JPH02168555A

JPH02168555A - 鉛蓄電池

Info

Publication number: JPH02168555A
Application number: JP63322596A
Authority: JP
Inventors: Seiji Anzai; 安斉　誠二; Naoto Hoshihara; 直人星原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-12-20
Filing date: 1988-12-20
Publication date: 1990-06-28
Anticipated expiration: 2013-04-22
Also published as: JP2742804B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、主として自動車の電源として使用される鉛蓄
電池に関するものである。

〔従来の技術〕

−・般に、この種の鉛蓄電池の実用実態は、個人使用の
自動車に搭載されるもののように、主に通勤や行楽等に
使用するのみで使用頻度が低く、退社距離も短いため比
較的充放電が浅い場合と、タクシ−１宅配車等の商用車
や教習用車、バス、トラック等の専門型に搭載されるも
ののように、使用頻度が高く、走行が長距離長時間に及
ぶため充放電が極めて深い場合とに大別される。

第３図に示す従来例の鉛蓄電池は、交互に配設された陽
極板（１）と陰極板（２）間に介在させるセパレータ（
３）を、パルプ製の平板状セパレータ本体（４）の片面
に多数個のリブ（５）を突設したもので構成して、これ
らのリブ（５）を陽極板（１）の活物質表面に当接させ
ることにより、活物質の軟化による脱落を防止するよう
にしており、主に前述の前者の実用実態、すなわち充放
電が浅い場合に使用されていた。

また、第４図に示す他の従来例の鉛蓄電池は、セパレー
タ（Ｉ３）を、合成紙製の平板状セパレータ本体（Ｉ４
）の片面に陽極板（■りの活物質表面に当接させるガラ
スマット（ＩＧ）を〜・体に重合したもので構成してお
り、ガラスマツ）（ＩＧ）が有する優れた保水性が、深
い充放電によって軟化した陽極板（ｌＩ）表面の活物質
の化学反応に有効に作用すると共に、この陽極活物質が
ガラスマツ）　（１Ｇ）に保持され、陽極板（ＩＩ）か
らの脱落が防止されるもので、前述の後者の実用実態の
ように充放電が深い場合に適用されていた。なお、（１
２）は陰極板である。

ところが、上記他の従来例によると、陽極活物質は一旦
、ガラスマット（ｌＢ）に保持されはするものの、比較
的短期間のうちに保持が不可能となり、陽極板（１１）
の底縁部に脱落して、陰極板（１２）との間で底部短絡
を起こすか、あるいはセパレータ（１３）自体の酸化に
よる孔あき等によってセパレータショート等を引起こす
という不都合があった。

このように充放電が深い後者のような実用実態における
寿命モードは、陽極活物質が軟化、脱落することにより
、陽極板と陰極板の底縁部や側面部、場合によっては上
縁部にまで短絡が発生するという問題点があり、その改
善が望まれていた。

第５図に示す鉛蓄電池は、上記のような問題点を踏まえ
て改ａ策を講じた例であって、高分子樹脂製のセパレー
タ本体（２４）の陽極板（２１）との対向面側に多数の
リブ（２５）を突設してセパレータ（２３）を構成し、
このセパレータ（２３）のリブ（２５）と陽極板（２１
）間にガラスマツ）（２Ｂ）を介装して、このガラスマ
ツ）　（２Ｇ）を陽極板（２１）の活物質表面に当接さ
せ、更に、この陽極板（２１）の他面側には前記セパレ
ータ（２３）およびガラスマット（２６）と対称となる
ようにセパレータ（２３）とガラスマット（２Ｂ）を配
設して、両方のセパレータ本体（２４）の端縁部どうし
を溶接により接合することにより、陽極板（２１）両面
の活物質をガラスマット（２［ｉ）で覆うと共に、これ
ら陽極板（２Ｉ）と２枚のガラスマツ）　（２Ｇ）を２
枚のセパレータ（２３）で包み込んでなるものである。

そして、このように構成したことにより、軟化した陽極
活物質の脱落を防止し、かつ、ガラスマット（２Ｇ）で
保持しきれずに脱落した活物質を袋状に接合した両方の
セパレータ（２３）で受は止めることにより、極板間の
底部短絡を防止するようにしている。なお、（２２）は
陰極板である。

また、このように陽極板（２１）側に保水性に優れるガ
ラスマット（２Ｂ）やセパレータ（２３）のリブ（２５
）を配設することにより、陽極活物質表面の有効な電解
液を多分に確保できることになるため、利用率が向−卜
して電池の大容量化にも寄与できるものである。

なお、第６図はこの従来の改と例に従う構造の鉛蓄電池
の６０℃、ＪＩＳ寿命試験結果を示している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の改善例においても、高
分子樹脂製セパレータ（２３）の端縁部を溶接する際に
溶接不良を起こさないようにするためニ、陽極板（２Ｉ
）の幅寸法よりもガラスマツ）　（２Ｇ）の幅寸法を小
さくして溶接代を確保する必要がある。このため、ガラ
スマット（２Ｇ）によって陽極活物質を全面的に被覆す
ることができず、特に、陽極板（２１）の端縁部はガラ
スマツ）　（２Ｇ）に保持されないことになる。したが
って、ガラスマット（２６）が振動あるいは組立時に陽
極板（２厘）に対して偏った形で位置ずれすると、陽極
板（２１）が大きく露出して活物質が多量に脱落するこ
とになる。

また、高分子樹脂製のセパレータ（２３）は現在のとこ
地底部の強度が不十分なため、極板（２１Ｈ２２）群を
電槽（図示せず）に挿入するときの衝撃や、高温使用下
での熱劣化等によって底部に孔あきが生じる等の問題点
が多（発生しており、袋状のセパレータ対（２３）（２
３）内に溜まった活物質が前記底部の孔あき部分から陰
極板（２２）の方へ滲み出し、両極板（２１）（２２）
が短絡するという不都合が見られた。更に、リブ（２５
）を設けた袋状セパレータ対（２３）（２３）の内側へ
ガラスマット（２８）を設けると、陽極板（２りを含む
２枚のセパレータ（２３）（２３）間寸法、つまり、袋
状セパレータ対（２３）（２３）の厚さが極めて大きく
なり、この袋状セパレータ対（２３）（２３）の端縁部
の溶接不良を引起こし、極板（２１Ｈ２２）群復造時の
生産性を低ドさせる原因となる。

本発明は、このような従来の問題点を解決するためにな
されたもので、陽極活物質の軟化による脱落を抑制し、
極板間の短絡の発生を防止して短寿命を防止すると共に
、生産性の改善を図ることを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

このような目的を達成するために本発明は、陽極板と陰
極板を並列して設けた鉛蓄電池用極板群において、ガラ
ス繊維を主成分とするマット型セパレータを袋状にして
陽極板を被覆すると共に、陰極板を被覆した高分子樹脂
製セパレータを袋状にしであることを特徴とするもので
ある。

陰極板を被覆した高分子樹脂製セパレータは、その一方
または両方の外側面に多数個のリブを突設すると共に、
これらのリブを陽極板の両側に配設されたマット型セパ
レータの外側面に当接させるようにするとよい。ここに
用いる高分子樹脂としては、高分子量２０万以上のもの
が望ましい。

〔作　　　用〕

本発明は上記構成により、深い充放電での使用下におい
て、軟化した陽極活物質はガラス繊維を主成分とするマ
ット型セパレータに付着するが、このマット型セパレー
タの外側への滲み出しが抑制され、また、例えマット型
セパレータの外側へ滲み出しても陰極板が高分子樹脂製
セパレータにより両側を覆われているので両極板が短絡
する危険性力イ著しく減少する。また、両極板を覆うセ
パレータを袋状に形成しているのでセパレータ底部に孔
あきが生じても両極板間の短絡を確実に防止できる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１図に示したこの実施例の鉛蓄電池は、陽極板（３鳳
）と陰極板（３２）を並列して鉛蓄電池用極板群を構成
しである。前記陽極板（３１）の両側にはガラス繊維を
主成分とするマット型セパレータ（３３）がこの陽極板
（３１）の活物質表面に当接する状態で配設されており
、また、陰極板（３２）の両側には高分子樹脂、例えば
ポリエチレン製セパレータ（３４）が配設されている。

前記陽極板（３１）の両側に配設された２枚のマット型
セパレータ（３３）は、端縁どうしを溶接して陽極板（
３Ｉ）の全面を被覆する袋状に形成してあり、これによ
って、軟化によって脱落する陽極活物質の底部からの滲
み出しを防止している。なお、これらのマット型セパレ
ータ（３３）は陽極板（３１）の上面を除く他の部分全
面を被覆するＵ字状となるように接合してもよい。また
、このマット型セパレータ（３３）は陽極板（３１）の
両側に亙って全面的に被覆できるように、陽極板（３１
）の幅と同一・または陽極板（３１）の幅よりも大きく
形成しである。

一方、陰極板（３２）の両側に配設された２枚の高分子
樹脂製セパレータ（３４）は共に、外側面に多数個のリ
ブ（３５）を突設してなるもので、両高分子樹脂製セパ
レータ（３４）は端縁どうしをｎ極板（３２）の全面を
被覆する袋状に溶接しである。

この高分子樹脂製セパレータ（３４）のリブ（３５）は
陽極板（３Ｉ）の両側に配設されたマット型セパレータ
（３３）の外側面に当接しており、これによって、マッ
ト型セパレータ（３３）を陽極板（３Ｉ）の活物質表面
に密着させている。

１）；ｊ記マット型セパレータ（３３）の構成材料とじ
ては、軟化した陽極活物質の脱落を防止すると共に、活
物質表面の反対側への軟化活物質の滲み出しを抑制する
ために、ガラス繊維中にホワイトカーボン等の無機質か
らなる粉体や、袋状に形成する際の端縁部溶接が容易に
１テえるように、バインダーとして機能する樹脂製繊維
材を混合したものが好適に使用される。

このような構成を有する鉛蓄電池においては、陰極板（
３２）を覆う高分子樹脂製セパレータ（３４）が、極板
群を電槽へ挿入するときの衝掌や、高温使用下での熱劣
化等によって底部に孔あきが発生するという事態が生じ
ても、陽極板（３１）がマット型セパレータ（３３）に
より完全に被覆されているため、両極板（３１）（３２
）間の短絡の虞れは殆ど生じないものである。

また、高分子樹脂製セパレータ（３４）にリブ（３５）
を設けているので、保水性に優れたマント型セパレータ
（３３）の優れた保水性と相俟って陽極活物質表面の有
効な電解液を多分に確保できることになるため、利用率
が向−ヒして電池の大容量化にも寄与できる。

更に、マット型セパレータ（３３）で陽極板（３Ｉ）を
、また、高分子樹脂製セパレータ（３４）で陽極板（３
１）を被覆しており、両セパレータ（３３）（３４）を
陽極板（３Ｋ）の両側に二重状態で配設するものではな
いので、陽極板（３Ｉ）側全体の厚さが過大にならず、
生産性に悪影響を及ぼさない。

このように構成したこの実施例の鉛蓄電池の６０℃、Ｊ
ＩＳ寿命試験結果を第２図に示している。

第２図と前掲の第６図に示す従来構造の鉛蓄電池におけ
る試験結果とを比較して明らかなように、この実施例の
ものでは、従来に比べて約１．５倍の性能を有している
ことが判明した。

従来技術は熱劣化による高分子樹脂製セパレータの孔あ
き部分での短絡が発生していることが、寿命の潰えた原
因と考えられる。

これに対し、この実施例のものでは陽極板（３Ｉ）の格
子の腐食劣化や陽極活物質の軟化、並びに陰極板（３２
）の砂状化現象等であって、鉛蓄電池を深い充放電サイ
クルで使用した場合の、本来の寿命要因であった。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の鉛蓄電池によるときは、深
い充放電サイクルでの使用条件下において、両極活物質
の軟化脱落による両極板の底部短絡を確実に防止でき、
これに起因する電池の短寿命化を無くシて長寿命化を実
現でき、しかも、生産性の高い、良品質な鉛蓄電池を提
供できるものとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における極板群構成の要部横断
面図、第２図はこの実施例における鉛蓄電池の６０℃、
ＪＩＳ寿命試験結果を示す線図である。第３図は従来例
における極板群構成の要部横断面図、第４図は他の従来
例における極板群構成の姿部断面図、第５図は従来の改
善例における極板群構成の要部横断面図、第６図は従来
の改り例における鉛蓄電池の６０℃、ＪＩＳ寿命試験結
果を示す線図である。（３Ｉ）・・・陽極板、（３２）・・・吟極板、（３３
）・・・マット型セパレータ、（３４）・・・高分子樹
脂製セパレータ、（３５）・・・リブ。第７図第２図サイクル（回。第３図第５図サイクル回。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）陽極板と陰極板を並列して設けた鉛蓄電池用極板
群において、ガラス繊維を主成分とするマット型セパレ
ータを袋状にして陽極板被覆すると共に、高分子樹脂製
セパレータを袋状にして陰極板を被覆したことを特徴と
する鉛蓄電池。
（２）高分子樹脂製セパレータの一方または両方の外側
面に多数個のリブを突設すると共に、これらのリブを陽
極板の両側に配設されたマット型セパレータの外側面に
当接させてある請求項（１）記載の鉛蓄電池。