JPH0457072B2 - - Google Patents
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- JPH0457072B2 JPH0457072B2 JP59221895A JP22189584A JPH0457072B2 JP H0457072 B2 JPH0457072 B2 JP H0457072B2 JP 59221895 A JP59221895 A JP 59221895A JP 22189584 A JP22189584 A JP 22189584A JP H0457072 B2 JPH0457072 B2 JP H0457072B2
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は吸収電解液型の手入不要再充填可能の
封鎖鉛蓄電池に関する。
封鎖鉛蓄電池に関する。
従来の技術
基本的な封鎖ガス再結合鉛蓄電池の吸収電解液
型のものは米国特許第3862861号に記載されてい
る。この特許では好適な分離部材の材料は微細ガ
ラスマツト製とし、電解液の吸収性が高い。ガラ
スフアイバーの直径は0.2〜10ミクロンとし比表
面積は0.1〜20m2／ｇ、多孔性は85〜95％とする。
市販品ではこの型式の電池に使用された分離部材
は微細ガラスフアイバーの織らないマツトであ
り、種々のフアイバー直径の素子を使用し、比表
面積は2.0〜2.4m2／ｇである。この型式の分離部
材材料の例として英国特許出願2051464A号があ
る。この型式の封鎖した再結合電池は平行板プリ
ズム型も螺旋状に巻いた型も好評である。
型のものは米国特許第3862861号に記載されてい
る。この特許では好適な分離部材の材料は微細ガ
ラスマツト製とし、電解液の吸収性が高い。ガラ
スフアイバーの直径は0.2〜10ミクロンとし比表
面積は0.1〜20m2／ｇ、多孔性は85〜95％とする。
市販品ではこの型式の電池に使用された分離部材
は微細ガラスフアイバーの織らないマツトであ
り、種々のフアイバー直径の素子を使用し、比表
面積は2.0〜2.4m2／ｇである。この型式の分離部
材材料の例として英国特許出願2051464A号があ
る。この型式の封鎖した再結合電池は平行板プリ
ズム型も螺旋状に巻いた型も好評である。
封鎖したガス再結合鉛蓄電池の極板を電気化学
的に形成するには２種の方法が使用されている。
化成過程間に陽極板内の硫酸鉛と酸化鉛とは酸化
されて二酸化鉛を形成し、陰極板では硫酸鉛と酸
化鉛は還元されてスポンジ状鉛となる。第１の方
法は平な極板を形成して重ねてプリズム状とし、
極板は予じめタンク化成等によつて化成され、上
述の微細ガラスフアイバーマツトを介在して組立
て、極板と分離部材を互に押圧して容器内に挿入
し、次に電解液を加えて電池を封鎖する。
的に形成するには２種の方法が使用されている。
化成過程間に陽極板内の硫酸鉛と酸化鉛とは酸化
されて二酸化鉛を形成し、陰極板では硫酸鉛と酸
化鉛は還元されてスポンジ状鉛となる。第１の方
法は平な極板を形成して重ねてプリズム状とし、
極板は予じめタンク化成等によつて化成され、上
述の微細ガラスフアイバーマツトを介在して組立
て、極板と分離部材を互に押圧して容器内に挿入
し、次に電解液を加えて電池を封鎖する。
第２の方法は上述の米国特許に記載され、未化
成の極板を高吸収性分離部材を介在させて組立
て、極板と分離部材を相互押圧状態で容器に挿入
し、電解液を加えて極板をその場で電気化学的に
形成する。化成電解液は最終電解液となる。この
方法は、連続した長い極板を巻き又は畳んでセル
を製造するために好適である。例えば、予じめ化
成した鉛極板を螺旋状に巻いた形状とするのは不
可能であり、板の剛性が大きく、亀裂等が生じ、
巻いて製造する間に一体性を失う。
成の極板を高吸収性分離部材を介在させて組立
て、極板と分離部材を相互押圧状態で容器に挿入
し、電解液を加えて極板をその場で電気化学的に
形成する。化成電解液は最終電解液となる。この
方法は、連続した長い極板を巻き又は畳んでセル
を製造するために好適である。例えば、予じめ化
成した鉛極板を螺旋状に巻いた形状とするのは不
可能であり、板の剛性が大きく、亀裂等が生じ、
巻いて製造する間に一体性を失う。
封鎖しない鉛蓄電池も上述の方法及び充填排出
方法で化成される。充填排出方法とは、極板と介
在分離部材は容器内で、低比重酸を使用して化成
し、この液を排出して高比重酸を注入する。
方法で化成される。充填排出方法とは、極板と介
在分離部材は容器内で、低比重酸を使用して化成
し、この液を排出して高比重酸を注入する。
発明の解決すべき問題点
現在のすべてのその場化成法で製造される封鎖
した再結合蓄電池は、微細ガラスフアイバーマツ
トの分離部材の比表面積範囲は2.0〜2.4m3／ｇで
あり、多孔度は85〜95％である。空隙容積が大き
く比表面積が大きいため、比較的大量の酸を吸収
して尚大きな空隙容積を有し、酸素が再結合の際
の過充電の時に陽極から陰極に搬送される。しか
し、分離部材の比表面積が大きく硫酸に対するガ
ラスの親和力が大きいため、特に巾の広い極板の
場合に酸が均等に全分離部材に配分され十分な割
合の酸が極板内に入るのが困難になる。極板内に
比較的に酸のレベルが低いことは電池の高率の性
能を阻害する。極板の能動材料の孔内の酸の量が
電池の容量を制限する。分離部材内の酸の不均等
な分布は電解液の比重の低い部分又は乾燥区域を
形成し、通常は低い値の腐蝕率がここでは著しく
高くなる。
した再結合蓄電池は、微細ガラスフアイバーマツ
トの分離部材の比表面積範囲は2.0〜2.4m3／ｇで
あり、多孔度は85〜95％である。空隙容積が大き
く比表面積が大きいため、比較的大量の酸を吸収
して尚大きな空隙容積を有し、酸素が再結合の際
の過充電の時に陽極から陰極に搬送される。しか
し、分離部材の比表面積が大きく硫酸に対するガ
ラスの親和力が大きいため、特に巾の広い極板の
場合に酸が均等に全分離部材に配分され十分な割
合の酸が極板内に入るのが困難になる。極板内に
比較的に酸のレベルが低いことは電池の高率の性
能を阻害する。極板の能動材料の孔内の酸の量が
電池の容量を制限する。分離部材内の酸の不均等
な分布は電解液の比重の低い部分又は乾燥区域を
形成し、通常は低い値の腐蝕率がここでは著しく
高くなる。
本発明はその場化成法を使用し、高率の性能を
特に低温で有し、電池の充電に際して酸素の際結
合を阻害しない封鎖した再結合鉛蓄電池を提供す
ることを目的とする。更に本発明は電池の分離部
材の構造を選択して全分離部材容積に亘つて均等
な電解液の配分を行ない互に圧着した分離部材と
極板との内に電解液の配分を良くしてセルの化成
過程と電池性能とを向上することを目的とする。
特に低温で有し、電池の充電に際して酸素の際結
合を阻害しない封鎖した再結合鉛蓄電池を提供す
ることを目的とする。更に本発明は電池の分離部
材の構造を選択して全分離部材容積に亘つて均等
な電解液の配分を行ない互に圧着した分離部材と
極板との内に電解液の配分を良くしてセルの化成
過程と電池性能とを向上することを目的とする。
問題点を解決するための手段
本発明による酸素サイクルを利用した高率放電
能力を有する定常封鎖のガス再結合鉛蓄電池は、
容器と、容器内の少なくとも１枚の多孔陽極板と
少なくとも１枚の多孔陰極板とを備え、両極板は
容器内のその場で電気化学的に形成され、両極板
間に介在して極板に押圧接触される分離部材を備
え、分離部材は微細ガラスフアイバーのマツトか
ら成り比表面積を0.2〜1.5m3／ｇとし多孔性を約
70〜95％とし、極板と分離部材の孔内にほぼ完全
に吸収された硫酸電解液を備え、電解液の量は極
板と分離部材の孔容積が完全に充填される量より
小さくする。
能力を有する定常封鎖のガス再結合鉛蓄電池は、
容器と、容器内の少なくとも１枚の多孔陽極板と
少なくとも１枚の多孔陰極板とを備え、両極板は
容器内のその場で電気化学的に形成され、両極板
間に介在して極板に押圧接触される分離部材を備
え、分離部材は微細ガラスフアイバーのマツトか
ら成り比表面積を0.2〜1.5m3／ｇとし多孔性を約
70〜95％とし、極板と分離部材の孔内にほぼ完全
に吸収された硫酸電解液を備え、電解液の量は極
板と分離部材の孔容積が完全に充填される量より
小さくする。
作 用
本発明によつて、封鎖したガス再結合鉛蓄電池
の極板間の高多孔性ガラスフアイバーマツトの分
離部材の比表面積を0.2〜1.7m2／ｇとしたことに
よつて、分離部材と極板との間の硫酸の配分が良
くなり、セルの高率放電性能が著しく向上する。
の極板間の高多孔性ガラスフアイバーマツトの分
離部材の比表面積を0.2〜1.7m2／ｇとしたことに
よつて、分離部材と極板との間の硫酸の配分が良
くなり、セルの高率放電性能が著しく向上する。
実施例
本発明による密閉電池及びその製造方法の例と
して、螺旋状に巻いた単一の鉛蓄電池の製造につ
いて説明する。しかし、本発明は広く単一セル又
は多セル蓄電池の極板をその場で電気化学的に形
成するものの製造に適用できる。本発明は所要の
セル又は蓄電池の形状、例えば平行板プリズム状
等に適用できるが、本発明の方法の最適な適用例
は、巻いて、アコーデイオン状に畳んで又は他の
方法で連続したある長さの板を所要形状のセルの
積重ねとした蓄電池の製造である。
して、螺旋状に巻いた単一の鉛蓄電池の製造につ
いて説明する。しかし、本発明は広く単一セル又
は多セル蓄電池の極板をその場で電気化学的に形
成するものの製造に適用できる。本発明は所要の
セル又は蓄電池の形状、例えば平行板プリズム状
等に適用できるが、本発明の方法の最適な適用例
は、巻いて、アコーデイオン状に畳んで又は他の
方法で連続したある長さの板を所要形状のセルの
積重ねとした蓄電池の製造である。
図に示すセル即ち電池素子１０は概要として米
国特許3862861号記載の方法によつて製造する。
セル構成部分の材料と配置は充電及び放電を、過
充電を含んで任意に行なうことができ電解質損失
なく、高効率、例えば最小Ｃ／20過充電率で約99
％以上で、酸素サイクルを使用して酸素再結合を
行ない得るように定める。
国特許3862861号記載の方法によつて製造する。
セル構成部分の材料と配置は充電及び放電を、過
充電を含んで任意に行なうことができ電解質損失
なく、高効率、例えば最小Ｃ／20過充電率で約99
％以上で、酸素サイクルを使用して酸素再結合を
行ない得るように定める。
セル１０は可撓性の未化成極板１２と可撓性未
化成陰極板１４とに後述の多孔性ガラスフアイバ
ー分離部材１６を介挿して張力下で螺旋状に巻い
て自己支持ロール１８を形成し、ポリプロピレン
等の耐酸材料で形成した内側ライナー容器２０内
に弛く係合させる。
化成陰極板１４とに後述の多孔性ガラスフアイバ
ー分離部材１６を介挿して張力下で螺旋状に巻い
て自己支持ロール１８を形成し、ポリプロピレン
等の耐酸材料で形成した内側ライナー容器２０内
に弛く係合させる。
未化成陽極板１２は電気化学的に能動の鉛含有
材料を第３図に交叉線として拡大して示したグリ
ツド１３内にペースト詰めする。ほぼ75重量％の
酸化鉛（PbＯ）と25重量％四三酸化鉛（Pb3O4）
に所要のバインダを加えた高密度材料を使用し得
る。混合物に十分の水を加えてペースト状として
密度約3.6〜4.8ｇ／cm2のペーストとする。硫酸塩
とした低密度ペーストも使用でき、所要の特性に
応じて定める。
材料を第３図に交叉線として拡大して示したグリ
ツド１３内にペースト詰めする。ほぼ75重量％の
酸化鉛（PbＯ）と25重量％四三酸化鉛（Pb3O4）
に所要のバインダを加えた高密度材料を使用し得
る。混合物に十分の水を加えてペースト状として
密度約3.6〜4.8ｇ／cm2のペーストとする。硫酸塩
とした低密度ペーストも使用でき、所要の特性に
応じて定める。
化成陰極板１４は同様に化成する。この場合の
ペーストは例えば100％酸化鉛（PbO）とし、通
常のエクスパンダとバインダを加え、水を加えて
密度約4.0〜48ｇ／cm3とした高密度材料とする。
好適な例で、高出力用として硫酸塩ペーストと
し、酸化鉛に約20〜30％の鉛粒子を加え、エクス
パンダと粒子水溶液を混合した比較的低密度の材
料とすることもできる。
ペーストは例えば100％酸化鉛（PbO）とし、通
常のエクスパンダとバインダを加え、水を加えて
密度約4.0〜48ｇ／cm3とした高密度材料とする。
好適な例で、高出力用として硫酸塩ペーストと
し、酸化鉛に約20〜30％の鉛粒子を加え、エクス
パンダと粒子水溶液を混合した比較的低密度の材
料とすることもできる。
両極板はグリツド１３に上述の能動材料のペー
ストを詰めて形成する。グリツドは鋳造又は鍛造
鉛製とし、図示の孔あきシート又は拡大メツシユ
を形成する。連続直接鋳造グリツドを使用でき
る。グリツド用に使用する鉛は高水素過電圧と
し、少なくとも99.9重量％の純鉛に特に陰極板で
は水素過電圧を減少しない不純物を含むものが好
適である。又は高水素過電圧を本質的に有する合
金、例えば鉛−カルシウム、鉛−カルシウム−錫
合金等とする。高純度鉛の他の利点は腐蝕性が低
く、展伸性に富み、巻き、折畳み可能である。グ
リツドの他の成形法は、合成樹脂材料に鉛等の導
電材料を加えた複合体とし重量を減少させる。グ
リツドには一体のコレクタタブ２２，２４を設け
ることが望ましい。
ストを詰めて形成する。グリツドは鋳造又は鍛造
鉛製とし、図示の孔あきシート又は拡大メツシユ
を形成する。連続直接鋳造グリツドを使用でき
る。グリツド用に使用する鉛は高水素過電圧と
し、少なくとも99.9重量％の純鉛に特に陰極板で
は水素過電圧を減少しない不純物を含むものが好
適である。又は高水素過電圧を本質的に有する合
金、例えば鉛−カルシウム、鉛−カルシウム−錫
合金等とする。高純度鉛の他の利点は腐蝕性が低
く、展伸性に富み、巻き、折畳み可能である。グ
リツドの他の成形法は、合成樹脂材料に鉛等の導
電材料を加えた複合体とし重量を減少させる。グ
リツドには一体のコレクタタブ２２，２４を設け
ることが望ましい。
能動ペースト材料を通常の方法でグリツドに詰
める。これは例えば米国特許4050482号に記載さ
れている。ペースト詰めされた陽極陰極板１２，
１４と、介挿する特別の分離部材１６とは螺旋状
に巻いて円筒素子とし、両極のコレクタタブ２
２，２４は巻いた素子の開放端の両側に整列配置
される。巻いた素子を乾燥する。
める。これは例えば米国特許4050482号に記載さ
れている。ペースト詰めされた陽極陰極板１２，
１４と、介挿する特別の分離部材１６とは螺旋状
に巻いて円筒素子とし、両極のコレクタタブ２
２，２４は巻いた素子の開放端の両側に整列配置
される。巻いた素子を乾燥する。
ここで鉛の柱状コネクタ２６，２８を両極のタ
ブ２２，２４に溶接し、内蓋３０に設けたボス内
に位置せしめ、壁貫通コネクタを封鎖関係にポス
ト２６，２８を出力端３２，３４に結合する。端
子を周知の通り拡張によつて鉛ポスト内に封鎖し
た後に螺旋状素子と頂部組立体とをライナー２０
内に入れ、頂部とライナーとを結合する。内側ラ
イナー容器２０は極板と分離部材を保持して両者
間の相互圧縮を保つ。
ブ２２，２４に溶接し、内蓋３０に設けたボス内
に位置せしめ、壁貫通コネクタを封鎖関係にポス
ト２６，２８を出力端３２，３４に結合する。端
子を周知の通り拡張によつて鉛ポスト内に封鎖し
た後に螺旋状素子と頂部組立体とをライナー２０
内に入れ、頂部とライナーとを結合する。内側ラ
イナー容器２０は極板と分離部材を保持して両者
間の相互圧縮を保つ。
ここまでの組立体１１を第２図に示し、セルは
上部空気抜き孔３６以外は封鎖される。孔３６は
セル内に連通する。制御された量の液体硫酸電解
液は所要の密度例えば1.28〜1.34とし、孔３６か
らセル内に計量注入、電解液が分離部材１６、極
板１２，１４の空隙内に完全に吸収されるように
する。すなわち電解液の量は分離部材と極板との
孔容積を完全に充填する量よりも少ない。従つて
未吸収の自由の電解液はセル内に存在しない。約
4.2〜5.8ｇの好適な例で4.7〜5.2ｇの硫酸を硫酸
濃度に無関係にセル容量の１アンペア時当り所定
量を添加する。例えば比重1.335即ち濃度43％の
硫酸10〜13ｇを容量１アンペア時当りに使用す
る。電解液の添加は真空下で行ない、セルから空
気を追い出す。電解液は極板と分離部材のセルパ
ツク内に、通常はセルパツクの両端から吸収され
る。即ち、電解質は分離部材の延長部１６ａ，１
６ｂ内に吸収され、毛管作用によつて分離部材の
巾方向の中央に向つて滲透し、板の孔構造内に横
方向に滲透する。
上部空気抜き孔３６以外は封鎖される。孔３６は
セル内に連通する。制御された量の液体硫酸電解
液は所要の密度例えば1.28〜1.34とし、孔３６か
らセル内に計量注入、電解液が分離部材１６、極
板１２，１４の空隙内に完全に吸収されるように
する。すなわち電解液の量は分離部材と極板との
孔容積を完全に充填する量よりも少ない。従つて
未吸収の自由の電解液はセル内に存在しない。約
4.2〜5.8ｇの好適な例で4.7〜5.2ｇの硫酸を硫酸
濃度に無関係にセル容量の１アンペア時当り所定
量を添加する。例えば比重1.335即ち濃度43％の
硫酸10〜13ｇを容量１アンペア時当りに使用す
る。電解液の添加は真空下で行ない、セルから空
気を追い出す。電解液は極板と分離部材のセルパ
ツク内に、通常はセルパツクの両端から吸収され
る。即ち、電解質は分離部材の延長部１６ａ，１
６ｂ内に吸収され、毛管作用によつて分離部材の
巾方向の中央に向つて滲透し、板の孔構造内に横
方向に滲透する。
本発明による分離部材１６はこの充填作業間に
均等に電解液を分布させるが図示しない半径方向
通路をライナー２０，３０の上下面に設け、更に
分布を急速にすることもできる。
均等に電解液を分布させるが図示しない半径方向
通路をライナー２０，３０の上下面に設け、更に
分布を急速にすることもできる。
セルが未封鎖の間に極板はその場で電気化学的
に形成される。既知の平板プリズム状電池の場合
には化成は蓋を封鎖する前に行なわれる。しか
し、大部分の構造では化成過程は電池封鎖の後に
行なうことが望ましい。第２，３図に示す円筒素
子の場合は、弾性の再用可能の安全弁３８を例え
ばブンゼン型として孔３８を覆つて取付けること
によつて封鎖を行なう。封鎖した素子は外側保護
金属缶４０内に挿入し、外側の合成樹脂製化粧板
４２を内蓋３０と端子にかぶせ、缶４０の上端を
化粧板外周にかしめて組立てを完了する。
に形成される。既知の平板プリズム状電池の場合
には化成は蓋を封鎖する前に行なわれる。しか
し、大部分の構造では化成過程は電池封鎖の後に
行なうことが望ましい。第２，３図に示す円筒素
子の場合は、弾性の再用可能の安全弁３８を例え
ばブンゼン型として孔３８を覆つて取付けること
によつて封鎖を行なう。封鎖した素子は外側保護
金属缶４０内に挿入し、外側の合成樹脂製化粧板
４２を内蓋３０と端子にかぶせ、缶４０の上端を
化粧板外周にかしめて組立てを完了する。
正負の極板をその場で電気化学的に形成するに
は、未化成極板の鉛を含む材料が正極板では電気
化学的能動の二酸化鉛に変換し、負の極板で海綿
状鉛に変換する。所要の化成方式を使用すること
ができる。しかし、電気駆動力４４として一定電
流、ステツプ型一定電流、又はテーパ電流の使用
が好適である。化成電解液は最終的に電池の電解
質として役立つ。
は、未化成極板の鉛を含む材料が正極板では電気
化学的能動の二酸化鉛に変換し、負の極板で海綿
状鉛に変換する。所要の化成方式を使用すること
ができる。しかし、電気駆動力４４として一定電
流、ステツプ型一定電流、又はテーパ電流の使用
が好適である。化成電解液は最終的に電池の電解
質として役立つ。
化成後に、極板と分離部材の各孔容積は完全充
填の場合より少ない。即ち電解液で飽和していな
い。これを欠乏電解液状態と称し、極板内の薄い
フイルムの均質に分布した部分が陽極から負極板
への所要の酸素搬送を介挿分離部材内の開放経路
を経て行なう。
填の場合より少ない。即ち電解液で飽和していな
い。これを欠乏電解液状態と称し、極板内の薄い
フイルムの均質に分布した部分が陽極から負極板
への所要の酸素搬送を介挿分離部材内の開放経路
を経て行なう。
本発明によつて、分離部材１６の材料の選択が
重要であり、未化成及び化成素子内の電解液の均
等な分布を行なわせ、比較的多くの電解液を極板
の孔内に分ける。これによつて極板の完全な化成
と、高い孔容積と、極板内の面積増大と、孔の電
解液との大きな接触とを既知の方式より有効に行
ない、高率の放電性能を得る。
重要であり、未化成及び化成素子内の電解液の均
等な分布を行なわせ、比較的多くの電解液を極板
の孔内に分ける。これによつて極板の完全な化成
と、高い孔容積と、極板内の面積増大と、孔の電
解液との大きな接触とを既知の方式より有効に行
ない、高率の放電性能を得る。
本発明による分離部材は既知の酸素再結合原理
で作動する封鎖鉛蓄電池に使用する分離部材、特
に超微細ガラスフアイバーの多孔マツトで形成す
る分離部材とほぼ同様である。標準的にはフアイ
バーの混合物を使用でき、個々のフアイバーの直
径範囲は約0.2〜10ミクロンとし、少量の太い寸
法のフアイバーが張力増加のために使用される。
この多孔正は高くする必要があり、好適には約80
〜98％、特に約85〜95％の圧縮状態で、即ち非圧
縮状態より僅かに高い状態で得るようにする。分
離部材は比較的高い比表面積とし、比較的大量の
酸を容量的に吸収保持可能とし、しかもガス通過
可能の未充填容積部分を有し、酸素が直接分離部
材を通つて負電極で消費可能とする。
で作動する封鎖鉛蓄電池に使用する分離部材、特
に超微細ガラスフアイバーの多孔マツトで形成す
る分離部材とほぼ同様である。標準的にはフアイ
バーの混合物を使用でき、個々のフアイバーの直
径範囲は約0.2〜10ミクロンとし、少量の太い寸
法のフアイバーが張力増加のために使用される。
この多孔正は高くする必要があり、好適には約80
〜98％、特に約85〜95％の圧縮状態で、即ち非圧
縮状態より僅かに高い状態で得るようにする。分
離部材は比較的高い比表面積とし、比較的大量の
酸を容量的に吸収保持可能とし、しかもガス通過
可能の未充填容積部分を有し、酸素が直接分離部
材を通つて負電極で消費可能とする。
既知のその場化成法で製造される蓄電池の超微
細ガラスフアイバー分離部材は比表面積2.0〜2.4
m2／ｇである。米国特許3862861号では比表面積
範囲をほぼ0.1〜20m2／ｇとしている。本発明に
よつて現在使用されるよりは比較的低い値で狭い
範囲のガラスマツトを使用することによつて、極
板と分離部材との間の電解液の好適な配分と極板
への分離が得られ、化成に際して両極板内への侵
入容積が大となり、高放電率でセルの放電容量の
予期しない大きな増加が得られた。このような改
善を得るための本発明による分離部材がマツトの
超微細ガラスフアイバーの比表面積の値は約0.2
〜1.7m2／ｇとし、好適な例で約0.3〜1.5m2／ｇ、
更に好適な例では約0.3〜1.1m2／ｇとする。比表
面積0.2m2／ｇ以下では分離部材は組立装置が例
えば巻込機による取扱が困難になり、分離部材の
保持吸収力が酸素サイクル下での実際作動に必要
な値以下となる。比表面積1.7m2／ｇを超えれば
既知の比表面積範囲2.0〜2.4m2／ｇの分離部材に
比較して高率放電性能の著しい向上は得られな
い。
細ガラスフアイバー分離部材は比表面積2.0〜2.4
m2／ｇである。米国特許3862861号では比表面積
範囲をほぼ0.1〜20m2／ｇとしている。本発明に
よつて現在使用されるよりは比較的低い値で狭い
範囲のガラスマツトを使用することによつて、極
板と分離部材との間の電解液の好適な配分と極板
への分離が得られ、化成に際して両極板内への侵
入容積が大となり、高放電率でセルの放電容量の
予期しない大きな増加が得られた。このような改
善を得るための本発明による分離部材がマツトの
超微細ガラスフアイバーの比表面積の値は約0.2
〜1.7m2／ｇとし、好適な例で約0.3〜1.5m2／ｇ、
更に好適な例では約0.3〜1.1m2／ｇとする。比表
面積0.2m2／ｇ以下では分離部材は組立装置が例
えば巻込機による取扱が困難になり、分離部材の
保持吸収力が酸素サイクル下での実際作動に必要
な値以下となる。比表面積1.7m2／ｇを超えれば
既知の比表面積範囲2.0〜2.4m2／ｇの分離部材に
比較して高率放電性能の著しい向上は得られな
い。
既知の超微細ガラスフアイバーマツト分離部材
に比較して比表面積は減少しているが、封鎖セル
用として基本重量と直径はほぼ同じ値を保ち、多
孔性は高くなり、大量の酸を保持し、分離部材を
通るガス拡散経路は高容量に形成維持されて酸素
再結合は良くなる。
に比較して比表面積は減少しているが、封鎖セル
用として基本重量と直径はほぼ同じ値を保ち、多
孔性は高くなり、大量の酸を保持し、分離部材を
通るガス拡散経路は高容量に形成維持されて酸素
再結合は良くなる。
本発明による比表面積の少ない分離部材は板の
中央部分即ち第３図の垂直方向中央部分がセル内
で均等な酸配分を行なうことを知つた。特に比表
面積の少ない分離部材は高い毛管作用を有するた
めである。この効果はセルの高さが大となれば特
に有効である。かくして、既知の問題点として、
特にセルの中央部分等局部的に比較的低密度電解
液の生ずる無効地帯の問題は生ぜず、腐蝕率も著
しく低い。本発明の好適な例として、乾燥分離部
材ストリツプの１×5in（約25×125mm）のものの
下端0.012in（約3.2mm）を比重1.335の硫酸電解液
内に垂直に懸吊した場合、相対湿度25％以下、温
度23℃で５分経過し定常状態に達した時に毛管高
さ約65mm以上とする。この試験はASTM−D202
試験にほぼ相当する。毛管作用が大きいことは、
充填間の酸が第１にセルパツクに入る位置、例え
ば頂部と底部からセルパツクの離れた位置まで毛
管作用で流入する。既知の高い比表面積のガラス
マツトの場合のように酸がセルパツクの両端で分
離部材によつて滲透せずに保持されることはな
い。
中央部分即ち第３図の垂直方向中央部分がセル内
で均等な酸配分を行なうことを知つた。特に比表
面積の少ない分離部材は高い毛管作用を有するた
めである。この効果はセルの高さが大となれば特
に有効である。かくして、既知の問題点として、
特にセルの中央部分等局部的に比較的低密度電解
液の生ずる無効地帯の問題は生ぜず、腐蝕率も著
しく低い。本発明の好適な例として、乾燥分離部
材ストリツプの１×5in（約25×125mm）のものの
下端0.012in（約3.2mm）を比重1.335の硫酸電解液
内に垂直に懸吊した場合、相対湿度25％以下、温
度23℃で５分経過し定常状態に達した時に毛管高
さ約65mm以上とする。この試験はASTM−D202
試験にほぼ相当する。毛管作用が大きいことは、
充填間の酸が第１にセルパツクに入る位置、例え
ば頂部と底部からセルパツクの離れた位置まで毛
管作用で流入する。既知の高い比表面積のガラス
マツトの場合のように酸がセルパツクの両端で分
離部材によつて滲透せずに保持されることはな
い。
本発明を更に次の実施の例によつて説明する。
実施例
５個の標準Ｄ型（2.5AH、高さ2.65in（67mm）、
直径1.34in（34mm））の第３図に相当するセル、即
ち市販のゲート・エナージー・プロダクツ社のNo.
0810−0004の型式のセルを上述の明細書に従つて
準備した。陽極ペーストはPbＯとPb3O4で密度約
4.7ｇ／cm3とし、陰極ペーストはPbＯで密度約4.5
ｇ／cm3とし、純鉛グリツドに0.032in（0.81mm）の
厚さに機械で詰めた。４層の0.−012in（0.30mm）
厚さの標準の225B分離部材材料はデクスター社
製とし、両極板間に介挿し、巻いて第２図に示す
螺旋状素子とした。デクスター社の225Bは83重
量％の0.5〜0.75ミクロン直径のガラスフアイバ
ーに１重量％の2.5〜4.0ミクロンのガラスフアイ
バーと６重量％の13ミクロンのガラスフアイバー
から成る絡んだフアイバーとし、BET法で測定
した比表面積2.013m2／ｇ、平均毛管高さ56mmと
した。未圧縮の多孔度は約92.5％であり、最終の
巻いたセルの多孔度は計算値で約90.5％であつ
た。内蓋を通る接続を設けた後に素子を内側ライ
ナー内に入れ、蓋をライナーに接着して第２図の
組立体１１とし、1.335比重の硫酸電解液を真空
下で素子に飽和しない量だけ注入し、ブンゼン弁
３８を取付けてセルを封鎖する。封鎖した素子を
外側金属缶内に挿入し、外側合成樹脂頂部を組付
け、かしめて第３図の構造とする。このセルはそ
の場で化成され、ステツプ状一定電流を使用し
た。このセルを基準セルと称する。
直径1.34in（34mm））の第３図に相当するセル、即
ち市販のゲート・エナージー・プロダクツ社のNo.
0810−0004の型式のセルを上述の明細書に従つて
準備した。陽極ペーストはPbＯとPb3O4で密度約
4.7ｇ／cm3とし、陰極ペーストはPbＯで密度約4.5
ｇ／cm3とし、純鉛グリツドに0.032in（0.81mm）の
厚さに機械で詰めた。４層の0.−012in（0.30mm）
厚さの標準の225B分離部材材料はデクスター社
製とし、両極板間に介挿し、巻いて第２図に示す
螺旋状素子とした。デクスター社の225Bは83重
量％の0.5〜0.75ミクロン直径のガラスフアイバ
ーに１重量％の2.5〜4.0ミクロンのガラスフアイ
バーと６重量％の13ミクロンのガラスフアイバー
から成る絡んだフアイバーとし、BET法で測定
した比表面積2.013m2／ｇ、平均毛管高さ56mmと
した。未圧縮の多孔度は約92.5％であり、最終の
巻いたセルの多孔度は計算値で約90.5％であつ
た。内蓋を通る接続を設けた後に素子を内側ライ
ナー内に入れ、蓋をライナーに接着して第２図の
組立体１１とし、1.335比重の硫酸電解液を真空
下で素子に飽和しない量だけ注入し、ブンゼン弁
３８を取付けてセルを封鎖する。封鎖した素子を
外側金属缶内に挿入し、外側合成樹脂頂部を組付
け、かしめて第３図の構造とする。このセルはそ
の場で化成され、ステツプ状一定電流を使用し
た。このセルを基準セルと称する。
第２組の５個のセルは構造、組立方法、化成方
法は上述の基準セルと同じであるが、通常の
225Bに代えて低い比表面積のガラスマツトを使
用した。この材料はエバンスプロダクツ社の
AGM45N12とし、多孔性約85〜95％であり、
BET法で測定した比表面積約1.21m2／ｇとした。
厚さ0.024in（0.61mm）のもの２層として極板間に
介挿した。
法は上述の基準セルと同じであるが、通常の
225Bに代えて低い比表面積のガラスマツトを使
用した。この材料はエバンスプロダクツ社の
AGM45N12とし、多孔性約85〜95％であり、
BET法で測定した比表面積約1.21m2／ｇとした。
厚さ0.024in（0.61mm）のもの２層として極板間に
介挿した。
化成後に夫々のセルの群を高率（10c）低温
（−20℃）放電（HRLT）を行ない、1.0Vで停止
した。この放電HRLTで、基準セルは平均放電
時間67.2秒であり、45N12分離部材を使用した本
発明セルは平均放電時間91.8秒であつた。すべて
のセルを次に50mAの一定電流で65時間充電し、
次に10cの放電で率（25A）、室温（24℃）で1.0V
まで放電した。基準セルの平均放電時間は124.6
秒であり、本発明セルは145秒であつた。
（−20℃）放電（HRLT）を行ない、1.0Vで停止
した。この放電HRLTで、基準セルは平均放電
時間67.2秒であり、45N12分離部材を使用した本
発明セルは平均放電時間91.8秒であつた。すべて
のセルを次に50mAの一定電流で65時間充電し、
次に10cの放電で率（25A）、室温（24℃）で1.0V
まで放電した。基準セルの平均放電時間は124.6
秒であり、本発明セルは145秒であつた。
次にすべてのセルを200mAで17時間定電流充
電を行ない第２の同様なHRLT放電を行なつた。
基準セルは64.2秒、本発明セルは90.6秒の放電時
間であつた。
電を行ない第２の同様なHRLT放電を行なつた。
基準セルは64.2秒、本発明セルは90.6秒の放電時
間であつた。
実施例
実施例と同じ方法で同様に比較を行なつた。
基準セルは２層の二重基本重量の0.024in（0.61mm）
厚さのデクスター社のX8248グラスフアイバー分
離部材とし、BET法で測定した比表面積2.387
m2／ｇ、他の点では前の例の225Bとほぼ同様と
する。本発明のセルは２層のデクスター社の
X8910分離部材を２層とし、厚さ0.024in（約0.61
mm）毛管高さ72mmとし、BET法により測定した
比表面積0.746m2／ｇ、多孔性約85〜95％とした。
すべてのセルはステツプ状定電流方式でその場化
成した。
基準セルは２層の二重基本重量の0.024in（0.61mm）
厚さのデクスター社のX8248グラスフアイバー分
離部材とし、BET法で測定した比表面積2.387
m2／ｇ、他の点では前の例の225Bとほぼ同様と
する。本発明のセルは２層のデクスター社の
X8910分離部材を２層とし、厚さ0.024in（約0.61
mm）毛管高さ72mmとし、BET法により測定した
比表面積0.746m2／ｇ、多孔性約85〜95％とした。
すべてのセルはステツプ状定電流方式でその場化
成した。
３個の基準セルの平均HRLT放電時間は第１
のHRLTでは63秒、第２のHRLTでは73.7秒、
第３のHRLTでは83.3秒、第４、第５のHRLT
では75.7秒であつた。本発明の６個のセルは
X8910分離部材を使用し、次々のHRLT放電時間
は915秒、90.6秒、91.3秒、81.2秒であつた。中間
の充電はすべてのセルについて同様とした。
のHRLTでは63秒、第２のHRLTでは73.7秒、
第３のHRLTでは83.3秒、第４、第５のHRLT
では75.7秒であつた。本発明の６個のセルは
X8910分離部材を使用し、次々のHRLT放電時間
は915秒、90.6秒、91.3秒、81.2秒であつた。中間
の充電はすべてのセルについて同様とした。
実施例
同様な比較を実施例と同様に行なつた。この
例では３組のＤセルの比較を行なう。８個の基準
セルを使用し、夫々２層のX8248型分離部材を実
施例と同様に使用し、比表面積は2.387m2／ｇ
であつた。第２組は６個のセルであり、本発明の
型式とし、２層のデクスター社のX8939分離部材
とし、１層の厚さ0.024in（約0.61mm）毛管高さ97
mm、多孔性85〜95％、比表面積1.006m2／ｇとし
た。第３の組は本発明のセル６個とし、２層のエ
バンス社のAGM40M10分離部材とし、１層の厚
さ0.024in（0.61mm）、多孔性88〜95％、比表面積
1.402m2／ｇであつた。
例では３組のＤセルの比較を行なう。８個の基準
セルを使用し、夫々２層のX8248型分離部材を実
施例と同様に使用し、比表面積は2.387m2／ｇ
であつた。第２組は６個のセルであり、本発明の
型式とし、２層のデクスター社のX8939分離部材
とし、１層の厚さ0.024in（約0.61mm）毛管高さ97
mm、多孔性85〜95％、比表面積1.006m2／ｇとし
た。第３の組は本発明のセル６個とし、２層のエ
バンス社のAGM40M10分離部材とし、１層の厚
さ0.024in（0.61mm）、多孔性88〜95％、比表面積
1.402m2／ｇであつた。
中間に再充電を行なつた４回のHRLT放電の
結果は、放電時間秒で示して、基準セルは40.5，
48.7，65.7，72.4であつた。第２組の本発明
X8939セルの放電時間は61.3，73.2，79.2，91.8秒
であつた。第３の組の40M10セルの放電時間は
71.2，70.6，91.8，102.2秒であつた。
結果は、放電時間秒で示して、基準セルは40.5，
48.7，65.7，72.4であつた。第２組の本発明
X8939セルの放電時間は61.3，73.2，79.2，91.8秒
であつた。第３の組の40M10セルの放電時間は
71.2，70.6，91.8，102.2秒であつた。
実施例
実施例と同様に３組のセルを比較した。６個
の基準セルの中で２個は４層の0.012in（0.30mm）
厚さの225B型分離部材とし、４個のセルは２層
のX8248型分離部材とした。第２組の本発明によ
る３個のセルは上述のX8939分離部材を使用し、
第３組の本発明による６個のセルは４層のエバン
スアラダード社のガラスフアイバーマツト分離部
材を使用し、厚さ0.012in（0.30mm）比表面積約
1.08m2／ｇ、毛管高さ79mm、多孔性85〜95％とし
た。すべてのセルはステツプ状定電流方式で化
成、封鎖した。
の基準セルの中で２個は４層の0.012in（0.30mm）
厚さの225B型分離部材とし、４個のセルは２層
のX8248型分離部材とした。第２組の本発明によ
る３個のセルは上述のX8939分離部材を使用し、
第３組の本発明による６個のセルは４層のエバン
スアラダード社のガラスフアイバーマツト分離部
材を使用し、厚さ0.012in（0.30mm）比表面積約
1.08m2／ｇ、毛管高さ79mm、多孔性85〜95％とし
た。すべてのセルはステツプ状定電流方式で化
成、封鎖した。
５回の順次HRLT放電の、中間充電を行なつ
た平均放電時間は基準セルについて58.8，57.8，
76.0，61.2，78.2秒であつた。第２組のX8939セ
ルの放電時間は64.7，70.0，88.3，79.0，95.3秒で
あつた。第３組のエバンスアラダード社の分離部
材は75.0，82.2，100.5，90.2，106.0秒であつた。
た平均放電時間は基準セルについて58.8，57.8，
76.0，61.2，78.2秒であつた。第２組のX8939セ
ルの放電時間は64.7，70.0，88.3，79.0，95.3秒で
あつた。第３組のエバンスアラダード社の分離部
材は75.0，82.2，100.5，90.2，106.0秒であつた。
実施例
この例では、陰極板ペーストの密度を比較す
る。３組のセルを比較する。第１組は実施例で
採用した４個の基準Ｄセルとし、分離部材は２層
の二重基材重量X8248ガラスマツトとし比表面積
は2.387m2／ｇとした。第２組は４個の基準セル
は第１組と同形とし、陰極板ペーストは一部硫酸
塩としたペーストとし、PbＯと約50％の鉛入り
酸化物即ち、PbＯに約20〜30％鉛粒子を添加し
たもの、残部エクスパンダーとバインダーとし
た。第３組の４個のセルは第２組と同様であるが
本発明によつて低比表面積のガラス分離部材、即
ちエバンス社AGM40M10を実施例と同様と
し、２層、厚さ各0.024in（0.61mm）、比表面積
1.402m2／ｇとした。すべてのセルをステツプ状
定電流方式で化成し封鎖した。
る。３組のセルを比較する。第１組は実施例で
採用した４個の基準Ｄセルとし、分離部材は２層
の二重基材重量X8248ガラスマツトとし比表面積
は2.387m2／ｇとした。第２組は４個の基準セル
は第１組と同形とし、陰極板ペーストは一部硫酸
塩としたペーストとし、PbＯと約50％の鉛入り
酸化物即ち、PbＯに約20〜30％鉛粒子を添加し
たもの、残部エクスパンダーとバインダーとし
た。第３組の４個のセルは第２組と同様であるが
本発明によつて低比表面積のガラス分離部材、即
ちエバンス社AGM40M10を実施例と同様と
し、２層、厚さ各0.024in（0.61mm）、比表面積
1.402m2／ｇとした。すべてのセルをステツプ状
定電流方式で化成し封鎖した。
４回のHRLT放電を中間の再充電を介して試
験し、第１組の基準セルは19.25，21.5，54.0，
77.5秒であつた。第２組の基準セルは硫酸塩陰極
ペーストを有し、59.75，56.5，69.75秒であつた。
第３組の本発明による低比表面積の分離部材と硫
酸塩陰極とを有するセルは73.0，75.75，85.25，
100.5秒であつた。
験し、第１組の基準セルは19.25，21.5，54.0，
77.5秒であつた。第２組の基準セルは硫酸塩陰極
ペーストを有し、59.75，56.5，69.75秒であつた。
第３組の本発明による低比表面積の分離部材と硫
酸塩陰極とを有するセルは73.0，75.75，85.25，
100.5秒であつた。
実施例
この実験は実施例と同様であるが“Ｘ”型螺
旋巻きセルを使用した。5.0AH、高さ3.17in（81
mm）、直径1.74in（44ｍ）である。６個の基準セル
は２層のX8248分離部材を極板間に介挿し、本発
明の６個のセルは２層のデクスター社X8939分離
部材を使用した。両分離部材は同じ厚さ、基本重
量、多孔性であり、比表面積のみが異なる。すべ
てのセルを封鎖し、ステツプ状定電流方式で化成
した。
旋巻きセルを使用した。5.0AH、高さ3.17in（81
mm）、直径1.74in（44ｍ）である。６個の基準セル
は２層のX8248分離部材を極板間に介挿し、本発
明の６個のセルは２層のデクスター社X8939分離
部材を使用した。両分離部材は同じ厚さ、基本重
量、多孔性であり、比表面積のみが異なる。すべ
てのセルを封鎖し、ステツプ状定電流方式で化成
した。
試験は、再充填を介して、２回のHRLT放電、
60A（12c）室温放電で1.6Vまで最終1.0V、次に第
３，４，５図のHRLT放電とした。基準セルは
44.17，44.33，68.17（13.6V）、93.83（1.0V）、67.5
，
63.5，57.17秒であつた。本発明セルは65.67，
68.50，88.67（1.6V）、107.17（1.0V）90.33，94.33，
79.0秒であつた。
60A（12c）室温放電で1.6Vまで最終1.0V、次に第
３，４，５図のHRLT放電とした。基準セルは
44.17，44.33，68.17（13.6V）、93.83（1.0V）、67.5
，
63.5，57.17秒であつた。本発明セルは65.67，
68.50，88.67（1.6V）、107.17（1.0V）90.33，94.33，
79.0秒であつた。
実施例
Ｘセルを使用して実施例と同様の試験を行な
う。基準セルは同様にX8248分離部材とし、本発
明のセルはX8910分離部材即ち実施例の比表面
積0.746m2／ｇを使用した。すべてのセルはステ
ツプ状定電流方式で化成した。化成の全重量損失
は基準セルで2.82ｇ、本発明のセルで3.57ｇであ
つた。
う。基準セルは同様にX8248分離部材とし、本発
明のセルはX8910分離部材即ち実施例の比表面
積0.746m2／ｇを使用した。すべてのセルはステ
ツプ状定電流方式で化成した。化成の全重量損失
は基準セルで2.82ｇ、本発明のセルで3.57ｇであ
つた。
すべてのセルの放電試験は、再充電を介して、
12c（60A）で1.0Vまで、10c，−20℃でHRLT放
電で1.0Vまで、0.6c（3A）放電で1.75Vまで、
Ｃ／５（1A）放電で1.6Vまでとする。
12c（60A）で1.0Vまで、10c，−20℃でHRLT放
電で1.0Vまで、0.6c（3A）放電で1.75Vまで、
Ｃ／５（1A）放電で1.6Vまでとする。
基準セルの放電時間は、97.6秒、47.0秒、85.8
分、4.80時間であつた。本発明のX8910分離部材
のセルは119.7秒、74.2秒、87.1分、5.27時間であ
つた。
分、4.80時間であつた。本発明のX8910分離部材
のセルは119.7秒、74.2秒、87.1分、5.27時間であ
つた。
実施例
この例は実施例と同様であるが大型の“BC”
型螺旋巻きセル、即ち25.0AH，6.78in（172mm）
高さ、2.55in（65mm）直径のセルを使用し、４個
の基準セルは４層のデイスター社225B分離部材
を使用し、本発明のセルは２層のエバンス社
AGM40M12分離部材とし、実施例の40M10と
ほぼ同様であるが基本重量は15％大であり、比表
面積1.512m2／ｇとした。すべてのセルは定電流
方式で化成した。
型螺旋巻きセル、即ち25.0AH，6.78in（172mm）
高さ、2.55in（65mm）直径のセルを使用し、４個
の基準セルは４層のデイスター社225B分離部材
を使用し、本発明のセルは２層のエバンス社
AGM40M12分離部材とし、実施例の40M10と
ほぼ同様であるが基本重量は15％大であり、比表
面積1.512m2／ｇとした。すべてのセルは定電流
方式で化成した。
２回のHRLT放電を行なつた。基準セルは第
１図12.5秒、第２図29.25秒であつた。本発明の
セルは第１図25.5秒、第２図48.0秒であつた。
１図12.5秒、第２図29.25秒であつた。本発明の
セルは第１図25.5秒、第２図48.0秒であつた。
実施例
この例では、実施例のBC型セルの比較であ
り、基準セルは標準X8248分離部材を使用し、本
発明のセルは２層のX8910分離部材を使用した。
両分離部材はほぼ同じ厚さ、基本重量、多孔性で
あり、比表面積のみが異なる。各セルに1.335比
重の硫酸電解液を充填し、ステツプ状定電流方式
で化成封鎖した。
り、基準セルは標準X8248分離部材を使用し、本
発明のセルは２層のX8910分離部材を使用した。
両分離部材はほぼ同じ厚さ、基本重量、多孔性で
あり、比表面積のみが異なる。各セルに1.335比
重の硫酸電解液を充填し、ステツプ状定電流方式
で化成封鎖した。
両セルの放電試験は中間再充填を介して、
300A（12c）室温放電、250A（10c）室温放電、
250A（10c）−20℃放電（HRLT）とした。基準セ
ルの平均放電時間は48.6，74.4，23.0秒であつた。
本発明のX8910分離部材のセルは91.2，121.7，
54.2秒であつた。
300A（12c）室温放電、250A（10c）室温放電、
250A（10c）−20℃放電（HRLT）とした。基準セ
ルの平均放電時間は48.6，74.4，23.0秒であつた。
本発明のX8910分離部材のセルは91.2，121.7，
54.2秒であつた。
セルの陽極板と分離部材内の化成後の酸分布を
測定した。基準セルは陽極板内で酸のミリ当量約
240.0であり、X8910セルでは酸のミリ当量約
285.3であつた。基準セルは分離部材内で酸のミ
リ当量1746であり、本発明のX8910のセルは酸の
ミリ当量1467であつた。陰極板の測定は行なわな
かつた。
測定した。基準セルは陽極板内で酸のミリ当量約
240.0であり、X8910セルでは酸のミリ当量約
285.3であつた。基準セルは分離部材内で酸のミ
リ当量1746であり、本発明のX8910のセルは酸の
ミリ当量1467であつた。陰極板の測定は行なわな
かつた。
実施例
４個の平板プリズム状封鎖鉛酸セルの６個並列
のものを比較のために製造した。すべてのセルは
10枚の陰極板と９枚の陽極板とを3.55in（90.17mm）
の正方形とする。陽極板は厚さは0.035in（0.89mm）
とし、陰極板は0.030in（0.76mm）とする。２個の
基準セル型は１層の基本重量３−1/2のデクスタ
ー社のX8504分離部材即ち225Bと同様とし、多
孔性約90％、比表面積約2.20m2／ｇとして未化成
板間で圧縮する。両基準セルには実施例と同様
の標準陽極板ペーストを使用した。第１の基準セ
ルには同じ高密度陽極板ペーストを実施例と同
様に使用し、第２の基準セルには硫酸化酸化鉛ペ
ースト即ち実施例に記した混合物を使用した。
のものを比較のために製造した。すべてのセルは
10枚の陰極板と９枚の陽極板とを3.55in（90.17mm）
の正方形とする。陽極板は厚さは0.035in（0.89mm）
とし、陰極板は0.030in（0.76mm）とする。２個の
基準セル型は１層の基本重量３−1/2のデクスタ
ー社のX8504分離部材即ち225Bと同様とし、多
孔性約90％、比表面積約2.20m2／ｇとして未化成
板間で圧縮する。両基準セルには実施例と同様
の標準陽極板ペーストを使用した。第１の基準セ
ルには同じ高密度陽極板ペーストを実施例と同
様に使用し、第２の基準セルには硫酸化酸化鉛ペ
ースト即ち実施例に記した混合物を使用した。
本発明による第１のセルとして、第１の基準セ
ルと同形に製造し、分離部材は２層のエバンス社
40M12、即ち１層の厚さ0.024in（0.61mm）、比表面
積1.512m2／ｇを使用した。本発明の第２のセル
として第２の基準セルと同形とし、分離部材は２
層の40M12ガラス分離部材を使用した。
ルと同形に製造し、分離部材は２層のエバンス社
40M12、即ち１層の厚さ0.024in（0.61mm）、比表面
積1.512m2／ｇを使用した。本発明の第２のセル
として第２の基準セルと同形とし、分離部材は２
層の40M12ガラス分離部材を使用した。
すべてのセルに比重1.300の酸を充填し、封鎖
し、一定電流方式で現場化成した。
し、一定電流方式で現場化成した。
３個の基準セルと３個の本発明のセルとは第１
の型即ち高密度陰極ペーストとし、試験は３回の
室温で18A放電（1.75Vまで）、次に０℃で240A
放電（1.33Vまで）とし、中間で再充電を行な
う。基準セルは18A放電で平均38分、240A放電
で46秒であつた。本発明のセルは45分と73秒であ
つた。
の型即ち高密度陰極ペーストとし、試験は３回の
室温で18A放電（1.75Vまで）、次に０℃で240A
放電（1.33Vまで）とし、中間で再充電を行な
う。基準セルは18A放電で平均38分、240A放電
で46秒であつた。本発明のセルは45分と73秒であ
つた。
残りの３個の基準セルと本発明のセルとは第１
の型であり、中間再充電を介して５回のＣ／５放
電（1.6Vまで）とHRLT放電とを行なつた。基
準セルはＣ／５放電では平均3.47時間であり、
HRLT放電では29秒であつた。本発明のセルは
3.92時間と53秒であつた。
の型であり、中間再充電を介して５回のＣ／５放
電（1.6Vまで）とHRLT放電とを行なつた。基
準セルはＣ／５放電では平均3.47時間であり、
HRLT放電では29秒であつた。本発明のセルは
3.92時間と53秒であつた。
３個の基準セルと３個の本発明のセルとはすべ
て第２の型即ち硫酸塩陰極ペーストとし、３回の
室温での18A放電と０℃での240A放電とを行な
つた。基準セルと本発明のセルとは共に18A放電
では平均58分であつた。240A放電では基準セル
は83秒、本発明のセルは99秒であつた。
て第２の型即ち硫酸塩陰極ペーストとし、３回の
室温での18A放電と０℃での240A放電とを行な
つた。基準セルと本発明のセルとは共に18A放電
では平均58分であつた。240A放電では基準セル
は83秒、本発明のセルは99秒であつた。
第２の型の残り３個の基準セルと本発明のセル
とを５回のＣ／５放電と１回のHRLT放電とを
前述と同様に行なつた。基準セルはＣ／５放電の
平均は4.82時間、HRLT放電は48秒であつた。本
発明のセルは4.68時間と69秒であつた。
とを５回のＣ／５放電と１回のHRLT放電とを
前述と同様に行なつた。基準セルはＣ／５放電の
平均は4.82時間、HRLT放電は48秒であつた。本
発明のセルは4.68時間と69秒であつた。
実施例
この例では２組のＤ型セルを比較する。第１組
はブンゼン弁、開放圧力30〜50psi（約2.1〜
3.5kp／cm3）で化成間上述の例と同様に封鎖し、
第２の組のブンゼン弁に孔をあけて化成間大気に
開放し、化成完了後に封鎖する。
はブンゼン弁、開放圧力30〜50psi（約2.1〜
3.5kp／cm3）で化成間上述の例と同様に封鎖し、
第２の組のブンゼン弁に孔をあけて化成間大気に
開放し、化成完了後に封鎖する。
各組は６個のセルから成り、夫々２個は上述の
本発明によるX8910，X8939分離部材を使用し、
２個の基準セルはX8248分離部材を使用する。比
重1.335の硫酸を充填し、ステツプ状定電流方式
を使用した。
本発明によるX8910，X8939分離部材を使用し、
２個の基準セルはX8248分離部材を使用する。比
重1.335の硫酸を充填し、ステツプ状定電流方式
を使用した。
封鎖化成セルの化成重量損失はすべてのセルに
ついてほぼ同じであり、平均0.76ｇであつた。開
放化成セルの平均重量損失は1.37ｇであつた。
ついてほぼ同じであり、平均0.76ｇであつた。開
放化成セルの平均重量損失は1.37ｇであつた。
試験は６回のHRLT放電とする。封鎖化成セ
ルの場合は本発明のX8910セルの平均放電時間は
76，80，86.5，82，77.91秒であり、X8939セルは
63，69.5，68.5，79，78，87秒であり、X8248基
準セルは48.63，58.73，67.5，72秒であつた。
ルの場合は本発明のX8910セルの平均放電時間は
76，80，86.5，82，77.91秒であり、X8939セルは
63，69.5，68.5，79，78，87秒であり、X8248基
準セルは48.63，58.73，67.5，72秒であつた。
開放化成セルの組の試験結果は、本発明の
X8910セル平均放電時間96.5，82.5，89.5，85.5，
95秒でありX8939セルは72.5，74，72.81，85.5，
90.5秒であつた。基準X8248セルは55，64.5，
69.5，78，72，79.5秒であつた。
X8910セル平均放電時間96.5，82.5，89.5，85.5，
95秒でありX8939セルは72.5，74，72.81，85.5，
90.5秒であつた。基準X8248セルは55，64.5，
69.5，78，72，79.5秒であつた。
発明の効果
本発明によつて、極板間分離部材の比表面積を
既知の値より小さくすることによつて高率低温で
の放電時間は著しく長くなる。実施例に示した高
率低温放電試験は低温外気下での機関始動時の電
池出力を模したものであり、内燃機関、デイーゼ
ル機関が寒冷下で始動、点灯、点火を行なう場合
等に相当する。
既知の値より小さくすることによつて高率低温で
の放電時間は著しく長くなる。実施例に示した高
率低温放電試験は低温外気下での機関始動時の電
池出力を模したものであり、内燃機関、デイーゼ
ル機関が寒冷下で始動、点灯、点火を行なう場合
等に相当する。
本発明を数種の実施例について説明したが、本
発明は各種の変型が可能であり、実施例並びに図
面は例示であつて発明を限定するものではない。
発明は各種の変型が可能であり、実施例並びに図
面は例示であつて発明を限定するものではない。
第１図は本発明方法の主構成過程を示すフロー
チヤート、第２図は本発明による封鎖セルの構成
と組立を示す展開図、第３図は第２図のセルの拡
大断面図である。 １０……セル、１１……組立体、１２……陽極
板、１３……グリツド、１４……陰極板、１６…
…分離部材、２０……内側ライナー容器、３０…
…内蓋、３６……空気抜き孔、３８……ブンゼン
弁、４０……金属缶、４２……化粧蓋。
チヤート、第２図は本発明による封鎖セルの構成
と組立を示す展開図、第３図は第２図のセルの拡
大断面図である。 １０……セル、１１……組立体、１２……陽極
板、１３……グリツド、１４……陰極板、１６…
…分離部材、２０……内側ライナー容器、３０…
…内蓋、３６……空気抜き孔、３８……ブンゼン
弁、４０……金属缶、４２……化粧蓋。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 酸素サイクルを利用した高率放電能力を有す
る定常封鎖のガス再結合鉛蓄電池であつて、容器
と、容器内の少なくとも１枚の多孔陽極板と、少
なくとも１枚の多孔陰極板とを備え、両極板は容
器内でその場で電気化学的に形成され、両極板間
に介在して極板に押圧接触される分離部材を備
え、分離部材は微細ガラスフアイバーのマツトか
ら成り比表面積を0.2〜1.5m2／ｇとし多孔性を70
〜98％とし、極板と分離部材の孔内に完全に吸収
された硫酸電解液を備え、電解液の量は極板と分
離部材の孔容積が完全に充填される量より小さく
することを特徴とする封鎖鉛蓄電池。 ２ 前記各陽極陰極板は高水素過電圧の連続長グ
リツドに電気化学的能動材料をペースト詰めして
成る特許請求の範囲第１項記載の鉛蓄電池。 ３ 前記陽極陰極板と介在分離部材とを共に巻い
て一体のセルパツクを形成する特許請求の範囲第
２項記載の鉛蓄電池。 ４ 前記分離部材の比表面積を0.3〜1.5m2／ｇと
する特許請求の範囲第１項記載の鉛蓄電池。
Applications Claiming Priority (2)
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