JP2019102357A - 鉛蓄電池 - Google Patents
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Abstract
Description
R=S1/S0 …(1)
式中、S0は、膜体の引張強度(N/cm2)を表し、S1は、液式鉛蓄電池を満充電状態にした後、60℃の湯浴中に液式鉛蓄電池を配置した状態で、電圧14.4Vでの定電圧充電を42日間継続した後の膜体の引張強度(N/cm2)を表す。
空孔率(%)={1−(実際の体積/見かけの体積)}×100 …(I)
実際の体積(cm3)=重量の実測値(g)/密度(g/cm3) …(II)
見かけの体積(cm3)=縦(cm)×横(cm)×厚さ(cm) …(III)
なお、見かけの体積を算出する際の試料の縦、横及び厚さはいずれも実測値を用いる。
R=S1/S0 …(1)
式中、S0は、膜体18の引張強度(単位:N/cm2、「試験前引張強度」ともいう)を表し、S1は、鉛蓄電池1を満充電させた後、60℃の湯浴中に鉛蓄電池1を配置した状態で、電圧2.4Vでの定電圧充電を42日間継続した後の膜体18の引張強度(N/cm2、「試験後引張強度」ともいう)を表す。
一酸化鉛を主成分とする鉛粉を希硫酸で練って調製したペーストを鉛合金格子に充填したペースト式極板を用いた。その後、熟成と乾燥工程とを経て未化成極板が得られた。なお、未化成の正極板及び負極板は、いずれも2価の鉛化合物である一酸化鉛(PbO)、三塩基性希硫酸鉛(3PbO・PbSO4・H2O)等の混合物で構成されている。化成により、正極板の未化成物質は二酸化鉛(PbO2)に酸化され、負極板の未化成物質は海綿状鉛(Pb)に還元され、既化極板(正極板、負極板)が得られた。
膜体の平均細孔径及び引張強度を表1に示すとおりに変更した以外は、実施例1と同様にして鉛蓄電池を作製した。
鉛蓄電池のサイズを欧州で一般的なLN1サイズ(EN 50342−2。幅:175mm、箱高さ:190mm。負極板の幅:143mm、負極板の高さ(上枠部込み):100mm。)に変更した以外は、実施例1と同様にして鉛蓄電池を作製した。
負極板上に膜体を設けなかった以外は、実施例1と同様にして鉛蓄電池を作製した。
膜体として、表1に示すとおりの平均細孔径及び引張強度を有する有機不織布を用いた以外は、実施例1と同様にして鉛蓄電池を作製した。比較例2で用いた膜体は、繊維径1〜2μmの繊維である繊維A:90%と、繊維径5〜20μmの繊維である繊維B:10%との2種類を含んでいる。
膜体の平均細孔径及び引張強度を表1に示すとおりに変更した以外は、実施例1と同様にして鉛蓄電池を作製した。
膜体の平均細孔径は、株式会社島津製作所製、オートポアIV 9500で測定した。膜体の平均細孔径は、水銀圧入法により測定された積算細孔径分布において、分布曲線のY軸(細孔容積又は細孔比表面積)における最小値と最大値との中間値に対応するX軸(細孔径)の値であるメディアン径として算出した。
膜体の引張強度は、株式会社島津製作所製、AGS−H 500N オートグラフ(引張試験機)で測定した。5mm×100mmの大きさに切り出した膜体を試験機に設置し、標点距離80mm、試験速度50mm/分の条件で、膜体が切断されるまで引っ張った。膜体の中央部付近で切断された試験片の引張強度の最大値を読み取り、その値を膜体の引張強度とした。膜体の引張強度は、電池に適用する(電池を組み立てる)前に一度測定し(試験前引張強度S0)、下記の減液試験終了後に電池から膜体を取り出して再び測定した(試験後引張強度S1)。これらの引張強度S0,S1、及びこれらから算出される引張強度の維持率R(=S1/S0)を表1に示す。
鉛蓄電池の減液性能(減液抑制の効果)を次のように測定した。まず始めに、充電が完了した鉛蓄電池を、湯浴温度が60℃±2℃に設定された湯浴中に配置した状態で、電圧14.4Vでの定電圧充電を42日間継続した。試験期間中は、1時間毎の電流値を記録し、積算充電容量(Ah)を算出した。さらに、1週間毎に電池の重量を記録し、初期からの電池重量減少量(g)を算出した。積算充電電気量と電池減少量とは、互いにおよそ比例関係にあるため、ここでは積算充電電気量(g/Ah)を減液抑制効果の指標とした。膜体を設けない場合(比較例1)の減液抑制効果を100として、以下の基準に基づいて、各実施例及び比較例の減液抑制効果を評価した。評価がA又はBであれば、減液抑制の点で優れているといえる。
A:70未満
B:70以上75未満
C:75以上90未満
D:90以上100以下
Claims (6)
- 正極板と、
負極板と、
前記正極板と前記負極板との間に配置されたセパレータと、
前記正極板又は前記負極板と前記セパレータとの間に配置され、繊維を含む膜体と、
を備え、
前記膜体は、平均細孔径が20μm以下の細孔を有し、
下記式(1)で定義される前記膜体の引張強度の維持率Rが、0.60以上である、液式鉛蓄電池。
R=S1/S0 …(1)
[式中、S0は、前記膜体の引張強度(N/cm2)を表し、S1は、前記液式鉛蓄電池を満充電状態にした後、60℃の湯浴中に前記液式鉛蓄電池を配置した状態で、電圧14.4Vでの定電圧充電を42日間継続した後の前記膜体の引張強度(N/cm2)を表す。] - 前記繊維に占める繊維径が5μm未満の繊維の割合が25%以上である、請求項1に記載の液式鉛蓄電池。
- 前記繊維に占める繊維径が5μm以上20μm以下の繊維の割合が20%以上である、請求項1又は2に記載の液式鉛蓄電池。
- 前記膜体が、有機繊維を含む不織布を備える、請求項1〜3のいずれか一項に記載の液式鉛蓄電池。
- 前記セパレータが袋状のセパレータであり、前記正極板又は前記負極板と前記膜体とが前記セパレータ内に収容されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の液式鉛蓄電池。
- 前記膜体の厚さが0.3mm以下である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の液式鉛蓄電池。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003077445A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-14 | Yuasa Corp | 鉛蓄電池 |
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JP2014133873A (ja) * | 2012-12-11 | 2014-07-24 | Asahi Kasei Chemicals Corp | ポリエチレンパウダー、成形体、及びリチウムイオン二次電池用セパレーター |
JP2019003838A (ja) * | 2017-06-15 | 2019-01-10 | 日立化成株式会社 | 液式鉛蓄電池 |
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