JPH0754699B2 - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPH0754699B2 JPH0754699B2 JP60258887A JP25888785A JPH0754699B2 JP H0754699 B2 JPH0754699 B2 JP H0754699B2 JP 60258887 A JP60258887 A JP 60258887A JP 25888785 A JP25888785 A JP 25888785A JP H0754699 B2 JPH0754699 B2 JP H0754699B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- acid battery
- repellent
- separator
- sealed lead
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/463—Separators, membranes or diaphragms characterised by their shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Separators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は充電時に発生する酸素ガスを負極に吸収させる
方式の密閉形鉛蓄電池の改良に関するものである。
方式の密閉形鉛蓄電池の改良に関するものである。
従来の技術とその問題点 酸素ガスを負極活物質と反応させることによって負極板
を一部放電状態とし、それによって水素ガスの発生を防
ぐ方式の密閉形鉛蓄電池には、正・負極板間に直径約数
μ以下の微細ガラス繊維を主体とする多孔性セパレータ
が用いられている。この種の密閉形電池では一般に流動
性電解液をなくすとともに酸素ガスのセパレータ内の透
過を良くするため、従来の開放形電池に比し電解液量は
かなり少なくなっている。鉛蓄電池では電解液である希
硫酸も活物質であり、放電時にはそれが消費されて比重
が低下し、逆に充電時には活物質から放出される硫酸分
によって比重は上昇する。この時、密閉、開放形にかか
わらず、比重の高い、即ち重い硫酸分は下方に（軽いそ
れは上方に）沈下していくので、電池内部においては、
電解液比重が上部で低く、下部で高いという濃度勾配
（以下これを成層化と呼ぶ）が形成される。しかし多量
の流動性電解液がある開放形電池では、充電終期のガッ
シングによって電解液が撹拌され均等化することがでる
が、密閉形においては実質上流動性電解液を持たないた
めに一旦電解液が成層化すると解消することができなか
った。このため正・負極板下部の充電効率が次第に低下
し、硫酸鉛が蓄積して放電容量が低下し、これが短寿命
の原因となった。このような現象は特に極板の背の高
い、いわゆる高形極板使用時に顕著であり、これを防ぐ
ため従来から提案されている方法は多孔性セパレータの
一部分に、流下していく濃厚な硫酸の降下時の障害とな
る堰を設けるというものである。堰を設ける手段として
は、線状に合成樹脂などを流して目づまりさせるか、部
分的に加熱溶融してガラス繊維をとかすという方法があ
る。しかしこれらは多孔性セパレータの一部に極めて多
孔性に乏しい個所を故意に形成するものであって、セパ
レータ中のガスの拡散を阻害するので好ましくない。更
にそのような加工を施した部分の弾力性が損われるた
め、極板表面との密着性が悪くなり、充放電性能が逆に
悪くなるという傾向が認められた。
を一部放電状態とし、それによって水素ガスの発生を防
ぐ方式の密閉形鉛蓄電池には、正・負極板間に直径約数
μ以下の微細ガラス繊維を主体とする多孔性セパレータ
が用いられている。この種の密閉形電池では一般に流動
性電解液をなくすとともに酸素ガスのセパレータ内の透
過を良くするため、従来の開放形電池に比し電解液量は
かなり少なくなっている。鉛蓄電池では電解液である希
硫酸も活物質であり、放電時にはそれが消費されて比重
が低下し、逆に充電時には活物質から放出される硫酸分
によって比重は上昇する。この時、密閉、開放形にかか
わらず、比重の高い、即ち重い硫酸分は下方に（軽いそ
れは上方に）沈下していくので、電池内部においては、
電解液比重が上部で低く、下部で高いという濃度勾配
（以下これを成層化と呼ぶ）が形成される。しかし多量
の流動性電解液がある開放形電池では、充電終期のガッ
シングによって電解液が撹拌され均等化することがでる
が、密閉形においては実質上流動性電解液を持たないた
めに一旦電解液が成層化すると解消することができなか
った。このため正・負極板下部の充電効率が次第に低下
し、硫酸鉛が蓄積して放電容量が低下し、これが短寿命
の原因となった。このような現象は特に極板の背の高
い、いわゆる高形極板使用時に顕著であり、これを防ぐ
ため従来から提案されている方法は多孔性セパレータの
一部分に、流下していく濃厚な硫酸の降下時の障害とな
る堰を設けるというものである。堰を設ける手段として
は、線状に合成樹脂などを流して目づまりさせるか、部
分的に加熱溶融してガラス繊維をとかすという方法があ
る。しかしこれらは多孔性セパレータの一部に極めて多
孔性に乏しい個所を故意に形成するものであって、セパ
レータ中のガスの拡散を阻害するので好ましくない。更
にそのような加工を施した部分の弾力性が損われるた
め、極板表面との密着性が悪くなり、充放電性能が逆に
悪くなるという傾向が認められた。
問題点を解決するための手段 本発明は上記欠点を除去して寿命性能の優れた密閉形鉛
蓄電池を提供するもので、その特徴は多孔性セパレータ
の一部分に電解液がほとんど吸収保持されない撥水性領
域を帯状に形成し、これによって電解液の成層化を阻止
するものである。
蓄電池を提供するもので、その特徴は多孔性セパレータ
の一部分に電解液がほとんど吸収保持されない撥水性領
域を帯状に形成し、これによって電解液の成層化を阻止
するものである。
実施例 第１図に本発明密閉形鉛蓄電池に使用する多孔性セパレ
ータの一実施例の正面図および断面図を示す。１は微細
ガラス繊維を主体とした多孔性セパレータであり、２は
該セパレータの親水性領域を示し、３は同セパレータに
形成した撥水性領域を示す。撥水性領域３は以下のよう
にして形成する。フッ素樹脂をディスパージョンさせた
溶液をあらかじめ形成したパターンの型枠に塗布または
含浸させる。この型枠を多孔性セパレータ１の表面に圧
接することにより撥水性溶液をセパレータにしみこませ
る。この処理は多孔性セパレータ１の厚さによって圧接
する回数や型枠に塗布する撥水剤の量を変える必要があ
る。多孔性セパレータに撥水剤を付着させた後、乾燥し
溶剤を除去してから加熱して撥水剤をガラス繊維に焼付
ける。このような工程により、多孔性セパレータ１に任
意のパターンの撥水性領域３を形成することができる。
なお、多孔性セパレータに直接、撥水剤を含む溶液を滴
下する方法は、多孔性セパレータの毛管現象によって、
溶液が拡散・浸透していくため正確な形状の撥水パター
ンを得にくい。
ータの一実施例の正面図および断面図を示す。１は微細
ガラス繊維を主体とした多孔性セパレータであり、２は
該セパレータの親水性領域を示し、３は同セパレータに
形成した撥水性領域を示す。撥水性領域３は以下のよう
にして形成する。フッ素樹脂をディスパージョンさせた
溶液をあらかじめ形成したパターンの型枠に塗布または
含浸させる。この型枠を多孔性セパレータ１の表面に圧
接することにより撥水性溶液をセパレータにしみこませ
る。この処理は多孔性セパレータ１の厚さによって圧接
する回数や型枠に塗布する撥水剤の量を変える必要があ
る。多孔性セパレータに撥水剤を付着させた後、乾燥し
溶剤を除去してから加熱して撥水剤をガラス繊維に焼付
ける。このような工程により、多孔性セパレータ１に任
意のパターンの撥水性領域３を形成することができる。
なお、多孔性セパレータに直接、撥水剤を含む溶液を滴
下する方法は、多孔性セパレータの毛管現象によって、
溶液が拡散・浸透していくため正確な形状の撥水パター
ンを得にくい。
発明の効果 本発明による多孔性セパレータを用いた密閉形鉛蓄電池
は、セパレータ１に部分的に帯状の撥水性領域３が形成
してあるため、該セパレータに吸収保持されている濃厚
な電解液が下方に流下する場合、撥水性領域３部分に達
すると、電解液がはじかれてその部分には浸透できず、
さらに下方に流下するのを阻止できる。このように電解
液は、多孔性セパレータ１内の形成された撥水領域３が
堰の役目を果すので、電解液の成層化現象は撥水領域で
分割された部分毎に発生するのみとなり、その程度は上
下方向の高低差の大小、すなわち、本発明においては分
割部分の高低差によることになるので大幅に軽減され、
多孔性セパレータ１の上下方向で電解液が成層化するの
を全体として許容範囲内に収めることができる。この撥
水領域３は極板面の高さ方向に多数形成するほうが電解
液の成層化現象をより確実に防止できるが、逆に親水性
領域２が減少する、すなわち電解液の保持量が減少する
ので放電容量の低下を招く。通常、高さ約10cm程度の極
板であれば高さ方向のほぼ中央部に１個所撥水性領域３
を設けるだけでよい。高さがさらに増加すればその割合
に応じて撥水性領域３を形成していくようにする。な
お、電解液の成層化は高さ方向で生起し横方向（幅方
向）には起らないが、密閉形の場合、ポジションフリー
という特徴を生かして横倒しで使用される場合があるた
め横方向にも撥水性領域３を形成する方がよい。更に本
発明は、形成した撥水性領域の多孔性や弾力性は、親水
性領域と何等変わらないので、その部分で発生ガスの透
過性が悪くなったり、或いは極板表面との接触が悪くな
るなどの欠点はまったく発生しない。
は、セパレータ１に部分的に帯状の撥水性領域３が形成
してあるため、該セパレータに吸収保持されている濃厚
な電解液が下方に流下する場合、撥水性領域３部分に達
すると、電解液がはじかれてその部分には浸透できず、
さらに下方に流下するのを阻止できる。このように電解
液は、多孔性セパレータ１内の形成された撥水領域３が
堰の役目を果すので、電解液の成層化現象は撥水領域で
分割された部分毎に発生するのみとなり、その程度は上
下方向の高低差の大小、すなわち、本発明においては分
割部分の高低差によることになるので大幅に軽減され、
多孔性セパレータ１の上下方向で電解液が成層化するの
を全体として許容範囲内に収めることができる。この撥
水領域３は極板面の高さ方向に多数形成するほうが電解
液の成層化現象をより確実に防止できるが、逆に親水性
領域２が減少する、すなわち電解液の保持量が減少する
ので放電容量の低下を招く。通常、高さ約10cm程度の極
板であれば高さ方向のほぼ中央部に１個所撥水性領域３
を設けるだけでよい。高さがさらに増加すればその割合
に応じて撥水性領域３を形成していくようにする。な
お、電解液の成層化は高さ方向で生起し横方向（幅方
向）には起らないが、密閉形の場合、ポジションフリー
という特徴を生かして横倒しで使用される場合があるた
め横方向にも撥水性領域３を形成する方がよい。更に本
発明は、形成した撥水性領域の多孔性や弾力性は、親水
性領域と何等変わらないので、その部分で発生ガスの透
過性が悪くなったり、或いは極板表面との接触が悪くな
るなどの欠点はまったく発生しない。
第１図は本発明密閉形鉛蓄電池に使用する多孔性セパレ
ータの一実施例で、Ａは正面図、Ｂはa-a線での断面図
である。 １……多孔性セパレータ、２……親水性領域、３……撥
水性領域
ータの一実施例で、Ａは正面図、Ｂはa-a線での断面図
である。 １……多孔性セパレータ、２……親水性領域、３……撥
水性領域
Claims (1)
- 【請求項１】主として微細ガラス繊維よりなる親水性多
孔セパレータに、フッ素樹脂粉末を焼付けて形成した帯
状の撥水性領域を、前記セパレータの高さ方向および幅
方向にほぼ均等間隔で１個所以上配置した形密閉鉛蓄電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60258887A JPH0754699B2 (ja) | 1985-11-18 | 1985-11-18 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60258887A JPH0754699B2 (ja) | 1985-11-18 | 1985-11-18 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62117258A JPS62117258A (ja) | 1987-05-28 |
| JPH0754699B2 true JPH0754699B2 (ja) | 1995-06-07 |
Family
ID=17326408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60258887A Expired - Lifetime JPH0754699B2 (ja) | 1985-11-18 | 1985-11-18 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0754699B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60146450A (ja) * | 1984-01-06 | 1985-08-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉形鉛蓄電池 |
-
1985
- 1985-11-18 JP JP60258887A patent/JPH0754699B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62117258A (ja) | 1987-05-28 |
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