JPH0733374Y2 - シール鉛蓄電池 - Google Patents
シール鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPH0733374Y2 JPH0733374Y2 JP1989010497U JP1049789U JPH0733374Y2 JP H0733374 Y2 JPH0733374 Y2 JP H0733374Y2 JP 1989010497 U JP1989010497 U JP 1989010497U JP 1049789 U JP1049789 U JP 1049789U JP H0733374 Y2 JPH0733374 Y2 JP H0733374Y2
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- JP
- Japan
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- volume
- electrode plate
- active material
- total
- acid battery
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-
- Y02E60/126—
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- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はシール鉛蓄電池に関し、特にそのエネルギ密度
を高めるための極板の改良に関するものである。
を高めるための極板の改良に関するものである。
［従来技術］ 従来のシール鉛蓄電池は、鋳造格子体又はエキスパンド
格子体に酸化鉛を主成分とする活物質ペーストを充填し
て後、熟成及び化成を行なった極板を使用していた。か
かる極板を用いた従来のシール鉛蓄電池の容量は、特に
低率放電では電解液の量の多少に支配されている。具体
的には、活物質利用率は30〜35％であるのに対して、電
解液利用率は90％以上となっている。
格子体に酸化鉛を主成分とする活物質ペーストを充填し
て後、熟成及び化成を行なった極板を使用していた。か
かる極板を用いた従来のシール鉛蓄電池の容量は、特に
低率放電では電解液の量の多少に支配されている。具体
的には、活物質利用率は30〜35％であるのに対して、電
解液利用率は90％以上となっている。
［考案が解決しようとする課題］ 上記のように、従来のシール鉛蓄電池は、保有する活物
質と電解液の利用率のバランスが悪い状態になってお
り、電解液に比し活物質が十分に利用されておらず、エ
ネルギ密度の低い電池となっている。
質と電解液の利用率のバランスが悪い状態になってお
り、電解液に比し活物質が十分に利用されておらず、エ
ネルギ密度の低い電池となっている。
そこで、これを改善するために、従来の前記極板構造の
電池で電解液量を増加させる手段として、まず第１に考
えられることは、活物質の量を利用率が50〜60％程度に
なるまで減らし、その分、電解液を増量することであ
る。しかし、この手段は結局は活物質の多孔度を増加さ
せるものであり、度が過ぎると活物質の粒子同士の結合
が悪くなって寿命性能が劣ることになる。第２に考えら
れることは、格子体の容積を減らして電解液量を増加さ
せることであるが、鋳造格子体やエキスパンド格子体で
格子容量をあまり減少させると、極板の機械的強度が低
下するという難点がある。
電池で電解液量を増加させる手段として、まず第１に考
えられることは、活物質の量を利用率が50〜60％程度に
なるまで減らし、その分、電解液を増量することであ
る。しかし、この手段は結局は活物質の多孔度を増加さ
せるものであり、度が過ぎると活物質の粒子同士の結合
が悪くなって寿命性能が劣ることになる。第２に考えら
れることは、格子体の容積を減らして電解液量を増加さ
せることであるが、鋳造格子体やエキスパンド格子体で
格子容量をあまり減少させると、極板の機械的強度が低
下するという難点がある。
請求項１の考案の目的は、極板の機械的強度や電池の寿
命性能を低下させることなく、エネルギ密度を向上させ
たシール鉛蓄電池を提案することにある。
命性能を低下させることなく、エネルギ密度を向上させ
たシール鉛蓄電池を提案することにある。
請求項２の考案の目的は、極板内に電解液を良好に保有
させて、エネルギ密度を向上させたシール鉛蓄電池を提
案することにある。
させて、エネルギ密度を向上させたシール鉛蓄電池を提
案することにある。
［課題を解決するための手段］ 請求項１の考案では、鉛又は鉛合金からなる発泡構造を
有するシート状集電体の活物質充填孔に活物質を充填含
浸してなる極板を用いる。そして極板における集電体の
容積と活物質の容積とを除いた全空間容積を極板の全容
積の70〜85％とした。ここでいう「極板の全容積」と
は、極板中の集電体の容積と、活物質の容積と、極板中
に形成される多数の細孔の容積を合計したものをいう。
また「極板の全空間容積」とは、極板の全容積から集電
体の容積と活物質の容積とを除いたものであり、更に具
体的に言えば、極板中に形成される多数の細孔の容積を
合計したものをいう。
有するシート状集電体の活物質充填孔に活物質を充填含
浸してなる極板を用いる。そして極板における集電体の
容積と活物質の容積とを除いた全空間容積を極板の全容
積の70〜85％とした。ここでいう「極板の全容積」と
は、極板中の集電体の容積と、活物質の容積と、極板中
に形成される多数の細孔の容積を合計したものをいう。
また「極板の全空間容積」とは、極板の全容積から集電
体の容積と活物質の容積とを除いたものであり、更に具
体的に言えば、極板中に形成される多数の細孔の容積を
合計したものをいう。
請求項２の考案では、上記の極板の全空間容積の80％以
上を、孔径0.1〜3.0μｍの細孔の容積により形成する。
上を、孔径0.1〜3.0μｍの細孔の容積により形成する。
［作用］ 請求項１の考案のシール鉛蓄電池においては、極板に発
泡構造の集電体を用いたことにより、極板全容積に対す
る集電体の容積を、従来の限界であった10％より低下さ
せて３〜５％とすることができ、この低下分だけ空間容
積を増大させることができる。
泡構造の集電体を用いたことにより、極板全容積に対す
る集電体の容積を、従来の限界であった10％より低下さ
せて３〜５％とすることができ、この低下分だけ空間容
積を増大させることができる。
また、発泡構造の集電体は表面積が大きいので、従来の
極板では活物質の保持は活物質同士の結合が主体となっ
ていたのに対して、本考案の電池の極板においては、集
電体と活物質の結合が主体となる。これにより、活物質
の量を減少させても極板に活物質を安定に保持し得るこ
とになり、活物質量の減少分だけ極板の全空間容積を増
大させることができる。
極板では活物質の保持は活物質同士の結合が主体となっ
ていたのに対して、本考案の電池の極板においては、集
電体と活物質の結合が主体となる。これにより、活物質
の量を減少させても極板に活物質を安定に保持し得るこ
とになり、活物質量の減少分だけ極板の全空間容積を増
大させることができる。
極板の全空間容積の極板の全容積に対する割合を、70〜
85％に増大させれば、極板の機械的強度や電池の寿命性
能を低下させることなく電解液保有に有効な極板の全空
間容積を増大させることができる。そして増大した空間
容積分だけ電解液を多く確保することができる。これに
より、本考案の電池は、従来の電池よりも電解液利用率
が低下して、電池のエネルギ密度が向上する。
85％に増大させれば、極板の機械的強度や電池の寿命性
能を低下させることなく電解液保有に有効な極板の全空
間容積を増大させることができる。そして増大した空間
容積分だけ電解液を多く確保することができる。これに
より、本考案の電池は、従来の電池よりも電解液利用率
が低下して、電池のエネルギ密度が向上する。
しかしながら、極板の全空間容積が極板の全容積の85％
以上になると、活物質量が少な過ぎてエネルギ密度は逆
に減少する。
以上になると、活物質量が少な過ぎてエネルギ密度は逆
に減少する。
更に、前記のような構成の極板としたことにより、活物
質が発泡構造の集電体の細かい活物質充填孔に充填保持
されるので、極板表面から活物質が部分的に突起してセ
パレータを貫通し、極板同士を短絡させるような事故を
生ずることがなくなる。これにより、セパレータを薄く
することが可能となるので、その分、電解液や活物質を
増量させることができて、一層、エネルギ密度が向上す
る。
質が発泡構造の集電体の細かい活物質充填孔に充填保持
されるので、極板表面から活物質が部分的に突起してセ
パレータを貫通し、極板同士を短絡させるような事故を
生ずることがなくなる。これにより、セパレータを薄く
することが可能となるので、その分、電解液や活物質を
増量させることができて、一層、エネルギ密度が向上す
る。
請求項２の考案のように、極板の全空間容積の80％以上
を、孔径0.1〜3.0μｍの細孔の容積により形成すると電
解液を良好に保持できる。極板の全空間容積を形成する
細孔の孔径が0.1μｍ未満では該細孔中の気体が電解液
と十分置換されずに無駄な空間として存在する。逆に3.
0μｍを超える細孔は電解液を安定状態で保持し得ない
空間となる。具体的に説明すると、3.0μｍを超える細
孔では、電解液が細孔内に浸入しやすいものの、細孔内
に浸入した電解液は細孔から放出されやすくなる。第３
図は、0.1〜3.0μｍの径の細孔の各容積を合計した容積
の極板の全空間容積に対する割合と電池のエネルギ密度
比との関係を示したものである。同図からわかるよう
に、エネルギ密度は、0.1〜3.0μｍの径の細孔の容積が
極板の全空間容積の80％以上あればよいが、80％を下回
ると急激に低下してくる。
を、孔径0.1〜3.0μｍの細孔の容積により形成すると電
解液を良好に保持できる。極板の全空間容積を形成する
細孔の孔径が0.1μｍ未満では該細孔中の気体が電解液
と十分置換されずに無駄な空間として存在する。逆に3.
0μｍを超える細孔は電解液を安定状態で保持し得ない
空間となる。具体的に説明すると、3.0μｍを超える細
孔では、電解液が細孔内に浸入しやすいものの、細孔内
に浸入した電解液は細孔から放出されやすくなる。第３
図は、0.1〜3.0μｍの径の細孔の各容積を合計した容積
の極板の全空間容積に対する割合と電池のエネルギ密度
比との関係を示したものである。同図からわかるよう
に、エネルギ密度は、0.1〜3.0μｍの径の細孔の容積が
極板の全空間容積の80％以上あればよいが、80％を下回
ると急激に低下してくる。
［実施例］ 次に、本考案の実施例の極板を第１図を参照して説明す
る。同図の２は陽極板である。この陽極板２は、第２図
に概略を示したような気孔率または多孔度93％の鉛合金
からなる発泡構造の集電体１に、スラリー状とした活物
質ペーストを充填含浸し、熟成乾燥させた上で化成を行
って製造した。このようにして得られた陽極板２は、極
板の全容積に対して集電体の容積は４％、活物質の容積
は18％であり、極板の全空間容積は78％であった。ま
た、極板の全空間容積の87％が0.1〜3.0μｍの径の細孔
の容積であった。
る。同図の２は陽極板である。この陽極板２は、第２図
に概略を示したような気孔率または多孔度93％の鉛合金
からなる発泡構造の集電体１に、スラリー状とした活物
質ペーストを充填含浸し、熟成乾燥させた上で化成を行
って製造した。このようにして得られた陽極板２は、極
板の全容積に対して集電体の容積は４％、活物質の容積
は18％であり、極板の全空間容積は78％であった。ま
た、極板の全空間容積の87％が0.1〜3.0μｍの径の細孔
の容積であった。
３は陽極板２に準じて構成された陰極板で、この陰極板
３は極板の全容積に対して集電体の容積が４％、活物質
の容積が16％であり、極板の全空間容積は80％であっ
た。また、この極板の全空間容積の84％が0.1〜3.0μｍ
の径の細孔の容積であった。
３は極板の全容積に対して集電体の容積が４％、活物質
の容積が16％であり、極板の全空間容積は80％であっ
た。また、この極板の全空間容積の84％が0.1〜3.0μｍ
の径の細孔の容積であった。
本実施例のシール鉛蓄電池は、前記のように構成された
高さ87mm、幅36mm、厚さ2.9mmの１枚の陽極板２、及び
高さ87mm、幅36mm、厚さ2.6mmの１枚の陰極板３、並び
に高さ87.5mm、幅25.5mm、厚さ1.9mmのセパレータ４を
第１図のように配置して作成した。また比較のために、
上記と同じ各寸法で従来形のシール鉛蓄電池を作成し
た。この従来品の陽極体は、極板の全容積に対して集電
体の容積は13％、活物質の容積は34％であり、極板の全
空間容積は53％であった。また陰極板は、極板の全容積
に対して集電体の容積は15％、活物質容積は33％であ
り、全空間容積は52％であった。更に、極板全空間容積
に対する0.1〜3.0μｍの径の細孔の容積の割合は、陽極
板においては72％、陰極板においては70％であった。
高さ87mm、幅36mm、厚さ2.9mmの１枚の陽極板２、及び
高さ87mm、幅36mm、厚さ2.6mmの１枚の陰極板３、並び
に高さ87.5mm、幅25.5mm、厚さ1.9mmのセパレータ４を
第１図のように配置して作成した。また比較のために、
上記と同じ各寸法で従来形のシール鉛蓄電池を作成し
た。この従来品の陽極体は、極板の全容積に対して集電
体の容積は13％、活物質の容積は34％であり、極板の全
空間容積は53％であった。また陰極板は、極板の全容積
に対して集電体の容積は15％、活物質容積は33％であ
り、全空間容積は52％であった。更に、極板全空間容積
に対する0.1〜3.0μｍの径の細孔の容積の割合は、陽極
板においては72％、陰極板においては70％であった。
第１表は、本実施例の電池と従来品の電池の放電容量比
を対比して示したものである。放電条件は0.5A放電の場
合は放電電流0.5A、終止電圧1.7Vであり、4A放電の場合
は放電電流4A,終止電圧1.6Vで、雰囲気温度はいずれも2
5±１℃であった。
を対比して示したものである。放電条件は0.5A放電の場
合は放電電流0.5A、終止電圧1.7Vであり、4A放電の場合
は放電電流4A,終止電圧1.6Vで、雰囲気温度はいずれも2
5±１℃であった。
上の表に見られるように、本実施例の電池は従来品の電
池に比し、0.5A放電では53％、4A放電では42％それぞれ
放電容量が増大しており、それだけ電池のエネルギ密度
が向上していることになる。
池に比し、0.5A放電では53％、4A放電では42％それぞれ
放電容量が増大しており、それだけ電池のエネルギ密度
が向上していることになる。
次に極板の全容積に対する極板の全空間容積の比（全空
間容積比）を変え、その他は本実施例と同じ構成の電池
を用いて、第１表で示す試験と同じ条件により0.5A及び
4Aでそれぞれ放電し、陽極板の全空間容積比に対する電
池の放電容量比の変化を測定した。なお陰極板の全空間
容積比は、陽極板の全空間容積比の変化に伴って同じ割
合に変化させた。第４図はその測定結果を示している。
本図より、0.5A放電、4A放電共に、全空間容積比の増加
と共に放電容量比が増加しているのが分る。特に4A放電
では全空間容積比が70％以上になると放電容量比が急激
に増加するのが分る。これは、全空間容積比が70％未満
では放電反応と共に細孔（空間部）の閉塞が起こり電解
液の液量に見合った容量にならないのに対し、全空間容
積比が70％以上になると、細孔（空間部）の閉塞が起こ
り難くなるためである。第４図には示していないが、全
空間容積比が85％に近付くと0.5A放電の活物質利用率は
ほぼ100％となる。そのため、全空間容積比が85％を超
えると、容量は逆に低下する。したがって、全空間容積
比を70〜85％とすると、好ましい放電容量が得られる。
間容積比）を変え、その他は本実施例と同じ構成の電池
を用いて、第１表で示す試験と同じ条件により0.5A及び
4Aでそれぞれ放電し、陽極板の全空間容積比に対する電
池の放電容量比の変化を測定した。なお陰極板の全空間
容積比は、陽極板の全空間容積比の変化に伴って同じ割
合に変化させた。第４図はその測定結果を示している。
本図より、0.5A放電、4A放電共に、全空間容積比の増加
と共に放電容量比が増加しているのが分る。特に4A放電
では全空間容積比が70％以上になると放電容量比が急激
に増加するのが分る。これは、全空間容積比が70％未満
では放電反応と共に細孔（空間部）の閉塞が起こり電解
液の液量に見合った容量にならないのに対し、全空間容
積比が70％以上になると、細孔（空間部）の閉塞が起こ
り難くなるためである。第４図には示していないが、全
空間容積比が85％に近付くと0.5A放電の活物質利用率は
ほぼ100％となる。そのため、全空間容積比が85％を超
えると、容量は逆に低下する。したがって、全空間容積
比を70〜85％とすると、好ましい放電容量が得られる。
次に、空間部を形成する細孔の平均径が異なる陽極板を
25±２℃中において、垂直状態で１週間保持した状態で
電解液を含浸させ、平均細孔径と電解液保液量との関係
を調べた。なお陽極板は実施例の電池に用いたものと同
様に全空間容積比が78％のものを用いた。第５図はその
測定結果を示している。本図より、平均細孔径が３μｍ
を超えると電解液の保液性が大きく低下するのが判る。
25±２℃中において、垂直状態で１週間保持した状態で
電解液を含浸させ、平均細孔径と電解液保液量との関係
を調べた。なお陽極板は実施例の電池に用いたものと同
様に全空間容積比が78％のものを用いた。第５図はその
測定結果を示している。本図より、平均細孔径が３μｍ
を超えると電解液の保液性が大きく低下するのが判る。
［考案の効果］ 以上述べたように、請求項１の考案によれば、鉛又は鉛
合金からなる発泡構造を有するシート状集電体の細孔に
活物質を充填含浸して極板を構成し、該極板における前
記集電体の容積と活物質の容積とを除いた全空間容積を
極板全容積の70〜85％としたことにより、極板の機械的
強度や電池の寿命性能を低下させることなく電解液保有
に有効な空間容積を増大させて、該空間容積分だけ電解
液保有量を増大させることができる。これにより、シー
ル鉛蓄電池の電解液利用率を低下させて、エネルギ密度
を向上させることができる。
合金からなる発泡構造を有するシート状集電体の細孔に
活物質を充填含浸して極板を構成し、該極板における前
記集電体の容積と活物質の容積とを除いた全空間容積を
極板全容積の70〜85％としたことにより、極板の機械的
強度や電池の寿命性能を低下させることなく電解液保有
に有効な空間容積を増大させて、該空間容積分だけ電解
液保有量を増大させることができる。これにより、シー
ル鉛蓄電池の電解液利用率を低下させて、エネルギ密度
を向上させることができる。
また、請求項２の考案によれば、極板の空間部に所要の
量の電解液の保有を良好に行わせることができて、シー
ル鉛蓄電池のエネルギ密度を有効に向上させることがで
きる。
量の電解液の保有を良好に行わせることができて、シー
ル鉛蓄電池のエネルギ密度を有効に向上させることがで
きる。
第１図は本考案の実施例の極板の構成概要を示す要部断
面図、第２図は同実施例に用いた集電体の発泡構造の概
要を示す要部断面図、第３図は極板内の全空間容積に対
する0.1〜3.0μｍの径の細孔の容積の割合と電池のエネ
ルギ密度比の関係を示す曲線図、第４図は全空間容積比
に対する電池の放電容量比の変化を示す図、第５図は極
板の平均細孔径と電解液保液量との関係を示す図であ
る。 １……集電体、２……陽極板、３……陰極板、４……セ
パレータ。
面図、第２図は同実施例に用いた集電体の発泡構造の概
要を示す要部断面図、第３図は極板内の全空間容積に対
する0.1〜3.0μｍの径の細孔の容積の割合と電池のエネ
ルギ密度比の関係を示す曲線図、第４図は全空間容積比
に対する電池の放電容量比の変化を示す図、第５図は極
板の平均細孔径と電解液保液量との関係を示す図であ
る。 １……集電体、２……陽極板、３……陰極板、４……セ
パレータ。
Claims (2)
- 【請求項１】鉛又は鉛合金からなる発泡構造を有するシ
ート状集電体の活物質充填孔に活物質が充填含浸されて
なる極板を有し、前記極板における前記集電体の容積と
前記活物質の容積とを除いた全空間容積が極板の全容積
の70〜85％であることを特徴とするシール鉛蓄電池。 - 【請求項２】前記全空間容積の80％以上が孔径0.1〜3.0
μｍの細孔の容積からなることを特徴とする請求項
（１）に記載のシール鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989010497U JPH0733374Y2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | シール鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989010497U JPH0733374Y2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | シール鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02102661U JPH02102661U (ja) | 1990-08-15 |
| JPH0733374Y2 true JPH0733374Y2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=31218214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989010497U Expired - Lifetime JPH0733374Y2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | シール鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0733374Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105406128A (zh) * | 2014-08-26 | 2016-03-16 | 联想(北京)有限公司 | 一种电池及电子设备 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5782966A (en) * | 1980-11-10 | 1982-05-24 | Sanyo Electric Co Ltd | Plate for leak-acid battery and its manufacture |
-
1989
- 1989-01-31 JP JP1989010497U patent/JPH0733374Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02102661U (ja) | 1990-08-15 |
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