JPH02262259A - 鉛蓄電池用格子体 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ポータプル機器・ＵＰＳ等の電源に使用され
る鉛蓄電池用格子体に関するものである。

従来の技術 従来、ペースト式極板の格子は、多くの場合第４図に示
すように格子目状をしており、活物質支持骨２，３の厚
みは周囲骨１の厚み以下となるように設計されていた。

発明が解決しようとする課題 しかし、このような従来の構成では＄５図に示すように
ベーヌト充填時、支持骨２はペーストによって充填面の
反対側に押されて、ペーストから露出しやすい。

そのため以下のような問題点があった。

１　格子露出により格子と活物質の密着性が悪くなり、
組立て等の工程で活物質の脱落が生じゃすい。

２　格子が露出することにより、格子への電解液の拡散
が容易となる。−収約にハイレート放電時には、液拡散
の容易な極板表面と、電子移動の容易な格子表面から放
電がおこる。そこで格子が露出している極板でハイレー
ト放電を行うと、電子移動にくわえ液拡散の容易性のた
め、格子表面は放電しやすくなる。この格子表面にでき
た放電生我物の硫酸鉛は特に短時間充電では完全に元に
もどらない。この状！夷で充放電をくりかえすと、格子
まわυは硫酸鉛でおおわれてくる。ついには、格子まわ
りはすべて絶縁体の硫酸鉛でおおわれてしまい、放電能
力のある活物質を残したまま容量劣化をおこす。このよ
うに、格子の露出は、ハイレートのサイクル寿命を悪く
する。

３　陽極板は負極活物質でもめる金属鉛格子と正極活物
質である二酸化鉛が接触して成り立っている。そこで格
子と活物質の界面に硫酸が存在すると両者の間で放電が
おこり格子表面に放電生成物の硫酸鉛ができる。

特に格子が活物質から露出することにより格子まわりへ
の液拡散が容易になると、長期放置等によって格子まわ
りは活物質との放電で絶縁体である硫酸鉛でおおわれや
すくなる。この状態で放電を行うと、ハイレートのサイ
クル寿命時の現象と同様に放電能力のある活・物質を残
したまま、容量劣化をおこす。

このように格子の露出は、電池の長期放置に対する自己
放電の極端な増加を引きおこす。

４　格子の露出により極板表面の平面度は悪くなる。平
面度が悪くなるとセパレータと極板の密着性が悪くなり
、活物質とセパレータ間の電解液拡散が低下する。その
ため充放電時の液拡散による過゛（圧が上昇し、放′Ｉ
ｔ容量の低下と充電受は入れ性の低下が生じる。

本発明は、以上の課題を解決するために支持骨のペース
トからの露出を防止することを目的とする。

課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明は活物質支持骨上の一
部に突起を設けるものである。

作　　用 これによりペースト充填時に、格子が充填面と反対側に
おされても格子上の突起で支持される。

ペーストは充填の圧力によって支持された格子の裏側ま
でまわりこむことができ、突起部先端の露出のみで格子
自体はペースト内に埋没する。

格子のペースト内への埋没で、次のような効果がみられ
た。

１　格子／活物質の機械的密着性向上により組立て等の
工程での活物質の脱落が生じにくい。

２　格子まわりへの電解液拡散が困難になり、放電時、
特にハイレート放電時でも格子まわりが放電することな
く、格子／活物質の′電気的密着性の向上により特にハ
イレート放電（２ＣＡ以上）のサイクル寿命が向上した
。

３　さらに陽極板においては格子まわりへの電解液拡散
の困難性により電池の放置による格子と活物質問の放電
をおさえる。その結果長期放置による′４池の自己放電
を抑制する。

４　格子のペースト内への埋没により、極板裏側の平面
度はよくなり、セパレータと極板の密着性は良くなる。

その結果活物質とセパレータ間の電解液の散拡は向上し
充放電時の液拡散による過電圧は低下する。そのため液
拡散寄与の高いハイレート放電（２ＣＡ以上）時の持続
時間が向上すると共に、充電過電圧の低下により、短時
間充電が可能となった。

実施例 以下本発明の実施例について第１図から第３図を参照し
て説明する。

第１図は、パネル格子体を示す図である。又この格子体
の活物質支持骨のＡ−Ａ’面の断面構造を第２図に示す
。周囲骨１は、支持骨２．３よりも厚く、支持骨２．３
は周囲骨１のほぼ厚み中央からのびる構成をとっている
。突起骨４は、横支持骨２と縦支持骨３の交点のすべて
に、ペースト充填面の反対側に設けている。まだ突起骨
４は、先端が周囲骨１と同−而を形成する高さをもって
おり、はぼ円柱状をしている。

なお上記実施例では、突起骨４を横支持骨２と縦支持骨
３の交点すべて忙設けたが突起骨４は、支持骨２．３の
交点の一部、あるいは交点以外の位置に設けてもいい。

さらに突起骨４の形は角柱状でもいい。又、ペースト充
填面を特に決めていない格子体では、両面に突起骨４を
もうけてもよい。

また支持骨２，３の周囲骨１への接合部は、周回置１の
厚み方向中央部よシ上刃寄りに設けたものであっても同
様の効果を有する。

この格子体をもちいてペーストを充填したとき、その結
果支持骨は充填面裏側に露出することなくペースト内に
埋没する。さらにペースト充填面裏側の極板表面は平ら
になる。

本発明と従来の技術による２、５０Ａ放電、短時間充電
（３，６ｈ）のサイクル寿命試験の結果を第３図に示す
。本発明によるセパレータと極板の密着性の増大により
液散拡が向上し２．５０Ａの容量は１１分程度だったも
のが１３分まで向上した。

さらに、格子の埋没による格子まわシの放電抑制と、セ
パレータと活物質問の液散拡の向上による充電受は入れ
性向上により従来２００サイクル程度だった寿命が４０
０サイクル以上に向上した。

又、組立て等の工程における活物質の脱落による不良率
が従来１％程度発生していたものが、格子と活物質の機
械的密着性の増大によｐｏ、３％以下に向上した。

さらに、４０’０６力月の長期放置試験で従来自己放電
が６０％程度だったものが、放置による陽極板の格子ま
わりの放電抑制により、活物質自体の自己放電のみとな
り、自己放電量は４６％まで減少した。

発明の効果 以上のように本発明によれば、格子が活物質内に埋没す
ることにより、工程不良が少なくなり、ハイｖ−）放電
、短時間充電によるサイクル寿命が長くなる。また、ハ
イレート放電持続時間が長く、自己放電の少ない生産性
のすぐれた高性能の鉛蓄電池が可能になるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるパネル格子体の平面図
、第２図は第１図のＡ−Ａ’に沿った拡大断面図、第３
図は横軸にサイクル数縦軸は放電持続時間を示す本発明
によるサイクル試験の結果を示す図、第４図は従来の技
術によるパネル格子体の平面図、第５図は第４図のＢ−
ｆｆに沿った拡大断面図である。 １・・・・・・周囲骨、２・・・・・・横支持骨、３・
・・・・・縦支持骨、４・・・・・・突起骨。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）周囲骨と活物質支持骨とからなる格子体に、ペー
   ストを充填するペースト式極板であって、前記活物質支
   持骨上に突起骨を設けた鉛蓄電池用格子体。
2. （２）突起骨が格子面に対して垂直方向に出ている特許
   請求の範囲第１項記載の鉛蓄電池用格子体。
3. （３）突起骨がペースト充填面の裏側に出ている特許請
   求の範囲第２項記載の鉛蓄電池用格子体。
4. （４）突起骨の先端が周囲骨と同一面となる高さに形成
   している特許請求の範囲第３項記載の鉛蓄電池用格子体
   。