JPH0760682B2 - 高出力鉛蓄電池 - Google Patents
高出力鉛蓄電池Info
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- JPH0760682B2 JPH0760682B2 JP61101666A JP10166686A JPH0760682B2 JP H0760682 B2 JPH0760682 B2 JP H0760682B2 JP 61101666 A JP61101666 A JP 61101666A JP 10166686 A JP10166686 A JP 10166686A JP H0760682 B2 JPH0760682 B2 JP H0760682B2
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- H01M4/745—Expanded metal
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- 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
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高形高出力鉛蓄電池、特にその負極板の改良に
関するものである。
関するものである。
従来の技術とその問題点 鉛蓄電池の格子には一般に鉛合金が用いられているが、
その電気抵抗は21×10-6Ω・cmで、金属のなかではかな
り大きい部類に属する。そこで大形の電池や、小形であ
っても大電流放電を必要とする電池、即ち高出力鉛電池
では、銅や銅合金を負極格子に用いる例がある。ちなみ
に銅の電気抵抗は、1.7×10-6Ω・cmであって、鉛の1/1
0以下である。しかしながら銅は鉛に比較して溶融点が
高く鋳造作業が困難なので、シートをエキスパンド加工
したメッシュが用いられている。すなわちエキスパンド
方向に水平および垂直にメッシュを切断して矩形体と
し、その一辺を鉛合金バーに埋め込んで第５図の（ａ）
または（ｂ）に示すような格子にしていた。この格子に
は次の問題点があった （１） 充放電電流がメッシュの線条にそってジグザグ
に流れるので抵抗が大きい。
その電気抵抗は21×10-6Ω・cmで、金属のなかではかな
り大きい部類に属する。そこで大形の電池や、小形であ
っても大電流放電を必要とする電池、即ち高出力鉛電池
では、銅や銅合金を負極格子に用いる例がある。ちなみ
に銅の電気抵抗は、1.7×10-6Ω・cmであって、鉛の1/1
0以下である。しかしながら銅は鉛に比較して溶融点が
高く鋳造作業が困難なので、シートをエキスパンド加工
したメッシュが用いられている。すなわちエキスパンド
方向に水平および垂直にメッシュを切断して矩形体と
し、その一辺を鉛合金バーに埋め込んで第５図の（ａ）
または（ｂ）に示すような格子にしていた。この格子に
は次の問題点があった （１） 充放電電流がメッシュの線条にそってジグザグ
に流れるので抵抗が大きい。
（２） ペースト充填、組立あるいは電池使用時に負極
板へは主として上下または左右の力が加わるが、その方
向に斜に線条が配向しているので極板が変化しやすい。
板へは主として上下または左右の力が加わるが、その方
向に斜に線条が配向しているので極板が変化しやすい。
問題点を解決するための手段 本発明は負極板に銅または銅合金からなるシートをエキ
スパンド加工した、結節群とこれから一定の角度で配向
する二つの線条群とからなるメッシュの、一つの線条群
と平行な切断面を二つの長辺、これと垂直な切断面を二
つの短辺とし、上縁部をストラップまたは極柱と耳で接
続している鉛または鉛合金からなるバーに、下縁部を
鉛，鉛合金またはプラスチックなどからなるバーにそれ
ぞれ埋め込むとともに、該メッシュの表面を鉛または鉛
合金で被覆した構造の矩形状負極格子を用いること、特
に幅に比べて背の高い高形格子において切断面と平行な
線条群を上下方向に配向させること、また耳をずらせて
設けた格子において、一つの線条群を上下方向に、他の
線条群を耳側を上にして斜に配向させること、またエキ
スパンド加工していない銅または銅合金シート部を格子
の上縁隅に配置すること、さらに二つの線条群を互に直
角にすることによって従来の銅エキスパンド格子の問題
点を解決したものである。
スパンド加工した、結節群とこれから一定の角度で配向
する二つの線条群とからなるメッシュの、一つの線条群
と平行な切断面を二つの長辺、これと垂直な切断面を二
つの短辺とし、上縁部をストラップまたは極柱と耳で接
続している鉛または鉛合金からなるバーに、下縁部を
鉛，鉛合金またはプラスチックなどからなるバーにそれ
ぞれ埋め込むとともに、該メッシュの表面を鉛または鉛
合金で被覆した構造の矩形状負極格子を用いること、特
に幅に比べて背の高い高形格子において切断面と平行な
線条群を上下方向に配向させること、また耳をずらせて
設けた格子において、一つの線条群を上下方向に、他の
線条群を耳側を上にして斜に配向させること、またエキ
スパンド加工していない銅または銅合金シート部を格子
の上縁隅に配置すること、さらに二つの線条群を互に直
角にすることによって従来の銅エキスパンド格子の問題
点を解決したものである。
作用 本発明になる格子は極板の長辺と平行にメッシュの線条
が配向しているので、格子耳の充放電電流が短い経路で
達して電気抵抗を小さくすることができる。また格子へ
のペースト充填や極板の取扱い、さらに電池使用中の振
動などの外力に対して変形し難く、エキスパンドメッシ
ュの欠点を解消することができる。
が配向しているので、格子耳の充放電電流が短い経路で
達して電気抵抗を小さくすることができる。また格子へ
のペースト充填や極板の取扱い、さらに電池使用中の振
動などの外力に対して変形し難く、エキスパンドメッシ
ュの欠点を解消することができる。
実施例 本発明になる鉛蓄電池に用いる格子の一実施例を第１図
に示す。１は銅または銅を主体としアルミニウム，す
ず，亜鉛などを含む銅合金からなるシートをエキスパン
ド加工したメッシュの結節、２および３は結節１から伸
びる線条で互に一定の角度で配向している。結節は多数
であり、これらの結節群から伸びる多数の線条は、線条
２と平行な線条群と、線条３と平行な線条群の二種に分
けることができる。２′は線条２と平行な線条群のうち
片側の端部に、２″は他の端部にそれぞれ位置するもの
である。４はエキスパンド加工していない銅または銅合
金シート部、５は鉛または鉛−アンチモン合金などから
なるバーで銅メッシュの上縁部と一体になっており、バ
ー５の中心からかたよった位置に格子の耳６が設けられ
ている。７は耐酸性プラスチック、例えばポリエチレ
ン，ポリプロピレン，ポリスチレンなどからなるバー
で、銅メッシュの下縁部と一体になっている。銅メッシ
ュを挟持した鋳型内へ鉛溶湯を注入する鋳造によって、
あるいは２枚の鉛バーで銅メッシュを挾んで外側からプ
レスすることになどによって、鉛バー５と銅メッシュの
上縁部とを一体化する。銅シートのエキスパンド加工し
ていない部分４は、銅メッシュの上縁と鉛バー５とを機
械的にみて強固に固定するのに有効である。
に示す。１は銅または銅を主体としアルミニウム，す
ず，亜鉛などを含む銅合金からなるシートをエキスパン
ド加工したメッシュの結節、２および３は結節１から伸
びる線条で互に一定の角度で配向している。結節は多数
であり、これらの結節群から伸びる多数の線条は、線条
２と平行な線条群と、線条３と平行な線条群の二種に分
けることができる。２′は線条２と平行な線条群のうち
片側の端部に、２″は他の端部にそれぞれ位置するもの
である。４はエキスパンド加工していない銅または銅合
金シート部、５は鉛または鉛−アンチモン合金などから
なるバーで銅メッシュの上縁部と一体になっており、バ
ー５の中心からかたよった位置に格子の耳６が設けられ
ている。７は耐酸性プラスチック、例えばポリエチレ
ン，ポリプロピレン，ポリスチレンなどからなるバー
で、銅メッシュの下縁部と一体になっている。銅メッシ
ュを挟持した鋳型内へ鉛溶湯を注入する鋳造によって、
あるいは２枚の鉛バーで銅メッシュを挾んで外側からプ
レスすることになどによって、鉛バー５と銅メッシュの
上縁部とを一体化する。銅シートのエキスパンド加工し
ていない部分４は、銅メッシュの上縁と鉛バー５とを機
械的にみて強固に固定するのに有効である。
本発明になる鉛蓄電池に用いる負極格子の他の実施例を
第２図に示す。線条３と平行な線条群は格子の耳６の側
を上にして斜に配向している。この場合には、充放電電
流の経路が格子の耳６に向って配置することになるの
で、電気抵抗を小さくする上で特に好ましい。
第２図に示す。線条３と平行な線条群は格子の耳６の側
を上にして斜に配向している。この場合には、充放電電
流の経路が格子の耳６に向って配置することになるの
で、電気抵抗を小さくする上で特に好ましい。
さらに他実施例を第３図に示すが、ここでは二種の線条
群が互いに直角である。したがって、線条によって格子
の額縁や形成させることができるので、活動質の保持や
極板の機械的強度の維持に特に有効である。なお、この
場合には、銅シートのエキスパンドの程度を通常の場合
よりも大きくする必要がある。
群が互いに直角である。したがって、線条によって格子
の額縁や形成させることができるので、活動質の保持や
極板の機械的強度の維持に特に有効である。なお、この
場合には、銅シートのエキスパンドの程度を通常の場合
よりも大きくする必要がある。
本発明になる鉛蓄電池に用いる負荷格子の主要部を形成
する矩形状銅メッシュを、銅シートをエキスパンド加工
したメッシュからどのように切断して得るのかを第４図
に示す。８は銅および銅を主体とする合金からなるシー
トのエキスパンド加工したメッシュで、破線で示すよう
に、２つの線条群にそって切断して形成される二つの長
辺９および９′と、これと直角な二つの短辺10および1
0′とによって矩形状になっている。
する矩形状銅メッシュを、銅シートをエキスパンド加工
したメッシュからどのように切断して得るのかを第４図
に示す。８は銅および銅を主体とする合金からなるシー
トのエキスパンド加工したメッシュで、破線で示すよう
に、２つの線条群にそって切断して形成される二つの長
辺９および９′と、これと直角な二つの短辺10および1
0′とによって矩形状になっている。
銅シートをエキスパンド加工したメッシュを用いる、従
来の格子の形状を第５図に示す。（ａ）は格子の上縁お
よび下縁にエキスパンド方向と平行な二辺を配したも
の、（ｂ）は垂直な二辺を配したものである。
来の格子の形状を第５図に示す。（ａ）は格子の上縁お
よび下縁にエキスパンド方向と平行な二辺を配したも
の、（ｂ）は垂直な二辺を配したものである。
鉛メッキの実施例は次の通りである。
銅エキスパンド格子をアルカリ液につけ電解脱脂を行な
ったのち、希硫酸の水溶液中で酸洗いする。つぎに塩基
性炭酸鉛150g/l,ふっ化水素酸240g/l,にかわ0.2g/lから
なるほうふっ化塩浴中で、純鉛板を対極にして電気メッ
キを行なう。メッキ時の電流密度は２〜3.5A/dm2とし、
浴温度は40℃を越えないように制御すると、銅表面に緻
密で均一な鉛メッキ層を直接形成することができる。
ったのち、希硫酸の水溶液中で酸洗いする。つぎに塩基
性炭酸鉛150g/l,ふっ化水素酸240g/l,にかわ0.2g/lから
なるほうふっ化塩浴中で、純鉛板を対極にして電気メッ
キを行なう。メッキ時の電流密度は２〜3.5A/dm2とし、
浴温度は40℃を越えないように制御すると、銅表面に緻
密で均一な鉛メッキ層を直接形成することができる。
本発明による、第１図に示した形状のエキスパンド加工
した銅メッシュの表面に鉛を電気メッキした格子を負極
板に用いた電池の放電性能を、鉛合金格子を用いた従来
形電池のそれと比較して第６図に示す。使用した負極板
の外径寸法は本発明品および従来品とも1100（Ｈ）×40
0（Ｗ）×３（Ｔ）mmの高形で活物質量は両者同じであ
る。図のＡは約1CA放電時における放電特性を示すが、
従来形電池は約40分で放電終止電圧になるのに対し、本
発明電池は約70分と放電時間は約1.75倍に達した。また
銅エキスパンド格子を用いた本発明電池の放電電圧が高
く放電エネルギーでみれば、従来形電池の約２倍であっ
た。これは図のＢに示す負極板の単位表面積当りの放電
量の上下方向の分布から明らかなように、従来形電池の
負極板は極板抵抗が大きいため下部の活物質がほとんど
利用されていないが、本発明になる電池の負極板では導
電性のよい銅を用いているために極板の反応分布が均一
となり極板の下部でも充分に放電反応に関与することが
できるからである。
した銅メッシュの表面に鉛を電気メッキした格子を負極
板に用いた電池の放電性能を、鉛合金格子を用いた従来
形電池のそれと比較して第６図に示す。使用した負極板
の外径寸法は本発明品および従来品とも1100（Ｈ）×40
0（Ｗ）×３（Ｔ）mmの高形で活物質量は両者同じであ
る。図のＡは約1CA放電時における放電特性を示すが、
従来形電池は約40分で放電終止電圧になるのに対し、本
発明電池は約70分と放電時間は約1.75倍に達した。また
銅エキスパンド格子を用いた本発明電池の放電電圧が高
く放電エネルギーでみれば、従来形電池の約２倍であっ
た。これは図のＢに示す負極板の単位表面積当りの放電
量の上下方向の分布から明らかなように、従来形電池の
負極板は極板抵抗が大きいため下部の活物質がほとんど
利用されていないが、本発明になる電池の負極板では導
電性のよい銅を用いているために極板の反応分布が均一
となり極板の下部でも充分に放電反応に関与することが
できるからである。
さらに、本発明になる負極板と、第５図（ｂ）に示した
従来形銅エキスパンドメッシュによる負極板とを、同じ
条件でペースト充填，熟成・乾燥および組立てを行なっ
て、各工程で負極板を調べた。またこれらの電池を上下
および左右方向に加速度1G,周波数60Hzで60分間振動し
たのち解体して、負極板の状態を調べた。極板１枚当り
５コマ以上の活物質の脱落を不良と看做して、その発生
の様子を第１表に示す。表で分子は不良数を、分母は試
料数をそれぞれ示す。
従来形銅エキスパンドメッシュによる負極板とを、同じ
条件でペースト充填，熟成・乾燥および組立てを行なっ
て、各工程で負極板を調べた。またこれらの電池を上下
および左右方向に加速度1G,周波数60Hzで60分間振動し
たのち解体して、負極板の状態を調べた。極板１枚当り
５コマ以上の活物質の脱落を不良と看做して、その発生
の様子を第１表に示す。表で分子は不良数を、分母は試
料数をそれぞれ示す。
従来形負極板では電池の振動によるだけでなく、負極板
の通常の取扱いによっても活物質が脱落することが判
る。
の通常の取扱いによっても活物質が脱落することが判
る。
発明の効果 本発明は銅エキスパンド格子の使用によって鉛蓄電池の
大電流放電時の電圧特性を改善しただけでなく、エキス
パンド加工したメッシュの線条群を極板の長辺方向に配
列させることによって、格子構造を従来の障子棧状に近
づけて、機械的振動やハンドリング時の活物質の脱落を
防止し改善させたものである。
大電流放電時の電圧特性を改善しただけでなく、エキス
パンド加工したメッシュの線条群を極板の長辺方向に配
列させることによって、格子構造を従来の障子棧状に近
づけて、機械的振動やハンドリング時の活物質の脱落を
防止し改善させたものである。
第１図は本発明になる高出力鉛蓄電池に用いる負極格子
を示す上面図、第２図および第３図は負極格子の他実施
例を示す上面図、第４図は負極格子に用いる銅エキスパ
ンドメッシュの切断位置を示す説明図、第５図は従来の
銅エキスパンドメッシュによる負極格子を示す上面図で
ある。また第６図は本発明になる電池と従来形電池とに
ついて、放電特性を比較試験した特性図である。 １……メッシュの結節、2,2′,2″……メッシュの線
条、３……メッシュの線条、４……シート部、５……鉛
バー、６……格子耳、７……バー
を示す上面図、第２図および第３図は負極格子の他実施
例を示す上面図、第４図は負極格子に用いる銅エキスパ
ンドメッシュの切断位置を示す説明図、第５図は従来の
銅エキスパンドメッシュによる負極格子を示す上面図で
ある。また第６図は本発明になる電池と従来形電池とに
ついて、放電特性を比較試験した特性図である。 １……メッシュの結節、2,2′,2″……メッシュの線
条、３……メッシュの線条、４……シート部、５……鉛
バー、６……格子耳、７……バー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 影山 秀一 (56)参考文献 実開 昭59−90174（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−170760（ＪＰ，Ｕ)
Claims (5)
- 【請求項１】銅または銅合金からなるシートをエキスパ
ンド加工した、結節群とこれから一定の角度で配向する
二つの線条群とからなるメッシュの、一つの線条群と平
行な切断面を二つの長辺、これと垂直な切断面を二つの
短辺とし、上縁部をストラップまたは極柱と耳で接続し
ている鉛または鉛合金からなるバーに、下縁部を鉛，鉛
合金またはプラスチックなどからなるバーにそれぞれ埋
め込むとともに、該メッシュの表面を鉛または鉛合金で
被覆した構造の矩形状負極格子を用いたことを特徴とす
る高出力鉛蓄電池。 - 【請求項２】切断面に平行な線条群を上下方向に配向さ
せた高形格子を用いる特許請求の範囲第１項記載の高出
力鉛蓄電池。 - 【請求項３】一つの線条群が上下方向に、他の線条群が
耳側を上にして斜に配向する、格子耳が上部鉛バーの中
心からずらせて設けられている特許請求の範囲第１項ま
たは第２項記載の高出力鉛蓄電池。 - 【請求項４】エキスパンドしていない銅または銅合金シ
ート部を格子の上縁隅に配置する特許請求の範囲第１項
または第２項記載の高出力鉛蓄電池。 - 【請求項５】二つの線条群が互に直角である特許請求の
範囲第１項または第２項記載の高出力鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61101666A JPH0760682B2 (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 高出力鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61101666A JPH0760682B2 (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 高出力鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62256374A JPS62256374A (ja) | 1987-11-09 |
| JPH0760682B2 true JPH0760682B2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
ID=14306694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61101666A Expired - Fee Related JPH0760682B2 (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 高出力鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0760682B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3822393C1 (ja) * | 1988-07-01 | 1990-02-08 | Accumulatorenfabrik Sonnenschein Gmbh, 6470 Buedingen, De | |
| WO2008013328A1 (en) * | 2006-07-26 | 2008-01-31 | Kim Kwang Soo | Electrode for lead storage battery and manufacturing method thereof |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55170760U (ja) * | 1979-05-25 | 1980-12-08 | ||
| JPS5990174U (ja) * | 1982-12-10 | 1984-06-19 | 新神戸電機株式会社 | 鉛蓄電池極板用格子体 |
-
1986
- 1986-04-30 JP JP61101666A patent/JPH0760682B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62256374A (ja) | 1987-11-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |