JPH04196063A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
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- JPH04196063A JPH04196063A JP2325055A JP32505590A JPH04196063A JP H04196063 A JPH04196063 A JP H04196063A JP 2325055 A JP2325055 A JP 2325055A JP 32505590 A JP32505590 A JP 32505590A JP H04196063 A JPH04196063 A JP H04196063A
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- 229910001285 shape-memory alloy Inorganic materials 0.000 claims description 8
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-
- 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
-
- 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
- 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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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）
本発明は密閉形鉛蓄電池の改良に関するものである。
（従来の技術）
近年、電子機器の小形化あるいは軽量化に伴いポータプ
ル化した電子機器に使用する密閉形鉛蓄電池として、フ
ィルムパック式密閉形単位鉛蓄電池を少なくとも１個用
いた密閉型鉛蓄電池が用いられている。第５図はこの種
の密閉形鉛蓄電池の単位セルを構成するフィルムパック
式密閉形単位鉛蓄電池１（以下単に単位鉛蓄電池という
）の−例の部分拡大図である。この単位鉛蓄電池１は、
正極板及び負極板をセパレータを介して積層した電池要
素としての極板群２と、該極板群２を収納する袋状外装
体３とによって構成されている。袋状外装体３は、耐酸
性で熱容着性を有するシート状あるいはフィルム状の熱
可塑性合成樹脂で作られている。従来の密閉形鉛蓄電池
には、このような単位鉛蓄電池の少なくとも１つを剛性
を有するケース内に収納して形成したものがある。高い
電圧を得る場合には、必要な個数の単位鉛蓄電池を直列
に接続し、各単位鉛蓄電池を重合した状態でケース内に
収納している。
ル化した電子機器に使用する密閉形鉛蓄電池として、フ
ィルムパック式密閉形単位鉛蓄電池を少なくとも１個用
いた密閉型鉛蓄電池が用いられている。第５図はこの種
の密閉形鉛蓄電池の単位セルを構成するフィルムパック
式密閉形単位鉛蓄電池１（以下単に単位鉛蓄電池という
）の−例の部分拡大図である。この単位鉛蓄電池１は、
正極板及び負極板をセパレータを介して積層した電池要
素としての極板群２と、該極板群２を収納する袋状外装
体３とによって構成されている。袋状外装体３は、耐酸
性で熱容着性を有するシート状あるいはフィルム状の熱
可塑性合成樹脂で作られている。従来の密閉形鉛蓄電池
には、このような単位鉛蓄電池の少なくとも１つを剛性
を有するケース内に収納して形成したものがある。高い
電圧を得る場合には、必要な個数の単位鉛蓄電池を直列
に接続し、各単位鉛蓄電池を重合した状態でケース内に
収納している。
（発明が解決しようとする課題）
この種の密閉形鉛蓄電池は、充放電が繰返されるいわゆ
るサイクル充放電用途、例えば移動用ハンディワープロ
等の電子機器の電源として使用される。しかしながらサ
イクル充放電用途で用いられる密閉形鉛蓄電池では、充
放電が繰返されると正極活物質は徐々に軟化し、正極活
物質の粒子間の結合力が低下して電池の容量が低下する
。また充放電が繰返されると負極活物質の海綿状鉛は収
縮し、粒子膨張する形態変化を起こす。充放電が繰返さ
れてこのような状態になった電池では、充電中に正極板
から酸素ガスを発生しやすくなっており、負極板は常に
酸素ガスを吸収する状態になっている。特に充電量が１
００％を超えると急激に酸素ガスが発生し始める。この
ようにして発生した酸素ガスが負極板で吸収されると、
負極板は発熱して電池の電圧が低下する。更に充電が行
われて充電電流が流れると、負極板の酸素ガス吸収はよ
り一層増加し温度が上昇する。密閉型鉛蓄電池では、こ
のように酸素ガス発生に充電電流が費やされてしまう熱
逸走現象が起きると、電池の定格容量比が低下して電池
の充放電特性が低下する問題がある。
るサイクル充放電用途、例えば移動用ハンディワープロ
等の電子機器の電源として使用される。しかしながらサ
イクル充放電用途で用いられる密閉形鉛蓄電池では、充
放電が繰返されると正極活物質は徐々に軟化し、正極活
物質の粒子間の結合力が低下して電池の容量が低下する
。また充放電が繰返されると負極活物質の海綿状鉛は収
縮し、粒子膨張する形態変化を起こす。充放電が繰返さ
れてこのような状態になった電池では、充電中に正極板
から酸素ガスを発生しやすくなっており、負極板は常に
酸素ガスを吸収する状態になっている。特に充電量が１
００％を超えると急激に酸素ガスが発生し始める。この
ようにして発生した酸素ガスが負極板で吸収されると、
負極板は発熱して電池の電圧が低下する。更に充電が行
われて充電電流が流れると、負極板の酸素ガス吸収はよ
り一層増加し温度が上昇する。密閉型鉛蓄電池では、こ
のように酸素ガス発生に充電電流が費やされてしまう熱
逸走現象が起きると、電池の定格容量比が低下して電池
の充放電特性が低下する問題がある。
（課題を解決するための手段）
本発明は、少なくとも１つのフィルムパック式密閉形単
位鉛蓄電池を剛性を有するケース内に収納してなる密閉
形鉛蓄電池を対象として、請求項１の発明では、単位鉛
蓄電池とケースとの間にケース内の温度が所定の温度ま
で上昇すると変形して単位鉛蓄電池を積層方向に加圧し
、温度が低下すると元の形状に戻る熱変形部材を配置す
る。ここで積層方向とは、単位鉛蓄電池を構成する陰極
板、陽極板を積層する方向、又は複数の単位鉛蓄電池を
積層する方向を特徴する 請求項２の発明では、該熱変形部材を、形状記憶合金又
はバイメタルから形成する。
位鉛蓄電池を剛性を有するケース内に収納してなる密閉
形鉛蓄電池を対象として、請求項１の発明では、単位鉛
蓄電池とケースとの間にケース内の温度が所定の温度ま
で上昇すると変形して単位鉛蓄電池を積層方向に加圧し
、温度が低下すると元の形状に戻る熱変形部材を配置す
る。ここで積層方向とは、単位鉛蓄電池を構成する陰極
板、陽極板を積層する方向、又は複数の単位鉛蓄電池を
積層する方向を特徴する 請求項２の発明では、該熱変形部材を、形状記憶合金又
はバイメタルから形成する。
（作 用）
通常の状態では、単位鉛蓄電池は、ケースによって拘束
されて積層方向に所定の加圧力で加圧されて、セパレー
タから電解液が負極板に供給されている。負極板の酸素
ガス吸収能力は、負極板に含まれる電解液の量に影響を
受ける。すなわち電解液が負極板の活物質の多孔内を満
たすならば、負極板の酸素ガス吸収を抑制できる。しか
しながらケースによる加圧では、過充電状態における酸
素ガスを抑制することはできない。そこで請求項１の発
明のように熱変形部材を配置すれば、熱逸走現象が起き
始める段階でケース内の温度が上昇すると、熱変形部材
が変形して単位鉛蓄電池を積層方向に加圧するため、熱
変形部材が発生する加圧力によりセパレータに含まれて
いる電解液を積極的に負極板の多孔内に移動させること
ができる。
されて積層方向に所定の加圧力で加圧されて、セパレー
タから電解液が負極板に供給されている。負極板の酸素
ガス吸収能力は、負極板に含まれる電解液の量に影響を
受ける。すなわち電解液が負極板の活物質の多孔内を満
たすならば、負極板の酸素ガス吸収を抑制できる。しか
しながらケースによる加圧では、過充電状態における酸
素ガスを抑制することはできない。そこで請求項１の発
明のように熱変形部材を配置すれば、熱逸走現象が起き
始める段階でケース内の温度が上昇すると、熱変形部材
が変形して単位鉛蓄電池を積層方向に加圧するため、熱
変形部材が発生する加圧力によりセパレータに含まれて
いる電解液を積極的に負極板の多孔内に移動させること
ができる。
その結果、本発明によれば、熱逸走現象が発生する前に
、負極板に酸素ガス吸収の抑制に必要な電解液を補給で
きるので、熱逸走現象の発生を防止できる。
、負極板に酸素ガス吸収の抑制に必要な電解液を補給で
きるので、熱逸走現象の発生を防止できる。
また請求項２の発明のように熱変形部材を形状記憶合金
又はバイメタルから形成すると、熱変形部材が単位鉛蓄
電池を積層方向に加圧するように変形する温度の設定が
容易であるという利点がある。ちなみに−船釣には、熱
逸走現象が起き始めるおそれのある電池温度は、約５０
’Ｃと考えられている。
又はバイメタルから形成すると、熱変形部材が単位鉛蓄
電池を積層方向に加圧するように変形する温度の設定が
容易であるという利点がある。ちなみに−船釣には、熱
逸走現象が起き始めるおそれのある電池温度は、約５０
’Ｃと考えられている。
（実施例）
本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。本発
明の電池は、単位鉛蓄電池とケースとの間の構成に特徴
があり、その他の部分の構成は従来の電池と同じである
。そこで第１図には、常温における単位鉛蓄電池とケー
スとの間の構成を概略的に示しである。図において１・
・・は第５図に示した公知のフィルムパック式密閉形単
位鉛蓄電池であり、本実施例の電池では直列接続された
複数の単位鉛蓄電池１・・・が積層又は重合されてケー
ス４内に収納されている。ケース４は、合成樹脂製ケー
ス又は金属製ケースからなり、単位鉛蓄電池を積層方向
に加圧できるように十分な剛性を有している。５は積層
方向外側に位置する単位鉛蓄電池１とケース４との間に
配置された熱変形部材であり、本実施例ではこの熱変形
部材５を形状記憶合金から構成している。第２図は形状
記憶合金により形成した熱変形部材５を正面から見た図
である。図に示されるように、熱変形部材５は基体部５
ａと反転部５ｂとから構成され、反転部５ｂには反転が
容易に行えるように反転部５ｂを１分するスリット５ｂ
ｌが形成されている。反転部５ｂは基体部５ａの表面か
ら一方向に凸状に突出している。この反転部５ｂは、使
用する形状記憶合金によって決まる所定の温度まで加熱
されると、形状記憶に基づいて基体部５ａの表面からの
突出方向を反転する。本実施例の電池では熱逸走現象が
起き始める温度（５０℃）で反転部５ｂが反転するよう
に熱変形部材５の材料が選定されている。
明の電池は、単位鉛蓄電池とケースとの間の構成に特徴
があり、その他の部分の構成は従来の電池と同じである
。そこで第１図には、常温における単位鉛蓄電池とケー
スとの間の構成を概略的に示しである。図において１・
・・は第５図に示した公知のフィルムパック式密閉形単
位鉛蓄電池であり、本実施例の電池では直列接続された
複数の単位鉛蓄電池１・・・が積層又は重合されてケー
ス４内に収納されている。ケース４は、合成樹脂製ケー
ス又は金属製ケースからなり、単位鉛蓄電池を積層方向
に加圧できるように十分な剛性を有している。５は積層
方向外側に位置する単位鉛蓄電池１とケース４との間に
配置された熱変形部材であり、本実施例ではこの熱変形
部材５を形状記憶合金から構成している。第２図は形状
記憶合金により形成した熱変形部材５を正面から見た図
である。図に示されるように、熱変形部材５は基体部５
ａと反転部５ｂとから構成され、反転部５ｂには反転が
容易に行えるように反転部５ｂを１分するスリット５ｂ
ｌが形成されている。反転部５ｂは基体部５ａの表面か
ら一方向に凸状に突出している。この反転部５ｂは、使
用する形状記憶合金によって決まる所定の温度まで加熱
されると、形状記憶に基づいて基体部５ａの表面からの
突出方向を反転する。本実施例の電池では熱逸走現象が
起き始める温度（５０℃）で反転部５ｂが反転するよう
に熱変形部材５の材料が選定されている。
本実施例では、熱変形前の反転部５ｂを収容する空間を
確保するために、ケース４の内部に熱変形部材５の基体
部５ａの周囲と当接する段部４ａを備えている。
確保するために、ケース４の内部に熱変形部材５の基体
部５ａの周囲と当接する段部４ａを備えている。
第３図は電池を使用してケース内の温度が５０℃に達し
て熱逸走現象が起き始めるときの状態を示した図である
。図に示されるように反転部５ｂは基体部５ａの表面か
らの突出方向を反転し、単位鉛蓄電池１・・・を積層方
向（矢印Ｐ）に加圧する。
て熱逸走現象が起き始めるときの状態を示した図である
。図に示されるように反転部５ｂは基体部５ａの表面か
らの突出方向を反転し、単位鉛蓄電池１・・・を積層方
向（矢印Ｐ）に加圧する。
この加圧により単位鉛蓄電池１内のセパレータに含まれ
ている電解液は負極板の多孔内に移動する。
ている電解液は負極板の多孔内に移動する。
そして負極板は十分に電解液を含むようになり、負極板
の酸素ガス吸収は抑制される。
の酸素ガス吸収は抑制される。
本発明の効果を確認するために、５００ｍＡの単位鉛蓄
電池を６個作成してケース内に収容し、実施例の電池と
同様に単位鉛蓄電池とケースとの間に熱変形部材を配置
した本発明の電池Ａと、この電池Ａと同じ単電池群を有
するが、熱変形部材を有しない従来の電池Ｂとをそれぞ
れ製造した。そして各電池に下記の条件で放電と充電と
を繰り返して本発明の電池Ａの充放電特性を調べた。
電池を６個作成してケース内に収容し、実施例の電池と
同様に単位鉛蓄電池とケースとの間に熱変形部材を配置
した本発明の電池Ａと、この電池Ａと同じ単電池群を有
するが、熱変形部材を有しない従来の電池Ｂとをそれぞ
れ製造した。そして各電池に下記の条件で放電と充電と
を繰り返して本発明の電池Ａの充放電特性を調べた。
放電 ： ０．１７ＣＡ、時間： ４ｈｒ充電 ：０．
３ＣＡ、 カット電圧：２．４５Ｖ／ｃｅｌｌ（放電
量の１２０％充電） 液温 ２５°Ｃ 第４図は上記条件で測定した各電池の充放電特性を表し
た図であり、本図では充放電回数を横軸に表し、定格容
量比を縦軸に表している。図において曲線Ａは本発明の
電池Ａの特性曲線であり、曲線Ｂは従来の電池Ｂの特性
曲線である。本図より従来の電池Ｂが約３４０回の充放
電回数で定格容量比７５に低下しているのに対して、本
発明の電池Ａは約５００回の充放電回数でも定格容量比
７５までしか低下しないのが判る。このように本発明の
電池によれば、大幅に充放電特性を向上させることがで
きる。
３ＣＡ、 カット電圧：２．４５Ｖ／ｃｅｌｌ（放電
量の１２０％充電） 液温 ２５°Ｃ 第４図は上記条件で測定した各電池の充放電特性を表し
た図であり、本図では充放電回数を横軸に表し、定格容
量比を縦軸に表している。図において曲線Ａは本発明の
電池Ａの特性曲線であり、曲線Ｂは従来の電池Ｂの特性
曲線である。本図より従来の電池Ｂが約３４０回の充放
電回数で定格容量比７５に低下しているのに対して、本
発明の電池Ａは約５００回の充放電回数でも定格容量比
７５までしか低下しないのが判る。このように本発明の
電池によれば、大幅に充放電特性を向上させることがで
きる。
尚、上記実施例の電池では熱変形部材を形状記憶合金を
用いて形成しているが、熱変形部材をバイメタル等のよ
うに温度の相違によって形状を変えるその他の熱変形材
料で構成してもよいのは勿論である。また熱変形部材の
形状は実施例に限定されるものではなく、熱変形後に熱
変形前よりも大きな力で単位鉛蓄電池を積層方向に加圧
することができる形状であればいかなる形状であっても
よい。
用いて形成しているが、熱変形部材をバイメタル等のよ
うに温度の相違によって形状を変えるその他の熱変形材
料で構成してもよいのは勿論である。また熱変形部材の
形状は実施例に限定されるものではなく、熱変形後に熱
変形前よりも大きな力で単位鉛蓄電池を積層方向に加圧
することができる形状であればいかなる形状であっても
よい。
また本実施例の電池では単電池群の片側とケースとの間
に熱変形部材を配置したが、単電池群の両側に熱変形部
材を配置して単位鉛蓄電池を両側から積層方向に加圧し
ても構わないのは勿論のことである。
に熱変形部材を配置したが、単電池群の両側に熱変形部
材を配置して単位鉛蓄電池を両側から積層方向に加圧し
ても構わないのは勿論のことである。
（本発明の効果）
請求項１の発明によれば、熱逸走現象が起き始める温度
までケース内の温度が上昇すると、熱変形部材が変形し
て単位鉛蓄電池を積層方向に加圧するため、熱逸走現象
が起き始めるときに負極板の多孔内に電解液を満たすこ
とができ、負極板の酸素ガス吸収を抑制することができ
る。したがって、本発明によれば熱逸走状態を抑制して
、電池の充放電特性を向上させることが可能となる。
までケース内の温度が上昇すると、熱変形部材が変形し
て単位鉛蓄電池を積層方向に加圧するため、熱逸走現象
が起き始めるときに負極板の多孔内に電解液を満たすこ
とができ、負極板の酸素ガス吸収を抑制することができ
る。したがって、本発明によれば熱逸走状態を抑制して
、電池の充放電特性を向上させることが可能となる。
また請求項２の発明によれば熱変形部材を形状記憶合金
又はバイメタルから形成するため、熱変形部材が単位鉛
蓄電池を積層方向に加圧するように変形する温度を正確
に設定することができる。
又はバイメタルから形成するため、熱変形部材が単位鉛
蓄電池を積層方向に加圧するように変形する温度を正確
に設定することができる。
したがって、熱逸走状態をより確実に抑制して、電池の
充放電特性を向上させることが可能となる。
充放電特性を向上させることが可能となる。
第１図は本発明の一実施例の電池の正常状態における単
位鉛蓄電池とケースとの間の構成を示した概略図、第２
図は第１図の実施例で使用される熱変形部材の正面図、
第３図はケース内の温度が上昇したときの第１図の実施
例の単位鉛蓄電池とケースとの間の構成を示した概略図
、第４図は本発明の実施例の電池と従来の電池の充放電
特性を測定した図、第５図はフィルムパック式単位鉛蓄
電池の一部切り欠き部分拡大図である。 １・・・フィルムパック式単位鉛蓄電池、２・・・極板
群、３・・・袋状外装体、４・・・ケース、５・・・熱
変形部材ＥｌｍＢ、別忍
位鉛蓄電池とケースとの間の構成を示した概略図、第２
図は第１図の実施例で使用される熱変形部材の正面図、
第３図はケース内の温度が上昇したときの第１図の実施
例の単位鉛蓄電池とケースとの間の構成を示した概略図
、第４図は本発明の実施例の電池と従来の電池の充放電
特性を測定した図、第５図はフィルムパック式単位鉛蓄
電池の一部切り欠き部分拡大図である。 １・・・フィルムパック式単位鉛蓄電池、２・・・極板
群、３・・・袋状外装体、４・・・ケース、５・・・熱
変形部材ＥｌｍＢ、別忍
Claims (2)
- （１）少なくとの１つのフィルムパック式密閉形単位鉛
蓄電池を剛性を有するケース内に収納してなる密閉形鉛
蓄電池において、 前記密閉形単位鉛蓄電池と前記ケースとの間に、前記ケ
ース内の温度が所定の温度まで上昇すると変形して前記
密閉形単位鉛蓄電池を積層方向に加圧し、温度が低下す
ると元の形状に戻る熱変形部材を配置したことを特徴と
する密閉形鉛蓄電池。 - （２）前記熱変形部材は、形状記憶合金又はバイメタル
から形成されている請求項１に記載の密閉形鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2325055A JPH04196063A (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2325055A JPH04196063A (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04196063A true JPH04196063A (ja) | 1992-07-15 |
Family
ID=18172649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2325055A Pending JPH04196063A (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04196063A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0700109A1 (en) * | 1994-08-23 | 1996-03-06 | Canon Kabushiki Kaisha | A battery and a method for the manufacture of such a battery |
| EP0834933A1 (fr) * | 1996-10-03 | 1998-04-08 | Saft | Générateur électrochimique contenant un dispositif d'introduction et de maintien d'un faisceau d'électrodes |
-
1990
- 1990-11-27 JP JP2325055A patent/JPH04196063A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0700109A1 (en) * | 1994-08-23 | 1996-03-06 | Canon Kabushiki Kaisha | A battery and a method for the manufacture of such a battery |
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| EP0834933A1 (fr) * | 1996-10-03 | 1998-04-08 | Saft | Générateur électrochimique contenant un dispositif d'introduction et de maintien d'un faisceau d'électrodes |
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