JPH0436966A - 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 本発明は密閉形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ずる酸素カスを負極で吸収させるタ
イプの密閉形釦Ｎ＠池にはリテーナ式とゲル式の二種類
がある。リテーナ式は正極板と負極板との間に微細ガラ
ス繊維を素材とす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硫酸電解液
の保持と両極の隔離を行っており、無保守、無漏液、ポ
ジションフリーなどの特徴を生かして、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
用いられている。しかし、ガラスセパ１／−タは、特殊
な方法で製造される直径１ミクロン前後の極細カラスｍ
維を抄造してマツ１〜状としたもので、一般的に用いら
れている鉛蓄電池用のセパレータに比してかなり高価な
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
欠点かあった。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たけ
であって、開放形の液式鉛蓄電池のように極板の周囲に
電解液を配置４できないので、電池反応が電解液量で制
限され液式鉛蓄電池より電池性能が劣るという欠点もあ
った。

一方、ゲル式はリテーナ式よりも安価であるが、電池性
能が液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寿命性能がよくないという
欠点があった。

そこで１゛−記の欠点を解消するために粉体、例えばシ
リカの微粉末を枠板間および極板群の周囲に充填し、こ
れに電池の充放電に必要な量の電解液を保持させた密閉
形鉛蓄電池が提案されているが、この種の密閉電池で安
定した性能を得るためには、ｉＦ、負極板間に粉体を均
一に充填することが不可欠である。これはｊＥ、負極板
間の間隔を一定に保つために帯状の細い棒間保持体の複
数本を極間に挿入しなり、波つきの孔あき薄板やリブつ
きのセパレータを使用すれば可能であるが、極間に帯状
の極間保持体を挿入する場合では、止、負極板が接触し
て短絡するおそれが大きく、また、極板が薄板になると
極間を一定に保つことも田川になる。

波つきの孔あき薄板やセパレータを使えばこのようなこ
とは防止できるが、極間の抵抗が大きくなって電池性能
が低下するという欠点があった。

課題を解決するための手段 本発明は−ｆｚ記の欠点を解消した密閉形鉛蓄電池を提
供するもので、電槽の短側面内壁に設はノこ複数個の渦
に極板を嵌合させて収納した正極板と負極板からなる極
板群を高い多孔度および大きい比表面積を有する粉体層
に埋設し、この粉体層の土。

部は気体および液体は通過！、粉体粒子は通過しない多
孔体層で固定した構造とし、電池の充放電に必要、充分
な量の硫酸′電解液を実質的に」１記粉体層に含浸保持
させたことを特徴とするものである。

実施例 以下本発明を実方拒例に基づいて説明する。

第１図は本発明による密閉形鉛蓄電池を示す概略図であ
って、１は正極板、２は負極板、３は電槽である。電槽
３の短側面内壁には極板枚数と同数であって極板高さに
ほぼ等しい長さの講４か設けてあり、極板の端がその講
４に嵌合するようになっている。そして極板群はその正
、負極ストラップ６および７がちょうどがくれる程反に
粉体５の中に埋没されて、粉体５は極間を密に満たして
いる。ここで用いる粉体としては高い多孔度と大きい比
表面積を有する粉体であれはよく、例えばポワイ１〜カ
ーホン（含水二酸化珪素の微粉体）、珪藻土、フローラ
イ１〜（シリカリッチな珪酸カルシウム粉体）等があり
、いずれも多孔度８０〜９０％、比表面積１０〜３００
ｍ２／ｃＪの範囲にあり、ガラスセパレータの１〜２　
ｌ１１２／（ｌに比べてかなり大きな比表面積を有して
いる。粉体５の」二部は多孔性の薄いシー１〜８を介し
て複数個の孔９を存する孔あき樹脂板１０を電槽３に強
挿することによって固定されている。このように粉体層
を固定するのは、電池の充電中に発生するカスによって
粉体が押し広げられて粉体層に空孔が生じ、電解液の拡
散が妨げられて電池性能が低下するのを防止するためで
ある。したがって本実施例以外にも種々の態様が考えら
れ、気体や液体は通過するが粉体粒子は通過しない多孔
体層を設けて粉体を固定ずれは目的は達成せられる。な
お１１および１２は正極および負極端子であり、電槽蓋
１３には排気弁１４が装着されている。

次に−Ｌ述しな′１１４造の本発明による密閉形鉛蓄電
池の製造方法について説明する。

まず、第２図に示すように正極板１と負極板２との間に
タミーのスペーサ−１５を挾んで積み重ね、ついで極板
の集電耳部を溶接して正、負極ストラップ６．７および
止、負極端子１１．１２を形成して第３図に示す極板群
を作製する。ここで用いたダミーのスペーサーは第３図
から明らかなように、その幅がＴＥ％スＩ〜ラップ６と
負極ストラップ７との距離よりも小さく、高さは極板よ
りもやや太きくしである。スペーサーをこのような寸法
にしたのは、後述するように極板群を電槽内に収納した
後、スペーサーを１一方へ引き」−げながら粉体を充填
する際にストラップが邪魔にならないようにするためで
ある。さて、次は作製した極板群を電１．１−ｉ内に収
納する工程である。第４図に示すように、電槽３の短側
面内壁には横板枚数と同数の溝４を設けてあり、この溝
に極板の端を嵌合させてスライドさせれば容易に収納で
きるようになっている。

極板の収納が終われば粉体の充填を行う。

なお、本実施例では一次粒子径が１０〜４０ミリミク１
７ンて凝集した粉体の粒子径が５０〜，２００ミクロン
の含水＝−７酸化珪素粉体を使用した。これはさらさら
しノごパル虎−な粉体で、多孔度は約８５％、比表面積
は１００〜２００ｍ”　／（Ｊである。粉体の充填は次
のようにしｌ：。極板１ｉｒを収納した＠槽に一定強度
の４ｎ動を加えながら止、負極板間に挿入したダミーの
スペーサー１５をＶ一方に除去すると共に粉体５を電槽
１＝、部から注き゛込む。スペーサーの除去の方法には
種々の態様が考えられるが、本実施例では磁石の吸引力
を応用した。すなわち磁石によって吸引される拐質とし
て鉄板からるスペーサーを用いた。１旦し、鉄は微量で
も電池内に混入すると有害なので鉄板の表面を合成樹脂
で被覆した。第５図は１述した粉体の充填過程を模式的
に示したもので、電槽を加振すると共にダミーのスペー
サー１５を′電磁石１６で吸引しながら上方へ引き−Ｌ
げると共に、粉体の供給ノズル１７から粉体５を電槽内
に注ぎ込む。スペーサーが除去された後の極板間の空間
には順次粉体が充満し、やがて粉体がストラップ」二部
を越えたならば粉体の供給をｌトめ、第１図で説明した
ように粉体」二部を多孔体層で固定する。磁石で吸引し
て除去したダミーのスペーサーは電磁石の通電をやめて
磁石から外し、回収して繰り返し使用する。あとは電槽
蓋を電槽に接着して硫酸電解液を注液し、初充電した後
汁液口に排気弁を装着ずれは本発明の密閉形り１１蓄電
池は完成する。

発明の効果 本発明によれば次のような効果が得られる。

（１）従来のリテーナ式密閉形釦蓄電池に使用される高
価なカラスセパレータの代わりに安価な粉体を使用する
ので、材料費を大幅に削減できる。

（２）極板群を圧迫する必要がなく電池の組立が容易に
なる。また、ダミーのスペーサーは繰り返し使用でき、
液式電池のようにセパレータを準備する必要がない。

（３）従来のゲル式密閉形鉛蓄電池と違って硫酸が離し
ようすることかなく、初期の電池性能を長期間維持でき
る。

（４）正、負極板間および極板群の周囲に充填した粉体
に従来のリデーナ式密閉形鉛蓄電池よりも多くの硫酸電
解液を含浸、保持てきるから、放電容置が電解液で制限
されることがなく、低率放電容景、高率放電容置とも従
来品に比して１０％以上改曽された。しかも密閉反応効
率が従来品よりも優れており、→ノ゛イクル使用しても
減液量が少なく、極板の端を電槽内壁に設けた渦に嵌合
させた！ｆｊ造であるため短絡による故障は皆無となっ
て、従来品に比し１．５ｆ％ｉ以十のノ、ｒ命性能が得
られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明密閉形鉛蓄電池の概略図、第２図は極板
とダミースペーサーとを積み重ねる一Ｌ稈説明図、第３
図は極板群の概略図、第４図は極板群を電槽に収納した
状態を示す図、第５図は粉体を充填する過程を示す概略
図である。 １・・・正極板、２・・・負榛板、３・・・電槽、４・
・・渦、５・・・粉体、８・・・多孔＝ｌ’ｌシー１〜
．１０・・・孔あき樹脂板４溝 勇′ 因 第 Ａ′ 酊 汀 円

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、電槽の短側面内壁に設けた複数個の溝に極板を嵌合
   させて収納した正極板と負極板からなる極板群を高い多
   孔度および大きい比表面積を有する粉体層に埋設し、こ
   の粉体層の上部は気体および液体は通過し粉体粒子は通
   過しない多孔体層で固定した構造であって、電池の充放
   電に必要、充分な量の硫酸電解液を実質的に上記粉体層
   に含浸保持させたことを特徴とする密閉形鉛蓄電池。