JPH09237636A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
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- JPH09237636A JPH09237636A JP8043070A JP4307096A JPH09237636A JP H09237636 A JPH09237636 A JP H09237636A JP 8043070 A JP8043070 A JP 8043070A JP 4307096 A JP4307096 A JP 4307096A JP H09237636 A JPH09237636 A JP H09237636A
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- battery
- electrode group
- electrode plate
- elasticity
- acid battery
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- 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
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 極群の積層方向にかかる圧力を高くし、さら
に減液による該圧力の低下を防ぐことにより容量特性が
低下しにくい長寿命の密閉形鉛蓄電池を提供する。 【解決手段】 本発明は、撥水性を有しかつ弾力性を有
する多孔体が極群の外側に配置され、該極群の積層方向
に２０ｋｇ／ｄｍ2 以上を超える圧力が加わっているこ
とを特徴とする。
に減液による該圧力の低下を防ぐことにより容量特性が
低下しにくい長寿命の密閉形鉛蓄電池を提供する。 【解決手段】 本発明は、撥水性を有しかつ弾力性を有
する多孔体が極群の外側に配置され、該極群の積層方向
に２０ｋｇ／ｄｍ2 以上を超える圧力が加わっているこ
とを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は密閉形鉛蓄電池に関
するものである。
するものである。
【０００２】
【従来の技術】密閉形鉛蓄電池の極群は、正極板の枚数
に対して負極板の枚数が１枚多く、正極板と負極板の間
にリテ−ナ−と呼ばれる保液材が配置され、積層方向の
両端に負極板が配置されている。このような極群を電槽
内に挿入し、適度な量の電解液を注入することによっ
て、正極板で発生する酸素ガスを負極板で吸収、還元す
る密閉形鉛蓄電池を作製している。
に対して負極板の枚数が１枚多く、正極板と負極板の間
にリテ−ナ−と呼ばれる保液材が配置され、積層方向の
両端に負極板が配置されている。このような極群を電槽
内に挿入し、適度な量の電解液を注入することによっ
て、正極板で発生する酸素ガスを負極板で吸収、還元す
る密閉形鉛蓄電池を作製している。
【０００３】密閉形鉛蓄電池の前記極群は、極板が破損
したり、電槽が変形しない程度のできるだけ大きい加圧
力を極群の積層方向に加えた状態で電槽に挿入されてい
る。このような状態で挿入された極群でも、電解液を電
槽内へ注入し、微細ガラスマットまたはこれに数％の有
機繊維を混抄したリテーナーに電解液が入り込むと、リ
テーナーの反発力が低下し、極群の積層方向に加わる圧
力が２０ｋｇ／ｄｍ2以下になった。また、このような
密閉形鉛蓄電池を使用すると、正極で発生した酸素ガス
がセパレータを横切って負極板に到達するため、リテー
ナーに含まれる電解液が多い程この経路が妨げられ、酸
素ガス吸収効率が低くなり、電解液中の水分がガスとし
て電池外に出てしまい、電解液量が減少した。微細ガラ
ス繊維を主体とした上記のリテーナーは、この減液に伴
い反発力が下がる性質を有しており、極群の積層方向に
かかる圧力がさらに低下していく傾向にあった。
したり、電槽が変形しない程度のできるだけ大きい加圧
力を極群の積層方向に加えた状態で電槽に挿入されてい
る。このような状態で挿入された極群でも、電解液を電
槽内へ注入し、微細ガラスマットまたはこれに数％の有
機繊維を混抄したリテーナーに電解液が入り込むと、リ
テーナーの反発力が低下し、極群の積層方向に加わる圧
力が２０ｋｇ／ｄｍ2以下になった。また、このような
密閉形鉛蓄電池を使用すると、正極で発生した酸素ガス
がセパレータを横切って負極板に到達するため、リテー
ナーに含まれる電解液が多い程この経路が妨げられ、酸
素ガス吸収効率が低くなり、電解液中の水分がガスとし
て電池外に出てしまい、電解液量が減少した。微細ガラ
ス繊維を主体とした上記のリテーナーは、この減液に伴
い反発力が下がる性質を有しており、極群の積層方向に
かかる圧力がさらに低下していく傾向にあった。
【０００４】極群の積層方向にかかる圧力の低下と電解
液量の減少は、極板と電解液界面の接触不良、正極板の
伸びや活物質の接触不良、電解液比重の上昇、有効反応
電極面積の減少等を引き起こし、これらは容量特性を低
下させ、充放電サイクル寿命特性を短くするという問題
点を有していた。
液量の減少は、極板と電解液界面の接触不良、正極板の
伸びや活物質の接触不良、電解液比重の上昇、有効反応
電極面積の減少等を引き起こし、これらは容量特性を低
下させ、充放電サイクル寿命特性を短くするという問題
点を有していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
鑑みてなされたものであって、その目的とするところ
は、極群の積層方向にかかる圧力を高くし、さらに減液
によるこの圧力の低下を防ぐことにより容量特性の低下
しにくい長寿命の密閉形鉛蓄電池を提供しようとするこ
とにある。
鑑みてなされたものであって、その目的とするところ
は、極群の積層方向にかかる圧力を高くし、さらに減液
によるこの圧力の低下を防ぐことにより容量特性の低下
しにくい長寿命の密閉形鉛蓄電池を提供しようとするこ
とにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、極群の外側に撥水性を有しかつ弾力性のある
多孔体を配して、注液後に極群の積層方向に２０ｋｇ／
ｄｍ2 を超える圧力が加わっていることを特徴とする密
閉形鉛蓄電池である。
するため、極群の外側に撥水性を有しかつ弾力性のある
多孔体を配して、注液後に極群の積層方向に２０ｋｇ／
ｄｍ2 を超える圧力が加わっていることを特徴とする密
閉形鉛蓄電池である。
【０００７】
【作用】極群の外側に弾力性のある多孔体を配したこと
により、電槽変形、極板破損しない圧力で槽入れして
も、注液後の極群の積層方向に２０ｋｇ／ｄｍ2 を超え
る圧力が加わる。また、前記多孔体に撥水処理を施して
いるため、該多孔体は電解液を排除し気体を保持する性
質を有するようになり、正極で発生した酸素ガスはセパ
レ−タを直接横切って対向する負極板に到達するよりも
極群の外側の撥水処理した多孔体を通り最外負極板に達
する経路による移動が容易になる。一方、極群の最外負
極板の内側は電解液保持率の高いリテ−ナに接しており
電解液も十分供給される。上記のような構造のため、極
群の最外負極板は常に酸素ガス／硫酸／金属鉛の三相界
面を形成し易くなり、ここでの酸素ガス吸収反応効率は
高い値で安定する。その結果、本発明の電池では減液に
伴う極群の積層方向にかかる圧力の低下や電解液比重の
上昇が殆どなくなるために高い容量特性を長期間維持す
ることができる。
により、電槽変形、極板破損しない圧力で槽入れして
も、注液後の極群の積層方向に２０ｋｇ／ｄｍ2 を超え
る圧力が加わる。また、前記多孔体に撥水処理を施して
いるため、該多孔体は電解液を排除し気体を保持する性
質を有するようになり、正極で発生した酸素ガスはセパ
レ−タを直接横切って対向する負極板に到達するよりも
極群の外側の撥水処理した多孔体を通り最外負極板に達
する経路による移動が容易になる。一方、極群の最外負
極板の内側は電解液保持率の高いリテ−ナに接しており
電解液も十分供給される。上記のような構造のため、極
群の最外負極板は常に酸素ガス／硫酸／金属鉛の三相界
面を形成し易くなり、ここでの酸素ガス吸収反応効率は
高い値で安定する。その結果、本発明の電池では減液に
伴う極群の積層方向にかかる圧力の低下や電解液比重の
上昇が殆どなくなるために高い容量特性を長期間維持す
ることができる。
【０００８】
【発明の実施形態】本発明の実施形態を図面に基づいて
説明する。 （実施形態１）図１は、本発明の一実施形態を示す断面
図であり、１は酸化鉛を主体とする正極板、２は金属鉛
を主体とする負極板、３はリテ−ナ−、４は撥水性と弾
力性を有する多孔体である。正極板１と負極板２とがリ
テーナー３を介して積層され、最外極板が負極板２とな
るように極群５は構成されている。該極群５は、側面全
体が撥水性と弾力性を合わせ持った多孔体４に覆われ、
電槽６内に収納されている。
説明する。 （実施形態１）図１は、本発明の一実施形態を示す断面
図であり、１は酸化鉛を主体とする正極板、２は金属鉛
を主体とする負極板、３はリテ−ナ−、４は撥水性と弾
力性を有する多孔体である。正極板１と負極板２とがリ
テーナー３を介して積層され、最外極板が負極板２とな
るように極群５は構成されている。該極群５は、側面全
体が撥水性と弾力性を合わせ持った多孔体４に覆われ、
電槽６内に収納されている。
【０００９】（実施形態２）図２は、本発明の他の実施
形態を示す断面図であり、実施形態１と同一符号は同一
名称を示す。本実施形態の多孔体４は、極群５の側面全
体ばかりでなく、底面全体を覆って電槽６内に収納され
ている。
形態を示す断面図であり、実施形態１と同一符号は同一
名称を示す。本実施形態の多孔体４は、極群５の側面全
体ばかりでなく、底面全体を覆って電槽６内に収納され
ている。
【００１０】
【実施例】次に、上記構成の本発明鉛蓄電池の製造方法
について説明する。 （実施例１）図１の撥水性と弾力性を有する多孔体４と
して、反発力を上げるために、実質的に充放電反応に寄
与する部分に用いている平均繊維径２μｍ未満のリテ−
ナ−より繊維径の太い（平均繊維径２μｍ以上の）ガラ
ス繊維を混抄したガラスマットにＰＴＦＥ（ポリテトラ
フルオロエチレン）ディスパ−ジョンで撥水処理を施し
たものを使用し、これを極群５の外側に配し、これら
を、４０ｋｇ／ｄｍ2 で加圧してこの加圧時の極群厚み
と同じ空間厚みを持った電槽６内に挿入して本発明の鉛
蓄電池Ａを得た。
について説明する。 （実施例１）図１の撥水性と弾力性を有する多孔体４と
して、反発力を上げるために、実質的に充放電反応に寄
与する部分に用いている平均繊維径２μｍ未満のリテ−
ナ−より繊維径の太い（平均繊維径２μｍ以上の）ガラ
ス繊維を混抄したガラスマットにＰＴＦＥ（ポリテトラ
フルオロエチレン）ディスパ−ジョンで撥水処理を施し
たものを使用し、これを極群５の外側に配し、これら
を、４０ｋｇ／ｄｍ2 で加圧してこの加圧時の極群厚み
と同じ空間厚みを持った電槽６内に挿入して本発明の鉛
蓄電池Ａを得た。
【００１１】（実施例２）また、実施例１において、最
外負極板の格子体と活物質量を電池Ａの２／３とし、そ
の重量分を最外負極板以外の負極板に活物質としてオ−
バ−ペ−ストした鉛蓄電池Ｂも得た。
外負極板の格子体と活物質量を電池Ａの２／３とし、そ
の重量分を最外負極板以外の負極板に活物質としてオ−
バ−ペ−ストした鉛蓄電池Ｂも得た。
【００１２】（従来例１）また、従来品の例として図１
における多孔体４のない構造の電池Ｃを実施例１と同様
にして作製した。
における多孔体４のない構造の電池Ｃを実施例１と同様
にして作製した。
【００１３】（従来例２）さらに、実施例１の多孔体４
の代わりに撥水処理をしないリテ−ナ−と同じガラスマ
ットを使用した電池Ｄを実施例１と同様にして作製し
た。なお、電池Ｂ〜Ｄは、上記構造と電槽空間厚み以外
の設計はすべて電池Ａに準じた。
の代わりに撥水処理をしないリテ−ナ−と同じガラスマ
ットを使用した電池Ｄを実施例１と同様にして作製し
た。なお、電池Ｂ〜Ｄは、上記構造と電槽空間厚み以外
の設計はすべて電池Ａに準じた。
【００１４】（試験）かくして得た本発明鉛蓄電池Ａ、
Ｂと 従来の鉛蓄電池Ｃ、Ｄを比較するために、実質的
に充放電反応に寄与する部分の正、負極板及びセパレ−
タの総細孔容積に対して９０％の比重１．２８電解液を
注液して補充電を行い６０Ａｈ／３ＨＲの密閉形鉛蓄電
池Ａ〜Ｄを得た。これらの電池を、放電条件は２０Ａ、
１４４分、充電条件は６Ａ、５７６分の寿命試験に供
し、５０サイクル毎に２０Ａで９．９Ｖまでの放電試験
を行った。その結果を図３に示す。また、その時の電解
液の減少量を表１に示す。さらに、寿命に至ったサイク
ル時または５００サイクル時の電池を解体し、設計厚み
における極群の積層方向にかかる圧力を調べた。その結
果を表１の（ ）内に示す。
Ｂと 従来の鉛蓄電池Ｃ、Ｄを比較するために、実質的
に充放電反応に寄与する部分の正、負極板及びセパレ−
タの総細孔容積に対して９０％の比重１．２８電解液を
注液して補充電を行い６０Ａｈ／３ＨＲの密閉形鉛蓄電
池Ａ〜Ｄを得た。これらの電池を、放電条件は２０Ａ、
１４４分、充電条件は６Ａ、５７６分の寿命試験に供
し、５０サイクル毎に２０Ａで９．９Ｖまでの放電試験
を行った。その結果を図３に示す。また、その時の電解
液の減少量を表１に示す。さらに、寿命に至ったサイク
ル時または５００サイクル時の電池を解体し、設計厚み
における極群の積層方向にかかる圧力を調べた。その結
果を表１の（ ）内に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】なお、表１の数値は、極群内の実質的に充
放電反応が行われる正、負極板及びセパレ−タの総空孔
容積に対する電解液の占有率（％）であり、この占有率
の変化量を以て減液量を示している。寿命試験は、容量
が定格の８０％以下になった時点、もしくは１４４分放
電する前に終止電圧の９．９Ｖを切った時点で終了し
た。これらより、本発明電池Ａ、Ｂは従来の電池Ｃ、Ｄ
に比べて寿命性能、減液特性の点で優れていた。また、
電池Ａの初期容量は若干電池Ｄに劣るものの１００サイ
クル以後では逆転した。また、電池Ａを更に改良した電
池Ｂでは初期容量も電池Ｄと同等以上であることが分か
った。
放電反応が行われる正、負極板及びセパレ−タの総空孔
容積に対する電解液の占有率（％）であり、この占有率
の変化量を以て減液量を示している。寿命試験は、容量
が定格の８０％以下になった時点、もしくは１４４分放
電する前に終止電圧の９．９Ｖを切った時点で終了し
た。これらより、本発明電池Ａ、Ｂは従来の電池Ｃ、Ｄ
に比べて寿命性能、減液特性の点で優れていた。また、
電池Ａの初期容量は若干電池Ｄに劣るものの１００サイ
クル以後では逆転した。また、電池Ａを更に改良した電
池Ｂでは初期容量も電池Ｄと同等以上であることが分か
った。
【００１７】次に、従来品Ｃで注液後補充電する前にス
ペ−サを加えて設計厚みにおける極群の積層方向にかか
る圧力を３０ｋｇ／ｄｍ2 以上とした電池Ｅも電池Ｃと
比較するために作製し上記と同様の試験を行った。その
結果を図４と表２に示す。
ペ−サを加えて設計厚みにおける極群の積層方向にかか
る圧力を３０ｋｇ／ｄｍ2 以上とした電池Ｅも電池Ｃと
比較するために作製し上記と同様の試験を行った。その
結果を図４と表２に示す。
【００１８】
【表２】
【００１９】 なお、表２中の数字は、表１と同様であ
る。これより、初期の極群の積層方向にかかる圧力が高
い方が寿命、容量特性とも良くなった。しかし、減液量
が多くこの減液に伴い極群面方向にかかる圧力が低下し
てしまうため、本発明品Ａ、Ｂの寿命以下であった。
る。これより、初期の極群の積層方向にかかる圧力が高
い方が寿命、容量特性とも良くなった。しかし、減液量
が多くこの減液に伴い極群面方向にかかる圧力が低下し
てしまうため、本発明品Ａ、Ｂの寿命以下であった。
【００２０】本実施例は既化成極板を使用した例を示し
たが、未化成極板を使用し電槽化成した場合も同様の効
果がある。また、主にガス吸収反応に使われる最外負極
板の厚み、格子体量、活物質量、活物質密度等の設計
は、主に充放電反応に使用される極板と合わせる必要は
なく予想される充電率に応じたガス吸収効率を満たす最
低の仕様として、さらに電池重量を下げても良い。
たが、未化成極板を使用し電槽化成した場合も同様の効
果がある。また、主にガス吸収反応に使われる最外負極
板の厚み、格子体量、活物質量、活物質密度等の設計
は、主に充放電反応に使用される極板と合わせる必要は
なく予想される充電率に応じたガス吸収効率を満たす最
低の仕様として、さらに電池重量を下げても良い。
【００２１】電池Ａと電池Ｂで使用した多孔体に代え
て、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポ
リエステル、ウレタン、ゴム、カ−ボン、耐酸性無機酸
化物等の繊維多孔シート若しくは微孔性シ−トを使用し
てもよく、また、これらにテフロン樹脂等の含弗素樹
脂、ケイ素樹脂等で撥水処理を加えたものを使用しても
実施例と同様の効果が得られる。
て、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポ
リエステル、ウレタン、ゴム、カ−ボン、耐酸性無機酸
化物等の繊維多孔シート若しくは微孔性シ−トを使用し
てもよく、また、これらにテフロン樹脂等の含弗素樹
脂、ケイ素樹脂等で撥水処理を加えたものを使用しても
実施例と同様の効果が得られる。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明による密閉型鉛蓄電
池は初期に実現した極群の積層方向にかかる圧力が高
く、かつ密閉反応効率が高いため減液による極群積層方
向にかかる圧力の低下や電解液比重の上昇の心配がな
い。また、充放電反応に寄与する極群の細孔の電解液保
持率も高いため、優れた容量特性と長寿命を実現するこ
とができる。
池は初期に実現した極群の積層方向にかかる圧力が高
く、かつ密閉反応効率が高いため減液による極群積層方
向にかかる圧力の低下や電解液比重の上昇の心配がな
い。また、充放電反応に寄与する極群の細孔の電解液保
持率も高いため、優れた容量特性と長寿命を実現するこ
とができる。
【図１】本発明品の一実施形態を示す要部概略断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明品の他の実施形態を示す要部概略断面図
である。
である。
【図３】電池Ａ〜Ｄの寿命特性を示すグラフである。
【図４】電池Ｃ、Ｅの寿命特性を示すグラフである。
４ 多孔体 ５ 極群
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 恭秀 大阪府高槻市城西町６番６号 株式会社ユ アサコーポレーション内
Claims (1)
- 【請求項１】 撥水性を有しかつ弾力性を有する多孔体
が極群の外側に配置され、該極群の積層方向に２０ｋｇ
／ｄｍ2 を超える圧力が加わっ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 |
|---|---|---|---|
| JP8043070A JPH09237636A (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8043070A JPH09237636A (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09237636A true JPH09237636A (ja) | 1997-09-09 |
Family
ID=12653604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8043070A Pending JPH09237636A (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09237636A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102074746A (zh) * | 2010-12-23 | 2011-05-25 | 江苏理士电池有限公司 | 一种铅酸蓄电池极群包覆pvc膜装壳技术 |
| JP4949553B2 (ja) * | 1998-04-30 | 2012-06-13 | サントル・ナショナル・ドゥ・ラ・レシェルシュ・サイエンティフィーク−セ・エン・エール・エス− | 改良された鉛蓄電池 |
| JP2014075288A (ja) * | 2012-10-04 | 2014-04-24 | Gs Yuasa Corp | 鉛蓄電池 |
-
1996
- 1996-02-29 JP JP8043070A patent/JPH09237636A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4949553B2 (ja) * | 1998-04-30 | 2012-06-13 | サントル・ナショナル・ドゥ・ラ・レシェルシュ・サイエンティフィーク−セ・エン・エール・エス− | 改良された鉛蓄電池 |
| CN102074746A (zh) * | 2010-12-23 | 2011-05-25 | 江苏理士电池有限公司 | 一种铅酸蓄电池极群包覆pvc膜装壳技术 |
| JP2014075288A (ja) * | 2012-10-04 | 2014-04-24 | Gs Yuasa Corp | 鉛蓄電池 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041122 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050105 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050225 |
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| A711 | Notification of change in applicant |
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| A02 | Decision of refusal |
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