JPH04132171A - 密閉式鉛蓄電池 - Google Patents
密閉式鉛蓄電池Info
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- JPH04132171A JPH04132171A JP2253947A JP25394790A JPH04132171A JP H04132171 A JPH04132171 A JP H04132171A JP 2253947 A JP2253947 A JP 2253947A JP 25394790 A JP25394790 A JP 25394790A JP H04132171 A JPH04132171 A JP H04132171A
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- acid
- inorganic powder
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- Pending
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- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 24
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- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 6
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
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。
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。
従来の技術とその課題
電池の充電中に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
類がある。そしてその大部分はエネルギー密度の優れた
ペースト式極板が用いられている。リテーナ式は正極板
と負極板との間に微細ガラス繊維を素材とする平均孔径
か１０μｍ前後の多孔体なるマット状セパレータ（カラ
スセパレータ）を挿入し、これによって放電に必要なＴ
ｉＡ酸電解液を吸収、保持し、また両極の隔離を行って
おり、近年、ポータプル機器やコンピューターのバック
アップ電源として広く用いられるようになってきた。し
かし、リテーナ式はガラスセパレータが高価なために、
この種の密閉電池の背反に障害となっている。
イプの密閉式鉛蓄電池には、リテーナ式とゲル式の二種
類がある。そしてその大部分はエネルギー密度の優れた
ペースト式極板が用いられている。リテーナ式は正極板
と負極板との間に微細ガラス繊維を素材とする平均孔径
か１０μｍ前後の多孔体なるマット状セパレータ（カラ
スセパレータ）を挿入し、これによって放電に必要なＴ
ｉＡ酸電解液を吸収、保持し、また両極の隔離を行って
おり、近年、ポータプル機器やコンピューターのバック
アップ電源として広く用いられるようになってきた。し
かし、リテーナ式はガラスセパレータが高価なために、
この種の密閉電池の背反に障害となっている。
一方、ゲル式はシリカゲルに硫酸を混合し硫酸電解液を
ゲル状として固定化し、そしてゲルを補強するためや正
極活物質が脱落するのを防ぐためマット状セパレータ（
ガラスセパレータ）を使用している。このガラスセパレ
ータはリテーナ式のそれと比べ硫酸電解液を吸収する能
力が低くてもよく平均孔径が５０μｍ前後の多孔体なる
ガラスセパレータを用いている。このようなガラスセパ
レータは比較的安価なため、ゲル式はリテーナ式より安
価となるが、このようなガラスセパレータは多孔度か低
くなるため極板間に含まれる電解液が少なくなる。その
ため電池の放電容量が開放形やリテーナ式に劣るという
欠点があった。
ゲル状として固定化し、そしてゲルを補強するためや正
極活物質が脱落するのを防ぐためマット状セパレータ（
ガラスセパレータ）を使用している。このガラスセパレ
ータはリテーナ式のそれと比べ硫酸電解液を吸収する能
力が低くてもよく平均孔径が５０μｍ前後の多孔体なる
ガラスセパレータを用いている。このようなガラスセパ
レータは比較的安価なため、ゲル式はリテーナ式より安
価となるが、このようなガラスセパレータは多孔度か低
くなるため極板間に含まれる電解液が少なくなる。その
ため電池の放電容量が開放形やリテーナ式に劣るという
欠点があった。
さらに特開平２−１５８０６２号にあるような無機粉体
をエレメントの周りに配置しこれに電解液を吸収保持さ
させる方式の密閉電池が示されている。この場合無機粉
体は安価であり、また放電容量もリテーナ式に比べ優れ
ている。しかし、この方式で問題となるのは、電解液を
注液して電池を初充電する際に、充電終期に発生するガ
スによって無機粉体が吹き上がり電解液保持体内部にガ
ス溜りが生じる場合があり、極板と電解液保持体とが接
触が悪くなり放電性能が劣ってしまう点である。ここで
充電電流を０．００５ＣＡとすれば放電性能に影響を及
ぼすガス溜りは形成されず良好であるが、この場合充電
に約１００時間もかかってしまう。そのためこの無機粉
体が動かないように多孔体で押さえつける必要があり、
材料コストが、さらに工程コストが増してしまう。
をエレメントの周りに配置しこれに電解液を吸収保持さ
させる方式の密閉電池が示されている。この場合無機粉
体は安価であり、また放電容量もリテーナ式に比べ優れ
ている。しかし、この方式で問題となるのは、電解液を
注液して電池を初充電する際に、充電終期に発生するガ
スによって無機粉体が吹き上がり電解液保持体内部にガ
ス溜りが生じる場合があり、極板と電解液保持体とが接
触が悪くなり放電性能が劣ってしまう点である。ここで
充電電流を０．００５ＣＡとすれば放電性能に影響を及
ぼすガス溜りは形成されず良好であるが、この場合充電
に約１００時間もかかってしまう。そのためこの無機粉
体が動かないように多孔体で押さえつける必要があり、
材料コストが、さらに工程コストが増してしまう。
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
し、優れた放電性能を有する安価な密閉式鉛蓄電池を提
供するものであり、その骨子とするところはペースト式
極板を用い、電池の充電中に発生する酸素ガスを負極で
吸収させる密閉式鉛蓄電池において、平均粒子径が１０
〜３００μ曙の耐酸性無機粉体を極板間および極板群の
周囲に充填、配置し、シリカ含有量１〜９重量％の含硫
酸ゲルを上記耐酸性無機粉体充填部に含浸させ、この耐
酸性無機粉体を含硫酸ゲルで固定したところにある。以
下本発明を実施例に基づいて説明する。
し、優れた放電性能を有する安価な密閉式鉛蓄電池を提
供するものであり、その骨子とするところはペースト式
極板を用い、電池の充電中に発生する酸素ガスを負極で
吸収させる密閉式鉛蓄電池において、平均粒子径が１０
〜３００μ曙の耐酸性無機粉体を極板間および極板群の
周囲に充填、配置し、シリカ含有量１〜９重量％の含硫
酸ゲルを上記耐酸性無機粉体充填部に含浸させ、この耐
酸性無機粉体を含硫酸ゲルで固定したところにある。以
下本発明を実施例に基づいて説明する。
実施例
鉛合金格子体に通常の正極および負極ペーストを充填し
化成した正極板３枚負極板４枚を用い、スペーサを両極
板間に挿入して第１図に示す極板群を作製しな。ここで
使用したスペーサーについて説明すれば第２図はスペー
サー１の斜視図であって、ポリプロピレン製の隔離棒２
がその上部および下部で結合部３および３′で結合され
ており、このスペーサーの高さｈは極板の高さよりも太
きくしである。４は正極板、５は負極板、６は電槽、７
はシリカ粉体、８は排気弁である。
化成した正極板３枚負極板４枚を用い、スペーサを両極
板間に挿入して第１図に示す極板群を作製しな。ここで
使用したスペーサーについて説明すれば第２図はスペー
サー１の斜視図であって、ポリプロピレン製の隔離棒２
がその上部および下部で結合部３および３′で結合され
ており、このスペーサーの高さｈは極板の高さよりも太
きくしである。４は正極板、５は負極板、６は電槽、７
はシリカ粉体、８は排気弁である。
次いでこの極板群を電槽に挿入したのち平均粒子径５０
μｌのシリカ粉体を極板間および極板群の周囲に充填、
高さｈまで配置した。次いでＳＰ、ＧＲ。
μｌのシリカ粉体を極板間および極板群の周囲に充填、
高さｈまで配置した。次いでＳＰ、ＧＲ。
１．３０ （２０℃）の希硫酸を注液したものをＡ電池
、シリカ粉体を多孔体の連続起泡を有する発泡フェノー
ル９で第３図で示すように上部から押さえたものをＢｔ
池。そして希ＴｉＡ酸にコロイダルシリカゾルを電解液
に５ｗｔ％添加しシリカ粉体に含浸させたものをＣ電池
（本発明）とした。比較のため従来のリテーナ式とゲル
式電池も製作しり、Ｅ’＠池とした。電池はいずれも単
セルである。試験は初期容量試験（５ＨＲ）および充放
電サイクル試験（放電０．２５ＣＡｘ ２ｈ、充＠ｏ、
１ｃ八ｘ６ｈ、２５サイクル毎０．２５ＣＡで終止電圧
１，７■になるまで放電し放電容量が初期容量の５０％
となった時点で寿命とした。
、シリカ粉体を多孔体の連続起泡を有する発泡フェノー
ル９で第３図で示すように上部から押さえたものをＢｔ
池。そして希ＴｉＡ酸にコロイダルシリカゾルを電解液
に５ｗｔ％添加しシリカ粉体に含浸させたものをＣ電池
（本発明）とした。比較のため従来のリテーナ式とゲル
式電池も製作しり、Ｅ’＠池とした。電池はいずれも単
セルである。試験は初期容量試験（５ＨＲ）および充放
電サイクル試験（放電０．２５ＣＡｘ ２ｈ、充＠ｏ、
１ｃ八ｘ６ｈ、２５サイクル毎０．２５ＣＡで終止電圧
１，７■になるまで放電し放電容量が初期容量の５０％
となった時点で寿命とした。
）を行って各電池性能の比較をした。初期容量試験の結
果を第１表に、寿命試験の結果を第４図に示す。
果を第１表に、寿命試験の結果を第４図に示す。
第１表
第１表から明らかなように本発明による電池Ｃは、電池
Ａに比べ放電容量が優れていた。この理由はＣ電池では
コロイダルシリカゾルを電解液に添加しているので、電
池内でシリカゲルが生成され、これがシリカ粉体を固定
し、発泡フェノールで固定したものと同様の効果があっ
たものと考えられる。またＤ電池より容量が優れていた
のは電解液を多く保持できたためであり、Ｅ電池よりよ
かったのは注液硫酸濃度が高いためである。従来のゲル
式電池ではリテーナ式より数パーセント硫酸濃度を低く
しなければ寿命性能が著しく劣ったためである。第４図
に寿命試験結果を示すが、Ａ。
Ａに比べ放電容量が優れていた。この理由はＣ電池では
コロイダルシリカゾルを電解液に添加しているので、電
池内でシリカゲルが生成され、これがシリカ粉体を固定
し、発泡フェノールで固定したものと同様の効果があっ
たものと考えられる。またＤ電池より容量が優れていた
のは電解液を多く保持できたためであり、Ｅ電池よりよ
かったのは注液硫酸濃度が高いためである。従来のゲル
式電池ではリテーナ式より数パーセント硫酸濃度を低く
しなければ寿命性能が著しく劣ったためである。第４図
に寿命試験結果を示すが、Ａ。
Ｄ、Ｅ電池では容量が少ない分寿命が短く本発明のＣ電
池が一番長寿命であった。次いでＤ電池のようにシリカ
ゾルを添加したとき、このシリカ分を０．１ 、０．５
、１．０ 、２．０ 、５．０ 、９．０ 、１０．
０ｗｔ％と変えたときの初期容量試験結果と寿命試験結
果を第２表に示す。
池が一番長寿命であった。次いでＤ電池のようにシリカ
ゾルを添加したとき、このシリカ分を０．１ 、０．５
、１．０ 、２．０ 、５．０ 、９．０ 、１０．
０ｗｔ％と変えたときの初期容量試験結果と寿命試験結
果を第２表に示す。
第２表
第２表から明らかなように、１．０〜ｑ、ｏｗｔ％添加
したときの電池性能が優れていた。これは、添加量が少
ないゲルの硬度が低くなりシリカ粉体を固定化する効果
かないためである。ここでＯ，ｓｗｔ％添加したもので
は逆に容量が低下した。これは電解液の粘度か中途半端
に高いため極板から発生するガスかシリカ粉体中を抜け
にくくなり、ガスが溜り易くなったものと思われる。さ
らに１０．０ｗｔ％では硬すぎるため容量が低くなった
。また耐酸性無機粉体の平均粒子径が１０μを以下であ
ると、充填しにくくなり、３００μｍ以上になると、容
量が劣るので１０〜３００μｍの粉体を使用する必要が
ある。また極板間の距離が小さい場合にはショート防止
のためセパレータを入れるが、この場合でも上述の効果
が何等損なわれることがないのはいうまでもない。
したときの電池性能が優れていた。これは、添加量が少
ないゲルの硬度が低くなりシリカ粉体を固定化する効果
かないためである。ここでＯ，ｓｗｔ％添加したもので
は逆に容量が低下した。これは電解液の粘度か中途半端
に高いため極板から発生するガスかシリカ粉体中を抜け
にくくなり、ガスが溜り易くなったものと思われる。さ
らに１０．０ｗｔ％では硬すぎるため容量が低くなった
。また耐酸性無機粉体の平均粒子径が１０μを以下であ
ると、充填しにくくなり、３００μｍ以上になると、容
量が劣るので１０〜３００μｍの粉体を使用する必要が
ある。また極板間の距離が小さい場合にはショート防止
のためセパレータを入れるが、この場合でも上述の効果
が何等損なわれることがないのはいうまでもない。
発明の効果
上述の実施例から明らかなように、本発明による密閉式
鉛蓄電池は従来の密閉式鉛蓄電池に比べ安価であり、さ
らに従来の密閉式鉛蓄電池の放電性能を大幅に改善でき
た点工業的価値は非常に大きい。
鉛蓄電池は従来の密閉式鉛蓄電池に比べ安価であり、さ
らに従来の密閉式鉛蓄電池の放電性能を大幅に改善でき
た点工業的価値は非常に大きい。
第１図は本発明密閉式鉛蓄電池の断面図、第２図はスペ
ーサーの斜視図、第３図は発泡フェノールで上部を押さ
えた密閉式鉛蓄電池の断面図、第４図は寿命試験結果を
示す図である。 １・・・スペーサー、２・・・隔離棒、４・・・正極板
、５・・・負極板、６・・・電槽、７・・・シリカ粉体
、９・・・発泡フェノール、 方１図 λ ７ ロ
ーサーの斜視図、第３図は発泡フェノールで上部を押さ
えた密閉式鉛蓄電池の断面図、第４図は寿命試験結果を
示す図である。 １・・・スペーサー、２・・・隔離棒、４・・・正極板
、５・・・負極板、６・・・電槽、７・・・シリカ粉体
、９・・・発泡フェノール、 方１図 λ ７ ロ
Claims (1)
- １、ペースト式極板を用い、電池の充電中に発生する酸
素ガスを負極で吸収させる密閉式鉛蓄電池において、平
均粒子径が１０〜３００μｍの耐酸性無機粉体を極板間
および極板群の周囲に充填、配置し、シリカ含有量１〜
９重量％の含硫酸ゲルを上記耐酸性無機粉体充填部に含
浸させたことを特徴とする密閉式鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2253947A JPH04132171A (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 密閉式鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2253947A JPH04132171A (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 密閉式鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04132171A true JPH04132171A (ja) | 1992-05-06 |
Family
ID=17258201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2253947A Pending JPH04132171A (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 密閉式鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04132171A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7682738B2 (en) | 2002-02-07 | 2010-03-23 | Kvg Technologies, Inc. | Lead acid battery with gelled electrolyte formed by filtration action of absorbent separators and method for producing it |
-
1990
- 1990-09-21 JP JP2253947A patent/JPH04132171A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7682738B2 (en) | 2002-02-07 | 2010-03-23 | Kvg Technologies, Inc. | Lead acid battery with gelled electrolyte formed by filtration action of absorbent separators and method for producing it |
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