JP2522316B2 - 鉛蓄電池 - Google Patents

鉛蓄電池

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JP2522316B2 JP62190655A JP19065587A JP2522316B2 JP 2522316 B2 JP2522316 B2 JP 2522316B2 JP 62190655 A JP62190655 A JP 62190655A JP 19065587 A JP19065587 A JP 19065587A JP 2522316 B2 JP2522316 B2 JP 2522316B2
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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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
【図面の簡単な説明】
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。
───────────────────────────────────────────────────── 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)

    (57)【特許請求の範囲】
  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。
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