JP2002164080A - 鉛蓄電池 - Google Patents
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- 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
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- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 正極板と負極板とが同枚数の構成である鉛蓄
電池において、早期の寿命低下の要因となる正極板の充
電不足を解消することである。 【解決手段】 Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ鉛合金の両面にＳｂを
含有する薄膜を形成させた鉛合金シートをエキスパンド
加工して形成された細かい網目状の格子体を正極に用い
ると共に、負極板をセパレータで包み込んで袋詰めした
極板群において、セル当たりの正極板と負極板が同数の
構成からなる鉛蓄電池とする。
電池において、早期の寿命低下の要因となる正極板の充
電不足を解消することである。 【解決手段】 Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ鉛合金の両面にＳｂを
含有する薄膜を形成させた鉛合金シートをエキスパンド
加工して形成された細かい網目状の格子体を正極に用い
ると共に、負極板をセパレータで包み込んで袋詰めした
極板群において、セル当たりの正極板と負極板が同数の
構成からなる鉛蓄電池とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は鉛蓄電池の改良に関
するものであり、製品のコスト低減，軽量化，生産性向
上を図った鉛蓄電池を提供するものである。
するものであり、製品のコスト低減，軽量化，生産性向
上を図った鉛蓄電池を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金を格子体に用いた
鉛蓄電池は、それ以前に主体であったＰｂ−Ｓｂ−Ａｓ
合金を用いた鉛蓄電池に比べ、電解液の減液や自己放電
が少なく、保存特性に優れるなどの特徴があり、広く使
用されている。さらに、過放電放置後の充電受入性や深
い充放電を行うサイクル寿命特性を向上するために、格
子体の表面にＳｎやＳｂを含む薄膜を形成させる技術が
提案されている。一方、通常の鉛蓄電池の構成は、正極
板の枚数に対して、負極板の枚数は正極板の枚数よりも
１枚多いのが一般的である。これは、負極板の枚数を増
やすことで、正極の活物質量に対して負極の活物質量に
余裕を持たせて、充電時の負極でのガス発生（分極）を
遅らせることで定電流領域を長くし、正極板の充電を十
分に行うためである。しかし近年では、電池のエネルギ
ー密度の向上や軽量化、製品のコスト低減や生産性の向
上を図るために、負極の添加剤を増加するなどして少な
い活物質量でも充電受入性を向上させ、正極板と負極板
とを同枚数にする構成の技術が提案されている。
鉛蓄電池は、それ以前に主体であったＰｂ−Ｓｂ−Ａｓ
合金を用いた鉛蓄電池に比べ、電解液の減液や自己放電
が少なく、保存特性に優れるなどの特徴があり、広く使
用されている。さらに、過放電放置後の充電受入性や深
い充放電を行うサイクル寿命特性を向上するために、格
子体の表面にＳｎやＳｂを含む薄膜を形成させる技術が
提案されている。一方、通常の鉛蓄電池の構成は、正極
板の枚数に対して、負極板の枚数は正極板の枚数よりも
１枚多いのが一般的である。これは、負極板の枚数を増
やすことで、正極の活物質量に対して負極の活物質量に
余裕を持たせて、充電時の負極でのガス発生（分極）を
遅らせることで定電流領域を長くし、正極板の充電を十
分に行うためである。しかし近年では、電池のエネルギ
ー密度の向上や軽量化、製品のコスト低減や生産性の向
上を図るために、負極の添加剤を増加するなどして少な
い活物質量でも充電受入性を向上させ、正極板と負極板
とを同枚数にする構成の技術が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カルシ
ウム系合金を用いた鉛蓄電池において正極板と負極板の
枚数を同枚数にすれば、コスト低減や生産性では有利に
なるものの、ある条件下のサイクル寿命においては容量
が低下してしまい、早期に寿命に至ってしまうことが明
らかとなってきた。さらに、近年多く用いられている合
成樹脂製セパレータは、活物質の脱落による内部短絡を
防止するため袋状にして極板を包み込む形が一般的であ
るが、正極板と負極板の枚数が同枚数の鉛蓄電池におい
て負極板を袋詰めにした場合には寿命低下がより顕著に
現れてしまう。この原因として、負極板を袋詰めした構
成の鉛蓄電池は、正極板を袋詰めした鉛蓄電池に比べ
て、充電末期の電流値が小さく、特に正極板の充電不足
が起こりやすくなるからである。
ウム系合金を用いた鉛蓄電池において正極板と負極板の
枚数を同枚数にすれば、コスト低減や生産性では有利に
なるものの、ある条件下のサイクル寿命においては容量
が低下してしまい、早期に寿命に至ってしまうことが明
らかとなってきた。さらに、近年多く用いられている合
成樹脂製セパレータは、活物質の脱落による内部短絡を
防止するため袋状にして極板を包み込む形が一般的であ
るが、正極板と負極板の枚数が同枚数の鉛蓄電池におい
て負極板を袋詰めにした場合には寿命低下がより顕著に
現れてしまう。この原因として、負極板を袋詰めした構
成の鉛蓄電池は、正極板を袋詰めした鉛蓄電池に比べ
て、充電末期の電流値が小さく、特に正極板の充電不足
が起こりやすくなるからである。
【０００４】本発明は上記課題を解決するものであり、
極板枚数を減少した場合や負極板をセパレータで袋詰め
した場合の問題を克服して、鉛蓄電池の寿命低下を抑制
することを目的とするものである。
極板枚数を減少した場合や負極板をセパレータで袋詰め
した場合の問題を克服して、鉛蓄電池の寿命低下を抑制
することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ための手段として、本発明の請求項１に記載の発明は、
Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ系合金の表面の両面にＳｂを含む合金
の薄膜を形成させた鉛合金シートをエキスパンド加工し
た格子体を正極に用い、かつ正極板と負極板が同枚数で
構成した鉛蓄電池としたものである。
ための手段として、本発明の請求項１に記載の発明は、
Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ系合金の表面の両面にＳｂを含む合金
の薄膜を形成させた鉛合金シートをエキスパンド加工し
た格子体を正極に用い、かつ正極板と負極板が同枚数で
構成した鉛蓄電池としたものである。
【０００６】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
記載の発明において、Ｓｂを含む合金はＰｂ−Ｓｂ系合
金またはＰｂ−Ｓｎ−Ｓｂ系合金とした。
記載の発明において、Ｓｂを含む合金はＰｂ−Ｓｂ系合
金またはＰｂ−Ｓｎ−Ｓｂ系合金とした。
【０００７】また、請求項３に記載の発明は請求項１ま
たは２に記載の構成を有し、負極板を袋状のセパレータ
で包み込むこととした。
たは２に記載の構成を有し、負極板を袋状のセパレータ
で包み込むこととした。
【０００８】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
ないし３のいずれかに記載した構成を備えた鉛蓄電池
で、正極格子の網目部を構成する１升当たりの開口面積
を、負極格子１升当たりの開口面積よりも小さくするこ
ととした。
ないし３のいずれかに記載した構成を備えた鉛蓄電池
で、正極格子の網目部を構成する１升当たりの開口面積
を、負極格子１升当たりの開口面積よりも小さくするこ
ととした。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明を用いた鉛蓄電池の正極板
に用いる格子は、図１に示すようにＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ合
金の連続鋳造体の両面にＳｂを含有する合金の薄膜を重
ね合わせ、冷間圧延して一体化した鉛合金シートをエキ
スパンド加工することによって図２に示すような網目状
の格子体とする。この格子体の網目部に活物質ペースト
を充填した後、熟成乾燥工程を経て正極板とする。セパ
レータは微孔性ポリエチレン製シートを用い、負極板を
包み込む形で極板群を構成する。これらの正極板、負極
板を袋詰めしたセパレータから図３に示すような正極板
と負極板が同枚数の構成の極板群が得られる。この本発
明の構成による電池は、上述した課題である寿命サイク
ル時の正極での充電不足による早期の容量低下やセパレ
ータ破損による正極−負極間の短絡を解消し、優れた寿
命性能に寄与するものである。さらに、本発明の充電不
足改善効果を特に顕著に得るためには、正極格子表面に
形成したＳｂ層内に含有するＳｂ量を２．０質量％〜１
０．０質量％、層の厚みを０．０１ｍｍ〜０．０５ｍｍ
とすることが好ましい。
に用いる格子は、図１に示すようにＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ合
金の連続鋳造体の両面にＳｂを含有する合金の薄膜を重
ね合わせ、冷間圧延して一体化した鉛合金シートをエキ
スパンド加工することによって図２に示すような網目状
の格子体とする。この格子体の網目部に活物質ペースト
を充填した後、熟成乾燥工程を経て正極板とする。セパ
レータは微孔性ポリエチレン製シートを用い、負極板を
包み込む形で極板群を構成する。これらの正極板、負極
板を袋詰めしたセパレータから図３に示すような正極板
と負極板が同枚数の構成の極板群が得られる。この本発
明の構成による電池は、上述した課題である寿命サイク
ル時の正極での充電不足による早期の容量低下やセパレ
ータ破損による正極−負極間の短絡を解消し、優れた寿
命性能に寄与するものである。さらに、本発明の充電不
足改善効果を特に顕著に得るためには、正極格子表面に
形成したＳｂ層内に含有するＳｂ量を２．０質量％〜１
０．０質量％、層の厚みを０．０１ｍｍ〜０．０５ｍｍ
とすることが好ましい。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照にしなが
ら説明する。
ら説明する。
【００１１】本発明の鉛蓄電池の格子合金は、図１に示
すようにＰｂ−０．０７重量％Ｃａ−１．３重量％Ｓｎ
の厚み約１５ｍｍの連続鋳造体のＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金
シート１の両表面に、厚さ約０．２ｍｍのＰｂ−７質量
％ＳｂのＰｂ−Ｓｂ合金シート２を重ね合わせて、段階
的に圧延ローラ３で圧延することで鉛圧延シート４を作
製した。鉛圧延シート４にエキスパンド加工を行い、図
２に示すように網目状とし、この網目によって構成され
る格子体の升目に活物質ペーストを充填した後、単一極
板に切断加工して正極板を作製した。この際、格子体の
網目部を構成する升目の開口面積が約２．５ｃｍ2の大
きいものと開口面積が約１ｃｍ2の小さいものとを作製
した。図２に格子体の網目部を構成する升目を示す。
すようにＰｂ−０．０７重量％Ｃａ−１．３重量％Ｓｎ
の厚み約１５ｍｍの連続鋳造体のＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金
シート１の両表面に、厚さ約０．２ｍｍのＰｂ−７質量
％ＳｂのＰｂ−Ｓｂ合金シート２を重ね合わせて、段階
的に圧延ローラ３で圧延することで鉛圧延シート４を作
製した。鉛圧延シート４にエキスパンド加工を行い、図
２に示すように網目状とし、この網目によって構成され
る格子体の升目に活物質ペーストを充填した後、単一極
板に切断加工して正極板を作製した。この際、格子体の
網目部を構成する升目の開口面積が約２．５ｃｍ2の大
きいものと開口面積が約１ｃｍ2の小さいものとを作製
した。図２に格子体の網目部を構成する升目を示す。
【００１２】一方、負極板はＰｂ−０．０７質量％Ｃａ
−０．３質量％Ｓｎ合金である厚み約０．８ｍｍを正極
と同様に圧延しエキスパンド加工して格子体を作製し、
これに活物質ペーストを充填することで得た。セパレー
タには、厚さ約０．３ｍｍの微孔性ポリエチレン製シー
トを用いて、正極板あるいは負極板を包み込む形の２種
類の袋状セパレータを作製した。
−０．３質量％Ｓｎ合金である厚み約０．８ｍｍを正極
と同様に圧延しエキスパンド加工して格子体を作製し、
これに活物質ペーストを充填することで得た。セパレー
タには、厚さ約０．３ｍｍの微孔性ポリエチレン製シー
トを用いて、正極板あるいは負極板を包み込む形の２種
類の袋状セパレータを作製した。
【００１３】上記の２種類の正極板とセパレータで袋詰
めする極板を各々組み合わせて、１セル当たり正極板５
枚、負極板５枚の両極同枚数からなる極板群を用い、５
５Ｄ２３形の自動車用鉛蓄電池（１２Ｖ４８Ａｈ）を作
製した。図３において６は正極板、７は負極板、８は袋
状セパレータを示す。正，負極板の格子網目の升目の開
口面積およびセパレータによる袋詰めの条件などについ
ては表１に示した。
めする極板を各々組み合わせて、１セル当たり正極板５
枚、負極板５枚の両極同枚数からなる極板群を用い、５
５Ｄ２３形の自動車用鉛蓄電池（１２Ｖ４８Ａｈ）を作
製した。図３において６は正極板、７は負極板、８は袋
状セパレータを示す。正，負極板の格子網目の升目の開
口面積およびセパレータによる袋詰めの条件などについ
ては表１に示した。
【００１４】また、本発明例のＣ群との比較のために従
来の製造法によるＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金シート１の片面
のみにＰｂ−Ｓｂ合金シート２を重ね合わせて同様に圧
延した鉛圧延シートを作製し、この鉛圧延シートをエキ
スパンド加工して網目状の格子体を形成した。この格子
体を用いた鉛蓄電池は表１に示すように本発明と同様の
条件で作製し、比較例の鉛蓄電池Ｂ群とした。さらに、
表１に示すように負極板の枚数を１枚多くした鉛蓄電池
を構成し、これを従来例の鉛蓄電池Ａ群とした。
来の製造法によるＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金シート１の片面
のみにＰｂ−Ｓｂ合金シート２を重ね合わせて同様に圧
延した鉛圧延シートを作製し、この鉛圧延シートをエキ
スパンド加工して網目状の格子体を形成した。この格子
体を用いた鉛蓄電池は表１に示すように本発明と同様の
条件で作製し、比較例の鉛蓄電池Ｂ群とした。さらに、
表１に示すように負極板の枚数を１枚多くした鉛蓄電池
を構成し、これを従来例の鉛蓄電池Ａ群とした。
【００１５】
【表１】
【００１６】表１に示した各々異なる構成の鉛蓄電池に
ついて、次のようなパターンの寿命試験を実施して評価
した。この寿命試験は深い放電が入る放電傾向の使われ
方を想定した試験パターンであり、ＪＩＳＤ５３０１軽
負荷寿命試験においてサイクル中の放電を８分間、充電
を１６分間として行った。この試験結果を表１に示す。
前記の寿命試験評価は、従来の構成からなる鉛蓄電池Ａ
群の寿命特性を１００として各々の構成からなる鉛蓄電
池を比較した。
ついて、次のようなパターンの寿命試験を実施して評価
した。この寿命試験は深い放電が入る放電傾向の使われ
方を想定した試験パターンであり、ＪＩＳＤ５３０１軽
負荷寿命試験においてサイクル中の放電を８分間、充電
を１６分間として行った。この試験結果を表１に示す。
前記の寿命試験評価は、従来の構成からなる鉛蓄電池Ａ
群の寿命特性を１００として各々の構成からなる鉛蓄電
池を比較した。
【００１７】従来の鉛蓄電池Ａ群の特徴である、負極板
枚数が正極板枚数よりも１枚多い群構成からなる鉛蓄電
池Ａと正極板と負極板とが同枚数の構成からなる比較
例の鉛蓄電池Ｂを比較すると、ＢはＡに比べ寿命
特性がかなり低下している。
枚数が正極板枚数よりも１枚多い群構成からなる鉛蓄電
池Ａと正極板と負極板とが同枚数の構成からなる比較
例の鉛蓄電池Ｂを比較すると、ＢはＡに比べ寿命
特性がかなり低下している。
【００１８】さらに、正極板と負極板とが同枚数の構成
でセパレータが負極板のみを包み込む形の電池Ｂおよ
びＢは、従来の構成であるＡ群と比較すると寿命低下
が著しいことが分かる。これは、負極板の枚数が正極板
の枚数より多くない場合では、定電圧充電時に正極より
充電効率が高い負極活物質の充電反応が完了し、正極の
充電が十分に行われないまま充電末期に達してしまい、
この充電不足反応がサイクルを繰り返すことによって蓄
積され、寿命低下に至ったと考えられる。
でセパレータが負極板のみを包み込む形の電池Ｂおよ
びＢは、従来の構成であるＡ群と比較すると寿命低下
が著しいことが分かる。これは、負極板の枚数が正極板
の枚数より多くない場合では、定電圧充電時に正極より
充電効率が高い負極活物質の充電反応が完了し、正極の
充電が十分に行われないまま充電末期に達してしまい、
この充電不足反応がサイクルを繰り返すことによって蓄
積され、寿命低下に至ったと考えられる。
【００１９】また、セパレータが負極板のみを袋詰めす
るものも重要な因子になっていると考えられる。通常、
正極板の寿命サイクルによる体積膨張や格子の伸びがセ
パレータにストレスを与えてしまうことから、正極板を
セパレータで袋詰めするのではなく負極板のみを袋詰め
するのが理想的であるが、負極板をセパレータで袋詰め
した場合における正極板と負極板とが同枚数の構成の電
池Ｂの結果からも分かるように、正極の充電不足はよ
り加速していることが分かる。これは、正極活物質中の
硫酸鉛の顕著な蓄積が見られたことによって確認するこ
とができた。また、ＢやＢのように格子網目部の１
升当たりの開口面積において正極が負極より小さい格子
体を用いて極板内部での導電性向上を図ることにより若
干の寿命向上は見られたが、充電効率の改善には不完全
なものであった。
るものも重要な因子になっていると考えられる。通常、
正極板の寿命サイクルによる体積膨張や格子の伸びがセ
パレータにストレスを与えてしまうことから、正極板を
セパレータで袋詰めするのではなく負極板のみを袋詰め
するのが理想的であるが、負極板をセパレータで袋詰め
した場合における正極板と負極板とが同枚数の構成の電
池Ｂの結果からも分かるように、正極の充電不足はよ
り加速していることが分かる。これは、正極活物質中の
硫酸鉛の顕著な蓄積が見られたことによって確認するこ
とができた。また、ＢやＢのように格子網目部の１
升当たりの開口面積において正極が負極より小さい格子
体を用いて極板内部での導電性向上を図ることにより若
干の寿命向上は見られたが、充電効率の改善には不完全
なものであった。
【００２０】本発明例の鉛蓄電池であるＣ群は、Ｂ群の
鉛蓄電池と同様に正極板と負極板が同枚数の構成からな
る鉛蓄電池であるが、Ｂ群が大きく寿命特性が悪化して
いるのに対してＣ群における寿命特性の低下はわずかで
あった。これは、正極格子の両面にＳｂ薄膜を形成させ
た効果が大きいことを示しており、Ｓｂ層を正極格子の
両面に付与することで正極の充電受入性が向上して正極
の充電が十分に行われ、寿命低下の原因であった正極の
充電不足の蓄積が解消されていると推測できる。
鉛蓄電池と同様に正極板と負極板が同枚数の構成からな
る鉛蓄電池であるが、Ｂ群が大きく寿命特性が悪化して
いるのに対してＣ群における寿命特性の低下はわずかで
あった。これは、正極格子の両面にＳｂ薄膜を形成させ
た効果が大きいことを示しており、Ｓｂ層を正極格子の
両面に付与することで正極の充電受入性が向上して正極
の充電が十分に行われ、寿命低下の原因であった正極の
充電不足の蓄積が解消されていると推測できる。
【００２１】この作用効果は、サイクルが進むにしたが
って正極格子の表面のＳｂ層からＳｂが電解液中に溶出
し、セパレータを通過して負極に析出することによって
負極の水素過電圧（分極）を低下させることによるもの
である。この結果として正極の分極の増大を引き起こ
し、正極は十分な充電電気量を確保することができ、充
電効率の向上につながったことが考えられる。Ｓｂ層を
正極格子の両面に付与することで、Ｓｂ層が片面にしか
ない場合よりもＳｂ作用効果が早期に現われ、それと同
時により多くのＳｂが有効に作用したといえる。
って正極格子の表面のＳｂ層からＳｂが電解液中に溶出
し、セパレータを通過して負極に析出することによって
負極の水素過電圧（分極）を低下させることによるもの
である。この結果として正極の分極の増大を引き起こ
し、正極は十分な充電電気量を確保することができ、充
電効率の向上につながったことが考えられる。Ｓｂ層を
正極格子の両面に付与することで、Ｓｂ層が片面にしか
ない場合よりもＳｂ作用効果が早期に現われ、それと同
時により多くのＳｂが有効に作用したといえる。
【００２２】さらに正極の両面のＳｂ層の効果を追及す
るために、片面だけに両面と同じ量のＳｂ層を形成させ
た格子体を正極板に用いた鉛蓄電池で寿命試験を行った
ところ、寿命特性は従来の片面にＳｂ層を有する鉛蓄電
池Ｂ群とほとんど同じで、減液量が増加しただけであっ
た。このことから、寿命特性の向上につながるＳｂ作用
は単に正極格子の表面のＳｂ層におけるＳｂ含有量を増
加させただけでは効果はなく、正極の両面にＳｂ層を設
けた場合のようにＳｂと硫酸の界面を広範囲に渡って格
子表面上に存在させることが重要であるといえる。ま
た、セパレータが負極板のみを包み込む形の鉛蓄電池で
あるＣ，Ｃにおいても、片面にＳｂ層を付与した鉛
蓄電池の寿命低下が著しかったのに対して、両面にＳｂ
層を有する鉛蓄電池では寿命低下はわずかで、正極の充
電不足の問題はないといえる。
るために、片面だけに両面と同じ量のＳｂ層を形成させ
た格子体を正極板に用いた鉛蓄電池で寿命試験を行った
ところ、寿命特性は従来の片面にＳｂ層を有する鉛蓄電
池Ｂ群とほとんど同じで、減液量が増加しただけであっ
た。このことから、寿命特性の向上につながるＳｂ作用
は単に正極格子の表面のＳｂ層におけるＳｂ含有量を増
加させただけでは効果はなく、正極の両面にＳｂ層を設
けた場合のようにＳｂと硫酸の界面を広範囲に渡って格
子表面上に存在させることが重要であるといえる。ま
た、セパレータが負極板のみを包み込む形の鉛蓄電池で
あるＣ，Ｃにおいても、片面にＳｂ層を付与した鉛
蓄電池の寿命低下が著しかったのに対して、両面にＳｂ
層を有する鉛蓄電池では寿命低下はわずかで、正極の充
電不足の問題はないといえる。
【００２３】次に、前記した深い放電が入る寿命試験と
は別に過充電傾向で鉛蓄電池が使用されることを想定し
た寿命試験を行った。この試験条件は７５℃雰囲気中に
おいて、１３．８Ｖで連続１２０ｈ充電することを１サ
イクルとした過充電寿命試験である。この試験結果を同
様に表１に示す。表１に示す結果からセパレータが正極
板のみを包み込む構成である鉛蓄電池は、従来例，本発
明例の鉛蓄電池に関係なく特性が悪いことが分かる。こ
れは、サイクルにより正極格子が伸びてセパレータの底
部に穴があき、正極と負極が短絡して寿命に至ったため
である。これに対して、負極板をセパレータで包み込ん
だ鉛蓄電池は、短絡することなく良好な寿命特性を示し
た。
は別に過充電傾向で鉛蓄電池が使用されることを想定し
た寿命試験を行った。この試験条件は７５℃雰囲気中に
おいて、１３．８Ｖで連続１２０ｈ充電することを１サ
イクルとした過充電寿命試験である。この試験結果を同
様に表１に示す。表１に示す結果からセパレータが正極
板のみを包み込む構成である鉛蓄電池は、従来例，本発
明例の鉛蓄電池に関係なく特性が悪いことが分かる。こ
れは、サイクルにより正極格子が伸びてセパレータの底
部に穴があき、正極と負極が短絡して寿命に至ったため
である。これに対して、負極板をセパレータで包み込ん
だ鉛蓄電池は、短絡することなく良好な寿命特性を示し
た。
【００２４】以上のように、鉛合金シートの両面にＳｂ
層を形成させた格子体で、格子網目部を構成する升目の
開口面積が小さいものを正極に用いて、なおかつ負極を
セパレータで袋詰めした正極板と負極板とが同一枚数か
らなる鉛蓄電池Ｃは、深い放電試験パターンと過充電
試験パターンの両方において、各々の構成からなる鉛蓄
電池の中でも特に優れた寿命特性を示すことが分かっ
た。
層を形成させた格子体で、格子網目部を構成する升目の
開口面積が小さいものを正極に用いて、なおかつ負極を
セパレータで袋詰めした正極板と負極板とが同一枚数か
らなる鉛蓄電池Ｃは、深い放電試験パターンと過充電
試験パターンの両方において、各々の構成からなる鉛蓄
電池の中でも特に優れた寿命特性を示すことが分かっ
た。
【００２５】
【発明の効果】以上、Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ鉛合金の両面に
Ｓｂ薄膜を形成させた鉛合金シートをエキスパンド加工
した網目状の格子体を正極に用いた極板群において、セ
ル当たりの正極板と負極板が同数の構成からなる本発明
の鉛蓄電池では、深い放電サイクルでの正極の充電不足
による早期の容量低下を防ぎつつ、優れた過充電寿命特
性を持つことが可能である。本発明はコスト低減や生産
性向上に結びつく大きな効果を持つものである。
Ｓｂ薄膜を形成させた鉛合金シートをエキスパンド加工
した網目状の格子体を正極に用いた極板群において、セ
ル当たりの正極板と負極板が同数の構成からなる本発明
の鉛蓄電池では、深い放電サイクルでの正極の充電不足
による早期の容量低下を防ぎつつ、優れた過充電寿命特
性を持つことが可能である。本発明はコスト低減や生産
性向上に結びつく大きな効果を持つものである。
【図１】正極の鉛合金シートの工程を示す説明図
【図２】極板の格子体を示す正面図
【図３】極板群の構成を示す一部の断面を示した斜視図
１ Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金シート ２ Ｐｂ−Ｓｂ合金シート ３ 圧延ローラ ４ 鉛圧延シート ５ 升目 ６ 正極板 ７ 負極板 ８ 袋状セパレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 善博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H017 AA01 AS02 BB02 BB06 BB07 BB11 CC05 DD05 EE02 EE03 HH04 5H028 AA01 AA05 CC05 CC07 CC08 EE01 HH05
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ系合金の鋳造体の両面
にＳｂを含有する合金の薄膜を重ね合わせて圧延して形
成した鉛合金シートを、エキスパンド加工した格子体を
正極に用い、かつセル当たりの正極板と負極板の構成枚
数が同数の極板群を備えたことを特徴とする鉛蓄電池。 - 【請求項２】 Ｓｂを含有する合金はＰｂ−Ｓｂ系合金
またはＰｂ−Ｓｎ−Ｓｂ系合金としたことを特徴とする
請求項１に記載の鉛蓄電池。 - 【請求項３】 合成樹脂を主体とした微孔性の袋状のセ
パレータに負極板を包み込んだことを特徴とする請求項
１または２に記載の鉛蓄電池。 - 【請求項４】 正極格子の網目部を構成する１升当たり
の開口面積を、負極格子の１升当たりの開口面積よりも
小さくしたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれ
かに記載の鉛蓄電池。
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