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公開番号2024025093
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-26
出願番号2022128250
出願日2022-08-10
発明の名称鉛蓄電池
出願人古河電池株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 4/14 20060101AFI20240216BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】製造コストが低い正極集電板を備えていながら、高温耐久性に優れるとともに、電池容量の維持特性にも優れた鉛蓄電池を提供する。
【解決手段】正極板10は、格子状部110を含む正極集電板11と、格子状部に保持された正極合剤15と、を有し、正極集電板11は、カルシウム(Ca)の含有率が0.035質量%以上0.080質量%以下、錫(Sn)の含有率が0.50質量%以上0.90質量%以下、銀(Ag)の含有率が0.003質量%以上0.035質量%以下、ビスマス(Bi)の含有率が0.0000質量%超0.0200質量%以下で、残部が鉛および不可避的不純物からなる鉛合金で形成され、正極合剤15の比表面積は6m2/g以上11m2/g以下であり、正極合剤15の多孔度は47%以上57%以下である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
電解液と積層体を備え、
前記積層体は、交互に配置された複数枚の正極板および負極板と、前記正極板と前記負極板との間に配置されたセパレータと、からなり、
前記正極板は、格子状部を含む正極集電板と、前記格子状部に保持された正極合剤と、を有し、
前記正極集電板は、カルシウム(Ca)の含有率が0.035質量%以上0.080質量%以下、錫(Sn)の含有率が0.50質量%以上0.90質量%以下、銀(Ag)の含有率が0.003質量%以上0.035質量%以下、ビスマス(Bi)の含有率が0.0000質量%超0.0200質量%以下で、残部が鉛および不可避的不純物からなる鉛合金で形成され、
前記正極合剤の比表面積は6m
2
/g以上11m
2
/g以下であり、
前記正極合剤の多孔度は47%以上57%以下である鉛蓄電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、鉛蓄電池に関する。
続きを表示(約 2,200 文字)【背景技術】
【0002】
一般的な鉛蓄電池である液式鉛蓄電池は、セル室を有する電槽と、セル室に収納された極板群と、セル室に注入された電解液と、を備えている。極板群は、交互に配置された複数枚の正極板および負極板と、正極板と負極板との間に配置されたセパレータと、を有する。正極板は、格子状部を含む正極集電板と、格子状部に保持された正極合剤(正極活物質を含む合剤)と、を有し、格子状部の両板面に正極合剤からなる層が形成されている。負極板は、格子状部を含む負極集電板と、格子状部に保持された負極合剤(負極活物質を含む合剤)と、を有し、格子状部の両板面に負極合剤からなる層が形成されている。電解液としては希硫酸が使用されている。このような液式鉛蓄電池は自動車用バッテリーなどとして広く使用されている。
【0003】
近年、自動車のエンジンルームは、装備が増加していることと無駄な空間を排除したデザインとなっていることなどに起因して、内部の温度上昇が著しい状態となっている。よって、自動車用の液式鉛蓄電池は、正極集電板に腐食やグロース(集電板の伸びによる変形)が生じ易い環境下で使用されるため、寿命を長くするための対策が強く求められている。
また、最近の自動車は、電装部品の増加により、自動車の停車中に鉛蓄電池から供給される暗電流が高くなる傾向にあるため、電池容量に対しても対策が求められている。
特許文献1には、高温下で長寿命の鉛蓄電池を得るとともに、格子体(集電板)の作業性(強度)を向上するために、正極格子体(正極集電板)をなす鉛合金として、0.05~0.085質量%のCa、1.2~2.0質量%のSn、0.002~0.02質量%のBi、0.0001~0.002質量%のAg、及び0.005~0.03質量%のAlを含有し、残部がPb及び不可避的不純物からなる鉛合金を用いることが開示されている。特に、正極格子体を形成する鉛合金中のSnの含有量については、正極集電板の腐食を抑制する観点から1.2質量%以上であることが好ましいと記載されている。
【0004】
鉛蓄電池としては、液式鉛蓄電池以外に制御弁式鉛蓄電池が挙げられる。制御弁式鉛蓄電池は、電解液と積層体を備えた密閉構造を有し、積層体は、交互に配置された複数枚の正極板および負極板と、正極板と負極板との間に配置されたセパレータと、からなる。電解液は、セパレータであるガラス繊維マットに染み込ませるか、ゲル化により非流動化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特許第6406457号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、錫(Sn)の含有率が高い鉛合金からなる集電板は製造コストが高くなるため、特許文献1に記載された正極集電板には、コストの面で改善の余地がある。
本発明の課題は、特許文献1よりも製造コストが低い正極集電板を備えていながら、高温耐久性に優れるとともに、電池容量の維持特性にも優れた鉛蓄電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、下記の構成(1)~(4)を備えた鉛蓄電池を提供する。
(1)電解液と積層体を備え、前記積層体は、交互に配置された複数枚の正極板および負極板と、前記正極板と前記負極板との間に配置されたセパレータと、からなる。
(2)前記正極板は、前記正極板は、格子状部を含む正極集電板と、前記格子状部に保持された正極合剤と、を有する。
(3)前記正極集電板は、カルシウム(Ca)の含有率が0.035質量%以上0.080質量%以下、錫(Sn)の含有率が0.50質量%以上0.90質量%以下、銀(Ag)の含有率が0.003質量%以上0.035質量%以下、ビスマス(Bi)の含有率が0.0000質量%超0.0200質量%以下で、残部が鉛および不可避的不純物からなる鉛合金で形成されている。
(4)前記正極合剤の比表面積は6m
2
/g以上11m
2
/g以下であり、前記正極合剤の多孔度は47%以上57%以下である。
【0008】
本発明の一態様の鉛蓄電池が液式鉛蓄電池の場合、上記構成(2)~(4)と、上記構成(1)に含まれる下記の構成(11)を備えている。
(11)セル室を有する電槽と、前記セル室に収納された極板群と、前記セル室に注入された電解液と、を備えている。前記極板群は、交互に配置された複数枚の正極板および負極板と、前記正極板と前記負極板との間に配置されたセパレータと、を有する。
【発明の効果】
【0009】
本発明の鉛蓄電池は、特許文献1よりも製造コストが低い正極集電板を備えているが、高温耐久性に優れるとともに、電池容量の維持特性にも優れたものとなることが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
実施形態の液式鉛蓄電池の構造を示す部分断面図である。
実施形態の液式鉛蓄電池を構成する正極板を示す一部破断正面図である。
【発明を実施するための形態】
(【0011】以降は省略されています)

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