JP2726849B2 - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents

密閉形鉛蓄電池

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JP2726849B2
JP2726849B2 JP63271266A JP27126688A JP2726849B2 JP 2726849 B2 JP2726849 B2 JP 2726849B2 JP 63271266 A JP63271266 A JP 63271266A JP 27126688 A JP27126688 A JP 27126688A JP 2726849 B2 JP2726849 B2 JP 2726849B2
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敏之 松村
忠司 米田
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    • H01M10/06Lead-acid accumulators
    • H01M10/12Construction or manufacture
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は密閉形鉛蓄電池に関するものである。
[従来の技術] 密閉形鉛蓄電池は、陰極ガス吸収式であり、陽極板で
発生した酸素を陰極板で吸収し、原則として酸素を電池
外に放出しない。そして電解液は、ガラス繊維の不織布
や織布からなるリテーナと呼ばれる保液性を有する隔離
体と極板の活物質中に吸収保持されている。この種の電
池では、隔離体と極板との接触が緊密でなくなると、接
触抵抗が増加して電池の内部抵抗が増え、放電の際のIR
損失が大きくなって容量が低下することが判っている。
そこで第4図に示すように、従来の密閉形鉛蓄電池で
は、電槽1′の大きさと極板群2′の厚みとを適宜に選
択して、極板群2′を電槽1′内に配置した状態で電槽
1′の側壁部1′a及び1′bで極板群2′を加圧する
ようにしている。また電槽内に複数のセルが配置される
場合には、電槽の側壁と各セル間に配置される隔壁部と
によって極板群を加圧する。なお第4図は、12M1.9形電
池の概略図であり、同図において3′は陽極板、4′は
隔離体、5′は陰極板である。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、第4図の電池のように電槽1′の側壁
部1′a及び1′bで極板群2′を加圧するようにした
場合でも次のような問題が生じる。
(a)電解液の減少により内部抵抗が増加する。
密閉形鉛蓄電池が陰極ガス吸収式の電池であっても、
充電末期やトリクル充電時のように100%に近い充電状
態で充電されると、陽極板で発生した酸素ガスを陰極板
で完全に吸収することができなくなり、電槽の内圧が上
昇した時に、安全弁を通して僅かに酸素ガスが外部に放
出される。この時、水蒸気も酸素ガスと一緒に僅かに放
出される。また合成樹脂製の電槽の壁部からも、水分が
透過又は透湿する。したがって電池を製造した当初に、
極板群の加圧状態と電解液の液量を適正な状態に管理し
ても、使用中に電解液は徐々に減少していく。電解液の
含液状態を第4図の従来の電池について見ると、第5図
のグラフに示すような傾向が見られる。この電池では、
極板群2′に含み得る最大電解液量は17.5mlであり、電
解液が減少した場合には、隔離体4′中の電解液は減少
するが、陽極板3′及び陰極板5′中の電解液は殆ど減
少しない。これは陽極板3′及び陰極板5′の活物質の
孔径と隔離体4′の繊維間の毛管径の大きさの相違によ
るものである。いずれにしても隔離体4′中の電解液の
量が減少すると、隔離体4′の厚みが多少薄くなるとと
もに、隔離体4′と各極板との境界部に存在する電解液
の量が少なくなって、隔離体4′と極板3′,5′との接
触が不十分となり、その結果電池の内部抵抗が増加して
電池の容量が低下する問題が生じる。なおこの問題が隔
壁部を介して電槽内に複数のセルを収納した場合にも同
様に生じる。
(b)電槽が変形する可能性がある。
充放電を繰り返していくうちに、電解液が減少してい
くと、電槽内部の減圧状態は大きくなる。この時電槽の
壁部の厚みがあまり厚くなく、または変形し易い場合に
は、電槽内の内圧の低下によって、電槽の壁部が変形す
る問題が生じる。電槽の外形が変形すると、見た目が悪
いこともあるが、装置への電池の取付状態によってはガ
タツキが生じる問題がある。
本発明の目的は、陰極板と陽極板との間に電解液を含
んだ隔離体が配置されてなる極板群が電槽内に積層方向
に加圧された状態で収納されてなる密閉形鉛蓄電池にお
いて、上記の問題点を解消して寿命性能を大幅に向上さ
せることができる密閉形鉛蓄電池を提供することにあ
る。
[課題を解決するための手段] 本発明は、陰極板5と陽極板3との間に電解液を保持
する隔離体4が配置されてなる極板群2が合成樹脂製の
電槽1内に積層方向に加圧された状態で収納されている
密閉形鉛蓄電池を改良の対象にする。本発明では、極板
群2の積層方向の両側に位置する電槽1の側壁は大気圧
空間を介して対向する外側壁部1a,1bと内側壁部6,6とか
らなり、内側壁部6,6は電槽1内が減圧状態になると該
減圧状態に応じて極板群2を加圧する方向に変形可能な
厚みを有している。
また電槽内に複数個のセルが隔壁部を間に介して収納
される場合には、隔壁部の厚みを電槽内の内圧の変化に
より変形可能な厚みとする。
[作 用] 電解液の減少により電槽の内圧が減少して電槽1内が
減圧状態になると、内側壁部6は極板群2を加圧する方
向に変形する。内側壁部6が変形すると、電解液の減少
により極板群2の積層方向の厚みが減少しても電槽の壁
部による極板群の加圧は保たれる。特に外側壁部1a,1b
と内側壁部6との間の空間10が大気圧空間であるため、
電槽の内部の減圧状態に応じて内側側壁6は容易に変形
する。したがって、電解液が減少しても極板3,5と隔壁
体4との接触状態を緊密な状態に保持して、電池の内部
抵抗の増加を抑制することができ、電池の寿命を延ばす
ことができる。
また、電槽内に複数個のセルが隔壁部を間に介して収
納される場合に、隔壁部の厚みを電槽内の内圧の変化に
より変形可能な厚みとすれば、内側壁部の変形による加
圧力を内部の極板群まで有効に伝達させることができ
る。
[実施例] 以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
第1図(A)は、第4図に示した従来の密閉形鉛蓄電
池と同じタイプの蓄電池に本発明を適用した場合の製造
直後の電池の構成を示しており、また第1図(B)はあ
る程度の期間充放電を繰り返した使用中の電池の構成を
示している。これらの図において、1はポリエチレン,
ポリプロピレン等の合成樹脂材料を用いて一体成型によ
り製造した電槽であり、2は陽極板3,隔離体4及び陰極
板5からなる極板群である。電槽1は極板群2の積層方
向両側に位置する外側壁部即ち側壁部1a及び1bの内側に
一対の板状の内側壁部6を有し、また側壁部1a及び1bの
一部に連通用の貫通孔7を有している。内側壁部6の下
端6aは電槽1の底壁部1cに一体に固定され、上端6bは電
槽1の開口部の位置まで延びている。また内側壁部6の
両側端部は電槽1の他の側壁部に一体に固定されてい
る。そして電槽1の開口部に蓋板8が溶着または接着さ
れる時に、同時に内側壁部6の上端6bは蓋板8に溶着ま
たは接着される。内側壁部6と電槽1の他の一対の側壁
部、底壁部1c及び蓋板8によって液密に囲まれた空間
が、極板群2を収納する収納室9を構成し、側壁部1a及
び1b、内側壁部6、底壁部1c及び蓋板8によって囲まれ
た空間が大気圧空間10を構成している。後述するよう
に、内側壁部6は収納室9内が減圧状態になるとその減
圧状態に応じて集電体2を加圧する方向に変形する厚み
を有している。
本実施例の極板群2は、内側壁部6に接触するように
陰極板5が両側に配置され、陽極板3と陰極板5との間
には電解液を保持する隔離体4が陽極板3を囲むように
U字状に曲げられて配置されている。そして陰極板5,5
の耳部5a,5aには、それぞれ可撓性を有するストラップ1
1が接合され、ストラップ11に設けられた極柱12及び陽
極板3から延びる極柱13が蓋板8を気密に貫通して外部
に突出している。なお図示していないが、蓋板8にはガ
ス抜き用の安全弁が設けられている。
本実施例では、製造当初より一対の内側壁部6が、極
板群2を積層方向に加圧できるように構成されている。
電池がある程度の期間に亘って使用されると、前述の通
りガスの放出及び水分の透過等によって電解液が減少す
る。しかしながら、本実施例では電解液の減少に伴なう
収納室9内の圧力の減少(減圧)によって、第1図
(B)に示すように内側壁部6が極板群2を加圧する方
向に変形する。なお本実施例では側壁部1a及び1bと内側
壁部6との間に形成された空間10は貫通孔7によって大
気圧状態に保たれるため、収納室9内が減圧状態になっ
ても、収納室9の減圧状態に応じて極板群2を加圧する
方向に内側壁部6は容易に変形する。そのため電解液の
減少により隔離体4の厚みが薄くなることにより極板群
全体の厚みが薄くなった場合にも、内側壁部6の変形に
よって極板群2に加圧力を加え続けることができ、極板
3,5と隔離体4との接触を緊密な状態に保持することが
できる。内側壁部6が変形しても、外側壁部すなわち側
壁部1a及び1bは変形することがないため、電槽1の外形
の変形を防止できる。特に上記実施例においては、内側
壁部6を備えた電槽1をポリエチレンやポリプロピレン
等の安価な材料で一体に成型することができるので、電
池を安価に製造することができる。
第2図は第1図の実施例の電池と第4図の従来の電池
についての寿命試験の結果を示している。寿命試験の条
件は、トリクル電圧が13.8V,温度が45±1℃、放電電流
が1.25A(F.V10.2V)であった。この結果から判るよう
に、本発明の密閉形鉛蓄電池Aによれば、従来の電池B
に比べて寿命を1.5倍以上に延ばすことができることが
確認された。
上記第1図の実施例においては、内側壁部6を電槽1
と一体に成型して製造しているため、内側壁部6を特殊
な形状にすることはできないが、内側壁部を更に加圧力
を高めるためにより変形しやすい特殊な形状にする場合
には、第3図に示すように内側壁部6′を別体で作り、
後から電槽1内に接着等によって固定するようにしても
よい。
また上記実施例は、電槽内に1個のセルが配置された
ものであるが、本発明は電槽内に隔壁部を介して複数個
のセルが配置される密閉形鉛蓄電池にも同様に適用する
ことができる。なお複数個のセルを有する電池では、内
側壁部の変形による加圧力が内側のセルにも伝わるよう
に隔壁部を薄く形成しておけばよい。
[発明の効果] 本発明によれば、極板群の積層方向の両側に位置する
電槽の側壁部の内側に、電槽内が減圧状態になると該減
圧状態に応じて極板群を加圧する方向に変形する内側壁
部を設けているので、電解液の減少により電槽内が減圧
状態になると、内側壁部は極板群を加圧する方向に変形
して極板群への加圧状態を維持できる。特に外側壁部と
内側壁部との間に空間が大気圧空間であるため、電槽の
内部の減圧状態に応じて内側側壁は容易に変形する。し
たがって、電解液が減少しても極板と隔離体との接触状
態を緊密な状態に保持して、電池の内部抵抗の増加を抑
制することができ、電池の寿命を大幅に延ばすことがで
きる。
また、電槽内に複数個のセルが隔壁部を間に介して収
納される場合に、隔壁部の厚みを電槽内の内圧の変化に
より変形可能な厚みとすれば、内側壁部の変形による加
圧力を内部の極板群まで有効に伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)は本発明の密閉形鉛蓄電池の一実施例の製
造直後の状態を示す概略縦断面図、第1図(B)は第1
図(A)の実施例の内側壁部が変形した状態を示す概略
縦断面図、第2図は第1図の実施例の電池と従来の電池
の寿命試験の結果を示す線図、第3図は本発明の他の実
施例を示す縦断面図、第4図は従来の密閉形鉛蓄電池の
一例の縦断面図、第5図は電解液の電解液の量に対する
含液量の変化を示す線図である。 1,1′……電槽、1a,1b……側壁部(外側壁部)、2,2′
……極板群、3,3′……陽極板、4,4′……隔離体、5,
5′……陰極板、6,6′……内側壁部、7……貫通孔、8
……蓋板、9……収納室、10……大気圧空間。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−119343(JP,A) 実開 昭57−138271(JP,U) 実開 昭58−162561(JP,U) 実開 昭57−145268(JP,U)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】陰極板と陽極板との間に電解液を保持する
    隔離体が配置されてなる極板群が合成樹脂製の電槽内に
    積層方向に加圧された状態で収納されている密閉形鉛蓄
    電池において、 前記極板群の前記積層方向の両側に位置する前記電槽の
    側壁は大気圧空間を介して対向する外側壁部と内側壁部
    とからなり、 前記内側壁部は前記電槽内が減圧状態になると該減圧状
    態に応じて前記極板群を加圧する方向に変形可能な厚み
    を有している密閉形鉛蓄電池。
  2. 【請求項2】前記電槽内に複数個のセルが隔壁部を間に
    介して収納され、前記隔壁部が前記電槽内の内圧の変化
    により変形可能な厚みを有している請求項1に記載の密
    閉形鉛蓄電池。
JP63271266A 1988-10-27 1988-10-27 密閉形鉛蓄電池 Expired - Lifetime JP2726849B2 (ja)

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