JP2001210354A - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電解液中に存在する不純物を除去し、自己放
電の少ない、長寿命の鉛蓄電池を提供する。 【構成】 本発明の第１は、耐酸性かつ多孔質の容器に
封入された活性炭が流動する電解液中に配置されている
ことを特徴とする鉛蓄電池である。本発明の第２は、電
解液がセパレータと極板に含浸されて実質的に非流動化
された鉛蓄電池であって、耐酸性かつ多孔質の容器に封
入された活性炭が前記セパレータに接するように極板間
に配置されていることを特徴とする。本発明の第３は、
電解液がセパレータと極板に含浸された実質的に非流動
化された鉛蓄電池であって、板状に固化された活性炭が
前記セパレータと接するように極板間に配置されている
ことを特徴とする。
電の少ない、長寿命の鉛蓄電池を提供する。 【構成】 本発明の第１は、耐酸性かつ多孔質の容器に
封入された活性炭が流動する電解液中に配置されている
ことを特徴とする鉛蓄電池である。本発明の第２は、電
解液がセパレータと極板に含浸されて実質的に非流動化
された鉛蓄電池であって、耐酸性かつ多孔質の容器に封
入された活性炭が前記セパレータに接するように極板間
に配置されていることを特徴とする。本発明の第３は、
電解液がセパレータと極板に含浸された実質的に非流動
化された鉛蓄電池であって、板状に固化された活性炭が
前記セパレータと接するように極板間に配置されている
ことを特徴とする。
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
するものである。
するものである。
【０００２】
【従来の技術】鉛蓄電池の電解液中に存在する不純物と
して、ニッケル、銅、鉄、アンチモンなどが考えられ
る。これらの不純物は鉛蓄電池の負極板に析出すると、
水素過電圧を低下させ、水素発生を促す。言い換えれ
ば、電池の自己放電や減液を促進するという性質があ
る。このような性質は、鉛蓄電池の性能に重大なダメー
ジを与えるものである。しかしながら現状では、このよ
うな性質が知られているにも関わらず、純度の高い材料
を使用する方法が用いられている程度である。
して、ニッケル、銅、鉄、アンチモンなどが考えられ
る。これらの不純物は鉛蓄電池の負極板に析出すると、
水素過電圧を低下させ、水素発生を促す。言い換えれ
ば、電池の自己放電や減液を促進するという性質があ
る。このような性質は、鉛蓄電池の性能に重大なダメー
ジを与えるものである。しかしながら現状では、このよ
うな性質が知られているにも関わらず、純度の高い材料
を使用する方法が用いられている程度である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の方法で
は、材料コストが高くなるという欠点を有し、また前記
不純物は、組立工程の途中で混入する場合があり、不純
物の混入を完全に防ぐことが出来なかった。このため、
完成した電池内部の不純物を取り除く方法が望まれる
が、現在特には考えられていない。よって、本発明は、
上記問題を解決するため、電池内部に存在する不純物で
あるコバルト、ニッケル、銅、鉄、アンチモンなどを取
り除き、自己放電を軽減し、長寿命の鉛蓄電池を提供す
ることを目的とする。
は、材料コストが高くなるという欠点を有し、また前記
不純物は、組立工程の途中で混入する場合があり、不純
物の混入を完全に防ぐことが出来なかった。このため、
完成した電池内部の不純物を取り除く方法が望まれる
が、現在特には考えられていない。よって、本発明は、
上記問題を解決するため、電池内部に存在する不純物で
あるコバルト、ニッケル、銅、鉄、アンチモンなどを取
り除き、自己放電を軽減し、長寿命の鉛蓄電池を提供す
ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明の第１は、流動する電解液を有する液式の
鉛蓄電池において、活性炭が耐酸性かつ多孔質の容器、
例えばガラス繊維やポリプロピレン繊維製の袋などに封
入されて、電解液中に配置されていることを特徴とす
る。
めに、本発明の第１は、流動する電解液を有する液式の
鉛蓄電池において、活性炭が耐酸性かつ多孔質の容器、
例えばガラス繊維やポリプロピレン繊維製の袋などに封
入されて、電解液中に配置されていることを特徴とす
る。
【０００５】また、本発明の第２は、電解液がセパレー
タや極板に含浸されて、実質的に非流動化した制御弁式
鉛蓄電池において、耐酸性かつ多孔質の容器に封入され
た活性炭がセパレータに接するように極板間に配置され
ていることを特徴とする。
タや極板に含浸されて、実質的に非流動化した制御弁式
鉛蓄電池において、耐酸性かつ多孔質の容器に封入され
た活性炭がセパレータに接するように極板間に配置され
ていることを特徴とする。
【０００６】また、本発明の第３は、電解液がセパレー
タや極板に含浸されて、実質的に非流動化した制御弁式
鉛蓄電池において、板状あるいはシート状に固化した活
性炭がセパレータと接するように極板間に配置されてい
ることを特徴とする。
タや極板に含浸されて、実質的に非流動化した制御弁式
鉛蓄電池において、板状あるいはシート状に固化した活
性炭がセパレータと接するように極板間に配置されてい
ることを特徴とする。
【０００７】そして、前記活性炭の比表面積が800〜150
0m2g-1（平均細孔半径1〜2nm）であることは好ましい。
0m2g-1（平均細孔半径1〜2nm）であることは好ましい。
【０００８】上記のように液式鉛蓄電池の場合は、電解
液が対流するため、活性炭を耐酸性で多孔質の容器に詰
め、例えば電池の各セル室の底部に備えておけばよい
が、制御弁式鉛蓄電池においては電解液がセパレータに
含浸されて、電解液が対流することはないため、活性炭
はなるべく電解液に触れるように、セパレータに接して
極板間に配置される必要がある。これにより電解液中の
不純物が活性炭に効率良く吸着される。その結果、不純
物による諸影響が解消され、自己放電が少ない長寿命の
鉛蓄電池を提供することができる。
液が対流するため、活性炭を耐酸性で多孔質の容器に詰
め、例えば電池の各セル室の底部に備えておけばよい
が、制御弁式鉛蓄電池においては電解液がセパレータに
含浸されて、電解液が対流することはないため、活性炭
はなるべく電解液に触れるように、セパレータに接して
極板間に配置される必要がある。これにより電解液中の
不純物が活性炭に効率良く吸着される。その結果、不純
物による諸影響が解消され、自己放電が少ない長寿命の
鉛蓄電池を提供することができる。
【０００９】また、制御弁式鉛蓄電池において、活性炭
は、板状であってセパレータとほぼ全面で接しているこ
とが好ましい。さらに、容器に封入されていない活性炭
は、使用中に極板間から落下してセパレータと接しなく
なると、電解液中の不純物を吸着できなくなるため、固
化しておく必要がある。
は、板状であってセパレータとほぼ全面で接しているこ
とが好ましい。さらに、容器に封入されていない活性炭
は、使用中に極板間から落下してセパレータと接しなく
なると、電解液中の不純物を吸着できなくなるため、固
化しておく必要がある。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の鉛蓄電池では、電池内部
に活性炭を備えることにより不純物を取り除き、電池の
自己放電を軽減させたものである。図1は本発明の液式
鉛蓄電池の概略断面図であり、微細ガラス繊維製の袋に
入れた活性炭8をセル室の底部に備えることによって構
成されている。図3は本発明の制御弁式鉛蓄電池の概略
断面図であり、活性炭８は、微細ガラス繊維などの耐酸
性かつ多孔質の袋に入れられているか、あるいは板状に
固化されており、負極板4と正極板5間のセパレータ6に
挟み込むことによって構成されている。本発明に用いら
れる活性炭8は、液式鉛蓄電池では電池セル室の電解液
中に、制御弁式鉛蓄電池ではセパレータに接して極板間
に配置されていれば良く、その包装や固化の方法および
構造は、特に限定されない。
に活性炭を備えることにより不純物を取り除き、電池の
自己放電を軽減させたものである。図1は本発明の液式
鉛蓄電池の概略断面図であり、微細ガラス繊維製の袋に
入れた活性炭8をセル室の底部に備えることによって構
成されている。図3は本発明の制御弁式鉛蓄電池の概略
断面図であり、活性炭８は、微細ガラス繊維などの耐酸
性かつ多孔質の袋に入れられているか、あるいは板状に
固化されており、負極板4と正極板5間のセパレータ6に
挟み込むことによって構成されている。本発明に用いら
れる活性炭8は、液式鉛蓄電池では電池セル室の電解液
中に、制御弁式鉛蓄電池ではセパレータに接して極板間
に配置されていれば良く、その包装や固化の方法および
構造は、特に限定されない。
【００１１】本発明の実施例について以下に述べる。
【００１２】（実施例１および従来例１）微細ガラス繊
維製の袋に封入した活性炭８を電槽１内の底部に配置し
た後、公知の方法で作製された化成済み負極板４と正極
板５との間にセパレータ６を挟んで組み立てた極群を電
槽１内に収納する。そして、極群から立設する正極端子
２と負極端子３が外部に突出するように電槽蓋を電槽１
上部に取り付ける。その後電解液７を極群上部まで注入
して充電工程を経て図１のような本発明の液式鉛蓄電池
Ａを完成した。また、前記活性炭８を電槽底部に配置し
ないこと以外は、本発明の電池Ａと同様な従来の液式鉛
蓄電池Ｂを作製した。これら電池Ａ，Ｂを用い、JIS規
格（D 5301）に定める軽負荷寿命試験を行い、寿命特性
を調べた。図２にその結果を示す。
維製の袋に封入した活性炭８を電槽１内の底部に配置し
た後、公知の方法で作製された化成済み負極板４と正極
板５との間にセパレータ６を挟んで組み立てた極群を電
槽１内に収納する。そして、極群から立設する正極端子
２と負極端子３が外部に突出するように電槽蓋を電槽１
上部に取り付ける。その後電解液７を極群上部まで注入
して充電工程を経て図１のような本発明の液式鉛蓄電池
Ａを完成した。また、前記活性炭８を電槽底部に配置し
ないこと以外は、本発明の電池Ａと同様な従来の液式鉛
蓄電池Ｂを作製した。これら電池Ａ，Ｂを用い、JIS規
格（D 5301）に定める軽負荷寿命試験を行い、寿命特性
を調べた。図２にその結果を示す。
【００１３】図２の結果から、電池内部に活性炭8を配
置した本発明の電池Ａは、活性炭8を配置していない従
来の電池Bと比較して、30%程度寿命が延びることがわか
った。試験後、電池Ａ，Ｂを解体調査したところ、電池
Ａの各構成部品には不純物が認められず、電池Ｂの各構
成部品にはニッケルなどの不純物が認められた。これは
電池内部に活性炭8を配置することにより、電解液7中の
不純物が取り除かれ、自己放電などの不純物による諸影
響が解消されたことを示す。
置した本発明の電池Ａは、活性炭8を配置していない従
来の電池Bと比較して、30%程度寿命が延びることがわか
った。試験後、電池Ａ，Ｂを解体調査したところ、電池
Ａの各構成部品には不純物が認められず、電池Ｂの各構
成部品にはニッケルなどの不純物が認められた。これは
電池内部に活性炭8を配置することにより、電解液7中の
不純物が取り除かれ、自己放電などの不純物による諸影
響が解消されたことを示す。
【００１４】（実施例２と従来例２）図３のように微細
ガラス繊維の袋に封入された活性炭８を、公知の方法で
作製された未化成の負極板４と正極板５の間のセパレー
タ９に挟み込んで作製した極群を電槽１内に収納する。
次に、極群から立設する負極端子２と正極端子３が外部
に突出するように電槽１上部に電槽蓋を取り付ける。そ
の後、電槽内に流動しない程度の電解液を注入して電槽
化成工程、放電工程、充電工程を経て図３に示すような
本発明の制御弁式鉛蓄電池Ｃを作製した。また、前記活
性炭８をセパレータ９に挟み込まない以外は同様な従来
の制御弁式鉛蓄電池Ｄを作製した。これら電池Ｃ，Ｄを
用い、SBA 規格12503 7.3.1(10)に定める寿命サイクル
試験を行い、寿命特性を調べた。図４にその結果を示
す。
ガラス繊維の袋に封入された活性炭８を、公知の方法で
作製された未化成の負極板４と正極板５の間のセパレー
タ９に挟み込んで作製した極群を電槽１内に収納する。
次に、極群から立設する負極端子２と正極端子３が外部
に突出するように電槽１上部に電槽蓋を取り付ける。そ
の後、電槽内に流動しない程度の電解液を注入して電槽
化成工程、放電工程、充電工程を経て図３に示すような
本発明の制御弁式鉛蓄電池Ｃを作製した。また、前記活
性炭８をセパレータ９に挟み込まない以外は同様な従来
の制御弁式鉛蓄電池Ｄを作製した。これら電池Ｃ，Ｄを
用い、SBA 規格12503 7.3.1(10)に定める寿命サイクル
試験を行い、寿命特性を調べた。図４にその結果を示
す。
【００１５】図４の結果から、電池内部に活性炭８を配
置した本発明の電池Ｃは、活性炭10を配置していない従
来の電池Dと比較して、20％程度寿命が延びることがわ
かった。試験後、これら電池Ｃ，Ｄの解体調査を行った
ところ、電池Ｃの各構成部品には不純物が認められなか
ったが、電池Ｄの各構成部品には不純物が認められた。
これは電池内部に活性炭８を配置することにより、電解
液中の不純物が取り除かれ、自己放電などの不純物によ
る諸影響が解消できたことを示す。
置した本発明の電池Ｃは、活性炭10を配置していない従
来の電池Dと比較して、20％程度寿命が延びることがわ
かった。試験後、これら電池Ｃ，Ｄの解体調査を行った
ところ、電池Ｃの各構成部品には不純物が認められなか
ったが、電池Ｄの各構成部品には不純物が認められた。
これは電池内部に活性炭８を配置することにより、電解
液中の不純物が取り除かれ、自己放電などの不純物によ
る諸影響が解消できたことを示す。
【００１６】なお、本実施例における活性炭８は、板状
に固化したものをそのままセパレータ９の間に挟み込ん
でもよい。このような活性炭は、例えば成形した造粒炭
を炉内に配置して加熱した水蒸気を炉内に送り込み、80
0〜1000℃の温度で賦活して製造する。
に固化したものをそのままセパレータ９の間に挟み込ん
でもよい。このような活性炭は、例えば成形した造粒炭
を炉内に配置して加熱した水蒸気を炉内に送り込み、80
0〜1000℃の温度で賦活して製造する。
【００１７】（実施例3）次に、比表面積が200,300,50
0,800,1000,1200,1500,1800,2000 m2g-1の各種活性炭を
用いて実施例１と同様な液式鉛蓄電池を９種類（合計９
個）作製し、JIS規格（D 5301）に定める軽負荷寿命試
験を行い、その前後における不純物の濃度を分析した。
その結果より各種電池の活性炭の吸着効率を求めた。こ
の結果を図5に示す。図5から、比表面積800〜1500m2g-1
（平均細孔半径1〜2nm）の活性炭は、他の比表面積の活
性炭より不純物を効率よく吸着できることがわかった。
また、同様な種類の比表面積を持つ活性炭を配置した実
施例２と同様な制御弁式鉛蓄電池を９種類（９個）製作
し、SBA規格 12503 7.3.1(10)に定める寿命サイクル試
験を行い、その前後における濃度を分析した。その結果
より活性炭の吸着効率を求めたところ、図５と略同様の
結果が得られた。
0,800,1000,1200,1500,1800,2000 m2g-1の各種活性炭を
用いて実施例１と同様な液式鉛蓄電池を９種類（合計９
個）作製し、JIS規格（D 5301）に定める軽負荷寿命試
験を行い、その前後における不純物の濃度を分析した。
その結果より各種電池の活性炭の吸着効率を求めた。こ
の結果を図5に示す。図5から、比表面積800〜1500m2g-1
（平均細孔半径1〜2nm）の活性炭は、他の比表面積の活
性炭より不純物を効率よく吸着できることがわかった。
また、同様な種類の比表面積を持つ活性炭を配置した実
施例２と同様な制御弁式鉛蓄電池を９種類（９個）製作
し、SBA規格 12503 7.3.1(10)に定める寿命サイクル試
験を行い、その前後における濃度を分析した。その結果
より活性炭の吸着効率を求めたところ、図５と略同様の
結果が得られた。
【００１８】
【発明の効果】以上のように本発明は、鉛蓄電池に活性
炭を備えることによって、電池内に含有する不純物を取
り除き、電池の自己放電を著しく改善できるものであ
る。
炭を備えることによって、電池内に含有する不純物を取
り除き、電池の自己放電を著しく改善できるものであ
る。
【００１９】そして、請求項１によれば、液式鉛蓄電池
の寿命を延ばすことができ、請求項２によれば、制御弁
式鉛蓄電池の寿命を延ばすことができる。また、請求項
３によれば、組立が簡単にでき、活性炭を封入する特別
な容器を必要としないという利点を有する。さらに、請
求項４によれば、請求項１と２の効果を顕著にできる。
の寿命を延ばすことができ、請求項２によれば、制御弁
式鉛蓄電池の寿命を延ばすことができる。また、請求項
３によれば、組立が簡単にでき、活性炭を封入する特別
な容器を必要としないという利点を有する。さらに、請
求項４によれば、請求項１と２の効果を顕著にできる。
【図１】本発明の液式鉛蓄電池の一実施形態を示す概略
断面図である。
断面図である。
【図２】実施例１と従来例１のサイクル寿命特性を示す
グラフである。
グラフである。
【図３】本発明の制御弁式鉛電池の一実施形態を示す概
略断面図である。
略断面図である。
【図４】実施例２と従来例２のサイクル寿命特性を示す
グラフである。
グラフである。
【図５】各種比表面積を持つ活性炭の吸着効率を示すグ
ラフである。
ラフである。
４ 負極板 ５ 正極板 ６、９ セパレータ ７ 電解液 ８ 容器に封入された活性炭
Claims (4)
- 【請求項１】 耐酸性かつ多孔質の容器に封入された活
性炭が流動する電解液中に配置されていることを特徴と
する鉛蓄電池。 - 【請求項２】 電解液がセパレータと極板に含浸されて
実質的に非流動化された鉛蓄電池において、耐酸性かつ
多孔質の容器に封入された活性炭が前記セパレータに接
するように極板間に配置されていることを特徴とする鉛
蓄電池。 - 【請求項３】 電解液がセパレータと極板に含浸されて
実質的に非流動化された鉛蓄電池において、板状に固化
した活性炭が前記セパレータと接するように極板間に配
置されていることを特徴とする鉛蓄電池。 - 【請求項４】 前記活性炭は、比表面積が８００〜１５
００m2g-1であることを特徴とする請求項１〜３のいず
れかに記載の鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000016199A JP2001210354A (ja) | 2000-01-25 | 2000-01-25 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000016199A JP2001210354A (ja) | 2000-01-25 | 2000-01-25 | 鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001210354A true JP2001210354A (ja) | 2001-08-03 |
Family
ID=18543377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000016199A Pending JP2001210354A (ja) | 2000-01-25 | 2000-01-25 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001210354A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1962356A1 (en) | 2007-02-26 | 2008-08-27 | Shin-Kobe Electric Machinery Co., Ltd. | Energy conversion device |
| JP2009259803A (ja) * | 2008-03-24 | 2009-11-05 | Nippon Zeon Co Ltd | 鉛蓄電池用電極および鉛蓄電池 |
| KR20190067479A (ko) * | 2017-12-07 | 2019-06-17 | 충북대학교 산학협력단 | 울트라 배터리용 전해액 조성물 및 이를 포함하는 울트라 배터리 |
-
2000
- 2000-01-25 JP JP2000016199A patent/JP2001210354A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1962356A1 (en) | 2007-02-26 | 2008-08-27 | Shin-Kobe Electric Machinery Co., Ltd. | Energy conversion device |
| US7742279B2 (en) | 2007-02-26 | 2010-06-22 | Shin-Kobe Electric Machinery Co., Ltd. | Energy conversion device |
| JP2009259803A (ja) * | 2008-03-24 | 2009-11-05 | Nippon Zeon Co Ltd | 鉛蓄電池用電極および鉛蓄電池 |
| KR20190067479A (ko) * | 2017-12-07 | 2019-06-17 | 충북대학교 산학협력단 | 울트라 배터리용 전해액 조성물 및 이를 포함하는 울트라 배터리 |
| KR102024687B1 (ko) * | 2017-12-07 | 2019-09-24 | 충북대학교 산학협력단 | 울트라 배터리용 전해액 조성물 및 이를 포함하는 울트라 배터리 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20051219 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060125 |