JP2003115322A - 制御弁式鉛蓄電池 - Google Patents
制御弁式鉛蓄電池Info
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- JP2003115322A JP2003115322A JP2001307362A JP2001307362A JP2003115322A JP 2003115322 A JP2003115322 A JP 2003115322A JP 2001307362 A JP2001307362 A JP 2001307362A JP 2001307362 A JP2001307362 A JP 2001307362A JP 2003115322 A JP2003115322 A JP 2003115322A
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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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- Secondary Cells (AREA)
Abstract
電解液の減量が小さく、長期間使用しても特性劣化の小
さい制御弁式鉛蓄電池を実現する。 【解決手段】 極板群および電解液を樹脂製電槽内に収
容した制御弁式鉛蓄電池であって、構板群1は正極板
2,セパレータ兼電解液リテーナー4および負極板3よ
り成り,正極板2を正極ストラップ6に,負極板3を負
極ストラップ7に接続させる。最外側の極板である負極
サイド極板3’と合成樹脂製電槽8の側壁または隔壁と
の間に、ガラス繊維、合成繊維あるいは植物繊維の抄紙
体等の電解液に対して濡れ性の良いシート5を配置した
ことを特徴とする制御弁式鉛蓄電池である。
Description
え、実質的に遊離した電解液を持たない制御弁式鉛蓄電
池であって、長期使用に耐える鉛蓄電池に関するもので
ある。
解液を持たないため横倒しに設置することも可能であり
敷設の自由度が大きい利点がある。また、充放電に伴う
電解液の消失を抑制することによって、制御弁式鉛蓄電
池の特性が当初に比べて向上し、保液や電解液の比重調
整を不要とした制御弁式鉛蓄電池が非常用やバックアッ
プ用電源として広く使用されるようになった。
は、使用中に電解液中の水分が逸散することによる液不
足である。特に遊離した電解液を持たず、液量を制限し
ている制御弁式鉛蓄電池においては、液量減少防止対策
は重要である。
分解によって消失する水分子を電池内で再び水分子に戻
すことによって水分の消失を抑えている。即ち、制御弁
式鉛蓄電池においては、充電終期に水分子の電気分解に
よって正極で生成した酸素ガスを負極板に吸収し、元の
水分子に戻すいわゆる酸素サイクルと称するシステムが
採用されている。
は、負極板による酸素ガスの吸収が十分でないために、
電解液の減少を抑制する機能が不十分であった。
枚数より負極板の枚数を1枚多くし、極板群の最外側に
負極板(最外側の負極板を以下負極サイド極板と記述す
る)を配置している。
サイド極板は、樹脂製電槽の側壁内面または隔壁に直接
接している。電槽の材質には電槽の壁を水分子が通過す
るのを防ぐため水分を通しにくい材質を用いるのが一般
的である。具体的には、ポリプロピレン、ポリエチレン
等のポリオレフィン系樹脂や変性ポリフェニレンオキシ
ド系樹脂、ABS樹脂製の電槽が用いられる。
れ性が悪く、且つ表面が平滑である。そのため、負極サ
イド板とそれに当接する電槽の壁面の間には殆ど電解液
が保持されない。前記負極板に吸収された酸素は、吸収
と同時に次式に示す化学的あるいは電気化学的な反応に
よって水分子に還元される。 正極 H2O→1/2O2+2H++2e- 負極 Pb+1/2O2+H2SO4→PbSO4+H2O PbSO4+2H++2e-→Pb+H2SO4 前記負極でのO2の吸収反応が進行するためには、電極
表面に酸素が拡散することと電解液である硫酸の存在が
不可欠である。
ド板とそれに当接する電槽の壁面の間には電解液が殆ど
存在しない。従って、従来の制御弁式鉛蓄電池において
は、負極サイド極板の電槽の壁面と接する面では、酸素
ガスの吸収反応が起こらない。発生したO2の吸収が追
いつかずに電池の内圧が高まると排気弁が作動しO
2は、電池外に排出される。該O2の排出が繰り返される
と水分が消費され電解液の涸渇を招く結果となる。この
ような現象は、非常用電源等の浮動充電やトリクル充電
等、常時充電される用途に使用される電池に多く見受け
られる現象である。
制御弁式鉛蓄電池の欠点である負極板による酸素ガスの
吸収能力の不足を改善するものであって、電解液を構成
する水分子の逸散を抑制することによって電解液の減液
を防ぎ、液の涸渇による電池性能の劣化を防ぐものであ
る。
する最外側の極板と樹脂製電槽の側壁または隔壁との間
に電解液に対して濡れ性の良い多孔性のシートを配置す
ることによって前記課題を解決するものである。
御弁式鉛蓄電池に於いて、極板群を構成する最外側の極
板と樹脂製電槽の側壁または隔壁の間に、電解液に対し
て濡れ性の良いシート(以下親水性シートと記述する)
を配置する。
の側壁内面もしくは隔壁との間にスペースを設け、該ス
ペースに親電解液性シートを配置する。該シートの配置
によって、負極サイド極板の表面に電解液を保持し、前
記化学的あるいは電気化学的な反応による酸素ガスの吸
収を起こさせる。
酸性に優れ、希硫酸に対して濡れ性の良いものであれば
宜い。さらには、正極で発生した酸素ガスが負極表面に
到達する必要があるところから、ガス透過性に優れたも
のが望ましい。このような点から、親水性の繊維で構成
した抄紙体等のポロシテイの高い多孔性シートが好まし
い。
セパレータを構成するものと同一の材質からなるシート
が挙げられる。例えば、ガラスマットやポリオレフィン
繊維と無機添加剤、例えばシリカの微粉末で構成される
混合抄紙体が適用できる。
の表面に貼付する薄紙(合成繊維またはセルローズなど
の植物性繊維の抄紙体でペースト紙ともいう)である、
パルプや親水性の合成繊維の抄紙体も適用できる。
のポリオレフィン系繊維からなる織布または不織布をス
ルフォン化等、公知の方法によって親水化処理したシー
トも適用できる。
しているので、酸素は、シートのエッジからシートの断
面を拡散して極板表面に到達する。従って、酸素の拡散
の断面積を確保するためには、一定以上の肉厚をもった
シートを適用することが好ましい。
散する距離が大きくなるので前記断面積も大きくするこ
とが望ましい。現用サイズの制御弁式鉛蓄電池において
親水性シート中に良好な酸素の拡散を確保するために
は、親水性シート厚さを0.5mm以上にすることが望
ましい。
ると、その占有体積が大きくなるので、必然的に極板と
セパレータ兼リテーナを薄くしなければならなくなり、
容量低下に繋がる。極板群を構成する極板の枚数やセル
の大きさにもよるが、容量低下を避けるためには、前記
親水性シートの厚さを2.0mm以下とすることが望ま
しい。従って、親水性シートの厚さは0.5〜2.0m
mとすることが望ましい。
一構造例を示す一部切欠断面図である。図において、正
極板2と、微細ガラスマット製セパレータ兼電解液リテ
ーナー4および負極板3を積層し、正極板2を正極スト
ラップ6、負極板3を負極ストラップ7に接続させる。
さらに、極板群の最外側に配置した極板である負極サイ
ド極板3′の外側に親水性シート5を積層した極板群1
を電槽8内に収納し、隣り合うセル同士をセル間接続部
材11で接続する。蓋9を装着する。
10を装着して各セルを気密に封口する。電槽8および
蓋9には従来一般的に用いている、例えばABS樹脂製
電槽および蓋を適用する。
枚(うち両端の2枚は、負極サイド板に相当する)、前
記正極板と負極板の間に微細ガラスマットからなるセパ
レータ兼リテーナと、その負極サイド極板の外側に親水
性シートとして厚さ1.0mmの微細ガラスマットを重
ねて配置した極板群を適用したセル6セルからなる電圧
12V、容量8Ahの制御弁式鉛蓄電池を作製した。本
電池を電池Aとする。
板の外側に微細ガラスマットを配置しない極板群構成と
した。それ以外は、実施例1と同様の極板群を適用した
制御弁式鉛蓄電池を作製した。本電池を電池Bとする。
を実施した。温度60℃、充電電圧14.9Vに於いて
所定期間浮動充電に供した。試験前と試験後に電池重量
を測定し、試験前の重量から試験後の重量を差し引いた
値を電解液が分解して電池外に逸散したために生じた減
液量とみなした。該減液量を電池に注入した電解液の重
量で割った値を減液率(単位%)と算定した。
ラフである。図2に示す如く、本発明に係る実施例電池
である電池Aは、比較例電池である電池Bに比べて、減
液のスピードが小さく、電池Aの減液率は、電池Bに比
べて抑制されている。
スピードが大きいのは、負極板の酸素吸収能力が不足し
ているためと考えられる。そしてそれは、負極サイド極
板の、電槽の側壁または電槽の隔壁に対向する面に電解
液が十分に供給されないために生じた結果であろうと考
えられる。本発明に係る実施例電池Aにおいては、負極
サイド極板と電槽の隔壁または側壁の間に親水性シート
を配置して、負極サイド極板の、電槽の隔壁または側壁
に対向する面に電解液が十分に行き亘るようにした。
池の場合、電解液が減ると直ちに電池の内部インピーダ
ンスを増大させる。また、前記減液の大部分は水分子の
損失によるものであり、減液が大きくなるとその分電解
液の比重が増大する。鉛蓄電池の場合、電解液の比重の
増大は、電池寿命の低下を招くので好ましくない。
蓄電池において電解液の減液を防ぎ、長期にわたり浮動
充電やトリクル充電しても容量低下の小さい優れた制御
弁式鉛蓄電池を提供することができる。
の効果をさらに高めるとともに、極板群の収納スペース
を確保する。
図である。
動充電に供したときの減液率を示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項1】 極板群を構成する最外側の極板と樹脂製
電槽の側壁または隔壁の間に、電解液に対して濡れ性の
良いシートを配置したことを特徴とする制御弁式鉛蓄電
池。 - 【請求項2】 前記シートは、ガラス繊維、合成繊維ま
たは植物繊維を主体とする抄紙体であって、厚さが0.
5〜2.0mmシートであることを特徴とする請求項1
記載の制御弁式鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001307362A JP2003115322A (ja) | 2001-10-03 | 2001-10-03 | 制御弁式鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001307362A JP2003115322A (ja) | 2001-10-03 | 2001-10-03 | 制御弁式鉛蓄電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003115322A true JP2003115322A (ja) | 2003-04-18 |
Family
ID=19126834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001307362A Withdrawn JP2003115322A (ja) | 2001-10-03 | 2001-10-03 | 制御弁式鉛蓄電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003115322A (ja) |
-
2001
- 2001-10-03 JP JP2001307362A patent/JP2003115322A/ja not_active Withdrawn
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