[发明专利]控制阀式铅蓄电池

说明书

技术领域

本发明涉及控制阀式铅蓄电池。

背景技术

近年来，越来越多地将网状金属格栅(expanded metal grid)用作控制阀式铅蓄电池的极板。网状金属格栅系为：在铅合金片(sheet)等上使多条隙缝(slit)断续平行设置，在将隙缝间的线状部突出于片(sheet)的里外面后，使上述片(sheet)在与隙缝垂直的方向伸展，由此形成用于保持活性物质的多个菱形网孔(mesh)(参照图1)。由于此种网状金属格栅可以制得更薄，因此优于传统的铸造格栅。因而，通过将网状金属格栅用于控制阀式铅蓄电池的极板，可以实现减轻铅蓄电池的重量以及削减极板用铅合金的使用量。

但是，由于网状金属格栅在上述伸展方向和垂直方向的两端没有设置框架，因此此部分的网孔没有闭合，呈开放状态(参照图1)。此外，将此种网状金属格栅用于极板时，随充放电而膨胀的活性物质会特别从上述未闭合的网孔的内部露出于外侧，露出的活性物质会围绕隔膜与对向的极板接触，因而发生短路。

更详细说明的话，控制阀式铅蓄电池中，电解液处于包含在正极和负极的多孔性活性物质、以及由微细玻璃纤维毡(glass-mat)(微细玻璃纤维的无纺布)构成的隔膜中的状态下而保持于电池内。此种构造的控制阀式铅蓄电池中，必须保持隔膜与上述两极的密着性，使电解液在这些部件之间的移动顺畅。

因此，如图2所示，由网状金属格栅构成的正极与负极的极板22、23交互、其间配置有隔膜21而层叠构成的极板群20上，一般被施加有将隔膜21沿厚度方向压缩的20kPa-60kPa左右的压力(群压)。从而，施加在填充于网状金属格栅的网孔内部的活性物质的压力变大，膨胀的活性物质通过上述压力被挤出于网孔的外侧。

此外，用作电动车辆等的电源的循环使用式的控制阀式铅蓄电池较之于用作备用电源等的涓流使用(trickle use)式的，放电深度非常深，被完全放电的频率也较大。从而，循环使用式的控制阀式铅蓄电池，特别是负极中，上述活性物质的膨胀较为显著，发生短路的可能性也变大。

另外，由于此种短路所造成的电池容量的下降非常急剧，因此此时用户所遭受的损失也很大。即，充放电循环重复到一定程度后的缓慢的电池容量的下降易被用户所认知。此外，这种情形通过电池的放电电压的推移和内阻的变化可较为容易被检测出。因此，通过由放电电压和内阻判定残存容量，用户可以在电池无法使用前采取换电池等恰当的措施。

但是，短路所造成的急剧的容量下降是无法通过上述通过放电电压推移和内阻变化进行事前预测的。因此，用户无法采取事前换电池等适当的措施，就会面临以电池为电源的机器突然无法使用的状态。因而，抑制铅蓄电池的内部短路是铅蓄电池应该解决的重要技术课题。

与此相关，例如在特开平10-40896号公报中，提出了将通常所使用的微细玻璃纤维毡(glass-mat)的隔膜和合成树脂纤维毡构成的袋状隔膜一起使用的构造。根据专利文献1记载的铅蓄电池，通过将负极板收入上述袋状隔膜内，可以防止膨胀的负极活性物质与正极板的短路。

发明内容

但是，上述文献记载的铅蓄电池中，由于必须新增袋状隔膜，因而会增加电池的部件数量。此外，还必须增加将合成树脂纤维毡的片材加工成袋状的工序和将负极板收入其内的工序，因此会增加电池的制造成本。

本发明鉴于上述课题，目的是提供无需增加部件数量和制造成本、能够抑制由活性物质膨胀所引起的短路的控制阀式铅蓄电池。

为了解决上述课题，本发明的控制阀式铅蓄电池具有极板群，该极板群由正极板和负极板交互层叠构成、且在其间设置有隔膜，上述正极板及负极板含有用于保持活性物质的多个网孔的格栅体，其特征在于，

至少上述负极板的格栅体由网状金属格栅构成，

上述正极板和负极板之间的距离在1.20mm或以上，且

上述负极板的保持于上述网状金属格栅的网孔内的活性物质的反应利用率在32.0％或以下。

此外，较好的是，本发明的控制阀式铅蓄电池，通过增减在上述活性物质以及隔膜内所含的电解液的总量，将上述活性物质的反应利用率调节在上述范围内。

根据本发明的控制阀式铅蓄电池，无需增加部件数量和制造成本、可抑制由于活性物质的膨胀所引起的短路。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的控制阀式铅蓄电池所使用的网状金属格栅的俯视图。

图2是表示一般的控制阀式铅蓄电池的极板群的大致构成的立体图。

具体实施方式

图1表示本发明的一个实施方式所涉及的控制阀式铅蓄电池所使用的网状金属格栅。