JPH06243850A - リテーナ式密閉型鉛蓄電池 - Google Patents
リテーナ式密閉型鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPH06243850A JPH06243850A JP50A JP5133593A JPH06243850A JP H06243850 A JPH06243850 A JP H06243850A JP 50 A JP50 A JP 50A JP 5133593 A JP5133593 A JP 5133593A JP H06243850 A JPH06243850 A JP H06243850A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separator
- pressing force
- battery
- sealed lead
- silica powder
- 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
-
- 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
- Cell Separators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 組立の作業性がよく、寿命性能の優れたリテ
ーナ式密閉型鉛蓄電池を提供する。 【構成】 シリカ粉体２０〜６０重量％とガラス繊維８
０〜４０重量％とで構成され、かつ、かさ密度０．１５
〜０．３ｇ／ｃｍ3 のセパレータを用いたリテーナ式密
閉型鉛蓄電池。
ーナ式密閉型鉛蓄電池を提供する。 【構成】 シリカ粉体２０〜６０重量％とガラス繊維８
０〜４０重量％とで構成され、かつ、かさ密度０．１５
〜０．３ｇ／ｃｍ3 のセパレータを用いたリテーナ式密
閉型鉛蓄電池。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リテーナ式密閉型鉛蓄
電池の改良に関するものである。
電池の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電池の充電中に発生する酸素ガスを負極
板で吸収するいわゆる酸素サイクルを利用した密閉型鉛
蓄電池には、リテーナ式とゲル式の二種類がある。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
てゲル化した密閉型鉛蓄電池であるが、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。
板で吸収するいわゆる酸素サイクルを利用した密閉型鉛
蓄電池には、リテーナ式とゲル式の二種類がある。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
てゲル化した密閉型鉛蓄電池であるが、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。
【０００３】一方、リテー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
レータ（ガラスセパレータ）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、ポジションフリーなどの特徴を活かして、近年ポ
ータブル機器、コードレス機器、コンピューターのバッ
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。
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
レータ（ガラスセパレータ）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、ポジションフリーなどの特徴を活かして、近年ポ
ータブル機器、コードレス機器、コンピューターのバッ
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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしガラスセパレー
タは特殊な方法で製造される直径１μｍ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、一般に用いら
れている鉛蓄電池用のセパレー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。
タは特殊な方法で製造される直径１μｍ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、一般に用いら
れている鉛蓄電池用のセパレー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。
【０００５】また、圧迫度を高くして組立てたとして
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
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
くなるという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、シリカ粉体２
０〜６０重量％とガラス繊維８０〜４０重量％とで構成
され、かつ、かさ密度０．１５〜０．３ｇ／ｃｍ3 のセ
パレータを用いることで、上述したリテーナ式密閉型鉛
蓄電池の欠点を解決したものである。
０〜６０重量％とガラス繊維８０〜４０重量％とで構成
され、かつ、かさ密度０．１５〜０．３ｇ／ｃｍ3 のセ
パレータを用いることで、上述したリテーナ式密閉型鉛
蓄電池の欠点を解決したものである。
【０００７】
【作用】本発明鉛蓄電池は注液時の圧迫力の低下の割合
が小さくなるので、組立時の圧迫力をそれ程高く設定す
ることを要せず、組立やすくなる。また、セパレータ組
成としてシリカ粉体を含むので孔径が小さくなり、貫通
ショートが発生しにくいセパレータとなり、寿命性能の
優れた電池が得られる。
が小さくなるので、組立時の圧迫力をそれ程高く設定す
ることを要せず、組立やすくなる。また、セパレータ組
成としてシリカ粉体を含むので孔径が小さくなり、貫通
ショートが発生しにくいセパレータとなり、寿命性能の
優れた電池が得られる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を詳細に説明する。シリカ粉体
には、平均粒子径約１００μｍ、ＢＥＴ表面積約２００
ｍ2 ／ｇのホワイトカーボンを用いた。ガラス繊維は、
直径０．８μｍのものを用い、両者を水中で分散させ抄
紙装置により抄紙成形し、２０Ｋｇ／ｄｍ2 の荷重下
で、厚さが１．５ｍｍのセパレータを得た。両者の配合
割合とかさ密度を表１に示す。比較のため従来のものと
して、直径０．８μｍのガラス繊維のみを用いたセパレ
ータについても用意した。内容を合わせて表１に示す。
には、平均粒子径約１００μｍ、ＢＥＴ表面積約２００
ｍ2 ／ｇのホワイトカーボンを用いた。ガラス繊維は、
直径０．８μｍのものを用い、両者を水中で分散させ抄
紙装置により抄紙成形し、２０Ｋｇ／ｄｍ2 の荷重下
で、厚さが１．５ｍｍのセパレータを得た。両者の配合
割合とかさ密度を表１に示す。比較のため従来のものと
して、直径０．８μｍのガラス繊維のみを用いたセパレ
ータについても用意した。内容を合わせて表１に示す。
【０００９】以上の試作したセパレータａ〜ｈを用いそ
れぞれ公称容量８Ａｈ、２Ｖの密閉型鉛蓄電池Ａ〜Ｈを
各２Ｎずつ製作した。極板は、正負極板とも標準的なも
のを用い、格子体には正負極板ともＰｂ−Ｃａ合金格子
を用いた。セパレータ以外は、すべて共通のものを用い
た。
れぞれ公称容量８Ａｈ、２Ｖの密閉型鉛蓄電池Ａ〜Ｈを
各２Ｎずつ製作した。極板は、正負極板とも標準的なも
のを用い、格子体には正負極板ともＰｂ−Ｃａ合金格子
を用いた。セパレータ以外は、すべて共通のものを用い
た。
【００１０】
【表１】
【００１１】実験１ 組立時に、測定した圧迫力（Kg/d
m 2 ）を表２に示す。比重１．３２（２０℃）希硫酸の
所定量を組立た電池に注液した。注液５分後の圧迫力
（Kg/dm 2 ）を表２に示す。
m 2 ）を表２に示す。比重１．３２（２０℃）希硫酸の
所定量を組立た電池に注液した。注液５分後の圧迫力
（Kg/dm 2 ）を表２に示す。
【００１２】
【表２】
【００１３】表２に示したように、従来品では注液後の
圧迫力を５Kg/dm 2 以上にしようとすれば、組立時に
は、２６Kg/dm 2 以上にする必要があるが、本発明で
は、ａのセパレータでも組立時に１７Kg/dm 2 の圧迫力
で注液後に５Kg/dm 2 以上に保つことが出来、従来に比
べ低い圧迫力で組立が出来ることがわかった。さらに組
立時と注液後の圧迫力の低下の割合は、本発明品は、従
来品に比べ優れていることがわかった。シリカ粉体がガ
ラス繊維とガラス繊維の間に入り込んでいるため、これ
が、ある種の楔のような役割を果たし、圧迫力が低下し
にくくなったものと考えられる。
圧迫力を５Kg/dm 2 以上にしようとすれば、組立時に
は、２６Kg/dm 2 以上にする必要があるが、本発明で
は、ａのセパレータでも組立時に１７Kg/dm 2 の圧迫力
で注液後に５Kg/dm 2 以上に保つことが出来、従来に比
べ低い圧迫力で組立が出来ることがわかった。さらに組
立時と注液後の圧迫力の低下の割合は、本発明品は、従
来品に比べ優れていることがわかった。シリカ粉体がガ
ラス繊維とガラス繊維の間に入り込んでいるため、これ
が、ある種の楔のような役割を果たし、圧迫力が低下し
にくくなったものと考えられる。
【００１４】実験２ 組立た電池を用いてサイクル寿命
試験を行った。試験条件は、放電電流１．６Ａ，放電
時間２ｈ、充電電流０．８Ａ，充電時間６ｈ、そして
こので１サイクルとして、５０サイクル毎に容量確
認試験を行った。条件は、放電電流１．６Ａ，放電終
止端子電圧１．７Ｖ／ＣＥＬＬ、充電電流０．８Ａ，
充電時間６ｈ、そして容量確認試験で放電持続時間が
２．５ｈを下回った時点を寿命サイクルとした。なお、
試験はすべて２５℃の気相で行った。試験結果を表３に
示す。
試験を行った。試験条件は、放電電流１．６Ａ，放電
時間２ｈ、充電電流０．８Ａ，充電時間６ｈ、そして
こので１サイクルとして、５０サイクル毎に容量確
認試験を行った。条件は、放電電流１．６Ａ，放電終
止端子電圧１．７Ｖ／ＣＥＬＬ、充電電流０．８Ａ，
充電時間６ｈ、そして容量確認試験で放電持続時間が
２．５ｈを下回った時点を寿命サイクルとした。なお、
試験はすべて２５℃の気相で行った。試験結果を表３に
示す。
【００１５】
【表３】
【００１６】表３から明らかなように、本発明による電
池Ａ〜Ｆは、従来品に比べサイクル寿命性能が優れてい
ることがわかる。これは、本発明品では、圧迫が高いま
ま維持されているためと考えられる。
池Ａ〜Ｆは、従来品に比べサイクル寿命性能が優れてい
ることがわかる。これは、本発明品では、圧迫が高いま
ま維持されているためと考えられる。
【００１７】実験３ 次に過放電サイクル試験を行っ
た。試験条件は、２Ω抵抗短絡，短絡期間３週間、
充電電圧２．４５Ｖ／ＣＥＬＬ，制限電流１．６Ａ，充
電時間２４ｈ、容量確認試験放電電流１．６Ａ，放電
終止端子電圧１．７Ｖ／ＣＥＬＬ、を５サイクル
繰り返した。
た。試験条件は、２Ω抵抗短絡，短絡期間３週間、
充電電圧２．４５Ｖ／ＣＥＬＬ，制限電流１．６Ａ，充
電時間２４ｈ、容量確認試験放電電流１．６Ａ，放電
終止端子電圧１．７Ｖ／ＣＥＬＬ、を５サイクル
繰り返した。
【００１８】の充電時にショートが発生してしまった
サイクルを表４に示す。なお、充電２４時間目でも電流
が制限値の１．６Ａが流れたままになっているものをシ
ョートと判断した。
サイクルを表４に示す。なお、充電２４時間目でも電流
が制限値の１．６Ａが流れたままになっているものをシ
ョートと判断した。
【００１９】
【表４】
【００２０】表４から明かなように本発明品の電池Ａで
５サイクル目でショートが発生し、また電池Ｂ〜Ｆで
は、ショートが発生せず、従来品に比べ優れた性能を示
した。これは、シリカ粉体が存在するため、セパレータ
の平均孔径が小さくなってセパレータを貫通するショー
トが発生しにくくなったと考えられる。ガラス繊維径を
小さくすることで同様の効果が期待できるが、繊維径の
小さいガラス繊維は、高価であるのに対し、シリカ粉体
は価格が低く、効果は同様のものが得られる。
５サイクル目でショートが発生し、また電池Ｂ〜Ｆで
は、ショートが発生せず、従来品に比べ優れた性能を示
した。これは、シリカ粉体が存在するため、セパレータ
の平均孔径が小さくなってセパレータを貫通するショー
トが発生しにくくなったと考えられる。ガラス繊維径を
小さくすることで同様の効果が期待できるが、繊維径の
小さいガラス繊維は、高価であるのに対し、シリカ粉体
は価格が低く、効果は同様のものが得られる。
【００２１】本発明では、かさ密度を０．３ｇ／ｃｍ3
以下としているが、これはこれ以上のかさ密度を持つセ
パレータは、抄紙が困難であった。またできたとしても
セパレータの多孔度が小さくなり必要量の電解液の保持
が困難となって容量の低下が無視しきれないほど大きく
なってしまうと思われる。シリカ粉体の割合が６０％を
越えるとセパレータの取扱いが困難になる。本発明では
シリカ粉体にホワイトカーボンを用いたが珪藻土でも良
い。また、その他無機粉体でも同様の効果が得られるこ
とは容易に考えられる。
以下としているが、これはこれ以上のかさ密度を持つセ
パレータは、抄紙が困難であった。またできたとしても
セパレータの多孔度が小さくなり必要量の電解液の保持
が困難となって容量の低下が無視しきれないほど大きく
なってしまうと思われる。シリカ粉体の割合が６０％を
越えるとセパレータの取扱いが困難になる。本発明では
シリカ粉体にホワイトカーボンを用いたが珪藻土でも良
い。また、その他無機粉体でも同様の効果が得られるこ
とは容易に考えられる。
【００２２】
【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２０〜６０重量％とガラス繊維８０〜４０重量
％とで構成され且つ、かさ密度０．１５〜０．３ｇ／ｃ
ｍ3 のセパレータを用いることによって、組立の作業性
が向上し、サイクル寿命性能、過放電サイクル寿命性能
に優れたリテーナ式密閉型鉛蓄電池を安価に製造するこ
とが可能になった。
リカ粉体２０〜６０重量％とガラス繊維８０〜４０重量
％とで構成され且つ、かさ密度０．１５〜０．３ｇ／ｃ
ｍ3 のセパレータを用いることによって、組立の作業性
が向上し、サイクル寿命性能、過放電サイクル寿命性能
に優れたリテーナ式密閉型鉛蓄電池を安価に製造するこ
とが可能になった。
【図１】本発明によるセパレータの模式図
１ ガラス繊維 ２ シリカ粉体
Claims (1)
- 【請求項１】 シリカ粉体２０〜６０重量％とガラス繊
維８０〜４０重量％とで構成され、かつ、かさ密度０．
１５〜０．３ｇ／ｃｍ3 のセパレータを用いたことを特
徴とするリテーナ式密閉型鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50A JPH06243850A (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | リテーナ式密閉型鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50A JPH06243850A (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | リテーナ式密閉型鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06243850A true JPH06243850A (ja) | 1994-09-02 |
Family
ID=12884059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50A Pending JPH06243850A (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | リテーナ式密閉型鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06243850A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003061030A3 (en) * | 2001-12-29 | 2005-02-24 | Hawker Batteries Ltd | Improvements in or relating to energy storage devices |
| EP1585182A1 (en) * | 2004-04-05 | 2005-10-12 | Sociedad Espanola Del Acumulador Tudor, S.A. | Lead-acid battery with microfibre separator having improved absorption characteristics |
| CN105895911A (zh) * | 2015-02-18 | 2016-08-24 | 株式会社杰士汤浅国际 | 铅蓄电池 |
-
1993
- 1993-02-16 JP JP50A patent/JPH06243850A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003061030A3 (en) * | 2001-12-29 | 2005-02-24 | Hawker Batteries Ltd | Improvements in or relating to energy storage devices |
| EP1585182A1 (en) * | 2004-04-05 | 2005-10-12 | Sociedad Espanola Del Acumulador Tudor, S.A. | Lead-acid battery with microfibre separator having improved absorption characteristics |
| CN105895911A (zh) * | 2015-02-18 | 2016-08-24 | 株式会社杰士汤浅国际 | 铅蓄电池 |
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