JP3374601B2 - クラッド式密閉型鉛蓄電池 - Google Patents

クラッド式密閉型鉛蓄電池

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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、クラッド式正極板を用
いたクラッド式密閉型鉛蓄電池に関するものである。 【0002】 【従来の技術】従来、正極にクラッド式極板を用いた鉛
蓄電池としては、液式の電池しか存在しなかった。クラ
ッド式極板は複数本の棒状電極が列をなして並設されて
構成されている。該クラッド式極板を構成する棒状電極
は、円筒状または楕円の筒状の多孔体チューブからなる
クラッドチューブの中に芯金を中心にして活物質が充填
された構造になっているため、活物質の脱落がほとんど
なく、寿命性能が良いという利点がある。 【0003】しかしながら、液式の電池には補水という
手間があり、メンテナンスフリー化が望まれている。 【0004】一方、メンテナンスフリー型の電池とし
て、ペースト式極板とガラス繊維を主体とする多孔体の
セパレータのみに電解液を吸収させた密閉型鉛蓄電池が
ある。 【0005】このメンテナンスフリー型の密閉型鉛蓄電
池の構造におけるペースト式正極板を、クラッド式正極
板で置換したメンテナンスフリー型のクラッド式密閉型
電池も提案されている。 【0006】このようなクラッド式正極板とペースト式
負極板を用いたメンテナンスフリー型のクラッド式密閉
型電池では、円形状のクラッドチューブと平板状のセパ
レータとの間に隙間があき、密着する面積が小さいため
極板本来の容量が得られない問題点がある。 【0007】そこでゲル電解液を注入して、クラッドチ
ューブとセパレータの隙間を埋めたクラッド式密閉型鉛
蓄電池も提案されている。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにゲル電解液を注入した従来のクラッド式密閉型鉛蓄
電池では、注液に時間がかかり、かつ電解液の拡散性が
悪く、充分に加圧しなければセパレータとクラッド式正
極板との密着性が得られず、正極板の利用率が低下して
しまう問題点があった。 【0009】本発明の目的は、放電特性を改善したクラ
ッド式正極板とペースト式負極板を用いたクラッド式密
閉型鉛蓄電池を提供することにある。 【0010】 【課題を解決するための手段】本発明は、電槽内でクラ
ッド式正極板とペースト式負極板との間に保水性を有す
るセパレータが加圧状態で複数層配置され 前記クラッ
ド式正極板と前記ペースト式負極板と複数層の前記セパ
レータとに電解液が吸収され、前記クラッド式正極板の
各クラッドチューブに接する前記セパレータは無加圧時
に他の前記セパレータに比較して密度の低いものが用い
られ、該低密度のセパレータは前記電槽内での群加圧に
より隣接する前記各クラッドチューブ間の隙間に食い込
まされ且つ高密度化されているクラッド式密閉型鉛蓄電
池において、 前記クラッドチューブに接する前記セパレ
ータの無加圧時の密度は0.12〜0.14g/cm であり、前
記電槽内での加圧時の密度は0.18g/cm 以下である
とを特徴とする。 【0011】 【作用】このようなクラッド式密閉型鉛蓄電池は、極板
群に群加圧をかけてセパレータと極板の密着性を向上さ
せる。この際、クラッドチューブに接するセパレータが
低密度であるため、厚み方向の形状の変化が容易であ
り、クラッドチューブの形状に沿って該セパレータが押
しつぶされるため、隣接する各クラッドチューブ間の隙
間に食い込まされ且つ高密度化される。このためクラッ
ド式正極板とセパレータの密着性が高められ、電解液の
拡散が向上し、クラッド式正極板の放電性能が向上す
る。 【0012】また、クラッド式正極板に接していないセ
パレータは、クラッド式正極板に接するセパレータに比
べて高密度のものを使用するため、クラッド式正極板に
接する低密度のセパレータを圧縮するのに有効である。 【0013】特に、クラッドチューブに接するセパレー
タの無加圧時の密度を0.12〜0.14g/cmとし、電槽内
での加圧時の密度を0.18g/cm以下としているので
再現性よくクラッド式正極板の放電性能が向上したクラ
ッド式密閉型鉛蓄電池を得ることができる。 【0014】 【実施例】以下、本発明に係るクラッド式密閉型鉛蓄電
池の実施例を図を参照して詳細に説明する。 【0015】図1は、クラッド式正極板1とペースト式
負極板2を用いた本実施例のクラッド式密閉型鉛蓄電池
における極板群3の断面図を示したものである。 【0016】この極板群3においては、クラッド式正極
板1は複数本の棒状電極4が列をなして並設されて構成
されている。各棒状電極4は、円筒状または楕円の筒状
の多孔体チューブからなるクラッドチューブ5の中に芯
金6を中心にして活物質7が充填された構造になってい
る。 【0017】このようなクラッド式正極板1とペースト
式負極板2との間には、第1,第2のセパレータ8a,
8bが配置され、第1のセパレータ8aとしては無加圧
時に第2のセパレータ8bに比べて低密度のものが用い
られ、第2のセパレータ8bとしては無加圧時に第1の
セパレータ8aより高密度のものが用いられている。こ
の場合、低密度の第1のセパレータ8aはクラッド式正
極板1に接するように配置され、高密度の第2のセパレ
ータ8bはペースト式負極板2に接するように配置され
ている。 【0018】このような構造の極板群3は図示しない電
槽内に収容され、該極板群3は電槽内で群加圧されて第
1,第2のセパレータ8a,8bと各極板1,2との密
着性が向上させられている。この際、クラッドチューブ
5に接する第1のセパレータ8aは低密度のものである
ため、厚み方向の形状の変化が容易であり、群加圧によ
り隣接する各クラッドチューブ5間の隙間に食い込まさ
れ且つ高密度化されている。 【0019】これらクラッド式正極板1とペースト式負
極板2と第1,第2のセパレータ8a,8bとには電解
液が吸収されている。 【0020】このように極板群3に群加圧を加えると、
クラッド式正極板1と第1のセパレータ8aの密着性が
高められ、電解液の拡散が向上し、クラッド式正極板1
の放電性能が向上する。 【0021】また、クラッド式正極板1に接していない
第2のセパレータ8bは高密度のものを使用するため、
クラッド式正極板1に接する低密度の第1のセパレータ
8aを圧縮するのに有効である。 【0022】本実施例では、クラッド式正極板1に接す
る第1のセパレータ8aの密度は、無加圧時に0.11〜0.
15g/cm0.01g/cm である。一方、ペースト式
負極板2に接する第2のセパレータ8bの密度は、無加
圧時に0.14〜0.19g/cm0.01g/cm である。 【0023】本実施例では、ペースト式負極板2,第2
のセパレータ8b,第1のセパレータ8a,クラッド式
正極板1,第1のセパレータ8a,第2のセパレータ8
b,ペースト式負極板2,第2のセパレータ8b,第1
のセパレータ8aと繰り返し、クラッド式正極板1を4
枚とペースト式負極板2を5枚とを用いて400Ah 、2V
のクラッド式密閉型鉛蓄電池を作製した。該電池内で
は、第1のセパレータ8aは加圧により高密度化されて
いる。 【0024】一方、比較例として、ペースト式負極板2
側の第2のセパレータ8b、クラッド式正極板1側の第
1のセパレータ8aとして、それぞれ無加圧時に0.14g/
cmの密度を有するものを用い、電解液に7.0 %SiO
を添加してゲル化したクラッド式密閉型鉛蓄電池を
作製した。 【0025】これら本実施例のクラッド式密閉型鉛蓄電
池と、比較例のクラッド式密閉型鉛蓄電池との容量を、
比較例のクラッド式密閉型鉛蓄電池の容量を100 %とし
比較した。 【0026】これら本実施例のクラッド式密閉型鉛蓄電
池と、比較例のクラッド式密閉型鉛蓄電池を0.16CAで1.
75Vまで放電した結果を図2に示す。該図2において、
aは第2のセパレータ8bの密度が無加圧時に0.14g/cm
、bは第2のセパレータ8bの密度が無加圧時に0.
15g/cm、cは第2のセパレータ8bの密度が無加圧
時に0.16g/cm、dは第2のセパレータ8bの密度が
無加圧時に0.17g/cm、eは第2のセパレータ8bの密
度が無加圧時に0.18g/cm、fは第2のセパレータ8
bの密度が無加圧時に0.19g/cmの場合を示す。 【0027】これよりクラッド式正極板1に接する第1
のセパレータ8aでは無加圧時に0.12〜0.14g/cm
密度、ペースト式負極板2に接する第2のセパレータ8
bでは無加圧時に0.15〜0.18g/cmの密度を有するも
のを用いた場合、放電性能が向上していることがわか
る。この場合、加圧状態での第1のセパレータ8aの密
度は0.17〜0.18g/cmであった。 【0028】加圧時の第1のセパレータ8aの密度を0.
19g/cmにするために、第2のセパレータ8bとして
無加圧時の密度が0.17g/cmのものを用いたクラッド
式密閉型鉛蓄電池を作製し、同様の試験をした。 【0029】しかしながら、このようなクラッド式密閉
型鉛蓄電池では、ゲル電解液を注入した比較例のクラッ
ド式密閉型鉛蓄電池と比べて92%程度の容量しか得られ
ず、第1のセパレータ8aの密度が加圧時に0.18g/cm
以下の場合のみ放電性能が向上することがわかっ
た。 【0030】なお、総てのセパレータを低密度セパレー
タで構成することも考えられるが、このようにすると該
セパレータのへたりによる容量低下をまねくため好まし
くない。 【0031】 【発明の効果】本発明に係るクラッド式密閉型鉛蓄電池
では、クラッド式正極板とペースト式負極板との間に複
数層のセパレータが配置され、これらクラッド式正極板
とペースト式負極板と複数層のセパレータとに電解液が
吸収され、該クラッド式正極板の各クラッドチューブに
接するセパレータは無加圧時に他のセパレータに比較し
て密度の低いものが用いられているので、極板群に群加
圧をかけて各セパレータと極板の密着性を向上させる際
に、クラッドチューブに接する該低密度のセパレータの
厚み方向の形状の変化が容易であり、該低密度のセパレ
ータがクラッドチューブの形状に沿って押しつぶされ
て、隣接する各クラッドチューブ間の隙間に食い込まさ
れ且つ高密度化される。このためクラッド式正極板とセ
パレータの密着性が高められ、電解液の拡散が向上し、
クラッド式正極板の放電性能を向上させることができ
る。 【0032】また、クラッド式正極板に接していないセ
パレータは高密度のものを使用するため、クラッド式正
極板に接する低密度のセパレータを圧縮するのに有効で
ある。 【0033】特に、クラッドチューブに接する前記セパ
レータの無加圧時の密度を0.12〜0.14g/cmとし、電
槽内での加圧時の密度を0.18g/cm以下としているの
、再現性よくクラッド式正極板の放電性能が向上した
クラッド式密閉型鉛蓄電池を得ることができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明に係るクラッド式密閉型鉛蓄電池の一実
施例の極板群の断面図である。 【図2】本実施例のクラッド式密閉型鉛蓄電池と、比較
例のクラッド式密閉型鉛蓄電池の容量比較図である。 【符号の説明】 1 クラッド式正極板 2 ペースト式負極板 3 極板群 4 棒状電極 5 クラッドチューブ 6 芯金 7 活物質 8a 第1のセパレータ 8b 第2のセパレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−326380(JP,A) 実開 昭62−120268(JP,U) 実開 昭61−121662(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 10/12 H01M 2/16

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 電槽内でクラッド式正極板とペースト式
    負極板との間に保水性を有するセパレータが加圧状態で
    複数層配置され 前記クラッド式正極板と前記ペースト式負極板と複数層
    の前記セパレータとに電解液が吸収され 、 前記クラッド式正極板の各クラッドチューブに接する前
    記セパレータは無加圧時に他の前記セパレータに比較し
    て密度の低いものが用いられ、 該低密度のセパレータは前記電槽内での群加圧により隣
    接する前記各クラッドチューブ間の隙間に食い込まされ
    且つ高密度化されているクラッド式密閉型鉛蓄電池にお
    いて、 前記クラッドチューブに接する前記セパレータの無加圧
    時の密度は0.12〜0.14g/cm であり、前記電槽内での
    加圧時の密度は0.18g/cm 以下である ことを特徴とす
    るクラッド式密閉型鉛蓄電池。
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