JPH03105861A - クラッド式鉛蓄電池 - Google Patents
クラッド式鉛蓄電池Info
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- JPH03105861A JPH03105861A JP1242696A JP24269689A JPH03105861A JP H03105861 A JPH03105861 A JP H03105861A JP 1242696 A JP1242696 A JP 1242696A JP 24269689 A JP24269689 A JP 24269689A JP H03105861 A JPH03105861 A JP H03105861A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/72—Grids
- H01M4/73—Grids for lead-acid accumulators, e.g. frame plates
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (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
本発明はクラッド式鉛蓄電池の改良に関するもので、電
池性能を落とすことなく無保守、無補水化を図ることを
目的とするものである，従来の技術とその課題 現在、クラッド式鉛蓄電池は長寿命である、深放電に強
い、といった特徴を生かして電気自動車や産業車両、据
置用など国内の産業用′＃電池の約９０％に採用されて
いる．クラッド式鉛蓄電池が長寿命でかつ深放電に強い
のは、正極活物質の周囲を管状体で包んだ構造であるた
めに、蓄電池が振動を受けたり、深い充放電を繰り返し
て使用され活物質が膨張、収縮したとしても活物質が脱
落することはない、という理由による． このように優れた性能を有するクラッド式鉛蓄電池であ
るが、その大半が格子体に鉛一アンチモン系合金を使用
しており、アンチモンが、充放電中に正極格子体より溶
出し、負極板上に析出して水素過電圧を低下させるため
に水分解による水素発生量が増加し、その結果減液量が
大きく、補水のためにかなりの手間が必要となっている
．補水の手間を減らすために、例えば一括補水装置を電
池に取り付けたり、電解液量を多くしたりするなどの工
夫がされているが、いずれも根本的な解決策でなくコス
トアップの要因となっている．また、減液量を減らすた
めにアンチモンを含まない鉛合金としては例えば鉛一カ
ルシウムースズ合金等があり、これを用いると減液をほ
とんどなくすることができる．しかし、鉛一カルシウム
系合金は深い放電を含む充放電サイクルを行った場合、
放電時に格子一括物質界面に緻密な不鋤態であるｉＨ酸
鉛が生成し、早期に容量低下が起こる七いう欠点を有し
ていた． 一方、鉛−アンチモン系合金の場合はアンチモンが格子
一括物質界面に生或する硫酸鉛を多孔性にするために鉛
−カルシウム系合金のように早期に容量が低下すること
はない．これらのことから現在のクラッド式鉛蓄電池に
おいては、電池性能を低下させることなく無保守、無補
水化することが最大の課題であった． 課題を解決するための手段 本発明は、上述した課題を解決するクラッド式鉛蓄電池
を提供するものでその骨子とするところは、クラッド式
格子を用いた鉛蓄電池において、該クラッド式格子の耳
部および額縁部分の表面をアンチモンを含まない鉛合金
または純鉛で被覆したところにある．以下、本発明を実
施例に基づいて説明する． 実施例 現在、一般的なクラッド式鉛蓄電池の正極格子、正極板
はそれぞれ第１図、第２図に示すような梢遣をしている
．第１図に示す格子にガラス繊維よりなる管状体（チュ
ーブ）を取り付け、鉛粉を充填して封ロし第２図に示す
正極板となる．第３図は第２図におけるＡ−Ａ線断面図
である．図において１は耳、２は額縁、３は芯金、４は
チューブ、５はチューブを取り付けるための上部連座、
６は封ロするための下部連座、７は活物質である．格子
合金の組成，耳や額縁部分の鉛被覆の有無等、第１表に
示す３種類の格子体を作製した。
池性能を落とすことなく無保守、無補水化を図ることを
目的とするものである，従来の技術とその課題 現在、クラッド式鉛蓄電池は長寿命である、深放電に強
い、といった特徴を生かして電気自動車や産業車両、据
置用など国内の産業用′＃電池の約９０％に採用されて
いる．クラッド式鉛蓄電池が長寿命でかつ深放電に強い
のは、正極活物質の周囲を管状体で包んだ構造であるた
めに、蓄電池が振動を受けたり、深い充放電を繰り返し
て使用され活物質が膨張、収縮したとしても活物質が脱
落することはない、という理由による． このように優れた性能を有するクラッド式鉛蓄電池であ
るが、その大半が格子体に鉛一アンチモン系合金を使用
しており、アンチモンが、充放電中に正極格子体より溶
出し、負極板上に析出して水素過電圧を低下させるため
に水分解による水素発生量が増加し、その結果減液量が
大きく、補水のためにかなりの手間が必要となっている
．補水の手間を減らすために、例えば一括補水装置を電
池に取り付けたり、電解液量を多くしたりするなどの工
夫がされているが、いずれも根本的な解決策でなくコス
トアップの要因となっている．また、減液量を減らすた
めにアンチモンを含まない鉛合金としては例えば鉛一カ
ルシウムースズ合金等があり、これを用いると減液をほ
とんどなくすることができる．しかし、鉛一カルシウム
系合金は深い放電を含む充放電サイクルを行った場合、
放電時に格子一括物質界面に緻密な不鋤態であるｉＨ酸
鉛が生成し、早期に容量低下が起こる七いう欠点を有し
ていた． 一方、鉛−アンチモン系合金の場合はアンチモンが格子
一括物質界面に生或する硫酸鉛を多孔性にするために鉛
−カルシウム系合金のように早期に容量が低下すること
はない．これらのことから現在のクラッド式鉛蓄電池に
おいては、電池性能を低下させることなく無保守、無補
水化することが最大の課題であった． 課題を解決するための手段 本発明は、上述した課題を解決するクラッド式鉛蓄電池
を提供するものでその骨子とするところは、クラッド式
格子を用いた鉛蓄電池において、該クラッド式格子の耳
部および額縁部分の表面をアンチモンを含まない鉛合金
または純鉛で被覆したところにある．以下、本発明を実
施例に基づいて説明する． 実施例 現在、一般的なクラッド式鉛蓄電池の正極格子、正極板
はそれぞれ第１図、第２図に示すような梢遣をしている
．第１図に示す格子にガラス繊維よりなる管状体（チュ
ーブ）を取り付け、鉛粉を充填して封ロし第２図に示す
正極板となる．第３図は第２図におけるＡ−Ａ線断面図
である．図において１は耳、２は額縁、３は芯金、４は
チューブ、５はチューブを取り付けるための上部連座、
６は封ロするための下部連座、７は活物質である．格子
合金の組成，耳や額縁部分の鉛被覆の有無等、第１表に
示す３種類の格子体を作製した。
第１表
本発明品であるＮＯ． １の格子は、次の方法で作製し
た．まず、Ｐｂ−４χａ合金よりなる通常の格子を重力
法により鋳造した．炉中で純鉛を約３５０℃に加熱し、
溶融させたところに内−４％ａ合金よりなる格子の耳部
および額縁部分を漬けて引き上げた．この時、漬ける時
間が長いと耳部および額縁部分が溶融してしまうので、
素早く行う必要がある．こうして、耳部および額縁部分
表面に厚さ約１００μｍの純鉛層を形成することができ
た， ＮＯ．２．３は鉛被覆を施していない従来品格子
である．これらの格子体にそれぞれチューブを取り付け
、鉛粉を充填し正極板とした．そして、Ｐｂ−０．１％
Ｃａ−０．７５％｛合金格子よりなる負極板とバルプ
セパレー夕を用いて標準的なクラッド式鉛蓄電池を組み
立て電解液を所定量注入し充電を行った．なお、この電
池は８時間率で約１５Ａｈの容量を有していた．次にＪ
ＩＳ Ｄ ５３０３で定める寿命試験を行った．その結
果を第２表に示す． 第２表 なお、表における寿命回数および減液量はともにＮＯ．
２の値を１００として示した．試験結果からも明らかな
ように耳部および額縁部分に鉛被覆を施したＰｂ−４％
ａ合金よりなる正極格子を用いた本発明品である電池Ｎ
Ｏ．１の寿命性能は、鉛被覆を施していない門−４％
Ｓｂ合金よりなる正極格子を用いた電池ＮＯ，２とほぼ
同程度であった。
た．まず、Ｐｂ−４χａ合金よりなる通常の格子を重力
法により鋳造した．炉中で純鉛を約３５０℃に加熱し、
溶融させたところに内−４％ａ合金よりなる格子の耳部
および額縁部分を漬けて引き上げた．この時、漬ける時
間が長いと耳部および額縁部分が溶融してしまうので、
素早く行う必要がある．こうして、耳部および額縁部分
表面に厚さ約１００μｍの純鉛層を形成することができ
た， ＮＯ．２．３は鉛被覆を施していない従来品格子
である．これらの格子体にそれぞれチューブを取り付け
、鉛粉を充填し正極板とした．そして、Ｐｂ−０．１％
Ｃａ−０．７５％｛合金格子よりなる負極板とバルプ
セパレー夕を用いて標準的なクラッド式鉛蓄電池を組み
立て電解液を所定量注入し充電を行った．なお、この電
池は８時間率で約１５Ａｈの容量を有していた．次にＪ
ＩＳ Ｄ ５３０３で定める寿命試験を行った．その結
果を第２表に示す． 第２表 なお、表における寿命回数および減液量はともにＮＯ．
２の値を１００として示した．試験結果からも明らかな
ように耳部および額縁部分に鉛被覆を施したＰｂ−４％
ａ合金よりなる正極格子を用いた本発明品である電池Ｎ
Ｏ．１の寿命性能は、鉛被覆を施していない門−４％
Ｓｂ合金よりなる正極格子を用いた電池ＮＯ，２とほぼ
同程度であった。
また、′ｆ４液量はＰｂ −０． １％Ｃａ −ｏ．
７５％＆合金よりなる正極格子を用いた電池ＮＯ．３よ
りは若干多いものの、電池ＮＯ．２の１７３以下と大幅
に少なくなっていた．減液量に差が出たのは、次のよう
な理由であると考えられる， ＮＯ．２のようにアンチ
モン系合金よりなる格子をもつ正極板から溶出し負極板
に析出するアンチモンは、そのほとんどが耳部および額
縁部分から溶出したものである．これは芯金から溶出す
るアンチモンは芯金め周囲を覆っている活物質に吸着さ
れ、外部にはほとんど出てこないからである．本発明に
よる正極板は、耳部および額縁部分に１９被覆を施した
ためにアンチモンが外部ほとんど出てこなかったので、
減液量が少なかったものと考えられる．また、芯金より
溶出し、活物質に吸着されるアンチモンが、格子一活物
質間に放電時に生成する硫酸鉛を多孔性にしたために早
期容量低下が防止でき、電池ＮＯ，２と同程度の寿命が
得られたものと考えられる． 上記実施例では流動電解液を有する電池で試験を行った
が、この種の構成の電池に限定するものではなく、例え
ば電解液をゲル状にしたり、ガラス繊維やシリカ微粉末
に吸収させて流動液を無くしたクラッド式密閉鉛蓄電池
などについても同じ効果が期待できる． 発明の効果 上述の実施例から明らかなように、本発明によるクラッ
ド式鉛蓄電池は、クラヴド式格子の耳部および額縁部分
の表面をアンチモンを含まない鉛合金または純鉛で被覆
するという簡単な方法で、従来のクラッド式鉛蓄電池の
電池性能を落とすことなく無保守、無補水化を図ること
ができ、その工業的価値は甚だ大なるものである．
７５％＆合金よりなる正極格子を用いた電池ＮＯ．３よ
りは若干多いものの、電池ＮＯ．２の１７３以下と大幅
に少なくなっていた．減液量に差が出たのは、次のよう
な理由であると考えられる， ＮＯ．２のようにアンチ
モン系合金よりなる格子をもつ正極板から溶出し負極板
に析出するアンチモンは、そのほとんどが耳部および額
縁部分から溶出したものである．これは芯金から溶出す
るアンチモンは芯金め周囲を覆っている活物質に吸着さ
れ、外部にはほとんど出てこないからである．本発明に
よる正極板は、耳部および額縁部分に１９被覆を施した
ためにアンチモンが外部ほとんど出てこなかったので、
減液量が少なかったものと考えられる．また、芯金より
溶出し、活物質に吸着されるアンチモンが、格子一活物
質間に放電時に生成する硫酸鉛を多孔性にしたために早
期容量低下が防止でき、電池ＮＯ，２と同程度の寿命が
得られたものと考えられる． 上記実施例では流動電解液を有する電池で試験を行った
が、この種の構成の電池に限定するものではなく、例え
ば電解液をゲル状にしたり、ガラス繊維やシリカ微粉末
に吸収させて流動液を無くしたクラッド式密閉鉛蓄電池
などについても同じ効果が期待できる． 発明の効果 上述の実施例から明らかなように、本発明によるクラッ
ド式鉛蓄電池は、クラヴド式格子の耳部および額縁部分
の表面をアンチモンを含まない鉛合金または純鉛で被覆
するという簡単な方法で、従来のクラッド式鉛蓄電池の
電池性能を落とすことなく無保守、無補水化を図ること
ができ、その工業的価値は甚だ大なるものである．
第１図はクラッド式正極格子を示す図、第２図はクラッ
ド式正極板を示す図、第３図は第２因におけるＡ−Ａ線
断面図である．
ド式正極板を示す図、第３図は第２因におけるＡ−Ａ線
断面図である．
Claims (1)
- １、鉛−アンチモン系合金よりなるクラッド式格子を用
いた鉛蓄電池において、該クラッド式格子の耳部および
額縁部分の表面にアンチモンを含まない鉛合金または純
鉛で被覆したことを特徴とするクラッド式鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1242696A JPH03105861A (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | クラッド式鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1242696A JPH03105861A (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | クラッド式鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03105861A true JPH03105861A (ja) | 1991-05-02 |
Family
ID=17092884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1242696A Pending JPH03105861A (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | クラッド式鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03105861A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006049295A1 (ja) * | 2004-11-08 | 2006-05-11 | Gs Yuasa Corporation | 鉛蓄電池用負極集電体 |
| JP5909815B1 (ja) * | 2015-02-26 | 2016-04-27 | 日立化成株式会社 | クラッド式鉛蓄電池、クラッド式正極板、及びクラッド式正極板用集電体 |
| CN106252668A (zh) * | 2016-09-08 | 2016-12-21 | 双登集团股份有限公司 | 一种铅酸蓄电池管式极板扣底 |
-
1989
- 1989-09-19 JP JP1242696A patent/JPH03105861A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006049295A1 (ja) * | 2004-11-08 | 2006-05-11 | Gs Yuasa Corporation | 鉛蓄電池用負極集電体 |
| JP5909815B1 (ja) * | 2015-02-26 | 2016-04-27 | 日立化成株式会社 | クラッド式鉛蓄電池、クラッド式正極板、及びクラッド式正極板用集電体 |
| WO2016136941A1 (ja) * | 2015-02-26 | 2016-09-01 | 日立化成株式会社 | クラッド式鉛蓄電池用集電体、クラッド式鉛蓄電池用正極板、及びクラッド式鉛蓄電池 |
| CN106252668A (zh) * | 2016-09-08 | 2016-12-21 | 双登集团股份有限公司 | 一种铅酸蓄电池管式极板扣底 |
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