JP2522316B2 - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
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- Japan
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- sulfuric acid
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/06—Lead-acid accumulators
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- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
- H01M50/457—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
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- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/44—Fibrous material
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- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0002—Aqueous electrolytes
- H01M2300/0005—Acid electrolytes
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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
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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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
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は性能向上を目的とした鉛蓄電池に関するもの
である。
である。
従来の技術 従来、鉛蓄電池の電解液として希硫酸が用いられてお
り、電池組立後の注液硫酸比重は1.28±0.01(20℃換
算)である。
り、電池組立後の注液硫酸比重は1.28±0.01(20℃換
算)である。
鉛蓄電池の単セルは、陽極極板および陰極板とそれら
を隔離するセパレータ部材とを交互に組み重ねた極板群
よりなっている。セパレータ部材は、電解液の保液性に
優れ耐酸性のあるガラスマットと耐酸性のある合成樹脂
からなるマットを貼り合わせた二層構造よりなるものが
用いられている。単にガラスマットのみのものは、鉛蓄
電池の充放電が繰り返されるとガラスマット内に活物質
が入り込み、陽極と陰極とを接触させ内部短絡に致らし
めるため、この現象を抑制するため二層構造のセパレー
タ部材となっている。
を隔離するセパレータ部材とを交互に組み重ねた極板群
よりなっている。セパレータ部材は、電解液の保液性に
優れ耐酸性のあるガラスマットと耐酸性のある合成樹脂
からなるマットを貼り合わせた二層構造よりなるものが
用いられている。単にガラスマットのみのものは、鉛蓄
電池の充放電が繰り返されるとガラスマット内に活物質
が入り込み、陽極と陰極とを接触させ内部短絡に致らし
めるため、この現象を抑制するため二層構造のセパレー
タ部材となっている。
発明が解決しようとする問題点 ある所定の容量をもつ鉛蓄電池を設計する場合、陽極
活物質量と陰極活物質量の他に電解液の硫酸量を考慮す
る。鉛蓄電池の容量はほぼこの陽極活物質量によって決
まるが、実際には使用可能な硫酸量も重要な因子とな
る。高容量化を計るためには、陽極活物質量を増し、電
解液硫酸量を増して、活物質利用率を高めることが行な
われる。電解液の硫酸量すなわちSO4 2-量は比重1.28の
硫酸の量を増すこと、添加剤(Na2SO4など)を加えるこ
との他に硫酸比重を高めることが考えられる。
活物質量と陰極活物質量の他に電解液の硫酸量を考慮す
る。鉛蓄電池の容量はほぼこの陽極活物質量によって決
まるが、実際には使用可能な硫酸量も重要な因子とな
る。高容量化を計るためには、陽極活物質量を増し、電
解液硫酸量を増して、活物質利用率を高めることが行な
われる。電解液の硫酸量すなわちSO4 2-量は比重1.28の
硫酸の量を増すこと、添加剤(Na2SO4など)を加えるこ
との他に硫酸比重を高めることが考えられる。
しかしながら、硫酸比重を高めた場合、活物質近傍の
SO4 2-イオン量が増え充放電サイクルの繰り返しで、陽
極活物質の劣化(PbO2の不活性化)が促進され、軟化、
泥状化による利用率の低下で容量低下を起し易い。ま
た、陽極板外へ排出される脱落活物質が原因して海綿状
鉛の成長により内部短絡を起し易いという問題点を有し
ている。
SO4 2-イオン量が増え充放電サイクルの繰り返しで、陽
極活物質の劣化(PbO2の不活性化)が促進され、軟化、
泥状化による利用率の低下で容量低下を起し易い。ま
た、陽極板外へ排出される脱落活物質が原因して海綿状
鉛の成長により内部短絡を起し易いという問題点を有し
ている。
問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決し、高容量型の鉛蓄電池を
得るものである。まず、電解液の硫酸比重は1.34±0.02
(20℃換算値)を用いる。この硫酸比重を用いる場合、
陽極活物質近傍のSO4 2-イオン量が増し、充放電中の活
物質の不活性を招くが、陽極活物質近傍のSO4 2-イオン
量すなわち陽極板中に含まれる硫酸量を、ガラスマット
を主体とする中心層としその陰極板側の当接面に合成樹
脂マットの層、陽極板側の当接面にガラス繊維とクラフ
トパルプからなるマットの層を備えた構造のセパレータ
部材を用いることで、適量に保ち、活物質の脱落を抑制
するものである。
得るものである。まず、電解液の硫酸比重は1.34±0.02
(20℃換算値)を用いる。この硫酸比重を用いる場合、
陽極活物質近傍のSO4 2-イオン量が増し、充放電中の活
物質の不活性を招くが、陽極活物質近傍のSO4 2-イオン
量すなわち陽極板中に含まれる硫酸量を、ガラスマット
を主体とする中心層としその陰極板側の当接面に合成樹
脂マットの層、陽極板側の当接面にガラス繊維とクラフ
トパルプからなるマットの層を備えた構造のセパレータ
部材を用いることで、適量に保ち、活物質の脱落を抑制
するものである。
実施例 本発明の一実施例を説明する。用いた電池は深い充放
電の繰り返えれるサイクル用途のEB−100形鉛蓄電池で
ある。
電の繰り返えれるサイクル用途のEB−100形鉛蓄電池で
ある。
第1図は、電解液の保持性に優れ耐酸性のあるガラス
マットと耐酸性のある合成樹脂からなるマットを貼り合
わせた従来の二層構造のセパレータ部材と、このセパレ
ータ部材の合成樹脂からなるマットと反対の面にガラス
繊維とクラフトパルプからなるマットの層を備えた三層
構造のセパレータ部材について電解液(硫酸)の浸透性
を示したものである。
マットと耐酸性のある合成樹脂からなるマットを貼り合
わせた従来の二層構造のセパレータ部材と、このセパレ
ータ部材の合成樹脂からなるマットと反対の面にガラス
繊維とクラフトパルプからなるマットの層を備えた三層
構造のセパレータ部材について電解液(硫酸)の浸透性
を示したものである。
セパレータ部材を介して比重1.34(20℃換算)と水の
拡散の速さは前記二層構造のセパレータ部材は浸透性が
よく試験開始後すぐに同一比重になるのに対し、前記三
層構造のセパレータ部材は均一比重になるためには時間
がかかることがわかる。
拡散の速さは前記二層構造のセパレータ部材は浸透性が
よく試験開始後すぐに同一比重になるのに対し、前記三
層構造のセパレータ部材は均一比重になるためには時間
がかかることがわかる。
第2図にこれらのセパレータ部材を用いた場合の0.2C
A(10A)放電中における当初比重1.32からの硫酸比重変
化を示す。前記二層構造のセパレータ部材を用いた場合
の硫酸比重は急速に低下してゆき、放電中にSO4 2-イオ
ンが常に消費されるが、前記三層構造のセパレータ部材
を用いた場合では硫酸比重が電解液の浸透性の遅れから
硫酸比重低下が遅いことがわかる。すなわち、陽極板内
へ供給する硫酸量を抑えることができる。
A(10A)放電中における当初比重1.32からの硫酸比重変
化を示す。前記二層構造のセパレータ部材を用いた場合
の硫酸比重は急速に低下してゆき、放電中にSO4 2-イオ
ンが常に消費されるが、前記三層構造のセパレータ部材
を用いた場合では硫酸比重が電解液の浸透性の遅れから
硫酸比重低下が遅いことがわかる。すなわち、陽極板内
へ供給する硫酸量を抑えることができる。
第3図には前記二層構造のセパレータ部材を用いた比
較電池と前記三層構造のセパレータ部材を用いた本発明
電池における寿命試験中の容量推移を示す。本発明電池
では初期の高容量が安定して得られるばかりか、この高
容量は長く維持されることがわかる。
較電池と前記三層構造のセパレータ部材を用いた本発明
電池における寿命試験中の容量推移を示す。本発明電池
では初期の高容量が安定して得られるばかりか、この高
容量は長く維持されることがわかる。
尚、充放電試験条件は下記の通りである。
放電:0.6CA 1hr(60%放電) 充電:0.3CA カット電圧2.75V/セル(放電量の120%充
電) 電解液:比重 1.32(20℃換算) 液温 30±3℃ 本発明電池における電解液比重は1.34±0.02(20℃換
算)で従来の1.28±0.01(20℃換算)より高いものが使
用できることが確認された。
電) 電解液:比重 1.32(20℃換算) 液温 30±3℃ 本発明電池における電解液比重は1.34±0.02(20℃換
算)で従来の1.28±0.01(20℃換算)より高いものが使
用できることが確認された。
本発明電池におけるセパレータ部材は上記実施例にお
ける三層構造のものだけでなく、ガラスマットを主体と
する中心層とし、その陰極板側の当接面に合成樹脂マッ
トの層、陽極板側の当接面にガラス繊維とクラフトパル
プからなるマットの層を備えたものであれば、中心層が
複数層からなるものでも良い。
ける三層構造のものだけでなく、ガラスマットを主体と
する中心層とし、その陰極板側の当接面に合成樹脂マッ
トの層、陽極板側の当接面にガラス繊維とクラフトパル
プからなるマットの層を備えたものであれば、中心層が
複数層からなるものでも良い。
発明の効果 本発明によって、初期の高容量が安定して得られ、使
用中の長期にわたって高容量が維持できる鉛蓄電池を提
供することができる。
用中の長期にわたって高容量が維持できる鉛蓄電池を提
供することができる。
第1図は二層構造の従来のセパレータ部材と三層構造の
本発明の一実施例におけるセパレータ部材の電解液の浸
透性を示す曲線図、第2図はこれらのセパレータ部材を
用いた場合の放電中の硫酸比重変化を示す曲線図、第3
図は本発明電池と比較電池における寿命試験中の容量推
移を示す曲線図である。
本発明の一実施例におけるセパレータ部材の電解液の浸
透性を示す曲線図、第2図はこれらのセパレータ部材を
用いた場合の放電中の硫酸比重変化を示す曲線図、第3
図は本発明電池と比較電池における寿命試験中の容量推
移を示す曲線図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小牧 昭夫 東京都新宿区西新宿2丁目1番1号 新 神戸電機株式会社内 審査官 酒井 美知子
Claims (1)
- 【請求項1】電解液として希硫酸を含み、セパレータ部
材を介して隔離した陽極板と陰極板の極板群を有し、電
解液の希硫酸の比重が1.34±0.02(20℃換算)であり、
且つ極板群中のセパレータ部材がガラスマットを主体と
する中心層とし、その陰極板側の当接面に合成樹脂マッ
トの層、陽極板側の当接面にガラス繊維とクラフトパル
プからなるマットの層を備えたことを特徴とする鉛蓄電
池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62190655A JP2522316B2 (ja) | 1987-07-30 | 1987-07-30 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62190655A JP2522316B2 (ja) | 1987-07-30 | 1987-07-30 | 鉛蓄電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6435855A JPS6435855A (en) | 1989-02-06 |
JP2522316B2 true JP2522316B2 (ja) | 1996-08-07 |
Family
ID=16261702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62190655A Expired - Lifetime JP2522316B2 (ja) | 1987-07-30 | 1987-07-30 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2522316B2 (ja) |
-
1987
- 1987-07-30 JP JP62190655A patent/JP2522316B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6435855A (en) | 1989-02-06 |
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