JP2855677B2 - 密閉式鉛蓄電池 - Google Patents
密閉式鉛蓄電池Info
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- JP2855677B2 JP2855677B2 JP1189970A JP18997089A JP2855677B2 JP 2855677 B2 JP2855677 B2 JP 2855677B2 JP 1189970 A JP1189970 A JP 1189970A JP 18997089 A JP18997089 A JP 18997089A JP 2855677 B2 JP2855677 B2 JP 2855677B2
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- Japan
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- silica
- sealed lead
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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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Cell Separators (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は密閉式鉛蓄電池、特にその電解液保持体の改
良に関するものである。
良に関するものである。
従来の技術 近年、ポータブル機器やコンピューターのバックアッ
プ電源として密閉式鉛蓄電池が広く用いられるようにな
ってきた。この種の密閉式鉛蓄電池はその電解液保持方
法によりリテーナ式とゲル式とに分類される。リテーナ
式は微細ガラス繊維を主体として抄紙された多孔性のセ
パレータに希硫酸電解液を保持させる方法であり、ゲル
式は珪酸などにより希硫酸電解液をゲル状にして電池内
に充填する方法である。
プ電源として密閉式鉛蓄電池が広く用いられるようにな
ってきた。この種の密閉式鉛蓄電池はその電解液保持方
法によりリテーナ式とゲル式とに分類される。リテーナ
式は微細ガラス繊維を主体として抄紙された多孔性のセ
パレータに希硫酸電解液を保持させる方法であり、ゲル
式は珪酸などにより希硫酸電解液をゲル状にして電池内
に充填する方法である。
発明が解決しようとする課題 リテーナ式の場合セパレータの主体を占める微細ガラ
ス繊維が高価であるためにセパレータ自体も非常に高価
なものであった。そのために合成樹脂繊維などに置き換
えたセパレータも開発されているが、充分な保液性を有
するにはいたっていない。
ス繊維が高価であるためにセパレータ自体も非常に高価
なものであった。そのために合成樹脂繊維などに置き換
えたセパレータも開発されているが、充分な保液性を有
するにはいたっていない。
一方、ゲル式の場合ゲルの調整やその充填が複雑であ
り、またエレメントの上部の空間を除く全ての空間にゲ
ルを充填する必要があるため余分の電解液を充填しなけ
ればならない欠点があった。さらにゲル内における硫酸
イオンの拡散が遅いために従来の開放形の液式鉛蓄電池
は勿論リテーナ式の密閉式鉛蓄電池よりも性能が劣って
いた。
り、またエレメントの上部の空間を除く全ての空間にゲ
ルを充填する必要があるため余分の電解液を充填しなけ
ればならない欠点があった。さらにゲル内における硫酸
イオンの拡散が遅いために従来の開放形の液式鉛蓄電池
は勿論リテーナ式の密閉式鉛蓄電池よりも性能が劣って
いた。
これらの問題点を解決するために密閉式鉛蓄電池の電
解液保持材としてシリカ造粒粉体について検討を行い、
シリカ（二酸化珪素）の造粒粉体が電解液保持材として
適用できることが判った。しかし、実験を進めて行くと
共にいくつかの欠点が明らかになってきた。その一つと
して両極を充分に隔離しなければ特に自動車用などのよ
うな両極板の間隔の狭い電池ではシリカ粉末の間隙を通
って活物質粒子が浸透し短絡を起こしてしまうこと、さ
らに短絡を防止するために微細ガラス繊維から成る薄い
ガラスセパレータを極板表面に当接して用いると電解液
が充分に存在する間は良好な性能を示すが、過充電され
るような用途で電解液が減少してくるとガラスセパレー
タに含まれていた電解液がシリカ造粒粉体に吸収されて
しまいガラスセパレータ中の電解液が減少して、極板に
電解液を供給できなくなりさらに抵抗も大きくなってし
まうことが判った。
解液保持材としてシリカ造粒粉体について検討を行い、
シリカ（二酸化珪素）の造粒粉体が電解液保持材として
適用できることが判った。しかし、実験を進めて行くと
共にいくつかの欠点が明らかになってきた。その一つと
して両極を充分に隔離しなければ特に自動車用などのよ
うな両極板の間隔の狭い電池ではシリカ粉末の間隙を通
って活物質粒子が浸透し短絡を起こしてしまうこと、さ
らに短絡を防止するために微細ガラス繊維から成る薄い
ガラスセパレータを極板表面に当接して用いると電解液
が充分に存在する間は良好な性能を示すが、過充電され
るような用途で電解液が減少してくるとガラスセパレー
タに含まれていた電解液がシリカ造粒粉体に吸収されて
しまいガラスセパレータ中の電解液が減少して、極板に
電解液を供給できなくなりさらに抵抗も大きくなってし
まうことが判った。
課題を解決するための手段 本発明は上述した問題点を解決するもので、安価で保
液性に優れかつ硫酸の拡散性の優れた電解液保持体を有
する密閉式鉛蓄電池を提供するものである。その要旨と
するところは組成の一部にシリカの微小粉体を有する隔
離体を正極板と負極板との間に介在させてなる極板群を
電槽内に収納すると共に、極板間および極板群の周囲に
50〜200ミクロンに造粒したシリカ粉体を充填，配置
し、放電に必要かつ充分な量の硫酸電解液を上記造粒粉
体および隔離体に含浸，保持させることにある。以下本
発明を実施例に基づいて説明する。
液性に優れかつ硫酸の拡散性の優れた電解液保持体を有
する密閉式鉛蓄電池を提供するものである。その要旨と
するところは組成の一部にシリカの微小粉体を有する隔
離体を正極板と負極板との間に介在させてなる極板群を
電槽内に収納すると共に、極板間および極板群の周囲に
50〜200ミクロンに造粒したシリカ粉体を充填，配置
し、放電に必要かつ充分な量の硫酸電解液を上記造粒粉
体および隔離体に含浸，保持させることにある。以下本
発明を実施例に基づいて説明する。
実施例 Pb−Ca−Sn合金より成る正および負極格子体に通常の
正極および負極ペーストをそれぞれ充填した後、シリカ
の微小粉体を約50％含み無機繊維、有機繊維および少量
のバインダーと共に湿式抄造した厚さ約0.2mmのセパレ
ータを負極板の両面に当接して正極板３枚と負極板４枚
とで極板群を作製し、電槽に挿入した。ここで、両極板
の間隔は厚さ約1mmの合成樹脂板を用いて保持したが、
電池に無害で両極板の間隔を保持できるものであればよ
い。望ましくは両極板間に占める体積の少ないものがよ
い。
正極および負極ペーストをそれぞれ充填した後、シリカ
の微小粉体を約50％含み無機繊維、有機繊維および少量
のバインダーと共に湿式抄造した厚さ約0.2mmのセパレ
ータを負極板の両面に当接して正極板３枚と負極板４枚
とで極板群を作製し、電槽に挿入した。ここで、両極板
の間隔は厚さ約1mmの合成樹脂板を用いて保持したが、
電池に無害で両極板の間隔を保持できるものであればよ
い。望ましくは両極板間に占める体積の少ないものがよ
い。
ついでシリカの微粉末に水を加えてペースト状にし約
200℃で乾燥した後粉砕して作製した直径20〜500μｍの
シリカ造粒粉体を両極板間および極板群の周囲に振動を
加えながら密に充填した。ここで充填したシリカの造粒
粉体は充填状態で約90％の、それ自身では約85％の気孔
率を有していた。
200℃で乾燥した後粉砕して作製した直径20〜500μｍの
シリカ造粒粉体を両極板間および極板群の周囲に振動を
加えながら密に充填した。ここで充填したシリカの造粒
粉体は充填状態で約90％の、それ自身では約85％の気孔
率を有していた。
このようにして造粒粉体を充填した後、フタを接着
し、排気弁を装着して公称容量4.5Ahの密閉式鉛蓄電池
Ａを組み立てた。比較のために同じ極板を用いて本発明
のシリカ微小粉体を含むセパレータの代わりに微細ガラ
ス繊維から成る同じ厚さのガラスセパレータを用いた密
閉式鉛蓄電池Ｂおよび両極板の間に微細ガラス繊維から
成るガラスセパレータのみを用い極板群の周囲にシリカ
造粒粉体を充填していない従来のリテーナ式の密閉式鉛
蓄電池Ｃも組み立てた。第１表にこれら３種類の電池の
初期の容量試験結果を、第１図にサイクル寿命試験の結
果を示す。サイクル寿命試験は公称容量の50％を１時間
で放電しその135％を４時間かけて充電するという条件
で行った。なお、温度は40℃である。
し、排気弁を装着して公称容量4.5Ahの密閉式鉛蓄電池
Ａを組み立てた。比較のために同じ極板を用いて本発明
のシリカ微小粉体を含むセパレータの代わりに微細ガラ
ス繊維から成る同じ厚さのガラスセパレータを用いた密
閉式鉛蓄電池Ｂおよび両極板の間に微細ガラス繊維から
成るガラスセパレータのみを用い極板群の周囲にシリカ
造粒粉体を充填していない従来のリテーナ式の密閉式鉛
蓄電池Ｃも組み立てた。第１表にこれら３種類の電池の
初期の容量試験結果を、第１図にサイクル寿命試験の結
果を示す。サイクル寿命試験は公称容量の50％を１時間
で放電しその135％を４時間かけて充電するという条件
で行った。なお、温度は40℃である。
第１表から明らかなように両極板を隔離するためにシ
リカ微小粉体を含むセパレータを用いたもの（Ａ）も微
細ガラス繊維から成る同じ厚さのガラスセパレータを用
いたもの（Ｂ）もほぼ同程度の性能を示し、従来のリテ
ーナ式の密閉式鉛蓄電池（Ｃ）よりも優れた性能を示し
た。これはシリカ造粒粉体中での電解液である硫酸の移
動がスムースであり、かつ電解液を多く注入できること
によるものと思われる。一方、第１図に示したように微
細ガラス繊維から成る薄いガラスセパレータを負極板の
表面に当接し極間および極板群の周囲にシリカの造粒粉
体を充填して用いたもの（Ｂ）は従来品（Ｃ）よりも寿
命サイクルは長かったものの、約300サイクル付近から
急激に容量低下を起こした。この電池を解体して調べた
ところ、シリカ造粒粉体中には電解液が充分に含まれて
いるにもかかわらず負極板に当接したガラスセパレータ
にはほとんど電解液が含まれておらず、このような急激
な容量低下は、負極板に電解液を供給できなくなりさら
にガラスセパレータ中の抵抗も大きくなってしまったか
らであると考えられる。一方、本発明のシリカ微小粉体
を含むセパレータを負極板の表面に当接し極間および極
板群の周囲にシリカの造粒粉体を充填して用いた電池で
は急激な容量低下は見られず寿命性能は大幅に向上し
た。この電池についても寿命試験後解体して調べた。シ
リカ造粒粉体中には勿論、隔離板中にも充分な電解液が
含まれていた。
リカ微小粉体を含むセパレータを用いたもの（Ａ）も微
細ガラス繊維から成る同じ厚さのガラスセパレータを用
いたもの（Ｂ）もほぼ同程度の性能を示し、従来のリテ
ーナ式の密閉式鉛蓄電池（Ｃ）よりも優れた性能を示し
た。これはシリカ造粒粉体中での電解液である硫酸の移
動がスムースであり、かつ電解液を多く注入できること
によるものと思われる。一方、第１図に示したように微
細ガラス繊維から成る薄いガラスセパレータを負極板の
表面に当接し極間および極板群の周囲にシリカの造粒粉
体を充填して用いたもの（Ｂ）は従来品（Ｃ）よりも寿
命サイクルは長かったものの、約300サイクル付近から
急激に容量低下を起こした。この電池を解体して調べた
ところ、シリカ造粒粉体中には電解液が充分に含まれて
いるにもかかわらず負極板に当接したガラスセパレータ
にはほとんど電解液が含まれておらず、このような急激
な容量低下は、負極板に電解液を供給できなくなりさら
にガラスセパレータ中の抵抗も大きくなってしまったか
らであると考えられる。一方、本発明のシリカ微小粉体
を含むセパレータを負極板の表面に当接し極間および極
板群の周囲にシリカの造粒粉体を充填して用いた電池で
は急激な容量低下は見られず寿命性能は大幅に向上し
た。この電池についても寿命試験後解体して調べた。シ
リカ造粒粉体中には勿論、隔離板中にも充分な電解液が
含まれていた。
なお、上記実施例ではシリカ微小粉体を含むセパレー
タを負極板の表面に当接して用いた場合について示した
が、正極板の表面に当接して用いる等、シリカ微小粉体
を含むセパレータが正，負極板間に介在する構成であれ
ばよく、上記実施例に限定するものではない。
タを負極板の表面に当接して用いた場合について示した
が、正極板の表面に当接して用いる等、シリカ微小粉体
を含むセパレータが正，負極板間に介在する構成であれ
ばよく、上記実施例に限定するものではない。
発明の効果 上述の実施例から明らかなように、本発明による密閉
式鉛蓄電池はシリカの微小粉体を含むセパレータを正，
負極板間に介在させ極板間および極板群の周囲にシリカ
造粒粉体を充填することによって、従来形の密閉式鉛蓄
電池の性能を大幅に向上でき、その工業的価値は大き
い。
式鉛蓄電池はシリカの微小粉体を含むセパレータを正，
負極板間に介在させ極板間および極板群の周囲にシリカ
造粒粉体を充填することによって、従来形の密閉式鉛蓄
電池の性能を大幅に向上でき、その工業的価値は大き
い。
第１図はサイクル寿命試験の結果を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】電池の充電中に発生する酸素ガスを負極で
吸収させる密閉式鉛蓄電池において、組成の一部にシリ
カの微小粉体を有する隔離体を正，負極板間に介在させ
てなる極板群を電槽内に収納すると共に、極板間および
極板群の周囲に50〜200ミクロンに造粒したシリカ粉体
を充填，配置し、放電に必要かつ充分な量の硫酸電解液
を上記造粒粉体および隔離体に含浸，保持させることを
特徴とする密閉式鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1189970A JP2855677B2 (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | 密閉式鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1189970A JP2855677B2 (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | 密閉式鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0355765A JPH0355765A (ja) | 1991-03-11 |
| JP2855677B2 true JP2855677B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=16250232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1189970A Expired - Fee Related JP2855677B2 (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | 密閉式鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2855677B2 (ja) |
-
1989
- 1989-07-21 JP JP1189970A patent/JP2855677B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0355765A (ja) | 1991-03-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |