JPS63200462A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPS63200462A JPS63200462A JP62032252A JP3225287A JPS63200462A JP S63200462 A JPS63200462 A JP S63200462A JP 62032252 A JP62032252 A JP 62032252A JP 3225287 A JP3225287 A JP 3225287A JP S63200462 A JPS63200462 A JP S63200462A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode plate
- negative electrode
- battery
- active material
- separator
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- 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.)
- Pending
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Classifications
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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
- H01M10/12—Construction or manufacture
- H01M10/16—Suspending or supporting electrodes or groups of electrodes in the case
-
- 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
- H01M10/34—Gastight accumulators
- H01M10/342—Gastight lead accumulators
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
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。
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、電子機器、非常灯などの電源に用いられてい
る密閉形鉛蓄電池に関するものである。
る密閉形鉛蓄電池に関するものである。
従来の技術
近年、電子機器分野のボータプル化に伴ない、そのｔ源
として用いられている密閉形鉛蓄電池への小形化および
軽量化の要求が厳しくなってきている。
として用いられている密閉形鉛蓄電池への小形化および
軽量化の要求が厳しくなってきている。
このような小形化および軽量化の要求に応える九めに、
鉛シートをエクスパンド加工し九いわゆるエクスパンド
格子の採用が行なわれ、現在の密閉形鉛蓄電池の負極板
の主流となっている。このエクスパンド格子の採用によ
り、格子の大幅な軽量化および極板の薄形化が可能とな
り、電池の小形化および軽量化の実現が図られている。
鉛シートをエクスパンド加工し九いわゆるエクスパンド
格子の採用が行なわれ、現在の密閉形鉛蓄電池の負極板
の主流となっている。このエクスパンド格子の採用によ
り、格子の大幅な軽量化および極板の薄形化が可能とな
り、電池の小形化および軽量化の実現が図られている。
ここで、エクスパンド格子を採用した密閉形鉛蓄電池を
図面に基づき説明する。第４図において、１１は次とえ
ば３セリ形式の電槽で、各空間室１２０内部には極板群
１３が挿入されている。この極板群１３は中央に配置さ
れる正極板１４と、この正極板１４０両側に配置される
電解液を含んだガラス繊維からなるセパレータ１５と、
これらセパレータ１５．１５の外側に配置されたエクス
パンド格子からなる負極板１６とから構成されている。
図面に基づき説明する。第４図において、１１は次とえ
ば３セリ形式の電槽で、各空間室１２０内部には極板群
１３が挿入されている。この極板群１３は中央に配置さ
れる正極板１４と、この正極板１４０両側に配置される
電解液を含んだガラス繊維からなるセパレータ１５と、
これらセパレータ１５．１５の外側に配置されたエクス
パンド格子からなる負極板１６とから構成されている。
発明が解決しようとする問題点
ところで、上記のような従来の構成によると、負極板１
６ｖｃ使用されているエクスパンド格子には、七〇周囲
に枠材が取付けられていないため、活物質の成長による
サイドショートの危険があり、特ｖｃ４ｊイクル使用し
ｔ場合にはその危険が顕著になるという問題があった。
６ｖｃ使用されているエクスパンド格子には、七〇周囲
に枠材が取付けられていないため、活物質の成長による
サイドショートの危険があり、特ｖｃ４ｊイクル使用し
ｔ場合にはその危険が顕著になるという問題があった。
以下、この理由を第５図および第６図に基づき説明する
。
。
サイドショートの原因としては、負極板１６の端面から
活物質が成長してくることによる。この活物質の成長は
溶解析出反Ｆ５ＶＣよると考えられる。
活物質が成長してくることによる。この活物質の成長は
溶解析出反Ｆ５ＶＣよると考えられる。
すなわち、放″Ｆ１１を負極板１６ヲ中心に考察すると
、放電開始により、純鉛活物質（負極板）と電解液の反
応が始まり、活物質は硫酸鉛化して電解液は比重が低下
しはじめる。負極板の中で反応が均一に始まるものとす
ると、ハ、二、ホ部の中で、極板中に含まれるかあるい
は表面に付着している電解液の比重低下が著るしいのは
、硫酸のコンテナーであるセパレータ１５と接触してい
ないハ部、ホ部である。特に、負極板が極板群の中央部
にある場合は、ホ何もセパレータで接するために、ハ部
表面の比重低下が著しくなる。比重の低下したつ′！り
中性領域における鉛の溶解度は、比重の太きな場合に比
べ非常に大きくなり、放電によって比重の著しく下がっ
たハ部表面の電解液に多くの鉛が含まれることになる。
、放電開始により、純鉛活物質（負極板）と電解液の反
応が始まり、活物質は硫酸鉛化して電解液は比重が低下
しはじめる。負極板の中で反応が均一に始まるものとす
ると、ハ、二、ホ部の中で、極板中に含まれるかあるい
は表面に付着している電解液の比重低下が著るしいのは
、硫酸のコンテナーであるセパレータ１５と接触してい
ないハ部、ホ部である。特に、負極板が極板群の中央部
にある場合は、ホ何もセパレータで接するために、ハ部
表面の比重低下が著しくなる。比重の低下したつ′！り
中性領域における鉛の溶解度は、比重の太きな場合に比
べ非常に大きくなり、放電によって比重の著しく下がっ
たハ部表面の電解液に多くの鉛が含まれることになる。
次に充電を行なうと、放電の場合と同様にハ部の電解液
が直ちに反応を受は電解液の比重が上がる。それに伴な
って電解液中に含まれていた鉛が溶解度低下によりハ部
表面に析出してくる。このことにより、充放電を繰り返
すことで、ハ部表面に鉛が堆積してくることになる。ま
た、ハ部は二、ホ部に比べ、ガス層に直接接しているた
めに、以下に示すノイマン反応が充電末期において起こ
シやすく、溶解析出反応による鉛の堆積が掘進される。
が直ちに反応を受は電解液の比重が上がる。それに伴な
って電解液中に含まれていた鉛が溶解度低下によりハ部
表面に析出してくる。このことにより、充放電を繰り返
すことで、ハ部表面に鉛が堆積してくることになる。ま
た、ハ部は二、ホ部に比べ、ガス層に直接接しているた
めに、以下に示すノイマン反応が充電末期において起こ
シやすく、溶解析出反応による鉛の堆積が掘進される。
正極板から発生する酵素ガス吸収：
２Ｐｂ ＋０２−＝ ２ＰｂＯ
電解液との反応：
Ｐｂｏ ＋ Ｈ２ＳＯ４→ＰｂＳＯ４＋Ｈ２０充電によ
る純鉛化： ＰｂＳＯ４＋２Ｈ２０→ＰｂＯ２＋ Ｈ２ＳＯ４以上説
明したように、いわゆる溶解析出反応により負極側活物
質が充放電サイクＩｖ金繰り返すことによって成長し、
第６図に示すように正極板１４まで達しシヌートしてし
まう。第６図において、Ａは＊極板端面に堆積した負極
鉛すなわち負極側活物質である。
る純鉛化： ＰｂＳＯ４＋２Ｈ２０→ＰｂＯ２＋ Ｈ２ＳＯ４以上説
明したように、いわゆる溶解析出反応により負極側活物
質が充放電サイクＩｖ金繰り返すことによって成長し、
第６図に示すように正極板１４まで達しシヌートしてし
まう。第６図において、Ａは＊極板端面に堆積した負極
鉛すなわち負極側活物質である。
これらのことは、小形化をするために極板群と′ＷＩＬ
槽の内壁面との隙間を、製造上支障をきたさない程ざま
で狭くしていることおよび製造上第４図に示しｆＣ，隙
間す、ｃにか友よりか出来てしまい、極端！ 場合ｂ÷
０となることかめるために、サイクｔｖ４命特性上非常
に大きな問題となっている。
槽の内壁面との隙間を、製造上支障をきたさない程ざま
で狭くしていることおよび製造上第４図に示しｆＣ，隙
間す、ｃにか友よりか出来てしまい、極端！ 場合ｂ÷
０となることかめるために、サイクｔｖ４命特性上非常
に大きな問題となっている。
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので負極板に
エクスパンド格子を用いた密閉形鉛蓄電池のサイク／ｌ
／痔命を大ｍに向上させることを目的とする。
エクスパンド格子を用いた密閉形鉛蓄電池のサイク／ｌ
／痔命を大ｍに向上させることを目的とする。
問題点全解決するための手段
上記問題点を解決するため、本発明の密閉形鉛蓄電池は
ｗＬ槽の内部に、エクスパンド格子からなる負極板と、
耐酸性繊維からなるセパレータと、正極板とを■ね合わ
せて構成されｔ極板群を配置し、上記セパレータの端面
に対応する電槽の内壁面に、負極板側から伸びてくる活
物質の正極板側への成長を阻止する突起を設は友もので
ある。
ｗＬ槽の内部に、エクスパンド格子からなる負極板と、
耐酸性繊維からなるセパレータと、正極板とを■ね合わ
せて構成されｔ極板群を配置し、上記セパレータの端面
に対応する電槽の内壁面に、負極板側から伸びてくる活
物質の正極板側への成長を阻止する突起を設は友もので
ある。
作用
上記構成において、負極板から正極板側に伸びてくる負
極側活物質は、突起により正極板側に伸びるのが阻止さ
れ、サイドショートの発生が防止される。
極側活物質は、突起により正極板側に伸びるのが阻止さ
れ、サイドショートの発生が防止される。
実施例
以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。第１
図は密閉形鉛蓄電池の要部切欠平面図を示す。第１図に
おいて、１はたとえば３セル形式の！糟で、仕切壁部１
ａｖｃよシ形成された各空間室２の内部には極板群３が
挿入されている。この極板群３は中央に配置される。正
極板４と、この正極板４０両側Ｖｃｉｄ装される電解液
を含んだガラス繊維からなるセパレータ５と、これらセ
パレータ５．５の外側に配置され九エクスパンド格子か
らなる負極板６とから構成されている。そして、さらに
上記セパレータ５の側端面５ａに対応する電槽１すなわ
ち空間室２の両側内壁面１ｂ、 ｌｃ ＩＩＣは、上下
方向でガイドリプ（突起）７がそれぞれ突設されている
。
図は密閉形鉛蓄電池の要部切欠平面図を示す。第１図に
おいて、１はたとえば３セル形式の！糟で、仕切壁部１
ａｖｃよシ形成された各空間室２の内部には極板群３が
挿入されている。この極板群３は中央に配置される。正
極板４と、この正極板４０両側Ｖｃｉｄ装される電解液
を含んだガラス繊維からなるセパレータ５と、これらセ
パレータ５．５の外側に配置され九エクスパンド格子か
らなる負極板６とから構成されている。そして、さらに
上記セパレータ５の側端面５ａに対応する電槽１すなわ
ち空間室２の両側内壁面１ｂ、 ｌｃ ＩＩＣは、上下
方向でガイドリプ（突起）７がそれぞれ突設されている
。
第２図にサイク／Ｉ／ｆｆ−命試験を行なって負極側活
物質が伸びた状態を示す密閉形鉛蓄を池の要部切欠拡大
平面図を示し友。第２図に示したように負極板６から伸
びた活物質Ａは、ガイドリプ７ｖｃよシ、直接に正極板
４の方へ伸びずイ部の方向へ伸びようとする。しかし、
イ部は口部と同様に電解液を含んだセパレータ５と直接
に接することになり、溶解析出反応が起きにくくなる。
物質が伸びた状態を示す密閉形鉛蓄を池の要部切欠拡大
平面図を示し友。第２図に示したように負極板６から伸
びた活物質Ａは、ガイドリプ７ｖｃよシ、直接に正極板
４の方へ伸びずイ部の方向へ伸びようとする。しかし、
イ部は口部と同様に電解液を含んだセパレータ５と直接
に接することになり、溶解析出反応が起きにくくなる。
したがって、第２図の状態まで伸びた負極側活物質Ａは
伸びなくなってしまい、サイドショートが防止される。
伸びなくなってしまい、サイドショートが防止される。
さらに、具体的に説明すると、空間室２の内壁面に幅ａ
は４５５瓢、負極板６と内壁面との合計隙間（ｂ十ｃ
）は４．ｏｆｆ、ガイドリプ７の突出制さｈは１．０Ｍ
、セパレータ５０幅ｄは４３．５ｗ１１とされている。
は４５５瓢、負極板６と内壁面との合計隙間（ｂ十ｃ
）は４．ｏｆｆ、ガイドリプ７の突出制さｈは１．０Ｍ
、セパレータ５０幅ｄは４３．５ｗ１１とされている。
また、ガイドリプ７０幅Ｗはセパレータ５の厚みｅの半
分すなわち１．Ｏｎとされている。
分すなわち１．Ｏｎとされている。
このガイドリプを設けた電池と、ガイドリプの無い従来
の電池を各々１００個作成し、極板とセパレータとを重
ね合わせて溶接を行なった極板群を挿入した後での極板
と！槽とのすき間す、 ｃの寸法分布を調べた。ｂ、Ｃ
が２．０±０．４ａ以内を基準とすると、本発明の電池
で８０１が基準内であるのに対し、従来のものは４０係
であり、ガイドリプが極板群を中央に位置させる効果の
あることがわかった。
の電池を各々１００個作成し、極板とセパレータとを重
ね合わせて溶接を行なった極板群を挿入した後での極板
と！槽とのすき間す、 ｃの寸法分布を調べた。ｂ、Ｃ
が２．０±０．４ａ以内を基準とすると、本発明の電池
で８０１が基準内であるのに対し、従来のものは４０係
であり、ガイドリプが極板群を中央に位置させる効果の
あることがわかった。
このことにより、常に極板群３を空間室２の中央すなわ
ち負極板６の両ＩＩ端面と電槽１の内壁面との隙間す、
ｃを略等しくできるため、適正な状態を維持でき、した
がって電池の寿命にさらに好結果を持たらす。
ち負極板６の両ＩＩ端面と電槽１の内壁面との隙間す、
ｃを略等しくできるため、適正な状態を維持でき、した
がって電池の寿命にさらに好結果を持たらす。
次に、上記のようにして作成し友電池のサイク／Ｉ／寿
命試験を行なった結果を示す。試験の条件は、放電が０
．２５Ｃ相当の定抵抗で１．７５Ｖ／ＣｅＵまでとし、
充電は２，３Ｖ／ＣｅＵの定電圧で６時間とした。その
結果の一例を第３図に示した。第３図において、工は本
発明の電池によるものでめシ、ｎは従来の電池によるも
のである。第３図からもわかるように、本発明の電池は
初期容量の５０係まで低下した時点を寿命とすると、約
５００ブイクルであったのに対し、従来の電池では約３
００サイクルであり、ガイドリプによって負極側活物質
の伸びを抑えることができ、サイクル寿命を同上させる
効果があることが分かった。また寿命末期となった電池
を分解し、劣化原因を調べた結果本発明の電池は、正極
側活物質の軟化で劣化しているのに対し、従来の電池は
、全てサイドショートによって劣化しており、カイトリ
プの効果”ｔｍかめることができた。
命試験を行なった結果を示す。試験の条件は、放電が０
．２５Ｃ相当の定抵抗で１．７５Ｖ／ＣｅＵまでとし、
充電は２，３Ｖ／ＣｅＵの定電圧で６時間とした。その
結果の一例を第３図に示した。第３図において、工は本
発明の電池によるものでめシ、ｎは従来の電池によるも
のである。第３図からもわかるように、本発明の電池は
初期容量の５０係まで低下した時点を寿命とすると、約
５００ブイクルであったのに対し、従来の電池では約３
００サイクルであり、ガイドリプによって負極側活物質
の伸びを抑えることができ、サイクル寿命を同上させる
効果があることが分かった。また寿命末期となった電池
を分解し、劣化原因を調べた結果本発明の電池は、正極
側活物質の軟化で劣化しているのに対し、従来の電池は
、全てサイドショートによって劣化しており、カイトリ
プの効果”ｔｍかめることができた。
発明の詳細
な説明したように、セパレータの端面に対応する位置の
電槽の内壁面に突起を設けることによって、極板群を中
央に位置させ得るとともに、エクスパンド格子からなる
負極板の活物質の伸びを抑えることができるので、電池
のサイクル寿特性性金大幅に向上させることができる。
電槽の内壁面に突起を設けることによって、極板群を中
央に位置させ得るとともに、エクスパンド格子からなる
負極板の活物質の伸びを抑えることができるので、電池
のサイクル寿特性性金大幅に向上させることができる。
第１図〜第３図は本発明の一実施例を示すもので、第１
図は密閉形鉛蓄電池の構造を示す要部切欠平面図、第２
図は同電池の効果を説明するための要部切欠拡大平面図
、第３図はサイクル寿命試験結果を示す特性図、第４図
〜第６図は従来例を示すもので第４図は密閉形鉛蓄電池
の構造を示す全体水平断面図、第５図は同要部拡大水平
断面図、第６図は作用を説明するための同要部拡大水平
断面図である。 １・・・電槽、１ａ・・・仕切壁部、１ｂ、ｌｃ・・・
内壁面、２・・・空間室、３・・・極板群、４・・・正
極板、５・・・セパレータ、６・・・負極板、７・・・
ガイドリプ（突起）。 代理人 森 本 妓 弘 第１図 ７−・−力゛４ドリフ” 第３図 第４図 第−
図は密閉形鉛蓄電池の構造を示す要部切欠平面図、第２
図は同電池の効果を説明するための要部切欠拡大平面図
、第３図はサイクル寿命試験結果を示す特性図、第４図
〜第６図は従来例を示すもので第４図は密閉形鉛蓄電池
の構造を示す全体水平断面図、第５図は同要部拡大水平
断面図、第６図は作用を説明するための同要部拡大水平
断面図である。 １・・・電槽、１ａ・・・仕切壁部、１ｂ、ｌｃ・・・
内壁面、２・・・空間室、３・・・極板群、４・・・正
極板、５・・・セパレータ、６・・・負極板、７・・・
ガイドリプ（突起）。 代理人 森 本 妓 弘 第１図 ７−・−力゛４ドリフ” 第３図 第４図 第−
Claims (1)
- １、電槽の内部に、エクスパンド格子からなる負極板と
、耐酸性繊維からなるセパレータと、正極板とを重ね合
わせて構成された極板群を配置し、上記セパレータの端
面に対応する電槽の内壁面に、負極板側から伸びてくる
活物質の正極板側への成長を阻止する突起を設けた密閉
形鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62032252A JPS63200462A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62032252A JPS63200462A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63200462A true JPS63200462A (ja) | 1988-08-18 |
Family
ID=12353823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62032252A Pending JPS63200462A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63200462A (ja) |
-
1987
- 1987-02-13 JP JP62032252A patent/JPS63200462A/ja active Pending
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