JPH0249352A - 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〕 この発明は、鉛蓄電池に関するものである。

〔従来の技術〕

鉛蓄電池は、その用途に応じてシール形、ベント形など
に構成され、自動車始動用、産業用などとして用いられ
ている。たとえばシール形鉛蓄電池は第５図に示される
ように、合成樹脂材料などからなり、安全弁１ａを有す
る電槽ｌ内に、セパレータ（図示せず）を介在させた各
複数の正負極板２，３を収納し、さらに？ｖｉ、量を制
限した電解液としての硫酸を注入して前記正負極板２．
３をこの硫酸中に浸漬し、この状態で電槽ｌ内を気密に
保つようにして構成される。電槽１内の空間は、パーテ
ィション４によって複数に区分されており、各区分され
た空間にそれぞれ正負極板２．３などが収納されている
。このようにして複数のセル５が形成されている。

各セル５において、各複数の正負極板２．３はそれぞれ
鉛合金などからなる極板群溶接槽６，７に共通接続され
ている。隣接するセル５間において、一方のセル５の極
板群溶接槽６と他方のセル５の掻板群溶接棚７とは、パ
ーティション４に形成された透孔４ａを挿通するセル間
接続体部８によって接続されている（スルーパーティシ
ョン方式）。セル間接続体部８は、パーティション４が
電槽ｌの安全弁ｌａ側の面との間に隙間を生じさせるよ
うにして形成されているときには、この隙間を通るよう
に配置される（オーバーパーティシラン方式）。このよ
うにして複数のセル５は、直列に接続される。

前記セル間接続体部８は、鉛合金などからなり、極板群
溶接場６，７からそれぞれ立上がる立上がり部９．１０
と、この立上がり部９．１０を連結しパーティション４
の透孔４ａを挿通する連結部１１とから構成されている
。

上述のように構成されるこのシール形鉛蓄電池は、その
充電時において、充電末期に正極板２から生しる酸素ガ
スを負極板３に形成した活物質で吸収するようにした陰
極吸収式構造とされて実用化されている ［発明が解決しようとする課題］ 前記充電末期に正罹仮２から発生する酸素ガスは、その
大部分が負極板３の活物質によって吸収されて水に還元
されるが、このような酸素吸収反応は、安全弁ｌａ側の
硫酸が水溶液の状態で存在していない気相部分１２に露
出している部分であって負極板３とほぼ同電位となる部
分、すなわち掻板群溶接棚７．立上がり部１０．および
連結部１１などの鉛部分（以下、「露出部分」という）
においても、この露出部分に生じている硫酸の付着およ
びクリープに起因して起きている。前述の酸素吸収反応
では、酸素の吸収によって鉛部分で酸化鉛が生じ、この
酸化鉛と硫酸との反応によって硫酸鉛が生じる。これに
よって、この酸素吸収反応が起きる部分では硫酸濃度が
低下することになるけれども、９Ｌ極板３の近傍では速
やかに硫酸が供給されるのでこの負極板３の近傍部分に
おける硫酸濃度の低下は、微少であってさほど問題には
ならない。ところが前記露出部分では前記酸素吸収反応
後に硫酸が供給されないので、硫酸濃度の低下が著しく
、条件によってはこの露出部分で中性またはアルカリ性
を示すことがある。

硫酸または硫酸鉛は、アルカリ度の増大に伴ってその溶
解度が増大するため、前記露出部分では鉛または生成し
た硫酸鉛の溶解が著しく、これによってこの露出部分が
腐食される。この腐食反応は前記露出部分の材料の性質
、たとえば金属組織などによっても影響される。この腐
食反応の進行によって、場合によっては前記露出部分の
切断が生じることがある。この切断は特に、常に充電を
行っているいわゆるトリクル用途の鉛蓄電池で生じやす
い。トリクル用途の鉛蓄電池は、一般に電子機器のバン
クアップ用電源などとして用いられており、したかって
前述のような切断が生じたりなどしては、その機能を果
たすことができない。

この発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、信頬性
を向上し、また長寿命化に有利な鉛蓄電池を提供するこ
とである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の鉛蓄電池は、電槽内の気相中に露出する鉛部
分に密着して、電槽内の硫酸を吸収する硫酸吸収物質を
配置したことを特徴とする。

〔作用〕

この発明の構成によれば、電槽内の気相中に露出する鉛
部分には硫酸吸収物質を介して電槽内の硫酸が供給され
る。これによって前記鉛部分を強酸性に保つことができ
るので、この鉛部分の鉛５および充電時にこの鉛部分に
生成する硫酸鉛の溶解が防がれる。したがって前記鉛部
分において腐食が起こることはない。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例である鉛Ｍ電池２０の基本
的な構成を示す断面図である。第１図において第５図に
示された従来の鉛蓄電池の各部に対応する部分には同一
の参照符号を付して示す。この鉛Ｎ電池２０では、極板
群溶接槽６．７の気相部分１２に露出する部分に、ポリ
エチレンとイミド樹脂との粉末からなる硫酸吸収物質１
３が配置されている。これによって極板群溶接槽６．７
には電槽内の硫酸がこの硫酸吸収物質１３を介して供給
され、これによってこの掻板群溶接棚６，７の近傍部分
は強酸性に保たれる。したって鉛部分である極板群溶接
槽６．７の鉛、および充電末期において正極板２から発
生する酸素ガスを負極板３に形成した活物質によって吸
収する酸素吸収反応時に極板群溶接槽７に生成する酸化
鉛が硫酸と反応して生成される硫酸鉛が溶解することは
なく、極板群溶接槽６，７が腐食されることはない。な
お、前述の硫酸吸収物質１３は、その世が膨張時におい
て電槽１を破損させない程度に選ばれている− 複数のセル５間がオーバーパーティション方式で接続さ
れているときには、一般にセル間接続体部８を接着剤中
に埋没するようにしているので、このような場合にはこ
の実施例のように極板群溶接棚６．７の気相部分１２に
露出する部分の腐食を防ぐようにすればよい。

第２図はこの発明の他の実施例である鉛蓄電池３０の基
本的な構成を示す断面図である。この鉛蓄電池３０は前
述の第１実施例の鉛蓄電池２０に類似するので、第２図
において対応する部分には同一の参照符号を付して示す
。この鉛、蓄電池２０では、前述の硫酸吸収物質１３と
同様な硫酸吸収物質１４が、粉末の状態で付着させた後
、熱処理を施して半溶融させ、そのようにして鉛部分で
あるセル間接続体部８の立上がり部９．１０とパーティ
ション４との間に形成されている。

複数のセル５間が、スルーパーティション方式によって
接続されているときには、セル間接続体部８は気相部分
１２に露出しており、したがってこの露出部分に生じて
いるクリープなどに起因してこのセル間接続体部８の腐
食が著しく、切断が生じる場合もある。この実施例の鉛
蓄電池３０では、このようなセル間接続体部８近傍部分
が、硫酸吸収物質１４に吸収された硫酸によって強酸性
に保たれるので、この部分の腐食が確実に防がれる。

第３図はこの発明のさらに他の実施例である鉛蓄電池４
０の基本的な構成を示す断面図である。

この第３図において第１図に示された各部に対応する部
分には同一の参照符号を付して示す。この鉛蓄電池４０
では、掻板群溶接棚６，７およびセル間接続体部８の連
結部１１を除いた気相部分１２に露出する全ての部分に
、前述の硫酸吸収！！！７Ｉ質１３と同様な硫酸吸収物
ｖ１５を、粉末の状態で付着させた後、熱処理して半溶
融させるようにして形成している。この実施例ではした
がって、前述の第１および第２実施例の鉛蓄電池２０．
３０に関して得られる効果を同時に得ることができる。

第１表には、前述の第１および第２実施例の鉛蓄電池２
０．３０に対して、１つのセル５当たり２、３８　Ｖの
定電圧を、６０’Ｃの温度を保って３週間連続して印加
し、その後に放電する操作を繰り返して行い、６週間毎
に分解して、鉛蓄電池２゜については極板群溶接棚６，
７、鉛蓄電池３ｏについてはセル間接続体部８の腐食状
況を調べ、腐食速度（ｍｍ／年）で評価した結果が示さ
れている。

この第１表にはまた、第５図図示の従来の鉛蓄電池のセ
ル間接続体部８の腐食状況が、同時に示されている。

第１表 第１表から明らかなように、硫酸吸収物質１３１４の働
きによって極板群溶接棚６，７、セル間接続体部８の腐
食が１／３程麿に抑制されているゆ第４図には、前述の
第１．第２．および第３実施例の鉛蓄電池２０，３０　
４０、ならびに従来の鉛蓄電池に対してトリクル（細流
）充電を行い、それぞれの容量の変化を測定した結果が
、曲線ｆｆ１Ｌ　　１２，１３．ｉ４でそれぞれ示され
ている。

この第４図において前記容量の変化は、容量維持率（測
定時の容量／初期容量）の時間変化として示されている
。

第４図に示された測定結果から、硫酸吸収物質１３．１
４．１５を用いた鉛蓄電池２０．３０４０は、いずれも
その容量の変化が従来の鉛蓄電池よりも低減されている
ことが判る。さらに曲線１１、　１２の比較から、極板
群溶接棚６，７よりもセル間接続体部８に硫酸吸収物質
を配置する方が有利であることが判る。

このようにしてこの発明の実施例である鉛蓄電池２０．
３０．４０では、極板群溶接棚６，７およびセル間接続
体部８の少なくとも一方の気相分部分１２に露出する部
分に、硫酸吸収物質を密着して配置するようにしている
。この硫酸吸収物質は、電槽ｌ内の硫酸を吸収し、吸収
した硫酸を掻板群溶接槽６．７および／またはセル間接
続体部８に供給する。したがって極板群溶接槽６．７お
よび／またはセル間接続体部８は、常に強酸性に保たれ
る。これによってこの極板群溶接槽６，７およびセル間
接続体部８を構成する鉛部分、および負極板３例の極板
群溶接ｗＩ７とセル間接続体部８の立上がり部９との部
分で充電時に生じる酸化鉛と硫酸とが化合してできる硫
酸鉛の溶解が防がれる。

したがって極板群溶接槽６．７および／またはセル間接
続体部８の腐食が防がれるので、これらの部分が切断な
どしたりすることはなく、鉛蓄電池の信頼性が向上され
るとともに、その長寿命化を回ることができるようにな
る。したがってこのような釦Ｍ電池２０，３０．４０は
、たとえば電子機器のパンクアップを行う場合などのト
リクル用途に好適であり、前記バックアップ機能の高い
信頼性を保証することができる。

前述の実施例では、硫酸吸収物質としてポリエチレンと
イミド樹脂との混合物を例にとって説明したが、この硫
酸吸収物質は電槽１内の硫酸を吸収して極板群溶接槽６
，７やセル間接続体部８に供給し得るものであれば、他
の物質であってもよい。

〔発明の効果〕

この発明の鉛蓄電池によれば、電槽内の気相中に露出す
る鉛部分には、硫酸吸収物質を介して電槽内の硫酸が供
給される。これによって前記鉛部分を強酸性に保つこと
ができるので、この鉛部分の鉛５および充電時にこの鉛
部分に生成する硫酸鉛の溶解が防がれる。

したがって前記鉛部分の腐食が防がれるので、この鉛部
分が切断などしたりすることはなく、鉛蓄電池の信頼性
が向上されるとともに、その長寿命化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である鉛蓄電池２０の基本
的な構成を示す断面図、第２図はこの発明の他の実施例
である鉛蓄電池３０の基本的な構成を示す断面図、第３
図はこの発明のさらに他の実施例である鉛蓄電池４０の
基本的な構成を示す断面図、第４図は前記鉛蓄電池２０
，３０．４０および従来の鉛蓄電池の容量の時間変化を
示すグラフ、第５図は従来の鉛蓄電池の基本的な構成を
示す断面図である。 １・・・電槽、２・・・正極板、３・・・負極板、６．
７・・・極板群溶接槽、８・・・セル間接続体部、１２
・・・気相部分、１３，１４．１５・・・硫酸吸収物質
、２０３０．４０・・・鉛蓄電池 （０／、） 期 叩 （′ａ） 第 図 Ｃつ ＼ 一 派

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 極板を電槽内の硫酸に浸漬した鉛蓄電池において、電槽
   内の気相中に露出する鉛部分に密着して、前記硫酸を吸
   収する硫酸吸収物質を配置したことを特徴とする鉛蓄電
   池。