JP2002124294A - 密閉型鉛蓄電池 - Google Patents
密閉型鉛蓄電池Info
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- 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
-
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- 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
正負極の間隔を狭くして薄いセパレータを適用しても上
記の問題を生じにくい構成の高出力密閉型鉛蓄電池を提
供すること。 【解決手段】電池組立時や使用時に生ずる短絡を防止す
るためのシリカ微粉を含有した微孔層と大電流放電時に
生ずる急激な電極反応を妨げぬようにセパレータ側から
電極活物質に対して硫酸イオンを速やかに供給するため
の多孔層より構成される多層構造の一体化セパレータを
密閉型鉛蓄電池に適用することを特徴とするもので、更
に正極板または負極板の少なくとも一方に対して硫酸イ
オンの移動が容易なセパレータの多孔層面を当接するこ
とを特徴とする。
Description
を用いる密閉型鉛蓄電池に関するもので、特に、大電流
放電を重視した密閉型鉛蓄電池の改良に関する。
鉛蓄電池だけでなく、無保守タイプの密閉型鉛蓄電池が
新たに登場している。一方、自動車による環境に悪影響
を及ぼす排出ガスの低減のため、自動車のシステムには
燃費の飛躍的な向上が求められており、これを実現する
ために自動車用密閉型鉛蓄電池に対しても電池の高出力
化が求められている。
池としては、微細ガラス繊維マットセパレータに電解液
を吸収させて密閉型鉛蓄電池を構成するものが知られて
いるが、高出力化を実現するために正負極の間隔を狭く
し、薄いガラス繊維マットを適用すると電池寿命が短
く、電池組立時に短絡を生ずる等の問題があった。
であって、その目的は、電池の高出力化に適したセパレ
ータの用法と、正負極の間隔を狭くして薄いセパレータ
を適用しても上記の問題を生じにくい構成の高出力密閉
型鉛蓄電池を提供することにある。
に、本発明は、電池組立時や使用時に生ずる短絡を防止
するためのシリカ微粉を含有した微孔層と大電流放電時
に生ずる急激な電極反応を妨げぬようにセパレータ側か
ら電極活物質に対して硫酸イオンを速やかに供給するた
めの多孔層より構成される多層構造の一体化セパレータ
を密閉型鉛蓄電池に適用することを特徴とするもので、
更に正極板または負極板の少なくとも一方に対して硫酸
イオンの移動が容易なセパレータの多孔層面を当接する
ことを特徴とする。即ち、本発明の密閉型鉛蓄電池は、
シリカ微粉と耐酸性繊維材料から構成される微孔層と、
耐酸性繊維材料より構成される多孔層を具備した多層一
体化セパレータを適用した密閉型鉛蓄電池において、正
極板または負極板の少なくとも一方に対してセパレータ
の多孔層面を当接したことを特徴とする。また、請求項
2記載の密閉型鉛蓄電池は、請求項1記載の密閉型鉛蓄
電池において、微孔層は直径0.6〜5μmの耐酸性ガ
ラス繊維を主体としてこれにシリカ微粉を15〜30質
量%含有したもので、多孔層は直径0.6〜5μmの耐
酸性ガラス繊維を主体とした多層一体化セパレータを用
いることを特徴とする。このように短絡防止機能を有す
る微孔層と硫酸イオンの移動が容易な多孔層とからなる
多層一体化セパレータを密閉型鉛蓄電池に適用すること
で電池高出力化のために正負極の間隔を狭くした従来電
池の問題を解決したものである。
絡防止のための微孔層と、高率放電性に優れる多孔層と
から構成される多層一体化セパレータを用いたことを特
徴とするもので、高率放電性に優れる多孔層を正極ある
いは負極の少なくとも一面に当接させたことで高率放電
性に優れ、しかも短絡防止性に優れる微孔層を具備して
いることから短絡防止性に優れる。このように、多層構
造のセパレータを密閉型鉛蓄電池に適用することで、高
率放電性と短絡防止性のそれぞれの機能を分担させるこ
とができるため、従来の高率放電性能を重視した密閉型
鉛蓄電池においては困難であった電池寿命と高率放電の
両面で優れた電池を提供でき、しかも多層構造の一体化
セパレータを密閉型鉛蓄電池に適用したことで電池組立
性を損なうことなく電池組立が可能となり、通常の単一
層からなるセパレータと同等の生産性を維持できる。
酸性のガラス繊維が好適であるが、セパレータの機械的
強度改善を目的として適宣耐酸性有機繊維を使用するこ
とができる。前記耐酸性ガラス繊維は、直径0.6μm
〜5μmの範囲のものが好ましい。これは、0.6μm
未満であると、セパレータが極度に緻密化するため、硫
酸イオンの移動性が損なわれ、高率放電性能が低下する
ため好ましくなく、また、5μmを超えると、セパレー
タの孔構造が粗くなり耐短絡性が低下するため好ましく
ないからである。
法で製造されるシリカが用いられるが、珪藻土、タルク
等の耐酸性無機粉体を併用することもできる。前記シリ
カ微粉末は、比表面積50〜500m2/gの範囲のも
のが好ましく、特に、300m2/g程度のものが好ま
しい。これは、50m2/g未満であると、シリカ粒子
間の結合力が小さくなり、セパレータ強度が低下するた
め好ましくなく、500m2/gを超えると、電解液の
浸透性が低下するため好ましくないからである。また、
前記シリカ微粉末の配合割合は、前記耐酸性繊維材料に
対して15〜30質量%含有させることが好ましい。こ
れは、15質量%未満であると、短絡防止機能が著しく
低下するため好ましくなく、30質量%を超えると、セ
パレータの強度と電解液浸透性が低下するため好ましく
ないからである。
目的としてセパレータの強度向上を図るため、耐酸性有
機繊維を多孔層および微孔層に対して25質量%を超え
ぬ範囲で含有させてもよい。
くとも一方に対して当接させればよいが、正負極の両極
に対して図1(a)に示すように当接させるのが更に好
ましい。
る。本実施例では、2V、6アンペアアワーの密閉型鉛
蓄電池を用いて実施例および比較例の密閉型鉛蓄電池を
作製し、電池組立時の短絡頻度と電池特性を評価した。
なお、密閉型鉛蓄電池を作製するに当たり、大電流放電
性能に優れた長寿命電池とするため、正極板、負極板お
よびセパレータとからなる極群の圧迫力を約100kP
aとして極板とセパレータとの密着性を高めた。
0.6〜5.0μmの耐酸性ガラス繊維を主体とした実
質的に無機粉体を含まぬ多孔層を、また、中心部に比表
面積300のm2/gのシリカ微粉20質量%と、繊維
径0.6〜5.0μmの耐酸性ガラス繊維80質量%か
らなる微孔層を配置した、厚さ1.0mmの3層一体化
セパレータを用いて、図1(a)に示す密閉型鉛蓄電池
を作製した。なお、図中1は正極板、2は負極板を示
し、これら極板1,2の間に前記多孔層3aと微孔層3
bとで構成されるセパレータ3を介装し、セパレータ3
の表裏両面に存在する多孔層3aを、それぞれ対面する
正極板1と負極板2に当接させるようにした。
0.6〜5.0μmの耐酸性ガラス繊維を主体とした実
質的に無機粉体を含まぬ多孔層を、また、他面に比表面
積300m2/gのシリカ微粉20質量%と、繊維径
0.6〜5.0μmの耐酸性ガラス繊維80質量%から
なる微孔層を配置した厚さ1.0mmの2層一体化セパ
レータを用いて、図1(b)に示す密閉型鉛蓄電池を作
製した。なお、図中1は正極板、2は負極板を示し、こ
れら極板1,2の間に前記多孔層4aと微孔層4bとで
構成されるセパレータ4を介装し、セパレータ4の片面
に存在する多孔層4aを、負極板2側に配置して、負極
板2に当接させるようにした。
耐酸性ガラス繊維を主体とした実質的に無機粉体を含ま
ぬ多孔単一層からなる厚さ1.0mmのセパレータを用
いて、図2(a)に示す密閉型鉛蓄電池を作製した。な
お、図中1は正極板、2は負極板を示し、これら極板
1,2の間に前記多孔単一層からなるセパレータ5を介
装させるようにした。
リカ微粉20質量%と、繊維径0.6〜5.0μmの耐
酸性ガラス繊維80質量%からなる微孔単一層からなる
厚さ1.0mmのセパレータを用いて、図2(b)に示
す密閉型鉛蓄電池を作製した。なお、図中1は正極板、
2は負極板を示し、これら極板1,2の間に前記微孔単
一層からなるセパレータ6を介装させるようにした。
2のそれぞれの密閉型鉛蓄電池について、電池組立時の
短絡の発生頻度および電池放電性能を評価した結果を表
1に示す。表1より、本発明の密閉型鉛蓄電池は、正負
極間にセパレータを配置するに当たり、硫酸イオンの移
動性に優れた多孔層面を正極板または負極板の少なくと
も一方に当接し、更に、短絡防止性に優れたシリカ微粉
を含有する微孔層を有している多層一体化セパレータを
用いたことから、電池組立時に短絡を生ずることはな
く、大電流放電性に優れた長寿命の電池となっている。
なお、実施例1および実施例2の密閉型鉛蓄電池の電池
組立性向上を目的としてセパレータの強度向上を図るた
め耐酸性有機繊維を多孔層および微孔層に対して25質
量%を超えぬ範囲で含有したものが適用できる。
防止する微孔層と硫酸イオンの移動が容易な多孔層とか
ら構成された多層一体化セパレータを正負極の間隔が狭
い高出力密閉型鉛蓄電池に適用したものであり、次に記
載する効果を有する。 (1)短絡防止機能を有する微孔層を具備した多層一体
化セパレータを正負極の間隔が狭く短絡を生じ易い高出
力密閉型鉛蓄電池に適用したことで、電池組立時に短絡
を防止でき、更に電池寿命延長の効果を有する。 (2)また、正極板または負極板の少なくとも一方に硫
酸イオンの移動が容易な多孔層面を当接させたことで電
池寿命の長い大電流放電性に優れた密閉型鉛蓄電池を提
供できる。 (3)さらに、極板間に多層構造のセパレータを配置す
るに際して一体化構造のセパレータを配置したことで電
池組立性を損なうことなく電池組立が可能となる。
示す密閉型鉛蓄電池の縦断面構成図である。
示す密閉型鉛蓄電池の縦断面構成図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 シリカ微粉と耐酸性繊維材料から構成さ
れる微孔層と、耐酸性繊維材料より構成される多孔層を
具備した多層一体化セパレータを適用した密閉型鉛蓄電
池において、正極板または負極板の少なくとも一方に対
してセパレータの多孔層面を当接したことを特徴とした
密閉型鉛蓄電池。 - 【請求項2】 微孔層は直径0.6〜5μmの耐酸性ガ
ラス繊維を主体としてこれにシリカ微粉を15〜30質
量%含有したもので、多孔層は直径0.6〜5μmの耐
酸性ガラス繊維を主体とした多層一体化セパレータを用
いることを特徴とした請求項1記載の密閉型鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000315326A JP2002124294A (ja) | 2000-10-16 | 2000-10-16 | 密閉型鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000315326A JP2002124294A (ja) | 2000-10-16 | 2000-10-16 | 密閉型鉛蓄電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002124294A true JP2002124294A (ja) | 2002-04-26 |
Family
ID=18794449
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000315326A Withdrawn JP2002124294A (ja) | 2000-10-16 | 2000-10-16 | 密閉型鉛蓄電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002124294A (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58206046A (ja) * | 1982-05-26 | 1983-12-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉形鉛蓄電池およびその製造法 |
JPH0482155A (ja) * | 1990-07-24 | 1992-03-16 | Japan Storage Battery Co Ltd | 密閉式鉛蓄電池 |
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-
2000
- 2000-10-16 JP JP2000315326A patent/JP2002124294A/ja not_active Withdrawn
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