JPH07220709A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents

密閉形鉛蓄電池

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JPH07220709A
JPH07220709A JP6008284A JP828494A JPH07220709A JP H07220709 A JPH07220709 A JP H07220709A JP 6008284 A JP6008284 A JP 6008284A JP 828494 A JP828494 A JP 828494A JP H07220709 A JPH07220709 A JP H07220709A
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JP
Japan
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layer
contact layer
electrode contact
negative electrode
positive electrode
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Withdrawn
Application number
JP6008284A
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English (en)
Inventor
Ichiro Mukoya
一郎 向谷
Yasushi Matsumura
康司 松村
Asahiko Miura
朝比古 三浦
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.)
Resonac Corp
Original Assignee
Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
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Publication date
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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

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  • Cell Separators (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 極板群の加圧状態の減少による容量低下及び
早期寿命を抑制できる密閉形鉛蓄電池を提供する。 【構成】 正極板とリテーナと負極板とが交互に配置し
て構成した極板群を用いて密閉形鉛蓄電池を構成する。
リテーナは、正極板に当接する正極当接層と負極板に当
接する負極当接層との少なくとも2層構造とする。正極
当接層は繊維径が小さく負極当接層より高密度でランダ
ムに配向された繊維層で構成する。負極当接層は正極当
接層より繊維径が大きな繊維層で構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【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。
【0002】
【従来の技術】密閉形鉛蓄電池では、一般に鉛の一部が
酸化された鉛粉と水と硫酸を主成分とし、これに樹脂等
の単繊維や炭素微粉末,有機添加剤等を必要に応じて添
加し、混練によって得られたペーストを鋳造格子やエキ
スパンド格子等の連続多孔体に塗着し、必要に応じて活
物質紙状体を当接し、極板の形状に成形し、熟成及び乾
燥を行って極板とするペースト式極板が多く用いられて
いる。このようにして得られた正極板と負極板は、更に
主にガラスマットからなるリテーナと組み合わされて極
板群として構成され、該極板群が電槽に組み込まれた後
に希硫酸を加えて化成充電されるか、または、化成充電
後に組み込まれることによって電池の機能が与えられ
る。
【0003】このような密閉形鉛蓄電池においては、リ
テーナとして、主にガラス繊維から形成された不織布が
用いられていた。このリテーナは電解液の保持を主目的
として作成されているため、保液性を考慮して細いガラ
ス繊維により作成されていると同時にセパレータとして
の役割を果たすため密度を高くする必要があった。即
ち、従来のリテーナは、細いガラス繊維が高い密度で厚
み方向にほぼ一様に積層された構造であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の密閉形鉛蓄電池におけるリテーナは、ガラス
繊維が厚さ方向に対して垂直に配向されているため、応
力を受けると厚さ方向に対して非可逆的に収縮する現象
が起こり、特に電槽化成においては注液,化成のガッシ
ングによる加圧によって収縮し、化成後ガスの抜け等に
より加圧が減少した後も収縮したままなので、極板群の
加圧状態が減少し、容量低下及び早期寿命の原因となっ
ていた。また、ペーストの脱落防止のために活物質紙状
体を当接した後、乾燥後除去する方法も考案されている
が実用化には至っていない。
【0005】本発明の目的は、極板群の加圧状態の減少
による容量低下及び早期寿命を抑制できる密閉形鉛蓄電
池を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の構成を説明すると、次の通りである。
【0007】本発明は、極板群の正極板と負極板との間
にリテーナが介在されている密閉形鉛蓄電池に関するも
のである。
【0008】本発明においては、リテーナが正極板に当
接する正極当接層と負極板に当接する負極当接層との少
なくとも2層構造となっており、正極当接層は繊維径が
小さく負極当接層より高密度でランダムに配向された繊
維層で構成され、負極当接層は正極当接層より繊維径が
大きな繊維層で構成されていることを特徴とする。
【0009】また本発明においては、リテーナが正極板
に当接する正極当接層と負極板に当接する負極当接層と
の少なくとも2層構造となっており、正極当接層は繊維
径が小さく負極当接層より高密度でランダムに配向され
た繊維層で構成され、負極当接層は正極当接層より繊維
径が大きな繊維層で構成され、負極当接層を構成する繊
維層はガラス繊維とポリオレフィンとの混抄層で構成さ
れていることを特徴とする。
【0010】本発明においては、負極当接層の表面に親
水処理が施されていることを特徴とする。
【0011】
【作用】リテーナを正極板に当接する正極当接層と負極
板に当接する負極当接層との少なくとも2層構造とし、
正極当接層を繊維径が小さく負極当接層より高密度でラ
ンダムに配向された繊維層で構成し、負極当接層を正極
当接層より繊維径が大きな繊維層で構成すると、密閉形
鉛蓄電池のサイクル寿命特性を向上させることができ
る。
【0012】即ち、正極当接層を繊維径が小さく負極当
接層より高密度でランダムに配向された繊維層で構成す
ると、正極板の近傍に酸素の気泡が溜まり、酸素濃度が
高くなって、酸素過電圧が高くなり、このためガス発生
量を低減できると共に群加圧を適正に保つことができ
る。更に、繊維層の密度が高いため、正極板の活物質浮
遊等に起因する短絡を防ぐことができる。
【0013】また、負極当接層を正極当接層より繊維径
が大きな繊維層で構成すると、正極板側から負極板側へ
の該リテーナを横切ってのガスの移動を容易に行わせる
ことができる。
【0014】この結果、トリクル使用下において酸素過
電圧が高く、酸素が発生し難いと同時に、酸素が発生し
ても速やかに吸収が行われる。従って、ガッシングによ
る加圧によってリテーナが収縮するのを防止でき、極板
群の加圧状態の減少による容量低下及び早期寿命を抑制
できる。
【0015】また、負極当接層を構成する繊維層をガラ
ス繊維とポリオレフィンとの混抄層で構成すると、密閉
形鉛蓄電池のサイクル寿命特性を著しく向上させること
ができる。
【0016】また、負極当接層の表面に親水処理を施す
と、自己放電の原因となる不純金属のマスキングを行う
ことができる。例えば、繊維自体を親水化処理ポリプロ
ピレン等のようにある程度撥水性をもつと同時に、表面
の水酸基(−OH)あるいはカルボキシル基(COO
H)との特異的な錯形成(サーフェスキレイション)に
より自己放電の原因となる不純金属のマスキングを行こ
とができる。
【0017】
【実施例】以下、本発明に係る密閉型鉛蓄電池(以下、
本発明電池という)の実施例を、従来の密閉型鉛蓄電池
(以下、従来電池という)と比較して説明する。
【0018】これら電池で用いている正極板は、鉛−錫
−カルシウム合金からなる格子を用いて作成した。ま
た、正極板(寸法86×56×2.4 mm)及び負極板(寸法85
×56×1.6 mm)は、それぞれ同一のものを使用した。各
極板は、金属鉛を含有した酸化鉛からなるペーストを格
子に充填し、熟成・乾燥して形成した。これら正極板及
び負極板と、リテーナとで極板群を構成して、従来電池
A,本発明電池B,C,D,Eを構成した。これら電池
A〜Eでは、表1に示すようにリテーナの組成が異なっ
ている。
【0019】
【表1】 この場合、本発明電池B,C,D,Eの負極当接層はガ
ラス繊維とポリオレフィン繊維(この実施例では、ポリ
エチレン繊維,ポリプロピレン繊維)との混抄体からな
る不織布で構成され、このうち本発明電池D,Eの負極
当接層のポリオレフィン繊維には親水処理が施され、ガ
ラス繊維と同様に親水性が付与されている。
【0020】上記のように極板群を構成した密閉型鉛蓄
電池について、容量試験,サイクル寿命試験,ガス発生
試験,トリクル試験を行った。試験条件は、容量試験は
1A放電(終止電圧1.75V)で、サイクル寿命試験は0.
25CA(1A)放電(終止電圧1.75V)した後、2.45V
定電圧3時間(制限電流2.4 A)で充電するサイクルを
従来電池Aの初期容量の50%になるまで続けた。また、
トリクル電流試験は、設定電圧2.275 Vで過充電を行
い、1週間目の電流値で評価を行った。
【0021】その結果、図1に示すように本発明電池B
〜Eでは、初期容量が5%〜10%増加した。
【0022】また、図2に示すように本発明電池B〜E
では、サイクル寿命特性が従来電池Aに比べ著しく長く
なっている。
【0023】また、図3に示すように本発明電池B〜E
では、従来電池Aに比べトリクル電流値も減少した。
【0024】上記実施例では、リテーナを正極当接層と
負極当接層との2層構造としたが、3層以上の層構造に
することもできる。例えば、正極当接層と負極当接層と
の間にガラス繊維或いは合成繊維の単体或いは混抄体よ
りなる中間層を1層又は複数層設け、該中間層は例えば
一番太い繊維の太さが正極当接層と負極当接層を構成す
る繊維の一番太いものの中間の太さのもので構成する。
中間層を複数層にする時には、正極板に近い層から負極
板近い層に移るにつれて一番太い繊維の太さを順次太く
する。
【0025】本実施例のリテーナは、例えば1つの層を
抄き、その上に次の層を抄くという工程により製造する
ことができる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る密閉型
鉛蓄電池によれば、下記のような優れた効果を得ること
ができる。
【0027】本発明では、リテーナを正極板に当接する
正極当接層と負極板に当接する負極当接層との少なくと
も2層構造とし、正極当接層を繊維径が小さく負極当接
層より高密度でランダムに配向された繊維層で構成し、
負極当接層を正極当接層より繊維径が大きな繊維層で構
成しているので、初期容量及びサイクル特性に優れ、か
つトリクルユースに優れた密閉型鉛蓄電池を提供するこ
とができる。
【0028】また、本発明では、負極当接層を構成する
繊維層をガラス繊維とポリオレフィンとの混抄層で構成
しているので、密閉形鉛蓄電池のサイクル寿命特性を著
しく向上させることができる。
【0029】また、本発明では、負極当接層の表面に親
水処理を施しているので、自己放電の原因となる不純金
属のマスキングを行うことができ、自己放電を抑制する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来電池Aの初期容量を100 %としたときの本
発明に係る密閉形鉛蓄電池B〜Eの初期容量の比較図で
ある。
【図2】従来電池Aのサイクル寿命特性を100 %とした
ときの本発明に係る密閉形鉛蓄電池B〜Eのサイクル寿
命特性の比較図である。
【図3】従来電池Aと本発明に係る密閉形鉛蓄電池B〜
Eとのトリクル電流の比較図である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 極板群の正極板と負極板との間にリテー
    ナが介在されている密閉形鉛蓄電池において、 前記リテーナは前記正極板に当接する正極当接層と前記
    負極板に当接する負極当接層との少なくとも2層構造と
    なっており、 前記正極当接層は繊維径が小さく前記負極当接層より高
    密度でランダムに配向された繊維層で構成され、 前記負極当接層は前記正極当接層より繊維径が大きな繊
    維層で構成されていることを特徴とする密閉形鉛蓄電
    池。
  2. 【請求項2】 極板群の正極板と負極板との間にリテー
    ナが介在されている密閉形鉛蓄電池において、 前記リテーナは前記正極板に当接する正極当接層と前記
    負極板に当接する負極当接層との少なくとも2層構造と
    なっており、 前記正極当接層は繊維径が小さく前記負極当接層より高
    密度でランダムに配向された繊維層で構成され、 前記負極当接層は前記正極当接層より繊維径が大きな繊
    維層で構成され、 前記負極当接層を構成する繊維層はガラス繊維とポリオ
    レフィンとの混抄層で構成されていることを特徴とする
    密閉形鉛蓄電池。
  3. 【請求項3】 前記負極当接層の表面には親水処理が施
    されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記
    載の密閉形鉛蓄電池。
JP6008284A 1994-01-28 1994-01-28 密閉形鉛蓄電池 Withdrawn JPH07220709A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004088774A1 (ja) * 2003-03-31 2004-10-14 Nippon Sheet Glass Company, Limited 蓄電池用セパレータ及び蓄電池

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