JPH04328274A - 密閉形鉛蓄電池の製造方法 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池の製造方法Info
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- JPH04328274A JPH04328274A JP3125047A JP12504791A JPH04328274A JP H04328274 A JPH04328274 A JP H04328274A JP 3125047 A JP3125047 A JP 3125047A JP 12504791 A JP12504791 A JP 12504791A JP H04328274 A JPH04328274 A JP H04328274A
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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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は密閉形鉛蓄電池の改良に
関するものである。
関するものである。
【0002】
【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形鉛蓄電池にはリ
テーナ式とゲル式の2種類がある。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主体とするマット状
のセパレータ(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おこ
なっており、無保守、無漏液、ポジションフリー等の特
徴を生かして、近年、ポータブ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ている。
ガスを負極で吸収させるタイプの密閉形鉛蓄電池にはリ
テーナ式とゲル式の2種類がある。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主体とするマット状
のセパレータ(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おこ
なっており、無保守、無漏液、ポジションフリー等の特
徴を生かして、近年、ポータブ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ている。
【0003】しかし、ガラスセパレータは特殊な方法で
製造される直径1ミクロン前後の微細ガラス繊維を抄造
してマット状としたもので、一般的に用いられる鉛蓄電
池用のセパレータに比べかなり高価なことや、安定した
電池性能を得るためには極板群を強く圧迫して組み込ま
なければならないので電池の組立が困難となり、必然的
に電池の製造コストが高くなるという欠点があった。
製造される直径1ミクロン前後の微細ガラス繊維を抄造
してマット状としたもので、一般的に用いられる鉛蓄電
池用のセパレータに比べかなり高価なことや、安定した
電池性能を得るためには極板群を強く圧迫して組み込ま
なければならないので電池の組立が困難となり、必然的
に電池の製造コストが高くなるという欠点があった。
【0004】また、硫酸電解液を保持させることができ
るのは正、負極板間に挿入したガラスセパレータだけで
あって、開放形の液式鉛蓄電池のように極板群の周囲に
電解液を配置できないので、電池反応が電解液量で制限
され、液式電池よりも電池性能が劣るという欠点があっ
た。
るのは正、負極板間に挿入したガラスセパレータだけで
あって、開放形の液式鉛蓄電池のように極板群の周囲に
電解液を配置できないので、電池反応が電解液量で制限
され、液式電池よりも電池性能が劣るという欠点があっ
た。
【0005】一方、ゲル式はリテーナ式よりも安価であ
るが、電池性能がリテーナ式密閉形鉛蓄電池より劣り、
使用中に硫酸ゲルから電解液が離しょうするために寿命
性能が良くないという欠点があった。
るが、電池性能がリテーナ式密閉形鉛蓄電池より劣り、
使用中に硫酸ゲルから電解液が離しょうするために寿命
性能が良くないという欠点があった。
【0006】そこでこれらの欠点を解消するために、微
細ガラス繊維を用いるリテーナ式でもなく、ゲル状の電
解液を用いるゲル式でもない密閉形鉛蓄電池が提案され
ている。すなわち、電解液保持材として高い多孔度と大
きい比表面積を有する粉体、たとえばシリカ粉体を使用
するもので、正極板と負極板との間隙および極板群の周
囲に上記粉体を充填した構成の密閉形鉛蓄電池である。 シリカ粉体は大量に生産、販売されている安価な材料で
あり、耐酸性や電解液の保持力も優れているので、この
タイプの密閉形鉛蓄電池の電解液保持材に用いる粉体と
して優れた素材であるといえる。
細ガラス繊維を用いるリテーナ式でもなく、ゲル状の電
解液を用いるゲル式でもない密閉形鉛蓄電池が提案され
ている。すなわち、電解液保持材として高い多孔度と大
きい比表面積を有する粉体、たとえばシリカ粉体を使用
するもので、正極板と負極板との間隙および極板群の周
囲に上記粉体を充填した構成の密閉形鉛蓄電池である。 シリカ粉体は大量に生産、販売されている安価な材料で
あり、耐酸性や電解液の保持力も優れているので、この
タイプの密閉形鉛蓄電池の電解液保持材に用いる粉体と
して優れた素材であるといえる。
【0007】しかし、この粉体を電解液保持体として用
いる密閉形鉛蓄電池では、充電中に極板から吐き出され
た電解液や発生ガスとともにこの粉体が電池上部に移動
し、正極板と負極板との間に空隙が生じ、電池性能を低
下させることがあった。そこで、粉体の移動を抑えるた
めに、粉体の上部に多孔性の薄いシートを載置し、さら
にその上に複数個の孔を有する穿孔樹脂板を電槽内に強
挿したり、あるいは、粉体の上部でフェノール樹脂を発
泡させて、シリカ粉体を固定していた。しかし、薄い多
孔性シートと穿孔樹脂板とを併用する方法は煩雑で、電
槽内に強挿させるので穿孔樹脂板に高い寸法精度が要求
されるといった欠点があった。
いる密閉形鉛蓄電池では、充電中に極板から吐き出され
た電解液や発生ガスとともにこの粉体が電池上部に移動
し、正極板と負極板との間に空隙が生じ、電池性能を低
下させることがあった。そこで、粉体の移動を抑えるた
めに、粉体の上部に多孔性の薄いシートを載置し、さら
にその上に複数個の孔を有する穿孔樹脂板を電槽内に強
挿したり、あるいは、粉体の上部でフェノール樹脂を発
泡させて、シリカ粉体を固定していた。しかし、薄い多
孔性シートと穿孔樹脂板とを併用する方法は煩雑で、電
槽内に強挿させるので穿孔樹脂板に高い寸法精度が要求
されるといった欠点があった。
【0008】一方、発泡フェノール樹脂の内部は連続気
泡で、気孔率も高く耐酸性にも優れているが、発泡フェ
ノール樹脂の表面にスキン層と呼ばれる膜が形成されガ
スや液の透過を阻害するので、このスキン層を破る工夫
が必要であった。そこで、電槽上面よりも大きく、かつ
連続気泡を有する発泡樹脂板を電槽上面から押圧し、電
槽内に挿入して上記粉体を固定する方法が提案された。
泡で、気孔率も高く耐酸性にも優れているが、発泡フェ
ノール樹脂の表面にスキン層と呼ばれる膜が形成されガ
スや液の透過を阻害するので、このスキン層を破る工夫
が必要であった。そこで、電槽上面よりも大きく、かつ
連続気泡を有する発泡樹脂板を電槽上面から押圧し、電
槽内に挿入して上記粉体を固定する方法が提案された。
【0009】この電池の概略を図3に示す。図3におい
て電槽1には極板群2が挿入され、正・負極板間および
極板群の周囲にシリカ粉体3が充填・配置されている。 さらに、該粉体の移動を抑えるために上部を発泡樹脂板
5′で固定したのち排気弁6を装着したフタを接着して
電池内部を気密にしてある。
て電槽1には極板群2が挿入され、正・負極板間および
極板群の周囲にシリカ粉体3が充填・配置されている。 さらに、該粉体の移動を抑えるために上部を発泡樹脂板
5′で固定したのち排気弁6を装着したフタを接着して
電池内部を気密にしてある。
【0010】この方法は構成が簡単で、作業性も良く、
上記の2つの方法の欠点を解決することができたかに思
われた。 しかし、これらの方法は電槽の強度の大き
な電池には有効であったが、比較的電槽強度の小さい電
池に適用するには充分でなかった。
上記の2つの方法の欠点を解決することができたかに思
われた。 しかし、これらの方法は電槽の強度の大き
な電池には有効であったが、比較的電槽強度の小さい電
池に適用するには充分でなかった。
【0011】一般に、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るタイプの密閉形鉛蓄電池で
は、極端に大きな電流で充電された場合、負極での酸素
吸収反応が追いつかなくなるほど多量の酸素ガスが正極
から発生し、電池の内圧が高くなって電池が破裂するよ
うなことも皆無とはいえず、これを防ぐために電池内圧
が電池外部の圧力よりもやや高くなったときに電池内の
ガスを逃がすための弁が設けてある。この弁は電池外か
ら酸素ガスが流入して負極が酸化されるのを防ぐために
、電池内圧が電池外部の圧力より小さい場合は閉じてお
り、電池内圧が電池外部のそれよりも高い場合にのみ開
くようになっている。この弁が開くときの電池内圧と電
池外部の圧力との差、すなわち開弁圧は電池の大きさや
用途によって異なるが、通常0.05〜0.2気圧に設
定されている。
酸素ガスを負極で吸収させるタイプの密閉形鉛蓄電池で
は、極端に大きな電流で充電された場合、負極での酸素
吸収反応が追いつかなくなるほど多量の酸素ガスが正極
から発生し、電池の内圧が高くなって電池が破裂するよ
うなことも皆無とはいえず、これを防ぐために電池内圧
が電池外部の圧力よりもやや高くなったときに電池内の
ガスを逃がすための弁が設けてある。この弁は電池外か
ら酸素ガスが流入して負極が酸化されるのを防ぐために
、電池内圧が電池外部の圧力より小さい場合は閉じてお
り、電池内圧が電池外部のそれよりも高い場合にのみ開
くようになっている。この弁が開くときの電池内圧と電
池外部の圧力との差、すなわち開弁圧は電池の大きさや
用途によって異なるが、通常0.05〜0.2気圧に設
定されている。
【0012】上述した比較的電槽強度の小さい電池では
大きな電流で充電したときに弁が開くまでの電池内圧の
上昇によって電槽1が膨れてしまうことがある。電槽が
膨れれば、粉体の移動を抑えるために電槽上面から押圧
した発泡樹脂板5′と電槽1との間に隙間を生じること
になり、充電中に極板から吐き出された電解液や発生ガ
スとともに粉体3がこの隙間を通って発泡樹脂板5′の
上に移動し、正極板と負極板との間に空隙が生じて電池
性能を低下させることがわかった。
大きな電流で充電したときに弁が開くまでの電池内圧の
上昇によって電槽1が膨れてしまうことがある。電槽が
膨れれば、粉体の移動を抑えるために電槽上面から押圧
した発泡樹脂板5′と電槽1との間に隙間を生じること
になり、充電中に極板から吐き出された電解液や発生ガ
スとともに粉体3がこの隙間を通って発泡樹脂板5′の
上に移動し、正極板と負極板との間に空隙が生じて電池
性能を低下させることがわかった。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、正極板と負極
板の間隙および極板群の周囲に高い多孔度および大きい
比表面積を有する粉体を充填し、電池の充放電に必要、
充分な量の硫酸電解液を実質的に該粉体および極板群に
含浸保持させた密閉形鉛蓄電池の問題点、すなわち充電
中に極板から吐き出された電解液や発生ガスとともに粉
体が電池上部に移動し、正極板と負極板との間に空隙が
生じて電池性能を低下させることを防ぐもので、その要
旨は、ガスおよび電解液は通すが粉体は通さない多孔板
により下部が閉塞され、上部に排気弁を備えた中空の台
座を粉体の上に置き、台座の周囲の粉体上に全面にわた
って樹脂液を充填、硬化させることにより、台座と電槽
とを固着させ電池を密閉することを特徴とするものであ
る。
板の間隙および極板群の周囲に高い多孔度および大きい
比表面積を有する粉体を充填し、電池の充放電に必要、
充分な量の硫酸電解液を実質的に該粉体および極板群に
含浸保持させた密閉形鉛蓄電池の問題点、すなわち充電
中に極板から吐き出された電解液や発生ガスとともに粉
体が電池上部に移動し、正極板と負極板との間に空隙が
生じて電池性能を低下させることを防ぐもので、その要
旨は、ガスおよび電解液は通すが粉体は通さない多孔板
により下部が閉塞され、上部に排気弁を備えた中空の台
座を粉体の上に置き、台座の周囲の粉体上に全面にわた
って樹脂液を充填、硬化させることにより、台座と電槽
とを固着させ電池を密閉することを特徴とするものであ
る。
【0014】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて説明する。
図1は本発明による密閉形鉛蓄電池の要部断面図で、電
槽1には正極板、負極板および隔離体とで構成された極
板群2が挿入され、正極板と負極板との間隙および極板
群の周囲には高い多孔度および大きな表面積を有する粉
体3が充填されている。この粉体3は多孔度が高く表面
積が大きいために、電解液を多量にかつ強く保持するこ
とができる。本実施例においてはシリカ粉体を用いた。
槽1には正極板、負極板および隔離体とで構成された極
板群2が挿入され、正極板と負極板との間隙および極板
群の周囲には高い多孔度および大きな表面積を有する粉
体3が充填されている。この粉体3は多孔度が高く表面
積が大きいために、電解液を多量にかつ強く保持するこ
とができる。本実施例においてはシリカ粉体を用いた。
【0015】つぎに多孔板5で下部が閉塞され上部に排
気弁6を備えた中空の台座4をこの粉体3の上部に載置
する。本実施例では排気弁6としてはリング状のゴム弁
を使用した。多孔板5と台座4とは接着されていて隙間
がなく、台座と多孔板とで構成される空間8にはガスや
電解液は入るが、粉体は入らないようになっている。こ
こでは多孔板に発泡フェノール樹脂板を用いた。また、
台座の周囲に樹脂液7を充填・硬化させて、台座の固定
、シリカ粉体の固定および電池の気密化を行った。
気弁6を備えた中空の台座4をこの粉体3の上部に載置
する。本実施例では排気弁6としてはリング状のゴム弁
を使用した。多孔板5と台座4とは接着されていて隙間
がなく、台座と多孔板とで構成される空間8にはガスや
電解液は入るが、粉体は入らないようになっている。こ
こでは多孔板に発泡フェノール樹脂板を用いた。また、
台座の周囲に樹脂液7を充填・硬化させて、台座の固定
、シリカ粉体の固定および電池の気密化を行った。
【0016】多孔板と排気弁を備えた台座の構造の一例
として図2(A)および(B)に示すように、台座4と
多孔板5により構成される空間8の容積が異なるものを
用いて図1に示すような電池を製作し、電流を変えて(
0.01〜2CA)過充電試験を行なった。電池は公称
容量30Ah(10時間率)の据置用電池で、電解液量
は極板群およびシリカ粉体が保持できる最大液量の98
%とした。上述した台座内の空間は電解液量の0.5〜
30%とした。参考までに同様にして図3のように作製
した従来の電池も試験に供した。
として図2(A)および(B)に示すように、台座4と
多孔板5により構成される空間8の容積が異なるものを
用いて図1に示すような電池を製作し、電流を変えて(
0.01〜2CA)過充電試験を行なった。電池は公称
容量30Ah(10時間率)の据置用電池で、電解液量
は極板群およびシリカ粉体が保持できる最大液量の98
%とした。上述した台座内の空間は電解液量の0.5〜
30%とした。参考までに同様にして図3のように作製
した従来の電池も試験に供した。
【0017】過充電試験60分目の電池状態を表1に示
す。表1において、○は良好(異状なし)、●は溢液(
シリカ粉体の吹上なし)、×はシリカ粉体の吹上あり(
溢液なし)をそれぞれ示す。
す。表1において、○は良好(異状なし)、●は溢液(
シリカ粉体の吹上なし)、×はシリカ粉体の吹上あり(
溢液なし)をそれぞれ示す。
【0018】
【表1】
【0019】いずれの電池も密閉反応効率の高い0.1
CA以下の過充電では特に異状は見られなかったが、0
.5CA以上で充電を行なった従来電池Fでは過充電に
伴うガス発生により電槽が膨れ、シリカ粉体が発泡フェ
ノール樹脂板の上に吹き上がった。一方、本発明による
電池A〜Eではいずれの条件でもシリカ粉体の吹上は見
られなかった。しかし、排気弁付き台座の空間容積が小
さい時は比較的小さい充電電流でも溢液が見られ、通常
行われている充電電流(1CA以下)で溢液しない最小
の容積は電解液量の10%程度であった。
CA以下の過充電では特に異状は見られなかったが、0
.5CA以上で充電を行なった従来電池Fでは過充電に
伴うガス発生により電槽が膨れ、シリカ粉体が発泡フェ
ノール樹脂板の上に吹き上がった。一方、本発明による
電池A〜Eではいずれの条件でもシリカ粉体の吹上は見
られなかった。しかし、排気弁付き台座の空間容積が小
さい時は比較的小さい充電電流でも溢液が見られ、通常
行われている充電電流(1CA以下)で溢液しない最小
の容積は電解液量の10%程度であった。
【0020】なお、溢液を起こした電池やシリカ粉体の
吹上が見られた電池の放電容量が異状の見られなかった
電池のそれに比べて小さかったことは言うまでもない。
吹上が見られた電池の放電容量が異状の見られなかった
電池のそれに比べて小さかったことは言うまでもない。
【0021】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば従
来の欠点であるシリカ粉体の充電中の吹上を解消するこ
とができ、さらに蓋を装着することなしに電池の密閉化
ができるなど、その工業的価値は非常に大きい。
来の欠点であるシリカ粉体の充電中の吹上を解消するこ
とができ、さらに蓋を装着することなしに電池の密閉化
ができるなど、その工業的価値は非常に大きい。
【図1】本発明による密閉形鉛蓄電池を示す要部断面図
【図2】排気弁付き台座の一例を示す要部断面図
【図3
】従来の密閉形鉛蓄電池を示す要部断面図
】従来の密閉形鉛蓄電池を示す要部断面図
1 電槽
2 極板群
3 シリカ粉体
4 台座
5 多孔板
6 排気弁
7 樹脂
8 空間
Claims (1)
- 【請求項1】 正極板と負極板の間隙および極板群の
周囲に高い多孔度および大きい比表面積を有する粉体を
充填し、電池の充放電に必要、充分な量の硫酸電解液を
実質的に該粉体および極板群に含浸保持させた密閉形鉛
蓄電池の製造方法であって、ガスおよび電解液は通すが
粉体は通さない多孔板により下部が閉塞され、上部に排
気弁を備えた中空の台座を前記粉体の上部に載置し、前
記台座の周囲の粉体上に全面にわたり樹脂液を充填、硬
化させることにより前記台座と電槽とを固着させ電池を
密閉することを特徴とする密閉形鉛蓄電池の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03125047A JP3094396B2 (ja) | 1991-04-27 | 1991-04-27 | 密閉形鉛蓄電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03125047A JP3094396B2 (ja) | 1991-04-27 | 1991-04-27 | 密閉形鉛蓄電池の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04328274A true JPH04328274A (ja) | 1992-11-17 |
JP3094396B2 JP3094396B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=14900525
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03125047A Expired - Fee Related JP3094396B2 (ja) | 1991-04-27 | 1991-04-27 | 密閉形鉛蓄電池の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3094396B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114551815A (zh) * | 2022-02-16 | 2022-05-27 | 天能电池集团(马鞍山)新能源科技有限公司 | 一种铅蓄电池极板固化方法 |
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1991
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CN114551815A (zh) * | 2022-02-16 | 2022-05-27 | 天能电池集团(马鞍山)新能源科技有限公司 | 一种铅蓄电池极板固化方法 |
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