JPH06140031A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPH06140031A JPH06140031A JP4309554A JP30955492A JPH06140031A JP H06140031 A JPH06140031 A JP H06140031A JP 4309554 A JP4309554 A JP 4309554A JP 30955492 A JP30955492 A JP 30955492A JP H06140031 A JPH06140031 A JP H06140031A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode plate
- battery
- clad
- tube
- type
- 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
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/76—Containers for holding the active material, e.g. tubes, capsules
- H01M4/765—Tubular type or pencil type electrodes; tubular or multitubular sheaths or covers of insulating material for said tubular-type electrodes
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 寿命性能を大幅に向上させた密閉形鉛蓄電池
を提供する。 【構成】 正極板にクラッド式極板を用い、極板間およ
び極板群の周囲に顆粒シリカを充填、配置し、放電に必
要かつ充分な量の硫酸電解液を上記顆粒シリカ、隔離体
および正・負極板に含浸、保持させた、いわゆる顆粒式
電池、あるいは硫酸電解液をシリカの微粒子によってゲ
ル化させたいわゆるゲル式電池であって、クラッド式正
極板用チューブにおける、直径０．００６μｍ以上１μ
ｍ以下の孔の量がチューブの全孔量のうちの１０％以上
である密閉形鉛蓄電池。
を提供する。 【構成】 正極板にクラッド式極板を用い、極板間およ
び極板群の周囲に顆粒シリカを充填、配置し、放電に必
要かつ充分な量の硫酸電解液を上記顆粒シリカ、隔離体
および正・負極板に含浸、保持させた、いわゆる顆粒式
電池、あるいは硫酸電解液をシリカの微粒子によってゲ
ル化させたいわゆるゲル式電池であって、クラッド式正
極板用チューブにおける、直径０．００６μｍ以上１μ
ｍ以下の孔の量がチューブの全孔量のうちの１０％以上
である密閉形鉛蓄電池。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は密閉式鉛蓄電池、特にそ
の正極板の改良に関するものである。
の正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】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従
来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と
をおこなっているものである。ゲル式電池とは、電解液
をシリカの微粒子によってゲル化させたものである。
ガスを負極で吸収させるタイプの密閉形鉛蓄電池には従
来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と
をおこなっているものである。ゲル式電池とは、電解液
をシリカの微粒子によってゲル化させたものである。
【０００３】いずれも無保守、無漏液、ポジションフリ
ー等の特徴を生かして、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。また
近年、顆粒シリカを正極板と負極板とのあいだ、および
極板群の周囲に充填し、それらに電解液を保持させた、
顆粒式と呼ばれる第３の密閉電池が考案されている。
ー等の特徴を生かして、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。また
近年、顆粒シリカを正極板と負極板とのあいだ、および
極板群の周囲に充填し、それらに電解液を保持させた、
顆粒式と呼ばれる第３の密閉電池が考案されている。
【０００４】長寿命化のために正極板にクラッド式極板
を用いる場合には、クラッド式極板が円形であるため
に、フラットなガラスセパレータを電解液保持体に用い
ることはできないため、ゲル式と顆粒式の２つのタイプ
の電池の適用が可能である。
を用いる場合には、クラッド式極板が円形であるため
に、フラットなガラスセパレータを電解液保持体に用い
ることはできないため、ゲル式と顆粒式の２つのタイプ
の電池の適用が可能である。
【０００５】しかし、これらのクラッド式密閉形鉛蓄電
池を、従来のクラッド式開放形電池と比べると、いずれ
もサイクル寿命性能が著しく劣るという問題がある。実
験を進めて行くにつれ、顆粒式やゲル式電池の寿命性能
が良くない原因の一つは、正極板のチューブにあること
がわかった。つまり、これまで上記の密閉電池には、液
式電池用のチューブをそのまま使用していたためであ
る。従来の液式電池用のチューブとは、ガラス繊維を織
ったものや樹脂繊維の布を巻いたもの等が一般的であ
る。
池を、従来のクラッド式開放形電池と比べると、いずれ
もサイクル寿命性能が著しく劣るという問題がある。実
験を進めて行くにつれ、顆粒式やゲル式電池の寿命性能
が良くない原因の一つは、正極板のチューブにあること
がわかった。つまり、これまで上記の密閉電池には、液
式電池用のチューブをそのまま使用していたためであ
る。従来の液式電池用のチューブとは、ガラス繊維を織
ったものや樹脂繊維の布を巻いたもの等が一般的であ
る。
【０００６】これまでの実験から、これらのチューブは
上記密閉電池の中で使用すると、サイクルに伴って電池
内の電解液が減少するにつれ、チューブの孔が正極板の
孔に比べて著しく大きいためにチューブ内の電解液が正
極板に吸われることにより液枯れが起こり、放電容量が
低下していくことがわかった。なお鉛電池用正極板の孔
はおよそ０．１〜１μｍである。
上記密閉電池の中で使用すると、サイクルに伴って電池
内の電解液が減少するにつれ、チューブの孔が正極板の
孔に比べて著しく大きいためにチューブ内の電解液が正
極板に吸われることにより液枯れが起こり、放電容量が
低下していくことがわかった。なお鉛電池用正極板の孔
はおよそ０．１〜１μｍ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点を
解決するもので、保液性に優れたクラッド式正極板用チ
ューブを有する密閉形鉛蓄電池を提供するものである。
その要旨とするところは、顆粒式電池あるいはゲル式電
池において、直径０．００６μｍ以上１μｍ以下の孔を
１０％以上含んだチューブを用いるというものである。
解決するもので、保液性に優れたクラッド式正極板用チ
ューブを有する密閉形鉛蓄電池を提供するものである。
その要旨とするところは、顆粒式電池あるいはゲル式電
池において、直径０．００６μｍ以上１μｍ以下の孔を
１０％以上含んだチューブを用いるというものである。
【０００８】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて説明する。
鉛−カルシウム系合金よりなるクラッド式正極格子に、
表１に示す、ポリエステル繊維に直径０．００６〜１μ
ｍの孔の量が異なる２種類（α、β）のシリカ粉体を入
れて混抄したチューブを装着した後、通常の鉛粉を充填
したクラッド式正極板４枚と通常のペースト式負極板５
枚そしてポリエチレン製のセパレータとからなる構成の
極板群を作製し、電槽内に挿入した後、蓋付けを行なっ
た。なお、すべてのチューブには５％の硬化剤を用いて
いる。
鉛−カルシウム系合金よりなるクラッド式正極格子に、
表１に示す、ポリエステル繊維に直径０．００６〜１μ
ｍの孔の量が異なる２種類（α、β）のシリカ粉体を入
れて混抄したチューブを装着した後、通常の鉛粉を充填
したクラッド式正極板４枚と通常のペースト式負極板５
枚そしてポリエチレン製のセパレータとからなる構成の
極板群を作製し、電槽内に挿入した後、蓋付けを行なっ
た。なお、すべてのチューブには５％の硬化剤を用いて
いる。
【０００９】ついで、平均粒子径がおよそ１００μｍの
顆粒シリカを準備して、これを電池内に振動等により極
板間および極板群の周囲に充填した後、電解液を注液し
た顆粒式電池Ａおよびゲル電解液を注液したゲル式電池
Ｂを製作した。これらの電池はいずれも所定の充電を行
なって、電解液の硫酸比重を１．３０（２０℃）にし
た。最後に弁をつけて、容量約１００Ａｈ（５ｈＲ）の
電池を製作した。
顆粒シリカを準備して、これを電池内に振動等により極
板間および極板群の周囲に充填した後、電解液を注液し
た顆粒式電池Ａおよびゲル電解液を注液したゲル式電池
Ｂを製作した。これらの電池はいずれも所定の充電を行
なって、電解液の硫酸比重を１．３０（２０℃）にし
た。最後に弁をつけて、容量約１００Ａｈ（５ｈＲ）の
電池を製作した。
【００１０】なお、比較のために従来の液式電池用のチ
ューブ（ポリエチレン繊維を編んだもの）を用いた顆粒
式およびゲル式電池を合わせて製作して試験を行なっ
た。なお表１に示すチューブの孔の量の計算は以下のよ
うにして行なった。
ューブ（ポリエチレン繊維を編んだもの）を用いた顆粒
式およびゲル式電池を合わせて製作して試験を行なっ
た。なお表１に示すチューブの孔の量の計算は以下のよ
うにして行なった。
【００１１】チューブの全孔量は水銀圧入法および以下
に示す簡便法にて測定を行い、量の多い方を選択した。
というのは、水銀圧入法では１００μｍ以上の大きな孔
は測定できないからである。直径０．００６〜１μｍの
孔の量は水銀圧入法で測定した値を用いた。簡便法とは
所定量の純水の入ったメスシリンダーに一定重量のチュ
ーブを投入し、水かさの変化量を測定して孔の量を計算
するものである。
に示す簡便法にて測定を行い、量の多い方を選択した。
というのは、水銀圧入法では１００μｍ以上の大きな孔
は測定できないからである。直径０．００６〜１μｍの
孔の量は水銀圧入法で測定した値を用いた。簡便法とは
所定量の純水の入ったメスシリンダーに一定重量のチュ
ーブを投入し、水かさの変化量を測定して孔の量を計算
するものである。
【００１２】
【表１】
【００１３】これらの電池を２０Ａで放電して、容量を
調べた。図１に結果を示す。図からわかるように、放電
容量はチューブに直径０．００６〜１μｍの孔を多く含
むほど少し多くなった。これは、チューブの保液性能が
向上して、正極活物質に最も近いチューブに電解液を多
く保持させることが出来るようになったためである。
調べた。図１に結果を示す。図からわかるように、放電
容量はチューブに直径０．００６〜１μｍの孔を多く含
むほど少し多くなった。これは、チューブの保液性能が
向上して、正極活物質に最も近いチューブに電解液を多
く保持させることが出来るようになったためである。
【００１４】容量試験後、これらの電池を、６０℃の水
槽中で２０Ａ×３ｈ放電した後、定電圧で放電量の約１
１５％を充電するパターンの寿命試験を行なった。図２
に放電量が初期の７５％以下になったときまでのサイク
ル数を示す。本発明による、直径が０．００６〜１μｍ
の孔を１０％以上含んだチューブを用いた電池が最も長
寿命であった。従来のチューブを含め、この孔の量が１
０％より少ないチューブでは、チューブ内の電解液が枯
れて、電池が早期に寿命になったものと思われる。
槽中で２０Ａ×３ｈ放電した後、定電圧で放電量の約１
１５％を充電するパターンの寿命試験を行なった。図２
に放電量が初期の７５％以下になったときまでのサイク
ル数を示す。本発明による、直径が０．００６〜１μｍ
の孔を１０％以上含んだチューブを用いた電池が最も長
寿命であった。従来のチューブを含め、この孔の量が１
０％より少ないチューブでは、チューブ内の電解液が枯
れて、電池が早期に寿命になったものと思われる。
【００１５】また、液式のフォークリフト用鉛電池のセ
パレータに用いられているポリエチレンセパレータは直
径０．００６〜１μｍの孔の量が約１００％にもなる
が、このセパレータをチューブに使用して試験を行なっ
たところ、やはり、従来のチューブを用いた電池に比べ
て容量、寿命とも優れていた。
パレータに用いられているポリエチレンセパレータは直
径０．００６〜１μｍの孔の量が約１００％にもなる
が、このセパレータをチューブに使用して試験を行なっ
たところ、やはり、従来のチューブを用いた電池に比べ
て容量、寿命とも優れていた。
【００１６】なお、一般的ではないが、正極板に断面が
円形ではなく角形のチューブを用いたクラッド式極板
を、セパレータにはガラス繊維セパレータを用いた、い
わゆるリテーナクラッド式電池という密閉式電池がある
が、この場合もチューブの孔径については本発明と同じ
く、直径０．００６〜１μｍの孔を１０％以上含んだチ
ューブを用いるのが好ましい。
円形ではなく角形のチューブを用いたクラッド式極板
を、セパレータにはガラス繊維セパレータを用いた、い
わゆるリテーナクラッド式電池という密閉式電池がある
が、この場合もチューブの孔径については本発明と同じ
く、直径０．００６〜１μｍの孔を１０％以上含んだチ
ューブを用いるのが好ましい。
【００１７】
【発明の効果】以上記述したように、本発明によるクラ
ッド式極板を正極に用いた密閉式電池は、直径が０．０
０６〜１μｍの孔を１０％以上含んだチューブを用いる
ことにより、従来のクラッド式密閉鉛電池の寿命性能を
大幅に向上でき、その工業的価値は非常に大きい。
ッド式極板を正極に用いた密閉式電池は、直径が０．０
０６〜１μｍの孔を１０％以上含んだチューブを用いる
ことにより、従来のクラッド式密閉鉛電池の寿命性能を
大幅に向上でき、その工業的価値は非常に大きい。
【図１】直径０．００６〜１μｍの孔の量と放電容量と
の関係を示す特性図
の関係を示す特性図
【図２】直径０．００６〜１μｍの孔の量と寿命性能と
の関係を示す特性図
の関係を示す特性図
Claims (1)
- 【請求項１】 正極板にクラッド式極板を用い、極板間
および極板群の周囲に顆粒シリカを充填、配置し、放電
に必要かつ充分な量の硫酸電解液を上記顆粒シリカ、隔
離体および正・負極板に含浸、保持させた、いわゆる顆
粒式電池、あるいは硫酸電解液をシリカの微粒子によっ
てゲル化させたいわゆるゲル式電池であって、クラッド
式正極板用チューブにおける０．００６μｍ以上１μｍ
以下の孔の量がチューブの全孔量のうちの１０％以上で
ある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 |
|---|---|---|---|
| JP4309554A JPH06140031A (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4309554A JPH06140031A (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06140031A true JPH06140031A (ja) | 1994-05-20 |
Family
ID=17994417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4309554A Pending JPH06140031A (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06140031A (ja) |
-
1992
- 1992-10-23 JP JP4309554A patent/JPH06140031A/ja active Pending
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