JPH03196473A - 密閉形鉛蓄電池 - 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、充電性の観点からの密閉形鉛蓄電池の改良に
関する。

従来の技術 密閉形鉛蓄電池は、正負極板と、その間に介在させたガ
ラス繊維などの不織布からなる電解液保持体とに電解液
を含ませるか、ゲル状の電解質を備えた構造となってい
る。この構造により、充電末期に正極板から発生する酸
素ガスは、負極板に到達して吸収されやすい状態となっ
ている。負極板では、酸素ガスが吸収されることにより
硫酸鉛が生成するが、この硫酸鉛は負極板の充電により
再び鉛に還元される。このようにして、負極板では充電
完了が遅れ、充電末期に水素ガスが発生するのを抑制さ
れ、酸素サイクルによる密閉化が可能となっている。

この密閉形鉛蓄電池は、前記のような利点をもつため、
ハンドクリーナやポータプル機器の電源として用途が拡
大している。

ところで、これらの用途での充電は、通常、定電圧また
は準定電圧により、４時間前後で行なわれでいる。しか
し、６０分程度の短時間で充電を完了（急速充電）でき
ることが、要求されてきている。短時間で充電を終える
には、その時間内に多くの電気量を電池に供給する必要
があり、従来の充電に比べ電流値を大きくしなければな
らない。

発明が解決しようとする課題 大電流での充電では、充電過電圧が大きくなるため、供
給した電流が充電のために効率良く使われず、水の電気
分解に使われてガスが発生しやすくなる。極板からのガ
スの発生は、効率的な充電を一層妨げることになる。す
なわち、ガス発生のために極板中の電解液が押し出され
、極板中の液量が少なくなり、充電が困難になる。特に
、負極板から発生する水素ガスは、正極板から発生する
酸素ガスに比べ、理論上２倍の量となっているので、負
極板から押し出される電解液量が多く、負極板の液量は
正極板に比べて少なく、不足する。

また、負極板では、酸素ガス吸収を経て硫酸鉛が生成す
るので、負極板を充電するには一層難しい状況となる。

そのため、充放電を繰り返すうちに硫酸鉛量が増えてい
き、早期に容量低下を生じてしまう問題があった。

本発明の課題は、急速充電と放電を繰り返しても、容量
の低下を抑制でき、長寿命の密閉形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 上記課題を解決するために１本発明にかかる密閉形鉛蓄
電池は、負極板表面に撥水性を付与し、かつ負極板中に
吸液性物質を含ませたことを特徴とする。

負極板表面に撥水性を付与する手段は、正極板と負極板
の間に介在させる電解液保持体に撥水性の材料を含ませ
ることと、負極板の表面層に撥水性の材料を含ませるこ
とのいずれか、または双方である。負極板中に含ませる
吸液性物質は、好ましくは、スルホアルキルアクリレー
ト系の原料からなる高吸液性樹脂である。

作用 本発明に係る密閉形鉛蓄電池は、負極板中に含ませた吸
液性物質が電解液を吸収して保持するの３− で、大電流で充電したときに発生する水素ガスが負極板
から電解液を押し出すのを抑制する。これにより、負極
板の充電が十分な電解液量のもとに行なわれることにな
る。

一方、負極板に吸液性物質を含ませて十分な電解液量を
保持させると、負極板表面が電解液で覆われて、酸素ガ
スの吸収能力が低下してしまう。

しかし、負極板表面に撥水性を付与したことにより、負
極板と酸素ガスとが接触しやすくなり、酸素ガスの吸収
も良好に行なわれる。

スルホアルキルアクリレート系の原料からなる高吸液性
樹脂は、三次元網目構造の分子間に付属しているスルホ
ン酸基の負電荷が示す吸引力によって、可動イオンであ
る陽イオンの濃度が、高吸液性樹脂の外側よりも内側で
高くなる。このために発生する滲透圧による圧力差が、
吸液３ｊ！象を支える主要因である。スルホンサン基は
強解離性のため、電解液である希硫酸に対し高吸液性樹
脂に安定性を与える作用をもつ。このようなことから。

前記高吸液性樹脂は、負極板に含ませる吸液性物４− 質として好ましいものである。

実施例 本発明にかかる密閉形鉛蓄電池の実施に用いる撥水性材
料は、希硫酸に対し安定性をもつポリエチレン、ポリプ
ロピレン、フッ素樹脂等である。

繊維や微粉末の形で用いる。

実施例１〜３、比較例１〜２、従来例１密閉形鉛蓄電池
を構成するための負極板、電解液保持体として１次のも
のを用意した。

負極板Ａ： スルホアルキルアクリレ−１〜系の原料からなる高吸液
性樹脂を混ぜたペースト状活物質をｐｂ−Ｃａ系合金格
子体に充填したもの。

負極板Ｂ： スルホアルキルアクリレート系の原料からなる高吸液性
樹脂を混ぜたペースト状活物質をｐｂ−Ｃａ系合金格子
体に充填し、更にその上から高吸液性樹脂とポリプロピ
レン微粉末を混ぜたペースト状活物質を充填したもの。

負極板Ｃ： 高吸液性樹脂もポリプロピレン微粉末も含まないペース
ト状活物質をＰｂ−Ｃａ系合金格子体に充填したもの。

電解液保持体Ａニ ガラス繊維を主体とし、ポリプロピレン細繊維を含ませ
た不織布。

電解液保持体Ｂニ ガラス繊維を主体とした不織布。

定法により得た正極板と、第１表に示す組合せの上記負
極板Ａ−Ｃおよび電解液保持体Ａ−Ｂで、４■、４Δｈ
（２０時間率）の密閉形鉛蓄電池を構成した。

７− ４Ａ　（ＩＯＡ）の定電流で１時間充電を行なうものと
して、上記各密閉形鉛蓄電池のサイクル寿命試験を行な
った。その結果を第１図に示す。

発明の効果 上述のように、本発明にかかる密閉形鉛蓄電池は、大電
流での急速な充電を行なっても負極板から電解液が押し
出されることが抑制され、また、負極板での酸素ガス吸
収も良好に行なわれて、充電が効率良く進む。その結果
、短時間での大電流による充電に対しても、サイクル寿
命性能の優れた密閉形鉛蓄電池となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は急速充電を行なったときのサイクル寿命試験の
結果を示す曲線図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）充電時に正極板で発生した酸素ガスを負極板で吸
   収させる方式の密閉形鉛蓄電池において、負極板表面に
   撥水性を付与し、かつ負極板中に吸液性物質を含ませた
   ことを特徴とする密閉形鉛蓄電池。
2. （２）負極板表面に撥水性を付与する手段が、正極板と
   負極板の間に介在させる電解液保持体に撥水性の材料を
   含ませること、 負極板の表面層に撥水性の材料を含ませること、の少な
   くとも一つである請求項１記載の密閉形鉛蓄電池。
3. （３）負極板中に含ませる吸液性物質が、スルホアルキ
   ルアクリレート系の原料からなる高吸液性樹脂である請
   求項１または２に記載の密閉形鉛蓄電池。