JPH0524628B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0524628B2 JPH0524628B2 JP58010843A JP1084383A JPH0524628B2 JP H0524628 B2 JPH0524628 B2 JP H0524628B2 JP 58010843 A JP58010843 A JP 58010843A JP 1084383 A JP1084383 A JP 1084383A JP H0524628 B2 JPH0524628 B2 JP H0524628B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- active material
- partition wall
- lead
- holder
- battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/06—Lead-acid accumulators
- H01M10/18—Lead-acid accumulators with bipolar electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/528—Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
- H01M50/529—Intercell connections through partitions, e.g. in a battery casing
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は積層式鉛蓄電池におけるバイポーラ電
極の活物質保持体の改良に関するものである。
極の活物質保持体の改良に関するものである。
一般に積層式鉛蓄電池はバイポーラ電極とセパ
レータとガラスマツトを順次積層して構成され
る。なかでもバイポーラ電極の活物質保持体は活
物質保持と集電の他にセル間接続と隔壁の機能を
有している。したがつて従来の鉛蓄電池の隣りの
セルへの電流パスは格子体で集電し、格子体耳部
とセル間接続用ポールを介して供給されているの
に較べ、積層式鉛蓄電池では余分な導電部が不要
であり、隣りのセルへのパスも短かく、セル間接
続部の面積も広くとれるため、抵抗による電圧損
失が少なく、集電体としての電位分布がより均一
になり活物質利用率の向上もはかれる等の利点が
ある。そのため積層式鉛蓄電池は従来の鉛蓄電池
に較べ、軽量でしかもエネルギー密度（Wh／
Kg）、パワー密度（Ｗ／Kg）の優れたものに出来
る特徴がある。
レータとガラスマツトを順次積層して構成され
る。なかでもバイポーラ電極の活物質保持体は活
物質保持と集電の他にセル間接続と隔壁の機能を
有している。したがつて従来の鉛蓄電池の隣りの
セルへの電流パスは格子体で集電し、格子体耳部
とセル間接続用ポールを介して供給されているの
に較べ、積層式鉛蓄電池では余分な導電部が不要
であり、隣りのセルへのパスも短かく、セル間接
続部の面積も広くとれるため、抵抗による電圧損
失が少なく、集電体としての電位分布がより均一
になり活物質利用率の向上もはかれる等の利点が
ある。そのため積層式鉛蓄電池は従来の鉛蓄電池
に較べ、軽量でしかもエネルギー密度（Wh／
Kg）、パワー密度（Ｗ／Kg）の優れたものに出来
る特徴がある。
バイポーラ電極の活物質保持体としてはこれま
で鉛または鉛合金シートを用いる試みがなされて
いるが、電池重量を軽減することを考慮した場合
にはかなり薄いシート（0.2mm程度）を用いる必
要がある。この場合、該シートは電気化学的腐食
（陽極側）を受けることによつて比較的早期にピ
ンホールを生じ、隔壁としての液密が保てなくな
る欠点があつた。また従来のペースト式極板のよ
うに格子体に活物質を充填して保持する方式とは
異なり、該シートの両表面に活物質を塗布するだ
けの構造であるので、充放電による活物質の体積
変化によつて容易に活物質が脱落したり、該シー
トとの接触が保てなくなり短寿命となる欠点があ
つた。
で鉛または鉛合金シートを用いる試みがなされて
いるが、電池重量を軽減することを考慮した場合
にはかなり薄いシート（0.2mm程度）を用いる必
要がある。この場合、該シートは電気化学的腐食
（陽極側）を受けることによつて比較的早期にピ
ンホールを生じ、隔壁としての液密が保てなくな
る欠点があつた。また従来のペースト式極板のよ
うに格子体に活物質を充填して保持する方式とは
異なり、該シートの両表面に活物質を塗布するだ
けの構造であるので、充放電による活物質の体積
変化によつて容易に活物質が脱落したり、該シー
トとの接触が保てなくなり短寿命となる欠点があ
つた。
本発明は上記の欠点を除去するものである。
上記目的達成のために本発明は絶縁性、耐電解
液性の隔壁の両面に配置した鉛または鉛合金から
なる両格子体が該隔壁をはさんで複数箇所で貫通
接続して活物質保持体を構成し該保持体の隔壁側
と反対の両面に、一方は陽極活物質層を他方は陰
極活物質層を形成したバイポーラ電極を備える積
層式鉛蓄電池である。
液性の隔壁の両面に配置した鉛または鉛合金から
なる両格子体が該隔壁をはさんで複数箇所で貫通
接続して活物質保持体を構成し該保持体の隔壁側
と反対の両面に、一方は陽極活物質層を他方は陰
極活物質層を形成したバイポーラ電極を備える積
層式鉛蓄電池である。
次に本発明の一実施例を図面により説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す積層式鉛蓄電池
の模型的断面図で、１は絶縁性、耐電解液性の隔
壁でありその材質は例えばポリスチレン、ABS、
AS、ポリエステル、ポリプロピレンの樹脂が良
い。２は鉛または鉛合金を用いた活物質保持のた
めの格子体、例えばPb−0.07Wt％Ca−0.6Wt％
Sn合金からなる鋳造格子体あるいはエキスパン
ド格子体、打抜き格子体のいずれかで、両側の格
子体２は隔壁１をはさみこれを複数箇所で貫通接
続して活物質保持体３を構成する。４は陽極活物
質、５は陰極活物質、６はセパレータあるいはガ
ラスマツト、７は電槽、８はフタである。バイポ
ーラ電極は１，３，４，５によつて構成される。
第２図は該バイポーラ電極の正面図で、２ａは隔
壁１の反対側にある活物質保持体３を構成する格
子体３、本実施例では鋳造格子体との貫通部であ
る。この貫通部２ａを形成するには第３図に示す
ように、隔壁１にあらかじめ貫通穴１ａを設ける
と共に格子体２にも貫通穴１ａにあわせた凸部を
設け、該凸部を貫通穴１ａにはめ込む。この際両
凸部間には図示したように隙間をもうける。該両
凸部に対して第３図ａに示すように格子体２の外
側の両側から電極９，９′を矢印で示す方向に押
圧しながら電極９，９′間に約190A／mm2の溶接電
流を1/50秒間流し抵抗溶接を行つて第３図ｂに示
すように完成する。また第４図に示す方法でも良
く、この方法では隔壁１にやはり貫通孔１ａを設
けるが、格子体２には凸部は設けず、第４図ａに
示すように第３図に示した方法と同様電極９，
９′を矢印で示す方向に押圧しながら抵抗溶接を
行なうか、電極９，９′間には溶接電流を流さず、
約80Kg／mm2の圧力を約１分間かけ、冷間圧接を行
なつて第４図ｂに示すように完成する。これらの
方法によれば電極９，９′による押圧によつて絶
縁性隔壁１と格子体２が密着し十分な液密が保た
れる。一般に樹脂と金属を一体化するには熱可塑
性樹脂を用いて射出成形等を行うが、この方法を
本発明に適用するには成形金型の加工上の問題も
含め複雑な形状の活物質保持体を用いられないの
で適当とはいえない。また活物質保持を構成する
格子体の骨と骨との結節部で上記方法によつて貫
通させても良い。当然貫通部２ａの数が多い程電
池特性向上に有効であることは明らかである。
第１図は本発明の一実施例を示す積層式鉛蓄電池
の模型的断面図で、１は絶縁性、耐電解液性の隔
壁でありその材質は例えばポリスチレン、ABS、
AS、ポリエステル、ポリプロピレンの樹脂が良
い。２は鉛または鉛合金を用いた活物質保持のた
めの格子体、例えばPb−0.07Wt％Ca−0.6Wt％
Sn合金からなる鋳造格子体あるいはエキスパン
ド格子体、打抜き格子体のいずれかで、両側の格
子体２は隔壁１をはさみこれを複数箇所で貫通接
続して活物質保持体３を構成する。４は陽極活物
質、５は陰極活物質、６はセパレータあるいはガ
ラスマツト、７は電槽、８はフタである。バイポ
ーラ電極は１，３，４，５によつて構成される。
第２図は該バイポーラ電極の正面図で、２ａは隔
壁１の反対側にある活物質保持体３を構成する格
子体３、本実施例では鋳造格子体との貫通部であ
る。この貫通部２ａを形成するには第３図に示す
ように、隔壁１にあらかじめ貫通穴１ａを設ける
と共に格子体２にも貫通穴１ａにあわせた凸部を
設け、該凸部を貫通穴１ａにはめ込む。この際両
凸部間には図示したように隙間をもうける。該両
凸部に対して第３図ａに示すように格子体２の外
側の両側から電極９，９′を矢印で示す方向に押
圧しながら電極９，９′間に約190A／mm2の溶接電
流を1/50秒間流し抵抗溶接を行つて第３図ｂに示
すように完成する。また第４図に示す方法でも良
く、この方法では隔壁１にやはり貫通孔１ａを設
けるが、格子体２には凸部は設けず、第４図ａに
示すように第３図に示した方法と同様電極９，
９′を矢印で示す方向に押圧しながら抵抗溶接を
行なうか、電極９，９′間には溶接電流を流さず、
約80Kg／mm2の圧力を約１分間かけ、冷間圧接を行
なつて第４図ｂに示すように完成する。これらの
方法によれば電極９，９′による押圧によつて絶
縁性隔壁１と格子体２が密着し十分な液密が保た
れる。一般に樹脂と金属を一体化するには熱可塑
性樹脂を用いて射出成形等を行うが、この方法を
本発明に適用するには成形金型の加工上の問題も
含め複雑な形状の活物質保持体を用いられないの
で適当とはいえない。また活物質保持を構成する
格子体の骨と骨との結節部で上記方法によつて貫
通させても良い。当然貫通部２ａの数が多い程電
池特性向上に有効であることは明らかである。
このように本発明は活物質保持体３の格子体２
を薄くするとか、あるいはその骨を細くすること
によつて隔壁１そのものがプラスチツクであるこ
ともあり電池の軽量化が大幅にはかれる。ちなみ
に同一容量の従来電池に比較して約30％以上の軽
量化が出来た。また活物質保持体３の格子体２の
形状は従来の格子体とまつたく同一のものを使用
出来るので活物質保持性は良好であり、充放電に
よる活物質の体積変化に伴う活物質のはく離や脱
落も少なく長寿命が達成出来た。更には鉛合金シ
ートを活物質保持体に用いた従来の積層式鉛蓄電
池に較べ約10倍以上長寿命化した。
を薄くするとか、あるいはその骨を細くすること
によつて隔壁１そのものがプラスチツクであるこ
ともあり電池の軽量化が大幅にはかれる。ちなみ
に同一容量の従来電池に比較して約30％以上の軽
量化が出来た。また活物質保持体３の格子体２の
形状は従来の格子体とまつたく同一のものを使用
出来るので活物質保持性は良好であり、充放電に
よる活物質の体積変化に伴う活物質のはく離や脱
落も少なく長寿命が達成出来た。更には鉛合金シ
ートを活物質保持体に用いた従来の積層式鉛蓄電
池に較べ約10倍以上長寿命化した。
以上のように本発明はバイポーラ電極を用いた
積層式鉛蓄電池の長所を有し、かつその欠点であ
る活物質の保持を良好にし、さらに活物質保持体
の軽量化と隔壁の液密性を向上させた等工業的価
値のきわめて大なるものである。
積層式鉛蓄電池の長所を有し、かつその欠点であ
る活物質の保持を良好にし、さらに活物質保持体
の軽量化と隔壁の液密性を向上させた等工業的価
値のきわめて大なるものである。
第１図は本発明の一実施例を示すバイポーラ電
極を用いた積層式鉛蓄電池の模型的断面図、第２
図は本実施例のバイポーラ電極の正面図、第３図
は隔壁に活物質保持体の貫通部を形成する状態を
示すもので、ａは完成前、ｂは完成後の要部断面
図、第４図は第３図と異なつた方法で隔壁に活物
質保持体の貫通部を形成する状態を示すもので、
ａは完成前、ｂは完成後の要部断面図である。 １は隔壁、１ａは貫通穴、２は格子体、２ａは
貫通部、３は活物質保持体、４は陽極活物質、５
は陰極活物質。
極を用いた積層式鉛蓄電池の模型的断面図、第２
図は本実施例のバイポーラ電極の正面図、第３図
は隔壁に活物質保持体の貫通部を形成する状態を
示すもので、ａは完成前、ｂは完成後の要部断面
図、第４図は第３図と異なつた方法で隔壁に活物
質保持体の貫通部を形成する状態を示すもので、
ａは完成前、ｂは完成後の要部断面図である。 １は隔壁、１ａは貫通穴、２は格子体、２ａは
貫通部、３は活物質保持体、４は陽極活物質、５
は陰極活物質。
Claims (1)
- １ 絶縁性、耐電解液性の隔壁の両面に配置した
鉛または鉛合金からなる両格子体が該隔壁をはさ
んで複数箇所で貫通接続して活物質保持体を構成
し該保持体の隔壁側と反対の両面に、一方は陽極
活物質層を、他方は陰極活物質層を形成したバイ
ポーラ電極を備えることを特徴とする積層式鉛蓄
電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58010843A JPS59138076A (ja) | 1983-01-26 | 1983-01-26 | 積層式鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58010843A JPS59138076A (ja) | 1983-01-26 | 1983-01-26 | 積層式鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59138076A JPS59138076A (ja) | 1984-08-08 |
| JPH0524628B2 true JPH0524628B2 (ja) | 1993-04-08 |
Family
ID=11761627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58010843A Granted JPS59138076A (ja) | 1983-01-26 | 1983-01-26 | 積層式鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59138076A (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1644259A1 (ru) * | 1988-07-18 | 1991-04-23 | Всесоюзный научно-исследовательский аккумуляторный институт | Бипол рный электрод электрического аккумул тора |
| DE19652177A1 (de) * | 1996-12-14 | 1998-06-18 | Varta Batterie | Bleiakkumulator mit bipolaren Elektroden |
| US8357469B2 (en) | 2009-01-21 | 2013-01-22 | Advanced Battery Concepts, LLC | Bipolar battery assembly |
| US10141598B2 (en) | 2011-10-24 | 2018-11-27 | Advanced Battery Concepts, LLC | Reinforced bipolar battery assembly |
| BR122020019743B1 (pt) | 2011-10-24 | 2022-12-06 | Advanced Battery Concepts, LLC | Bateria bipolar |
| US10446822B2 (en) | 2011-10-24 | 2019-10-15 | Advanced Battery Concepts, LLC | Bipolar battery assembly |
| US9685677B2 (en) | 2011-10-24 | 2017-06-20 | Advanced Battery Concepts, LLC | Bipolar battery assembly |
| US10615393B2 (en) | 2011-10-24 | 2020-04-07 | Advanced Battery Concepts, LLC | Bipolar battery assembly |
| CN113196517A (zh) | 2018-11-15 | 2021-07-30 | 高级电池概念有限责任公司 | 可用于平衡电池组件的功率和能量密度的活性材料 |
| KR20220004698A (ko) | 2019-05-24 | 2022-01-11 | 어드밴스드 배터리 컨셉츠, 엘엘씨 | 통합된 에지 밀봉부를 갖는 배터리 조립체 및 밀봉부 형성 방법 |
| BR112022018425A2 (pt) | 2020-03-16 | 2022-11-01 | Advanced Battery Concepts Llc | Conjunto de bateria bipolar, separador para uma bateria bipolar, método para preparar um conjunto de bateria e método para preparar um conjunto de bateria em uma única estação de trabalho |
| JP2022060989A (ja) * | 2020-10-05 | 2022-04-15 | 古河電気工業株式会社 | 双極型鉛蓄電池 |
| EP3993101A1 (en) * | 2020-10-28 | 2022-05-04 | Indian Oil Corporation Limited | Uni-electrogrid lead acid battery and process of making the same and performance thereof |
| JP7572592B2 (ja) * | 2022-08-04 | 2024-10-23 | 古河電池株式会社 | 双極型蓄電池 |
-
1983
- 1983-01-26 JP JP58010843A patent/JPS59138076A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59138076A (ja) | 1984-08-08 |
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