铅蓄电池的制作方法

文档序号:22231025发布日期:2020-09-15 19:32阅读:114来源:国知局
铅蓄电池的制作方法

本实用新型涉及铅蓄电池。



背景技术:

在铅蓄电池中存在液式铅蓄电池和阀控式铅蓄电池,在液式铅蓄电池中,负极板和正极板隔着隔离件交替配置而成的极板组被收纳在装有电解液的电解槽的电池单元室内。

以往的发动机车所使用的液式铅蓄电池大多在充分的充电状态(充电率高的状态,包括过充电状态)下使用。但是,近年来,充电控制车、怠速停止车辆逐渐成为主流。另外,以地球环境问题、高龄驾驶员所引起的事故增加为背景,环保车辆、碰撞减轻制动器、车辆自动控制这样的技术也受到关注,在具备该技术的车辆中,电气部件的使用增加。鉴于这样的情况,近年的车辆所搭载的液式铅蓄电池在不充分的充电状态即部分充电状态(psoc:partialstateofcharge)下使用的情况变多。

在充电初期的液式铅蓄电池中,由充电反应产生的硫酸根离子从极板内部朝向存在于极板附近的电解液不断地释放。与此相伴,存在于极板附近的电解液的硫酸浓度变高。即,从极板内部不断地向外部(极板附近)持续供给浓硫酸。该浓硫酸由于比重大于存在于远离极板的部分的电解液(稀硫酸)的比重,因而随重力下降,积存在电解槽的下部。其结果,电解槽内的电解液成为在上部和下部具有比重差的状态(电解液的分层)。

在充电初期,供给到液式铅蓄电池的电力的大部分被用于充电反应,用于构成电解液的水的电解的比例较少。但是,随着充电率变高,供给到液式铅蓄电池的电力用于构成电解液的水的电解的比例变高。在水的电解中产生的气体从极板的内部释放到外部(极板附近的电解液中)。

如果在充电率达到100%后还对液式铅蓄电池继续供给电力(成为过充电状态),则所供给的电力不用于充电反应而是仅用于构成电解液的水的电解,因而从极板内部产生大量的气体。并且,该大量的气体从极板内部向极板附近的电解液中释放,发挥向上方推起积存于下部的浓硫酸的作用,从而电解液被搅拌,电解槽内的电解液的分层消除。

因此,在将液式铅蓄电池以充分的充电状态使用的情况下,电解液的分层不会成为很大的问题,但是在以充电率低的状态使用的情况下,无法期待上述的通过气体实现的电解液的分层的消除。如果电解液的分层未被消除,则负极板下部的硫酸盐化会进展,导致液式铅蓄电池的寿命变短。

对此,在专利文献1中记载了如下内容:通过使由选自玻璃、纸浆及聚烯烃所构成的材料组中的至少一种材料的纤维构成的无纺布与负极板的表面抵接,从而防止在充电时从硫酸铅溶出的硫酸根离子的下降,由此防止发生分层的情况。

另一方面,在专利文献2中记载了如下内容:在将拉网格栅用于正极格栅的铅蓄电池中,为了提高快速放电特性,使拉网网眼体积相对于拉网网眼部的表观体积所占的比例增加,并且降低在袋状隔离件表面(与正极板对置的面)设置的肋的高度。另外,记载了如下内容:在该情况下,容易产生正极板与袋状隔离件的接触及其所引起的隔离件的劣化,但是为了抑制这种情况以提供寿命特性和快速放电特性优异的铅蓄电池,将肋的高度设为0.6mm以下,并且将肋的间隔设为拉网格栅的网格宽度尺寸以下。

在专利文献3中记载了一种液式铅蓄电池的隔离件,并记载了如下内容:该隔离件在面对负极板的表面上具有沿负极板的宽度方向延伸的肋(横肋),并且在面对正极板的表面上具有纵肋。此外,还记载了横肋高度优选为约0.02~0.30mm,最优选为约0.075~0.15mm。

但是,在专利文献1~3中,对于层叠体在电池单元室内的压迫力没有记载。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特许第5500315号公报

专利文献2:日本特开2006-140034号公报

专利文献3:日本特表2013-541167号公报



技术实现要素:

实用新型所要解决的问题

本实用新型的课题在于提供一种新型的铅蓄电池,其在以部分充电状态使用的情况下能抑制电解液的分层,从而能够期待寿命变长。

用于解决问题的手段

为了解决上述课题,本实用新型的第一方式的铅蓄电池具有下述结构(1)~(6)。

(1)具备电池单元室以及与电解液一起收纳在电池单元室中的极板组。

(2)极板组具有层叠体,该层叠体由交替配置的正极板及负极板和配置在正极板与负极板之间的隔离件构成。

(3)在隔离件的与正极板对置的面,在与正极板的宽度方向对应的第二方向上隔开间隔地形成有多个纵肋,该纵肋是沿与电池单元室的上下方向对应的第一方向延伸的条纹状的突起。

(4)在隔离件的与负极板对置的面,在第一方向上隔开比纵肋的配置间隔小的间隔地形成有多个横肋,该横肋是突出高度比纵肋的突出高度小且沿第二方向延伸的线状的突起。

(5)横肋的突出高度为0.05mm以上且0.5mm以下。

(6)层叠体在电池单元室内的压迫力为2.5kpa以上且10.0kpa以下。

本实用新型的第二方式的铅蓄电池的特征在于,在本实用新型的第一方式的铅蓄电池中,

所述负极板是在格栅状基板保持有负极合剂的负极板,

构成所述格栅状基板的多个孔的所述第一方向的尺寸的最大值为6mm以上且12mm以下,

在所述第一方向上存在于一个所述孔的范围内的所述横肋的数量平均为8根以上且24根以下。

本实用新型的第三方式的铅蓄电池的特征在于,在本实用新型的第一方式的铅蓄电池中,

所述层叠体在所述电池单元室内的压迫力为5.5kpa以上且10.0kpa以下。

本实用新型的第四方式的铅蓄电池的特征在于,在本实用新型的第二方式的铅蓄电池中,

在所述第一方向上存在于一个所述孔的范围内的所述横肋的数量平均为10根以上且24根以下。

本实用新型的第五方式的铅蓄电池的特征在于,在本实用新型的第四方式的铅蓄电池中,

在所述第一方向上存在于一个所述孔的范围内的所述横肋的数量平均为16根以上且24根以下。

本实用新型的第六方式的铅蓄电池的特征在于,在本实用新型的第一方式的铅蓄电池中,

所述隔离件具有基部,多个所述纵肋和多个所述横肋形成于所述基部,

所述基部的厚度为0.1mm以上且0.3mm以下,

所述纵肋的突出高度为0.4mm以上且0.8mm以下,

所述纵肋的宽度为0.4mm以上且0.7mm以下,

所述的纵肋的配置间隔为8.0mm,

所述横肋的宽度为0.2mm以上且0.6mm以下,

所述横肋的配置间隔为该横肋的宽度以上,并且为0.24mm以上且0.62mm以下。

本实用新型的第七方式的铅蓄电池的特征在于,在本实用新型的第六方式的铅蓄电池中,

所述隔离件为袋状,所述基部在所述第二方向的两端部具有密封部,在所述密封部形成有小突起,该小突起的突出高度为0.05mm以上且0.5mm以下。

实用新型效果

根据本实用新型,提供一种新型的铅蓄电池,其在以部分充电状态使用的情况下能抑制电解液的分层,从而能够期待寿命变长。

附图说明

图1是表示构成实施方式的极板组的袋状隔离件的外表面(与正极板对置的面)的俯视图。

图2是表示袋状隔离件的局部剖视图,对应于图1的a-a剖视图。

图3是表示构成实施方式的极板组的层叠体的局部剖视图,并且袋状隔离件对应于图1的b-b剖视图。

图4是表示构成实施方式的极板组的负极板的格栅状基板的主视图。

图5是表示横肋与格栅状基板的孔之间的关系的图,且对应于图4的局部放大图。

图6是表示在实施例的试验中得到的层叠体的压迫力与分层程度之间的关系的曲线图。

图7是表示在实施例的试验中得到的横肋的数量与放电持续时间之间的关系的曲线图。

符号说明

1正极板

2负极板

21负极集电体

211负极板的格栅状基板

211a负极板的格栅状基板的孔

212负极板的耳部

22负极合剂

3隔离件

31隔离件的基部

32隔离件的纵肋

33隔离件的横肋

34隔离件的小突起

10层叠体。

具体实施方式

以下,对本实用新型的实施方式进行说明,但本实用新型并不限定于以下所示的实施方式。在以下所示的实施方式中,进行了用于实施本实用新型的技术上优选的限定,但是该限定并不是本实用新型的必须要件。

[整体结构的说明]

实施方式的铅蓄电池具有现有公知的整块式的电解槽、盖和六个极板组。电解槽由隔壁划分成六个电池单元室。六个电池单元室沿电解槽的长边方向排列。在各电池单元室配置有一个极板组。各极板组具有:层叠体、正极汇流排、负极汇流排、从正极汇流排立起的正极中间极柱、以及从负极汇流排立起的负极中间极柱。层叠体由多张正极板和负极板以及多个袋状隔离件构成。

正极板具有保持有包含正极活性物质的合剂(正极合剂)的正极基板以及从正极基板向上侧突出的耳部。负极板具有保持有包含负极活性物质的合剂(负极合剂)的负极基板以及从负极基板向上侧突出的耳部。多张正极板及负极板隔着隔离件交替地配置。构成层叠体的负极板的张数mn比正极板的张数mp多一张。

负极板收纳在袋状隔离件内。并且,通过将装入有负极板的多个袋状隔离件和多张正极板交替重叠,从而形成为在正极板与负极板之间配置有隔离件的状态的层叠体。该层叠体在各电池单元室内的压迫力为2.5kpa以上且10.0kpa以下。

[关于一个方式的特征部分]

使用图1~5对特征部分进行说明。在这些图中,用z表示与电池单元室的上下方向对应的第一方向,用x表示电池单元室的排列方向,用y表示与正极板的宽度方向对应的第二方向。另外,图3示出了由正极板1、负极板2和隔离件3构成的层叠体10的一部分。

[关于隔离件]

如图1~3所示,袋状隔离件3由基部31、多个纵肋32、多个横肋33以及多个小突起34构成。纵肋32形成在基部31的外表面(与正极板1对置的面)311,并沿z方向(第一方向)延伸。多个纵肋32在y方向(第二方向)上隔开间隔并相互平行地配置。最靠近小突起34的纵肋32和与其相邻的纵肋32之间的配置间隔δ11比除此以外的纵肋32彼此间的配置间隔δ1大。

横肋33是突出高度比纵肋32的突出高度小的突起,形成在基部31的内表面(与负极板2对置的面)312,并在z方向上隔开间隔地沿y方向延伸。横肋33的配置间隔δ2比纵肋32的配置间隔δ1小。

另外,如图2所示,配置间隔定义为相邻的肋的顶部到顶部的距离。

基部31的厚度(x方向的尺寸)t为0.1mm以上且0.3mm以下。纵肋32的突出高度(x方向的尺寸)t1为0.4mm以上且0.8mm以下。纵肋32的宽度(y方向的尺寸)w1为0.4mm以上且0.7mm以下。纵肋32的配置间隔δ1为8.0mm。横肋33的突出高度(x方向的尺寸)t2为0.05mm以上且0.5mm以下。横肋33的宽度(z方向的尺寸)w2为0.2mm以上且0.6mm以下。横肋33的配置间隔δ2设为横肋33的宽度w2以上,并且为0.24mm以上且0.62mm以下。小突起34的突出高度(x方向的尺寸)为0.05mm以上且0.5mm以下。

隔离件3为袋状,基部31的y方向的两端部为密封部311a。小突起34是在用于将板状隔离件形成为袋状的齿轮密封时形成于密封部311a的构成要素。

[关于负极板与横肋之间的关系]

如图4所示,负极板2由负极集电体21和负极合剂22构成。负极集电体21由格栅状基板211以及耳部212构成,其中格栅状基板211由长方形的金属网构成,耳部212从格栅状基板211向上侧突出。格栅状基板211具有网眼状的孔211a。负极集电体21主要由含有铅的合金形成。在格栅状基板211的所有孔211a中以及格栅状基板211的整个表面和背面,保持有负极合剂22。此外,图4是局部去除了负极合剂22而使负极集电体21的一部分露出的图。

如图5所示,构成格栅状基板211的孔211a的z方向的尺寸的最大值k在6mm以上且12mm以下的范围内。另外,在z方向上存在于各孔211a的范围内的横肋33的数量平均为8根以上且24根以下。

<作用、效果>

该实施方式的铅蓄电池通过在隔离件3的与负极板2对置的面312存在横肋33,与没有横肋33的情况相比较,能得到能够抑制硫酸根离子的沉降而抑制分层的效果,并且通过在负极合剂22与横肋33之间也能够保持硫酸,从而能得到能够提高铅蓄电池的反应性的效果。

另外,该实施方式的铅蓄电池的横肋33的突出高度为0.05mm以上且0.5mm以下,层叠体10在各电池单元室内的压迫力为2.5kpa以上且10.0kpa以下。而且,构成格栅状基板211的多个孔211a的z方向的尺寸的最大值k为6mm以上且12mm以下,并且在z方向上存在于一个孔211a的范围内的横肋33的数量平均为8根以上且24根以下。由此,该实施方式的铅蓄电池在以部分充电状态使用的情况下抑制电解液的分层的效果高,从而能够期待寿命变长。

与此相对,如果横肋33的突出高度小于0.05mm,则实质上不能获得抑制硫酸根离子的沉降的作用,并且存在于负极板2与横肋33之间的硫酸的量显著变少,因此实质上也不能获得提高反应性的效果。

横肋33的突出高度越高(x方向的尺寸越大),抑制硫酸根离子的沉降的作用和保持硫酸的作用越高。但是,如果超过0.5mm,则在使用标准件的电解槽的情况下,层叠体10的厚度(x方向的尺寸)会变得过厚,在向电池单元室插入层叠体10时,容易产生插入不良,例如在隔离件3、正极板1产生瑕疵等。

另外,如果层叠体10在各电池单元室内的压迫力小于2.5kpa,则实质上不能获得抑制硫酸根离子的沉降的作用,即使设为超过10.0kpa的值,抑制硫酸根离子的沉降的作用也不会增加。

另外,如果构成格栅状基板211的多个孔211a的z方向的尺寸的最大值k小于6mm,则难以将负极合剂22填充到多个孔211a中,如果超过12mm,则难以成为负极合剂22充分填充到各孔211a中的状态。

并且,在作为负极板2的格栅状基板211而使用具备z方向的尺寸的最大值k为6mm以上且12mm以下的孔211a的格栅状基板211的情况下,如果在z方向上存在于一个孔211a的范围内的横肋33的数量平均不足8根,则实质上不能获得抑制硫酸根离子的沉降的作用。若超过24根,则由横肋33堵塞孔211a的面积会变得过大,在负极板2与横肋33之间能够保持的硫酸的量变得极少,因此抑制硫酸根离子的沉降的作用降低。

<制法>

实施方式的铅蓄电池能够通过现有公知的方法,例如通过以下方法制造。

首先,制作构成极板组的化成前的正极板1和负极板2。就正极板1而言,制作与现有产品相同的正极板。就负极板2而言,作为负极集电体21,准备格栅状基板211的孔211a的z方向的尺寸的最大值k(以下,也称为“尺寸k”)为6mm以上且12mm以下的负极集电体。

接着,获取上述结构以及尺寸的袋状的隔离件、或者获取在一面形成有纵肋32且在另一面形成有横肋33的状态的板状的隔离件,来制作袋状的隔离件3。板状的隔离件的状态下的z方向的尺寸为负极板2的格栅状基板211的两倍左右。通过将板状的隔离件使基部31的形成有横肋33的面成为内侧在z方向的一半的位置处折弯而使基部31彼此重叠,并将基部31的y方向的两端进行齿轮密封,从而得到袋状的隔离件3。

然后,通过将化成前的负极板2放入袋状的隔离件3中而得到的构成物与正极板1交替层叠,从而得到层叠体(未形成汇流排的极板组)10。

接着,对该层叠体使用cos(cast-onstrap:汇流排铸焊)方式的铸造装置,形成将正极板的耳部彼此连接的正极汇流排、将负极板的耳部彼此连接的负极汇流排、从正极汇流排立起的正极中间极柱或正极端子极柱、从负极汇流排立起的负极中间极柱或负极端子极柱,从而成为极板组。制作6个该极板组后,将各极板组收容到电解槽的各电池单元室中。

接着,在极板组收容在电解槽的各电池单元室中的状态下,对隔着电池单元室间的隔壁相邻的正极中间极柱及负极中间极柱进行电阻焊接,由此将相邻的电池单元室间串联电连接。接着,用热使电解槽的上表面和盖的下表面熔化并将盖放置于电解槽,通过热熔敷将盖固定于电解槽。另外,在将盖放置于电解槽时,将负极端子极柱及正极端子极柱分别插入到通过嵌件成型与盖一体地形成的铅合金制的套管的贯通孔中,并进行焊接一体化,由此形成为端子。

然后,将电解液(通过向硫酸水溶液添加硫酸铝而含有铝离子)从作为贯通盖的孔而设置的注液孔注入到电池单元室内。之后,通过进行堵塞注液孔等通常的工序,组装出未化成的铅蓄电池。之后,在通常的条件下进行电解槽化成,制得成品。

【实施例】

[研究由横肋的突出高度的不同带来的效果的试验]

<试验电池的制作>

作为与实施方式的铅蓄电池相同结构的铅蓄电池,制作出样品编号1-1~编号1-7的铅蓄电池。

样品编号1-1~编号1-7的铅蓄电池为d23型的怠速停止用液式铅蓄电池,如表1所示,分别具有隔离件3的横肋33的突出高度t2不同的层叠体。除此之外的结构全部相同。

首先,在样品编号1-2~编号1-7的铅蓄电池中,作为隔离件3,准备了基部31的厚度t为0.2mm、纵肋32的宽度为0.6mm、纵肋32的突出高度t1为0.6mm、纵肋32的配置间隔为8.0mm、横肋33的宽度为0.3mm、横肋33的配置间隔为0.5mm、横肋33的突出高度t2在各样品中为表1所示的值的隔离件。另外,横肋的突出高度能够通过在制作隔离件时变更横肋形成用的槽的深度来变更。另外,在样品编号1-1的铅蓄电池中,准备没有横肋的隔离件。

接着,作为正极集电体,准备jis-d尺寸的冲孔基板。然后,向正极集电体的格栅状基板填充含有利用通常的方法制作出的正极活性物质的合剂(正极合剂),并使其熟化干燥,由此得到化成前的正极板。

作为负极集电体21,准备了为金属网且格栅状基板211的孔211a的尺寸k为10mm的负极集电体。通过尺寸k为10mm,横肋33的宽度为0.3mm并且横肋33的配置间隔为0.5mm,从而在z方向上存在于一个孔221a的横肋33的数量的平均值为20根。然后,向格栅状基板211填充含有利用通常方法制作出的负极活性物质的合剂(负极合剂22),并使其熟化干燥,由此得到化成前的负极板2。

接着,将负极板2放入袋状的隔离件3中后,将7张正极板和装有负极板的8个隔离件交替层叠而得到层叠体10。准备6个该层叠体10,使用cos(cast-onstrap:汇流排铸焊)方式的铸造装置,在各层叠体10的正极板1及负极板2形成汇流排及中间极柱或汇流排及端子极柱,由此得到各电池单元用的极板组。将所得到的各极板组收容到电解槽的各电池单元室中。另外,层叠体10在电池单元室内的压迫力设为7.0kpa。

另外,在将极板组收容于各电池单元室时,在样品编号1-1~1-6的铅蓄电池中没有产生层叠体的插入不良,但在样品编号1-7的铅蓄电池中产生了层叠体10的插入不良。

接着,通过进行相邻的电池单元室间的中间极柱彼此的电阻焊接、电解槽与盖的热熔敷、电解液从注液孔向各电池单元室内的注入、以及用液口塞堵住注液孔等通常的工序,从而组装出d23型的怠速停止用液式铅蓄电池。之后,通过以通常的方法进行电解槽化成,从而使电解槽化成后的比重成为1.285(20℃换算值)。

<试验和评价>

对于所得到的各铅蓄电池,用以下方法进行试验。

(高倍率放电特性试验)

按照日本电池工业协会标准sbas01018.4.3冷起动电流试验,将各铅蓄电池在-18℃气氛下静置24小时后,进行610a的恒定电流放电,并读取第30秒的电压值。然后,在该电压值高于样品编号1-1的铅蓄电池的电压值的情况下,判断为得到了设置横肋所带来的高倍率放电特性提高效果,在表1中显示为“○”,在该电压值为样品编号1-1的铅蓄电池的电压值以下的情况下,判断为未得到设置横肋所带来的高倍率放电特性提高效果,在表1中显示为“×”。

另外,上述层叠体10的插入性能的结果也在表1中在不良情况下显示为“×”,在良好的情况下显示为“○”。

【表1】

如表1所示,在使用相当于本实用新型的实施例的横肋33的突出高度t2为0.05mm以上且0.50mm以下的隔离件3的编号1-3~编号1-6的铅蓄电池中,层叠体10的插入性能良好,并且还获得了高倍率放电特性提高效果。

与此相对,在使用横肋33的突出高度t2为0.03mm的隔离件3的编号1-2的铅蓄电池中,虽然层叠体10的插入性能良好,但是未得到高倍率放电特性提高效果。另外,在使用横肋33的突出高度t2为0.07mm的隔离件3的编号1-7的铅蓄电池中,虽然得到了高倍率放电特性提高效果,但是层叠体10的插入性能不良。

[研究由层叠体的压迫力的不同带来的效果的试验]

<试验电池的制作>

作为与实施方式的铅蓄电池相同结构的铅蓄电池,制作出样品编号2-1~编号2-30的铅蓄电池。另外,为了使层叠体10在电池单元室内的压迫力不同,在电池单元室与层叠体10之间设置厚度不同的间隔件。

样品编号2-1~编号2-10的铅蓄电池是d23型的怠速停止用液式铅蓄电池,且使用横肋33的高度t2为0.05mm的隔离件。另外,样品编号2-1~编号2-10的铅蓄电池如表2所示,层叠体10的压迫力不同,但除此以外的结构全部相同。

样品编号2-11~编号2-20的铅蓄电池是d23型的怠速停止用液式铅蓄电池,且使用横肋33的突出高度t2为0.50mm的隔离件。另外,样品编号2-11~编号2-20的铅蓄电池中如表3所示,层叠体10的压迫力不同,但除此以外的结构全部相同。

样品编号2-21~编号2-30的铅蓄电池是d23型的怠速停止用液式铅蓄电池,且使用没有横肋的隔离件。另外,样品编号2-21~编号2-30的铅蓄电池如表4所示,层叠体10的压迫力不同,但除此以外的结构全部相同。

<试验和评价>

对于所得到的各铅蓄电池,用以下方法进行试验。

(psoc循环试验)

在进行1小时10.4a下的恒定电流放电(cc放电)后,进行30分钟50a、14.3v下的恒定电流恒定电压充电(cc-cv充电)。将其作为一次工序,进行将该工序重复150次的试验。

在该试验后,研究各铅蓄电池的分层程度的差异。具体而言,首先,在各铅蓄电池的各电池单元室中,测定上部和下部的电解液的比重,根据两个测定值计算出比重差,并计算出全部电池单元室中的比重差的平均值,将该值作为分层程度。接着,将使用无横肋的隔离件且层叠体10的压迫力为0.0kpa的编号2-21的分层程度作为100,来计算出各铅蓄电池的分层程度的相对值。其结果也示于表2~4。

【表2】

【表3】

【表4】

如表4所示,在使用无横肋的隔离件的情况下,在层叠体10的压迫力为0.0kpa~14.0kpa中的任一值时,分层程度均为100。另外,对于使用横肋33的突出高度t2为0.05mm的隔离件3的样品编号2-1~编号2-10的铅蓄电池和使用横肋33的突出高度t2为0.50mm的隔离件3的样品编号2-11~编号2-20的铅蓄电池,在图6中用曲线图示出层叠体10的压迫力与分层程度之间的关系。

从图6的曲线图可知,在使用横肋的突出高度为0.05mm以上且0.50mm以下的隔离件的编号2-1~编号2-20的铅蓄电池中,在相当于本实用新型的实施例的层叠体10在电池单元室内的压迫力为2.5kpa以上且10.0kpa以下的铅蓄电池中,分层程度的降低效果高。层叠体10在电池单元室内的压迫力小于2.5kpa时,几乎得不到分层程度的降低效果,而即使超过10.0kpa,分层程度的降低效果也饱和。层叠体10在电池单元室内的压迫力优选为5.5kpa以上且10.0kpa以下。

[研究由尺寸k的不同带来的效果的试验]

作为与实施方式的铅蓄电池相同结构的铅蓄电池,制作出样品编号3-1~编号3-7的铅蓄电池。

作为构成d23型的怠速停止用液式铅蓄电池的负极板,准备作为图4所示形状的负极板2的、格栅状基板211的孔211a的z方向的尺寸的最大值k(尺寸k,参照图5)不同(样品编号3-1~编号3-6)的负极板,来进行研究负极合剂22的填充性及块脱落性的试验。

具体而言,关于填充性,在以通常的方法将负极合剂22填充到格栅状基板211时,若未填充的孔211a一个都不存在,则判断为良好(○),否则即便是有一个,也判断为不良(×)。关于块脱落性,对成为在所有孔211a中填充有负极合剂22的状态的负极板2进行在与铅蓄电池的输送时的振动状态相应的条件下施加振动的试验,只要存在一个所填充的负极合剂22的物质即便是有一部分掉落的孔211a,也判断为不良(×),将完全没有负极合剂22的落下的样品判断为良好(不发生块脱落、○)。

在表5中示出各负极板的尺寸k和试验结果。

【表5】

从表5可知,使用尺寸k为6mm以上且12mm以下的格栅状基板211的样品编号3-2~编号3-5的负极板2在负极合剂22的填充性方面优异,并且不发生块脱落。与此相对,使用尺寸k为4mm的格栅状基板211的样品编号3-1的负极板2中,负极合剂22的填充性不良。另外,使用尺寸k为14mm的格栅状基板211的样品编号3-6的负极板2中,负极合剂22发生了块脱落。

[研究由横肋的根数的不同带来的效果的试验]

作为与实施方式的铅蓄电池相同结构的铅蓄电池,制作出样品编号4-1~编号4-16的铅蓄电池。样品编号4-1~编号4-16的铅蓄电池使用横肋33的突出高度t2为0.08mm、横肋33的宽度为0.2mm的隔离件3,并且将层叠体10在电池单元室内的压迫力设为5kpa。

样品编号4-1~编号4-8的铅蓄电池是d23型的怠速停止用液式铅蓄电池,如表6所示,横肋33的根数不同,但除此以外的结构全部相同。样品编号4-1~编号4-8的铅蓄电池中,构成负极板2的格栅状基板211的尺寸k为6mm。

样品编号4-9~编号4-16的铅蓄电池是d23型的怠速停止用液式铅蓄电池,如表6所示,横肋33的根数不同,但除此以外的结构全部相同。样品编号4-9~编号4-16的铅蓄电池中,构成负极板2的格栅状基板211的尺寸k为12mm。

<试验和评价>

对于所得到的各铅蓄电池,用以下方法进行试验。

首先,作为psoc循环试验,重复150次如下的工序:在进行1小时10.4a下的恒定电流放电(cc放电)后,进行30分钟50a、14.3v下的恒定电流恒定电压充电(cc-cv充电)。接着,作为高倍率放电试验,按照电池工业协会标准sbas01018.4.3冷起动电流试验,将各铅蓄电池在-18℃气氛下静置24小时后,进行610a的恒定电流放电,对到该放电结束为止的时间(高倍率放电持续时间)进行了研究。

并且,在样品编号4-1~编号4-8的铅蓄电池中,将样品编号4-1的铅蓄电池的高倍率放电持续时间作为100,在样品编号4-9~编号4-16的铅蓄电池中,将样品编号4-9的铅蓄电池的高倍率放电持续时间作为100,来计算出各铅蓄电池的高倍率放电持续时间的相对值。其结果也示于表6。

【表6】

另外,对于样品编号4-1~编号4-8的铅蓄电池及样品编号4-9~编号4-16的铅蓄电池,分别用曲线图将横肋33的数量与放电持续时间(相对值)之间的关系示于图7。

从图7的曲线图可知,在构成负极板2的格栅状基板211的尺寸k为6mm的情况和为12mm的情况下,与本实用新型的实施例相当的隔离件3的横肋33的数量为8以上且24以下的铅蓄电池相对于使用无横肋的隔离件的铅蓄电池的高倍率放电持续时间的提高效果较高。隔离件的横肋的数量小于8的铅蓄电池几乎不能获得相对于使用无横肋的隔离件的铅蓄电池的高倍率放电持续时间的提高效果,而即使超过24,高倍率放电持续时间的提高效果也饱和。隔离件3的横肋33的数量优选为10以上且24以下,更优选为16以上且24以下。

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