JPH06124724A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPH06124724A JPH06124724A JP4297842A JP29784292A JPH06124724A JP H06124724 A JPH06124724 A JP H06124724A JP 4297842 A JP4297842 A JP 4297842A JP 29784292 A JP29784292 A JP 29784292A JP H06124724 A JPH06124724 A JP H06124724A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- acid battery
- electrode plate
- sealed lead
- glass beads
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/06—Lead-acid accumulators
- H01M10/08—Selection of materials as electrolytes
- H01M10/10—Immobilising of electrolyte
-
- 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
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電解液保持体としての顆粒シリカの充填が容
易な密閉形鉛蓄電池を提供する。 【構成】 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顆粒シリカと
１００〜５００μｍのガラスビーズとの混合粉体を充填
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。
易な密閉形鉛蓄電池を提供する。 【構成】 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顆粒シリカと
１００〜５００μｍのガラスビーズとの混合粉体を充填
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。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は密閉形鉛蓄電池に関する
もので、特に顆粒シリカを電解液保持体として用いた密
閉形鉛蓄電池に関するものである。
もので、特に顆粒シリカを電解液保持体として用いた密
閉形鉛蓄電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】電池の充電中に発生する酸素
ガスを負極で吸収するいわゆる酸素サイクルを利用した
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セパレータ（ガラスセパレー
タ）を挿入し、これで電池の充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、ポジションフリーなどの特徴を生かして、ポータブ
ル機器、コードレス機器、コンピュータのバックアップ
電源をはじめ、大型の据置用や自動車のエンジン始動用
などにも使用されるようになってきた。
ガスを負極で吸収するいわゆる酸素サイクルを利用した
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セパレータ（ガラスセパレー
タ）を挿入し、これで電池の充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、ポジションフリーなどの特徴を生かして、ポータブ
ル機器、コードレス機器、コンピュータのバックアップ
電源をはじめ、大型の据置用や自動車のエンジン始動用
などにも使用されるようになってきた。
【０００３】しかし、一般にリテーナ式密閉形鉛蓄電池
に用いられている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、開放形鉛蓄電池用のセパレータ
に比べてかなり高価なことや、目標の電池性能を得るた
めには極板群を強く圧迫して電槽内に組み込まなければ
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。
に用いられている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、開放形鉛蓄電池用のセパレータ
に比べてかなり高価なことや、目標の電池性能を得るた
めには極板群を強く圧迫して電槽内に組み込まなければ
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】またこの種の電池は実質的に正、負極板間
に挿入したガラスセパレータに硫酸電解液を保持させる
だけであるから電池の充放電に関与できる電解液量が少
なく、電解液が豊富に存在する一般的な開放形鉛蓄電池
に比べると電池容量、特に低率放電容量が劣るという欠
点があった。
に挿入したガラスセパレータに硫酸電解液を保持させる
だけであるから電池の充放電に関与できる電解液量が少
なく、電解液が豊富に存在する一般的な開放形鉛蓄電池
に比べると電池容量、特に低率放電容量が劣るという欠
点があった。
【０００５】一方、ゲル式は硫酸電解液をコロイド状シ
リカや水ガラスによってゲル化した密閉形鉛蓄電池であ
るが、硫酸が離しょうしたり硫酸イオンの移動が悪いた
めに性能的に問題があった。
リカや水ガラスによってゲル化した密閉形鉛蓄電池であ
るが、硫酸が離しょうしたり硫酸イオンの移動が悪いた
めに性能的に問題があった。
【０００６】そこで、特開平３−２５２０６３、特開平
４−４７６７５および特開平４−１６２３６８に示され
ているように、鉛蓄電池の活物質に比して多孔度が高く
比表面積の大きな顆粒シリカを正、負極板間および極板
群の周囲に配置し、この顆粒シリカに電池の充放電に必
要な硫酸電解液を保持させた構造の密閉形鉛蓄電池が提
案されている。この種の密閉形鉛蓄電池はセパレータを
介して組み立てた極板群を電槽に挿入後、機械的振動を
加えながら極板群の周囲および正、負極板間に顆粒シリ
カを充填・配置して製造されるもので、電池性能に優
れ、比較的安価に製造できるという特徴を有している。
４−４７６７５および特開平４−１６２３６８に示され
ているように、鉛蓄電池の活物質に比して多孔度が高く
比表面積の大きな顆粒シリカを正、負極板間および極板
群の周囲に配置し、この顆粒シリカに電池の充放電に必
要な硫酸電解液を保持させた構造の密閉形鉛蓄電池が提
案されている。この種の密閉形鉛蓄電池はセパレータを
介して組み立てた極板群を電槽に挿入後、機械的振動を
加えながら極板群の周囲および正、負極板間に顆粒シリ
カを充填・配置して製造されるもので、電池性能に優
れ、比較的安価に製造できるという特徴を有している。
【０００７】しかし、この種の密閉形鉛蓄電池は次の製
造上の問題を有していた。すなわち、ここで用いられる
顆粒シリカは粒径数十〜数百μｍであるのに対し、これ
を充填する極板群内の間隔、すなわち正、負極板とセパ
レータとの間隔は数百μｍ〜１ｍｍ程度と狭く、そのた
め顆粒の充填には長時間を要し電池製造上の律速工程の
１つとなっていた。
造上の問題を有していた。すなわち、ここで用いられる
顆粒シリカは粒径数十〜数百μｍであるのに対し、これ
を充填する極板群内の間隔、すなわち正、負極板とセパ
レータとの間隔は数百μｍ〜１ｍｍ程度と狭く、そのた
め顆粒の充填には長時間を要し電池製造上の律速工程の
１つとなっていた。
【０００８】顆粒シリカの充填時間を短縮するためには
顆粒の流動性や充填性を向上させる必要がある。その方
法の１つに顆粒の形状を球形にすることがある。
顆粒の流動性や充填性を向上させる必要がある。その方
法の１つに顆粒の形状を球形にすることがある。
【０００９】ここで用いる粒径の顆粒シリカを製造（造
粒）する方法は、シリカ微粉末を原料にして混合型、流
動型、解砕型、押出し成形型あるいは噴霧乾燥型の造粒
機を用いるか、シリカゾルを原料としてこれを油中でゲ
ル化して造粒する油中成形造粒法等を用いることが一般
的である。
粒）する方法は、シリカ微粉末を原料にして混合型、流
動型、解砕型、押出し成形型あるいは噴霧乾燥型の造粒
機を用いるか、シリカゾルを原料としてこれを油中でゲ
ル化して造粒する油中成形造粒法等を用いることが一般
的である。
【００１０】これらのなかで球形でかつ多孔度の高い顆
粒シリカが得られるものは流動型、解砕型および噴霧乾
燥型であるが、これらによって製造した球形の顆粒シリ
カを用いても電池内への顆粒充填工程が律速工程の１つ
であることにはかわりなかった。
粒シリカが得られるものは流動型、解砕型および噴霧乾
燥型であるが、これらによって製造した球形の顆粒シリ
カを用いても電池内への顆粒充填工程が律速工程の１つ
であることにはかわりなかった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上述した問題点
を解決し電解液保持体として顆粒シリカを用いた密閉形
鉛蓄電池の生産性を向上させる手段を提供するもので、
顆粒シリカに１００〜５００μｍのガラスビーズを混入
することを特徴とし、これにより電池内への顆粒シリカ
の充填時間を短縮するものである。
を解決し電解液保持体として顆粒シリカを用いた密閉形
鉛蓄電池の生産性を向上させる手段を提供するもので、
顆粒シリカに１００〜５００μｍのガラスビーズを混入
することを特徴とし、これにより電池内への顆粒シリカ
の充填時間を短縮するものである。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を実施例を用いて詳述する。ま
ず、噴霧乾燥法により作製した粒径５０〜５００μｍの
顆粒シリカに粒径の異なるガラスビーズを添加量をかえ
て混入し、表１に示すように１６種類の混合粉末を作製
した。
ず、噴霧乾燥法により作製した粒径５０〜５００μｍの
顆粒シリカに粒径の異なるガラスビーズを添加量をかえ
て混入し、表１に示すように１６種類の混合粉末を作製
した。
【００１３】
【表１】
【００１４】公称容量２８Ａｈの自動車用顆粒式鉛蓄電
池の極板群を組み立てた後電槽に挿入し、上記混合粉体
を該電槽内に充填した。混合粉体の充填は振動数４０Ｈ
ｚ、加速度２Ｇの横振動を加えながら既定量の粉体が電
槽内に密に充填されて既定の高さに達するまでに要した
時間を測定した。また、あわせてガラスビーズを添加し
ていない従来の顆粒シリカについても同様の試験をおこ
なった。
池の極板群を組み立てた後電槽に挿入し、上記混合粉体
を該電槽内に充填した。混合粉体の充填は振動数４０Ｈ
ｚ、加速度２Ｇの横振動を加えながら既定量の粉体が電
槽内に密に充填されて既定の高さに達するまでに要した
時間を測定した。また、あわせてガラスビーズを添加し
ていない従来の顆粒シリカについても同様の試験をおこ
なった。
【００１５】表２に示す上記試験結果からわかるよう
に、粒径１００〜５００のガラスビーズを２〜３０％添
加したものは無添加の従来品に比べて短時間でその充填
が完了した。これはこの粒径のガラスビーズが顆粒シリ
カの流動促進剤として機能して顆粒シリカの充填性を向
上させたことものといえる。粒径５００μｍ以上のガラ
スビーズを混合すると極板とセパレータとの隙間が１ｍ
ｍ以下と狭いために比較的大きな該ガラスビーズがむし
ろ充填されにくくなったものとおもわれる。
に、粒径１００〜５００のガラスビーズを２〜３０％添
加したものは無添加の従来品に比べて短時間でその充填
が完了した。これはこの粒径のガラスビーズが顆粒シリ
カの流動促進剤として機能して顆粒シリカの充填性を向
上させたことものといえる。粒径５００μｍ以上のガラ
スビーズを混合すると極板とセパレータとの隙間が１ｍ
ｍ以下と狭いために比較的大きな該ガラスビーズがむし
ろ充填されにくくなったものとおもわれる。
【００１６】本試験では粒径１００μｍ未満のガラスビ
ーズについては試験をおこなっていないが、粒径１００
〜５００μｍの範囲では粒径が小さいほど充填時間が長
くなる傾向がみられることから、粒径１００μｍ未満の
ガラスビーズを添加してもその効果は小さいと考えられ
る。
ーズについては試験をおこなっていないが、粒径１００
〜５００μｍの範囲では粒径が小さいほど充填時間が長
くなる傾向がみられることから、粒径１００μｍ未満の
ガラスビーズを添加してもその効果は小さいと考えられ
る。
【００１７】
【表２】
【００１８】ガラスビーズの添加量が多いほどそれに要
する充填時間は短くなる傾向がみられたが、図１に示す
ようにガラスビーズの添加量が多くなると電池の放電容
量が低下することから、あまり多量の添加は好ましくな
い。なお、ここで図１は粒径１７５〜２５０μｍのガラ
スビーズを顆粒シリカと混合して用いたときのガラスビ
ーズ添加量と電池の５ｈＲ放電容量との関係を示すもの
である。
する充填時間は短くなる傾向がみられたが、図１に示す
ようにガラスビーズの添加量が多くなると電池の放電容
量が低下することから、あまり多量の添加は好ましくな
い。なお、ここで図１は粒径１７５〜２５０μｍのガラ
スビーズを顆粒シリカと混合して用いたときのガラスビ
ーズ添加量と電池の５ｈＲ放電容量との関係を示すもの
である。
【００１９】ガラスビーズの添加量が増えると５ｈＲ放
電容量が低下したのは該混合粉体の多孔度が低下したこ
とにより保持できる電解液量が少なくなったためであ
る。
電容量が低下したのは該混合粉体の多孔度が低下したこ
とにより保持できる電解液量が少なくなったためであ
る。
【００２０】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明により、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顆粒シリカを充填し、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におい
て、顆粒シリカに１００〜５００μｍのガラスビーズを
混入することにより、その充填時間を飛躍的に短縮でき
る等、工業的価値は非常に大きい。
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顆粒シリカを充填し、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におい
て、顆粒シリカに１００〜５００μｍのガラスビーズを
混入することにより、その充填時間を飛躍的に短縮でき
る等、工業的価値は非常に大きい。
【図１】ガラスビーズ添加量と５ｈＲ放電容量との関係
を示した図
を示した図
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顆粒シリ
カと１００〜５００μｍのガラスビーズとの混合粉体を
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ことを特
徴とする密閉形鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4297842A JPH06124724A (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4297842A JPH06124724A (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06124724A true JPH06124724A (ja) | 1994-05-06 |
Family
ID=17851862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4297842A Pending JPH06124724A (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06124724A (ja) |
-
1992
- 1992-10-08 JP JP4297842A patent/JPH06124724A/ja active Pending
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