JPH0244657A - 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′ｉ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１に守、＠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ｍ帷からなるガラス
セバレータ、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１ｍ
　（Ｈ２５ｏ４）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、２枚の負極板間に電解液を
保持させるための多孔体を挿入し、正、負極板間は薄い
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、放電に必要な硫酸は２枚の負極
板間に挿入した上記多孔体によって負極板の背面から供
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負極板の
斜視図を示し、１および１′は負極板、２は負極板１お
よび１′の間に挿入した多孔体、３は集電耳である。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
）−α系鉛合金や少量のＳｂ、Ａｓなどを含むｐｂ−ｓ
ｂ系鉛合金も使用できる。負極板間に挿入する多孔体と
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１００μｍ以
下望ましくは２０μｍ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１５
μｍ以下のガラス繊維や合成繊維の抄紙体、あるいはガ
ラスｌ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は正
極板、１．１′は負極板であり、それぞれ２枚の負極板
の間には電解液の保持材２が挿入しである。５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６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である多孔体を２枚の負極
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０．４５ｎｎの低抵抗セパレータを用
いた）にすることができ、電解液の増加が直接放電容量
の増大に寄与した。例えば、本発明品Ａは従来品りと同
じ電解凍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１０Ｃ放電容量とも大幅に増加してい
る。そして電解液保持材である多孔体の厚みを増して電
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３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である
多孔体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、密閉式鉛蓄電池
の改良に及ぼす効果は非常に大きい。また、本発明によ
る密閉式鉛蓄電池は負極板枚数が正極板枚数より多いた
めに密閉反応効率も従来品より優れていた。なお、本実
施例では２枚の負極板間に多孔体を挿入したが、２枚の
正極板間に多孔体を挿入しても本実施例とほぼ同様の放
電性能が得られた。ただし、この場合は２枚の負極板間
に多孔体を挿入した本発明品に比べると、負極板の枚数
が少なくなった分だけ密閉反応効率が低下した。それで
も従来品と比教すればほぼ同じ程度であった。

【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負極板の
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′・・・負極板、２・・・多孔体、３・・・集電
耳、４・・・正極板、５・・・セパレータ、６・・・電
槽＾　１　因 ＾　２　区

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、正極板とセパレータ
   および２枚の負極板間に耐酸、耐酸化性であつて高い気
   孔率と比表面積を有する多孔体を挿入した構造の負極板
   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、放電に必要な量の硫酸電解液を上記２
   枚の負極板間に挿入した多孔体から供給することを特徴
   とする密閉式鉛蓄電池。