JPH06124725A - 密閉式鉛蓄電池 - Google Patents

密閉式鉛蓄電池

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JPH06124725A
JPH06124725A JP4297841A JP29784192A JPH06124725A JP H06124725 A JPH06124725 A JP H06124725A JP 4297841 A JP4297841 A JP 4297841A JP 29784192 A JP29784192 A JP 29784192A JP H06124725 A JPH06124725 A JP H06124725A
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JP
Japan
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battery
electrode plate
positive
projections
grid
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Pending
Application number
JP4297841A
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English (en)
Inventor
Akira Kamata
彰 鎌田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Storage Battery Co Ltd
Original Assignee
Japan Storage Battery Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Japan Storage Battery Co Ltd filed Critical Japan Storage Battery Co Ltd
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Publication of JPH06124725A publication Critical patent/JPH06124725A/ja
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電解液の成層化を防止して電池の寿命性能を
大幅に向上させた密閉式鉛蓄電池を提供する。 【構成】 微細ガラス繊維を抄造してなるガラスセパレ
ータを電解液保持体として、充電時に正極板で発生した
酸素ガスを負極板で吸収させる密閉式鉛蓄電池におい
て、電槽底面に対し水平な連続した突条を正・負極板の
少なくともいずれか一方に設け、この突条によりガラス
セパレータを部分的に強く圧迫し、ガラスセパレータお
よび正・負極板に必要かつ充分な電解液を含浸、保持さ
せてなる密閉式鉛蓄電池。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は密閉式鉛蓄電池、特にそ
の極板の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術とその課題】近年のポータブル機器やコン
ピューターのバックアップ電源、また、自動車の始動・
点灯用や電気自動車用の電源としての電池に対する要求
は、日増しに厳しくなっており、無保守、無漏液、ポジ
ションフリー等の電池が望まれている。これらの要求を
満たす電池とした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があり、それには現
在、リテーナ式とゲル式の2種類がある。
【0003】ゲル式は電解液にゲル化剤を加え、電解液
を非流動化させる方法で、安価であるが、電池性能がリ
テーナ式より劣り、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。
【0004】一方、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セパレータ状のセパレー
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いる
方法で、硫酸の拡散速度がゲル式より優れ、電解液の離
しょうがないため、密閉式鉛蓄電池の主流となりつつあ
る。
【0005】しかし、これらの密閉式鉛蓄電池には、充
・放電にともない電池の上下方向で比重差が生じ、いわ
ゆる成層化現象という問題がある。開放形液式電池であ
れば、正・負極板の充電時におけるガッシングにより液
が攪拌されこの成層化現象は防げるのであるが、負極板
で電池の充電中に発生する酸素ガスを吸収させる密閉式
鉛蓄電池では、充電時にガッシングにより液が攪拌され
ることがなく、重力により硫酸比重は電池下部において
高くなってしまう。硫酸濃度が高くなると負極板は充電
され難く、充放電を繰り返すことにより負極板下部に負
極活物質の放電生成物である硫酸鉛が溜まり、負極板は
劣化し、それにより電池放電容量が早期に低下してしま
う。
【0006】成層化を防止する方法として、微細ガラス
繊維を密に抄造したガラスセパレータの使用や、シリカ
粉体を混抄し電解液の保持力を強くする等の方法が従来
から考えられてきた。しかし、これらの方法は、ガラス
セパレータを高価にするばかりでなく、硫酸の拡散速度
をも遅くしてしまう欠点があった。現在、提案されてい
るものは、ほとんど上記の理論によるものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題を解
決するもので、その要旨とするところは、充電時に正極
板で発生した酸素ガスを負極板で吸収させる方式で、微
細ガラス繊維を抄造してなる微細ガラスセパレータを電
解液保持体として用いる密閉式鉛蓄電池において、正・
負極板の少なくともいずれか一方に電槽底面に対し水平
な連続した突条を設け、その突条により微細ガラスセパ
レータを部分的に圧迫し、両極板に突条を設ける場合
は、その突条位置がガラスセパレータを挟んで同じ高さ
位置もしくは高さの異なる位置にあり、ガラスセパレー
タおよび正・負極板に必要かつ充分な電解液を含浸、保
持させることにある。
【0008】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて説明する。
図1に今回用いた本発明による極板1を示す。通常の格
子に鉛粉と希硫酸とを混練してなるペーストを充填し、
電槽底面対し水平な半円柱状の連続した突条2をペース
トの充填時に形成した。突条2の高さは1mm、幅は2
mmとし、突条2の間隔は、10cmとした。突条2の
形状は本実施例では半円柱状としたが、三角形等の種々
の断面形状の突条が考えられる。格子には、Pb−Ca
系合金を鋳造したものを用いた。負極ペーストには、上
記の鉛粉、希硫酸の他にリグニン等の収縮防止剤を同時
に混練したものを用いた。製作した正極板の寸法は、高
さ30cm、幅15cm、厚さ0.3cmとし、負極板
は、高さと幅を正極板と同寸法とし、厚さのみを0.2
cmとした。
【0009】これらの正・負極板を繊維径0.8μmの
微細ガラス繊維を抄造してなるガラスセパレータを介し
て積層し、極板群を製作した。無加圧状態でガラスセパ
レータの厚さは、2mmであった。極間は、1.5mm
とした。図2(A)〜(D)に本発明による極板を用い
た極板群の模式図を示す。(A)は正極板3と負極板4
との両極板の片側にのみ突条2を設けた場合で、(B)
は正極板3にのみに突条2を設けた場合である。(B)
と同様に負極板4のみに突条2を設けた場合も考えられ
る。(C)および(D)は、正極板3と負極板4との両
極板の両面に突条2を設けた場合の極板群で、前者は対
向する突起2が同位置である場合、後者は位置がずれて
いる場合である。(E)は従来のフラットな極板を用い
た場合である。突条2は極板の表裏の同位置にある必要
はなく、(C)および(D)は(F)や(G)のような
極板群も考えられる。
【0010】これらの極板群を用い電池を製作し、希硫
酸を注液し、電槽化成をおこなった。しかるのち、これ
らの電池を寿命試験に供した。電池A〜Eは、それぞれ
図2の(A)〜(E)に相当する極板群を用いた電池で
ある。これら電池A〜Eの他に、突条2を5cm間隔で
正・負両極板の両面に設けた極板群を使用した電池H、
突条2の間隔を15cmとした極板群を用いた電池Iも
同時に製作した。これらの電池Hおよび電池Iに用いた
極板群は、図2(C)と同様に対向する突条2が同位置
になるように構成されている。寿命試験は以下に示す充
放電の繰り返しとし、公称容量の50%以下になったと
きを寿命とした。これらの電池の公称容量は150Ah
で、公称電圧は2Vである。
【0011】放電: 放電電流 10.0Ah 放電
終止電圧 1.70V 充電: 充電電流 5.0Ah で 放電電気量の1
35%を充電 結果を図3に示す。従来の極板群を用いた電池Eは約1
40サイクルで寿命となった。本発明による電池Aおよ
びBは約210サイクルで、電池CおよびDは約230
サイクルで寿命となった。寿命後の電池も解体をおこな
ったが、電池Eでは、負極板下部1/2に放電生成物で
ある硫酸鉛が多量に蓄積していた。また、電池上下の電
解液比重を調べてみると、上部でその電解液の濃度が低
く、下部で高くなっていた。このことは、電化液の成層
化が寿命原因となったものと推測される。
【0012】本発明の電池においては、電池AおよびB
に電池上下間で電解液比重の濃度差が若干みられたが、
それらの負極板に硫酸鉛の蓄積は見られず、主な寿命原
因は正極板の劣化と考えられる。電池CおよびDにおい
ては、そのような現象はまったく見られず、正極板の劣
化が寿命原因となったと考えられる。
【0013】突条2の間隔を5cmと狭くした正・負極
板で構成する極板群を用いた電池Hは、突条2の間隔が
10cmの電池Cと同じ約230サイクルで寿命とな
り、寿命後の電池を解体したが、電解液の成層化が起き
た兆候は見られず、主な寿命原因は正極板の劣化である
と考えられた。
【0014】一方、突条2の間隔を15cmとした極板
を用いた電池Iは約190サイクル寿命となった。解体
すると、負極板に設けた突条2の上1cmと負極板の下
部に硫酸鉛の蓄積が若干見られ、電解液もその部位にて
高くなっていた。しかし、直接の寿命原因は正極板の劣
化と思われる。突条2の間隔を15cmとしても成層化
防止に効果がみられたが、あまりに突条2の間隔を大き
くし過ぎると、成層化防止の効果は小さくなる。
【0015】なお、突条2は、電槽底面に水平であるこ
とが望ましいが、多少の傾きは上記の効果に何等影響を
及ぼさない。また、突条2の内部に格子桟が位置するよ
う格子形状にするか、もしくは突条2位置を格子桟の位
置にすると、突条2が補強され、より強くガラスセパレ
ータを圧迫でき、成層化防止の効果の向上が期待でき
る。また、突条2はガラスセパレータを圧迫できるだけ
の強度を持ったものでよく、格子の電槽底面に水平であ
る桟を通常の格子面より突出させて突条2としても、図
2(E)に示した従来の平らな極板に合成樹脂等で突条
2を形成しても同様の効果が期待できる。
【0016】
【発明の効果】以上記述したように、本発明による電槽
底面対し水平な連続した突条を正・負極板の少なくとも
いずれか一方に設け、この突条により微細ガラスセパレ
ータを部分的に強く圧迫し、該ガラスセパレータおよび
正・負極板に必要かつ充分な電解液を含浸、保持させる
ことにより、成層化を防止して電池の寿命性能を大幅に
向上させることができ、その工業的価値は大きい。
【0017】
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明電池に用いる極板形状の一例を示した図
【0019】
【図2】本発明電池用極板群の一例を示した模式図
【0020】
【図3】寿命試験の結果を示した図
【0021】
【符号の説明】
1 極板 2 突条 3 正極板 4 負極板 5 ガラスセパレータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 微細ガラス繊維を抄造してなるガラスセ
    パレータを電解液保持体として、充電時に正極板で発生
    した酸素ガスを負極板で吸収させる密閉式鉛蓄電池にお
    いて、電槽底面に対し水平な連続した突条を正・負極板
    の少なくともいずれか一方に設け、該突条によりガラス
    セパレータを部分的に強く圧迫し、該ガラスセパレータ
    および正・負極板に必要かつ充分な電解液を含浸、保持
    させることを特徴とする密閉式鉛蓄電池。
JP4297841A 1992-10-08 1992-10-08 密閉式鉛蓄電池 Pending JPH06124725A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110707368A (zh) * 2019-09-11 2020-01-17 天能电池集团股份有限公司 一种抗电解液分层的蓄电池极群及铅蓄电池

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110707368A (zh) * 2019-09-11 2020-01-17 天能电池集团股份有限公司 一种抗电解液分层的蓄电池极群及铅蓄电池
CN110707368B (zh) * 2019-09-11 2021-06-01 天能电池集团股份有限公司 一种抗电解液分层的蓄电池极群及铅蓄电池

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