage in relation to the weight of the oil-containing bag-type separator. Mineral oil (Daphne oil CP manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) was used as the oil. G2-G6 batteries were made in the same way as battery A according to Example 1, except for the use of oil-containing bag-like separators. As a comparative example, a battery G1 (with the same design as that of battery A) was made using oil-free bag-shaped separators.
К тому же, изготавливали батареи H1-H6 таким же образом, как и батарею А согласно примеру 1, за исключением того, что вышеупомянутый сепаратор вмещал положительную электродную пластину вместо отрицательной электродной пластины.In addition, batteries H1-H6 were manufactured in the same manner as battery A according to Example 1, except that the aforementioned separator contained a positive electrode plate instead of a negative electrode plate.
Кроме того, изготавливали батареи I1-I6 посредством сливания электролита из батарей G1-G6 таким образом, чтобы количество электролита составляло 245 мл на элемент (степень погружения 50%). Батареи J1-J6 изготавливали посредством сливания электролита из батарей H1-H6 таким образом, чтобы количество электролита составляло 245 мл на элемент (степень погружения 50%). Следует отметить, что батареи G1-G6 и H1-H6 относятся к сравнительным примерам, тогда как батареи I1-I6 и J1-J6 относятся к примерам настоящего изобретения.In addition, batteries I1-I6 were made by draining the electrolyte from the batteries G1-G6 so that the amount of electrolyte was 245 ml per cell (immersion rate 50%). The J1-J6 batteries were made by draining the electrolyte from the H1-H6 batteries so that the amount of electrolyte was 245 ml per cell (immersion rate 50%). It should be noted that batteries G1-G6 and H1-H6 refer to comparative examples, while batteries I1-I6 and J1-J6 refer to examples of the present invention.
[Оценка батарей][Battery Rating]
Каждую из вышеупомянутых батарей измеряли на длительность ее остаточного разряда после 6-месячного хранения таким же образом, как и в примере 1. Таблица 2 показывает результаты этих измерений. Each of the above batteries was measured for the duration of its residual discharge after 6 months of storage in the same manner as in example 1. Table 2 shows the results of these measurements.
В случае батарей I2-I6 и J2-J6, которые хранились с уменьшенным количеством электролита в батарее и с содержащими масло сепараторами, их саморазряд был подавлен, а следовательно, длительности их разряда были более продолжительными, чем у батарей I1 и J1. Батареи I3-I6 и J3-J6, в частности, демонстрировали еще более улучшенные разрядные характеристики после хранения. С другой стороны, батареи G2-G6 и H2-H6, из которых электролит не сливали, не дают таких больших результатов, как батареи, из которых электролит сливали, хотя длительность остаточного разряда слегка изменялась в зависимости от содержания масла в сепараторе.In the case of batteries I2-I6 and J2-J6, which were stored with a reduced amount of electrolyte in the battery and with oil-containing separators, their self-discharge was suppressed, and therefore, their discharge durations were longer than for batteries I1 and J1. Batteries I3-I6 and J3-J6, in particular, showed even more improved discharge characteristics after storage. On the other hand, batteries G2-G6 and H2-H6, from which the electrolyte was not drained, do not give such great results as the batteries from which the electrolyte was drained, although the duration of the residual discharge slightly varied depending on the oil content in the separator.
Несмотря на то что механизм этого еще не известен, его считают следующим. Когда электролит сливали, масло в электролите образовывало пленку на обнаженных поверхностях отрицательных электродных пластин. Эта масляная пленка уменьшала контакт между отрицательными электродными пластинами и электролитом и кислородом, присутствующим в батарее, тем самым, подавляя саморазряд.Although the mechanism of this is not yet known, it is considered as follows. When the electrolyte was drained, the oil in the electrolyte formed a film on the exposed surfaces of the negative electrode plates. This oil film reduced contact between the negative electrode plates and the electrolyte and oxygen present in the battery, thereby suppressing self-discharge.
Кроме того, батареи, отрицательные электродные пластины которых были помещены в мешкообразные сепараторы, давали превосходные характеристики саморазряда по отношению к батареям, в которых в мешкообразные сепараторы были помещены положительные электродные пластины.In addition, batteries whose negative electrode plates were placed in bag-shaped separators gave excellent self-discharge characteristics with respect to batteries in which positive electrode plates were placed in bag-shaped separators.
Причина этого, как считают, заключается в следующем. Масло, которое выделилось с внешней стороны мешкообразных сепараторов, рассеивается в аккумуляторном контейнере, в то время как масло, которое выделилось с внутренней стороны мешкообразных сепараторов, остается внутри сепараторов. Поэтому, когда мешкообразные сепараторы вмещают отрицательные электродные пластины, масляная пленка склонна формироваться на поверхностях отрицательных электродных пластин.The reason for this is believed to be as follows. The oil that has escaped from the outside of the bag-shaped separators is scattered in the battery container, while the oil that has escaped from the inside of the bag-shaped separators remains inside the separators. Therefore, when bag-shaped separators contain negative electrode plates, an oil film tends to form on the surfaces of the negative electrode plates.
В предшествующем примере 2 степень погружения составляла 50%; однако когда степень погружения была в диапазоне от 15 до 60%, получали такие же результаты, как и в примере 2.In the previous example 2, the degree of immersion was 50%; however, when the degree of immersion was in the range of 15 to 60%, the same results were obtained as in Example 2.
ПРИМЕР 3EXAMPLE 3
В процессе прокатки лист 41а основного материала и фольгу 41b свинцового сплава подавали вместе между парами обжимных роликов 45, как это проиллюстрировано на фиг.5, так что лист 41а основного материала и фольга 41b свинцового сплава одновременно прокатывались этими обжимными роликами 45. В результате фольга 41b свинцового сплава прикреплялась под давлением к листу 41а основного материала, что давало составной лист, состоящий из листа основного материала толщиной 1,1 мм со слоем свинцового сплава толщиной 20 мкм на одной его стороне. В качестве фольги 41b свинцового сплава использовали сплав Pb, содержащий 5,0 мас.% Sb. В качестве листа 41а основного материала использовали такой же материал, как и у решетки положительного электрода в примере 1.During the rolling process, the
Этот составной лист подвергали процессу растягивания с получением решетки положительного электрода. С использованием этой решетки положительного электрода была получена положительная электродная пластина таким же образом, как и в примере 1. Как проиллюстрировано на фиг.6, эта решетка положительного электрода имела слой сплава Pb, содержащего 5 мас.% Sb, на одной из лицевых поверхностей ромбовидной решетки.This composite sheet was subjected to a stretching process to form a positive electrode array. Using this positive electrode array, a positive electrode plate was obtained in the same manner as in Example 1. As illustrated in FIG. 6, this positive electrode array had a layer of Pb alloy containing 5 wt.% Sb on one of the diamond-shaped faces lattice.
Батарею K1 изготавливали таким же образом, как и батарею А в примере 1, за исключением использования решеток положительных электродов, полученных вышеизложенным образом, и установления количества электролита после формировки, равным 200 мл на элемент (степень погружения 40%) (соответствующего 28,6% по массе от количества электролита в батарее А).Battery K1 was made in the same way as battery A in Example 1, except for using the positive electrode arrays obtained as described above and setting the amount of electrolyte after forming to 200 ml per cell (immersion 40%) (corresponding to 28.6% by weight of the amount of electrolyte in the battery A).
ПРИМЕР 4EXAMPLE 4
Батарею K2 изготавливали таким же образом, как в примере 3, за исключением того, что все мешкообразные сепараторы в блоках электродных пластин вмещали положительные электродные пластины вместо отрицательных электродных пластин.Battery K2 was manufactured in the same manner as in Example 3, except that all bag-shaped separators in the electrode plate assemblies contained positive electrode plates instead of negative electrode plates.
ПРИМЕР 5EXAMPLE 5
Батарею К3 изготавливали таким же образом, как в примере 3, за исключением использования решеток положительных электродов по примеру 1 взамен решеток положительных электродов по примеру 3.The K3 battery was made in the same manner as in example 3, except for the use of positive electrode arrays of example 1 instead of the positive electrode arrays of example 3.
ПРИМЕР 6EXAMPLE 6
Батарею K4 изготавливали таким же образом, как в примере 3, за исключением того, что газ внутри батареи замещали газообразным азотом перед герметизацией батареи вентиляционными колпачками и клейкой лентой.The K4 battery was made in the same manner as in Example 3, except that the gas inside the battery was replaced with nitrogen gas before sealing the battery with vent caps and duct tape.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 1COMPARATIVE EXAMPLE 1
Батарею К5 изготавливали таким же образом, как в примере 3, за исключением того, что батарею не герметизировали клейкой лентой и вентиляционными колпачками.The K5 battery was made in the same way as in example 3, except that the battery was not sealed with adhesive tape and ventilation caps.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 2COMPARATIVE EXAMPLE 2
Батарею K6 изготавливали таким же образом, как в примере 3, за исключением того, что количество электролита было установлено, равным 700 мл на элемент без сливания электролита после формировки.The K6 battery was made in the same way as in example 3, except that the amount of electrolyte was set equal to 700 ml per cell without draining the electrolyte after forming.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 3COMPARATIVE EXAMPLE 3
Батарею К7 изготавливали таким же образом, как в сравнительном примере 2, за исключением того, что все мешкообразные сепараторы в блоках электродных пластин вмещали положительные электродные пластины вместо отрицательных электродных пластин.The K7 battery was manufactured in the same manner as in comparative example 2, except that all bag-shaped separators in the electrode plate blocks contained positive electrode plates instead of negative electrode plates.
[Оценка батарей][Battery Rating]
Батареи K1-K7, полученные вышеприведенным образом, измеряли на длительность их остаточного разряда после 3-месячного хранения таким же образом, как в примере 1. Кроме того, они также измерялись на длительность их остаточного разряда после 6-месячного хранения. Таблица 3 показывает результаты этих измерений. Кроме того, она также показывает результаты измерений батареи А согласно сравнительному примеру.The K1-K7 batteries obtained in the above manner were measured for the duration of their residual discharge after 3 months of storage in the same manner as in Example 1. In addition, they were also measured for the duration of their residual discharge after 6 months of storage. Table 3 shows the results of these measurements. In addition, it also shows the measurement results of battery A according to a comparative example.
После 3-месячного хранения батареи K1-K5, которые хранились с уменьшенным количеством электролита, демонстрировали более продолжительные длительности остаточного разряда вследствие подавления их саморазряда, чем батареи K6 и K7, которые хранились с обычным количеством электролита. Однако после 6-месячного хранения батареи K3 и K5 демонстрировали немного более короткие длительности остаточного разряда, чем батареи K6 и K7. Поэтому является предпочтительным применять конструкции батарей K1, K2 и K4, когда батареи хранятся на протяжении примерно 6 месяцев.After 3 months of storage, the K1-K5 batteries, which were stored with a reduced amount of electrolyte, showed longer residual discharge durations due to the suppression of their self-discharge than the K6 and K7 batteries, which were stored with a normal amount of electrolyte. However, after 6 months of storage, the K3 and K5 batteries showed slightly shorter residual discharge durations than the K6 and K7 batteries. Therefore, it is preferable to use the battery designs K1, K2 and K4 when the batteries are stored for about 6 months.
Результаты для батарей A и K6 показали, что без понижения уровня электролита во время хранения батареи наличие или отсутствие слоя свинцового сплава на поверхности решетки положительного электрода почти не влияет на длительность остаточного разряда. Результаты для батарей K1 и K3 выявили, что особенно в том случае, когда период хранения составляет 6 месяцев, обеспечение слоя свинцового сплава на поверхности решетки положительного электрода делает возможным улучшение разрядных характеристик.The results for batteries A and K6 showed that without lowering the electrolyte level during battery storage, the presence or absence of a lead alloy layer on the surface of the positive electrode grating almost does not affect the duration of the residual discharge. The results for the K1 and K3 batteries revealed that, especially when the storage period is 6 months, providing a layer of lead alloy on the surface of the positive electrode grid makes it possible to improve the discharge characteristics.
Характеристики остаточного разряда батареи K1 были лучше, чем у батареи K2. Это показало, что в случае уменьшения количества электролита в батарее помещение отрицательной электродной пластины в мешкообразный сепаратор дает возможность дополнительного увеличения длительности остаточного разряда. Кроме того, результаты для батарей K6 и K7 показали, что этот результат не может быть получен у традиционных батарей.The residual discharge characteristics of the K1 battery were better than those of the K2 battery. This showed that in the case of a decrease in the amount of electrolyte in the battery, placing the negative electrode plate in a bag-shaped separator makes it possible to further increase the duration of the residual discharge. In addition, the results for K6 and K7 batteries showed that this result cannot be obtained with traditional batteries.
В предшествующих примерах 3, 4 и 6 слой свинцового сплава, сформированный на поверхности решетки положительного электрода, состоял из сплава Pb-Sb. Однако даже когда он состоял из сплава Pb-Sn, такого как сплав Pb, содержащий 5,0 мас.% Sn, или сплава Pb-Sn-Sb, такого как сплав Pb, содержащий 5,0 мас.% Sn и 5,0 мас.% Sb, были получены такие же результаты, как и в примерах 3, 4 и 6. К тому же, в примерах 3-6 степень погружения составляла 40%, однако в тех случаях, когда степень погружения была в диапазоне от 15 до 60%, получали такие же результаты, как и в примерах 3-6.In the preceding examples 3, 4 and 6, the lead alloy layer formed on the surface of the positive electrode array consisted of a Pb-Sb alloy. However, even when it consisted of a Pb-Sn alloy, such as a Pb alloy containing 5.0 wt.% Sn, or a Pb-Sn-Sb alloy, such as a Pb alloy, containing 5.0 wt.% Sn and 5.0 wt.% Sb, the same results were obtained as in examples 3, 4 and 6. In addition, in examples 3-6, the degree of immersion was 40%, however, in cases where the degree of immersion was in the range from 15 to 60% received the same results as in examples 3-6.
Промышленная применимостьIndustrial applicability
Свинцовые аккумуляторные батареи по настоящему изобретению обладают прекрасными разрядными характеристиками после долговременного хранения, так как их саморазряд во время долговременного хранения подавлен. Поэтому их предпочтительно используют для запуска автомобильных двигателей и в качестве резервных источников питания.The lead storage batteries of the present invention have excellent discharge characteristics after long-term storage, since their self-discharge during long-term storage is suppressed. Therefore, they are preferably used to start automotive engines and as backup power sources.
Claims (11)
отрицательные электродные пластины, каждая из которых включает в себя решетку отрицательного электрода, содержащую сплав на основе Pb-Са, и активный материал отрицательного электрода, удерживаемый упомянутой решеткой отрицательного электрода;
сепараторы, которые отделяют упомянутые положительные электродные пластины от упомянутых отрицательных электродных пластин;
электролит, содержащий серную кислоту; и
аккумуляторный контейнер, вмещающий упомянутые положительные и отрицательные электродные пластины, упомянутые сепараторы и упомянутый электролит,
при этом упомянутый аккумуляторный контейнер является герметизированным,
часть упомянутых положительных и отрицательных электродных пластин погружена в электролит, и
высота Y0 упомянутых положительных и отрицательных электродных пластин и расстояние Y1 от низа упомянутых положительных и отрицательных электродных пластин до уровня упомянутого электролита удовлетворяют соотношению: 30≤Y1/Y0×100≤60.1. A lead-acid battery that becomes usable after the electrolyte is poured into it and which contains positive electrode plates, each of which includes a positive electrode grating containing a Pb-Ca based alloy and a positive electrode active material held by said grating positive electrode;
negative electrode plates, each of which includes a negative electrode lattice containing a Pb-Ca based alloy and a negative electrode active material held by said negative electrode lattice;
separators that separate said positive electrode plates from said negative electrode plates;
an electrolyte containing sulfuric acid; and
a battery container containing said positive and negative electrode plates, said separators, and said electrolyte,
wherein said battery container is sealed,
a portion of said positive and negative electrode plates is immersed in an electrolyte, and
the height Y 0 of said positive and negative electrode plates and the distance Y 1 from the bottom of said positive and negative electrode plates to the level of said electrolyte satisfy the ratio: 30≤Y 1 / Y 0 × 100≤60.
при этом количество электролита регулируют так, что высота Y0 упомянутых положительных и отрицательных электродных пластин и расстояние Y1 от низа упомянутых положительных и отрицательных электродных пластин до уровня упомянутого электролита удовлетворяют соотношению: 30≤Y1/Y0×100≤60,
и во время хранения упомянутой свинцовой аккумуляторной батареи аккумуляторный контейнер является герметизированным. 11. A method of storing a lead battery containing unformed positive and negative electrode plates, each of which has a grating containing an alloy based on Pb-Ca; separators that separate said positive electrode plates from said negative electrode plates; an electrolyte containing sulfuric acid; and a battery container containing said positive and negative electrode plates, said separators, and said electrolyte, said method comprising storing said lead storage battery after forming said battery and subsequently reducing the amount of electrolyte,
wherein the amount of electrolyte is controlled so that the height Y 0 of said positive and negative electrode plates and the distance Y 1 from the bottom of said positive and negative electrode plates to the level of said electrolyte satisfy the ratio: 30≤Y 1 / Y 0 × 100≤60,
and during storage of said lead battery, the battery container is sealed.
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004091479 | 2004-03-26 | ||
| JP2004-091479 | 2004-03-26 | ||
| JP2004-271084 | 2004-09-17 | ||
| JP2004-271085 | 2004-09-17 | ||
| JP2004271084 | 2004-09-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006137725A RU2006137725A (en) | 2008-05-10 |
| RU2343598C2 true RU2343598C2 (en) | 2009-01-10 |
Family
ID=39799451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006137725/09A RU2343598C2 (en) | 2004-03-26 | 2005-03-17 | Lead battery and storage method for lead battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2343598C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2519839C2 (en) * | 2008-06-30 | 2014-06-20 | Джонсон Кэнтрэулз Текнолэджи Кампэни | Battery |
-
2005
- 2005-03-17 RU RU2006137725/09A patent/RU2343598C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2519839C2 (en) * | 2008-06-30 | 2014-06-20 | Джонсон Кэнтрэулз Текнолэджи Кампэни | Battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006137725A (en) | 2008-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7879490B2 (en) | Lead battery and lead battery storage method | |
| US4964878A (en) | Lead-acid rechargeable storage battery | |
| WO2010032782A1 (en) | Lead acid storage battery | |
| CN101310399A (en) | Primary lithium ion electrochemical cells | |
| KR20100139016A (en) | Cylindrical nickel-zinc cell with negative can | |
| JP5061451B2 (en) | Anode current collector for lead acid battery | |
| JP4752365B2 (en) | Lead acid battery | |
| US11145847B2 (en) | Lead-acid battery | |
| JP5326291B2 (en) | Lead acid battery | |
| RU2343598C2 (en) | Lead battery and storage method for lead battery | |
| CN2239079Y (en) | High-performance sealed plumbous acid storage battery with exhaust valve | |
| EP0070646B2 (en) | Alkaline electric storage cells | |
| JP4815665B2 (en) | Lead acid battery | |
| JP5151088B2 (en) | Lead acid battery | |
| JP2010205572A (en) | Lead acid battery | |
| JP2010108682A (en) | Lead-acid battery | |
| JP6244801B2 (en) | Lead acid battery | |
| GB2084790A (en) | Lead-acid batteries | |
| JP4686808B2 (en) | Lead acid battery | |
| EP0504815A1 (en) | Sealed lead-acid secondary battery | |
| JP2004192870A (en) | Lead-acid battery and its manufacturing method | |
| EP0046749A1 (en) | Electric storage batteries | |
| CN100550501C (en) | The keeping method of lead accumulator and lead accumulator | |
| JP2011159551A (en) | Lead-acid storage battery | |
| CN117957676A (en) | Lead storage battery |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130318 |