JP4857481B2 - リテーナ−ゲルハイブリッドシール型鉛蓄電池の製造方法 - Google Patents
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- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシール型鉛蓄電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車用途において、従来の開放型鉛蓄電池に代えて、シール型鉛蓄電池を適用する例が増えてきた。というのは、シール型鉛蓄電池は正極板で発生した酸素ガスが負極板で吸収されるため、電解液の減少が少なく補水する必要がない、あるいは電池を横置きにするなどポジションフリーに使用することができるなど、種々のメリットがあるからである。
【０００３】
シール型鉛蓄電池には図１に示すように３種類の方式が知られている。それは電解液を微細なシリカでゲル化したゲル式、微細な吸液性ガラス繊維をマットにしたガラスマットに電解液を保持させたリテーナ式、そして正極板と負極板の隙間や極板群と電槽との隙間に充填した顆粒状シリカの内部およびシリカの粒子間隙に電解液を保持させた顆粒シリカ式の３種類である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ゲル式では電解液をゲル化してしまうため電解液の拡散性能が低下し、電池の性能が低下してしまうという欠点があった。リテーナ式は電解液の拡散性能は良いものの、電解液量が少なくなるとともに、電槽に電解液が接触する面積が小さいため、使用中の電池の温度の上昇が大きいという欠点があった。そのため格子腐食や電解液の減少量が多すぎるなどの問題があった。また顆粒シリカ式は、電解液の拡散が良く、電解液の熱容量も多いため性能上の問題はなかったが、シリカの充填や電解液の注入に時間がかかりすぎる、コストが高くなってしまうという欠点があった。
【０００５】
そこで、低コストでかつ、電解液の拡散が速く、しかも電池温度の上昇を抑制できる電池として、図２に示すリテーナ式シール電池の極板群と電槽との隙間にゲル電解液を注入する方式のゲルーリテーナハイブリッドシール型鉛蓄電池が近年検討されている。しかしこの電池にもいくつかの背反事項がある。極板群の周囲に注入したゲル電解液はある程度の硬さがないと、極板で発生した熱を電槽壁に伝えることができないのである。ゲルを硬くするにはコロイダルシリカ量を増やせば良いが、そうすると電解液の移動が遅くなり、かえって寿命性能をそこなってしまう。
【０００６】
種々の試験の結果、セパレータに保持した電解液中のコロイダルシリカ質量％と極板群周囲のゲル電解液中のコロイダルシリカ質量％との和が５．５以上でかつ、極板群周囲のゲル電解液中のコロイダルシリカ質量％がセパレータに保持された電解液中のコロイダルシリカ質量％と同等かそれ以上の場合に寿命性能が大きく向上することがわかった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、吸液性のセパレータを用いて電解液を保持させるとともに、極板群と電槽との隙間にゲル化した電解液を配置させた構造のゲル−リテーナハイブリッドシール型鉛蓄電池の製造方法であって、電池内で化成をおこなった後にコロイダルシリカを含む電解液を注液し、セパレータに保持されている電解液中のコロイダルシリカ質量％と極板群の周囲のゲル電解液中のコロイダルシリカ質量％との和が５．５以上であって、かつ極板群の周囲のゲル電解液中のコロイダルシリカ質量％がセパレータに保持されている電解液中のコロイダルシリカ質量％と同等またはそれ以上になるように、コロイダルシリカを含んだ電解液を注液することを特徴とするゲル−リテーナハイブリッドシール型鉛蓄電池の製造方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明によるシール型鉛蓄電池の製造方法は、ゲル−リテーナハイブリッドシール型鉛蓄電池の製造方法であって、電池内で化成をおこなった後にコロイダルシリカを含む電解液を注液し、セパレータに保持されている電解液中のコロイダルシリカ質量％と極板群の周囲のゲル電解液中のコロイダルシリカ質量％との和が５．５以上になるようにし、かつ極板群の周囲のゲル電解液中のコロイダルシリカ質量％がセパレータに保持されている電解液中のコロイダルシリカ質量％と同じかそれ以上になるようにする。このようにすることにより、寿命性能を著しく向上することができ、優れたゲル−リテーナハイブリッドシール型鉛蓄電池を得ることができる。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００１０】
まず、基材である厚み１０ｍｍのＰｂ−０．０７ｗｔ％Ｃａ−１．３ｗｔ％Ｓｎ合金の連続鋳造板を圧延ローラで圧延することによって一体化された厚み１．０ｍｍの圧延シートを作製した後、この圧延シートを網目状に展開してエキスパンド格子を得た。これらの格子に、鉛粉と鉛丹と希硫酸とを練合して製作したペーストを充填し、熟成、乾燥して正極板を作製した。これらの正極板５枚と、厚み１．０ｍｍのＰｂ−０．０７ｗｔ％Ｃａ−１．３ｗｔ％Ｓｎ合金圧延シートを同様に網目状に展開したエキスパンド格子に、リグニンスルホン酸、ＢａＳＯ４およびカーボンを混合した鉛粉と希硫酸とを練合して製作したペーストを充填し、熟成、乾燥して作製した負極板６枚とを微細ガラス繊維セパレータを介して交互に積層し、極板群を形成した。
【００１１】
これらの極板群を電槽に挿入し、所定量のカーボンと微量のコロイダルシリカ（０〜４質量％）を含む希硫酸を所定量注液して化成し、２Ｖ３０Ａｈのシール型鉛蓄電池を製作した。化成終了後、電池内に希硫酸と所定量（１．５〜１２質量％）のコロイダルシリカとを混合したゾル溶液を注入し、電池内でゲル化させることにより、種々のゲル−リテーナハイブリッドシール型鉛蓄電池を作製した。
【００１２】
この電池に通常の安全弁を装着した後、これらの電池を１０Ａ（１／３ＣＡ）で２．４時間放電し、１０Ａの定電流で放電量の９０％を充電した後、１．５Ａの定電流で放電量の２０％を充電するという２段定電流方式で充電をおこなった。なお、試験は４０℃の気槽中にて実施した。また、５０サイクル毎に１０Ａ（１／３ＣＡ）の電流で放電容量の確認をおこなった。比較のため、極板群の周囲にゲルを注入しない、従来のリテーナ式電池も合わせて製作して評価をおこなった。
【００１３】
寿命試験結果を表１に示す。表１中の数値はそれぞれの場合の寿命サイクル数である。
【００１４】
【表１】
【００１５】
本発明請求項１に示したように、ゲルーリテーナハイブリッドシール型鉛蓄電池において、セパレータに保持されている電解液中のコロイダルシリカ質量％と極板群の周囲のゲル電解液中のコロイダルシリカ質量％との和が５．５以上になるようにし、かつ極板群の周囲のゲル電解液中のコロイダルシリカ質量％がセパレータに保持されている電解液中のコロイダルシリカ質量％と同じかそれ以上になるようにした場合に著しく寿命性能が向上した。
【００１６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明を用いることによって、寿命性能を著しく延伸することができ、優れたシール型鉛蓄電池を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】各種シール型鉛蓄電池の概略構成を示す模式図
【図２】ゲルーリテーナハイブリッドシール型鉛蓄電池の概略構成を示す模式図
【発明の属する技術分野】
本発明はシール型鉛蓄電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車用途において、従来の開放型鉛蓄電池に代えて、シール型鉛蓄電池を適用する例が増えてきた。というのは、シール型鉛蓄電池は正極板で発生した酸素ガスが負極板で吸収されるため、電解液の減少が少なく補水する必要がない、あるいは電池を横置きにするなどポジションフリーに使用することができるなど、種々のメリットがあるからである。
【０００３】
シール型鉛蓄電池には図１に示すように３種類の方式が知られている。それは電解液を微細なシリカでゲル化したゲル式、微細な吸液性ガラス繊維をマットにしたガラスマットに電解液を保持させたリテーナ式、そして正極板と負極板の隙間や極板群と電槽との隙間に充填した顆粒状シリカの内部およびシリカの粒子間隙に電解液を保持させた顆粒シリカ式の３種類である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ゲル式では電解液をゲル化してしまうため電解液の拡散性能が低下し、電池の性能が低下してしまうという欠点があった。リテーナ式は電解液の拡散性能は良いものの、電解液量が少なくなるとともに、電槽に電解液が接触する面積が小さいため、使用中の電池の温度の上昇が大きいという欠点があった。そのため格子腐食や電解液の減少量が多すぎるなどの問題があった。また顆粒シリカ式は、電解液の拡散が良く、電解液の熱容量も多いため性能上の問題はなかったが、シリカの充填や電解液の注入に時間がかかりすぎる、コストが高くなってしまうという欠点があった。
【０００５】
そこで、低コストでかつ、電解液の拡散が速く、しかも電池温度の上昇を抑制できる電池として、図２に示すリテーナ式シール電池の極板群と電槽との隙間にゲル電解液を注入する方式のゲルーリテーナハイブリッドシール型鉛蓄電池が近年検討されている。しかしこの電池にもいくつかの背反事項がある。極板群の周囲に注入したゲル電解液はある程度の硬さがないと、極板で発生した熱を電槽壁に伝えることができないのである。ゲルを硬くするにはコロイダルシリカ量を増やせば良いが、そうすると電解液の移動が遅くなり、かえって寿命性能をそこなってしまう。
【０００６】
種々の試験の結果、セパレータに保持した電解液中のコロイダルシリカ質量％と極板群周囲のゲル電解液中のコロイダルシリカ質量％との和が５．５以上でかつ、極板群周囲のゲル電解液中のコロイダルシリカ質量％がセパレータに保持された電解液中のコロイダルシリカ質量％と同等かそれ以上の場合に寿命性能が大きく向上することがわかった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、吸液性のセパレータを用いて電解液を保持させるとともに、極板群と電槽との隙間にゲル化した電解液を配置させた構造のゲル−リテーナハイブリッドシール型鉛蓄電池の製造方法であって、電池内で化成をおこなった後にコロイダルシリカを含む電解液を注液し、セパレータに保持されている電解液中のコロイダルシリカ質量％と極板群の周囲のゲル電解液中のコロイダルシリカ質量％との和が５．５以上であって、かつ極板群の周囲のゲル電解液中のコロイダルシリカ質量％がセパレータに保持されている電解液中のコロイダルシリカ質量％と同等またはそれ以上になるように、コロイダルシリカを含んだ電解液を注液することを特徴とするゲル−リテーナハイブリッドシール型鉛蓄電池の製造方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明によるシール型鉛蓄電池の製造方法は、ゲル−リテーナハイブリッドシール型鉛蓄電池の製造方法であって、電池内で化成をおこなった後にコロイダルシリカを含む電解液を注液し、セパレータに保持されている電解液中のコロイダルシリカ質量％と極板群の周囲のゲル電解液中のコロイダルシリカ質量％との和が５．５以上になるようにし、かつ極板群の周囲のゲル電解液中のコロイダルシリカ質量％がセパレータに保持されている電解液中のコロイダルシリカ質量％と同じかそれ以上になるようにする。このようにすることにより、寿命性能を著しく向上することができ、優れたゲル−リテーナハイブリッドシール型鉛蓄電池を得ることができる。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００１０】
まず、基材である厚み１０ｍｍのＰｂ−０．０７ｗｔ％Ｃａ−１．３ｗｔ％Ｓｎ合金の連続鋳造板を圧延ローラで圧延することによって一体化された厚み１．０ｍｍの圧延シートを作製した後、この圧延シートを網目状に展開してエキスパンド格子を得た。これらの格子に、鉛粉と鉛丹と希硫酸とを練合して製作したペーストを充填し、熟成、乾燥して正極板を作製した。これらの正極板５枚と、厚み１．０ｍｍのＰｂ−０．０７ｗｔ％Ｃａ−１．３ｗｔ％Ｓｎ合金圧延シートを同様に網目状に展開したエキスパンド格子に、リグニンスルホン酸、ＢａＳＯ４およびカーボンを混合した鉛粉と希硫酸とを練合して製作したペーストを充填し、熟成、乾燥して作製した負極板６枚とを微細ガラス繊維セパレータを介して交互に積層し、極板群を形成した。
【００１１】
これらの極板群を電槽に挿入し、所定量のカーボンと微量のコロイダルシリカ（０〜４質量％）を含む希硫酸を所定量注液して化成し、２Ｖ３０Ａｈのシール型鉛蓄電池を製作した。化成終了後、電池内に希硫酸と所定量（１．５〜１２質量％）のコロイダルシリカとを混合したゾル溶液を注入し、電池内でゲル化させることにより、種々のゲル−リテーナハイブリッドシール型鉛蓄電池を作製した。
【００１２】
この電池に通常の安全弁を装着した後、これらの電池を１０Ａ（１／３ＣＡ）で２．４時間放電し、１０Ａの定電流で放電量の９０％を充電した後、１．５Ａの定電流で放電量の２０％を充電するという２段定電流方式で充電をおこなった。なお、試験は４０℃の気槽中にて実施した。また、５０サイクル毎に１０Ａ（１／３ＣＡ）の電流で放電容量の確認をおこなった。比較のため、極板群の周囲にゲルを注入しない、従来のリテーナ式電池も合わせて製作して評価をおこなった。
【００１３】
寿命試験結果を表１に示す。表１中の数値はそれぞれの場合の寿命サイクル数である。
【００１４】
【表１】
本発明請求項１に示したように、ゲルーリテーナハイブリッドシール型鉛蓄電池において、セパレータに保持されている電解液中のコロイダルシリカ質量％と極板群の周囲のゲル電解液中のコロイダルシリカ質量％との和が５．５以上になるようにし、かつ極板群の周囲のゲル電解液中のコロイダルシリカ質量％がセパレータに保持されている電解液中のコロイダルシリカ質量％と同じかそれ以上になるようにした場合に著しく寿命性能が向上した。
【００１６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明を用いることによって、寿命性能を著しく延伸することができ、優れたシール型鉛蓄電池を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】各種シール型鉛蓄電池の概略構成を示す模式図
【図２】ゲルーリテーナハイブリッドシール型鉛蓄電池の概略構成を示す模式図
Claims (1)
- 吸液性のセパレータを用いて電解液を保持させるとともに、極板群と電槽との隙間にゲル化した電解液を配置させた構造のゲル−リテーナハイブリッドシール型鉛蓄電池の製造方法であって、電池内で化成をおこなった後にコロイダルシリカを含む電解液を注液し、セパレータに保持されている電解液中のコロイダルシリカ質量％と極板群の周囲のゲル電解液中のコロイダルシリカ質量％との和が５．５以上であって、かつ極板群の周囲のゲル電解液中のコロイダルシリカ質量％がセパレータに保持されている電解液中のコロイダルシリカ質量％と同等またはそれ以上になるように、コロイダルシリカを含んだ電解液を注液することを特徴とするゲル−リテーナハイブリッドシール型鉛蓄電池の製造方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001116335A JP4857481B2 (ja) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | リテーナ−ゲルハイブリッドシール型鉛蓄電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001116335A JP4857481B2 (ja) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | リテーナ−ゲルハイブリッドシール型鉛蓄電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002313410A JP2002313410A (ja) | 2002-10-25 |
| JP4857481B2 true JP4857481B2 (ja) | 2012-01-18 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001116335A Expired - Fee Related JP4857481B2 (ja) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | リテーナ−ゲルハイブリッドシール型鉛蓄電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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| JPH0675406B2 (ja) * | 1987-04-03 | 1994-09-21 | 日本電池株式会社 | 密閉形鉛蓄電池 |
| JPH0864227A (ja) * | 1994-08-29 | 1996-03-08 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 密閉形鉛蓄電池 |
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2001
- 2001-04-16 JP JP2001116335A patent/JP4857481B2/ja not_active Expired - Fee Related
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