JP2003151522A - 制御弁式鉛電池 - Google Patents
制御弁式鉛電池Info
- Publication number
- JP2003151522A JP2003151522A JP2001346654A JP2001346654A JP2003151522A JP 2003151522 A JP2003151522 A JP 2003151522A JP 2001346654 A JP2001346654 A JP 2001346654A JP 2001346654 A JP2001346654 A JP 2001346654A JP 2003151522 A JP2003151522 A JP 2003151522A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separator
- electrode plate
- battery
- valve type
- type lead
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 注液、化成時に浸透ショートが発生せず、か
つ高温の使用環境で耐久性のすぐれた、高出力の制御弁
式鉛電池を提供する。 【解決手段】 正極板に接する側には微細ガラス繊維セ
パレータを用い、負極板に接する側には微細ガラス繊維
にパルプ、および無機化合物、好ましくはシリカ粉末を
含有するセパレータを用いる。
つ高温の使用環境で耐久性のすぐれた、高出力の制御弁
式鉛電池を提供する。 【解決手段】 正極板に接する側には微細ガラス繊維セ
パレータを用い、負極板に接する側には微細ガラス繊維
にパルプ、および無機化合物、好ましくはシリカ粉末を
含有するセパレータを用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ペースト式正極
板、ペースト式負極板および電解液保持体である微細ガ
ラスマットセパレータを用いる高出力タイプの制御弁式
鉛電池の改良に関する。
板、ペースト式負極板および電解液保持体である微細ガ
ラスマットセパレータを用いる高出力タイプの制御弁式
鉛電池の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、制御弁式鉛電池において、自動車
用などに代表されるように電気負荷の増大に対応するた
め高出力化が強く要求されている。制御弁式鉛電池での
出力は極板の表面積と極板間の距離に大きく依存するの
で、出力の向上のために極板の薄形化、極板間距離を狭
くするといった改良が行われてきた。
用などに代表されるように電気負荷の増大に対応するた
め高出力化が強く要求されている。制御弁式鉛電池での
出力は極板の表面積と極板間の距離に大きく依存するの
で、出力の向上のために極板の薄形化、極板間距離を狭
くするといった改良が行われてきた。
【０００３】しかしながら、極板間距離を狭くすると注
液、化成工程におけるセパレータへの鉛の浸透ショート
が発生する場合があった。浸透ショートとは、電槽化成
工程において、未化成極板に電解液を注液した場合に起
こる特有の現象で、注液直後に極板内から溶出した鉛イ
オンがセパレータ内部に拡散し、その鉛イオンが通電に
よって負極で金属鉛に還元され、セパレータ内部に析出
することによって起こる。
液、化成工程におけるセパレータへの鉛の浸透ショート
が発生する場合があった。浸透ショートとは、電槽化成
工程において、未化成極板に電解液を注液した場合に起
こる特有の現象で、注液直後に極板内から溶出した鉛イ
オンがセパレータ内部に拡散し、その鉛イオンが通電に
よって負極で金属鉛に還元され、セパレータ内部に析出
することによって起こる。
【０００４】このような浸透ショートの防止にはシリカ
および、これを保持するためにパルプを混抄したセパレ
ータを用いることが有効であった。
および、これを保持するためにパルプを混抄したセパレ
ータを用いることが有効であった。
【０００５】近年、自動車用鉛電池において高温におけ
る耐久性が要求されるようになったが、高温における自
己放電反応はよく知られているように、アレニウスの式
に従って１０℃の温度上昇により約２倍の速さで進む。
従って、パルプが混抄されたセパレータを用いた電池を
高温で使用した場合、有機物であるパルプが正極で酸化
されることに起因して自己放電反応が促進され、高温に
おける電池の耐久性能の向上の妨げになるという欠点が
あった。
る耐久性が要求されるようになったが、高温における自
己放電反応はよく知られているように、アレニウスの式
に従って１０℃の温度上昇により約２倍の速さで進む。
従って、パルプが混抄されたセパレータを用いた電池を
高温で使用した場合、有機物であるパルプが正極で酸化
されることに起因して自己放電反応が促進され、高温に
おける電池の耐久性能の向上の妨げになるという欠点が
あった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記課題を解
決するためになされたものであり、注液、化成の際のセ
パレータへの浸透ショートを防止し、尚且つ、高温にお
ける自己放電反応を促進させないセパレータ構成を有す
る、耐ショート性および高温耐久性に優れた制御弁式鉛
電池を提供することを目的とする。
決するためになされたものであり、注液、化成の際のセ
パレータへの浸透ショートを防止し、尚且つ、高温にお
ける自己放電反応を促進させないセパレータ構成を有す
る、耐ショート性および高温耐久性に優れた制御弁式鉛
電池を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、極板とセパレータに電解液が保持さ
れ、実質的に流動する電解液を持たない制御弁式鉛電池
において、前記セパレータが正極板に接する側には微細
ガラス繊維セパレータを用い、負極板に接する側には微
細ガラス繊維にパルプ、および無機化合物を含有するセ
パレータを用いることを特徴とするものである。
に、本発明では、極板とセパレータに電解液が保持さ
れ、実質的に流動する電解液を持たない制御弁式鉛電池
において、前記セパレータが正極板に接する側には微細
ガラス繊維セパレータを用い、負極板に接する側には微
細ガラス繊維にパルプ、および無機化合物を含有するセ
パレータを用いることを特徴とするものである。
【０００８】また、上記解決手段において、該無機化合
物がシリカ粉末であることを特徴とするものである。
物がシリカ粉末であることを特徴とするものである。
【０００９】上記解決手段による作用は以下の通りであ
る。電池の高出力化のために極板枚数を増やして極板間
距離の狭い設計とし、浸透ショート防止のためにパルプ
および無機化合物を混抄した微細ガラスマットセパレー
タを使用すると、正極においてパルプの酸化が起こるた
め、高温雰囲気では電池寿命の耐久性に限界があった
が、本発明では正極板に接する側のセパレータには有機
物であるパルプを含まないので、正極活物質との接触や
電解酸化に伴う有害な反応が生じることがなく、セパレ
ータが正極活物質を安定して圧迫、保持することができ
る。一方、浸透ショートは負極板に接する電解液中の鉛
イオンの還元により生起するので、負極板側にパルプお
よび無機化合物を混抄したセパレータを使用して有効に
浸透ショートを防止することができる。
る。電池の高出力化のために極板枚数を増やして極板間
距離の狭い設計とし、浸透ショート防止のためにパルプ
および無機化合物を混抄した微細ガラスマットセパレー
タを使用すると、正極においてパルプの酸化が起こるた
め、高温雰囲気では電池寿命の耐久性に限界があった
が、本発明では正極板に接する側のセパレータには有機
物であるパルプを含まないので、正極活物質との接触や
電解酸化に伴う有害な反応が生じることがなく、セパレ
ータが正極活物質を安定して圧迫、保持することができ
る。一方、浸透ショートは負極板に接する電解液中の鉛
イオンの還元により生起するので、負極板側にパルプお
よび無機化合物を混抄したセパレータを使用して有効に
浸透ショートを防止することができる。
【００１０】また、負極板側のセパレータに含有される
無機化合物をシリカ粉末にすれば、親水性に優れ、速や
かな電解液の浸透と、高いショート防止作用のあるセパ
レータが低コストで得られる。
無機化合物をシリカ粉末にすれば、親水性に優れ、速や
かな電解液の浸透と、高いショート防止作用のあるセパ
レータが低コストで得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態として電
池の極群構成の一例を図１に説明する。
池の極群構成の一例を図１に説明する。
【００１２】図１は本発明による制御弁式鉛電池の極群
を極板の側面方向から見たものである。１は正極板、２
は負極板でいずれも平板状のペースト式極板である。３
は正極板用のセパレータ、４は負極板用のセパレータで
あってそれぞれ正極板面、負極板面を覆うように装着さ
れ、セパレータで覆われた正極板と負極板とを、図１で
はそれぞれ３枚と４枚とを交互に重ね合わせて１個の極
群が構成されている。３は微細ガラス繊維セパレータ
で、４は微細ガラス繊維にパルプおよび無機化合物を混
合して抄造されたセパレータである。パルプの混合割合
は３〜２０重量％、無機化合物は５〜３０重量％が好ま
しい。
を極板の側面方向から見たものである。１は正極板、２
は負極板でいずれも平板状のペースト式極板である。３
は正極板用のセパレータ、４は負極板用のセパレータで
あってそれぞれ正極板面、負極板面を覆うように装着さ
れ、セパレータで覆われた正極板と負極板とを、図１で
はそれぞれ３枚と４枚とを交互に重ね合わせて１個の極
群が構成されている。３は微細ガラス繊維セパレータ
で、４は微細ガラス繊維にパルプおよび無機化合物を混
合して抄造されたセパレータである。パルプの混合割合
は３〜２０重量％、無機化合物は５〜３０重量％が好ま
しい。
【００１３】なお本発明において、微細ガラス繊維セパ
レータとは微細ガラス繊維のみで抄造されたセパレータ
の他、微細ガラス繊維に繊維直径が微細ガラス繊維のそ
れよりも大きい、例えば直径５μｍ以上のガラス繊維の
適量を混合して抄造されたセパレータも含まれる。これ
らは一般に微細ガラス繊維セパレータとして市販されて
いるものである。
レータとは微細ガラス繊維のみで抄造されたセパレータ
の他、微細ガラス繊維に繊維直径が微細ガラス繊維のそ
れよりも大きい、例えば直径５μｍ以上のガラス繊維の
適量を混合して抄造されたセパレータも含まれる。これ
らは一般に微細ガラス繊維セパレータとして市販されて
いるものである。
【００１４】また、本発明における無機化合物としては
二酸化チタン、珪藻土などを用いることができるが、高
親水性で低コストである点から、比表面積１００ｍ2／
ｇ以上のシリカ粉末を用いることが望ましい。
二酸化チタン、珪藻土などを用いることができるが、高
親水性で低コストである点から、比表面積１００ｍ2／
ｇ以上のシリカ粉末を用いることが望ましい。
【００１５】
【実施例】正極板に接する側には微細ガラス繊維のみで
抄造されたセパレータを用い、負極板に接する側には微
細ガラス繊維に９．０％のパルプ、および１１．０％の
無機化合物を含有するセパレータを用いた図１に示す極
群を用いて、公知の方法で本発明電池Ａを６個作成し
た。比較電池として正、負極とも微細ガラス繊維のみで
抄造されたガラスマットを用いた電池Ｂと、正、負極と
も微細ガラス繊維に９．０％のパルプ、および１１．０
％の無機化合物を含有するガラスマットを用いた電池Ｃ
をそれぞれ６個作成した。なお、比較電池Ｂ、Ｃはセパ
レータの構成が異なる以外は電池Ａと同様とした。これ
ら電池Ａ、Ｂ、Ｃ各６個を、４０℃の温度下で、８Ａの
充電電流で１０時間充電、１２時間の休止、１．５Ａの
充電電流で３０時間充電という条件で初充電を行い、そ
の半数の各３個を初充電後に解体した。その結果、電池
Ｂは３個とも浸透ショートが発生していた。一方、電池
Ａ，電池Ｃについては浸透ショートは認められなかっ
た。残り半数の中、浸透ショートが発生しなかった電池
Ａと電池Ｃ３個ずつを６０℃において耐久試験を行った
後、ＳＢＡの自己放電試験に供した。この結果、電池Ａ
には０．１０〜０．ｌ１％／ｄａｙ、電池Ｃには０．１
３〜０．１４％／ｄａｙの容量低下（いずれもアレニウ
スの式により１０℃の温度上昇で容量低下量が２倍にな
るとして２５℃の値に換算したもの）が認められた。こ
れらの結果を表１に示す。
抄造されたセパレータを用い、負極板に接する側には微
細ガラス繊維に９．０％のパルプ、および１１．０％の
無機化合物を含有するセパレータを用いた図１に示す極
群を用いて、公知の方法で本発明電池Ａを６個作成し
た。比較電池として正、負極とも微細ガラス繊維のみで
抄造されたガラスマットを用いた電池Ｂと、正、負極と
も微細ガラス繊維に９．０％のパルプ、および１１．０
％の無機化合物を含有するガラスマットを用いた電池Ｃ
をそれぞれ６個作成した。なお、比較電池Ｂ、Ｃはセパ
レータの構成が異なる以外は電池Ａと同様とした。これ
ら電池Ａ、Ｂ、Ｃ各６個を、４０℃の温度下で、８Ａの
充電電流で１０時間充電、１２時間の休止、１．５Ａの
充電電流で３０時間充電という条件で初充電を行い、そ
の半数の各３個を初充電後に解体した。その結果、電池
Ｂは３個とも浸透ショートが発生していた。一方、電池
Ａ，電池Ｃについては浸透ショートは認められなかっ
た。残り半数の中、浸透ショートが発生しなかった電池
Ａと電池Ｃ３個ずつを６０℃において耐久試験を行った
後、ＳＢＡの自己放電試験に供した。この結果、電池Ａ
には０．１０〜０．ｌ１％／ｄａｙ、電池Ｃには０．１
３〜０．１４％／ｄａｙの容量低下（いずれもアレニウ
スの式により１０℃の温度上昇で容量低下量が２倍にな
るとして２５℃の値に換算したもの）が認められた。こ
れらの結果を表１に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】これらの結果より、本発明電池Ａは極板間
隔の狭い高出力タイプの設計にもかかわらず、注液、電
槽内化成工程において浸透ショートが起こらず、高温雰
囲気下における自己放電試験においても性能の優れてい
ることがわかった。
隔の狭い高出力タイプの設計にもかかわらず、注液、電
槽内化成工程において浸透ショートが起こらず、高温雰
囲気下における自己放電試験においても性能の優れてい
ることがわかった。
【００１８】図１に示す本発明の電池極群において、正
極板用のセパレータ３、および負極板用のセパレータ４
はそれぞれ正極板面、負極板面を覆うようにＵ字形に装
着されているが、それぞれの極板の高さおよび幅と等し
いか一回り大きい寸度の平板のセパレータをそれぞれ
正、負極板に当接せしめるように極板とセパレータを積
み重ねて極群とすることもできる。
極板用のセパレータ３、および負極板用のセパレータ４
はそれぞれ正極板面、負極板面を覆うようにＵ字形に装
着されているが、それぞれの極板の高さおよび幅と等し
いか一回り大きい寸度の平板のセパレータをそれぞれ
正、負極板に当接せしめるように極板とセパレータを積
み重ねて極群とすることもできる。
【００１９】また微細ガラス繊維の紙料と、微細ガラス
繊維にパルプおよび無機化合物を混合した紙料とを別の
網で抄造して重ね合わせ、１枚のセパレータとすること
もできる。その場合には正極板に接する側には微細ガラ
ス繊維の面を、負極板に接する側には微細ガラス繊維に
パルプ、および無機化合物を含有する面を当接するよう
に、平板またはＵ字形のセパレータとして用いることも
できる。
繊維にパルプおよび無機化合物を混合した紙料とを別の
網で抄造して重ね合わせ、１枚のセパレータとすること
もできる。その場合には正極板に接する側には微細ガラ
ス繊維の面を、負極板に接する側には微細ガラス繊維に
パルプ、および無機化合物を含有する面を当接するよう
に、平板またはＵ字形のセパレータとして用いることも
できる。
【００２０】
【発明の効果】上述のように、本発明の制御弁式鉛電池
では注液、化成時に浸透ショートによる不良品が発生せ
ず、製品の信頼性が向上する。また高温のエンジンの近
傍で使用される自動車用としても高出力で耐久性に富む
電池が提供できる。
では注液、化成時に浸透ショートによる不良品が発生せ
ず、製品の信頼性が向上する。また高温のエンジンの近
傍で使用される自動車用としても高出力で耐久性に富む
電池が提供できる。
【００２１】特に無機化合物をシリカ粉末にすれば、親
水性に優れ、速やかな電解液の浸透と、高いショート防
止作用のあるセパレータが低コストで得られる。
水性に優れ、速やかな電解液の浸透と、高いショート防
止作用のあるセパレータが低コストで得られる。
【図１】本発明電池の極群構成の一例を極板の側面方向
から見た図である。
から見た図である。
１ 正極板
２ 負極板
３ 正極板用のセパレータ
４ 負極板用のセパレータ
Claims (2)
- 【請求項１】 極板とセパレータに電解液が保持され、
実質的に流動する電解液を持たない制御弁式鉛電池にお
いて、前記セパレータが正極板に接する側には微細ガラ
ス繊維セパレータを用い、負極板に接する側には微細ガ
ラス繊維にパルプ、および無機化合物を含有するセパレ
ータを用いることを特徴とする制御弁式鉛電池。 - 【請求項２】 請求項１記載の制御弁式鉛電池におい
て、該無機化合物がシリカ粉末であることを特徴とする
制御弁式鉛電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001346654A JP2003151522A (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | 制御弁式鉛電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001346654A JP2003151522A (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | 制御弁式鉛電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003151522A true JP2003151522A (ja) | 2003-05-23 |
Family
ID=19159795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001346654A Pending JP2003151522A (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | 制御弁式鉛電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003151522A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015531153A (ja) * | 2012-08-22 | 2015-10-29 | ダラミック エルエルシー | 鉛酸電池用のゲル含浸不織布を用いた電池セパレータ |
-
2001
- 2001-11-12 JP JP2001346654A patent/JP2003151522A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015531153A (ja) * | 2012-08-22 | 2015-10-29 | ダラミック エルエルシー | 鉛酸電池用のゲル含浸不織布を用いた電池セパレータ |
| JP2018152350A (ja) * | 2012-08-22 | 2018-09-27 | ダラミック エルエルシー | 鉛酸電池用のゲル含浸不織布を用いた電池セパレータ |
| JP2020202190A (ja) * | 2012-08-22 | 2020-12-17 | ダラミック エルエルシー | 鉛酸電池用のゲル含浸不織布を用いた電池セパレータ |
| JP7121082B2 (ja) | 2012-08-22 | 2022-08-17 | ダラミック エルエルシー | 鉛酸電池用のゲル含浸不織布を用いた電池セパレータ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1801902A2 (en) | Lead acid battery | |
| JP6331161B2 (ja) | 制御弁式鉛蓄電池 | |
| WO2017000219A1 (zh) | 掺杂的导电氧化物以及基于此材料的改进电化学储能装置极板 | |
| WO2005107004A1 (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JP5182467B2 (ja) | 制御弁式鉛蓄電池の製造方法 | |
| JP3936157B2 (ja) | シール型鉛蓄電池の製造法 | |
| JP2001332264A (ja) | 小形制御弁式鉛蓄電池 | |
| JP2003151522A (ja) | 制御弁式鉛電池 | |
| JP4538864B2 (ja) | 鉛蓄電池及び該製造方法 | |
| JP7410683B2 (ja) | 鉛蓄電池用正極及び鉛蓄電池 | |
| JPS58197662A (ja) | 鉛蓄電池用ペ−スト式正極 | |
| JPS63252354A (ja) | 密閉形鉛蓄電池 | |
| JP2536082B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JP2721514B2 (ja) | 密閉型鉛蓄電池の製造方法 | |
| JPH10294113A (ja) | 密閉型鉛蓄電池用正極板 | |
| JP2002343412A (ja) | シール型鉛蓄電池 | |
| JPH11167910A (ja) | 密閉形鉛蓄電池 | |
| JP2002343359A (ja) | シール型鉛蓄電池 | |
| JPH0554890A (ja) | 密閉形鉛蓄電池 | |
| JPH06310130A (ja) | 密閉形鉛蓄電池の製造方法 | |
| JP2002343413A (ja) | シール型鉛蓄電池 | |
| JP2021096900A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JP2005183238A (ja) | 制御弁式鉛蓄電池 | |
| JP2003168471A (ja) | 制御弁式鉛蓄電池の電槽内化成方法 | |
| JPH11273666A (ja) | 鉛蓄電池用正極板及びその製造方法 |