JP2003346767A - 蓄電池用セパレータ及びそれを用いた鉛蓄電池 - Google Patents

蓄電池用セパレータ及びそれを用いた鉛蓄電池

Info

Publication number
JP2003346767A
JP2003346767A JP2002156897A JP2002156897A JP2003346767A JP 2003346767 A JP2003346767 A JP 2003346767A JP 2002156897 A JP2002156897 A JP 2002156897A JP 2002156897 A JP2002156897 A JP 2002156897A JP 2003346767 A JP2003346767 A JP 2003346767A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
separator
bag
storage battery
positive electrode
electrode plate
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
Application number
JP2002156897A
Other languages
English (en)
Inventor
Mikito Hasegawa
幹人 長谷川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2002156897A priority Critical patent/JP2003346767A/ja
Publication of JP2003346767A publication Critical patent/JP2003346767A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Cell Separators (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正極板を袋状セパレータに収納する際に、低
温高率特性等の低下、材料費の増大を抑え、正極板の伸
びによる袋状セパレータの底部の破れと、これによる正
極と負極の短絡を抑制した蓄電池用セパレータと、これ
を用いることにより信頼性の高い鉛蓄電池を得るもので
ある。 【解決手段】 袋状セパレータの底部にリブを設ける、
或いは底部のベース厚みを他部より厚くすることによ
り、セパレータ底部を補強する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車用鉛蓄電池に
用いるセパレータ及びそれを用いた鉛蓄電池に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来から液式の自動車用鉛蓄電池におい
ては、微孔性ポリエチレン等の合成樹脂のシートを袋状
に構成したセパレータの中に、正極板もしくは負極板の
一方を収納した構成が広く採用されている。特に正極板
を袋状セパレータに収納した自動車用蓄電池では、使用
と共に、正極板が伸び、袋状セパレータの底部を破り、
底部で負極板と短絡するという問題がある。
【0003】このような問題を緩和するために図1に示
す通り、袋状セパレータ1のベース厚みt1を厚くする
ことが行われている。(a)は袋状セパレータの内側面
を示し、(b)は(a)におけるA−A’断面を示して
いる。これにより、正極板2の伸びによる袋状セパレー
タ1の底部3の破れを遅延することができる。また、前
記の問題を防止するために、袋状セパレータ1に負極板
を収納することが行われている。自動車用鉛蓄電池で
は、使用による負極板の伸びはほとんど無い為、袋状セ
パレータ1の底部3の破れによる短絡が問題となること
は少ない。
【0004】近年、自動車用鉛蓄電池においては、高出
力化、低コスト化が求められている。正極板2を袋状セ
パレータ1に収納した場合の、袋状セパレータ1の底部
3の破れは、前記の通り袋状セパレータ1のベース厚み
t1を厚くすることにより遅延することは可能である
が、電池としての容量密度が下がるうえ、より材料費が
かかる。また、袋状セパレータ1のベース厚みt1を厚
くすることにより、電解液の流動抵抗が増大するため、
低温高率放電特性等が低下する。
【0005】また、自動車用鉛蓄電池を構成する1セル
は正極板と負極板とをセパレータを介して積層させ、そ
の両端を負極板で構成するのが主である。よって、前記
の通り袋状セパレータに負極板を収納した場合、正極板
を袋状セパレータに収納するより、袋状セパレータが1
セル当たり1枚多く使用され、電池としての容量密度が
下がるうえ、より材料費がかかる。また、袋状のセパレ
ータが多くなったことにより、電解液の流動抵抗が増大
してしまい、低温高率放電特性等が低下する。
【0006】このように、極板、特に正極板の伸びによ
る袋状セパレータの底部破れの緩和、および防止を講じ
ると、低温高率放電特性が低下したり、材料費が増加す
るという問題がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、極板を袋状
セパレータに収納することにより、低温高率放電特性等
の低下、材料費の増大を抑えるとともに、極板の伸びに
よる袋状セパレータの底部の破れと、これによる正極と
負極の短絡を抑制した蓄電池用セパレータと、これを用
いることにより信頼性の高い鉛蓄電池を得ることを目的
とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、合成樹脂シートからなる蓄電池用セパレー
タであって、前記セパレータ面に主リブが形成され、前
記セパレータを袋状に構成した際、底部により多くのリ
ブ部形成する等リブ密度を主リブのみの部分より大きく
した鉛蓄電池用セパレータを構成とするものである。
【0009】本発明の請求項2に係る発明は、合成樹脂
シートからなる蓄電池用セパレータであって、前記セパ
レータ面に主リブが形成され、前記セパレータを袋状に
構成した際、セパレータの底部のベース厚みが底部以外
のベース厚みより厚い蓄電池用セパレータを構成とする
ものである。
【0010】また、請求項1記載の底部のリブの高さま
たは請求項2記載の底部のベース厚みが底部以外のベー
ス厚みより厚く、主リブの厚み以下であることが好まし
い。
【0011】さらに、上記リブは少なくとも正極板と接
することが好ましく、この袋状セパレータに正極板を収
納することが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて説明する。
【0013】《第一の実施形態》本発明の一実施の形態
を図2に示す。(a)は袋状セパレータの内面を示し、
(b)は(a)におけるA−A’断面を示し、(c)は
(a)におけるB−B’断面を示している。蓄電池セパ
レータ1は径が0.1〜10μm程度の微孔を有した合
成樹脂シートで構成されたベース5を有している。用い
る合成樹脂としてはポリエチレン、特に分子量が100
万程度の高分子ポリエチレンを主体とし、必要に応じて
シリカ等の無機粉体を添加する。
【0014】ベース5は少なくとも正極板に対向する片
面には主リブ4を形成する。主リブ4の形成パターンと
しては種々のものを採用することができるが、一般的に
は図に示したように線状のリブの複数本を極板上下方向
に沿って互いに平行配置する。
【0015】正極においては電池の充電時に酸素ガスを
発生すると共に、正極活物質が二酸化鉛で構成されてい
るため、セパレータの正極に対向する面は酸化雰囲気下
にある。したがって、セパレータの正極側に対向する面
は負極に対向する面に比較して酸化しやすい。
【0016】セパレータのベースの厚みt1は電池の急
放電特性を考慮して0.5mm以下を採用することが多
く、このような薄型のセパレータは酸化することによっ
て、穴が空きやすく、正極と負極が短絡するという問題
がある。
【0017】このような問題を緩和するため、セパレー
タの表面の正極板2に対向する面に前記の主リブ4を配
することが行われている。この様な構造によって、セパ
レータと正極板2は主リブ4の頂面で接する構造とし、
正極板2と厚みの薄いベースとが接触しないようにする
ことにより、ベース5の穴あきを抑制することができ
る。よって、正極板2とセパレータの主リブ4が対向す
るよう、セパレータの主リブ4を内側にし、折り曲げ、
両側部をメカニカルシール等により貼り合わせて袋状セ
パレータ6或いは、セパレータ8を構成する。この袋状
セパレータ6の折り曲げ部にあたる底部に多数のリブ7
を設ける。この際、リブ7の形成パターンとしては図2
に示すもののほかに、図4に示すようなものでも良く、
主リブのみが形成されている底部以外の部分より、単位
面積当たり多くのリブが形成されていれば種々の形成パ
ターンのものを採用することができる。
【0018】《第二の実施形態》袋状セパレータ8の底
部のベース9の厚みを増厚する形態を図3に示す。その
際、底部に設けたリブ7の高さ、或いはベース厚みを増
厚した底部のベース9の厚みは、主リブ4の高さ以下が
好ましいが、強度を得る為には、主リブ4と同じ高さに
することが特に好ましい。
【0019】底部のリブ7、或いはベース厚みを増厚し
た底部のベース9の長さLは、前記袋状セパレータに正
極板を収納した際に、正極板底部を完全に被う長さであ
る必要がある。しかし、底部のリブ7、或いはベース厚
みを増厚した底部のベース9の長さLを長くするにつ
れ、セパレータの電気抵抗が増大し、電池の放電性能に
悪影響を及ぼす。よって、底部のリブ7、或いはベース
厚みを増厚した底部の長さLは、正極板底部を完全に被
う長さで、L={(ベース5の厚みt1+主リブ4の高
さt2)×2+袋状セパレータに収納される正極板の厚
み}程度が好ましい。
【0020】第一の実施形態の袋状セパレータ6、或い
は8に正極板を収納し、負極板を重ね合わせ、同極性の
耳部同士を集合溶接してストラップを形成すると共に、
このストラップに端子極柱もしくは接続体を形成した極
板群(図示せず)を構成する。この極板群を極板積層方
向に加圧した状態で電槽(図示せず)に収納する。以降
は常法にしたがって、鉛蓄電池の組立、化成充電するこ
とにより本発明の鉛蓄電池を得ることができる。
【0021】図3の要部断面を断面拡大図として(b)
に示す。袋状セパレータ6、或いは8の底部に袋状セパ
レータ6、或いは8に収納された正極板2の底部が当た
り、正極板2が電池の使用により伸びた場合にも袋状セ
パレータ6の底部のリブ7、或いは袋状セパレータ8の
ベース厚の増厚した底部のベース9による強度増加によ
り、破れを防止できる。
【0022】
【実施例】本発明、及び従来例のセパレータを作成し、
これらのセパレータを用いて、鉛蓄電池を作成した。従
来例のセパレータ1は主リブ4を有し、ベースの厚みt
1を0.25mm、主リブ高さt2を0.65mmn
と、ベース厚みt1を0.20mm、主リブ高さt2を
0.70mに設定した。
【0023】本実施例のセパレータは図2に示した主リ
ブ4とリブ7を有しているものと、図3に示す主リブ4
を有し、底部のベース9の厚みを増厚(t1+t2)し
たもを作成した。ベース厚みt1を0.20mm、主リ
ブの高さt2は0.70mmと、ベース厚みt1を0.
25mm、主リブの高さt2は0.65mm設定した。
図2に示すリブの高さt2、図3に示す底部のベース厚
の増厚分t2は主リブ4と同様に0.70mm、或いは
0.65mmとし、図2に示すリブ長さL、図3に示す
増厚した底部のベース9の長さLは5mmとした。
【0024】これら従来例と本発明例の蓄電池用セパレ
ータをそれぞれ袋状セパレータとし、正極板を収納した
ものと、従来例の蓄電池用セパレ−タを袋状セパレータ
とし、負極板を収納したものを作成した。この際、常に
正極板にリブが対向するよう、正極板を袋状セパレータ
に収納したものは、袋状セパレータの内側にリブを配す
る様にし、負極板を袋状セパレータに収納したものは外
側にリブを配するようにした。
【0025】これらの袋状セパレータに収納した正極板
(7枚)或いは負極板(8枚)を負極板が両端に配する
よう交互に重ね合わせ、同極性の極板耳を集合溶接して
極板群を構成し、さらにこの極板群を電槽内で直列に接
続することによって80D26形の自動車用鉛蓄電池を
作成した。
【0026】これらの電池構成を表1に示す。
【0027】
【表1】
【0028】表1に示した電池について75℃雰囲気下
でJIS D5301を参考に、軽負荷寿命を行った。
JIS D5301を参考に行った、軽負荷寿命試験条
件は以下の通りである。
【0029】試験電池を25Aで4分間放電し、引き続
き14.8V(最大電流25A)で10分間充電するサ
イクルを1サイクルとする。このサイクルを480回繰
り返す毎に電池を56時間、25℃の雰囲気中に放置
し、その放置後に582Aで5秒間連続放電を行い、放
電5秒後の電圧を測定する。電圧測定後、上記を同じ条
件で充電する。これらの操作を繰り返して行い、放電5
秒目の放電電圧が7.2Vに低下するまでのサイクル数
を寿命サイクル数とした。なお、試験中に電解液中の水
分が減少するので、適宜精製水を補給した。
【0030】これらの寿命試験結果を表1に示す。表1
に示した結果から、本発明の電池は従来例の電池に比較
して優れた寿命特性を有していることが分る。袋状セパ
レータ底部にリブを設けた電池(B−1、B−2)或い
は底部ベース厚を増厚した電池(B−3、B−4)のい
ずれも、ベース厚t1に左右されず、袋状セパレータに
負極板を収納した電池A−3に近い寿命特性を有してい
る。これらの電池を寿命試験終了後に分解調査を行った
ところ、従来例の電池で袋状セパレータに正極板を収納
した電池(A−1、A−2)は、袋状セパレータ底部が
著しく破れており、脱落した正極板活物質により、底部
で負極と短絡し、寿命に至っていた。また、本発明品を
使用した電池(B−1〜4)の袋状セパレータの底部に
も亀裂は見られ、正極板活物質の脱落による底部の短絡
が見られたが、寿命サイクル数から、正極板の伸びによ
る、袋状セパレータの底部の破れを遅延させたことが分
る。これにより、本発明品はベース厚が薄くても、従来
品例の電池で、セパレータのベース厚が厚いものより、
寿命特性が良いことが分った。また、本発明品は袋状セ
パレータに負極板を収納させた電池とほぼ同等の寿命特
性を得られることが分った。
【0031】
【発明の効果】以上の説明から、本発明は微孔性の合成
樹脂シートからなる袋状セパレータに正極板を収納する
構造の鉛蓄電池において、正極板の伸びによる袋状セパ
レータの底部の破れと、これによる正極と負極の短絡を
抑制し、電池寿命特性低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の蓄電池用セパレータを示す図
【図2】本発明の実施の形態による蓄電池用セパレータ
を示す図
【図3】本発明の実施の形態による蓄電池用セパレータ
を示す図
【図4】本発明の別の実施の形態による袋状セパレータ
を示す図
【符号の説明】
1 セパレータ 2 正極板 3 袋状セパレータ底部 4 主リブ 5 ベース 6 セパレータ 7 リブ 8 セパレータ 9 増厚したベース t1 ベース厚み t2 主リブ高さ、リブ高さ、ベース厚増厚分 L リブ、ベース厚増厚分長さ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも片面には主リブが形成された
    合成樹脂シートからなる蓄電池用セパレータであって、
    前記セパレータは袋状に構成され、この袋状セパレータ
    の底部のリブ密度が底部以外の部分より大きいリブ部を
    有した蓄電池用セパレータ。
  2. 【請求項2】 合成樹脂シートからなる蓄電池用セパレ
    ータであって、前記セパレータ面に線状の主リブが形成
    され、前記セパレータを袋状に構成した際、セパレータ
    の底部のベース厚みが底部以外のベース厚みより厚い蓄
    電池用セパレータ。
  3. 【請求項3】 底部のリブ部は底部以外のベース厚みよ
    り厚く、主リブ形成部の厚み以下である請求項1記載の
    蓄電池用セパレータ。
  4. 【請求項4】 底部のベース厚みが底部以外のベース厚
    みより厚く、主リブ形成部の厚み以下である請求項2記
    載の蓄電池用セパレータ。
  5. 【請求項5】 主リブ形成面が正極板と接することを特
    徴とした請求項1、2、3または4記載の鉛蓄電池。
  6. 【請求項6】 袋状セパレータには正極板が収納された
    ことを特徴とする請求項1、2、3、4または5記載の
    鉛蓄電池。
JP2002156897A 2002-05-30 2002-05-30 蓄電池用セパレータ及びそれを用いた鉛蓄電池 Pending JP2003346767A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002156897A JP2003346767A (ja) 2002-05-30 2002-05-30 蓄電池用セパレータ及びそれを用いた鉛蓄電池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002156897A JP2003346767A (ja) 2002-05-30 2002-05-30 蓄電池用セパレータ及びそれを用いた鉛蓄電池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003346767A true JP2003346767A (ja) 2003-12-05

Family

ID=29772966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002156897A Pending JP2003346767A (ja) 2002-05-30 2002-05-30 蓄電池用セパレータ及びそれを用いた鉛蓄電池

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003346767A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007134109A (ja) * 2005-11-09 2007-05-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 鉛蓄電池
WO2007110065A1 (de) * 2006-03-28 2007-10-04 Vb Autobatterie Gmbh & Co. Kgaa Bleiakkumulator und separator hierzu
WO2016139855A1 (ja) * 2015-03-05 2016-09-09 日立化成株式会社 鉛蓄電池
EP3422461A4 (en) * 2016-06-08 2019-02-20 Hitachi Chemical Company, Ltd. LEAD-ACID ACCUMULATOR
WO2021022954A1 (zh) * 2019-08-02 2021-02-11 山东牛千里电源科技有限公司 铅酸电池的板栅以及铅酸电池
WO2022024785A1 (ja) * 2020-07-28 2022-02-03 昭和電工マテリアルズ株式会社 電池構成要素、蓄電池、組電池及び電動車

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007134109A (ja) * 2005-11-09 2007-05-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 鉛蓄電池
WO2007110065A1 (de) * 2006-03-28 2007-10-04 Vb Autobatterie Gmbh & Co. Kgaa Bleiakkumulator und separator hierzu
WO2016139855A1 (ja) * 2015-03-05 2016-09-09 日立化成株式会社 鉛蓄電池
JPWO2016139855A1 (ja) * 2015-03-05 2017-08-10 日立化成株式会社 鉛蓄電池
EP3422461A4 (en) * 2016-06-08 2019-02-20 Hitachi Chemical Company, Ltd. LEAD-ACID ACCUMULATOR
WO2021022954A1 (zh) * 2019-08-02 2021-02-11 山东牛千里电源科技有限公司 铅酸电池的板栅以及铅酸电池
WO2022024785A1 (ja) * 2020-07-28 2022-02-03 昭和電工マテリアルズ株式会社 電池構成要素、蓄電池、組電池及び電動車

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6387567B1 (en) Secondary battery
KR101123059B1 (ko) 혼합형 스택 및 폴딩형 전극조립체와 이를 포함하고 있는이차전지
WO2014162674A1 (ja) 鉛蓄電池
JP6045329B2 (ja) 鉛蓄電池
US6777130B2 (en) Square battery
JP3239556B2 (ja) 鉛蓄電池
JPH06181069A (ja) 非水電解質二次電池
JP2008243411A (ja) 密閉型二次電池
JP2008171701A (ja) 鉛蓄電池
JP2003346767A (ja) 蓄電池用セパレータ及びそれを用いた鉛蓄電池
JP2004234899A (ja) 二次電池モジュール
JP4992226B2 (ja) 鉛蓄電池
JP2000173575A (ja) 鉛蓄電池
JP2011070904A (ja) 鉛蓄電池用セパレータ及びそれを用いた鉛蓄電池
JP6197426B2 (ja) 鉛蓄電池
JP2003142066A (ja) 蓄電池
WO2014097516A1 (ja) 鉛蓄電池
JP6398111B2 (ja) 鉛蓄電池
JP6318852B2 (ja) 鉛蓄電池
JP4314805B2 (ja) 鉛蓄電池
JP4590814B2 (ja) 鉛蓄電池
JP3838489B2 (ja) 鉛蓄電池
JP2000251923A (ja) 角型蓄電池
JP2002042857A (ja) 密閉形鉛蓄電池
JP2001291527A (ja) 鉛蓄電池