JPH06187966A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
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- JPH06187966A JPH06187966A JP4355845A JP35584592A JPH06187966A JP H06187966 A JPH06187966 A JP H06187966A JP 4355845 A JP4355845 A JP 4355845A JP 35584592 A JP35584592 A JP 35584592A JP H06187966 A JPH06187966 A JP H06187966A
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- electrode plate
- separator
- powders
- battery
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
-
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Separators (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単にしかも安価に製造でき、初期および寿
命性能を大幅に改善した密閉形鉛蓄電池を提供する。 【構成】 シリカ粉体と硫酸電解液を吸収して膨潤する
耐酸性の粉体とフィブリル化したポリテトラフルオロエ
チレンとからなる多孔性シートをセパレータとして用い
た密閉形鉛蓄電池。
命性能を大幅に改善した密閉形鉛蓄電池を提供する。 【構成】 シリカ粉体と硫酸電解液を吸収して膨潤する
耐酸性の粉体とフィブリル化したポリテトラフルオロエ
チレンとからなる多孔性シートをセパレータとして用い
た密閉形鉛蓄電池。
Description
【０００１】
【０００１】
【０００２】
【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。
関するものである。
【０００３】
【０００２】
【０００４】
【従来の技術】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−ナ式とゲル式の二種類がある。リテ−
ナ式は正極板と負極板との間に挿入した微細なガラス繊
維を素材とするマット状セパレ−タ（ガラスセパレ−
タ）で電池の充放電に必要な硫酸電解液の保持と両極の
隔離を行っており、無保守、無漏液、ポジションフリ−
などの特徴を活かして、近年ポ−タブル機器、コ−ドレ
ス機器、コンピュ−タ−のバックアップ電源をはじめ、
大型の据置用電池や自動車のエンジン始動用にも使用さ
れるようになってきた。
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−ナ式とゲル式の二種類がある。リテ−
ナ式は正極板と負極板との間に挿入した微細なガラス繊
維を素材とするマット状セパレ−タ（ガラスセパレ−
タ）で電池の充放電に必要な硫酸電解液の保持と両極の
隔離を行っており、無保守、無漏液、ポジションフリ−
などの特徴を活かして、近年ポ−タブル機器、コ−ドレ
ス機器、コンピュ−タ−のバックアップ電源をはじめ、
大型の据置用電池や自動車のエンジン始動用にも使用さ
れるようになってきた。
【０００５】
【０００３】しかしガラスセパレ−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ガラス繊維を抄造し
てマット状としたもので、一般的に用いられている鉛蓄
電池用のセパレ−タに比し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に手数がか
かり、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。
造される直径１ミクロン前後の極細ガラス繊維を抄造し
てマット状としたもので、一般的に用いられている鉛蓄
電池用のセパレ−タに比し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に手数がか
かり、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。
【０００６】
【０００４】また、圧迫度を高くして組み立てたとして
も、電解液を注液するとガラスセパレータの弾性が幾分
失われて極板群の圧迫度が低下し、電池の寿命性能が短
かくなるという問題があった。
も、電解液を注液するとガラスセパレータの弾性が幾分
失われて極板群の圧迫度が低下し、電池の寿命性能が短
かくなるという問題があった。
【０００７】
【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、硫酸が離しょうして漏液したり、ゲル中での硫酸
イオンの移動度が悪いために電池性能が劣り、さらにゲ
ル状電解液は正極で発生した酸素ガスが負極に到達する
ためのガス通路がないために、電池の充放電を繰り返す
ことによる水分解で、ゲルに亀裂が入るまで負極におけ
る酸素吸収反応が起こらないなどの欠点があった。
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、硫酸が離しょうして漏液したり、ゲル中での硫酸
イオンの移動度が悪いために電池性能が劣り、さらにゲ
ル状電解液は正極で発生した酸素ガスが負極に到達する
ためのガス通路がないために、電池の充放電を繰り返す
ことによる水分解で、ゲルに亀裂が入るまで負極におけ
る酸素吸収反応が起こらないなどの欠点があった。
【０００８】
【０００６】そこで上記従来形の密閉形鉛蓄電池の欠点
を解消する目的で、微細なシリカ粉体を凝集させて造粒
した顆粒状シリカ粉体を電解液保持体とするリテーナ式
でもなくゲル式でもない密閉形鉛蓄電池が提案されてい
る。これは含水二酸化珪素の微細な一次粒子が凝集して
形成される粗大な二次粒子粉体（以下シリカ粉体と略
す）を正、負極板間および極板群の周囲に充填した構成
の新規な密閉形鉛蓄電池で、充分な電解液を前記粉体に
含浸保持させることができ、また極板を取り巻く粉体層
が充放電にともなう活物質の変形を防止するために、密
閉形鉛蓄電池の初期性能や寿命性能を大幅に改善するこ
とが可能になった。
を解消する目的で、微細なシリカ粉体を凝集させて造粒
した顆粒状シリカ粉体を電解液保持体とするリテーナ式
でもなくゲル式でもない密閉形鉛蓄電池が提案されてい
る。これは含水二酸化珪素の微細な一次粒子が凝集して
形成される粗大な二次粒子粉体（以下シリカ粉体と略
す）を正、負極板間および極板群の周囲に充填した構成
の新規な密閉形鉛蓄電池で、充分な電解液を前記粉体に
含浸保持させることができ、また極板を取り巻く粉体層
が充放電にともなう活物質の変形を防止するために、密
閉形鉛蓄電池の初期性能や寿命性能を大幅に改善するこ
とが可能になった。
【０００９】
【０００７】
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところが上述した新規
な密閉形鉛蓄電池にも種々の解決しなければならない問
題点があった。すなわち、この新規な密閉形鉛蓄電池で
は期待される電池性能を得るためには、正、負極板間に
均一な厚みで密にシリカ粉体を充填しなければならな
い。このために例えば特開平第２−１６５５７０号公報
に記載されているような一定厚みの隔離体を使用した
り、特開平第４−５１４７０号公報に記載されているよ
うなリブつきの薄いセパレータを使用して正、負極板の
間隙を一定に保つように組み立てた電池に振動を加えな
がらシリカ粉体を極間および極板群の周囲に充填するわ
けであるが、非常に狭い極板間に一定厚みの粉体層を形
成するのは非常に難しいことであった。
な密閉形鉛蓄電池にも種々の解決しなければならない問
題点があった。すなわち、この新規な密閉形鉛蓄電池で
は期待される電池性能を得るためには、正、負極板間に
均一な厚みで密にシリカ粉体を充填しなければならな
い。このために例えば特開平第２−１６５５７０号公報
に記載されているような一定厚みの隔離体を使用した
り、特開平第４−５１４７０号公報に記載されているよ
うなリブつきの薄いセパレータを使用して正、負極板の
間隙を一定に保つように組み立てた電池に振動を加えな
がらシリカ粉体を極間および極板群の周囲に充填するわ
けであるが、非常に狭い極板間に一定厚みの粉体層を形
成するのは非常に難しいことであった。
【００１１】
【０００８】一定厚みの隔離体を使用した前者の例で
は、極板自身がかならずしも平坦でなく曲がりや反りが
あるために、場所によっては極間が広いところや狭いと
ころが生じ、とくに極間の狭いところでは短絡が起こる
危険性があった。そのため安全性を考慮すれば必然的に
極間を大きくしなければならず、極間を大きくすると内
部抵抗が大きくなって高率放電性能の良い電池を作るこ
とはできなかった。
は、極板自身がかならずしも平坦でなく曲がりや反りが
あるために、場所によっては極間が広いところや狭いと
ころが生じ、とくに極間の狭いところでは短絡が起こる
危険性があった。そのため安全性を考慮すれば必然的に
極間を大きくしなければならず、極間を大きくすると内
部抵抗が大きくなって高率放電性能の良い電池を作るこ
とはできなかった。
【００１２】
【０００９】一方、後者の例のようにリブつきのセパレ
ータを使用する場合においても、セパレータの抵抗に粉
体層の抵抗が加わってとくに高率放電時の電圧特性が悪
くなる欠点があった。また、シリカ粉体の充填が不十分
な場合は、期待通りの電池性能が得られないという致命
的な欠点があり、いずれの場合も極板群の製造に特別な
装置が必要となるうえに、狭い極間に粉体を充填するの
に長時間を要すという電池製造上の大きな問題があっ
た。
ータを使用する場合においても、セパレータの抵抗に粉
体層の抵抗が加わってとくに高率放電時の電圧特性が悪
くなる欠点があった。また、シリカ粉体の充填が不十分
な場合は、期待通りの電池性能が得られないという致命
的な欠点があり、いずれの場合も極板群の製造に特別な
装置が必要となるうえに、狭い極間に粉体を充填するの
に長時間を要すという電池製造上の大きな問題があっ
た。
【００１３】
【００１０】
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、シリカ粉体と
耐酸性を有し硫酸電解液を吸収して膨潤する粉体とフィ
ブリル化したポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、
フッ素樹脂）からなる多孔性のシートをセパレターとし
て用いることによって、上述した新規な密閉形鉛蓄電池
の欠点を解決したものである。
耐酸性を有し硫酸電解液を吸収して膨潤する粉体とフィ
ブリル化したポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、
フッ素樹脂）からなる多孔性のシートをセパレターとし
て用いることによって、上述した新規な密閉形鉛蓄電池
の欠点を解決したものである。
【００１５】
【００１１】
【００１６】
【実施例】図１は本発明による密閉形鉛蓄電池を示す概
略図であり、図２はその要部断面図である。ここで１は
アンチモンフリーの鉛合金からなる鋳造格子に正極ペー
ストを充填した正極板である。アンチモンフリーの鉛合
金としては、Ca 0.05 〜0.12wt％、Sn 0.20 〜1.0wt ％
を含む一般的な鉛カルシウム系合金が使用できる。
略図であり、図２はその要部断面図である。ここで１は
アンチモンフリーの鉛合金からなる鋳造格子に正極ペー
ストを充填した正極板である。アンチモンフリーの鉛合
金としては、Ca 0.05 〜0.12wt％、Sn 0.20 〜1.0wt ％
を含む一般的な鉛カルシウム系合金が使用できる。
【００１７】
【００１２】２は負極板で、アンチモフリーの鉛合金を
用いた鋳造格子にリグニンや硫酸バリウムなどの防縮剤
を添加した通常の負極ペーストを充填して製造する。負
極格子の鉛合金は Ca 0.05〜0.12wt％、Sn 0.001〜0.5w
t ％を含む一般的な鉛カルシウム系合金が使用できる。
用いた鋳造格子にリグニンや硫酸バリウムなどの防縮剤
を添加した通常の負極ペーストを充填して製造する。負
極格子の鉛合金は Ca 0.05〜0.12wt％、Sn 0.001〜0.5w
t ％を含む一般的な鉛カルシウム系合金が使用できる。
【００１８】
【００１３】本実施例では正極および負極に鋳造格子を
使用したが、鉛合金シートを展開したエキスパンド格子
あるいは打ち抜き格子などいづれも使用可能である。な
お、蓄電池ペーストを充填した極板は30〜50℃の部屋で
熟成してから使用する。とくに、正極板の熟成は電池性
能上重要な工程である。
使用したが、鉛合金シートを展開したエキスパンド格子
あるいは打ち抜き格子などいづれも使用可能である。な
お、蓄電池ペーストを充填した極板は30〜50℃の部屋で
熟成してから使用する。とくに、正極板の熟成は電池性
能上重要な工程である。
【００１９】
【００１４】３はセパレータとして用いた多孔性の薄い
シートで、シリカ粉体と耐酸性を有し、硫酸電解液を吸
収して膨潤する粉体とフィブリル化したポリテトラフル
オロエチレンからできている。ここで使用したセパレー
タは次のようにして簡単に作製できる。
シートで、シリカ粉体と耐酸性を有し、硫酸電解液を吸
収して膨潤する粉体とフィブリル化したポリテトラフル
オロエチレンからできている。ここで使用したセパレー
タは次のようにして簡単に作製できる。
【００２０】
【００１５】まず一次粒子が１０〜４０ｎｍ（ナノメー
タ）の微細な一次粒子が凝集して５０〜４００μｍの粗
大な二次粒子を形成する比表面積１５０〜２００ｍ2 ／
ｇの顆粒状シリカ粉体を準備する。二次粒子の形成に水
ガラスやメタクリル酸メチルをバインダーとして使用す
れば、強度のある顆粒状粒子にすることができて、後述
する混練時に粒子が崩れないので都合がよい。
タ）の微細な一次粒子が凝集して５０〜４００μｍの粗
大な二次粒子を形成する比表面積１５０〜２００ｍ2 ／
ｇの顆粒状シリカ粉体を準備する。二次粒子の形成に水
ガラスやメタクリル酸メチルをバインダーとして使用す
れば、強度のある顆粒状粒子にすることができて、後述
する混練時に粒子が崩れないので都合がよい。
【００２１】
【００１６】この粉体１００ｇと硫酸電解液を吸収して
膨潤する特性の耐酸性の粉体としてアクリル系の樹脂粉
末３ｇを混練機に入れ、ついで分子量数百万のポリテト
ラフルオロエチレン６０重量％を含む水性の懸濁液２０
ｇを水３００ｇに加えて混合し、これを混練機に入れて
充分に混練する。
膨潤する特性の耐酸性の粉体としてアクリル系の樹脂粉
末３ｇを混練機に入れ、ついで分子量数百万のポリテト
ラフルオロエチレン６０重量％を含む水性の懸濁液２０
ｇを水３００ｇに加えて混合し、これを混練機に入れて
充分に混練する。
【００２２】
【００１７】練り始めは混練機内の内容物は比較的さら
さらして粘り気はないが、５分程度混練するとポリテト
ラフルオロエチレンがフィブリル化してゴム弾性を呈す
るようになる。このような状態になれば内容物を取りだ
し、一対のロールを通して厚さ１．００mmのシートに加
工し、乾燥すれば比較的強度がありクッション性も備え
るシートが得られる。これを所定の寸法に切断してセパ
レータ３を作製した。
さらして粘り気はないが、５分程度混練するとポリテト
ラフルオロエチレンがフィブリル化してゴム弾性を呈す
るようになる。このような状態になれば内容物を取りだ
し、一対のロールを通して厚さ１．００mmのシートに加
工し、乾燥すれば比較的強度がありクッション性も備え
るシートが得られる。これを所定の寸法に切断してセパ
レータ３を作製した。
【００２３】
【００１８】このようにして作製したセパレータの密度
は０．３５〜０．４０ｇ／ｃｍ3 であって、多孔度は８
２〜８５％であった。この多孔度はポリテトラフルオロ
エチレンの添加量、水の量、混練の程度、混練時間や温
度、ロールを通す際のプレス圧などによってある程度コ
ントロールが可能であって、条件によっては多孔度９０
％以上のセパレータも得ることができた。
は０．３５〜０．４０ｇ／ｃｍ3 であって、多孔度は８
２〜８５％であった。この多孔度はポリテトラフルオロ
エチレンの添加量、水の量、混練の程度、混練時間や温
度、ロールを通す際のプレス圧などによってある程度コ
ントロールが可能であって、条件によっては多孔度９０
％以上のセパレータも得ることができた。
【００２４】
【００１９】本実施例では、シリカ粉体に加えるポリテ
トラフルオロエチレンの添加量は固形分換算で約１０重
量％となるが、多過ぎると仕上がりが硬くなってセパレ
ータとしての柔軟性がやや劣り、少な過ぎると引っ張り
強度が低下して電池の組立時に壊れることがあった。し
かし、機械的強度を改善するには微細ガラスや合成繊維
の短繊維を添加するなどすれば良いことがわかった。種
々検討した結果ではポリテトラフルオロエチレンの添加
量は固形分で５〜２０重量％程度がよさそうであった。
トラフルオロエチレンの添加量は固形分換算で約１０重
量％となるが、多過ぎると仕上がりが硬くなってセパレ
ータとしての柔軟性がやや劣り、少な過ぎると引っ張り
強度が低下して電池の組立時に壊れることがあった。し
かし、機械的強度を改善するには微細ガラスや合成繊維
の短繊維を添加するなどすれば良いことがわかった。種
々検討した結果ではポリテトラフルオロエチレンの添加
量は固形分で５〜２０重量％程度がよさそうであった。
【００２５】
【００２０】従来のリテーナ式密閉鉛蓄電池では、極板
とセパレータとの間に隙間が生じないように、極板群を
強く圧迫しながら電槽に挿入しなければならず、これが
電池の組立を困難にしていた。
とセパレータとの間に隙間が生じないように、極板群を
強く圧迫しながら電槽に挿入しなければならず、これが
電池の組立を困難にしていた。
【００２６】
【００２１】本発明ではセパレータの製造に硫酸電解液
を吸収して膨潤する粉体を添加したのは、このような従
来の欠点を解消することが目的である。
を吸収して膨潤する粉体を添加したのは、このような従
来の欠点を解消することが目的である。
【００２７】
【００２２】この粉体は１ｇ当たり約５００〜１０００
mlもの水を吸収する能力のあるいわゆる高吸水性の合成
樹脂粉末の耐酸性を改良したものである。希硫酸の吸収
能力はかなり低下するが、それでも粉末１ｇ当たり３０
〜４０mlの希硫酸を吸収して膨潤する特性を持ってい
る。
mlもの水を吸収する能力のあるいわゆる高吸水性の合成
樹脂粉末の耐酸性を改良したものである。希硫酸の吸収
能力はかなり低下するが、それでも粉末１ｇ当たり３０
〜４０mlの希硫酸を吸収して膨潤する特性を持ってい
る。
【００２８】
【００２３】この特性を利用すると極板群にまったく圧
迫を加えなくても、セパレータと極板との間の隙間が生
じないようにできるのである。これによって電池の組立
が容易となり、しかもセパレータから極板への電解液の
供給が円滑に進みんで電池性能の向上も可能となる。こ
の粉末の添加量はシリカ粉体に対して１〜５重量％がよ
さそうであった。
迫を加えなくても、セパレータと極板との間の隙間が生
じないようにできるのである。これによって電池の組立
が容易となり、しかもセパレータから極板への電解液の
供給が円滑に進みんで電池性能の向上も可能となる。こ
の粉末の添加量はシリカ粉体に対して１〜５重量％がよ
さそうであった。
【００２９】
【００２４】このようにして作製したセパレータと前述
したアンチモンフリーの鉛合金格子を用いて製造した正
極板１および負極板２とを組み合わせて極板群を作製し
た。極板群の製造には特別な装置を必要としないので、
従来の組み立て装置がそのまま使用できた。
したアンチモンフリーの鉛合金格子を用いて製造した正
極板１および負極板２とを組み合わせて極板群を作製し
た。極板群の製造には特別な装置を必要としないので、
従来の組み立て装置がそのまま使用できた。
【００３０】
【００２５】次に作製した極板群を電槽４内に挿入した
のち、セパレータ３を作製するのに用いたものと同じ特
性のシリカ粉体６を極板群の周囲に充填した。極板群の
電槽への挿入は極板群に圧迫をかける必要がないのでき
わめて容易であった。
のち、セパレータ３を作製するのに用いたものと同じ特
性のシリカ粉体６を極板群の周囲に充填した。極板群の
電槽への挿入は極板群に圧迫をかける必要がないのでき
わめて容易であった。
【００３１】
【００２６】また、本発明ではシリカ粉体を極板群の周
囲に充填するだけでよいので、粉体の充填に要する時間
はわずか１分程度と粉体の充填時間を大幅に短縮するこ
とができた。粉体の充填が終了した電池は粉体層６の上
部に連続気泡のフエノール樹脂発泡体のブロック７を詰
めて粉体層６を固定した。
囲に充填するだけでよいので、粉体の充填に要する時間
はわずか１分程度と粉体の充填時間を大幅に短縮するこ
とができた。粉体の充填が終了した電池は粉体層６の上
部に連続気泡のフエノール樹脂発泡体のブロック７を詰
めて粉体層６を固定した。
【００３２】
【００２７】ついで電槽ふた５を電槽４に溶着したのち
液口から所定量の硫酸電解液を注液したのち、排気弁８
を装着してから充電を行い、容量約３０Ahの１２Ｖ電池
を完成させた。
液口から所定量の硫酸電解液を注液したのち、排気弁８
を装着してから充電を行い、容量約３０Ahの１２Ｖ電池
を完成させた。
【００３３】
【００２８】次に本発明による密閉形鉛蓄電池を２５℃
における６Ａ（０．２Ｃ）放電および−１５℃における
１５０Ａ（５Ｃ）放電して容量試験を行い、その後ＪＩ
Ｓ規格に準拠して寿命試験（放電：２０Ａ×１ｈ、充
電：５Ａ×５ｈ、温度：４０℃）を行った。次表はその
試験結果である。
における６Ａ（０．２Ｃ）放電および−１５℃における
１５０Ａ（５Ｃ）放電して容量試験を行い、その後ＪＩ
Ｓ規格に準拠して寿命試験（放電：２０Ａ×１ｈ、充
電：５Ａ×５ｈ、温度：４０℃）を行った。次表はその
試験結果である。
【００３４】
【００２９】なお、比較のために本発明によるもの以外
にシリカ粉体を極間や極板群の周囲に充填した電池であ
るが、本発明に基づくセパレータを使用しなかった対照
電池および従来品としてリテーナ式の密閉形鉛蓄電池を
同時に試験した。
にシリカ粉体を極間や極板群の周囲に充填した電池であ
るが、本発明に基づくセパレータを使用しなかった対照
電池および従来品としてリテーナ式の密閉形鉛蓄電池を
同時に試験した。
【００３５】
【００３０】
【００３６】
【表１】
【００３７】
【００３１】電池Ａは本発明によるもの、ＢおよびＣは
本発明品Ａと同じ正、負極板を用いて組み立てた対照
品、Ｄは同じ極板を用いて組んだリテーナ式の従来品で
ある。
本発明品Ａと同じ正、負極板を用いて組み立てた対照
品、Ｄは同じ極板を用いて組んだリテーナ式の従来品で
ある。
【００３８】
【００３２】従来品Ｄは厚み１．２５mmのガラスセパレ
ータを使用し、極板に圧迫を加えて極板間隔を１．００
mmとした。また、対照品Ｂは厚み１．００mmの隔離体で
極間を一定に保ったもの、Ｃはリブつきのセパレータ
（セパレータの厚み０．２５mm、リブの高さ０．７５m
m）を用いたものである。このようにいずれの電池も
正、負極板間の距離を１．００mmにして電池性能を比較
することにした。
ータを使用し、極板に圧迫を加えて極板間隔を１．００
mmとした。また、対照品Ｂは厚み１．００mmの隔離体で
極間を一定に保ったもの、Ｃはリブつきのセパレータ
（セパレータの厚み０．２５mm、リブの高さ０．７５m
m）を用いたものである。このようにいずれの電池も
正、負極板間の距離を１．００mmにして電池性能を比較
することにした。
【００３９】
【００３３】本発明品Ａは０．２Ｃおよび５Ｃ放電容量
がそれぞれ３３．３Ａｈおよび９．９Ａｈで、５秒目電
圧も９．７０Ｖと放電容量、５秒目電圧とも従来のリテ
ーナ式密閉電池Ｄを上回る初期性能を示し、とくに、寿
命性能は従来品に比べて２倍以上の優れた結果が得られ
た。
がそれぞれ３３．３Ａｈおよび９．９Ａｈで、５秒目電
圧も９．７０Ｖと放電容量、５秒目電圧とも従来のリテ
ーナ式密閉電池Ｄを上回る初期性能を示し、とくに、寿
命性能は従来品に比べて２倍以上の優れた結果が得られ
た。
【００４０】
【００３４】このように本発明品が従来品に比べてとく
に長寿命であったのは、寿命試験後の電池の解体結果か
ら次のように考えられる。すなわち、従来品の正極板は
その変形が著しく極板を持ち上げると崩れてしまったの
に対して、本発明品の正極板は格子がかなりひどく腐食
していたにも関わらず、極板の変形はほとんど見られな
かった。これは極板群の周囲に充填した粉体が極板を強
く圧迫してその変形を防いだものと考えられる。
に長寿命であったのは、寿命試験後の電池の解体結果か
ら次のように考えられる。すなわち、従来品の正極板は
その変形が著しく極板を持ち上げると崩れてしまったの
に対して、本発明品の正極板は格子がかなりひどく腐食
していたにも関わらず、極板の変形はほとんど見られな
かった。これは極板群の周囲に充填した粉体が極板を強
く圧迫してその変形を防いだものと考えられる。
【００４１】
【００３５】一方、対照品として試験したＢの電池で
は、初期性能こそ本発明品と遜色ないものの寿命性能は
わずかに５２サイクルであった。これはセパレータを使
用していないために、極間の狭い部分で内部短絡したこ
とが原因であった。
は、初期性能こそ本発明品と遜色ないものの寿命性能は
わずかに５２サイクルであった。これはセパレータを使
用していないために、極間の狭い部分で内部短絡したこ
とが原因であった。
【００４２】
【００３６】同様に、対照品Ｃはセパレータを併用した
ので電池の内部抵抗が高くなり、高率放電の５秒目電圧
が低かった。また、０．７５mmという狭い隙間に粉体を
密に充填するのは困難で、そのため寿命性能も従来品を
下回る結果となった。
ので電池の内部抵抗が高くなり、高率放電の５秒目電圧
が低かった。また、０．７５mmという狭い隙間に粉体を
密に充填するのは困難で、そのため寿命性能も従来品を
下回る結果となった。
【００４３】
【００３７】なお、本実施例ではシリカ粉体とポリテト
ラフルオロエチレンからなるシートの厚みを１．００mm
としたが、さらに薄いシートにすることも可能であり、
しかもガラスセパレータに比べて孔径がかなり小さく、
薄くしても極板間が短絡して寿命が短くなることもな
い。
ラフルオロエチレンからなるシートの厚みを１．００mm
としたが、さらに薄いシートにすることも可能であり、
しかもガラスセパレータに比べて孔径がかなり小さく、
薄くしても極板間が短絡して寿命が短くなることもな
い。
【００４４】
【００３８】また、本実施例では極板群の周囲にシリカ
粉体を充填する構成の密閉形鉛蓄電池について示した
が、本発明の実施に用いたセパレータを使用し、極板群
の周囲にシリカ粉体を充填しない構成の密閉形鉛蓄電池
も本実施例に劣らない電池性能を示した。
粉体を充填する構成の密閉形鉛蓄電池について示した
が、本発明の実施に用いたセパレータを使用し、極板群
の周囲にシリカ粉体を充填しない構成の密閉形鉛蓄電池
も本実施例に劣らない電池性能を示した。
【００４５】
【００３９】
【００４６】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、シ
リカ粉体と硫酸電解液を吸収して膨潤する粉体とフィブ
リル化したポリテトラフルオロエチレからなるシートを
セパレータとして用いることによって、シリカ粉体を電
解液保持体とする新規な密閉形鉛蓄電池が簡単にしかも
安価に製造できるようになり、そのうえ初期および寿命
性能を大幅に改善することが可能になった。
リカ粉体と硫酸電解液を吸収して膨潤する粉体とフィブ
リル化したポリテトラフルオロエチレからなるシートを
セパレータとして用いることによって、シリカ粉体を電
解液保持体とする新規な密閉形鉛蓄電池が簡単にしかも
安価に製造できるようになり、そのうえ初期および寿命
性能を大幅に改善することが可能になった。
【図１】本発明密閉形鉛蓄電池の概略図
【図２】本発明密閉形鉛蓄電池の要部断面図
１ 正極板 ２ 負極板 ３ セパレータ ４ 電槽 ５ 電槽ふた ６ 粉体層 ７ 発泡体 ８ 排気弁
Claims (3)
- 【請求項１】 シリカ粉体と硫酸電解液を吸収して膨潤
する耐酸性の粉体とフィブリル化したポリテトラフルオ
ロエチレンとからなる多孔性シートをセパレータとする
ことを特徴とする密閉形鉛蓄電池。 - 【請求項２】 極板群の周囲にシリカ粉体を密に充填し
た粉体層を形成したことを特徴とする請求項１に記載の
密閉形鉛蓄電池。 - 【請求項３】 シリカ粉体として直径が１０〜４０ｎｍ
のシリカ微粉体が凝集した５０〜４００μｍの粗大な二
次粒子からなる顆粒状シリカ粉体を使用することを特徴
とする請求項１または２に記載の密閉形鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4355845A JPH06187966A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4355845A JPH06187966A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06187966A true JPH06187966A (ja) | 1994-07-08 |
Family
ID=18446029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4355845A Pending JPH06187966A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06187966A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016178083A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | トヨタ自動車株式会社 | 非水電解液二次電池 |
-
1992
- 1992-12-18 JP JP4355845A patent/JPH06187966A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016178083A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | トヨタ自動車株式会社 | 非水電解液二次電池 |
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