TW398094B - Storage battery - Google Patents

Description

A7 五、發明説明（1 ) 本發明所屬之技術領域： 本發明係有關於—種使用於蓄電池之格子體。 知技藝： 電動車用或汽車用之鉛蓄電池，乃需要有高 t 4ltt(high rate discharge characteristics 池用之格子體，係由在鑄型灌注熔融鉛而使其成型之鑄造 方式 > 以及由壓延等所獲得之鉛或鉛合金製之薄板，事先 加入縫隙，並將其展開之伸展方式等所製造。依鑄造之製 造上，由於其生產工程為不連續性之故，其生產性較差。 而特別是，該鑄造方法，欲提特性上所必要 之薄型格子之鑄造，乃因錯合金之種類而有困難，為其所 存在之缺點。 伸展方式，因其生產為連續性，乃有良好之生產性， 並且，由於能調整帶狀薄板材料之厚度，乃具有能製造薄 型極板之優點，是故，四年來多方採用伸展方式。 以下，說明如是之伸展格子體（expanded grid)之一例 。將習知之伸展格子體的平面圖表示於第6圖⑷，而將其 部份擴大圖表示於第6圖b。如在第6圖&、b所示，於習知 之伸展格子體，其格子骨部4之交點部5(eQnneeting p〇rti〇n) ’具有格子骨部4之切痕寬度的約為2倍之厚度。即，交點 部5比格子骨部4具有較大之厚度。 由第仏圖之截面圖亦可知，格子體20具有折疊短直線 之形狀，而該重叠之部份乃成為交點部5。又，交點部增 極板⑷⑽心）面傾斜，是故，交點部5對極板面乃成為 本紙張尺度M ;f]巾酬家標年(C'NS ) Λ4^ ( 2\0'Κ29Τ^ 五 A7 B7 、發明説明（2) 邊緣。 r ...患氧勇霧參二f提外電池之耐久性，'弩是加壓力（ 解旬於成魏^^參de groupp由於對極▲讀&祕邊， 乃在隨活性物質之膨脹與收縮之循環過程上，就能抑制活 性物質從格子體剝離及脫落。由於此，於另方面，就要進 行可耐南解壓之電池電槽（container)的材料及形狀之開發 諳 聞

如疋使用習知之格子體20而設置活性物質之極板的截 面圖表示於第7圖。如在第7圖所示，格子骨部4之交點部5 的彈性比有填充活性物質6(active material)之格子骨部4為 小。因此，隨著加大群壓就押潰鄰接在壓迫點8之隔板7。 因此，對壓迫點8之電解液的供給就較為惡劣，乃在壓迫 點8會發生氣體|||丨。其結果，就引起活性物質6之局部性 劣化。又，被潰之:隔板7之劣化將加大，乃在壓迫點8 會引起短路，‘結果，使電池變成輛身命。 解決課題本發明裝置： 本發明之蓄電池含有電極與電解物質。前述電極具備 格子體及設置在前述格子體活性物質。前述格子體具有多 數之格子骨及前述多數之格子骨的各個格子骨相交交差2 多數交點部，而其具有從前述格子體厚度方向有加上壓力 之場合，前述交點部對前述格子體之前述序度方向為相直 交之方向上’會承受前述壓力之形狀。 特別是，前述多數之格之骨部，具有位於挟住前述交 點部之位置的^格子骨部及第2袼子骨冑。前述第！格子 背 I 項ί 填 % 本 頁 訂 本紙张尺度適财國國家標率(7^7^—(21GX297公着 月部具有第1突出邱，而1 ， σ 别述第2格子骨部具有第2突出部 、且，前述第1突出部與前述第2突出' 向互如突出於μa 弟2犬出和於别述厚度方 Λ π 方向。從前述厚度方向對前述第1突出部 °、差力之場合，前述交點部對前述格子體之前述厚度方 向為相直交之方向承受前述壓力，為宜。 〜特別是，前述格子體為伸展格子體，而前述第！格子 月口ί5以則述第1突出部作為頂點而變曲，又，前述第2格 子骨部，以前述第2突出部作為頂點而變曲，為宜。 依如是構成，即從格子體之厚度方向的一個方向加上 外壓之時，其堡力就傳達至對厚度方向相直交之方向。因 此’廢力就不傳達至格子體之厚度方向的其他方向。由於 隔板所構成之___ ’當塵力加在一個極板時，格 子體之交點部就介著雜„防止押壓隔板。因此，電解 物質能以均等供給至極板，甚至，亦能防止氣體滞留之發 生。其結果’能防止活性物質之局部性劣化，而使電池壽 命增長。 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 ..又，由於使用格子骨部向著厚度方向之上方向及下方 向彎曲的格子體，而所彎曲之格子骨部具有彈簧之功用， 乃將在格子體所承受之壓力分散至壓力方向與垂直方向。 因此加在活性物質部及格子體上之壓力就威為均一，而防 止活性物質及隔板之局部性劣化，以達電池壽命。 本發明之實施態稱： 以下’使用圖面說明本發明之實施態稱。 本纸張尺度適用中國國家標嗥（CNS ) Λ4規格（2丨0X297公麓） 6 A7 -----___ _ B7 五、發明説明（4 ) 第1圖係使用於本發明之一實施例的蓄電池之格子體 的—例。在第1圖所示之格子體10，其格子骨部丨與其交點 2為同稱厚度。如在其截面圖所示，含有格子骨部1.與支 點部2之格子體10,其整體形成波浪形狀。使用該格子體⑺ 之極板的擴大截面圖表示於第2圖。 在第2圖，設置活性物質6覆蓋含有格子骨部1及其交 點部2之格子體10。格子體1〇用作集電體（current c〇i丨听) 。在第2圖，交點部2位於極板12之厚度方向的中央附近之 位置，而在該極板12之上下方向分別以交點部2作為境界 ’配置具有突出之突出部的格子骨部 於如疋之構成，如從在第2圖所示之方向加上解壓3之 場合，介著活性物質6而首先加壓力於格子骨部丨。但是， 由於格子骨部1及突出在極之厚度方向，是故，能將 所加之壓力，向箭頭使用如是之極板12及 隔板14所構成之極板故大截面圖之一部份表示於第 5圖〇 在第5圖，極板12乃介著隔板14而作成相對向。於該 構成，交點部2之端部2a乃不如同習知例般對極板面成為 突出之形狀。並且，從極板12之厚度方向加上壓力3之時 ’對位於交點部12之上下位置的活性物質6較難加上強壓 力，而對於對向於該極板12所設置之隔板丨4亦較難加上強 壓力。由於此，能防止活性物質之局部性劣化，並且，能 防止極板12間發生短路。 以下，說明具體之實施例。 本紙張人A適则’u®^:彳辟(—CNS ) Λ4規格（210X297公麓)"- ' -7 - 請 先 閱 讀 背 意 事 項 再 麥 訂 馨 經濟部中央標準局貝工消费合作社印裝 A7 B7 發明説明（5) 實施例 煉合以錯乳化物為主成份之粉體，水，及硫酸作成构 狀物丨將該糊狀物分別塗著在第1圖所示之格子體1〇及在 第6圖所示之習知的格子體2〇，並予乾燥。以如是之方法 作成種種之極板。並使用該等極板與隔板構成極板群。 將該極板群插入電槽’並且，注入電解液而製作各個 電池。此時，在電槽内插入間隔片而製作群壓相異之4種 類（群壓比為1，1.2，1.4及1_6)的電池。其條件表示於表。 在表-1，習知之群壓約為45[Kgf/dm2]。具有該等各個群 壓之各別電池各製作50個。

加在極板群 之壓力 具有習知格子體 之電池 具有本發明 格子體的電池 平常(45 [kgf/dm2]：! A AA 平常之1.2倍 B BB 平常之1.4倍 C CC 平常之1.6倍 「 D 1 DD 經濟部中央標率局貝工消费合作社印裝 於具有習知格子體之蓄電池，群壓45 [kgf/dm2]之電池 為A，具有其丨.2倍群壓的電池為B，具有其14倍群壓之電池 為C，具有其1.6倍群壓之電池為 於具有本發明之格子體的蓄電池，群壓45[kgf/dm2]之電 池為AA，具有其h2倍群壓之電池為88，具有其14倍群壓之 電池為CC’具有其1.6倍群壓之電池為DD。〜 將該等之各個電池作初充電（化成），然後，進行循環壽 命試驗。在該循環壽命試驗上，以2 5[CA]之定電流放電至 1.63V/單元，然後，以2段定電流充電至115%之過程，作為丨循環 五、 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 發明説明（6 期）°於此所謂之2段定電流充電，係以第！段充電電流0.2CA 充電至2_4V/單元，然後，以第2段充電電流〇〇5ca充電4小時 之方法。 群壓，與於初充電（化成）時之短路發生率的關係表示於第3 圖。在第3圖可知，於使用習知之格子體的電池，隨著群壓之 增南’其短路發生率愈增大。於使用習知之格子體，而具有 習知之1 _6倍群壓的蓄電池，約有5〇%之蓄電池短路。而於使 用本發明之格子體的蓄電池，在提高壓比之電池，其短路發 生率亦顯著減少。具有1.6之群壓比的電池，僅約有1 %短路。 如上述’本發明之電池，均為較少之短路發生率。 循環壽命試驗之結果表示於第4圖。使用本發明之格子體 的電池八八38，(：(：，00，其放電容量對於循環數之降低，均比 使用習知之格子體的蓄電池a，b，C，D為少。特別是，提高群壓 之電池’具有長循環壽命。 子體的電池’電池A及電池B為較長壽命 ’而减之電池，由於因隔板之劣化為起因而發 生短路，乃使壽命為較短。 又’在循環試驗後，以化學分析調查硫酸之積蓄。其結 果，對電池A相比’電池B，電池C ’電池D，在格子交點附近 之活性物質積蓄硫酸鉛。其原因可視為，在充電時有形成氣 體滯留’或電解液之供給不充分之故。因此f乃認為電池B， 電池C ’電池〇，才比電池A為短壽命。 在本實施例，電池DD為最長壽命，其無短路或不均一之 硫酸錯的積蓄。 本紙張尺度遍用中國國家標導（（〕NS ) Λ4規格（210X297公釐） 9 A7 B7 經濟部中央標準局貞工消費合作社印製

五、發明説明（ *疋*有本發明之構成的電池，在高群度亦具有良好 之壽命特性。 …如上述說明可知’依據本發明之蓄電池，將極板之群遷 設定為較高之場合’均可抑制短路或不均-之硫酸錯之積蓄 ’其結果’可獲得壽命特性有顯著提升之蓄電池。因之，其 工業性價值極大。 - 圖面之簡單說明： 第1圖係表不本發明之一實施例的蓄電池之格子體的正面 圖與截面圖。 第2圖係使用第1圖之格子體所構成之極板的擴大截面 圖。 第3圖係表示群壓與短路發生率之關係的圖表。 第4圖係表示放電容量與循環特性之關係的圖表。 第5圖係具備在本發明之一實施例的蓄電池所構成之 格子體與活性物質及隔板之極板群的部份圖。 第6圖a係表示習知之格子體的正面圖及截面圖。 第6圖b係習知之格子體的交點部之擴大圖。 .第7圖係使用習知之格子體所構成之極板的截面圖。 本紙張尺度適川中國國家標哞(T^S ) Λ4· ( 2i〇X297公釐）

10 五、發明説明（8) A7 B7 元件標號對照 1.. .格子骨部 2.. .骨架2.. .交點部 2a...交點部之端部 3.. .群壓 3a...承受之壓力方向 4.. .習知之格子骨部 5.. .習知交點部 5.··面積（網目） 6.. .活性物質 7.14.. .隔板8.. .壓迫點 10.. .格子體 10.. .格子體 12.. .極板 15.. .極板群 20…習知 義 體 請 先 閱 ik 背 意 事 項鐵|曹裝 貴 訂 ®ί 線 經濟部中夫標準扃負工消费合作社印製 本紙張尺廋適用中國國家標肀（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） 11

Claims (1)

1. SI11214t A8 B8 C8 D8 夂'申請專利範圍 經濟部中央榇準局員工消費合作社印製 前述電極，包含：格子體；及，設置在前述袼子 體之活性物質； 前述格子體，具有：多數之格子骨部；及，前述 多數之格子骨部的各個格子骨部相交差之多數的交點 部，並且，從前述格子體之厚度方向加上壓力之場人 ，於前述格子體之前述交點部對前述格子體之前述2 度方向為相直交之方向，承受前述壓力之形狀。 2.如申請專利範圍第丨項所記載之蓄電池，其中， 前述多數之格子骨部，位於挟住前述交點部之位 置，具有第1格子骨部及第2格子骨部； ^前述第i格子骨部’具有第！突出部’前述幻格子 ^，具有第2突出部，而前述第以出部及 出部，乃在前述厚度方向互相以逆方向突出.；大 從前述厚度方向對前述第1突出部加上壓力… ’即，前述交點部乃在對前述格 ° 為相直交之方向，承受前力。子體之心厚度方 3.如申^專利範圍第2項所記載之蓄電池，其中， 前述格子體，為伸展格子體； 、 彎曲前述第1格子骨部，以前述第1突出部作為頂點 前述第2格子骨部，以前述第1突出部作為頂點 彎曲 4·如申請專利範圍第3項所記載之蓄電池， x 297公釐） 向 而 而 經濟部中央操準局員工消費合作社印製

   5. 如申-專利r圍莖 述格子骨部為同稱之厚度。 申;:專㈣圍第3項所記載之蓄電池，其中， 之厚’具有比前述格子體之最大厚度為薄 =位;位於前述格子體之厚度方向的中央部 6. 如申請專利範圍第1項所記載之蓄電池，其中， 形狀前述格子體’具有以前述交點部作為中心之波形 7. 如申請專利範圍第1項所記载之蓄電池，立中， 所作=格子體，最少由錯或錯合金之中的一種材料 8. 如申請專利範圍第1項所記載之蓄電池，其中， 前述活性物質，為鉛氧化物； 前述電解物質，為硫酸。 9. -種蓄電池，係含有電極及電解液，其中， 前述電極，包含： /、有集電極能之伸展格子體； ，设置在前述格子體之活性物質； 前述格子體’具有多數之袼子骨部及前述多數之 袼子骨部之各個格子骨部相交差之多數的交點部； 前述多數之格子體’具有位於前述交點部之兩側 的位置之第1格子骨部及第2格子骨部； 前述第1格子骨部與第2格子骨部，具有相互以逆 方向突出之第1突出部及第2突出部。 瓜如申請專利範圍第9項所記載之蓄電池 ， 本紙張 HjT*裝丨 訂 '^^線---- (請先閎讀背面之注意事項系填寫本I·) 钃 13 ABCD 六、申請專利範圍 前述第1格子骨部，以前述第1突出部作為頂點而 彎曲； 前述第2格子骨部，以前述第2突出部作為頂而彎 曲0 (請先閲讀背面之注意事項#·填寫本I·) -裝· 訂 線„ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 14