JPH09223502A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
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- JPH09223502A JPH09223502A JP8030284A JP3028496A JPH09223502A JP H09223502 A JPH09223502 A JP H09223502A JP 8030284 A JP8030284 A JP 8030284A JP 3028496 A JP3028496 A JP 3028496A JP H09223502 A JPH09223502 A JP H09223502A
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- 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
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- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エキスパンド格子体を用いる密閉型鉛蓄電池
において、前記格子体の活物質充填量のばらつきを抑制
し、それを用いる前記蓄電池の高率放電容量やトリクル
寿命を改善することを目的とする。 【解決手段】 鉛または鉛合金からなるシート材料をエ
キスパンド加工した格子体を用いる密閉型鉛蓄電池にお
いて、結節部を構成する連続した２ヶ所の切り幅の合計
が最大で、しかも活物質充填後の極板厚さに、ほぼ同じ
く設定した部分を前記格子体の縦断面方向に少なくとも
一ヶ所存在させる。
において、前記格子体の活物質充填量のばらつきを抑制
し、それを用いる前記蓄電池の高率放電容量やトリクル
寿命を改善することを目的とする。 【解決手段】 鉛または鉛合金からなるシート材料をエ
キスパンド加工した格子体を用いる密閉型鉛蓄電池にお
いて、結節部を構成する連続した２ヶ所の切り幅の合計
が最大で、しかも活物質充填後の極板厚さに、ほぼ同じ
く設定した部分を前記格子体の縦断面方向に少なくとも
一ヶ所存在させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は密閉形鉛蓄電池に関
するものである。さらに詳しくは、その極板に用いられ
るエキスパンド加工により形成される格子体の改善に関
するものである。
するものである。さらに詳しくは、その極板に用いられ
るエキスパンド加工により形成される格子体の改善に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】鉛蓄電池の格子体は生産性向上とメンテ
ナンスフリー化を目的として、アンチモンフリーの鉛ま
たは鉛合金製のシートを網状に展開し格子体とするエキ
スパンド加工品が広く使用され、近年これが密閉形鉛蓄
電池にも使用されるようになってきた。従来のエキスパ
ンド加工における格子骨を形成するシートの切り幅の設
定は、上部から下部にいたるまで均一にするか、あるい
は、特開昭５６−１５９０６５号公報に示される様に、
電池性能や生産能率を損なうことなく軽量化や安価を目
的として、シートの切り幅を変化させ、上部親骨に接す
る部分をシート厚さに対してほぼ等しく、漸次下部親骨
に至るに従って狭くする等のシート切り幅に関した例は
存在していた。
ナンスフリー化を目的として、アンチモンフリーの鉛ま
たは鉛合金製のシートを網状に展開し格子体とするエキ
スパンド加工品が広く使用され、近年これが密閉形鉛蓄
電池にも使用されるようになってきた。従来のエキスパ
ンド加工における格子骨を形成するシートの切り幅の設
定は、上部から下部にいたるまで均一にするか、あるい
は、特開昭５６−１５９０６５号公報に示される様に、
電池性能や生産能率を損なうことなく軽量化や安価を目
的として、シートの切り幅を変化させ、上部親骨に接す
る部分をシート厚さに対してほぼ等しく、漸次下部親骨
に至るに従って狭くする等のシート切り幅に関した例は
存在していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エキス
パンド方式を用いた格子体にペースト状の活物質を充填
する工程では、過剰量のペーストを網状展開部に塗着後
スクレーパにより規定量に調整するため、加工時にシー
ト切り幅を変化させる従来構成のエキスパンド式極板に
おいてはスクレーパ開度を調整する基準が無く、ペース
ト充填時の極板厚さを規制することが難しいため、極板
厚さやペースト充填量のばらつきが大きくなるという問
題があった。さらに格子体に対しペースト充填後の極板
厚さが厚い、いわゆるオーバーペーストにする極板にお
いては、充填時の極板に対するスクレーパの調整が同様
に難しく、極板厚さおよびペースト充填量にばらつきを
生じたりしていた。一方、密閉形鉛蓄電池においてはセ
パレータ中と極板内に電解液を含有しているため、前記
極板厚さのばらつき等が存在すると、極板群をセル隔壁
により加圧する力がばらつき、セパレータと極板間の相
互間に均一な密着性が得られず、特に高率放電時の容量
やトリクル寿命に悪影響を及ぼすという問題が発生した
りしていた。
パンド方式を用いた格子体にペースト状の活物質を充填
する工程では、過剰量のペーストを網状展開部に塗着後
スクレーパにより規定量に調整するため、加工時にシー
ト切り幅を変化させる従来構成のエキスパンド式極板に
おいてはスクレーパ開度を調整する基準が無く、ペース
ト充填時の極板厚さを規制することが難しいため、極板
厚さやペースト充填量のばらつきが大きくなるという問
題があった。さらに格子体に対しペースト充填後の極板
厚さが厚い、いわゆるオーバーペーストにする極板にお
いては、充填時の極板に対するスクレーパの調整が同様
に難しく、極板厚さおよびペースト充填量にばらつきを
生じたりしていた。一方、密閉形鉛蓄電池においてはセ
パレータ中と極板内に電解液を含有しているため、前記
極板厚さのばらつき等が存在すると、極板群をセル隔壁
により加圧する力がばらつき、セパレータと極板間の相
互間に均一な密着性が得られず、特に高率放電時の容量
やトリクル寿命に悪影響を及ぼすという問題が発生した
りしていた。
【０００４】本発明はこれらの問題点を解決するもの
で、エキスパンド格子体を用いる密閉型鉛蓄電池におい
て、前記格子体の活物質充填量のばらつきを抑制し、さ
らにはそれを用いる前記蓄電池の高率放電容量やトリク
ル寿命を改善することを目的とする。
で、エキスパンド格子体を用いる密閉型鉛蓄電池におい
て、前記格子体の活物質充填量のばらつきを抑制し、さ
らにはそれを用いる前記蓄電池の高率放電容量やトリク
ル寿命を改善することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、鉛または鉛合金からなるシート材料をエ
キスパンド加工した格子体において、結節部を構成する
連続した２ヶ所の切り幅の合計が最大で、しかも活物質
充填後の極板厚さとほぼ同じく設定した部分を前記格子
体の縦断面方向に少なくとも一ヶ所存在させる。これに
よりペースト充填時、スクレーパを格子体の最大厚さと
なっている結節部にて規制できるので、充填量を一定に
することができ、極板厚さのばらつきを小さくすること
ができる。さらに、このことはセパレータと極板間の均
一な密着を保ち、高率放電時の容量やトリクル寿命を高
位平準化するのに有効である。
に本発明では、鉛または鉛合金からなるシート材料をエ
キスパンド加工した格子体において、結節部を構成する
連続した２ヶ所の切り幅の合計が最大で、しかも活物質
充填後の極板厚さとほぼ同じく設定した部分を前記格子
体の縦断面方向に少なくとも一ヶ所存在させる。これに
よりペースト充填時、スクレーパを格子体の最大厚さと
なっている結節部にて規制できるので、充填量を一定に
することができ、極板厚さのばらつきを小さくすること
ができる。さらに、このことはセパレータと極板間の均
一な密着を保ち、高率放電時の容量やトリクル寿命を高
位平準化するのに有効である。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の密閉形鉛蓄電池では、鉛
または鉛合金からなるシート材料をエキスパンド加工
し、格子体として用いている。前記エキスパンド加工の
際の切り幅を前記シート材料の幅方向で変化させ、隣接
する２ヶ所の切り幅の和が最大値の箇所を前記幅方向に
みて少なくとも１箇所設けている。
または鉛合金からなるシート材料をエキスパンド加工
し、格子体として用いている。前記エキスパンド加工の
際の切り幅を前記シート材料の幅方向で変化させ、隣接
する２ヶ所の切り幅の和が最大値の箇所を前記幅方向に
みて少なくとも１箇所設けている。
【０００７】図１にその実施形態の一例を示す。１は下
枠骨、２〜１１はそれぞれの格子の結節部である。図２
（ａ）は図１の格子体のａ−ａ’断面を示す。図１およ
び図２（ａ）から分かるように、それぞれの結節部は隣
合う切り幅が接合しているため、その部分における断面
の厚さは隣合う切り幅の和にほぼ等しく、隣合う切り幅
の大きい結節部４および１０の厚さが格子体の最大厚さ
を決定している。もっと厳密には図５に示すように、結
節部におけるシート材表面が格子体の断面方向となす角
θを考慮すれば、通常のエキスパンド加工では、切り幅
の和の１．０３倍程度となる。本発明では前記格子体に
対し、ペースト充填時にはスクレーパを切り幅の和が最
大となる結節部にて規制するため、ペースト充填量のば
らつきが小さく、結果として出来上がった極板の厚さの
ばらつきも小さい。
枠骨、２〜１１はそれぞれの格子の結節部である。図２
（ａ）は図１の格子体のａ−ａ’断面を示す。図１およ
び図２（ａ）から分かるように、それぞれの結節部は隣
合う切り幅が接合しているため、その部分における断面
の厚さは隣合う切り幅の和にほぼ等しく、隣合う切り幅
の大きい結節部４および１０の厚さが格子体の最大厚さ
を決定している。もっと厳密には図５に示すように、結
節部におけるシート材表面が格子体の断面方向となす角
θを考慮すれば、通常のエキスパンド加工では、切り幅
の和の１．０３倍程度となる。本発明では前記格子体に
対し、ペースト充填時にはスクレーパを切り幅の和が最
大となる結節部にて規制するため、ペースト充填量のば
らつきが小さく、結果として出来上がった極板の厚さの
ばらつきも小さい。
【０００８】活物質充填後の極板厚さが切り幅の和の最
大値に対して大きい、すなわちややオーバーペースト気
味に充填するとしても、その比率が１．０８より大きい
と充填量のばらつきは大きくなり、１．０８から１．０
３（すなわち格子体の厚さ）に設定するのが良い。
大値に対して大きい、すなわちややオーバーペースト気
味に充填するとしても、その比率が１．０８より大きい
と充填量のばらつきは大きくなり、１．０８から１．０
３（すなわち格子体の厚さ）に設定するのが良い。
【０００９】
【実施例】次に本発明の具体例とその製造法を説明す
る。 本発明の実施例として、０．０８重量％Ｃａ、
１．１重量％Ｓｎを含有した１．１mm厚の鉛合金シート
をエキスパンド加工して切断し、図１に示すような高さ
４３mm、幅２４．５mmの正極板用格子体を作製した。格
子結節部４および１０で切り幅の和は最大となり、その
値は２．０mmであった。
る。 本発明の実施例として、０．０８重量％Ｃａ、
１．１重量％Ｓｎを含有した１．１mm厚の鉛合金シート
をエキスパンド加工して切断し、図１に示すような高さ
４３mm、幅２４．５mmの正極板用格子体を作製した。格
子結節部４および１０で切り幅の和は最大となり、その
値は２．０mmであった。
【００１０】この格子結節部４および１０のところにス
クレーパを押し当てて、正極活物質ペーストを格子体に
充填し、乾燥して厚さ２．０６mmの正極板を得た。
クレーパを押し当てて、正極活物質ペーストを格子体に
充填し、乾燥して厚さ２．０６mmの正極板を得た。
【００１１】比較のため、上記実施例と同じ鉛合金シー
トを用いて切り幅が一定の条件でエキスパンド加工し
て、上記実施例と同寸法で切断し、従来例による正極板
用格子体を作製した。従来例格子体における切り幅の和
は、いずれの格子結節部でも一定の１．９mmであった。
この従来例格子体に、前記実施例におけるペースト充填
時と同様のスクレーパ開度で活物質充填を行い、厚さ
２．０６mmの従来例による正極板を作製した。
トを用いて切り幅が一定の条件でエキスパンド加工し
て、上記実施例と同寸法で切断し、従来例による正極板
用格子体を作製した。従来例格子体における切り幅の和
は、いずれの格子結節部でも一定の１．９mmであった。
この従来例格子体に、前記実施例におけるペースト充填
時と同様のスクレーパ開度で活物質充填を行い、厚さ
２．０６mmの従来例による正極板を作製した。
【００１２】これら実施例および従来例の正極板１５０
枚ずつについて、厚さｔと重量Ｗｔを測定し、そのばら
つきを求めた。このとき、極板の厚さは、極板内３ヶ所
をマイクロメータにより測定し、３点の平均値をその極
板の厚さとした。ばらつきの尺度として、測定結果より
算定される厚さの標準偏差ｔσと極板重量の標準偏差ｗ
σを求め（表１）にまとめた。
枚ずつについて、厚さｔと重量Ｗｔを測定し、そのばら
つきを求めた。このとき、極板の厚さは、極板内３ヶ所
をマイクロメータにより測定し、３点の平均値をその極
板の厚さとした。ばらつきの尺度として、測定結果より
算定される厚さの標準偏差ｔσと極板重量の標準偏差ｗ
σを求め（表１）にまとめた。
【００１３】
【表１】
【００１４】（表１）から明らかなように実施例による
正極板では、ｔσおよびｗσとも、従来例に比べその値
が低下している。これらσ値の低下は、ペースト充填時
の充填量を前記２ヶ所の結節部において規制することが
可能となるためである。
正極板では、ｔσおよびｗσとも、従来例に比べその値
が低下している。これらσ値の低下は、ペースト充填時
の充填量を前記２ヶ所の結節部において規制することが
可能となるためである。
【００１５】前記実施例および従来例の２種類の正極板
を各々、１セル当たり３枚使用し、従来の負極板４枚と
ガラスマットを介挿して交互に積層し、６セルをモノブ
ロック電槽に入れて、それぞれ実施例および従来例によ
る密閉形鉛蓄電池を構成した。図３に前記２０個の供試
電池を３．０ＣＡ（６Ａ）放電時の放電容量における本
発明と従来例電池の比較を示した。本発明によるものは
平均１１．５分の持続時間で標準偏差０．２分に対し、
従来例は１０．５分で標準偏差は０．５分であり、従来
例に比べ容量のばらつきも低下した。これは、正極板厚
さのばらつきが減少することにより、極板群を構成する
ガラスマットセパレータと正負極板の密着性が均一にな
るため、電解液の供給および濃度が安定化することに起
因していると思われる。
を各々、１セル当たり３枚使用し、従来の負極板４枚と
ガラスマットを介挿して交互に積層し、６セルをモノブ
ロック電槽に入れて、それぞれ実施例および従来例によ
る密閉形鉛蓄電池を構成した。図３に前記２０個の供試
電池を３．０ＣＡ（６Ａ）放電時の放電容量における本
発明と従来例電池の比較を示した。本発明によるものは
平均１１．５分の持続時間で標準偏差０．２分に対し、
従来例は１０．５分で標準偏差は０．５分であり、従来
例に比べ容量のばらつきも低下した。これは、正極板厚
さのばらつきが減少することにより、極板群を構成する
ガラスマットセパレータと正負極板の密着性が均一にな
るため、電解液の供給および濃度が安定化することに起
因していると思われる。
【００１６】図４に、上記電池のトリクル寿命における
結果を示す。前記１２Ｖで構成した供試電池を、４０℃
雰囲気中において、充電電圧１３．８Ｖの定電圧でトリ
クル充電を行い、３ヵ月ごとに３．０ＣＡ放電容量を測
定した。この結果から明らかなように、本発明によるも
のは従来例に比べ、トリクル期間の経過に伴う容量低下
のばらつきが少なくなった。これは、先にも述べたよう
に正極板厚さのばらつきが極板群のセパレータと正負極
板の密着に影響を与え、前記密着が悪い電池において
は、特にトリクル試験中の電解液の水分逸散による内部
インピーダンスの増加が大きく、容量低下の原因となっ
ているものと考えられる。
結果を示す。前記１２Ｖで構成した供試電池を、４０℃
雰囲気中において、充電電圧１３．８Ｖの定電圧でトリ
クル充電を行い、３ヵ月ごとに３．０ＣＡ放電容量を測
定した。この結果から明らかなように、本発明によるも
のは従来例に比べ、トリクル期間の経過に伴う容量低下
のばらつきが少なくなった。これは、先にも述べたよう
に正極板厚さのばらつきが極板群のセパレータと正負極
板の密着に影響を与え、前記密着が悪い電池において
は、特にトリクル試験中の電解液の水分逸散による内部
インピーダンスの増加が大きく、容量低下の原因となっ
ているものと考えられる。
【００１７】本実施例は極板格子単体にて説明したが、
鉛合金シートをエキスパンド加工して格子体を作製する
場合、通常中央部に鉛合金の無地部が存在し、それを中
心にその両側に網状に展開するのが一般的である。この
左右の網状展開部に少なくとも１ヶ所に２ヶ所の切り幅
の和が活物質充填後の極板厚さに対しほぼ等しく設定さ
れた結節部が存在すれば、連続してペーストをする場合
にこの結節部を利用して均一にペーストを充填できる。
さらに、本実施例においては正極板における効果につい
て説明したが、負極板においても記載した内容と同様な
効果が得られる。
鉛合金シートをエキスパンド加工して格子体を作製する
場合、通常中央部に鉛合金の無地部が存在し、それを中
心にその両側に網状に展開するのが一般的である。この
左右の網状展開部に少なくとも１ヶ所に２ヶ所の切り幅
の和が活物質充填後の極板厚さに対しほぼ等しく設定さ
れた結節部が存在すれば、連続してペーストをする場合
にこの結節部を利用して均一にペーストを充填できる。
さらに、本実施例においては正極板における効果につい
て説明したが、負極板においても記載した内容と同様な
効果が得られる。
【００１８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、エキスパ
ンド加工により形成する鉛蓄電池用格子体において、切
り幅を変化させ連続する２ヶ所の切り幅の和が、ほぼ極
板厚さと等しい部分を設けることにより、活物質ペース
トを充填しても極板厚さのばらつきの低減が可能とな
り、高率放電容量およびトリクル寿命のばらつきが少な
い密閉形鉛蓄電池を供給できる。
ンド加工により形成する鉛蓄電池用格子体において、切
り幅を変化させ連続する２ヶ所の切り幅の和が、ほぼ極
板厚さと等しい部分を設けることにより、活物質ペース
トを充填しても極板厚さのばらつきの低減が可能とな
り、高率放電容量およびトリクル寿命のばらつきが少な
い密閉形鉛蓄電池を供給できる。
【図１】本発明の実施例による格子体の平面図
【図２】（ａ）本発明の実施例による格子体の断面図 （ｂ）従来例による格子体の断面図
【図３】本発明の実施例による電池と従来例による電池
の高率放電容量の比較を示す図
の高率放電容量の比較を示す図
【図４】本発明の実施例による電池と従来例による電池
の４０℃におけるトリクル充電期間と高率放電容量との
関係を示す図
の４０℃におけるトリクル充電期間と高率放電容量との
関係を示す図
【図５】格子結節部の断面を示す図
１ 下枠骨 ２〜１１ 格子結節部
Claims (3)
- 【請求項１】鉛または鉛合金からなるシート材料の幅方
向の切り幅を変化させたエキスパンド加工により形成さ
れる格子体に活物質を充填した極板を用いる密閉型鉛蓄
電池であって、前記格子体には隣接する２ヶ所の切り幅
の和の最大値であり、しかも活物質充填後の極板厚さ
に、ほぼ等しい部分を前記格子体の縦断面方向に少なく
とも１ヶ所配する密閉形鉛蓄電池。 - 【請求項２】格子体に活物質を充填して得られた極板の
厚さを隣接する２ヶ所の切り幅の和の最大値に対し１．
０３〜１．０８の範囲に設定した極板を用いた請求項１
記載の密閉形鉛蓄電池。 - 【請求項３】隣接する２ヶ所の切り幅の和を活物質充填
後の極板厚さに、ほぼ等しく設定した部分を格子体の縦
断面方向に２ヶ所配する請求項１記載の密閉形鉛蓄電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03028496A JP3658834B2 (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03028496A JP3658834B2 (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09223502A true JPH09223502A (ja) | 1997-08-26 |
| JP3658834B2 JP3658834B2 (ja) | 2005-06-08 |
Family
ID=12299427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03028496A Expired - Fee Related JP3658834B2 (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3658834B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7976588B2 (en) | 2001-11-21 | 2011-07-12 | GS Yussa International Ltd. | Storage battery with expanded grid |
| WO2012132476A1 (ja) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | パナソニック株式会社 | 鉛蓄電池用格子、該格子を用いた正極板、極板群及び鉛蓄電池並びに鉛蓄電池用正極板の製造方法 |
-
1996
- 1996-02-19 JP JP03028496A patent/JP3658834B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7976588B2 (en) | 2001-11-21 | 2011-07-12 | GS Yussa International Ltd. | Storage battery with expanded grid |
| US8039153B2 (en) | 2001-11-21 | 2011-10-18 | GS Yhasa International, Ltd. | Storage battery having expanded grid member |
| WO2012132476A1 (ja) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | パナソニック株式会社 | 鉛蓄電池用格子、該格子を用いた正極板、極板群及び鉛蓄電池並びに鉛蓄電池用正極板の製造方法 |
| CN102738470A (zh) * | 2011-03-31 | 2012-10-17 | 松下蓄电池(沈阳)有限公司 | 铅蓄电池用格栅、正极板、极板组、铅蓄电池及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3658834B2 (ja) | 2005-06-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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