JPH09283099A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents

密閉形鉛蓄電池

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JPH09283099A
JPH09283099A JP8093958A JP9395896A JPH09283099A JP H09283099 A JPH09283099 A JP H09283099A JP 8093958 A JP8093958 A JP 8093958A JP 9395896 A JP9395896 A JP 9395896A JP H09283099 A JPH09283099 A JP H09283099A
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JP
Japan
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battery
battery case
oil
sheath body
sealed lead
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Withdrawn
Application number
JP8093958A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Hara
賢二 原
Arihiko Takemasa
有彦 武政
行男 ▲吉▼山
Yukio Yoshiyama
Koichi Fukui
浩一 福井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Corp
Original Assignee
Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09283099A publication Critical patent/JPH09283099A/ja
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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
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電池作製作業が容易で、かつ電池内の電解液
の透湿性を小さくして電池使用温度範囲を広げることが
できる密閉形鉛蓄電池を得る。 【解決手段】 電槽1は耐酸性と耐油性があり且つエポ
キシ樹脂系接着剤との密着の良い材質で成形する。電槽
1の外面には耐油性がある鞘体5を被せる。電槽1と鞘
体5との間には油層7を介在させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、密閉形鉛蓄電池の
改良に関するもので、特に電解液の透湿及び酸素の透過
を抑える密閉形鉛蓄電池に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、密閉形鉛蓄電池は、正極板と負極
板をセパレータを介し積層して形成した極板群をアクリ
ルニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂(以下、ABS
樹脂と記す。)等で箱形に成形された電槽に挿入し、該
電槽の開口部に蓋を接着あるいは溶着して密閉してい
る。
【0003】このような密閉形鉛蓄電池は、充電末期に
正極板で発生する酸素ガスを負極板の負極活物質と反応
させ、且つ負極板で活物質を還元することで処理してい
るため、減液がなく、補水する必要がないことを特徴と
している。しかしながら、実際には電槽からの透湿によ
り減液し、高温下で使用される場合には透湿量も増大す
る問題点がある。
【0004】電槽からの電解液の透湿を抑えるため、電
槽の材質をより透湿度の小さい熱可塑性樹脂、例えばポ
リプロピレン樹脂にしたり、電槽内壁または外壁に透湿
度及び酸素透過度の小さいポリオレフィン樹脂製のフィ
ルムあるいはこれらに金属箔等をラミネートしたものを
貼り付ける方法が採用されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ABS樹脂で成形した
電槽は、機械的強度もあり、かつエポキシ樹脂系接着剤
との密着も良いため、複数の極板群を接続した部分が電
槽上部より突き出していても、その形状に合った蓋をエ
ポキシ樹脂系の接着剤を用いて接着すれば容易に密閉で
きる。しかしながら、ABS樹脂製の電槽では、該電槽
からの電解液の透湿を充分に抑えることはできない問題
点がある。
【0006】一方、ABS樹脂より透湿度及び酸素透過
度の小さい熱可塑性樹脂、例えばポリプロピレン樹脂で
成形した電槽は、電解液の透湿は抑えられるものの、エ
ポキシ樹脂系接着剤との密着が悪いため、蓋を熱溶着に
よって着けている。熱溶着する場合、複数の極板群を接
続した部分が電槽上部つまり溶着部分より上に突き出し
ては溶着できないため、貫通溶接により極板群を接続す
る方法が採られている。貫通溶接には、極板群上部に空
間が必要で、これにより電池体積が大きくなる問題点が
ある。特に、ポータブル機器の電源等に使用される小形
電池は、高体積エネルギー密度化の要求が年々厳しくな
っていることから、電池体積の増加は大きな問題点であ
る。また、ABS樹脂製電槽の内壁または外壁に、透湿
度及び酸素透過度の小さいポリオレフイン樹脂製のフィ
ルムあるいはこれらに金属箔等をラミネートしたものを
貼り付ける方法は、上記の問題点が解決されるものの、
その貼り付け作業が容易ではない問題点がある。
【0007】大気中から酸素ガスが電槽内に浸入する
と、電池の自己放電が促進され、トリクルユースに使用
される場合、浮動充電電流の増加や熱逸走現象により電
池寿命が短縮される問題点があった。
【0008】本発明の目的は、電池作製作業が容易で、
かつ電池内の電解液の透湿性を小さくして電池使用温度
範囲を広げることができる密閉形鉛蓄電池を提供するこ
とにある。
【0009】本発明の他の目的は、電池作製作業が容易
で、かつ電池内の電解液の透湿及び大気中の酸素ガスの
透過を小さくして電池使用温度範囲を広げ、また自己放
電増加も防止し、トリクル寿命特性を向上させた密閉形
鉛蓄電池を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、極板群が電槽
内に電解液と共に収容されている密閉形鉛蓄電池を改良
するものである。
【0011】請求項1に記載の密閉形鉛蓄電池において
は、電槽は耐酸性と耐油性があり且つエポキシ樹脂系接
着剤との密着の良い材質で成形されたものであり、該電
槽はその外面に耐油性がある鞘体が被せられ、これら電
槽と鞘体との間には油層が介在されていることを特徴と
する。
【0012】このように電槽の外面に鞘体を被せ、これ
ら電槽と鞘体との間に油層を介在させると、該油層によ
り電槽内よりの透湿を確実に抑制できる。このため広い
温度範囲で電槽内の電解液の減液を抑制できて、必要な
電解液量を長期間確保でき、比重上昇も小さい。このた
め、負極活物質の劣化や正極格子の腐食等を低減でき、
その結果電池寿命を延ばすことができる。特に、電池の
使用温度が高温になるほど、従来品との差が大きくなる
利点がある。
【0013】また、この油層により酸素ガスの透過も同
時に抑えることができるため、大気中からの酸素ガスの
浸入を抑えられて、電池の自己放電を抑制でき、トリク
ルユースに使用される場合、浮動充電電流の低下、熱逸
走現象の防止により電池寿命を延ばすことができる。
【0014】更に、電槽をエポキシ樹脂系接着剤との密
着の良い材質で成形することにより、電池作製作業が容
易となる利点がある。
【0015】請求項2に記載の密閉形鉛蓄電池において
は、油層を介在させる電槽と鞘体との間の隙間は、毛管
現象を起こす程度の間隔に設定されていることを特徴と
する。
【0016】このように油層を介在させる電槽と鞘体と
の間の隙間を、毛管現象を起こす程度の間隔に設定する
と、電槽と鞘体との間に介在させる油が下側に集まって
しまうのを防止できる。
【0017】請求項3に記載の密閉形鉛蓄電池において
は、鞘体は耐油性があり、且つ電槽よりも透湿度及び酸
素透過度の小さい材質のもので形成されていることを特
徴とする。
【0018】このように鞘体を、電槽よりも透湿度及び
酸素透過度の小さい材質のもので形成すると、油層が万
一とぎれている箇所が発生しても、電槽からの透湿を抑
制でき、また大気中の酸素ガスの侵入を抑制することが
できる。
【0019】
【発明の実施の形態】図1及び図2は、本発明に係る密
閉形鉛蓄電池における実施の形態の一例を示したもので
ある。
【0020】本例の密閉形鉛蓄電池においては、図1に
示すようにエポキシ樹脂系接着剤との密着の良く且つ耐
酸性と耐油性があるABS樹脂製の電槽1を備え、該電
槽1は側壁2内が隔壁3で複数のセル室4に仕切られた
モノブロックタイプの構造に形成されている。該電槽1
には、その側壁2及び底面の外面を覆うように耐油性が
あるABS樹脂製の成形体からなる鞘体5が被せられて
いる。電槽1の外寸法と鞘体5の内寸法を調整したり、
リブ等を有する構造にする等して電槽1または鞘体5の
形状を工夫することにより、電槽1に鞘体5を容易に固
定できる。これら電槽1と鞘体5との間の隙間6には、
図2に示すように、シリコーンオイルからなる油層7が
側壁2の高さまで介在されている。油層7を介在させる
電槽1と鞘体5との間の隙間6は、毛管現象を起こす程
度の間隔(例えば、1mm以下のクリアランス)に設定さ
れている。
【0021】このように電槽1の外面に鞘体5を被せ、
これら電槽1と鞘体5との間に油層7を介在させると、
該油層7により電槽1内よりの透湿を確実に抑制でき、
また大気中の酸素の侵入を確実に抑制することができ
る。
【0022】このため広い温度範囲で電槽1内の電解液
の減液を抑制できて、必要な電解液量を長期間確保で
き、比重上昇も小さい。このため、負極活物質の劣化や
正極格子の腐食等を低減でき、その結果電池寿命を延ば
すことができる。特に、電池の使用温度が高温になるほ
ど、従来品との差が大きくなる利点がある。
【0023】また、酸素ガスの透過も油層7により同時
に抑えることができるため、大気中からの酸素ガスの浸
入を抑えられて、電池の自己放電を抑制でき、トリクル
ユースに使用される場合、浮動充電電流の低下、熱逸走
現象の防止により電池寿命を延ばすことができる。
【0024】また、電槽1をエポキシ樹脂系接着剤との
密着の良いABS樹脂で成形することにより、電池作製
作業が容易となる利点がある。
【0025】次に、本例の密閉形鉛蓄電池の構成の具体
例をその製造方法と共に詳細に説明する。本例では、金
属鉛を含む酸化鉛粉に各種添加剤を添加し、これを水及
び希硫酸にて混練、調製してペーストを形成し、該ペー
ストをPb−Ca−Sn系合金製の厚さ3mmの集電体
に充填し、熟成・乾燥して未化性の正極板と負極板をそ
れぞれ作製した。これらの極板を、比重1.050 、液温40
℃の化成液中で正極板の理論課電量の250 %を40時間か
けて通電して化成し、化成終了後水洗した後、正極板は
50℃で16時間、負極板は80℃で16時間窒素ガス雰囲気下
で乾燥した。
【0026】かくして得られた正極板3枚と、負極板4
枚と、これら極板間に介在させたガラス繊維を主体とし
て電解液を保持させる厚さ2mmのセパレータとで極板
群を作製した。この極板群を、ABS樹脂で成形したモ
ノブロックタイプの電槽1の各セル室4内に1つずつ配
置させ、各極板群を直列に接続した後、蓋をエポキシ樹
脂系接着剤を用いて接着した。
【0027】この電槽1の外寸より若干内寸が大きく同
じ高さのABS樹脂製の鞘体5の底部に液状のシリコー
ンオイルを入れ、該鞘体5内に電槽1を入れることによ
り、該電槽1の外面をシリコーンオイルからなる油層7
を介して鞘体5で覆った。
【0028】比重1.300 の希硫酸を電槽1の各セル室4
に55ml注液して、電槽1の外面を油層7を介して鞘体
5で覆った6Ah−12Vの本発明に係る密閉形鉛蓄電池
を作製した。
【0029】なお、本例では電槽1の材質としてABS
樹脂を用いたが、耐酸性と耐油性があり且つエポキシ樹
脂系接着剤との密着が良い熱可塑性合成樹脂であればい
ずれでも良い。できれば、ポリエチレンテレフタレート
樹脂、ポリブタジエンテレフタレート樹脂、ポリカーボ
ネイト等の曲げ弾性強度を有するものの方が電槽1の肉
厚を小さくできて好適である。
【0030】また、本例では鞘体5の材質として耐油性
があるABS樹脂を用いたが、耐油性があって電槽1の
材質より透湿度の小さい熱可塑性樹脂や金属または熱可
塑性樹脂に金属をラミネートしたり、メッキなど加工し
たものでも良い。
【0031】更に、本例では油層7を形成するため液状
のシリコーンオイルを用いたが、電槽1に対して変色、
浸透等の害を及ぼさない油であれば良い。できれば、油
層7を形成する油は、電池使用温度範囲内で液状のもの
が良い。電池使用温度範囲内で液状の油としては、サラ
ダ油,ヤシ油等の植物油がある。
【0032】本発明の効果を確認するために、鞘体5と
油層7とをもつ本発明に係る密閉形鉛蓄電池(本発明
品)と、鞘体5と油層7とをもたない従来の密閉形鉛蓄
電池(従来品)、予め極板群を透湿度及び酸素透過度の
小さいポリオレフイン樹脂製のフィルムの袋状成形体内
に収容して電槽の各セル室に挿入して従来品同様に作製
した密閉形鉛蓄電池(比較品1)及びポリプロピレン樹
脂で成形した電槽を用いて作製した密閉形鉛蓄電池(比
較品2)を用い、45℃,60℃の各温度にてトリクル寿命
試験を行った。トリクル寿命試験は、各温度に設定した
恒温槽内に電池を置き、設定電圧13.65 V(60℃での試
験は13.38 V)で最大電流1.8 Aで充電し続け、30日間
隔で電池を取り出し、25℃に24時間放置した後、容量を
確認した。容量確認は、放電電流1.5 Aで電圧が1.70V
/セルに至るまで定電流放電し、放電持続時間及び放電
電流値より電池容量を算出した。放電終了後設定電圧2.
45V/セル、制限電流1.8 Aで16時間かけて定電圧充電
し、再びトリクル寿命試験に投入した。寿命判定は、電
池容量が初期容量の50%以下になった時とした。また容
量確認時に電池重量を測定し、電解液の減液量も測定し
た。
【0033】45℃トリクル寿命試験での放電容量の変化
を図3に、60℃トリクル寿命試験での変化を図4、電解
液の減液量を図5にそれぞれ示す。
【0034】図3,図4に示すよう本発明品は、従来品
に比べて45℃では1.4 倍、60℃では2.2 倍トリクル寿命
が延びている。寿命原因は、共に正極格子腐食の進行に
より正極活物質の導電性が悪化して容量低下したもので
あった。従来品の寿命原因は、45℃では同じであった
が、60℃では図5に示すよう電解液の減液が大きく、負
極活物質が著しく劣化し容量が低下したものであった。
一方、比較品1は従来品に比べ、寿命は延びているもの
のばらつきが大きく、従来品とほぼ同様に寿命にいたる
ものもあれば、本発明品近くまで寿命の延びたものもあ
る。これは電解液によるフィルム劣化または電槽挿入時
の傷等により電解液がポリオレフイン樹脂製のフィルム
の袋状成形体の外に漏れ、電解液の透湿を抑制できなか
ったためで、電解液の硫酸濃度が大きくなると更に電解
液の透湿を長期間抑えられないと考える。比較品2の放
電容量の推移や電解液の減液量は本発明品とほとんど変
わらないが、貫通溶接にて極板群を接続しているため、
電池体積が増大し、エネルギー密度が低下している。
【0035】
【発明の効果】請求項1に記載の密閉形鉛蓄電池におい
ては、電槽の外面に鞘体を被せ、これら電槽と鞘体との
間に油層を介在させているので、該油層により電槽内よ
りの透湿を確実に抑制できる。このため広い温度範囲で
電槽内の電解液の減液を抑制できて、必要な電解液量を
長期間確保でき、比重上昇も小さい利点がある。このた
め、負極活物質の劣化や正極格子の腐食等を低減でき、
その結果電池寿命を延ばすことができる。特に、本発明
によれば、電池の使用温度が高温になるほど、従来品と
の差が大きくなる利点がある。
【0036】また本発明によれば、油層により酸素ガス
の透過も同時に抑えることができるため、大気中からの
酸素ガスの浸入を抑えられて、電池の自己放電を抑制で
き、トリクルユースに使用される場合、浮動充電電流の
低下、熱逸走現象の防止により電池寿命を延ばすことが
できる。
【0037】更に、電槽をエポキシ樹脂系接着剤との密
着の良い材質で成形することにより、電池作製作業が容
易となる利点がある。
【0038】請求項2に記載の密閉形鉛蓄電池において
は、油層を介在させる電槽と鞘体との間の隙間を、毛管
現象を起こす程度の間隔に設定してるので、電槽と鞘体
との間に介在させる油が下側に集まってしまうのを防止
できる。
【0039】請求項3に記載の密閉形鉛蓄電池において
は、鞘体を、電槽よりも透湿度及び酸素透過度の小さい
材質のもので形成しているので、油層が万一とぎれてい
る箇所が発生しても、電槽からの透湿を抑制でき、また
大気中の酸素ガスの侵入を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る密閉形鉛蓄電池における実施の形
態の一例を示す組み立て過程の斜視図である。
【図2】本例の密閉形鉛蓄電池における電槽,油層,鞘
体の関係を示す拡大縦断面図である。
【図3】本発明品と比較品と従来品の密閉形鉛蓄電池に
おける45℃トリクル寿命試験での放電容量の推移を示し
た比較図である。
【図4】本発明品と比較品と従来品の密閉形鉛蓄電池の
60℃トリクル寿命試験での放電容量の推移を示した比較
図である。
【図5】本発明品と比較品と従来品の密閉形鉛蓄電池の
60℃トリクル寿命試験での電解液の減液量を示した比較
図である。
【符号の説明】
1 電槽 2 側壁 3 隔壁 4 セル室 5 鞘体 6 隙間 7 油層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福井 浩一 東京都新宿区西新宿二丁目1番1号 新神 戸電機株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 極板群が電槽内に電解液と共に収容され
    ている密閉形鉛蓄電池において、 前記電槽は耐酸性と耐油性があり且つエポキシ樹脂系接
    着剤との密着の良い材質で成形されたものであり、該電
    槽はその外面に耐油性がある鞘体が被せられ、これら電
    槽と鞘体との間には油層が介在されていることを特徴と
    する密閉形鉛蓄電池。
  2. 【請求項2】 前記油層を介在させる前記電槽と前記鞘
    体との間の隙間は、毛管現象を起こす程度の間隔に設定
    されていることを特徴とする請求項1に記載の密閉形鉛
    蓄電池。
  3. 【請求項3】 前記鞘体は耐油性があり、且つ前記電槽
    よりも透湿度及び酸素透過度の小さい材質のもので形成
    されていることを特徴とする請求項1に記載の密閉形鉛
    蓄電池。
JP8093958A 1996-04-16 1996-04-16 密閉形鉛蓄電池 Withdrawn JPH09283099A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200489031Y1 (ko) * 2017-10-31 2019-04-18 주식회사 아트라스비엑스 싱글셀 구조의 고용량 밀폐 고정형 납축전지

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200489031Y1 (ko) * 2017-10-31 2019-04-18 주식회사 아트라스비엑스 싱글셀 구조의 고용량 밀폐 고정형 납축전지

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Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20030701