JPH0244656A - 密閉式鉛蓄電池 - Google Patents

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 本発明は密閉式鉛蓄電池の改良に関するものである。

従来の技術 充電中に正極から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
類があり、現在ではリテーナ式が多く用いられている。

リテーナ式の密閉式鉛蓄電池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行っている。密閉式鉛蓄
電池は無保守、無漏液、ポジションフリーなどの優れた
特徴があり、従来の開放形液入り鉛蓄電池にかわって今
後自動車の始動用やコードレス機器の電源として需要は
増加すると思われる。

従来技術の課題 上述したように密閉式鉛蓄電池は多くの優れた特徴があ
る半面、従来の液式電池に比べて劣る点もある。これは
放電に必要な電解液をリテーナマットに保持させると共
に正、負極を隔離するセパレータとしての機能を持たせ
ているところに原因がある。これを第３図を用いて説明
する。同図は従来の密閉式鉛蓄電池を示し、９は正極板
、１０は負極板、１１は微細ガラス繊維からなるガラス
セパレータ、７は電槽である。ここでガラスセパレータ
には放電に必要な硫酸電解液を含浸保持させである。

周知のごとく鉛蓄電池においては、電解液である硫酸（
Ｈ２ＳＯ，）は次式で示すように正、負極の充放電反応
に関与している。

したがって、ガラスセパレータに保持させる硫酸電解液
が少ないと、正、負極活物質は充分に反応できなくなる
。一般に密閉式鉛蓄電池の放電容量（特に低率放電容量
）が液式電池に比べて少ないのは電解液量が少ないため
である。そこで電池容量を増すために、より多くの電解
液をガラスセパレータに保持させようとする。これはガ
ラスセパレータの厚みを大きくすれば可能である。とこ
ろが、ガラスセパレータに含浸させた電解液中ではもと
もとイオンの移動が起こりに＜＜、ガラスセパレータを
厚くするとなおさらである。その上ガラスセパレータを
厚くすると、正極板と負極板との距離が長くなるので、
それだけ電気抵抗が大きくなって電池の電圧が低下し、
特に高率放電性能が悪くなる。したがって、従来の密閉
式鉛蓄電池のように、ガラスセパレータに電解液の保持
と両極の隔離という２つの機能を持たせる限り、密閉式
鉛蓄電池の放電性能を向上させることは出来ない。

課題を解決するための手段 本発明は上述した従来の密閉式鉛蓄電池の欠点を除去す
るもので、ガラスセパレータの２つの機能、すなわち電
解液の保持機能とセパレータとしての機能を分離するこ
とに特徴がある。すなわち、極性が同じ２枚の極板間に
電解液保持材を挿入し、正、ｉｉ板間は薄いセパレータ
を介して隔離することによって電池の内部抵抗の低減を
図ると共に、放電に必要な［酸は極板の背面から供給す
るようにしたものである。

実施例 第１図は本発明による密閉式鉛蓄電池に用いる極板の斜
視図を示し、１および１′は同じ極性の極板、例えば正
極板である。２は極板１および１′の間に挿入した電解
液保持材、３は集電耳である。正極板、負極板とも同じ
構造である。格子体としては水素過電圧を低下させるよ
うな不純物を含まない純鉛から製造したものを用いるの
が望ましいが、機械的強度が劣るのでＣａ、　Ｓｎ、　
ＡＩなどを含むＰｂ−Ｃａ系鉛合金や少量のＳｂ、Ａｓ
などを含むｐｂ−ｓｂ系鉛合金も使用できる。［！板間
に挿入する電解液保持材としては耐酸、耐酸化性を有し
、電池に有害な物質を溶出しない素材からなり、気孔率
は高いほど好ましく９０％以上、望ましくは９５％以上
であること、最大細孔径は１００μＩ以下望ましくは２
０μｌ以下であって、電解液を含浸させた状態で酸の拡
散が良い孔の構造を有していることが必要である。この
様な電解液保持材としては繊維径が１５μｍ以下のガラ
ス繊維や合成繊維の抄紙体、あるいはガラス繊維と合成
繊維の混抄体、有機または無機物質を素材とする連続気
泡の多孔体や焼結体などが使用できる。

第２図は第１図に示した構造の正、負極板を用いて作製
した本発明による密閉式鉛蓄電池を示す。

図において４・、４゛は正極板、５，５′は負極板であ
り、それぞれ２枚の正極または負極板の間には電解液の
保持材２が挿入しである。６は正極板と負極板とを隔離
するための低抵抗の薄型セパレータである。この様な構
造の極板群を圧迫をかけて電槽７に挿入し、排気弁を取
付ければ本発明の密閉式鉛蓄電池は完成する。そこで本
発明による密閉式鉛蓄電池と従来のそれとの放電性能を
比較した結果を第１表に示す。

第１表 第１表において電池Ｄ〜Ｆは従来の密閉式鉛蓄電池で、
Ｄ、Ｅ、Ｆの順にガラスセパレータの厚みを大きくして
電解液量を増加させた。したがって正極板と負極板との
間隔はり、Ｅ、Ｆの順に広くなっている。従来品りの電
解液量、　０．２Ｃ放電容量、１０Ｃ放電容量を１００
とする比率であられすと、Ｅ、Ｆはそれぞれ電解液量は
２０％および４３％多くなっている。ところが電池容量
は電解液の増加に比例して大きくならず、０．２Ｃ放電
では精々２５％増加したに過ぎず、１０Ｃ放電では電解
液量を増加しても容量はほとんど増加しないことがわか
る。これは既にのべたように、従来品では正極板と負極
板との間に電解液の保持材であるガラスセパレータを挿
入しであるので、電解液量を増やすためには極間を拡げ
なければならないため、極間の抵抗が大きくなって特に
高率放電では電解液量を増やした効果が出ないのである
。

一方、本発明は電解液保持材を同じ極性の２枚の極板間
に挿入する構造であるため、正、負極板間は常に一定（
本実施例では０．４５１１ｎの低抵抗セパレータを用い
た）にすることができ、電解液量の増加が直接放電容量
の増大に寄与しな。すなわち、本発明品Ａは従来品りと
同じ電解液量であるにもかからず、極間の抵抗が低いの
で０．２Ｃ放電容量１゜Ｃ放電容量とも大幅に増加して
いる。そして電解液保持材の厚みを増して電解液量を多
くしたＢ。

Ｃはそれに応じて低率、高率放電容量共に著しく増加し
た。なお、本実施例で用いた試験電池は、従来品も本発
明品も正、負極活物質量は同じにしである。ただし、従
来品は正極板３枚、負極板４枚であるのに対して、本発
明品は正極板６枚、負極板６枚の構成である。

発明の効果 以上詳述したように本発明によれば電解液保持材の厚み
を大きくして電解液量を増やしても、極間が拡がること
がないので、電解液量の増加を直接電池の放電性能向上
に寄与させることができ、密閉式９）１蓄電池の改良に
及ぼす効果は非常に大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による密閉式鉛蓄電池に用いる極板の構
成を示す斜視図、第２図は本発明による密閉式鉛蓄電池
を示す図、第３図は従来の密閉式鉛蓄電池を示す図であ
る。 １．１′・・・極板、２・・・電解液保持材、３・・・
集電耳、４．４′・・・正極板、５，５′・・・負極板
、６・・・セパレータ、７・・・電槽 才　１　画 オ　２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、電池の充電中に正極から発生する酸素ガスを負極で
   吸収させ、放電に必要な硫酸電解液を多孔体に保持させ
   た構造の密閉式鉛蓄電池において、十分に高い気孔率と
   比表面を有する耐酸、耐酸化性の多孔体を、同じ極性の
   ２枚の極板間にはさみ込んだ構造の正極板および負極板
   と両極板を隔離するためのセパレータとから構成される
   極板群を強く圧迫して電槽内に挿入した構造であって、
   放電に必要な十分な量の硫酸電解液を極板の反応面と反
   対側から供給するようにしたことを特徴とする密閉式鉛
   蓄電池。