JPH0729594A - 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
- JPH0729594A JPH0729594A JP5194169A JP19416993A JPH0729594A JP H0729594 A JPH0729594 A JP H0729594A JP 5194169 A JP5194169 A JP 5194169A JP 19416993 A JP19416993 A JP 19416993A JP H0729594 A JPH0729594 A JP H0729594A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- unevenness
- electrode plate
- specified
- electrode
- separator
- 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
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-
- 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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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高率放電でのトリクル寿命性能に優れたリテ
ーナ式密閉型鉛蓄電池を提供する。 【構成】 相手極に対向する格子の少なくとも額縁部分
を除いた桟部分を厚さ０．１ｍｍ以上の活物質層で被覆
し、かつ、極板表面の凸凹を０．２ｍｍ以下とした極板
を、少なくとも一方の極に用いてなるリテーナ式密閉型
鉛蓄電池。
ーナ式密閉型鉛蓄電池を提供する。 【構成】 相手極に対向する格子の少なくとも額縁部分
を除いた桟部分を厚さ０．１ｍｍ以上の活物質層で被覆
し、かつ、極板表面の凸凹を０．２ｍｍ以下とした極板
を、少なくとも一方の極に用いてなるリテーナ式密閉型
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。
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、現在リテーナ式と呼ばれている方式が一般
的に採用されている。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う方式である。
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、現在リテーナ式と呼ばれている方式が一般
的に採用されている。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う方式である。
【０００３】そして、無保守、無漏液、ポジションフリ
ーなどの特徴を活かして、ポータブル機器、コンピュー
タのバックアップ電源、また大型の据置用途に用いられ
ている。コンピュータのバックアップ電源用途には、従
来３０分間率放電によって電池の性能が行われてきた
が、最近、より短時間の５分間率放電による性能評価も
必要となってきた。
ーなどの特徴を活かして、ポータブル機器、コンピュー
タのバックアップ電源、また大型の据置用途に用いられ
ている。コンピュータのバックアップ電源用途には、従
来３０分間率放電によって電池の性能が行われてきた
が、最近、より短時間の５分間率放電による性能評価も
必要となってきた。
【０００４】リテーナ式鉛蓄電池の極板は、鉛合金格子
に酸化鉛を主とする鉛粉に希硫酸を加え調整したペース
トを充填し、その後極板厚みを均一にするためプレスを
行っている。従来の開放型鉛蓄電池においては、極板表
面に凸凹をつけた方が極板の見掛け表面積が増加するの
で放電容量が数％向上し、かつプレスの作業性も良く、
かつこのことによる悪影響は認められないので、プレス
時に極板表面に凸凹をつけていた。そして、密閉型鉛蓄
電池においても、この開放型鉛蓄電池の技術をそのまま
用い、極板表面には前述のプレス時に細かな凸凹をつけ
てきた。そして化成することによって二酸化鉛からなる
活物質を保持した正極板と鉛からなる活物質を保持した
負極板として使用している。
に酸化鉛を主とする鉛粉に希硫酸を加え調整したペース
トを充填し、その後極板厚みを均一にするためプレスを
行っている。従来の開放型鉛蓄電池においては、極板表
面に凸凹をつけた方が極板の見掛け表面積が増加するの
で放電容量が数％向上し、かつプレスの作業性も良く、
かつこのことによる悪影響は認められないので、プレス
時に極板表面に凸凹をつけていた。そして、密閉型鉛蓄
電池においても、この開放型鉛蓄電池の技術をそのまま
用い、極板表面には前述のプレス時に細かな凸凹をつけ
てきた。そして化成することによって二酸化鉛からなる
活物質を保持した正極板と鉛からなる活物質を保持した
負極板として使用している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような極
板を使用したリテーナ式密閉型鉛蓄電池を、約４０℃以
上の高温でトリクル使用した場合、従来の３０分間率放
電の評価では寿命になるのに約２年であるが、５分間率
放電で評価を行うと約１年であり、従来評価方法の約半
分と著しく短寿命となってしまうことがわかった。
板を使用したリテーナ式密閉型鉛蓄電池を、約４０℃以
上の高温でトリクル使用した場合、従来の３０分間率放
電の評価では寿命になるのに約２年であるが、５分間率
放電で評価を行うと約１年であり、従来評価方法の約半
分と著しく短寿命となってしまうことがわかった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、相手極に対向
する格子の少なくとも額縁部分を除いた桟部分を厚さ
０．１ｍｍ以上の活物質層で被覆し、かつ、極板表面の
凸凹を０．２ｍｍ以下とした極板を、少なくとも一方の
極に用いることで上記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。
する格子の少なくとも額縁部分を除いた桟部分を厚さ
０．１ｍｍ以上の活物質層で被覆し、かつ、極板表面の
凸凹を０．２ｍｍ以下とした極板を、少なくとも一方の
極に用いることで上記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】
【実施例】以下、本発明を詳細に説明する。セパレータ
には、ガラス繊維の平均直径約１μｍ、多孔度約９４％
の通常使用されているものを用い、２０ｋｇ／ｄｍ2 の
荷重下で、厚さが１．５ｍｍのものを使用した。鉛−カ
ルシウム合金からなる格子に、酸化鉛を主とする鉛粉に
希硫酸を加えて調整したペーストを、桟部分面と額縁部
分面が等しい格子（格子ａ）に、格子厚みよりわずかに
厚くなるように充填した極板と、桟部分面が額縁部分面
より０．１ｍｍ沈めた格子（格子ｂ）に充填した極板を
製作した。
には、ガラス繊維の平均直径約１μｍ、多孔度約９４％
の通常使用されているものを用い、２０ｋｇ／ｄｍ2 の
荷重下で、厚さが１．５ｍｍのものを使用した。鉛−カ
ルシウム合金からなる格子に、酸化鉛を主とする鉛粉に
希硫酸を加えて調整したペーストを、桟部分面と額縁部
分面が等しい格子（格子ａ）に、格子厚みよりわずかに
厚くなるように充填した極板と、桟部分面が額縁部分面
より０．１ｍｍ沈めた格子（格子ｂ）に充填した極板を
製作した。
【０００８】そして、表面に凸凹を持ったプレス機（以
下プレス方法Ａとする）でプレスして凸凹を持たせた極
板と、凸凹がないプレス機（Ｂ）でプレスして凸凹がほ
とんどない極板を製作した。なお正極板の格子重量、活
物質重量はいずれの条件も同一とした。また負極板に関
しても同様のものを製作した。そしてそれぞれの極板を
化成した後、セパレータと組み合わせ２Ｖ公称容量８Ａ
ｈ（２０時間率）の電池を製作した。極板間は１．５ｍ
ｍとした。内容を表１に示す。
下プレス方法Ａとする）でプレスして凸凹を持たせた極
板と、凸凹がないプレス機（Ｂ）でプレスして凸凹がほ
とんどない極板を製作した。なお正極板の格子重量、活
物質重量はいずれの条件も同一とした。また負極板に関
しても同様のものを製作した。そしてそれぞれの極板を
化成した後、セパレータと組み合わせ２Ｖ公称容量８Ａ
ｈ（２０時間率）の電池を製作した。極板間は１．５ｍ
ｍとした。内容を表１に示す。
【０００９】化成後の極板を樹脂で固め断面を実体顕微
鏡で観察すると格子ａでは、桟部分を覆っている活物質
層は、ほとんどの部分で０．１ｍｍ以下であったが、格
子ｂでは０．１ｍｍ以上であった。またプレス方法Ａの
極板品では表面のほとんどの凸凹が０．２５ｍｍ以上で
あったが、プレス方法Ｂの極板品では凸凹が０．２ｍｍ
以下であった。
鏡で観察すると格子ａでは、桟部分を覆っている活物質
層は、ほとんどの部分で０．１ｍｍ以下であったが、格
子ｂでは０．１ｍｍ以上であった。またプレス方法Ａの
極板品では表面のほとんどの凸凹が０．２５ｍｍ以上で
あったが、プレス方法Ｂの極板品では凸凹が０．２ｍｍ
以下であった。
【００１０】
【表１】 （実験）トリクル寿命試験を行った。トリクル電圧２．
３Ｖ／セルで温度４０℃に保った恒温槽（気相）に電池
を入れ、３ヶ月毎に５０Ｗ定電力放電で終止電圧１．６
５Ｖ／セルになるまで放電を行ない、放電持続時間を測
定した。結果を図１に示す。従来品に比べ本発明品の優
れていることがわかる。
３Ｖ／セルで温度４０℃に保った恒温槽（気相）に電池
を入れ、３ヶ月毎に５０Ｗ定電力放電で終止電圧１．６
５Ｖ／セルになるまで放電を行ない、放電持続時間を測
定した。結果を図１に示す。従来品に比べ本発明品の優
れていることがわかる。
【００１１】開放型鉛蓄電池において、極板表面に凸凹
をつけた方が放電容量が数％程度であるが向上し、かつ
悪影響もないことから従来よりリテーナ式密閉型鉛蓄電
池においても極板表面には凸凹をつけてきた。しかし、
本試験のようにリテーナ式密閉型鉛蓄電池において、５
分間率程度の高率放電性能には、明らかにこの凸凹が悪
影響を及ぼしていることがわかった。この理由として以
下のことが考えられる。 トリクル寿命試験１年目の放
電時の端子電圧をみると、電池Ｎｏ．１〜３では、放電
開始直後の電圧降下が大きく、電池Ｎｏ．４〜６のそれ
は小さかった。明らかに電池内部で抵抗が増加し、容量
が低下したことがわかる。極板表面に凸凹があるとガラ
スセパレータとの接触は、圧迫を加えて電池を組み立て
たとしても図２に示すように多少の接触不良が存在す
る。図２Ａは、極板表面に凸凹がある従来品の、セパレ
ータと極板との接触状態を示す要部断面模式図、図２Ｂ
は本発明品の要部断面模式図である。
をつけた方が放電容量が数％程度であるが向上し、かつ
悪影響もないことから従来よりリテーナ式密閉型鉛蓄電
池においても極板表面には凸凹をつけてきた。しかし、
本試験のようにリテーナ式密閉型鉛蓄電池において、５
分間率程度の高率放電性能には、明らかにこの凸凹が悪
影響を及ぼしていることがわかった。この理由として以
下のことが考えられる。 トリクル寿命試験１年目の放
電時の端子電圧をみると、電池Ｎｏ．１〜３では、放電
開始直後の電圧降下が大きく、電池Ｎｏ．４〜６のそれ
は小さかった。明らかに電池内部で抵抗が増加し、容量
が低下したことがわかる。極板表面に凸凹があるとガラ
スセパレータとの接触は、圧迫を加えて電池を組み立て
たとしても図２に示すように多少の接触不良が存在す
る。図２Ａは、極板表面に凸凹がある従来品の、セパレ
ータと極板との接触状態を示す要部断面模式図、図２Ｂ
は本発明品の要部断面模式図である。
【００１２】寿命試験初期においては、この部分に電解
液が存在するため電流が流れたとしてもＩＲ損失は生じ
ない。寿命試験が進行するにつれ、水蒸気透過により、
液が電槽壁を透過して外部へ出てしまうため、電池内部
の電解液が減少する。この時極板とセパレータとの隙間
の大きさが、活物質内部やセパレータが持つ孔径より大
きいと、毛管張力の違いにより、極板とセパレータの界
面の電解液が優先して減少し、極板とセパレータの界面
に隙間ができ、そのためＩＲ損失による抵抗が生じ性能
低下を引き起こしたと考えられる。
液が存在するため電流が流れたとしてもＩＲ損失は生じ
ない。寿命試験が進行するにつれ、水蒸気透過により、
液が電槽壁を透過して外部へ出てしまうため、電池内部
の電解液が減少する。この時極板とセパレータとの隙間
の大きさが、活物質内部やセパレータが持つ孔径より大
きいと、毛管張力の違いにより、極板とセパレータの界
面の電解液が優先して減少し、極板とセパレータの界面
に隙間ができ、そのためＩＲ損失による抵抗が生じ性能
低下を引き起こしたと考えられる。
【００１３】従来トリクル使用時の寿命原因は、正極板
の活物質と格子の接触が悪くなることにより活物質が放
電できなくなるためとされていたが、本試験のように５
分間率程度の高率放電ではセパレータと極板との接触不
良も大きな要因となることがわかった。
の活物質と格子の接触が悪くなることにより活物質が放
電できなくなるためとされていたが、本試験のように５
分間率程度の高率放電ではセパレータと極板との接触不
良も大きな要因となることがわかった。
【００１４】そして本発明品のように凸凹が０．２ｍｍ
以下であればこのような問題を解決できることがわかっ
た。また、極板を凸凹がない、プレス方法Ｂでプレスし
てもＮｏ．２の電池の寿命性能はさほど改善されなかっ
た。これはペーストを充填した際に凸凹がなくても、寿
命試験中に格子が腐食し体積が膨張することの影響を大
きく受けてしまい、結果的に極板表面に凸凹を生じさせ
てしまうためと考えられる。
以下であればこのような問題を解決できることがわかっ
た。また、極板を凸凹がない、プレス方法Ｂでプレスし
てもＮｏ．２の電池の寿命性能はさほど改善されなかっ
た。これはペーストを充填した際に凸凹がなくても、寿
命試験中に格子が腐食し体積が膨張することの影響を大
きく受けてしまい、結果的に極板表面に凸凹を生じさせ
てしまうためと考えられる。
【００１５】セパレータの繊維径の影響を調べるため、
平均直径約０．５ｍｍと１．５ｍｍのセパレータを用い
ても試験を行ったが、同様の結果が得られた。なお、本
試験では、桟部分を沈めて、活物質に被覆されるように
したが、桟部分を沈めなくてもペーストを多く充填すれ
ば、同様の効果があることは、言うまでもない。
平均直径約０．５ｍｍと１．５ｍｍのセパレータを用い
ても試験を行ったが、同様の結果が得られた。なお、本
試験では、桟部分を沈めて、活物質に被覆されるように
したが、桟部分を沈めなくてもペーストを多く充填すれ
ば、同様の効果があることは、言うまでもない。
【００１６】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、相
手極に対向する格子の少なくとも額縁部分を除いた桟部
分を、厚さ０．１ｍｍ以上の活物質層で被覆し、かつ、
極板表面の凸凹を０．２ｍｍ以下とした極板を、少なく
とも一方の極に用いることで高率放電で評価するトリク
ル寿命性能に優れたリテーナ式密閉型鉛蓄電池を製造す
ることが可能になった。
手極に対向する格子の少なくとも額縁部分を除いた桟部
分を、厚さ０．１ｍｍ以上の活物質層で被覆し、かつ、
極板表面の凸凹を０．２ｍｍ以下とした極板を、少なく
とも一方の極に用いることで高率放電で評価するトリク
ル寿命性能に優れたリテーナ式密閉型鉛蓄電池を製造す
ることが可能になった。
【図１】トリクル寿命性能図
【図２】セパレータと極板との接触状態を示す要部断面
模式図
模式図
１ セパレータ ２ 正極板 ３ 負極板 ４ 格子棧
Claims (1)
- 【請求項１】 相手極に対向する格子の少なくとも額縁
部分を除いた桟部分を厚さ０．１ｍｍ以上の活物質層で
被覆し、かつ、極板表面の凸凹を０．２ｍｍ以下とした
極板を、少なくとも一方の極に用いることを特徴とする
リテーナ式密閉型鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5194169A JPH0729594A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | リテーナ式密閉型鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5194169A JPH0729594A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | リテーナ式密閉型鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0729594A true JPH0729594A (ja) | 1995-01-31 |
Family
ID=16320082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5194169A Pending JPH0729594A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | リテーナ式密閉型鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0729594A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007027057A (ja) * | 2005-07-21 | 2007-02-01 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 鉛蓄電池の製造方法 |
| DE102006002629A1 (de) * | 2006-01-19 | 2007-07-26 | Reichert, Andreas, Dipl.-Ing. | Indikatorlinien und Indikatormerkzeichen erleichtern die visuelle Kontrolle der Drehbewegung am Ende des Festziehens von den Gewindeverbindungen verschiedenen Schrauben und Muttern |
| CN108306058A (zh) * | 2017-01-12 | 2018-07-20 | 广州丰江实业有限公司 | 一种铅酸蓄电池的制备方法 |
-
1993
- 1993-07-09 JP JP5194169A patent/JPH0729594A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007027057A (ja) * | 2005-07-21 | 2007-02-01 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 鉛蓄電池の製造方法 |
| DE102006002629A1 (de) * | 2006-01-19 | 2007-07-26 | Reichert, Andreas, Dipl.-Ing. | Indikatorlinien und Indikatormerkzeichen erleichtern die visuelle Kontrolle der Drehbewegung am Ende des Festziehens von den Gewindeverbindungen verschiedenen Schrauben und Muttern |
| CN108306058A (zh) * | 2017-01-12 | 2018-07-20 | 广州丰江实业有限公司 | 一种铅酸蓄电池的制备方法 |
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