JPH04196054A - 蓄電池およびその製造方法 - Google Patents
蓄電池およびその製造方法Info
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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
- Cell Separators (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
本発明は袋状セパレータを有する蓄電池およびその製造
方法に関するものである。
方法に関するものである。
従来の技術
最近ではこれまでの平板状のセパレータに変わり、正極
板あるいは負極板のいずれか一方を内包する袋状セパレ
ータが実用化され、その比率は年々高まってきている。
板あるいは負極板のいずれか一方を内包する袋状セパレ
ータが実用化され、その比率は年々高まってきている。
袋状セパレータはシートを折り曲げ、寸法的に内包する
極板よりも少し大きなサイズとなるようにし、極板底部
がセパレータの折り曲げ部と接し、側部は接着剤、超音
波溶着、ギアーによるかみ込み固定などを用いて接合さ
れているのが一般的である。このような袋状セパレータ
を用いた蓄電池は従来の平板状セパレータを用いた蓄電
池において発生する極板底部あるいは側部でのショート
を防止する効果が極めて高く、信頼性の高い蓄電池を提
供する上で有効な技術のである。
極板よりも少し大きなサイズとなるようにし、極板底部
がセパレータの折り曲げ部と接し、側部は接着剤、超音
波溶着、ギアーによるかみ込み固定などを用いて接合さ
れているのが一般的である。このような袋状セパレータ
を用いた蓄電池は従来の平板状セパレータを用いた蓄電
池において発生する極板底部あるいは側部でのショート
を防止する効果が極めて高く、信頼性の高い蓄電池を提
供する上で有効な技術のである。
発明が解決しようとする課題
しかし、最近の鉛蓄電池の使用実態は、高温下での深い
放電のほか、充電が十分に完了されないまま放電が繰り
返される、いわゆるアンダーチャージ気味の使われ方が
頻繁となり、蓄電池本来の使用期間を全うしないで使用
てきな（なる）１−スが急増してきている。
放電のほか、充電が十分に完了されないまま放電が繰り
返される、いわゆるアンダーチャージ気味の使われ方が
頻繁となり、蓄電池本来の使用期間を全うしないで使用
てきな（なる）１−スが急増してきている。
これらの充電不足の使用が原因でより以」―の放電がで
きなくなった蓄電池を解析すると、極板の上部と下部と
ての電解液の濃度差が大きく、極板下部はザルフエーシ
ョン化している。
きなくなった蓄電池を解析すると、極板の上部と下部と
ての電解液の濃度差が大きく、極板下部はザルフエーシ
ョン化している。
そこで充電不足となる試験条件で、種々の構成の蓄電池
で充電不足に起こり易さ、起こり難さを調査した。その
ひとつとして平板状セパレータを用いる構成の蓄電池と
袋状セパレータを用いる構成の蓄電池とて比較試験した
ところ、袋状セパレータを用いる構成の蓄電池の性能低
下が著しいことが明らかになった。さらに袋状セパレー
タを用いる構成の蓄電池のセパレータの中とセパレータ
の外との電解液の濃度を測定したところ、かなりの差が
生じていることが明らかになった。一方、平板状セパレ
ータを用いる構成においては、セパレータを介して正極
板側の電解液と負極板側の電解液とでは濃度の差が見ら
れなかった。
で充電不足に起こり易さ、起こり難さを調査した。その
ひとつとして平板状セパレータを用いる構成の蓄電池と
袋状セパレータを用いる構成の蓄電池とて比較試験した
ところ、袋状セパレータを用いる構成の蓄電池の性能低
下が著しいことが明らかになった。さらに袋状セパレー
タを用いる構成の蓄電池のセパレータの中とセパレータ
の外との電解液の濃度を測定したところ、かなりの差が
生じていることが明らかになった。一方、平板状セパレ
ータを用いる構成においては、セパレータを介して正極
板側の電解液と負極板側の電解液とでは濃度の差が見ら
れなかった。
従って、袋状セパレータを用いる構成では、袋状セパレ
ータの側部が接合されているため電解液の拡散が悪（な
り、充電受入性が低下していることが判る。
ータの側部が接合されているため電解液の拡散が悪（な
り、充電受入性が低下していることが判る。
そこで」１記課題を防止し、限られた充電時間で効率よ
く充電することにより充電不足を解消するためには、袋
状セパレータではな（平板状セパレータにずれはよいの
であるが、底部および側部ての短絡防止の効果が低下し
てしまう欠点がある。
く充電することにより充電不足を解消するためには、袋
状セパレータではな（平板状セパレータにずれはよいの
であるが、底部および側部ての短絡防止の効果が低下し
てしまう欠点がある。
本発明は上記の課題を解決しようとするものである。
課題を解決するだめの手段
本発明は前記課題を解決するために袋状セパレータの側
部の少な（とも一部を接合されないで解放し、さらにセ
パレータの最大孔径が５μｍ迄としたものである。また
、セパレータ七正極板の間にガラスマットを介在するこ
とより本発明の利点を向」二した蓄電池を提供すること
ができる。さらに」１記構成を実現する効果的な方法と
して、セパレータを完全に袋化した後に何等がの手段で
袋状のセパレータの側部の少なくとも一部の接合部を剥
がしてもよい。
部の少な（とも一部を接合されないで解放し、さらにセ
パレータの最大孔径が５μｍ迄としたものである。また
、セパレータ七正極板の間にガラスマットを介在するこ
とより本発明の利点を向」二した蓄電池を提供すること
ができる。さらに」１記構成を実現する効果的な方法と
して、セパレータを完全に袋化した後に何等がの手段で
袋状のセパレータの側部の少なくとも一部の接合部を剥
がしてもよい。
作用
前記のように袋状セパレータの側部の一部が接合されて
いないで解放されていることにより、袋状セパレータの
中と外での電解液の移動が容易になり、電解液の濃度差
がほとんどなくなる。これにより充電受入性が向」ニし
充電不足が抑制される。袋状セパレータの両側部が全く
接合されていない場合は、電解液の移動が最も容易であ
るが、充放電の繰返しにより軟化脱落した活物質により
極板の側部て短絡する危険性がある。またセパレータを
介して正極負極により極板群を構成する製造法では、機
械的に極板をセパレータの袋に入れることにより装入極
板として一体に扱えるため半分は袋状になるように側部
に接合箇所を設（Ｊたほうかよい。しかしながら、極板
の活物質が軟化脱−−Ｊ ’−’ 落する危険性のない用途に用いられる蓄電池では、セパ
レータの両側部が全く接合されてなくても支障はない。
いないで解放されていることにより、袋状セパレータの
中と外での電解液の移動が容易になり、電解液の濃度差
がほとんどなくなる。これにより充電受入性が向」ニし
充電不足が抑制される。袋状セパレータの両側部が全く
接合されていない場合は、電解液の移動が最も容易であ
るが、充放電の繰返しにより軟化脱落した活物質により
極板の側部て短絡する危険性がある。またセパレータを
介して正極負極により極板群を構成する製造法では、機
械的に極板をセパレータの袋に入れることにより装入極
板として一体に扱えるため半分は袋状になるように側部
に接合箇所を設（Ｊたほうかよい。しかしながら、極板
の活物質が軟化脱−−Ｊ ’−’ 落する危険性のない用途に用いられる蓄電池では、セパ
レータの両側部が全く接合されてなくても支障はない。
極板の活物質の軟化脱落する危険性のある用途に用いる
蓄電池でも、セパレータの下部が１／４程度接合されて
いれば、活物質が軟化脱落しても内部短絡に至る危険性
は極めて少ない。セパレータの両側部が接合されないで
解放されていることが望ましいが、片側が接合されてい
ないだけでもかなりの効果が見られる。
蓄電池でも、セパレータの下部が１／４程度接合されて
いれば、活物質が軟化脱落しても内部短絡に至る危険性
は極めて少ない。セパレータの両側部が接合されないで
解放されていることが望ましいが、片側が接合されてい
ないだけでもかなりの効果が見られる。
実施例
本発明実施例を図面を参照して説明する。
第１図において袋状セパレータ１に正極板２が挿入され
ている。３は正極板２の耳部であり、４は袋状セパレー
タ１において袋化する為に相互に接合された部分を示し
、５はセパレータの側部て相互に接合されていない部分
を示す。
ている。３は正極板２の耳部であり、４は袋状セパレー
タ１において袋化する為に相互に接合された部分を示し
、５はセパレータの側部て相互に接合されていない部分
を示す。
またセパレータ側部の接合部分の比率をＯ（蓄電池Ａ＋
） 、 ０．２５ （蓄電池Ａ２）、０．５（蓄電
池Ａ３ ） 、 ０．７５ （蓄電池Ａ４）、１（蓄電
池Ｂ）と変えたセパレータを用い蓄電池を構成し−６＝ 充電不足気味になるサイクル試験を行った。試験のパタ
ーンは４０℃中で放電２５Ａ、４分、充電１４．８Ｖ
（２５Ａｍａｘ） 、 ５分で行い、７５０ザイクル毎
にコールドクランキング電流で評価し、３０秒口重圧が
７．２Ｖ未満になった時点で寿命とした。なお正極板に
は鉛−アンチモン系合金を、負極板には鉛−カルシウム
系合金を用いたいわゆるハイブリッド電池であり、セパ
レータには最大孔径１μｍのポリエチレンを主成分きす
るフィルム状セパレータを用いた。電池ザイズは５時間
率容量４８ Ａ ｈの電池である。
） 、 ０．２５ （蓄電池Ａ２）、０．５（蓄電
池Ａ３ ） 、 ０．７５ （蓄電池Ａ４）、１（蓄電
池Ｂ）と変えたセパレータを用い蓄電池を構成し−６＝ 充電不足気味になるサイクル試験を行った。試験のパタ
ーンは４０℃中で放電２５Ａ、４分、充電１４．８Ｖ
（２５Ａｍａｘ） 、 ５分で行い、７５０ザイクル毎
にコールドクランキング電流で評価し、３０秒口重圧が
７．２Ｖ未満になった時点で寿命とした。なお正極板に
は鉛−アンチモン系合金を、負極板には鉛−カルシウム
系合金を用いたいわゆるハイブリッド電池であり、セパ
レータには最大孔径１μｍのポリエチレンを主成分きす
るフィルム状セパレータを用いた。電池ザイズは５時間
率容量４８ Ａ ｈの電池である。
第２図にサイクル試験の電圧挙動を示した。第２図から
明らかなように、従来の技術を用いた蓄電池Ｂは本発明
の蓄電池：Ａ１−Ａ４に比べ性能低下が著しい。しかも
７５０サイクル時の３０秒口重圧も低（、充電不足の様
子が伺える。Ａ１−Ａ４の蓄電池は多少の寿命差が見ら
れるものの、蓄電池Ｂに比べ大幅に寿命が向上している
ことがわかる。そこで、再度同仕様の蓄電池でサイクル
試験を１５００サイクル行い、正極板および負極板の活
物質中の硫酸鉛の定量分析を行った。その結果を表に示
す。表において蓄電池Ｂは本発明の蓄電池Ａ１〜Ａ４に
比べて正極、負極活物質共に硫酸鉛が多く残っており、
第２図に示す結果と一致していた。
明らかなように、従来の技術を用いた蓄電池Ｂは本発明
の蓄電池：Ａ１−Ａ４に比べ性能低下が著しい。しかも
７５０サイクル時の３０秒口重圧も低（、充電不足の様
子が伺える。Ａ１−Ａ４の蓄電池は多少の寿命差が見ら
れるものの、蓄電池Ｂに比べ大幅に寿命が向上している
ことがわかる。そこで、再度同仕様の蓄電池でサイクル
試験を１５００サイクル行い、正極板および負極板の活
物質中の硫酸鉛の定量分析を行った。その結果を表に示
す。表において蓄電池Ｂは本発明の蓄電池Ａ１〜Ａ４に
比べて正極、負極活物質共に硫酸鉛が多く残っており、
第２図に示す結果と一致していた。
以上のように、本発明の蓄電池Ａ１〜Ａ４は従来の蓄電
池Ｂに比べ、効率的に充電が行われていることが明らか
である。
池Ｂに比べ、効率的に充電が行われていることが明らか
である。
表
なお、セパレータの材質について従来の抄紙タイプのセ
パレータに変わり、ポリエチレンなどを主成分とするフ
ィルム状のセパレータがよく用いられるが、この種のセ
パレータの最大孔径は抄紙タイプのセパレータに比べ非
常に小さく、セパレータの微孔を通じての電解液の移動
は容易ではないため、側部の一部が接合されないで解放
されたセパレータを用いる本発明の効果は極めて有効で
ある。そして袋状セパレータの最大孔径は５μｍ以下で
あることが好ましい。さらに袋状セパレータとガラスマ
ットを併用する技術が最近開示されているが、ガラスマ
ットが電解液の移動を阻害する効果があり本発明の効果
は有効である。
パレータに変わり、ポリエチレンなどを主成分とするフ
ィルム状のセパレータがよく用いられるが、この種のセ
パレータの最大孔径は抄紙タイプのセパレータに比べ非
常に小さく、セパレータの微孔を通じての電解液の移動
は容易ではないため、側部の一部が接合されないで解放
されたセパレータを用いる本発明の効果は極めて有効で
ある。そして袋状セパレータの最大孔径は５μｍ以下で
あることが好ましい。さらに袋状セパレータとガラスマ
ットを併用する技術が最近開示されているが、ガラスマ
ットが電解液の移動を阻害する効果があり本発明の効果
は有効である。
本発明を用いた蓄電池を製造する場合、種々の方法が考
えられる。例えばギアーを用いてセパレータの側部を接
合する場合、セパレータが通過し始めてからある一定時
間の後にギアーのクリアランスが太き（なるようにして
セパレータの一部を接合しない方法、または接着剤を用
いる場合、接着剤を断続的に供給ノズルから供給する方
法などが考えられる。またセパレータ側部を完全に接合
した後に、何等かの方法によりその一部が剥がす方法を
用いてもよい。例えば、袋状セパレータに内包された極
板とそうでない極板とを重ね合わせ極板耳部を相互に溶
接した後に、セパレータ側部の一部を剥がせば、極板群
製造時に発生する極板耳部の位置ずれも最小限に押さえ
ることができ、生産も効率的である。さらには非溶接性
のガラスマットなどを併用する場合には非溶接性材を非
溶接部へはさみ込む構造にして、その部分を接合しない
ようにしてもよい。
えられる。例えばギアーを用いてセパレータの側部を接
合する場合、セパレータが通過し始めてからある一定時
間の後にギアーのクリアランスが太き（なるようにして
セパレータの一部を接合しない方法、または接着剤を用
いる場合、接着剤を断続的に供給ノズルから供給する方
法などが考えられる。またセパレータ側部を完全に接合
した後に、何等かの方法によりその一部が剥がす方法を
用いてもよい。例えば、袋状セパレータに内包された極
板とそうでない極板とを重ね合わせ極板耳部を相互に溶
接した後に、セパレータ側部の一部を剥がせば、極板群
製造時に発生する極板耳部の位置ずれも最小限に押さえ
ることができ、生産も効率的である。さらには非溶接性
のガラスマットなどを併用する場合には非溶接性材を非
溶接部へはさみ込む構造にして、その部分を接合しない
ようにしてもよい。
発明の効果
上記のように本発明の袋状セパレータの側部の少なくと
も一部を接合しないで解放したことにより、充電不足気
味のサイクル試験でも効率的な充電が行われ、セパレー
タの中と外の電解液の移動が容易であり、しかも極板活
物質の脱落による極板側部のショートがな（従って蓄電
池の早期劣化を防止する効果が極めて高い。
も一部を接合しないで解放したことにより、充電不足気
味のサイクル試験でも効率的な充電が行われ、セパレー
タの中と外の電解液の移動が容易であり、しかも極板活
物質の脱落による極板側部のショートがな（従って蓄電
池の早期劣化を防止する効果が極めて高い。
第１図は本発明の一実施例による袋状セパレータに正極
板が内包された状態の正面図、第２図は本発明の一実施
例を用いた蓄電池Ａ１〜Ａ４と従来の比較例である蓄電
池Ｂとの特性を比較したグラフである。 １・・・・・・袋状のセパレータ、２・・・・・・正極
板、４・・・・・・接合された部分、５・・・・・・接
合されていない部分。 代理人の氏名 弁理士小鍜治明 はが２名−１］、
−− 一 ″′ ″Ｆ 法ミ釜四
に川見
板が内包された状態の正面図、第２図は本発明の一実施
例を用いた蓄電池Ａ１〜Ａ４と従来の比較例である蓄電
池Ｂとの特性を比較したグラフである。 １・・・・・・袋状のセパレータ、２・・・・・・正極
板、４・・・・・・接合された部分、５・・・・・・接
合されていない部分。 代理人の氏名 弁理士小鍜治明 はが２名−１］、
−− 一 ″′ ″Ｆ 法ミ釜四
に川見
Claims (5)
- （１）正極板および負極板の少なくとも一方が袋状のセ
パレータに内包された構成であり、袋状セパレータはそ
の側部の少なくとも一部が接合されていないで解放され
ている蓄電池。 - （２）セパレータの接合されていないで解放されている
部分は極板の上部側であり、その距離はセパレータ側部
の距離の３／４までである請求項１記載の蓄電池。 - （３）袋状セパレータの最大孔径が５μｍ以下である請
求項１または２記載の蓄電池。 - （４）袋状セパレータと正極板との間にはガラスマット
を介在した請求項１、２または３記載の蓄電池。 - （５）セパレータの側部を全体的に接合した後に、その
接合部の一部を剥がして形成した袋状セパレータに極板
を内包する蓄電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2328596A JPH04196054A (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 蓄電池およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2328596A JPH04196054A (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 蓄電池およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04196054A true JPH04196054A (ja) | 1992-07-15 |
Family
ID=18212045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2328596A Pending JPH04196054A (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 蓄電池およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04196054A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0753895A1 (en) * | 1995-07-14 | 1997-01-15 | Exide Corporation | Battery plate separator envelope and method of forming battery plate assemblies including the same |
| WO2014075400A1 (zh) * | 2012-11-16 | 2014-05-22 | 深圳市雄韬电源科技股份有限公司 | Agm袋式隔板包板结构及制作方法 |
-
1990
- 1990-11-27 JP JP2328596A patent/JPH04196054A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0753895A1 (en) * | 1995-07-14 | 1997-01-15 | Exide Corporation | Battery plate separator envelope and method of forming battery plate assemblies including the same |
| WO2014075400A1 (zh) * | 2012-11-16 | 2014-05-22 | 深圳市雄韬电源科技股份有限公司 | Agm袋式隔板包板结构及制作方法 |
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