JPH0757766A - 鉛蓄電池 - Google Patents

鉛蓄電池

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JPH0757766A
JPH0757766A JP5213357A JP21335793A JPH0757766A JP H0757766 A JPH0757766 A JP H0757766A JP 5213357 A JP5213357 A JP 5213357A JP 21335793 A JP21335793 A JP 21335793A JP H0757766 A JPH0757766 A JP H0757766A
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JP
Japan
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battery
lead
graphite
sulfuric acid
acid battery
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Pending
Application number
JP5213357A
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English (en)
Inventor
Tokihisa Azuma
登喜久 東
Hideo Endo
秀夫 遠藤
Kazuaki Kawasaki
和明 川崎
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Nippon Muki Co Ltd
Original Assignee
Nippon Muki 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
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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
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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Abstract

(57)【要約】 【構成】 電槽内に陽極板、陰極板及びセパレータから
なる極板群と電解液を収容してなる鉛蓄電池において、
前記極板群の少なくとも一端と前記電槽間に膨張黒鉛シ
ートを介在させたことを特徴とする。 【効果】 従来の密閉型鉛蓄電池の欠点である、電解液
含浸によるセパレータ厚さ減少及びそれに伴う極板との
密着性の低下、残存容量の低下や寿命の低下を解消でき
る。また、液式鉛蓄電池でしかもセパレータがガラスマ
ット併用のもので、ガラスマットの陽極板押さえ効果に
より陽極活物質の脱落を低減する鉛蓄電池においては、
ガラスマットの陽極板押さえ効果を維持でき、極板の容
量低下と寿命の低下を解消する効果を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鉛蓄電池に関する。
【0002】
【従来の技術】鉛蓄電池は、陽極板と陰極板の間にセパ
レータを介在させた適宜積層厚さの極板群を組み立て、
これを電槽内に所定厚さに圧縮した状態で収容し、希硫
酸電解液を注入して鉛蓄電池としている。この鉛蓄電池
が密閉型鉛蓄電池の場合、電解液含浸によりセパレータ
厚さは減少し、経時的に極板とセパレータの密着性が悪
くなり、密閉型鉛蓄電池の残存容量の低下や寿命の低下
が生じるという不都合をもたらす。一方、鉛蓄電池が液
式鉛蓄電池でしかもセパレータがガラスマット併用のも
ので、ガラスマットの陽極板押さえ効果により陽極活物
質の脱落を低減するようにした鉛蓄電池においては、希
硫酸電解液の注入によりガラスマットの反発力が低下し
て陽極板押さえ効果が半減する。そして陽極活物質の脱
落は、陽極板の電気容量の低下や、脱落した活物質の鉛
蓄電池下部堆積による低部ショートの原因となり易く、
寿命の低下を生じるという不都合をもたらす。これら欠
点を補う為、電池組立て時の所定厚さに圧縮する加圧を
増大して、鉛蓄電池を組み立てることは可能であるが、
電池組立作業性を著しく低下させるものであるだけでな
く、従来の鉛蓄電池を組み立てる製造工程と同じ工程で
作成することは困難であり、相応の極板群加圧装置を必
要とする。また、密閉型鉛蓄電池においては、電池組立
て時の圧縮加圧力の増大により、セパレータ厚さの減少
を可及的に防止することを試みても、これに応じてセパ
レータ密度が高くなって保液性が低下するために電池特
性に不利な結果となる。そこで、前記不都合を解消する
べく、特開昭61−185860号公報に示されるよう
に微細ガラス繊維あるいは微細合成繊維を主体とするセ
パレータ内に、硫酸を含むと膨張する膨張性物質を配合
するものや、特開平1−255160号公報に示される
ようにガラス繊維を一切使用せず、硫酸を含むと膨張す
る高分子材料を使用するものが提案されている。しかし
ながら、前者の場合はセパレータ中の膨張性物質の配合
量が多ければ多い程極板への密着性が向上する反面、逆
に電気抵抗が高くなり電解液の拡散も悪くなるという問
題がある。また、後者の場合は前記高分子材料はゆるい
架橋でつながった物質であるため充放電時に通電される
と経時的に分解されてしまい液保持できず極板へのセパ
レータの加圧力が低下するという問題がある。このた
め、ガラス繊維に配合することによる制約を受けずシー
ト全体が十分に膨張できかつ通電の影響を比較的受け
ず、しかも負極板でのガス吸収の点で極めて有利な点か
ら、硫酸を含んで膨潤する高分子化合物からなるフィル
ムまたはシートをスペーサーとして電槽と極板群の間に
介在させることが特開平1−97372号公報において
提案された。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ス
ペーサーを構成する膨潤材料が高分子化合物であるた
め、やはり長期間使用中に分解、劣化してしまい目的と
する機能を果たせなくなってしまうという不都合を有し
ていた。そこで、本発明はかかる従来の欠点を改善し、
電解液含浸によるセパレータ厚さ減少とそれに伴う極板
との密着性の経時変化、残存容量の低下や寿命の低下の
ない密閉型鉛蓄電池、及び電解液注入によるガラスマッ
トの反発力低下及びそれに伴うガラスマットの陽極押さ
え効果の低下のない液式鉛蓄電池を提供することを目的
とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の鉛蓄電池は、前
記目的を達成するべく、電槽内に陽極板、陰極板及びセ
パレータからなる極板群と電解液を収容してなる鉛蓄電
池において、前記極板群の少なくとも一端と前記電槽間
に膨張黒鉛シートを介在させたことを特徴とする。
【0005】鉛蓄電池が密閉型鉛蓄電池の場合、セパレ
ータに含浸・保持させるべき所定量の希硫酸電解液をセ
パレータに保持させると共に、膨張黒鉛シートに吸収さ
せ、膨張させるべき希硫酸電解液の所定量を電槽内に注
入して密閉型鉛蓄電池として構成せしめ、膨張黒鉛シー
トの膨張による極板群の圧縮を密閉型鉛蓄電池の電槽内
において発生させて、セパレータと極板との密着性を向
上せしめた密閉型鉛蓄電池を作成する。その場合、密閉
型鉛蓄電池の残存容量の低下や寿命の低下を生じない。
【0006】鉛蓄電池が液式鉛蓄電池の場合、電槽内に
極板群を挿入した後は通常の電解液注入及び化成を行っ
て鉛蓄電池を作成する。その場合、膨張黒鉛シートの膨
張による極板群の圧縮によりガラスマットの陽極板押さ
え効果の低下は生じない。
【0007】本発明の鉛蓄電池に使用する膨張黒鉛シー
トは、例えば、天然または人造の黒鉛を濃硫酸と過マン
ガン酸カリウム、濃硫酸と塩素酸カリウム等の溶液から
なる強酸化剤の処理液で処理して黒鉛層間化合物を生成
した後に水洗した黒鉛粉末を、1000℃程度の高温で
急冷することにより得られた100μ以下の粉末を板状
に圧延成形することにより得られる。この膨張黒鉛は黒
鉛結晶のC軸方向に沿って膨張するもので、膨張黒鉛シ
ート内では結晶の配列により、膨張方向に多少の方向性
はあるものの全体に均一に膨張するシートである。前記
膨張黒鉛シートは、乾燥状態にて圧延成形時の寸法のも
のが、水、希硫酸電解液その他の液体を吸収させること
で、黒鉛層間に液体が侵入して広がり、黒鉛結晶のC軸
方向に沿って膨張する。外圧の掛けられていない状態に
おいて液体を吸収させた場合は、単純に体積変化となっ
て現れる。一方、膨張黒鉛シートの厚さ方向に外圧を掛
け、圧縮した状態において液体を供給した場合は、圧縮
力に抗して液体を吸収し、反発力を生み出す。
【0008】前記反発力の発生について、厚さ3.0m
m、密度0.1g/cm3 の膨張黒鉛シートを初期圧縮
力20kg/100cm2 にて加圧した状態で、純水及
び鉛蓄電池の電解液である希硫酸(比重1.30)を吸
収させた時の反発力を図1に示す測定装置を用いて測定
した。図中1は膨張黒鉛シートを示し、加圧板2によっ
て挟持しロードセル3によって反発力を検出するように
したものである。その結果、純水注液後、60分間で4
0kg/100cm2 、5時間で49kg/100cm
2 まで圧力が上昇した。一方、希硫酸(比重1.30)
を注液した場合、注液後、60分間で35kg/100
cm2 、5時間で41kg/100cm2 まで圧力が上
昇した。
【0009】この反発力を利用して密閉型鉛蓄電池に適
用した場合を想定して、陽極板2枚、陰極板3枚の間に
厚さ2.0mmのセパレータ4枚を介在させた極板群の
一方の端に厚さ3.0mm、密度0.1g/cm3 の膨
張黒鉛シートを配し、これを初期圧縮力20kg/10
0cm2 にて加圧した状態で鉛蓄電池の電解液である希
硫酸(比重1.30)を注液させた時の反発力を図2に
示す測定装置を使用して測定した。図中4は陽極板5と
負極板6とこれら両極板5,6間に介在させたセパレー
タ6からなる極板群であって、前記と同様に加圧板2に
よって挟持しロードセル3によって反発力を検出するよ
うにした。その結果、注液60分後で25kg/100
cm2 、5時間後で30kg/100cm2 の反発力で
あった。一方、液式鉛蓄電池に適用した場合を想定し
て、陽極板4枚、陰極板5枚の間に厚さ0.3mmのセ
パレータと厚さ0.7mmのガラスマットを貼り合わせ
た複合セパレータ8枚を介在させた極板群の一方の端に
厚さ3.0mm、密度0.1g/cm3 の膨張黒鉛シー
トを配し、これを初期圧縮力20kg/100cm2
て加圧した状態で希硫酸(比重1.30)を注液させた
時の反発力を前記と同様にして測定した。その結果、注
液60分後で23kg/100cm2 、5時間後で28
kg/100cm2 の反発力であった。
【0010】
【作用】本発明は、前記膨張黒鉛シートの使用によって
従来の密閉型鉛蓄電池の欠点である、電解液含浸による
セパレータ厚さの減少及びそれに伴う極板との密着性の
低下、残存容量の低下や寿命の低下を解消できる。ま
た、液式鉛蓄電池でしかもセパレータがガラスマット併
用のもので、ガラスマットの陽極板押さえ効果により陽
極板活物質の脱落を低減するようにした鉛蓄電池におい
ては、ガラスマットの陽極板押さえ効果を維持でき、極
板の容量低下と寿命の低下を解消できる。
【0011】更に、本発明の密閉型鉛蓄電池は、陽極板
と陰極板との間にセパレータを介在させた適宜積層厚さ
に組み立てた極板群の少なくとも一方の端に膨張黒鉛シ
ートを配することと、膨張黒鉛に吸収させるべき希硫酸
電解液の所定量を電槽内に注入することのみが、従来の
密閉型鉛蓄電池と異なる点であるため、従来の密閉型鉛
蓄電池を組み立てる製造工程と同じ工程で作成すること
が可能であり、特殊な製造設備を必要としない。
【0012】一方、本発明の液式鉛蓄電池では、陽極板
と陰極板の間にセパレータを介在させた適宜積層厚さに
組み立てた極板群の少なくとも一方の端に膨張黒鉛シー
トを配すること以外は、従来の液式鉛蓄電池を組み立て
る製造工程と同じ工程で作成することが可能であり、特
殊な製造設備を必要としない。
【0013】次に、本発明鉛蓄電池の具体的実施例につ
いて説明する。 実施例1 本発明の密閉型鉛蓄電池を作成するため、、陽極板2
枚、陰極板3枚の間に太さ0.7μのガラス繊維よりな
る厚さ2.0mmのセパレータ4枚を介在させた極板群
の一方の端に厚さ3.0mm、密度0.1g/cm3
膨張黒鉛シートを配し、これを初期圧縮力20kg/1
00cm2 にて加圧した状態にて電槽内に組み込み、セ
パレータに含浸・保持させるべき所定量の希硫酸電解液
及び膨張黒鉛シートに吸収・膨張させるべき希硫酸電解
液の所定量を電槽内に注入して密閉型鉛蓄電池として構
成した試験電池を作成した。
【0014】実施例2 本発明の液式鉛蓄電池を作成するため、陽極板4枚、陰
極板5枚の間に厚さ0.3mmの合成繊維主体のセパレ
ータと厚さ0.7mmのガラスマットを貼合わせた複合
セパレータ8枚を介在させた極板群の一方の端に厚さ
3.0mm、密度0.1g/cm3 の膨張黒鉛シートを
配し、これを初期圧縮力20kg/100cm2 にて加
圧した状態にて電槽内に組み込み、希硫酸電解液の所定
量を電槽内に注入して液式鉛蓄電池として構成した試験
電池を作成した。
【0015】比較例1 従来の密閉式鉛蓄電池を作成するため、陽極板2枚と陰
極板3枚の間に厚さ2.0mmのセパレータ4枚を介在
させた一方の端に膨張及び加圧による厚さ変化のない厚
さ3.0mmの黒鉛シートをスペーサーとして配し、こ
れを初期圧力20kg/100cm2 にて加圧した状態
にて電槽内に組み込み、セパレータに含浸・保持させる
べき所定量の希硫酸電解液を電槽内に注入して、従来の
密閉型鉛蓄電池として構成した試験電池を作成した。
【0016】比較例2 従来の液式鉛蓄電池を作成するために、陽極板4枚、陰
極板5枚の間に厚さ0.3mmのセパレータと厚さ0.
7mmのガラスマットを貼合わせた複合セパレータ8枚
を介在させた極板群の一方の端に膨張及び加圧による厚
さ変化のない厚さ3.0mmの黒鉛シートをスペーサー
として配し、これを初期圧力20kg/100cm2
て加圧した状態にて電槽内に組み込み、希硫酸電解液の
所定量を電槽内に注入して従来の液式鉛蓄電池として構
成した試験電池を作成した。これら試験電池の構成を各
々下記表1に示す。
【0017】
【表1】
【0018】次に、これら各試験電池の寿命試験を実施
した。密閉型鉛蓄電池の寿命試験は、電池を25℃の恒
温槽内で0.25Cで2時間の放電と0.1Cで6時間
の充電を1回とし、25回毎の放電容量を求め、初期容
量の60%となった時の回数を寿命回数とした。液式鉛
蓄電池は、JIS D5301自動車用鉛蓄電池の軽負
荷寿命試験に従って実施した。その結果を下記表2に示
す。尚、試験は各試験電池3個を用い、それらの平均値
で比較するようにした。
【0019】
【表2】
【0020】上記表2に示される様に、本発明の鉛蓄電
池は従来のものに比べ、寿命性能において格段に向上す
ることが認められた。
【0021】
【発明の効果】このように、本発明によるときは、従来
の密閉型鉛蓄電池の欠点である、電解液含浸によるセパ
レータ厚さ減少及びそれに伴う極板との密着性の低下、
残存容量の低下や寿命の低下を解消できる効果を有す
る。また、液式鉛蓄電池でしかもセパレータがガラスマ
ット併用のもので、ガラスマットの陽極板押さえ効果に
より陽極活物質の脱落を低減する鉛蓄電池においては、
ガラスマットの陽極板押さえ効果を維持でき、極板の容
量低下と寿命の低下を解消する効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】膨張黒鉛シートが液体を吸収した時の反発力の
変化を測定するための測定装置の側面図
【図2】膨張黒鉛シートと鉛蓄電池極板群を組み合わせ
た模擬電池に電解液を吸収させた時の反発力の変化を測
定するための測定装置の側面図
【符号の説明】
1 膨張黒鉛シート 2 加圧板 3 ロードセル 4 極板群 5 陽極板 6 陰極板 7 セパレータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電槽内に陽極板、陰極板及びセパレータ
    からなる極板群と電解液を収容してなる鉛蓄電池におい
    て、前記極板群の少なくとも一端と前記電槽間に膨張黒
    鉛シートを介在させたことを特徴とする鉛蓄電池。
JP5213357A 1993-08-05 1993-08-05 鉛蓄電池 Pending JPH0757766A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5213357A JPH0757766A (ja) 1993-08-05 1993-08-05 鉛蓄電池

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JP5213357A JPH0757766A (ja) 1993-08-05 1993-08-05 鉛蓄電池

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ID=16637840

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JP (1) JPH0757766A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6555637B1 (en) 1999-08-24 2003-04-29 Kuraray Co., Ltd. Anionic polymerization process, and process for producing a polymer by the anionic polymerization process
US6630554B1 (en) 1999-09-20 2003-10-07 Kuraray Co., Ltd. Process for polymerizing a methacrylic ester or an acrylic ester
US8119749B2 (en) 2005-07-22 2012-02-21 Kuraray Co., Ltd. Method of taking (meth)acrylic ester polymer out of liquid reaction mixture

Cited By (5)

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20021127