JPH08236143A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPH08236143A JPH08236143A JP7035206A JP3520695A JPH08236143A JP H08236143 A JPH08236143 A JP H08236143A JP 7035206 A JP7035206 A JP 7035206A JP 3520695 A JP3520695 A JP 3520695A JP H08236143 A JPH08236143 A JP H08236143A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separator
- electrode plate
- compression ratio
- battery
- acid
- 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
Landscapes
- Cell Separators (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高率放電特性を低下させることなく、トリク
ル充電寿命に優れた密閉形鉛蓄電池を提供する。 【構成】 Ｍ字状に折り曲げたセパレータの上開き中央
部に正極板を配し、セパレータの両側面に負極板を位置
させた極板群において、セパレータ圧縮比率を１．１０
以上に設定し、前記Ｍ字状に折り曲げたセパレータの下
開き折り返し部の内部に耐酸性シートを挿入する。
ル充電寿命に優れた密閉形鉛蓄電池を提供する。 【構成】 Ｍ字状に折り曲げたセパレータの上開き中央
部に正極板を配し、セパレータの両側面に負極板を位置
させた極板群において、セパレータ圧縮比率を１．１０
以上に設定し、前記Ｍ字状に折り曲げたセパレータの下
開き折り返し部の内部に耐酸性シートを挿入する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、密閉形鉛蓄電池のセパ
レータに関するものである。
レータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年急速に進展する情報化社会の中で、
その中核をなすコンピュータをバックアップする電源に
は無停電電源装置（以下ＵＰＳと称す）が一般的に用い
られている。このＵＰＳが使用される温度，湿度等の条
件は、非常に広範囲に及んでおり、その内部に組み込ま
れた密閉形鉛蓄電池も同様の条件下で使用されるため、
電池の寿命は使用条件に大きく左右される。
その中核をなすコンピュータをバックアップする電源に
は無停電電源装置（以下ＵＰＳと称す）が一般的に用い
られている。このＵＰＳが使用される温度，湿度等の条
件は、非常に広範囲に及んでおり、その内部に組み込ま
れた密閉形鉛蓄電池も同様の条件下で使用されるため、
電池の寿命は使用条件に大きく左右される。
【０００３】また、最近ではＵＰＳが高電圧で使用され
ることが多く、それ故鉛蓄電池は多数個を直列に接続し
た状態で用いられる。この場合、充電の制御電圧は高電
圧になる。電池の使用が進むにつれて電池状態にバラツ
キが生じるようになり、電池を構成する各セルに予め設
定された充電制御電圧以上の電圧が印加されてしまうセ
ルも存在するようになる。
ることが多く、それ故鉛蓄電池は多数個を直列に接続し
た状態で用いられる。この場合、充電の制御電圧は高電
圧になる。電池の使用が進むにつれて電池状態にバラツ
キが生じるようになり、電池を構成する各セルに予め設
定された充電制御電圧以上の電圧が印加されてしまうセ
ルも存在するようになる。
【０００４】例えば、１セル当り２．３Ｖの充電制御電
圧に設定しようとしても、６０セルを直列に接続する場
合は１３８Ｖとなり、セルのバラツキによっては２．３
Ｖ以上の電圧が印加されるセルが存在するようになる。
このような状態に置かれた電池は過充電ぎみになる。
圧に設定しようとしても、６０セルを直列に接続する場
合は１３８Ｖとなり、セルのバラツキによっては２．３
Ｖ以上の電圧が印加されるセルが存在するようになる。
このような状態に置かれた電池は過充電ぎみになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】密閉形鉛蓄電池のトリ
クル充電時における劣化原因は、正極板格子の腐食と電
解液の減少による内部抵抗の上昇とに大別できる。正極
格子の腐食度合は電解液濃度が同じならば、トリクル充
電中の電流値に影響されることが大きい。このトリクル
充電時における電流は、単に鉛蓄電池の自己放電分を補
うための電流だけでなく格子の腐食電流や正極板から発
生した酸素ガスを負極板に吸収させる所謂ノイマン反応
時に発生する電流がある。
クル充電時における劣化原因は、正極板格子の腐食と電
解液の減少による内部抵抗の上昇とに大別できる。正極
格子の腐食度合は電解液濃度が同じならば、トリクル充
電中の電流値に影響されることが大きい。このトリクル
充電時における電流は、単に鉛蓄電池の自己放電分を補
うための電流だけでなく格子の腐食電流や正極板から発
生した酸素ガスを負極板に吸収させる所謂ノイマン反応
時に発生する電流がある。
【０００６】すなわち“トリクル充電電流＝自己放電を
補う電流＋格子の腐食電流＋ノイマン反応による電流”
という関係になる。ここで、各々がどのような割合であ
るかの具体的な測定は困難である。しかし、トリクル電
流値を減少させれば、相対的に格子の腐食電流も減少す
ると考えられる。
補う電流＋格子の腐食電流＋ノイマン反応による電流”
という関係になる。ここで、各々がどのような割合であ
るかの具体的な測定は困難である。しかし、トリクル電
流値を減少させれば、相対的に格子の腐食電流も減少す
ると考えられる。
【０００７】一方、電解液の減少による内部抵抗の上昇
を抑制するためには、電解液の比重を下げることで電解
液の減少を防ぐ方法やセパレータの圧縮比率を増加さ
せ、内部抵抗を低下させる方法がある。しかし、これら
内部抵抗の上昇を抑制する方法は、欠点を持ち合わせて
いる。例えば、電解液の比重を下げれば電池の放電容量
は低下してしまう。また、セパレータ圧縮比率を増加さ
せれば、電槽への極板群の挿入が困難になるだけでな
く、挿入後、電槽に膨れが生じてしまう。さらに、極板
厚みのバラツキがあるため、電槽の各セル室に挿入され
た極板群のセパレータの圧縮比率を均一に保つことがで
きない。このようなことから、セパレータの圧縮比率を
増加させるにも限界があった。
を抑制するためには、電解液の比重を下げることで電解
液の減少を防ぐ方法やセパレータの圧縮比率を増加さ
せ、内部抵抗を低下させる方法がある。しかし、これら
内部抵抗の上昇を抑制する方法は、欠点を持ち合わせて
いる。例えば、電解液の比重を下げれば電池の放電容量
は低下してしまう。また、セパレータ圧縮比率を増加さ
せれば、電槽への極板群の挿入が困難になるだけでな
く、挿入後、電槽に膨れが生じてしまう。さらに、極板
厚みのバラツキがあるため、電槽の各セル室に挿入され
た極板群のセパレータの圧縮比率を均一に保つことがで
きない。このようなことから、セパレータの圧縮比率を
増加させるにも限界があった。
【０００８】本発明は、上記課題を解決するもので、容
量の低下およびトリクル充電電流の増加を生じることな
く、セパレータ圧縮比率の均一な極板群を構成すること
により、トリクル充電時における寿命の長い密閉形鉛蓄
電池を提供することを目的とする。
量の低下およびトリクル充電電流の増加を生じることな
く、セパレータ圧縮比率の均一な極板群を構成すること
により、トリクル充電時における寿命の長い密閉形鉛蓄
電池を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の密閉形鉛蓄電池は、Ｍ字状に折り曲げたセパ
レータの上開き中央部に正極板を配し、セパレータの両
側面に負極板を位置させた極板群、あるいはＵ字状に折
り曲げたセパレータを正極板、負極板を交互に並べた間
に位置させた極板群において、これら極板群を電槽に挿
入した際にセパレータが占有可能な電槽幅方向の寸法に
対する乾燥状態における２０ｋｇ／ｃｍ 2の圧力で加圧
したセパレータの厚みの比率（以下、セパレータ圧縮比
率とする）を１．１０以上に設定し、前記Ｍ字状に折り
曲げたセパレータの下開き折り返し部の内部、もしくは
前記Ｕ字状に折り曲げたセパレータの内部に、イオン透
過性の有する耐酸性シートを挿入することにより、前記
極板群のセパレータ圧縮比率を変化させ、各セル室のセ
パレータ圧縮比率を一定にすることで、トリクル充電寿
命の向上を図るものである。
に本発明の密閉形鉛蓄電池は、Ｍ字状に折り曲げたセパ
レータの上開き中央部に正極板を配し、セパレータの両
側面に負極板を位置させた極板群、あるいはＵ字状に折
り曲げたセパレータを正極板、負極板を交互に並べた間
に位置させた極板群において、これら極板群を電槽に挿
入した際にセパレータが占有可能な電槽幅方向の寸法に
対する乾燥状態における２０ｋｇ／ｃｍ 2の圧力で加圧
したセパレータの厚みの比率（以下、セパレータ圧縮比
率とする）を１．１０以上に設定し、前記Ｍ字状に折り
曲げたセパレータの下開き折り返し部の内部、もしくは
前記Ｕ字状に折り曲げたセパレータの内部に、イオン透
過性の有する耐酸性シートを挿入することにより、前記
極板群のセパレータ圧縮比率を変化させ、各セル室のセ
パレータ圧縮比率を一定にすることで、トリクル充電寿
命の向上を図るものである。
【００１０】
【作用】上記構成を用いることにより、極板厚みのバラ
ツキが大きくても、イオン透過性を有する耐酸性シート
の厚みを調整することで、極板等の厚みを除いたセパレ
ータの電槽内での占有可能な寸法を統一することがで
き、セパレータの圧縮比率をほぼ一定に揃えることが可
能となる。同時に各極板群にかかる電圧にバラツキが生
じ、ノイマン反応が起こっても、トリクル充電電流が増
加しないため、トリクル充電寿命を改善できる。
ツキが大きくても、イオン透過性を有する耐酸性シート
の厚みを調整することで、極板等の厚みを除いたセパレ
ータの電槽内での占有可能な寸法を統一することがで
き、セパレータの圧縮比率をほぼ一定に揃えることが可
能となる。同時に各極板群にかかる電圧にバラツキが生
じ、ノイマン反応が起こっても、トリクル充電電流が増
加しないため、トリクル充電寿命を改善できる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。
する。
【００１２】密閉形鉛蓄電池には、１２Ｖ６．５Ａｈ
（２０ＨＲ）相当のものを作成した。極板寸法は、正、
負極ともに高さ６５ｍｍ、幅４２ｍｍであり、正極板３
枚、負極板４枚を用いた。セパレータには長さ２８０ｍ
ｍ、幅４５ｍｍ、厚み１．０ｍｍのガラス繊維性セパレ
ータを３枚使用し、これらを組み合わせて極板群を構成
した。また、イオン透過性のシートには、硫酸中におい
て安定であるポリエチレンシート（高さ６３ｍｍ、幅４
０ｍｍ）を使用した。図１に極板群の一部を模式図によ
り示す。ガラス繊維性セパレータ３をＭ字状に折り曲
げ、その上開き中央部に正極板１を位置させ、負極板２
の間に配し極板群を構成した。さらに、Ｍ字状に折り曲
げられたセパレータ３の下開き折り返し部の内部に微孔
性でイオン透過性のポリエチレンシート４を正極板１と
負極板２との間にセパレータ介して挟まれるようにし
た。
（２０ＨＲ）相当のものを作成した。極板寸法は、正、
負極ともに高さ６５ｍｍ、幅４２ｍｍであり、正極板３
枚、負極板４枚を用いた。セパレータには長さ２８０ｍ
ｍ、幅４５ｍｍ、厚み１．０ｍｍのガラス繊維性セパレ
ータを３枚使用し、これらを組み合わせて極板群を構成
した。また、イオン透過性のシートには、硫酸中におい
て安定であるポリエチレンシート（高さ６３ｍｍ、幅４
０ｍｍ）を使用した。図１に極板群の一部を模式図によ
り示す。ガラス繊維性セパレータ３をＭ字状に折り曲
げ、その上開き中央部に正極板１を位置させ、負極板２
の間に配し極板群を構成した。さらに、Ｍ字状に折り曲
げられたセパレータ３の下開き折り返し部の内部に微孔
性でイオン透過性のポリエチレンシート４を正極板１と
負極板２との間にセパレータ介して挟まれるようにし
た。
【００１３】正、負極板およびセパレータの厚みは、全
数について測定を行い、セパレータ圧縮比率が０．９〜
１．６となるように０．１ｍｍ〜０．３ｍｍのポリエチ
レンシートを挿入した。
数について測定を行い、セパレータ圧縮比率が０．９〜
１．６となるように０．１ｍｍ〜０．３ｍｍのポリエチ
レンシートを挿入した。
【００１４】従来例として、極板の厚みのみを選別し、
セパレータ圧縮比率が０．９〜１．６となるような極板
群を構成した。極板の厚みを測定せず、無選別で極板群
を構成するとセパレータ圧縮比率が１．７に達するもの
もあり、電槽の異常な膨れや極板群の電槽内への挿入が
不可能になるものが発生した。
セパレータ圧縮比率が０．９〜１．６となるような極板
群を構成した。極板の厚みを測定せず、無選別で極板群
を構成するとセパレータ圧縮比率が１．７に達するもの
もあり、電槽の異常な膨れや極板群の電槽内への挿入が
不可能になるものが発生した。
【００１５】これらの電池を用いてトリクル充電電流の
測定を行った。図２にセパレータ圧縮比率とトリクル充
電電流値との関係を示す。セパレータ圧縮比率が１．１
０下回るとイオン透過性シートを挿入しても、トリクル
充電電流を大幅に低下させることができない。一方、セ
パレータ圧縮率の増加とともにトリクル充電電流は減少
し、イオン透過性シートを挿入し圧縮比率１．１０以上
に保つことによりノイマン反応の抑制効果が認められ
る。
測定を行った。図２にセパレータ圧縮比率とトリクル充
電電流値との関係を示す。セパレータ圧縮比率が１．１
０下回るとイオン透過性シートを挿入しても、トリクル
充電電流を大幅に低下させることができない。一方、セ
パレータ圧縮率の増加とともにトリクル充電電流は減少
し、イオン透過性シートを挿入し圧縮比率１．１０以上
に保つことによりノイマン反応の抑制効果が認められ
る。
【００１６】なお、イオン透過性を有しないシートを使
用した場合、電池の効率放電特性が著しく低下すること
が確認できた。
用した場合、電池の効率放電特性が著しく低下すること
が確認できた。
【００１７】次にセパレータ圧縮比率を１．２０に設定
したイオン透過性シートを用いた電池および極板の厚み
のみを選択して構成した電池によりトリクル充電時の寿
命試験を、電池電圧のバラツキがでやすいように各々１
０個ずつからなる組電池を構成し、４０℃の雰囲気中で
行った。この時、トリクル充電電圧は１セルあたり１
３．８Ｖとし、組電池全体で１３８Ｖに設定した。電池
の放電試験（３．０ＣＡ放電）は、３ヵ月毎に各組電池
から５ヶづつを抽出し、１９．５Ａの放電電流で放電終
止電圧９６Ｖに達するまでの時間を測定した。また放電
試験前のトリクル充電電流も併せて測定した。この図３
より、イオン透過性シートの配置は、トリクル充電電流
を減少させ、トリクル充電寿命を改善することができ
る。
したイオン透過性シートを用いた電池および極板の厚み
のみを選択して構成した電池によりトリクル充電時の寿
命試験を、電池電圧のバラツキがでやすいように各々１
０個ずつからなる組電池を構成し、４０℃の雰囲気中で
行った。この時、トリクル充電電圧は１セルあたり１
３．８Ｖとし、組電池全体で１３８Ｖに設定した。電池
の放電試験（３．０ＣＡ放電）は、３ヵ月毎に各組電池
から５ヶづつを抽出し、１９．５Ａの放電電流で放電終
止電圧９６Ｖに達するまでの時間を測定した。また放電
試験前のトリクル充電電流も併せて測定した。この図３
より、イオン透過性シートの配置は、トリクル充電電流
を減少させ、トリクル充電寿命を改善することができ
る。
【００１８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、イオン透
過性を有する耐酸性シートを使用し、セパレータの圧縮
比率を適正化することにより、高率放電特性を低下させ
ることなくトリクル充電寿命に優れた密閉形鉛蓄電池を
提供することができる。
過性を有する耐酸性シートを使用し、セパレータの圧縮
比率を適正化することにより、高率放電特性を低下させ
ることなくトリクル充電寿命に優れた密閉形鉛蓄電池を
提供することができる。
【図１】本発明による極板群におけるイオン透過性シー
トの配置図
トの配置図
【図２】セパレータ圧縮比率とトリクル充電電流の関係
【図３】トリクル充電期間と３．０ＣＡ放電時間および
トリクル充電電流値の推移
トリクル充電電流値の推移
１ 正極板 ２ 負極板 ３ ガラス繊維製セパレータ ４ イオン透過性シート
Claims (2)
- 【請求項１】正極板、負極板およびガラス繊維からなる
セパレータで構成された密閉形鉛蓄電池において、Ｍ字
状に折り曲げたセパレータの上開き中央部に正極板を配
し、セパレータの両側面に負極板を位置させた極板群に
おいて、これら極板群を電槽に挿入した際にセパレータ
が占有可能な電槽幅方向の寸法に対する乾燥状態におけ
る２０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で加圧したセパレータの厚み
の比率を１．１０以上に設定し、前記Ｍ字状に折り曲げ
たセパレータの下開き折り返し部の内部に、イオン透過
性を有する耐酸性シートを挿入したことを特徴とする密
閉形鉛蓄電池。 - 【請求項２】正極板、負極板およびガラス繊維からなる
セパレータで構成された密閉形鉛蓄電池であり、Ｕ字状
に折り曲げたセパレータを二重にかさねて正極板、負極
板を交互に並べた間に位置させた極板群において、これ
ら極板群を電槽に挿入した際にセパレータが占有可能な
電槽幅方向の寸法に対する乾燥状態における２０ｋｇ／
ｃｍ2の圧力で加圧したセパレータの厚みの比率を１．
１０以上に設定し、前記セパレータはＵ字状に折り曲げ
た内部に、イオン透過性を有する耐酸性シートを挿入し
た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 |
|---|---|---|---|
| JP7035206A JPH08236143A (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7035206A JPH08236143A (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08236143A true JPH08236143A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=12435388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7035206A Pending JPH08236143A (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08236143A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017224483A (ja) * | 2016-06-15 | 2017-12-21 | 日立化成株式会社 | 鉛蓄電池 |
| WO2019116704A1 (ja) * | 2017-12-14 | 2019-06-20 | 株式会社Ｇｓユアサ | 制御弁式鉛蓄電池 |
-
1995
- 1995-02-23 JP JP7035206A patent/JPH08236143A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017224483A (ja) * | 2016-06-15 | 2017-12-21 | 日立化成株式会社 | 鉛蓄電池 |
| WO2019116704A1 (ja) * | 2017-12-14 | 2019-06-20 | 株式会社Ｇｓユアサ | 制御弁式鉛蓄電池 |
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