CN106575798A - 铅酸蓄电池 - Google Patents

铅酸蓄电池 Download PDF

Info

Publication number
CN106575798A
CN106575798A CN201580043091.XA CN201580043091A CN106575798A CN 106575798 A CN106575798 A CN 106575798A CN 201580043091 A CN201580043091 A CN 201580043091A CN 106575798 A CN106575798 A CN 106575798A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
negative
positive
pole
terminal
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.)
Granted
Application number
CN201580043091.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN106575798B (zh
Inventor
长谷川干人
大木信典
小岛优
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GS Yuasa International Ltd
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
GS Yuasa International Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=55458562&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN106575798(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by GS Yuasa International Ltd filed Critical GS Yuasa International Ltd
Publication of CN106575798A publication Critical patent/CN106575798A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106575798B publication Critical patent/CN106575798B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/06Lead-acid accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/552Terminals characterised by their shape
    • H01M50/561Hollow metallic terminals, e.g. terminal bushings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/06Lead-acid accumulators
    • H01M10/08Selection of materials as electrolytes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/06Lead-acid accumulators
    • H01M10/12Construction or manufacture
    • H01M10/14Assembling a group of electrodes or separators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/14Electrodes for lead-acid accumulators
    • H01M4/16Processes of manufacture
    • H01M4/20Processes of manufacture of pasted electrodes
    • H01M4/21Drying of pasted electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/56Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of lead
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64Carriers or collectors
    • H01M4/66Selection of materials
    • H01M4/68Selection of materials for use in lead-acid accumulators
    • H01M4/685Lead alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/112Monobloc comprising multiple compartments
    • H01M50/114Monobloc comprising multiple compartments specially adapted for lead-acid cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147Lids or covers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/463Separators, membranes or diaphragms characterised by their shape
    • H01M50/466U-shaped, bag-shaped or folded
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/54Connection of several leads or tabs of plate-like electrode stacks, e.g. electrode pole straps or bridges
    • H01M50/541Connection of several leads or tabs of plate-like electrode stacks, e.g. electrode pole straps or bridges for lead-acid accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00Electrolytes
    • H01M2300/0002Aqueous electrolytes
    • H01M2300/0005Acid electrolytes
    • H01M2300/0011Sulfuric acid-based
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/176Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for prismatic or rectangular cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • H01M50/414Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/417Polyolefins
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

本发明涉及一种铅酸蓄电池,该铅酸蓄电池具有:极板组;电池槽;正极连接片;负极连接片;正极柱;负极柱;盖;以及电解液。被形成于盖的负极衬套和负极柱构成负极端子。负极端子中的负极柱的外周面与负极衬套的内周面之间的缝隙的最大值是0.5mm以上、2.5mm以下。在负极衬套的下部设置有肋部,肋部的突出高度的最小值为1.5mm以上、4.0mm以下。而且,电解液的液面与负极衬套的最下部的距离为15mm以下。

Description

铅酸蓄电池
技术领域
本发明主要涉及发动机启动用的铅酸蓄电池。
背景技术
发动机启动用的铅酸蓄电池具有:多个极板组;电池槽;正极连接片;负极连接片;正极柱;负极柱;盖;以及电解液。极板组分别具有多个正极,多个负极,以及多个分别介于正极以及负极之间的分隔件。正极连接片与多个正极连接,负极连接片与多个负极连接。电池槽具有多个***极板组的仓室。正极柱与一端的仓室的正极连接片连接,负极柱与另一端的仓室的负极连接片连接。盖将电池槽的开口部封口,并且具有使正极柱***的正极衬套以及使负极柱***的负极衬套。电解液浸渍多个极板组。而且通过将正极柱***正极衬套而成为一体来形成正极端子,通过将负极柱***负极衬套而成为一体来形成负极端子。
在负极端子(正极端子)中的负极柱(正极柱)的外周面与负极衬套(正极衬套)的内周面之间,设置有用于使***顺利的缝隙。若随意设置该缝隙,则附着电解液而负极端子容易被腐蚀。
在专利文献1中公开有如下内容,将负极端子(正极端子)中的负极柱(正极柱)的外表面与负极衬套(正极衬套)的内表面之间的缝隙设为1mm以上。通过这样限制缝隙,使缝隙难以附着电解液而能够防止腐蚀。
专利文献1:日本实开昭60-168264号公报
发明内容
本发明的目的在于在电解液的液面与负极衬套比较靠近并且实施了长寿命化的努力的铅酸蓄电池中,避免在寿命末期电解液从负极端子的周边泄露这一不良。
本发明的铅酸蓄电池具有:极板组;电池槽;正极连接片;负极连接片;正极柱;负极柱;盖;以及电解液。极板组具有:多个正极;多个负极;以及分别介于正极与负极之间的多个分隔件。电池槽具有开口部,并且具有收纳极板组的仓室。正极连接片与多个正极连接,负极连接片与多个负极连接。正极柱与正极连接片连接,负极柱与负极连接片连接。盖将电池槽的开口部封口,并且具有***有正极柱的正极衬套,和***有负极柱的负极衬套。电解液浸渍极板组。正极柱和正极衬套构成正极端子,负极柱和负极衬套构成负极端子。负极端子中的负极柱的外周面与负极衬套的内周面之间的缝隙的最大值为0.5mm以上、2.5mm以下。在负极衬套的下部设置有肋部,肋部的突出高度的最小值为1.5mm以上、4.0mm以下。而且,电解液的液面与负极衬套的最下部的距离为15mm以下。
根据本发明,即使是电解液的液面与负极衬套比较接近并且实施了长寿命化的努力的铅酸蓄电池,也能够避免在寿命末期电解液从盖的负极端子的周边泄露这一不良。
附图说明
图1A是示意性地表示本发明的实施方式的铅酸蓄电池的局部透视图。
图1B是图1A所示的铅酸蓄电池的盖的概略剖视图。
图2是表示图1A所示的铅酸蓄电池中的主要部分的一个例子的示意图。
图3是表示图1A所示的铅酸蓄电池中的极板组的结构的局部剖视图。
具体实施方式
在本发明的实施方式的说明之前,简单地对以往的发动机启动用铅酸蓄电池的问题点进行说明。以欧州为中心,为了覆盖正极端子以及负极端子而盖的大部分***的铅酸蓄电池作为发动机启动用而普及。在该***部分的内部中电解液的蒸气、水雾向仓室的内部环流。另一方面,以日本为中心,正极端子、负极端子突出的发动机启动用的铅酸蓄电池普及。为了在欧州类型的铅酸蓄电池得到与这样的日本类型的铅酸蓄电池匹敌的体积效率,需要使在极板组的上表面与盖的内表面之间形成的无用空间变小。若这样,则浸渍极板组的电解液的液面与负极衬套(正极衬套)自然靠近。这里,体积效率是指将铅酸蓄电池的电容量除以由盖和电池槽构成的壳体的体积的值,铅酸蓄电池的电容量可以理解为极板组的体积。
在上述结构中,产生电解液从盖、负极端子的周边泄露这一不良情况。该不良情况,在将负极收容于袋状的分隔件并长寿命化的式样中的使用末期中显著地产生。另外该不良即使对负极端子实施专利文献1那样的工作也不会改善。
在专利文献1中,记载有若将负极端子中的负极柱的外周面与负极衬套的内周面之间的缝隙设为1mm以上的话,则电解液难于附着于该缝隙从而能够防止腐蚀。该结构如果是在电解液的液面与负极衬套的最下部之间具有一定距离以上的结构的话,因为防止电解液的攀升(推测来自毛细管现象)所以能够期待防止腐蚀的效果。然而,在如上述那样提高体积效率的结构中,电解液的液面与负极衬套的最下部的距离例如成为15mm以下。在该结构中,由于车载时的摇晃等负极衬套的最下部频繁地与电解液接触。最终在负极衬套与负极柱的缝隙中滞留有电解液。
另一方面,存在于负极柱的表面的铅(Pb)被大气中的氧气氧化而成为氧化铅(PbO)。若该PbO与电解液(稀硫酸)反应的话,则生成硫酸铅(PbSO4)和水。
滞留在负极衬套与负极柱的缝隙的电解液的量越少,在上述的反应之后pH值越显著地上升,在负极柱和负极衬套内周的表面所析出的PbSO4容易溶出。由于该PbSO4的溶出导致新暴漏于电解液的负极柱和负极衬套内周的Pb反应而变化为PbSO4。这样重复PbSO4的析出与溶解。而且最终的相当量的PbSO4在负极柱和负极衬套内周的表面析出。因为PbSO4的单位摩尔数的体积是Pb的约2.6倍(PbO的约1.3倍),所以最终负极柱和负极衬套内周显著地膨胀。由此,不仅是将负极柱与负极衬套的缝隙填上,还对负极衬套施加相当量的应力。由于该应力在负极衬套与盖的卡合部产生缝隙,电解液经过该缝隙泄露。这样,在电解液的液面与负极衬套的最下部接近的结构中,不能够期待专利文献1所示的效果。
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(实施方式1)
图1A是示意性地表示本发明的实施方式的铅酸蓄电池的局部透视图,图1B是该铅酸蓄电池的盖5的概略剖视图。图2是表示图1A中的线α与线β之间的部分的示意图。图3是表示图1A所示的铅酸蓄电池中的极板组1的结构的局部剖视图。
铅酸蓄电池具有:多个极板组1;电池槽3;正极连接片2a;负极连接片2b;正极柱4a;负极柱4b;盖5;以及电解液(未图示)。极板组1分别具有:多个正极1a;多个负极1b;以及分别收容负极1b的袋状的多个分隔件1c。正极连接片2a与多个正极1a连接,并将多个正极1a捆扎。负极连接片2b与多个负极1b连接,并将多个负极1b捆扎。电池槽3具有多个供极板组1***的仓室3a。正极柱4a与一端的仓室3a的正极连接片2a连接,负极柱4b与另一端的仓室3a的负极连接片2b连接。
即,对于该铅酸蓄电池而言,极板组1、正极连接片2a、负极连接片2b分别以相同的数量具有多个。通过多个极板组1中邻接的两个都是经由正极连接片2a和负极连接片2b串联连接,多个极板组1被串联连接。多个正极连接片2a中的未与负极连接片2b连接的正极连接片2a与正极柱4a连接,多个负极连接片2b中的未与正极连接片2a连接的负极连接片2b与负极柱4b连接。
盖5将电池槽3的开口部封口,并且具有使正极柱4a***的正极衬套5a,和使负极柱4b***的负极衬套5b。盖5具有***部5d。***部5d被设置于除设置有正极端子6a、负极端子6b的部分之外的部分。即,在盖5中,为了覆盖正极端子6a以及负极端子6b的周围而大部分***。电解液浸渍多个极板组1。而且通过将正极柱4a***正极衬套5a而成为一体来形成正极端子6a,通过将负极柱4b***负极衬套5b而成为一体来形成负极端子6b。
如图2所示,在该铅酸蓄电池中,电解液的液面7与负极衬套5b的最下部的距离A为15mm以下。另外,将如图3所示那样将负极1b收容于袋状的分隔件1c作为前提,负极端子6b中的负极柱4b的外周面与负极衬套5b的内周面之间的缝隙的最大值B为0.5mm以上、2.5mm以下。而且,在负极衬套5b的下部设置的肋部5c的突出高度的最小值C为1.5mm以上、4.0mm以下。
负极端子6b中的负极柱4b的外周面与负极衬套5b的内周面之间的缝隙的最大值B如果是0.5mm以上的话,则因为该缝隙能够允许负极柱4b的膨胀所以能够抑制负极衬套5b的变形。另外如果该最大值B是2.5mm以下的话,则能够避免耐振动性的极度降低。
另一方面,若果在负极衬套5b的下部设置的肋部5c的高度的最小值C是1.5mm以上的话,则肋部5c与盖5的主体部分能够稳固地接触。因此,即使在负极柱4b与负极衬套5b之间生成PbSO4,膨胀而对负极衬套5b施加应力,也能够抑制产生供电解液漏出这样的缝隙。另外如果该最小值C是4.0mm以下的话,因为能够较高地保持负极衬套5b的生产率而能够高成品率地制造。
通过满足这样两个条件,在本实施方式所示的结构中能够避免在使用末期显著产生的盖5的破损。
对如果用袋状的分隔件1c收容负极1b的话则寿命长的理由进行详细说明。对于作为电极的集电体的栅格的腐蚀、膨胀而言,与负极1b相比容易在正极1a产生。因此,若将正极1a收容于袋状的分隔件1c,则由于反复充放电而腐蚀或者膨胀的正极1a的栅格使袋状的分隔件1c的底部破损。以该破损位置为起点,正极1a的栅格的一部分与负极1b接触而产生内部短路,铅酸蓄电池在早期就到达寿命。另一方面,在负极1b的栅格不容易产生腐蚀、膨胀。因此,如果将负极1b收容于袋状的分隔件1c的话,分隔件1c不容易破损,不容发生内部短路,从而能够延长铅酸蓄电池的寿命。因此,如图3所示,将负极1b收容于袋状的分隔件1c,并与正极1a交互重叠而构成极板组1。
正极柱4a、负极柱4b以及正极衬套5a、负极衬套5b能够以使用了Sb的铅基合金形成。例如,在将正极柱4a***正极衬套5a之后,通过用燃烧器(burner)将两者的顶面焊接,能够使两者一体化而形成正极端子6a。在使负极柱4b与负极衬套5b一体化而成形负极端子6b时也能够应用相同的方法。
接下来,使用具体的例子对本实施方式的效果详细说明。
(1)铅酸蓄电池的制造
在以下的评价中使用的铅酸蓄电池的样本是EN规格中的BSEN50342-2-2007(LN3类型)相当的铅酸蓄电池。主要部分的详细如(表1)所示那样,概要如下。
首先,对各样本共用的极板组1的制造顺序进行说明。
用硫酸和精制水将氧化铅粉混炼来制备糊料。将该糊料填充于用包含Ca的Pb-Sn合金形成的正极栅格来制造正极1a。
另一方面,向氧化铅粉添加有机添加剂等,并用硫酸和精制水混炼来制备糊料。将该糊料向由包含Ca的Pb-Sn合金形成的负极栅格填充来制造负极1b。
在将这样制造的正极1a以及负极1b熟化干燥之后,将负极1b收容于聚乙烯制的袋状的分隔件,交互地与正极1a重叠,制造8片正极1a与9片负极1b经由分隔件1c层叠的极板组1。
用Pb-Sb制的正极连接片2a将收纳于同一仓室3a的正极1a的集电部捆扎,并用Pb-Sn制的负极连接片2b将负极1b的集电部捆扎。接下来将收容于相邻的仓室3a的两个极板组1中一方的正极连接片2a与另一方的负极连接片2b连接,将两个极板组1串联连接。对全部(6个)的极板组1进行该作业,将全部的极板组1串联连接。而且,在与排列为一列的多个仓室3a中的收容于一端的仓室3a的极板组1连接的正极连接片2a连接Pb-Sb制的正极柱4a。另一方面,在与收容于另一端的仓室3a的极板组1连接的负极连接片2b连接Pb-Sb制的负极柱4b。
在用盖5将电池槽3的开口部封口时,将正极柱4a***Pb-Sb制的正极衬套5a。另一方面,将负极柱4b***Pb-Sb制的负极衬套5b。而且通过燃烧器焊接使正极柱4a与正极衬套5a,以及负极柱4b与负极衬套5b成为一体。并且,将稀硫酸的电解液放入电池槽3内,其后,进行化学转化。而且最终制造电解液的密度为1.28g/cm3,并且电解液的液面7与负极衬套5b的最下部的距离A为6mm的铅酸蓄电池的样本1A~1N。
此外,为了满足负极端子6b中的负极柱4b的外周面与负极衬套5b的内周面之间的缝隙的最大值B,以及肋部5c的突出高度的最小值C满足(表1)所示的多个条件,对负极衬套5b的形状进行各种变更。此外,肋部5c的突出高度的最小值C超过4.0mm的负极衬套5b因为肋部5c不能通过设计成型而放弃研究。
(2)寿命耐久性试验(确认盖5中有无漏液)
在本试验中,将各样本在75℃环境下,反复进行8000次在以25A放电1分钟之后14.8V恒定电压充电10分间这样的周期。其后,确认582A放电中的第5秒的电压是7.2V以上(即足够长寿命)之后,评价盖5中的负极端子6b周边的状况。将外观上和触感上都没有变化的评价为“EX”,将外观上虽然没有变化但触感上稍微有变形的评价为“GD”,将有泛白等外观上的变化的评价为“OK”,将在负极衬套5b与盖5的主体部分的卡合位置产生缝隙而电解液泄露的评价为“NG”,并将评价的结果一并标注于(表1)。
(3)耐振动性试验(负极柱4b的耐老化性确认)
在本试验中,一边以11.0A将充满电状态的各样本恒定电流放电,一边沿与电池槽3的短侧面水平的方向以加速度29.4m/s2、频率33Hz的条件施加振动240分钟。将从放电开始之后,到不能够进行前述的恒定电流放电(11.0A)的时刻为止的时间作为耐振动性的尺度一并标注于(表1)。另外在经过240分还能放电的情况下,在(表1)中标记为“>240”。
[表1]
首先,研究负极端子中的负极柱的外周面与负极衬套的内周面之间的缝隙的最大值B。
在该值B小于0.5mm的样本1A中,在寿命耐久性试验中,在负极衬套与盖的主体部分的卡合位置产生缝隙而电解液泄露。作为该理由,能够例举越能够允许由腐蚀引起的负极柱的膨胀,则缝隙越大。
另一方面,在该值B超过2.5mm的样本1G中,虽然寿命耐久性试验的结果良好,但耐振动性降低。作为该理由,认为由于负极柱与负极衬套之间的缝隙B变大,在振动时负极柱较大地摇动。
此外,在耐振动性试验中,在240分以内变得不能放电的样本1E、1F、1G中,都是负极柱与负极衬套的固定位置亦即负极端子的顶面疲劳破坏而断开。根据以上的结果,能够知道负极端子6b中的负极柱4b的外周面与负极衬套5b的内周面之间的缝隙的最大值B应该为0.5mm以上、2.5mm以下。
接下来,研究在负极衬套的下部设置的肋部的突出高度的最小值C。
在该值C小于1.5mm的样本1H中,在寿命耐久性试验中,在负极衬套与盖的主体部分的卡合位置产生缝隙而电解液泄露。作为其理由,能够例举肋部的突出高度过低,不能确保肋部与盖的主体部分能够稳固地接触的程度的接触面积。因此,认为当负极柱膨胀而对负极衬套施加应力时,产生供电解液泄露这样的缝隙。
另一方面,若肋部的突出高度的最小值C大于4.0mm,则如上述那样负极衬套的生产率降低。作为其理由,认为肋部的高度过高则负极衬套的形状变得复杂化,在铸造时熔融的铅基合金难以沿着铸型流动。根据以上结果,能够知道在负极衬套5b的下部设置的肋部5c的高度的最小值C应该为1.5mm以上、4.0mm以下。
此外,对于未将负极1b收容于袋状的分隔件1c的结构(例如,将正极1a收容于袋状的分隔件1c的结构等)而言,在寿命耐久性试验时,反复进行8000次前述的周期之后的582A放电中的第5秒的电压不到7.2V。即寿命短。因此省略之后的评价。
(实施方式2)
如图3所示,在实施方式1中,通过将负极1b收容于袋状的分隔件1c而构成极板组1,来使铅酸蓄电池长寿命化。与此相对的,在本实施方式中,通过使用负极1b数量(片数)以上的正极1a而构成极板组1,来使铅酸蓄电池长寿命化。除此之外的结构与实施方式1相同。即,正极1a的片数X与负极1b的片数Y的关系满足X≥Y。
对如果以这样的条件构成极板组1的话则能够使铅酸蓄电池长寿命化的理由详细进行说明。铅酸蓄电池的电极反应主要在正极1a经由分隔件1c与负极1b对置的面发生。在固定限制铅酸蓄电池的容量的正极1a的片数X并使负极1b的片数Y变化的情况下,如果X<Y的话则正极1a的全部的面有助于电极反应。然而,如果是X=Y的话与负极1b对置的面减少1面从而有效的面的数量成为2X-1,若果X>Y的话与负极1b对置的面减少两面从而有效的面的数量为2X-2。
在充电时在正极1a以及负极1b中有效的面中生成硫酸(H2SO4)。然而,若该有效的面的数量少,则硫酸难以均匀地扩散至电解液,选择性地留在有效的面的附近而高浓度化。其结果,电极反应的电动势变高。因此,恒定电压充电时的设定电压与电动势之差相对变小从而充电电流难以流动。因此,伴随正极1a的腐蚀的过充电反应所花费的电量也相对减少。结果正极1a的腐蚀被抑制,能够使铅酸蓄电池长寿命化。
接下来,使用具体的例子,对本实施方式的效果详细说明。
(1)铅酸蓄电池的制造
以下的评价所使用的铅酸蓄电池的样本也是EN规格中的BSEN50342-2-2007(LN3类型)的铅酸蓄电池。主要部分的详细如(表2)所示那样,但概要除了极板组的结构与实施方式1相同。
即,在本实施方式中,与实施方式1同样地制造正极1a,和负极1b。而且,在将正极1a以及负极1b熟化干燥之后,经由聚乙烯的分隔件1c将正极1a和负极1b层叠而制造极板组1。正极1a的片数X和负极1b的片数Y如(表2)所示那样。以下,与实施方式1同样地制造铅酸蓄电池的样本2A~2Z。
此外,即使在本实施方式中,为了负极端子6b中的负极柱4b的外周面与负极衬套5b的内周面之间的缝隙的最大值B,以及肋部5c的突出高度的最小值C满足(表1)所示的多个条件,对负极衬套5b的形状进行各种变更。此外,对于肋部5c的突出高度的最小值C超过4.0mm的负极衬套5b而言,因为肋部5c不能通过设计而成型所以放弃研究。
(2)寿命耐久性试验
以与实施方式1相同的条件评价各样本,将其结果一并标注于(表2)。
(3)耐振动性试验
以与实施方式1相同的条件评价各样本,将其结果一并标注于(表2)。
[表2]
首先,研究负极端子中的负极柱的外周面与负极衬套的内周面之间的缝隙的最大值B。
在该值B小于0.5mm的样本2A中,在寿命耐久性试验中,在负极衬套与盖的主体部分的卡合位置产生缝隙而电解液泄露。作为该理由,能够例举越能够允许由腐蚀引起的负极柱的膨胀,则缝隙越不变大。
另一方面,在该值B超过2.5mm的样本2G中,虽然寿命耐久性试验的结果良好,但耐振动性降低。作为该理由,认为由于负极柱与负极衬套之间的缝隙B变大,在振动时负极柱较大地摇动。
此外,在耐振动性试验中在240分以内变得不能放电的样本2E、2F、2G中,都是负极柱与负极衬套的固定位置亦即负极端子的顶面疲劳破坏而断开。根据以上的结果,能够知道负极端子6b中的负极柱4b的外周面与负极衬套5b的内周面之间的缝隙的最大值B应该为0.5mm以上、2.5mm以下。
接下来,研究在负极衬套的下部设置的肋部的突出高度的最小值C。
在该值C小于1.5mm亦即样本2H中,在寿命耐久性试验中,在负极衬套与盖的主体部分的卡合位置产生缝隙而电解液泄露。作为该理由,能够例举肋部的突出高度过低,而不能确保肋部与盖的主体部分能够稳固地接触的程度的接触面积。因此,认为在负极柱膨胀而对负极衬套施加应力时,产生供电解液泄露这样的缝隙。
另一方面,若肋部的突出高度的最小值C超过4.0mm,则如上述那样负极衬套的生产率降低。作为该理由,认为肋部的高度过高而负极衬套的形状变得复杂化,在铸造时而熔融的铅基合金沿着铸型难以流动。根据以上的结果,应该知道在负极衬套5b的下部设置的肋部5c的高度的最小值C应该为1.5mm以上、4.0mm以下。
接下来,研究正极1a的片数X与负极1b的片数Y的关系不同(X=Y或者是X>Y)的情况。作为X=Y的样本2A~2M、作为X>Y的样本2N~2Z都在寿命耐久性试验、耐振动性的结果的趋势看不出变化。根据以上的结果,了解到在正极1a的片数X与负极1b的片数Y的关系为X≥Y的长寿命的结构中,表示相同的趋势。
此外,在正极1a的片数X与负极1b的片数Y的关系是X<Y的结构的样本中,在寿命耐久性试验时,反复进行8000次前述的周期后的582A放电中第5秒的电压不满足7.2V。即短寿命。因此,省略其后的评价。
以上,对本发明的合适的实施方式进行了说明,但这样的记载并不是限定事项,当然,能够进行各种改变。作为一个例子,电解液的液面7与负极衬套5b的最下部的距离A是15mm以下的话,当然是具有与实施方式1、2相同的趋势的结果。或者将实施方式1中的袋状的分隔件1c,与实施方式2中正极1a的片数X与负极1b的片数Y的关系组合也可以。
此外,在以上的说明中说明了将多个极板组1收容于电池槽3的情况,也可以仅适用一个极板组1。
产业上的可利用性
本发明特别是在发动机启动用的铅酸蓄电池中是有用的。
附图标记说明
1…极板组;1a…正极;1b…负极;1c…分隔件;2a…正极连接片;2b…负极连接片;3…电池槽;3a…仓室;4a…正极柱;4b…负极柱;5…盖;5a…正极衬套;5b…负极衬套;5c…肋部;5d…***部;6a…正极端子;6b…负极端子;7…液面。

Claims (5)

1.一种铅酸蓄电池,其具备:
极板组,其具有多个正极、多个负极、以及多个分别介于上述多个正极的各个与上述多个负极的各个之间的分隔件;
电池槽,其具有开口部,并具有收纳上述极板组的仓室;
正极连接片,其与上述多个正极连接;
负极连接片,其与上述多个负极连接;
正极柱,其与上述正极连接片连接;
负极柱,其与上述负极连接片连接;
盖,其将上述电池槽的上述开口部封口,并且具有***有上述正极柱的正极衬套,和***有上述负极柱的负极衬套;以及
电解液,其浸渍了上述极板组,
上述正极柱和上述正极衬套构成正极端子,并且上述负极柱和上述负极衬套构成负极端子,
在上述负极衬套的下部设置有肋部,
上述负极端子中的上述负极柱的外周面与上述负极衬套的内周面之间的缝隙的最大值为0.5mm以上、2.5mm以下,
上述肋部的突出高度的最小值为1.5mm以上、4.0mm以下,
上述电解液的液面与上述负极衬套的最下部的距离为15mm以下。
2.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池,其中,
上述多个分隔件分别是袋状,并分别收容上述多个负极。
3.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池,其中,
上述正极的数量是上述负极的数量以上。
4.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池,其中,
以相同的数量分别具备多个上述极板组、上述正极连接片以及上述负极连接片,
上述电池槽具有分别收容上述多个极板组的多个上述仓室,
上述多个极板组中的邻接的两个极板组都是经由上述正极连接片和上述负极连接片而串联连接,从而使得上述多个极板组串联连接,
上述多个正极连接片中的未与上述负极连接片连接的正极连接片与上述正极柱连接,
上述多个负极连接片中的未与上述正极连接片连接的负极连接片与上述负极柱连接。
5.根据权利要求1记载的铅酸蓄电池,其中,
上述盖的除设置有上述正极端子、上述负极端子的部分之外的部分***。
CN201580043091.XA 2014-09-09 2015-08-05 铅酸蓄电池 Active CN106575798B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-182968 2014-09-09
JP2014182968 2014-09-09
JP2014185906 2014-09-12
JP2014-185906 2014-09-12
PCT/JP2015/003930 WO2016038786A1 (ja) 2014-09-09 2015-08-05 鉛蓄電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106575798A true CN106575798A (zh) 2017-04-19
CN106575798B CN106575798B (zh) 2019-03-12

Family

ID=55458562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580043091.XA Active CN106575798B (zh) 2014-09-09 2015-08-05 铅酸蓄电池

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10211445B2 (zh)
JP (1) JP6168163B2 (zh)
CN (1) CN106575798B (zh)
DE (1) DE112015004119T5 (zh)
WO (1) WO2016038786A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107369805A (zh) * 2017-07-14 2017-11-21 芜湖华力五星电源科技有限公司 一种具有双向固定机构的胶体蓄电池

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106848440B (zh) * 2016-12-23 2023-09-08 池州市金能供热有限公司 极群安装过程中的顶升及转运装置
US10811667B2 (en) * 2018-03-05 2020-10-20 Clarios Germany Gmbh & Co. Kgaa Battery terminal
CN112088449A (zh) 2018-03-05 2020-12-15 Cps科技控股有限公司 用于电池端子的帽体
CN113131071A (zh) * 2021-04-26 2021-07-16 南京交通职业技术学院 一种高散热性能的汽车蓄电池结构

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001307714A (ja) * 2000-04-19 2001-11-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 鉛蓄電池およびその製造方法
JP2010192270A (ja) * 2009-02-19 2010-09-02 Furukawa Battery Co Ltd:The 蓄電池用ブッシング及びブッシング鋳込み成形体
CN102017235A (zh) * 2008-04-25 2011-04-13 株式会社杰士汤浅国际 蓄电池
JP2014086375A (ja) * 2012-10-26 2014-05-12 Furukawa Battery Co Ltd:The 鉛蓄電池用蓋
CN104518178A (zh) * 2013-09-30 2015-04-15 松下蓄电池(沈阳)有限公司 铅蓄电池

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60168264A (ja) 1984-02-13 1985-08-31 Fujitsu Ltd 情報選択方式
JPS60168264U (ja) * 1984-04-17 1985-11-08 株式会社ユアサコーポレーション 蓄電池用端子
JPH087727B2 (ja) * 1993-06-29 1996-01-29 日本電気株式会社 コンピュータ・端末装置間の警告発信システム
JPH09312151A (ja) * 1996-05-22 1997-12-02 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 蓄電池
JPH10144287A (ja) * 1996-11-08 1998-05-29 Furukawa Battery Co Ltd:The 鉛蓄電池
JPH10321199A (ja) * 1997-05-22 1998-12-04 Miyagawa Kasei Ind Co Ltd 鉛ブッシングおよび該鉛ブッシングを備えた鉛蓄電池
JP2002110114A (ja) * 2000-09-28 2002-04-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 鉛蓄電池
JP2008117586A (ja) * 2006-11-02 2008-05-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 鉛蓄電池

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001307714A (ja) * 2000-04-19 2001-11-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 鉛蓄電池およびその製造方法
CN102017235A (zh) * 2008-04-25 2011-04-13 株式会社杰士汤浅国际 蓄电池
JP2010192270A (ja) * 2009-02-19 2010-09-02 Furukawa Battery Co Ltd:The 蓄電池用ブッシング及びブッシング鋳込み成形体
JP2014086375A (ja) * 2012-10-26 2014-05-12 Furukawa Battery Co Ltd:The 鉛蓄電池用蓋
CN104518178A (zh) * 2013-09-30 2015-04-15 松下蓄电池(沈阳)有限公司 铅蓄电池

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107369805A (zh) * 2017-07-14 2017-11-21 芜湖华力五星电源科技有限公司 一种具有双向固定机构的胶体蓄电池

Also Published As

Publication number Publication date
JP6168163B2 (ja) 2017-07-26
DE112015004119T5 (de) 2017-05-24
CN106575798B (zh) 2019-03-12
US20170263913A1 (en) 2017-09-14
WO2016038786A1 (ja) 2016-03-17
US10211445B2 (en) 2019-02-19
JPWO2016038786A1 (ja) 2017-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102160231B (zh) 铅蓄电池
CN106575798A (zh) 铅酸蓄电池
US8586248B2 (en) Battery, battery plate assembly, and method of assembly
CN108701804A (zh) 蓄电元件以及蓄电元件的制造方法
JP3239556B2 (ja) 鉛蓄電池
US9748578B2 (en) Battery and battery plate assembly
CN103403933B (zh) 铅蓄电池用负极及铅蓄电池
JP4195963B2 (ja) 非水電解液二次電池
JP6398111B2 (ja) 鉛蓄電池
JP2006114417A (ja) 鉛蓄電池
JP6318852B2 (ja) 鉛蓄電池
JP4904674B2 (ja) 鉛蓄電池
JP6497460B2 (ja) 鉛蓄電池
JP5533033B2 (ja) 鉛蓄電池
JPH06267529A (ja) モノブロック蓄電池
JP3163509B2 (ja) ハイブリッド両極極板の製造方法
JPH07307148A (ja) 鉛蓄電池
JPS6057183B2 (ja) 集合蓄電池の端子接続法
JP2006164598A (ja) 鉛蓄電池
JPS63281350A (ja) 鉛蓄電池
JPS607069A (ja) シ−ル鉛蓄電池の製造方法
JPH0325896B2 (zh)
JPS6388752A (ja) 鉛蓄電池
JP2006066254A (ja) 鉛蓄電池
JP2002367668A (ja) 制御弁式鉛蓄電池

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant