JPH0554893A

JPH0554893A - 鉛蓄電池用格子体

Info

Publication number: JPH0554893A
Application number: JP3217406A
Authority: JP
Inventors: Tsunemi Aiba; 恒美相羽; Kaoru Maeda; 馨前田; Hiroyuki Sato; 浩之佐藤; Osamu Maruyama; 修丸山
Original assignee: Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1991-08-28
Filing date: 1991-08-28
Publication date: 1993-03-05
Anticipated expiration: 2014-11-22
Also published as: JP2982411B2

Abstract

(57)【要約】【目的】格子体のコストを増大させることなく、電池の
電圧特性と寿命特性とを向上できる格子体を得る。【構成】複数の縦桟４０…の上端部を枠骨１０の上部横
骨１０ａに連結する。複数の縦桟４０…を相互に交差し
ないようにして枠骨１０の下部横骨１０ｂ側に向って延
ばす。そして、枠骨１０の上部横骨１０ａの質量を格子
体全体の質量の１１〜１４％とし、上部横骨１０ａの質
量と複数の縦桟４０…の質量とを合わせた質量を格子体
全体の質量の６０〜７０％とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉛蓄電池用格子体に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、鉛蓄電池に用いられる格子体
は、図５に示すように上部横骨１ａと下部横骨１ｂとを
有する枠骨１，内骨２及び集電耳部３から構成されてい
る。内骨２は、互いに直交する複数の縦桟４…と複数の
横桟５…とから構成されている。しかしながら、縦桟４
と横桟５とが直交する従来の格子体では電圧特性と高率
放電特性とが劣るため、これらの特性を向上させること
ができる格子体が検討された。例えば、実開昭５２−４
８６３２号公報に示された格子体では、図６に示すよう
に集電耳部３の下部付近に位置する枠骨１の上部横骨１
ａから枠骨１の下部横骨側１ｂに向って放射状に延びる
縦桟６を設けることによって特性を向上させようとして
いる。また、実開昭５４−５６１３０号公報に示された
格子体では、格子体全体の質量に対する集電耳部近傍の
質量の配分を多くすることにより特性を向上させようと
している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、放射状
に延びる縦桟を新たに追加した格子体では格子体の重量
が増加するため、その分格子体のコストが上がるという
問題がある。また、格子体全体の質量に対する集電耳部
近傍の質量配分を多くした格子体では、電圧特性は向上
するものの、電池寿命が低下しやすくなる欠点がある。
これは、集電耳部近傍は、活物質の劣化が激しい箇所で
あり、耳部近傍の質量配分を多くすると、耳部近傍の活
物質の劣化を助長するからである。

【０００４】本発明の目的は、上記課題を解決して、格
子体のコストを増大させることなく、電池の電圧特性と
寿命特性とを向上させることができる格子体を得ること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、枠骨と、複数
の横桟と複数の縦桟とからなる内骨とを有する鉛蓄電池
用格子体を対象として、請求項１の発明では、複数の縦
桟の上端部をそれぞれ枠骨の上部横骨に連結し、複数の
縦桟を相互に交差しないようにして枠骨の下部横骨側に
向って延ばず。そして、枠骨の上部横骨の質量を格子体
全体の質量の１１％以上１４％以下とし、上部横骨の質
量と複数の縦桟の質量とを合わせた質量が格子体全体の
質量の６０％以上７０％以下となるように質量を配分す
る。

【０００６】請求項２の発明では複数の縦桟の内、極板
耳部の下方に位置する縦桟は上部横骨に垂直に連結す
る。

【０００７】

【作用】集電耳部に電流が集約される格子体では、集電
耳部の下部にある枠骨の上部横骨及び該上部横骨に連結
する縦桟での電気的損失が多くなる。そのため格子体の
電圧特性は、主に枠骨の上部横骨及び縦桟のそれぞれの
格子体全体に対する質量配分に大きく左右され、上部横
骨と縦桟以外の部分の質量配分を変えても格子体の電圧
特性に大きな変化は見られない。そこで、種々研究の結
果、枠骨の上部横骨の質量を格子体全体の質量の１１〜
１４％とし、上部横骨の質量と複数の縦桟の質量とを合
わせた質量が格子体全体の質量の６０〜７０％となるよ
うに格子体の質量を配分すると、電池の寿命特性が向上
することを発明者は見い出した。枠骨の上部横骨の質量
が格子体全体の質量の１１％より少なく、上部横骨の質
量と複数の縦桟の質量とを合わせた質量が格子体全体の
質量の６０％より少なくなると集電性能が低下し、枠骨
の上部横骨の質量が格子体全体の質量の１４％を超え、
上部横骨の質量と複数の縦桟の質量とを合わせた質量が
格子体全体の質量の７０％を超えると耳部近傍の活物質
が劣化して電池の寿命特性が低下する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。

【０００９】図１は本発明の一実施例の鉛蓄電池用格子
体の概略正面図である。図１において、１０は枠骨であ
り、２０は内骨であり、３０は極板耳部である。枠骨１
０は横骨を形成する上部横骨１０ａ及び下部横骨１０ｂ
と、縦骨を形成する左縦骨１０ｃ及び右縦骨１０ｄとか
ら構成されている。内骨２０は、複数の縦桟４０…と複
数の横桟５０…とから構成されており、縦桟４０…及び
横桟５０…の本数は、格子体に活物質を塗布しても活物
質が脱落しない範囲の適宜な本数になっている。縦桟４
０…の上端部はそれぞれ枠骨１０の上部横骨１０ａの長
手方向に連結されている。縦桟４０…は相互に交差しな
いようにして枠骨１０の下部横骨１０ｂ側に向って延び
ており、複数の縦桟４０…のうち極板耳部３０の下方に
位置する縦桟４０ａは、枠骨１０の上部横骨１０ａに対
して垂直に連結されている。本実施例の格子体は、各縦
桟４０と上部横骨１０ａとが交差する角度αが、極板耳
部３０の下方に位置する縦桟４０ａから１本づつ離れる
に従って９０度から１度づつ鋭角になるように構成され
ている。また、横桟５０…は、互いに平行になるよう
に、左縦骨１０ｃ及び右縦骨１０ｄの長手方向に等間隔
をあけて連結されている。

【００１０】上記構造の格子体で後述する試験に用いた
格子体ａの各部の具体的な寸法は次の通りである。集電
耳部３０を除く格子体質量が３５g で、縦寸法が１１０
mm、横寸法が１４４mmであった。また、格子体ａの上部
横骨１０ａの断面積は３．０mm²であった。そして縦桟
４０…の本数は２３本であり、その断面形状は断面積が
０．７５mm²の四角形であった。また横桟５０…の本数
は６本であり、その断面形状は断面積が０．２５mm²の
四角形であった。そして、上部横骨１０ａの格子体全体
に対する質量配分（以下、格子体全体に対する質量配分
を単に質量配分と言う。）は１４％とし、縦桟２０…の
質量配分を５１％とした。上部横骨と縦桟の質量とを合
わせた質量の質量配分は６５％であった。また、複数の
横桟５０…，下部横骨１０ｂ，左縦骨１０ｃ及び右縦骨
１０ｄの質量配分は、それぞれ７，８，１１，６％とし
た。

【００１１】この格子体ａを陽極格子体に用いて、５５
Ｄ２３形電池Ａを製作し、この電池をＳＡＥ寿命試験４
分法に則った寿命試験に供した。試験の具体的な方法
は、電池に１０分間１４．８Ｖ（２５Ａｍａｘ）充電を
行った後に４分間２５Ａ定電流放電をおこなう充放電サ
イクルを４８０回繰り返し、その後３５６Ａ放電を行っ
て３０秒目の電池の電圧（以下、３０秒目電圧と言
う。）を測定し、これを２５回繰り返した。図２中の曲
線Ａは測定結果を示しており、本図において横軸はサイ
クル数を示し、縦軸は３０秒目電圧の値を示している。

【００１２】次に図１に示した上記構造の格子体につい
て質量配分を変えた各種の格子体を作り各格子体の質量
配分と各格子体を用いた電池の寿命との関係を調べた。
図３において、横軸は上部横骨と縦桟の質量とを合わせ
た質量の質量配分（％）を示し、縦軸は電池の寿命の比
較値を示している。また図中の曲線Ａ1〜Ａ5 は、上部
横骨の質量配分をそれぞれ８，１１，１２，１４，１６
％に固定した上で、上部横骨と縦桟の質量とを合わせた
質量の質量配分を５５％〜７５％の範囲で変えた各格子
体を用いた電池の特性曲線を示している。尚、縦軸に示
した電池の寿命の比較値は、上部横骨の質量配分を１２
％、上部横骨と縦桟の質量とを合わせた質量の質量配分
が６５％の格子体を用いた電池の寿命（曲線Ａ3 の横軸
６５％に対応する縦軸の値）を１００としたときの比較
値を表している。

【００１３】図３より上部横骨の質量配分が１１％以上
１４％以下で、上部横骨と縦桟の質量とを合わせた質量
の質量配分が６０〜７０％の格子体を用いた電池の寿命
（曲線Ａ2 〜Ａ4 の横軸６０〜７０％に対応する縦軸の
値）が長いことが判る。

【００１４】上記図１に示した実施例では、耳部の下に
位置する縦桟４０ａを上部横骨に対して垂直な状態に配
置しているが、本発明を実施する場合、耳部の下に位置
する縦桟は必ずしも上部横骨に対して垂直に配置する必
要はない。また各縦桟の上部横骨に対する傾斜角度の変
化も、上記実施例の１度に限定されるものではない。ま
た本発明は、上記実施例のように縦桟が斜になる場合だ
けでなく、図５に示した従来の格子体と同様に縦桟が全
て垂直状態になる格子構造を有する格子体にも適用でき
る。

【００１５】図２には、図５に示す格子構造で縦桟と横
桟の本数が相違する点を除いては、図１の実施例の上記
格子体ａの条件と同じ条件（上部横骨の質量配分１４
％、上部横骨と縦桟の質量とを合せた質量の質量配分６
５％）で製造した格子体ｂを用いて製造した電池Ｂにつ
いて、上記電池Ａについて行った上記電圧特性試験と同
じ条件で電圧特性試験を行った結果を図２に曲線Ｂとし
て示した。また格子体ｂの骨格部の断面積を変えて上部
横骨の質量配分を１１％、上部横骨と縦桟の質量とを合
せた質量の質量配分を３４％にした格子体ｂ' を作成
し、この格子体ｂ'を用いて製造した電池Ｂ' について
も上記電池Ａについて行った上記電圧特性と同じ条件で
電圧特性試験を行い、その結果を図２に曲線Ｂ' として
示した。また図２には、比較のために図６に示したよう
に縦桟が相互に交差する格子構造を有する格子体で上部
横骨の質量配分１２％、上部横骨と縦桟の質量とを合せ
た質量の質量配分２９％の格子体ｃを用いた電池Ｃにつ
いての電圧特性を示してある。この図から、縦桟を交差
させると、寿命が大幅に低下することが判る。

【００１６】また図４には、図３に示した寿命結果と同
様にして、図５に示す格子構造の格子体について、同じ
条件で寿命試験を行った結果を示している。図４の曲線
Ｂ1〜Ｂ5 は、上部横骨の質量配分を８，１１，１２，
１４，１６％に固定した上で、上部横骨と縦桟の質量と
を合せた質量の質量配分を５５〜７５％の範囲で変えた
各格子体を用いた電池の特性曲線を示している。この結
果から、図５に示すような従来と同じ格子構造の格子体
を用いても、本発明に従った質量配分をすれば、効果が
得られることが判る。

【００１７】尚本発明は、上記２つの格子構造を有する
格子体に限定されるものではなく、複数の縦桟が上部横
骨にほぼ等しい間隔を開けて連結され、しかも複数の縦
桟が相互に交差するものでなければ、本発明を適用でき
る。

【００１８】

【発明の効果】本発明の格子体を用いると、格子体のコ
ストを増大させることなく、電圧特性及び寿命特性の高
い電池を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の格子体の正面図である。

【図２】各種格子体を用いた電池の電圧特性を示す図
である。

【図３】格子体の質量配分と、該格子体を用いた電池
の寿命との関係を示す図である。

【図４】格子体の質量配分と、該格子体を用いた電池
の寿命との関係を示す図である。

【図５】鉛蓄電池用格子体の正面図である。

【図６】従来の鉛蓄電池用格子体の正面図である。

【符号の説明】

１，１０…枠骨、１ａ，１０ａ…上部横骨、１ｂ，１０
ｂ…下部横骨、２，２０…内骨、４，４０…縦桟、５，
５０…横桟。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者丸山修東京都新宿区西新宿二丁目１番１号新神戸電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】枠骨と、複数の横桟と複数の縦桟とからな
る内骨とを有する鉛蓄電池用格子体において、前記複数の縦桟の上端部は、それぞれ前記枠骨の上部横
骨に連結され且つ前記複数の縦桟は相互に交差しないよ
うにして前記枠骨の下部横骨側に向って延びており、前記枠骨の上部横骨の質量を格子体全体の質量の１１％
以上１４％以下とし、前記上部横骨の質量と前記複数の
縦桟の質量とを合わせた質量が格子体全体の質量の６０
％以上７０％以下となるように質量を配分したことを特
徴とする鉛蓄電池用格子体。
【請求項２】前記複数の縦桟の内、極板耳部の下方に位
置する縦桟は前記上部横骨に垂直に連結されていること
を特徴とする鉛蓄電池用格子体。