JP3676387B2 - 密閉形鉛蓄電池の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は密閉形鉛蓄電池の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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形鉛蓄電池には、リテ−ナ式とゲル式との２種類がある。リテ−ナ式は正極板と負極板との間に微細ガラス繊維を主体とするマット状のセパレ−タ（ガラスセパレ−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、無保守、無漏液、ポジションフリ−等の特徴を生かして、近年、ポ−タブル機器やコンピュ−タのバックアップ電源として広く用いられている。
【０００３】
しかし、ガラスセパレ−タは特殊な方法で製造される直径１ミクロン前後の微細ガラス繊維を抄造してマット状としたもので、一般的に用いられる鉛蓄電池用のセパレ−タに比べかなり高価である。また、安定した電池性能を得るためには極板群を強く圧迫して組み込まなければならないので、蓄電池の組立が困難となり必然的に蓄電池製造コストが高くなるという欠点がある。
【０００４】
さらに、硫酸電解液を保持させることができるのは正、負極板間に挿入したガラスセパレ−タだけであって、開放形の液式鉛蓄電池のように極板群の周囲に電解液を配置できないので、電池反応が電解液量で制限され、液式電池よりも電池性能が劣るという欠点もある。
【０００５】
一方、ゲル式はリテ−ナ式よりも安価であるが、電池性能がリテ−ナ式密閉形鉛電池より劣り、使用中に硫酸ゲルから電解液が離漿するために寿命性能が良くないという欠点がある。
【０００６】
そこで、これらの欠点を解消するために、微細ガラス繊維を用いるリテ−ナ式でもなくゲル状の電解液を用いるゲル式でもない密閉形鉛蓄電池が提案されている。すなわち、電解液保持材として多孔性微細粉体、たとえばシリカの粉体を使用するもので、正極板と負極板との間隙および極板群の周囲に上記粉体を充填した構成の密閉形鉛蓄電池である。シリカ粉体は大量に生産、販売されている安価な材料であり、耐酸性や電解液の保持力も優れているので、このタイプの密閉形鉛蓄電池に電解液保持材に用いる粉体として優れた素材であるといえる。
【０００７】
しかし、この粉体を電解液保持体として用いる密閉形鉛蓄電池では、充電中に極板から吐き出された電解液や発生ガスとともにこの粉体が電池上部に移動し、正極板と負極板との間に空隙が生じ、電池性能が低下するという問題がある。
【０００８】
そこで、粉体の移動を抑えるために、粉体の上部に多孔性の薄いシ−トを載置し、さらにその上に複数個の孔を有する穿孔樹脂板を電槽内に強挿したり、あるいは粉体の上部でフェノ−ル樹脂を発泡させたりして、シリカ粉体を固定している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、薄い多孔性シ−トと穿孔樹脂板とを併用する方法は煩雑で、電槽内に強挿させるので穿孔樹脂板に高い寸法制度が要求されるといった欠点がある。一方、発泡フェノ−ル樹脂の内部は連続気泡で気孔率も高く耐酸性にみ優れているが、発泡フェノ−ル樹脂の表面にスキン層と呼ばれる膜が形成されガスや液の透過を阻害するので、このスキン層を破る必要があり、その作業のために長時間を要するという欠点がある。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、その目的とするところは、多孔性微細粉体を電解液保持材に用いた密閉形鉛蓄電池の製造方法において、多孔性微細粉体の長所をいかすとともに製造容易で高性能の密閉形鉛蓄電池の製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そこで、極板群を電槽に挿入する工程と、蓋上部に設けられた弁室と弁室と電槽内とを隔離するための多孔体と弁室に設けられた弁とを有する電槽蓋を、極板群が挿入された前記電槽に接合する工程と、電槽に接合された前記電槽蓋に設けられた穴から多孔性粉体を電槽内に一杯に充填する工程とを備えたことを特徴とする密閉形鉛蓄電池の製造方法により、前記課題を解決するものである。
【００１２】
【実施例】
以下に本発明を実施例に基づいて説明する。図１は本発明方法により製造された１実施例である密閉形鉛蓄電池の要部断面図で、電槽１内には、正極板、負極板および極板間隔を一定に保つためのリブ付きセパレ−タからなる極板群２が、粉体３の中に埋設されている。ここで用いる粉体としては高い多孔度と大きい比表面積を有する粉体であればよく、例えばホワイトカ−ボン（含水二酸化珪素の微粉体）、珪藻土、フロ−ライト（シリカリッチな珪酸カルシウム粉体）等があり、いずれも多孔度８０〜９０％、比表面積１０〜３００ｍ2 ／ｇの範囲にあり、ガラスセパレ−タの１〜２ｍ2 ／ｇに比べてかなり大きな比表面積を有している。尚、本発明に於いては２次粒子である顆粒も粉体と見なすものとする。今回は、粉体３としてホワイトカ−ボンを用いている。充放電に必要かつ充分電解液は実質的に粉体３に保持されている。粉体３に埋設された極板群２の上部には、電流取り出し用ポ−ル４が形成されている。電槽１と蓋５とは熱又は接着機で接合され、蓋５上部に弁室６を設け、弁空６と電槽内とは多孔体７で区切られている。弁室６の壁には円筒形のゴム弁装着部８を設け、そこに円筒形の有底ゴム弁９が装着されている。このゴム弁９は、電槽内の内圧が約０．２気圧に上昇すると開弁し外部にガスを逃がす仕組みとなっている。ゴム弁装着部は、弁室６の壁面のどの位置にあってもよい。蓋５面にはシリカ粉体を電槽内全体に充填するための穴１１が設けられており、この穴を塞ぐために穴１１の周囲にはネジが切られ、シリカ充填後パッキンを介して栓１０で密封されている。多孔体７は、アルミナ焼結フィルター、耐酸性のある樹脂のフィルタ−、ガラス繊維からなるフィルタ−等、シリカ粉体の移動をおさえるものであれば何でもよく、蓋５を成型後、蓋５に熱・接着機・強挿などの方法で取りつければよい。
【００１３】
本発明の製造方法においては、予め製作された極板群２を電槽１に挿入後、多孔体７を取りつけた蓋５を接合する。次いで、穴１１よりシリカ粉体を電槽内全体に充填し、栓１０で穴１１を密閉する。筒８を利用し注液初充電後、弁９を装着して完成させることができる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明は、極板群を電槽に挿入する工程と、蓋上部に設けられた弁室と弁室と電槽内とを隔離するための多孔体と弁室に設けられた弁とを有する電槽蓋を、極板群が挿入された前記電槽に接合する工程と、電槽に接合された前記電槽蓋に設けられた穴から多孔性粉体を電槽内に一杯に充填する工程とを備えたことを特徴とする、密閉形鉛蓄電池の製造方法である。本発明によれば、電槽内全体に粉体が充填されているために、粉体移動による電池性能劣化の問題が生じない。また、電池使用初期の段階での電解液のにじみ出しに対しては、弁室で解決することができる。しかも、電槽内全体に粉体を充填したことにより、極板群の高さを大きくとれ、容積効率の大きな高性能電池をつくることもできる。以上、本発明にかかる密閉形鉛蓄電池の製造方法は量産しやすくかつ高性能であり、工業的価値は絶大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例にかかる密閉形鉛蓄電池の要部断面図である。
【符号の説明】
２ 極板群
３ 多孔性粉体
６ 弁室
７ 多孔体

Claims (1)

1. 極板群を電槽に挿入する工程と、蓋上部に設けられた弁室と弁室と電槽内とを隔離するための多孔体と弁室に設けられた弁とを有する電槽蓋を、極板群が挿入された前記電槽に接合する工程と、電槽に接合された前記電槽蓋に設けられた穴から多孔性粉体を電槽内に一杯に充填する工程とを備えたことを特徴とする密閉形鉛蓄電池の製造方法。

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