JP2958790B2 - 密閉式鉛蓄電池 - Google Patents
密閉式鉛蓄電池Info
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- JP2958790B2 JP2958790B2 JP2037680A JP3768090A JP2958790B2 JP 2958790 B2 JP2958790 B2 JP 2958790B2 JP 2037680 A JP2037680 A JP 2037680A JP 3768090 A JP3768090 A JP 3768090A JP 2958790 B2 JP2958790 B2 JP 2958790B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- silica powder
- electrolyte
- electrode plate
- penetrant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Classifications
-
- 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
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の改良に関するものである。
従来の技術 電池の充電中に発生する酸素ガスを負極で吸収させる
タイプの密閉式鉛蓄電池にはリテーナ式とゲル式の二種
類がある。リテーナ式は正極板と負極板との間に微細ガ
ラス繊維を素材とするマット状セパレータ（ガラスセパ
レータ）を挿入し、これによって放電に必要な硫酸電解
液の保持と両極の隔離をおこなっており、近年ポータブ
ル機器やコンピュータの電源として広く用いられるよう
になってきた。しかし、リテーナ式はガラスセパレータ
が高価なことおよび充分な量の電解液を保持できないた
めに、低率放電では放電容量が電解液量で制限されると
いう欠点があり、この種の密閉式鉛蓄電池の普及の障害
となっている。
タイプの密閉式鉛蓄電池にはリテーナ式とゲル式の二種
類がある。リテーナ式は正極板と負極板との間に微細ガ
ラス繊維を素材とするマット状セパレータ（ガラスセパ
レータ）を挿入し、これによって放電に必要な硫酸電解
液の保持と両極の隔離をおこなっており、近年ポータブ
ル機器やコンピュータの電源として広く用いられるよう
になってきた。しかし、リテーナ式はガラスセパレータ
が高価なことおよび充分な量の電解液を保持できないた
めに、低率放電では放電容量が電解液量で制限されると
いう欠点があり、この種の密閉式鉛蓄電池の普及の障害
となっている。
一方、ゲル式はリテーナ式よりも安価であるが、電池
性能がリテーナ式よりも劣るという欠点があった。
性能がリテーナ式よりも劣るという欠点があった。
リテーナ式およびゲル式の密閉式鉛蓄電池のこれらの
欠点を解消する新しい電解液保持体として二酸化珪素
（シリカ）の粉体を用いることを見いだした。このシリ
カの粉体、特にその造粒品を電解液保持体に用いた電池
は従来のリテーナ式よりも高率放電性能に優れ、ゲル式
電池よりも低率放電性能に優れているという特徴を有し
ている。
欠点を解消する新しい電解液保持体として二酸化珪素
（シリカ）の粉体を用いることを見いだした。このシリ
カの粉体、特にその造粒品を電解液保持体に用いた電池
は従来のリテーナ式よりも高率放電性能に優れ、ゲル式
電池よりも低率放電性能に優れているという特徴を有し
ている。
発明が解決しようとする課題 しかし、このシリカ粉体を電解液保持体として用いる
場合、特に製造工程上の問題点が明らかになってきた。
その１つに硫酸電解液をシリカ粉体に保持させるのに長
時間を要するという点がある。これはシリカ粉体の一次
粒子が10〜40ミリミクロンと細かく、表面積が約100m2/
gと大きいことに起因するものと考えられる。
場合、特に製造工程上の問題点が明らかになってきた。
その１つに硫酸電解液をシリカ粉体に保持させるのに長
時間を要するという点がある。これはシリカ粉体の一次
粒子が10〜40ミリミクロンと細かく、表面積が約100m2/
gと大きいことに起因するものと考えられる。
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、生産性に
優れ、安価でかつ放電性能に優れた密閉式鉛蓄電池を提
供するもので、その要旨とするところは電池の充電中に
発生する酸素ガスを負極で吸収させる密閉式鉛電池にお
いて、正極板と負極板の間に隔離体を挿入してなる極板
群を電槽内に収納するとともに、正極板と負極板との間
隙および、あるいは極板群の周囲にシリカ粉体を充填、
配置した密閉式鉛蓄電池であって、耐酸性を有する浸透
剤を上記シリカ粉体あるいは硫酸電解液に含有させ、硫
酸電解液を上記シリカ粉体に含浸、保持させることを特
徴とする密閉式鉛蓄電池にある。
優れ、安価でかつ放電性能に優れた密閉式鉛蓄電池を提
供するもので、その要旨とするところは電池の充電中に
発生する酸素ガスを負極で吸収させる密閉式鉛電池にお
いて、正極板と負極板の間に隔離体を挿入してなる極板
群を電槽内に収納するとともに、正極板と負極板との間
隙および、あるいは極板群の周囲にシリカ粉体を充填、
配置した密閉式鉛蓄電池であって、耐酸性を有する浸透
剤を上記シリカ粉体あるいは硫酸電解液に含有させ、硫
酸電解液を上記シリカ粉体に含浸、保持させることを特
徴とする密閉式鉛蓄電池にある。
以下本発明を実施例に基づいて説明する。
実施例 Pb−Ca−Sn合金よりなる正極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のち、熟
成を施して未化成極板を作製した。ついでこれらの正極
および負極未化成極板を用い、第１図に示す隔離体を両
極板の間に挿入して極板群を作製した。図に示した隔離
体は耐酸性の合成樹脂をＥ字形に成形したもので、鉛直
方向の隔離棒には波形をつけたものを用いたが、このほ
か例えば帯状のガラスマットやガラスセパレータでもよ
い。すなわち耐酸性を有しかつ両極を隔離できるもので
あればよい。このようにして作製した極板群を電槽内に
挿入し、極板群の上部からシリカ粉体を振動を加えなが
ら充填した。ここでシリカ粉体はメタアクリル酸メチル
をバインダーとして造粒し、100〜200ミクロンに分級し
たものを用いた。シリカ粉体を充填したのち蓋を接着
し、耐酸性を有する浸透剤を含有させた硫酸電解液を注
入し、排気弁を装着し本発明電池Ａを作製した。ここで
用いた耐酸性を有する浸透剤はアルキルジフェニルエー
テルジスルホン酸ナトリウムで、鉛蓄電池の電解液であ
る希硫酸のような強酸性溶液中においても溶解性、安定
性および界面活性効果が優れている。浸透剤としては上
記のものの他に強酸性溶液中においても溶解性、安定性
および界面活性効果が優れ、鉛蓄電池に実質的に害を及
ぼさないものであればよい。この浸透剤は硫酸電解液に
対し0.2g/リットルの割合で含有させた。比較のために
浸透剤を含有しない硫酸電解液を注入した従来電池Ｂも
作製した。ここで作製した電池は公称容量4.5Ahであ
る。この電解液の注入に要した時間は浸透剤を含有しな
い硫酸電解液を注入した従来電池Ｂが28分であったのに
対し、耐酸性を有する浸透剤を含有させた硫酸電解液を
注入した本発明電池Ａでは5.6分で、注液に要する時間
を大幅に短縮することができた。
の正極および負極ペーストをそれぞれ充填したのち、熟
成を施して未化成極板を作製した。ついでこれらの正極
および負極未化成極板を用い、第１図に示す隔離体を両
極板の間に挿入して極板群を作製した。図に示した隔離
体は耐酸性の合成樹脂をＥ字形に成形したもので、鉛直
方向の隔離棒には波形をつけたものを用いたが、このほ
か例えば帯状のガラスマットやガラスセパレータでもよ
い。すなわち耐酸性を有しかつ両極を隔離できるもので
あればよい。このようにして作製した極板群を電槽内に
挿入し、極板群の上部からシリカ粉体を振動を加えなが
ら充填した。ここでシリカ粉体はメタアクリル酸メチル
をバインダーとして造粒し、100〜200ミクロンに分級し
たものを用いた。シリカ粉体を充填したのち蓋を接着
し、耐酸性を有する浸透剤を含有させた硫酸電解液を注
入し、排気弁を装着し本発明電池Ａを作製した。ここで
用いた耐酸性を有する浸透剤はアルキルジフェニルエー
テルジスルホン酸ナトリウムで、鉛蓄電池の電解液であ
る希硫酸のような強酸性溶液中においても溶解性、安定
性および界面活性効果が優れている。浸透剤としては上
記のものの他に強酸性溶液中においても溶解性、安定性
および界面活性効果が優れ、鉛蓄電池に実質的に害を及
ぼさないものであればよい。この浸透剤は硫酸電解液に
対し0.2g/リットルの割合で含有させた。比較のために
浸透剤を含有しない硫酸電解液を注入した従来電池Ｂも
作製した。ここで作製した電池は公称容量4.5Ahであ
る。この電解液の注入に要した時間は浸透剤を含有しな
い硫酸電解液を注入した従来電池Ｂが28分であったのに
対し、耐酸性を有する浸透剤を含有させた硫酸電解液を
注入した本発明電池Ａでは5.6分で、注液に要する時間
を大幅に短縮することができた。
次に作製した電池の容量試験をおこなった。比較のた
めに同じロットの正極および負極板を用いたリテーナ式
電池およびゲル式電池も試験した。結果を第１表に示
す。
めに同じロットの正極および負極板を用いたリテーナ式
電池およびゲル式電池も試験した。結果を第１表に示
す。
この試験結果よりリテーナ式電池Ｃとゲル式電池Ｄと
を比較すると、リテーナ式電池Ｃは電解液比重がやや高
いためにゲル式電池Ｄよりも高率放電性能が優れてい
た。また低率放電容量はゲル式電池Ｄの方が若干多かっ
た。これは電解液量が多いためである。シリカ粉体のみ
を充填した従来電池Ｂはリテーナ式電池Ｃおよびゲル式
電池Ｄに比べ低率放電性能、高率放電性能とも10〜20％
性能が向上した。これは電解液比重をゲル式よりもやや
高くしたこと、電解液をリテーナ式よりも多く含浸でき
たことおよび合成樹脂の棒あるいは帯状のセパレータを
使用することで放電の際に抵抗となるシート状のセパレ
ータを正負極板が相対向する面全体にわたって使用して
いないことや酸の拡散が優れていることなどの相乗効果
によるものと考えられる。
を比較すると、リテーナ式電池Ｃは電解液比重がやや高
いためにゲル式電池Ｄよりも高率放電性能が優れてい
た。また低率放電容量はゲル式電池Ｄの方が若干多かっ
た。これは電解液量が多いためである。シリカ粉体のみ
を充填した従来電池Ｂはリテーナ式電池Ｃおよびゲル式
電池Ｄに比べ低率放電性能、高率放電性能とも10〜20％
性能が向上した。これは電解液比重をゲル式よりもやや
高くしたこと、電解液をリテーナ式よりも多く含浸でき
たことおよび合成樹脂の棒あるいは帯状のセパレータを
使用することで放電の際に抵抗となるシート状のセパレ
ータを正負極板が相対向する面全体にわたって使用して
いないことや酸の拡散が優れていることなどの相乗効果
によるものと考えられる。
一方、耐酸性を有する浸透剤を含有させた硫酸電解液
を注入した本発明電池Ａは浸透剤を含有しない硫酸電解
液を注入した従来電池Ｂとほぼ同等の性能を示し、リテ
ーナ式電池Ｃおよびゲル式電池Ｄよりも低率放電性能、
高率放電性能ともに優れており、浸透剤を硫酸電解液に
含有させたことによる性能低下、すなわち浸透剤の悪影
響は認められなかった。
を注入した本発明電池Ａは浸透剤を含有しない硫酸電解
液を注入した従来電池Ｂとほぼ同等の性能を示し、リテ
ーナ式電池Ｃおよびゲル式電池Ｄよりも低率放電性能、
高率放電性能ともに優れており、浸透剤を硫酸電解液に
含有させたことによる性能低下、すなわち浸透剤の悪影
響は認められなかった。
なお実施例において浸透剤を硫酸電解液に対し0.2g/
リットルの割合で含有させたが、0.05〜30g/リットルの
範囲で有効であった。この範囲より少ないと充分な浸透
効果は得られなかった。また、この範囲より多いと浸透
効果は充分であったが、充電中に発泡した。ただし、こ
の発泡は適当な消泡剤を用いれば取り除くことができ
た。
リットルの割合で含有させたが、0.05〜30g/リットルの
範囲で有効であった。この範囲より少ないと充分な浸透
効果は得られなかった。また、この範囲より多いと浸透
効果は充分であったが、充電中に発泡した。ただし、こ
の発泡は適当な消泡剤を用いれば取り除くことができ
た。
本実施例では、造粒・分級した100〜200ミクロンのシ
リカ粉体を用いたが、造粒しないシリカ粉体や分級しな
いシリカ粉体においても電解液を注入するのに要する時
間の短縮に有効であったが、粒径の大きなシリカ粉体の
割合が多いものほどその効果は小さかった。
リカ粉体を用いたが、造粒しないシリカ粉体や分級しな
いシリカ粉体においても電解液を注入するのに要する時
間の短縮に有効であったが、粒径の大きなシリカ粉体の
割合が多いものほどその効果は小さかった。
本実施例では電解液保持体としてシリカ粉体だけを用
いた場合についてのみ述べたが、リテーナ式鉛蓄電池に
用いるガラスセパレータとシリカ粉末を併用する場合に
おいても有効であった。
いた場合についてのみ述べたが、リテーナ式鉛蓄電池に
用いるガラスセパレータとシリカ粉末を併用する場合に
おいても有効であった。
また、本実施例においては浸透剤を硫酸電解液に含有
せしめたが、シリカ粉体に含有させることも有効であっ
た。シリカ粉体に含有させる方法としては浸透剤の水溶
液にシリカ粉体を浸し、充分に乾燥する方法や、浸透剤
の水溶液をシリカ粉体が粉体としての特性を失わない程
度に含有せしめる方法等がある。また、その場合の浸透
剤は硫酸電解液に含有せしめた場合同様に0.05〜30g/
の割合で含有せしめたものが有効であった。
せしめたが、シリカ粉体に含有させることも有効であっ
た。シリカ粉体に含有させる方法としては浸透剤の水溶
液にシリカ粉体を浸し、充分に乾燥する方法や、浸透剤
の水溶液をシリカ粉体が粉体としての特性を失わない程
度に含有せしめる方法等がある。また、その場合の浸透
剤は硫酸電解液に含有せしめた場合同様に0.05〜30g/
の割合で含有せしめたものが有効であった。
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
式鉛蓄電池は耐酸性を有する浸透剤を含有させた硫酸電
解液を注入させることにより従来の浸透剤を含有しない
電解液を用いた場合に比べ電解液の注入に要する時間を
大幅に短縮でき、その工業的価値は非常に大きい。
式鉛蓄電池は耐酸性を有する浸透剤を含有させた硫酸電
解液を注入させることにより従来の浸透剤を含有しない
電解液を用いた場合に比べ電解液の注入に要する時間を
大幅に短縮でき、その工業的価値は非常に大きい。
第１図は隔離体の斜視図を示す。
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、正極板と負極板の
間に隔離体を挿入してなる極板群を電槽内に収納すると
ともに、正極板と負極板との間隙および、あるいは極板
群の周囲にシリカ粉体を充填、配置した密閉式鉛蓄電池
であって、耐酸性を有する浸透剤を上記シリカ粉体ある
いは硫酸電解液に含有させ、硫酸電解液を上記シリカ粉
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 |
|---|---|---|---|
| JP2037680A JP2958790B2 (ja) | 1990-02-19 | 1990-02-19 | 密閉式鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2037680A JP2958790B2 (ja) | 1990-02-19 | 1990-02-19 | 密閉式鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03241671A JPH03241671A (ja) | 1991-10-28 |
| JP2958790B2 true JP2958790B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=12504327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2037680A Expired - Lifetime JP2958790B2 (ja) | 1990-02-19 | 1990-02-19 | 密閉式鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2958790B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4238353A1 (de) * | 1992-11-13 | 1994-05-19 | Varta Batterie | Bleiakkumulator mit einem thixotropen Gel als Elektrolyt |
-
1990
- 1990-02-19 JP JP2037680A patent/JP2958790B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03241671A (ja) | 1991-10-28 |
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