JPH07296845A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
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- JPH07296845A JPH07296845A JP6086186A JP8618694A JPH07296845A JP H07296845 A JPH07296845 A JP H07296845A JP 6086186 A JP6086186 A JP 6086186A JP 8618694 A JP8618694 A JP 8618694A JP H07296845 A JPH07296845 A JP H07296845A
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- Japan
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- retainer
- electrolyte
- battery
- plates
- sealed lead
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 容量及び電解液の注液性を低下させることな
く、電解液の成層化を防止する。 【構成】 無加圧状態におけるリテーナの重量に対する
リテーナの細孔の体積の割合を、リテーナに含有させる
シリカ粉末及び珪藻土の含有量を調節して４〜５cm3 /g
とする。電解液中に１０〜３０nmの平均粒径を有するシ
リカ微粒子を１〜３重量％分散させる
く、電解液の成層化を防止する。 【構成】 無加圧状態におけるリテーナの重量に対する
リテーナの細孔の体積の割合を、リテーナに含有させる
シリカ粉末及び珪藻土の含有量を調節して４〜５cm3 /g
とする。電解液中に１０〜３０nmの平均粒径を有するシ
リカ微粒子を１〜３重量％分散させる
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、密閉形鉛蓄電池に関す
るものである。
るものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に密閉形鉛蓄電池は、正極板と負極
板とをリテーナを介して積層してなる極板群をＡＢＳ樹
脂等の電槽内に収納して構成されている。リテーナは主
としてガラス繊維の不織布により構成されており、この
不織布の空隙部及び極板の細孔部には希硫酸からなる電
解液が含浸されている。この種の密閉形鉛蓄電池では、
充放電を繰り返すうちに電槽上部の電解液濃度が低下
し、電槽下部の電解液濃度が高くなる、いわゆる成層化
現象が起きる。そのため、電池の充放電反応が極板の上
部で局部的に起りやすくなり、電池の容量が低下して、
サイクル寿命特性が低下する。そこで特公平３−８１２
６４号公報に示されるようにリテーナを構成する不織布
に、無機粉末を含有させて成層化を防止する技術が提案
された。また、特開昭６３−２３７３６４号公報に示さ
れるように、電解液に１０〜３０nmの径寸法を有するシ
リカ等の微粒子を添加して電解液をゲル状にし、電解液
が成層化するのを防止する技術も提案されている。
板とをリテーナを介して積層してなる極板群をＡＢＳ樹
脂等の電槽内に収納して構成されている。リテーナは主
としてガラス繊維の不織布により構成されており、この
不織布の空隙部及び極板の細孔部には希硫酸からなる電
解液が含浸されている。この種の密閉形鉛蓄電池では、
充放電を繰り返すうちに電槽上部の電解液濃度が低下
し、電槽下部の電解液濃度が高くなる、いわゆる成層化
現象が起きる。そのため、電池の充放電反応が極板の上
部で局部的に起りやすくなり、電池の容量が低下して、
サイクル寿命特性が低下する。そこで特公平３−８１２
６４号公報に示されるようにリテーナを構成する不織布
に、無機粉末を含有させて成層化を防止する技術が提案
された。また、特開昭６３−２３７３６４号公報に示さ
れるように、電解液に１０〜３０nmの径寸法を有するシ
リカ等の微粒子を添加して電解液をゲル状にし、電解液
が成層化するのを防止する技術も提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リテー
ナを形成する不織布に無機粉末を含有させて電解液の成
層化を防止するには、電解液を含むリテーナに対して３
０重量％以上の無機粉末を含有させなければならない。
そのため、リテーナの空隙部の体積が減少し、電解液の
保液量が低下して、電池の放電容量が低下する問題が発
生する。また無機粉末が凝集するとリテーナが硬くなっ
て、リテーナと極板との密着度が低下するという問題も
生じる。
ナを形成する不織布に無機粉末を含有させて電解液の成
層化を防止するには、電解液を含むリテーナに対して３
０重量％以上の無機粉末を含有させなければならない。
そのため、リテーナの空隙部の体積が減少し、電解液の
保液量が低下して、電池の放電容量が低下する問題が発
生する。また無機粉末が凝集するとリテーナが硬くなっ
て、リテーナと極板との密着度が低下するという問題も
生じる。
【０００４】また、電解液をゲル状にして電解液の成層
化を防止するには、３重量％を越える量のシリカ微粒子
を電解液に添加しなければならない。その上、ゲル状の
電解液は注液し難いため、電池の組み立ての作業性が低
下するという問題が生じる。またゲル状の電解液は拡散
性が低いため、電池の放電性能が低下するという問題も
生じる。
化を防止するには、３重量％を越える量のシリカ微粒子
を電解液に添加しなければならない。その上、ゲル状の
電解液は注液し難いため、電池の組み立ての作業性が低
下するという問題が生じる。またゲル状の電解液は拡散
性が低いため、電池の放電性能が低下するという問題も
生じる。
【０００５】本発明の目的は、容量を低下させることな
く、しかも電解液の注液性を阻害することなく、電解液
の成層化を防止できる密閉形鉛蓄電池を得ることにあ
る。
く、しかも電解液の注液性を阻害することなく、電解液
の成層化を防止できる密閉形鉛蓄電池を得ることにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、正極板と負極
板とがリテーナを介して積層されてなる極板群が電槽内
に収納されて構成され、リテーナに希硫酸からなる電解
液が含浸されてなる密閉形鉛蓄電池を対象とする。本発
明では、リテーナの重量に対するリテーナの空隙部の体
積の割合（以下、単に空隙部割合と言う）を４〜５cm3
/gとし、電解液中に１０〜３０nmの粒径を有するシリカ
微粒子を１〜３重量％分散させる。空隙部割合は、リテ
ーナの空隙部に電解液保持粉末を充填して定めるのが好
ましい。このようにすると所望の空隙部割合を簡単に且
つ正確に得ることができる。
板とがリテーナを介して積層されてなる極板群が電槽内
に収納されて構成され、リテーナに希硫酸からなる電解
液が含浸されてなる密閉形鉛蓄電池を対象とする。本発
明では、リテーナの重量に対するリテーナの空隙部の体
積の割合（以下、単に空隙部割合と言う）を４〜５cm3
/gとし、電解液中に１０〜３０nmの粒径を有するシリカ
微粒子を１〜３重量％分散させる。空隙部割合は、リテ
ーナの空隙部に電解液保持粉末を充填して定めるのが好
ましい。このようにすると所望の空隙部割合を簡単に且
つ正確に得ることができる。
【０００７】またリテーナはガラス繊維を主成分とする
不織布に電解液保持粉末を充填して構成することができ
る。
不織布に電解液保持粉末を充填して構成することができ
る。
【０００８】
【作用】従来の密閉形鉛蓄電池において、無加圧状態に
おける空隙部割合は約６cm3 /gである。本発明では、こ
の空隙部割合を４〜５cm3 /gと従来より小さくして電解
液の成層化の防止を図った。空隙部割合を小さくすると
電解液の成層化の防止を有効に図れるが、空隙部割合が
４cm3 /gを下回ると電解液の保液量が低下する上、リテ
ーナが硬くなる。更に本発明では成層化防止をより高め
るために、電解液中に１０〜３０nmの粒径を有するシリ
カ微粒子を１〜３重量％分散させて電解液にわずかな粘
性を持たせた。なおシリカ微粒子の量が３重量％を超え
ると電解液のゲル化が大きくなり、注液作業性が低下し
たり、電池の放電容量が低下する。
おける空隙部割合は約６cm3 /gである。本発明では、こ
の空隙部割合を４〜５cm3 /gと従来より小さくして電解
液の成層化の防止を図った。空隙部割合を小さくすると
電解液の成層化の防止を有効に図れるが、空隙部割合が
４cm3 /gを下回ると電解液の保液量が低下する上、リテ
ーナが硬くなる。更に本発明では成層化防止をより高め
るために、電解液中に１０〜３０nmの粒径を有するシリ
カ微粒子を１〜３重量％分散させて電解液にわずかな粘
性を持たせた。なおシリカ微粒子の量が３重量％を超え
ると電解液のゲル化が大きくなり、注液作業性が低下し
たり、電池の放電容量が低下する。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１０】下記の表１に示すように空隙部割合とシリ
カ微粒子の量が異なる実施例１〜４及び比較例１〜８の
密閉形鉛蓄電池を作り、試験を行った。なお各密閉形鉛
蓄電池は空隙部割合とシリカ微粒子の量を除いては同じ
構造を有しており、次のようにして製造した。まず鉛粉
８０〜８６重量％、水６〜１１重量％及び３５％の希硫
酸８〜１０重量％とを混練して活物質ペーストを作っ
た。そしてこの活物質ペーストを鉛合金製の格子体から
なる集電体に充填して未乾燥極板を作った。次に未乾燥
極板を温度４０℃、湿度９０％以上の雰囲気中に２０時
間放置して熟成した後に、温度８０℃中に２０時間放置
して乾燥して未化成の陽極板及び陰極板を作った。
カ微粒子の量が異なる実施例１〜４及び比較例１〜８の
密閉形鉛蓄電池を作り、試験を行った。なお各密閉形鉛
蓄電池は空隙部割合とシリカ微粒子の量を除いては同じ
構造を有しており、次のようにして製造した。まず鉛粉
８０〜８６重量％、水６〜１１重量％及び３５％の希硫
酸８〜１０重量％とを混練して活物質ペーストを作っ
た。そしてこの活物質ペーストを鉛合金製の格子体から
なる集電体に充填して未乾燥極板を作った。次に未乾燥
極板を温度４０℃、湿度９０％以上の雰囲気中に２０時
間放置して熟成した後に、温度８０℃中に２０時間放置
して乾燥して未化成の陽極板及び陰極板を作った。
【００１１】次に厚み２mmのガラス繊維と４対６〜６対
４の平均粒径１０〜３０ｎｍのシリカ粉末及び平均粒径
５〜７０μm の珪藻土粉末からなる電解液保持粉末とを
水中に分散させてから、吸引濾過して、無加圧状態で３
〜５cm3 /gの範囲で空隙部割合が異なる複数のリテーナ
を作った。なおここで用いるシリカ粉末及び珪藻土（電
解液保持粉末）は重量比表面積が小さく、リテーナに固
定されている上、シリカ粉末は凝集されているので電解
液をゲル化させることはない。次に陽極板３枚と陰極板
４枚とを空隙部割合の異なるリテーナを介してそれぞれ
積層して極板群を作った。そして、この極板群を６セル
からなる電槽内に１０〜３０ kg/dm2 の群加圧を加えて
それぞれ収納した。なお表１の空隙部割合のかっこ内に
はリテーナの電槽収容時の空隙部割合が示されている。
その後、比重１．２１０の希硫酸に１０〜３０nmの粒径
を有するシリカ微粒子を０〜４重量％の範囲で異なる量
を添加して電解液を作り、この電解液を各セルに注入し
て表１に示す各種の未化成の密閉形鉛蓄電池を作った。
そして、未化成の鉛蓄電池を５．７Ａ（０．１９Ｃ）の
電流で４０時間通電（水槽温度３０℃）する化成を行っ
て１２Ｖ、３０Ａｈの密閉形鉛蓄電池を完成した。
４の平均粒径１０〜３０ｎｍのシリカ粉末及び平均粒径
５〜７０μm の珪藻土粉末からなる電解液保持粉末とを
水中に分散させてから、吸引濾過して、無加圧状態で３
〜５cm3 /gの範囲で空隙部割合が異なる複数のリテーナ
を作った。なおここで用いるシリカ粉末及び珪藻土（電
解液保持粉末）は重量比表面積が小さく、リテーナに固
定されている上、シリカ粉末は凝集されているので電解
液をゲル化させることはない。次に陽極板３枚と陰極板
４枚とを空隙部割合の異なるリテーナを介してそれぞれ
積層して極板群を作った。そして、この極板群を６セル
からなる電槽内に１０〜３０ kg/dm2 の群加圧を加えて
それぞれ収納した。なお表１の空隙部割合のかっこ内に
はリテーナの電槽収容時の空隙部割合が示されている。
その後、比重１．２１０の希硫酸に１０〜３０nmの粒径
を有するシリカ微粒子を０〜４重量％の範囲で異なる量
を添加して電解液を作り、この電解液を各セルに注入し
て表１に示す各種の未化成の密閉形鉛蓄電池を作った。
そして、未化成の鉛蓄電池を５．７Ａ（０．１９Ｃ）の
電流で４０時間通電（水槽温度３０℃）する化成を行っ
て１２Ｖ、３０Ａｈの密閉形鉛蓄電池を完成した。
【００１２】次に各密閉形鉛蓄電池を０．２５ＣＡで３
時間放電した後に２．４５V/セル（制限電流０．３Ｃ
Ａ）の定電圧で９時間充電する充放電を繰り返し、各電
池のサイクル寿命特性と４５０サイクル時点での電槽上
部と下部との電解液の比重差とを求めた。図１はサイク
ル寿命特性を示しており、表１は比重差を示している。
なお比較例７の電池は４５０サイクル時点で既に寿命に
達しているため、比重差は測定していない。
時間放電した後に２．４５V/セル（制限電流０．３Ｃ
Ａ）の定電圧で９時間充電する充放電を繰り返し、各電
池のサイクル寿命特性と４５０サイクル時点での電槽上
部と下部との電解液の比重差とを求めた。図１はサイク
ル寿命特性を示しており、表１は比重差を示している。
なお比較例７の電池は４５０サイクル時点で既に寿命に
達しているため、比重差は測定していない。
【００１３】
【表１】 図１より空隙部割合が４〜５cm3 /gで、シリカ微粒子添
加量が１〜３重量％である実施例１〜４の電池がサイク
ル寿命特性が高いのが判る。また図１より空隙部割合が
実施例１〜４と同じでシリカ微粒子添加量が４重量％の
比較例４，６の電池はサイクル寿命は延びるものの、初
期容量が低いのが判る。
加量が１〜３重量％である実施例１〜４の電池がサイク
ル寿命特性が高いのが判る。また図１より空隙部割合が
実施例１〜４と同じでシリカ微粒子添加量が４重量％の
比較例４，６の電池はサイクル寿命は延びるものの、初
期容量が低いのが判る。
【００１４】また表１より実施例１〜４の電池は比較例
の電池に比べて比重差が小さいのが判る。なお比較例７
の電池が寿命に達した時点での比較例７の電池及び実施
例１〜４の電池の電解液比重差を測定したところ、比較
例７の電池では比重差が０．１５であったのに対して実
施例１〜４の電池では０．０２〜０．０３であった。さ
らに図１及び表１より電解液比重差が小さく電解液の成
層化が防止されているほどサイクル数に対する容量が高
いのが判る。
の電池に比べて比重差が小さいのが判る。なお比較例７
の電池が寿命に達した時点での比較例７の電池及び実施
例１〜４の電池の電解液比重差を測定したところ、比較
例７の電池では比重差が０．１５であったのに対して実
施例１〜４の電池では０．０２〜０．０３であった。さ
らに図１及び表１より電解液比重差が小さく電解液の成
層化が防止されているほどサイクル数に対する容量が高
いのが判る。
【００１５】なお本実施例では、リテーナの空隙部に電
解液保持粉末を充填して空隙部割合を定めたが、ガラス
繊維を吸引濾過する際の吸引力を変えることにより空隙
部割合を定めることができる。但し、この方法では空隙
部割合の小さいものを作るのが困難になる場合がある。
解液保持粉末を充填して空隙部割合を定めたが、ガラス
繊維を吸引濾過する際の吸引力を変えることにより空隙
部割合を定めることができる。但し、この方法では空隙
部割合の小さいものを作るのが困難になる場合がある。
【００１６】以下、明細書に記載した複数の発明のなか
で幾つかの発明についてその構成を以下に示す。
で幾つかの発明についてその構成を以下に示す。
【００１７】（１） シリカ粉末および珪藻土粉末を含
むリテーナを介して正極板と負極板とが積層されてなる
極板群が電槽内に収納されて構成され、前記リテーナに
希硫酸からなる電解液が含浸されてなる密閉形鉛蓄電池
において、無加圧状態における前記リテーナの重量に対
する前記リテーナの空隙部の体積の割合を前記シリカ粉
末及び前記珪藻土の含有量を調節して４〜５cm3 /gと
し、前記電槽の前記極板群に対する群加圧を１０〜３０
kg/dm2 とし、前記電解液中に１０〜３０nmの粒径寸法
を有するシリカ微粒子を１〜３重量％分散させたことを
特徴とする密閉形鉛蓄電池。
むリテーナを介して正極板と負極板とが積層されてなる
極板群が電槽内に収納されて構成され、前記リテーナに
希硫酸からなる電解液が含浸されてなる密閉形鉛蓄電池
において、無加圧状態における前記リテーナの重量に対
する前記リテーナの空隙部の体積の割合を前記シリカ粉
末及び前記珪藻土の含有量を調節して４〜５cm3 /gと
し、前記電槽の前記極板群に対する群加圧を１０〜３０
kg/dm2 とし、前記電解液中に１０〜３０nmの粒径寸法
を有するシリカ微粒子を１〜３重量％分散させたことを
特徴とする密閉形鉛蓄電池。
【００１８】（２） 前記電解液保持粉末は、平均粒径
寸法が１０〜３０ｎｍのシリカ粉末及び５〜７０μm の
珪藻土粉末からなる上記（１）に記載の密閉形鉛蓄電
池。
寸法が１０〜３０ｎｍのシリカ粉末及び５〜７０μm の
珪藻土粉末からなる上記（１）に記載の密閉形鉛蓄電
池。
【００１９】（３） 前記シリカ粉末及び珪藻土粉末の
配合比率が、４対６〜６対４である上記（２）に記載の
密閉形鉛蓄電池。
配合比率が、４対６〜６対４である上記（２）に記載の
密閉形鉛蓄電池。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、無加圧状態におけるリ
テーナの重量に対するリテーナの空隙部の体積の割合を
４〜５cm3 /gとし、電解液中に１０〜３０nmの粒径を有
するシリカ微粒子を１〜３重量％分散させているので、
電解液の粘性を比較的小さくして、成層化の防止を図る
ことができる。そのため本発明によれば、電池の組み立
ての作業性が低下させることなく、電池のサイクル寿命
特性を高めることができる。
テーナの重量に対するリテーナの空隙部の体積の割合を
４〜５cm3 /gとし、電解液中に１０〜３０nmの粒径を有
するシリカ微粒子を１〜３重量％分散させているので、
電解液の粘性を比較的小さくして、成層化の防止を図る
ことができる。そのため本発明によれば、電池の組み立
ての作業性が低下させることなく、電池のサイクル寿命
特性を高めることができる。
【図１】 試験に用いた密閉形鉛蓄電池のサイクル寿命
特性を示す図である。
特性を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 正極板と負極板とがリテーナを介して積
層されてなる極板群が電槽内に収納されて構成され、前
記リテーナに電解液が含浸されてなる密閉形鉛蓄電池に
おいて、 前記リテーナの重量に対する前記リテーナの空隙部の体
積の割合が無加圧状態において４〜５cm3 /gであり、 前記電解液中に１０〜３０nmの平均粒径を有するシリカ
微粒子が１〜３重量％分散していることを特徴とする密
閉形鉛蓄電池。 - 【請求項２】 前記リテーナの空隙部に電解液保持粉末
が充填されて前記重量に対する空隙部の体積の割合が定
められている請求項１に記載の密閉形鉛蓄電池。 - 【請求項３】 ガラス繊維を主成分とする不織布に電解
液保持粉末が充填されてなるリテーナを用いる密閉形鉛
蓄電池であって、 前記リテーナは、無加圧状態において、その重量に対す
る空隙部の体積の割合が４〜５cm3 /gのものであり、 前記電解液中には１０〜３０nmの平均粒径を有するシリ
カ微粒子が１〜３重量％分散してい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 |
|---|---|---|---|
| JP6086186A JPH07296845A (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6086186A JPH07296845A (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07296845A true JPH07296845A (ja) | 1995-11-10 |
Family
ID=13879745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6086186A Pending JPH07296845A (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07296845A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100362282B1 (ko) * | 2000-04-12 | 2002-11-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 애노드 활물질 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 리튬2차 전지 |
| JP2008311051A (ja) * | 2007-06-14 | 2008-12-25 | Gs Yuasa Corporation:Kk | 鉛蓄電池 |
-
1994
- 1994-04-25 JP JP6086186A patent/JPH07296845A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100362282B1 (ko) * | 2000-04-12 | 2002-11-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 애노드 활물질 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 리튬2차 전지 |
| JP2008311051A (ja) * | 2007-06-14 | 2008-12-25 | Gs Yuasa Corporation:Kk | 鉛蓄電池 |
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