JPH0945362A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
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- JPH0945362A JPH0945362A JP7194764A JP19476495A JPH0945362A JP H0945362 A JPH0945362 A JP H0945362A JP 7194764 A JP7194764 A JP 7194764A JP 19476495 A JP19476495 A JP 19476495A JP H0945362 A JPH0945362 A JP H0945362A
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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】
【目的】 減液時の内部抵抗の増加を抑制し、長期間に
わたって高い高率放電特性に優れる密閉形鉛蓄電池を提
供する。また、製造工程での不良をなくし、廉価で信頼
性が高い密閉形鉛蓄電池を提供する。 【構成】 本発明は、セパレータが微細なガラス繊維を
主体として構成された弾力性のある板状シートである密
閉形鉛蓄電池において、電解液の表面張力が４０ｄｙｎ
／ｃｍ以下であることを特徴とする。そして、該電解液
にフッ素系の界面活性剤が添加されていることを特徴と
する。
わたって高い高率放電特性に優れる密閉形鉛蓄電池を提
供する。また、製造工程での不良をなくし、廉価で信頼
性が高い密閉形鉛蓄電池を提供する。 【構成】 本発明は、セパレータが微細なガラス繊維を
主体として構成された弾力性のある板状シートである密
閉形鉛蓄電池において、電解液の表面張力が４０ｄｙｎ
／ｃｍ以下であることを特徴とする。そして、該電解液
にフッ素系の界面活性剤が添加され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、コンピューター、
通信機器等のバックアップ電源や電動工具等の電源とし
て使用される密閉形鉛蓄電池に関するものである。特
に、セパレータが直径１μｍ以下の微細なガラス繊維を
主体として構成された弾力性のある板状シートである密
閉形鉛蓄電池に関するものである。
通信機器等のバックアップ電源や電動工具等の電源とし
て使用される密閉形鉛蓄電池に関するものである。特
に、セパレータが直径１μｍ以下の微細なガラス繊維を
主体として構成された弾力性のある板状シートである密
閉形鉛蓄電池に関するものである。
【０００２】
【従来技術とその問題点】密閉形鉛蓄電池は通常、充電
終期に正極板で発生する酸素ガスを負極板に移動させ
て、負極活物質と反応させ酸素ガスを消費せしめると共
に負極板を放電状態にし、負極板からの水素ガスの発生
を抑制するいわゆる「酸素サイクル」を用いて密閉化し
ている。しかしながら、負極板の酸素ガス吸収効率は完
全には１００％ではなく、また水素ガスの発生も皆無で
はないので、使用中に安全弁は開弁する。この時、電解
液中の水分も電池系外に放出され、電解液量は減少す
る。
終期に正極板で発生する酸素ガスを負極板に移動させ
て、負極活物質と反応させ酸素ガスを消費せしめると共
に負極板を放電状態にし、負極板からの水素ガスの発生
を抑制するいわゆる「酸素サイクル」を用いて密閉化し
ている。しかしながら、負極板の酸素ガス吸収効率は完
全には１００％ではなく、また水素ガスの発生も皆無で
はないので、使用中に安全弁は開弁する。この時、電解
液中の水分も電池系外に放出され、電解液量は減少す
る。
【０００３】電解液中の水分は、前述の安全弁からの逸
出だけでなく、電槽壁を通して大気中に放出され、内部
抵抗の増加を招来する。内部抵抗の増加は、放電電圧特
性を低下させ、特に高率放電の場合には容量が取り出せ
なくなってしまい、容量の低下は減液によって支配され
るようになる。これは、容量の割りには蓄電池の表面積
が大きい、即ち容量が小さい１５Ａｈ／２０ＨＲ程度以
下の密閉形鉛蓄電池において特に顕著である。この原因
と対策について鋭意研究を重ねた結果、この減液による
内部抵抗の増加は、極板間隙に存在しているセパレータ
のガラス繊維が電解液の表面張力によって減液と共に収
縮し、セパレータの極板表面への圧迫力が低下すること
で、極板表面とセパレータとの接触が低下することに起
因することが判った。特に高率放電の場合にはこの接触
低下によって抵抗が増し、高率放電容量が低下した。
出だけでなく、電槽壁を通して大気中に放出され、内部
抵抗の増加を招来する。内部抵抗の増加は、放電電圧特
性を低下させ、特に高率放電の場合には容量が取り出せ
なくなってしまい、容量の低下は減液によって支配され
るようになる。これは、容量の割りには蓄電池の表面積
が大きい、即ち容量が小さい１５Ａｈ／２０ＨＲ程度以
下の密閉形鉛蓄電池において特に顕著である。この原因
と対策について鋭意研究を重ねた結果、この減液による
内部抵抗の増加は、極板間隙に存在しているセパレータ
のガラス繊維が電解液の表面張力によって減液と共に収
縮し、セパレータの極板表面への圧迫力が低下すること
で、極板表面とセパレータとの接触が低下することに起
因することが判った。特に高率放電の場合にはこの接触
低下によって抵抗が増し、高率放電容量が低下した。
【０００４】従来、この減液による内部抵抗の増加を防
止するための極群構成上の技術は、専ら極板間隙に存在
するセパレータの量( ガラス繊維量 )を増加させること
によって、減液した時のセパレータと極板との接触を維
持しようとするものであり、例えばセパレータの密度で
０．２４〜０．２７ｇ／ｃｍ3 といった高い密度を採用
していた。このような高い密度は, 極群緊圧（電槽挿入
時の押し圧力または電槽内でのセパレータによる極板の
圧迫力をいう、以下同じ )が設計上６０〜９０ｋｇ／ｄ
ｍ2 になることを意味している。
止するための極群構成上の技術は、専ら極板間隙に存在
するセパレータの量( ガラス繊維量 )を増加させること
によって、減液した時のセパレータと極板との接触を維
持しようとするものであり、例えばセパレータの密度で
０．２４〜０．２７ｇ／ｃｍ3 といった高い密度を採用
していた。このような高い密度は, 極群緊圧（電槽挿入
時の押し圧力または電槽内でのセパレータによる極板の
圧迫力をいう、以下同じ )が設計上６０〜９０ｋｇ／ｄ
ｍ2 になることを意味している。
【０００５】このような構成では，極板厚さやセパレー
タ厚さのバラツキの組合せ次第では、それ以上の圧力に
なり，極群の電槽への挿入が困難になり、工程内不良が
多くなることおよび極板変形によって信頼性が低下する
という問題があった。また、これを克服するため、密度
の高いセパレータを採用したり、予めセパレータを圧縮
しておくことや極群の外側をプラスチックシートで覆う
こと等が提案されているが、密度の高いセパレータは表
面の均一性、極板表面へのフィット性に欠け、セパレー
タの予備圧縮は工程を増やし、プラスチックシートは工
程が複雑になり高価になるといった問題があった。
タ厚さのバラツキの組合せ次第では、それ以上の圧力に
なり，極群の電槽への挿入が困難になり、工程内不良が
多くなることおよび極板変形によって信頼性が低下する
という問題があった。また、これを克服するため、密度
の高いセパレータを採用したり、予めセパレータを圧縮
しておくことや極群の外側をプラスチックシートで覆う
こと等が提案されているが、密度の高いセパレータは表
面の均一性、極板表面へのフィット性に欠け、セパレー
タの予備圧縮は工程を増やし、プラスチックシートは工
程が複雑になり高価になるといった問題があった。
【０００６】このように従来の極板間隙のセパレータ密
度を高くする方法は、セパレータ使用量が増えて高価な
蓄電池になるだけでなく、組立て工程での極群の電槽挿
入の困難さによってこの工程での不良が増加し、無理に
組み立てることに起因して製品の信頼性が低下するとい
う欠点があった。
度を高くする方法は、セパレータ使用量が増えて高価な
蓄電池になるだけでなく、組立て工程での極群の電槽挿
入の困難さによってこの工程での不良が増加し、無理に
組み立てることに起因して製品の信頼性が低下するとい
う欠点があった。
【０００７】
【発明の目的】本発明はこれらの欠点を克服したもので
あり、従来のように極板間隙のセパレータの密度を高く
しなくても減液時の内部抵抗の増加を抑制でき、従っ
て、長期間にわたって高い高率放電特性を維持できる長
寿命の密閉形鉛蓄電池を提供することを目的とする。本
発明の他の目的は、従来のように高いセパレータ密度を
採用せず、低い密度を採用することによって、廉価で信
頼性が高い密閉形鉛蓄電池を提供することにある。本発
明は、容量の割りには蓄電池の表面積が大きい、即ち容
量が小さい１５Ａｈ／２０ＨＲ程度以下の密閉形鉛蓄電
池において特に有効である。
あり、従来のように極板間隙のセパレータの密度を高く
しなくても減液時の内部抵抗の増加を抑制でき、従っ
て、長期間にわたって高い高率放電特性を維持できる長
寿命の密閉形鉛蓄電池を提供することを目的とする。本
発明の他の目的は、従来のように高いセパレータ密度を
採用せず、低い密度を採用することによって、廉価で信
頼性が高い密閉形鉛蓄電池を提供することにある。本発
明は、容量の割りには蓄電池の表面積が大きい、即ち容
量が小さい１５Ａｈ／２０ＨＲ程度以下の密閉形鉛蓄電
池において特に有効である。
【０００８】
【目的を達成するための手段】本発明による密閉形鉛蓄
電池は、極群が正極板と負極板とをセパレータを介して
交互に積層して構成されており、セパレータがが微細な
ガラス繊維を主体として構成された弾力性のある板状シ
ートである密閉形鉛蓄電池において、電解液の表面張力
が４０ｄｙｎ／ｃｍ以下であることを特徴とするもので
ある。そして、電解液の表面張力を低下させるためにフ
ッ素系の界面活性剤を用いることができる。さらに、本
発明による密閉形鉛蓄電池は、より好ましくは、極群が
正極板と負極板とが直径１μｍ以下の微細なガラス繊維
を主体として構成された弾力性のあるシート状セパレー
タを介して交互に積層して構成されている密閉形鉛蓄電
池において、極板間隙でのセパレータの密度( 極板間隙
の間に存在しているガラス繊維の質量をその極板間隙の
体積で除した値 )が０．１５〜０．２２ｇ／ｃｍ3 であ
り、好ましくは０．１８〜０．２２ｇ／ｃｍ3 であり、
電解液の表面張力が１０〜３０ｄｙｎ／ｃｍであること
を特徴としている。また、本発明による密閉形鉛蓄電池
は、表面張力を低くするために電解液がフッ素系の界面
活性剤を０．００１〜５質量％含んでいることを特徴と
する。
電池は、極群が正極板と負極板とをセパレータを介して
交互に積層して構成されており、セパレータがが微細な
ガラス繊維を主体として構成された弾力性のある板状シ
ートである密閉形鉛蓄電池において、電解液の表面張力
が４０ｄｙｎ／ｃｍ以下であることを特徴とするもので
ある。そして、電解液の表面張力を低下させるためにフ
ッ素系の界面活性剤を用いることができる。さらに、本
発明による密閉形鉛蓄電池は、より好ましくは、極群が
正極板と負極板とが直径１μｍ以下の微細なガラス繊維
を主体として構成された弾力性のあるシート状セパレー
タを介して交互に積層して構成されている密閉形鉛蓄電
池において、極板間隙でのセパレータの密度( 極板間隙
の間に存在しているガラス繊維の質量をその極板間隙の
体積で除した値 )が０．１５〜０．２２ｇ／ｃｍ3 であ
り、好ましくは０．１８〜０．２２ｇ／ｃｍ3 であり、
電解液の表面張力が１０〜３０ｄｙｎ／ｃｍであること
を特徴としている。また、本発明による密閉形鉛蓄電池
は、表面張力を低くするために電解液がフッ素系の界面
活性剤を０．００１〜５質量％含んでいることを特徴と
する。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。 （実施形態１）１２Ｖ−７Ａｈ／２０ＨＲ（当社名称Ｎ
Ｐ７−１２）の電解液を注入していない，未注液密閉形
鉛蓄電池を準備した。ここで用いたセパレータは，直径
０．８μｍの微細ガラス繊維と１９μｍのガラス繊維と
を混抄して得たシート状セパレータであり、極群緊圧２
０ｋｇ／ｄｍ2 における密度は０．１４ｇ／ｃｍ3 であ
り、極群の電槽への挿入状態におけるセパレータ密度は
０．２０ｇ／ｃｍ3 、極群緊圧は４５ｋｇ／ｄｍ2 であ
る。
参照して説明する。 （実施形態１）１２Ｖ−７Ａｈ／２０ＨＲ（当社名称Ｎ
Ｐ７−１２）の電解液を注入していない，未注液密閉形
鉛蓄電池を準備した。ここで用いたセパレータは，直径
０．８μｍの微細ガラス繊維と１９μｍのガラス繊維と
を混抄して得たシート状セパレータであり、極群緊圧２
０ｋｇ／ｄｍ2 における密度は０．１４ｇ／ｃｍ3 であ
り、極群の電槽への挿入状態におけるセパレータ密度は
０．２０ｇ／ｃｍ3 、極群緊圧は４５ｋｇ／ｄｍ2 であ
る。
【００１０】準備した未注液密閉形鉛蓄電池に、（１）
表面張力が７６ｄｙｎ／ｃｍである電解液を所定量注入
した従来の密閉形鉛蓄電池Ａおよび（２）フッ素系界面
活性剤( 住友スリーエム社製, ＦＣ−９５）を０．０１
質量％添加し, 表面張力を１５ｄｙｎ／ｃｍにした電解
液を所定量注入した本発明の密閉形鉛蓄電池Ｂをそれぞ
れ製作した。
表面張力が７６ｄｙｎ／ｃｍである電解液を所定量注入
した従来の密閉形鉛蓄電池Ａおよび（２）フッ素系界面
活性剤( 住友スリーエム社製, ＦＣ−９５）を０．０１
質量％添加し, 表面張力を１５ｄｙｎ／ｃｍにした電解
液を所定量注入した本発明の密閉形鉛蓄電池Ｂをそれぞ
れ製作した。
【００１１】これらの密閉形鉛蓄電池ＡおよびＢを活性
化させた後、５０℃で高温フロート寿命試験を実施し、
容量( 約１０分間率の高率放電に相当する２１Ａ放電容
量 )、減液量および内部抵抗の変化を測定した。その結
果を図１〜３に示す。この結果、密閉形鉛蓄電池Ａおよ
びＢの両者とも減液速度は同じであるにもかかわらず、
内部抵抗の上昇および高率容量低下の推移は異なった。
また、高率放電容量が初期容量の５０％を下回った時点
を寿命とした時、電池Ａの寿命末期（６ケ月）に電池Ｂ
の容量は、初期容量比で略１００％を維持しており、高
率放電容量の長寿命に有効であった。即ち、本発明の電
池Ｂは従来の電池Ａよりも一定期間後の内部抵抗の上昇
が小さく、容量低下も小さく、従って約２倍の寿命が得
られた。
化させた後、５０℃で高温フロート寿命試験を実施し、
容量( 約１０分間率の高率放電に相当する２１Ａ放電容
量 )、減液量および内部抵抗の変化を測定した。その結
果を図１〜３に示す。この結果、密閉形鉛蓄電池Ａおよ
びＢの両者とも減液速度は同じであるにもかかわらず、
内部抵抗の上昇および高率容量低下の推移は異なった。
また、高率放電容量が初期容量の５０％を下回った時点
を寿命とした時、電池Ａの寿命末期（６ケ月）に電池Ｂ
の容量は、初期容量比で略１００％を維持しており、高
率放電容量の長寿命に有効であった。即ち、本発明の電
池Ｂは従来の電池Ａよりも一定期間後の内部抵抗の上昇
が小さく、容量低下も小さく、従って約２倍の寿命が得
られた。
【００１２】上記電池ＡとＢにおける寿命末期までのセ
パレータの極群緊圧と減液量の関係を図４に示す。この
結果より電池ＡとＢの減液量が同一の時、電池Ａの極群
緊圧が電池Ｂの極群緊圧より大きく高率放電特性が優れ
ることが分かる。また、上記電池では極群緊圧が１２〜
１３ｋｇ／ｄｍ2 になると寿命になるが、電池Ａでは減
液量の５％で、電池Ｂでは減液量の２０％で寿命になる
ことがわかり、電池Ｂは電池Ａに比べ長寿命になる。
パレータの極群緊圧と減液量の関係を図４に示す。この
結果より電池ＡとＢの減液量が同一の時、電池Ａの極群
緊圧が電池Ｂの極群緊圧より大きく高率放電特性が優れ
ることが分かる。また、上記電池では極群緊圧が１２〜
１３ｋｇ／ｄｍ2 になると寿命になるが、電池Ａでは減
液量の５％で、電池Ｂでは減液量の２０％で寿命になる
ことがわかり、電池Ｂは電池Ａに比べ長寿命になる。
【００１３】（実施形態２）界面活性剤の添加量割合を
０．０００１〜２質量％まで変えることによって表面張
力を１４〜５０ｄｙｎ／ｃｍまで変えた希硫酸電解液を
作製した。この電解液を実施形態１と同じように準備し
た未注液密閉形鉛蓄電池に注液して、種々の電解液表面
張力を持つ評価用密閉形鉛蓄電池を製作した。この評価
用密閉形鉛蓄電池を実施形態１と同じ「５０℃高温フロ
ート寿命試験」に供し、高率放電での寿命を調べた。そ
の結果を図５に示す。なお、実施形態１における電池Ａ
の表面張力（７６ｄｙｎ／ｃｍ）と高率放電寿命との関
係も比較のため図５に示した。
０．０００１〜２質量％まで変えることによって表面張
力を１４〜５０ｄｙｎ／ｃｍまで変えた希硫酸電解液を
作製した。この電解液を実施形態１と同じように準備し
た未注液密閉形鉛蓄電池に注液して、種々の電解液表面
張力を持つ評価用密閉形鉛蓄電池を製作した。この評価
用密閉形鉛蓄電池を実施形態１と同じ「５０℃高温フロ
ート寿命試験」に供し、高率放電での寿命を調べた。そ
の結果を図５に示す。なお、実施形態１における電池Ａ
の表面張力（７６ｄｙｎ／ｃｍ）と高率放電寿命との関
係も比較のため図５に示した。
【００１４】この結果によれば、電解液の表面張力が低
い方が寿命が長く、４０ｄｙｎ／ｃｍ以下で有効であ
り, 特に１０〜３０ｄｙｎ／ｃｍ以下がより好ましいこ
とがわかる。表面張力の下限は、１４ｄｙｎ／ｃｍでも
有効であることから１０ｄｙｎ／ｃｍまで採用可能であ
る。それ以下に下げようとすると界面活性剤の量が多く
なり、蓄電池への別の弊害が現れるので適切でなく、工
業的には推奨できない。このように、本発明のでは電解
液の表面張力としては、１０〜３０ｄｙｎ／ｃｍである
ことが好適である。そのためには、界面活性剤の種類に
もよるがフッ素系界面活性剤の場合、その添加割合は
０．００１〜５質量％、より好ましくは０．０１〜１質
量％が適している。他の界面活性剤の場合、その量につ
いては、界面活性剤の種類や銘柄等によって異なるが、
何れの場合も表面張力および自己放電、格子腐食といっ
た蓄電池特性への影響から選択することが可能である。
い方が寿命が長く、４０ｄｙｎ／ｃｍ以下で有効であ
り, 特に１０〜３０ｄｙｎ／ｃｍ以下がより好ましいこ
とがわかる。表面張力の下限は、１４ｄｙｎ／ｃｍでも
有効であることから１０ｄｙｎ／ｃｍまで採用可能であ
る。それ以下に下げようとすると界面活性剤の量が多く
なり、蓄電池への別の弊害が現れるので適切でなく、工
業的には推奨できない。このように、本発明のでは電解
液の表面張力としては、１０〜３０ｄｙｎ／ｃｍである
ことが好適である。そのためには、界面活性剤の種類に
もよるがフッ素系界面活性剤の場合、その添加割合は
０．００１〜５質量％、より好ましくは０．０１〜１質
量％が適している。他の界面活性剤の場合、その量につ
いては、界面活性剤の種類や銘柄等によって異なるが、
何れの場合も表面張力および自己放電、格子腐食といっ
た蓄電池特性への影響から選択することが可能である。
【００１５】（実施例３）目付け( ｇ／ｍ2 ) を種々変
えたセパレータを製作した。これを用いて未注液の密閉
形鉛蓄電池を組み立てた。この時のセパレータの極板間
隙での密度は、０．１５〜０．２７ｇ／ｃｍ3 まで変化
させることができた。これに界面活性剤を添加して表面
張力を２０ｄｙｎ／ｃｍにした電解液を所定量注液した
本発明の電池Ｃおよび通常の電解液を所定量注液した従
来の電池Ｄを製作し、実施形態１と同じ「５０℃高温フ
ロート寿命試験」に供し、高率放電での寿命を調べた。
その結果を図６に示す。
えたセパレータを製作した。これを用いて未注液の密閉
形鉛蓄電池を組み立てた。この時のセパレータの極板間
隙での密度は、０．１５〜０．２７ｇ／ｃｍ3 まで変化
させることができた。これに界面活性剤を添加して表面
張力を２０ｄｙｎ／ｃｍにした電解液を所定量注液した
本発明の電池Ｃおよび通常の電解液を所定量注液した従
来の電池Ｄを製作し、実施形態１と同じ「５０℃高温フ
ロート寿命試験」に供し、高率放電での寿命を調べた。
その結果を図６に示す。
【００１６】この結果によれば、セパレータの密度と電
解液の表面張力を低くすることによる寿命への有効性に
は、相関関係が認められ、セパレータ密度が０．１５〜
０．２２ｇ／ｃｍ3 の領域では, 電解液の表面張力を低
くすることが特に有効であることがわかる。特に好まし
いのは, セパレータ密度を０．１８〜０．２１ｇ／ｃｍ
3 にし, 電解液の表面張力を３０ｄｙｎ／ｃｍ以下にす
ることである。セパレータの極板間隙での密度が０．２
２ｇ／ｃｍ3 を越え, 特に０．２５ｇ／ｃｍ3 越えるよ
うな領域では, 界面活性剤による電解液表面張力低下の
効果が十分に発揮されず, この程度までセパレータ密度
を上げると電解液の表面張力を低くする必要性が失われ
ることがわかる。
解液の表面張力を低くすることによる寿命への有効性に
は、相関関係が認められ、セパレータ密度が０．１５〜
０．２２ｇ／ｃｍ3 の領域では, 電解液の表面張力を低
くすることが特に有効であることがわかる。特に好まし
いのは, セパレータ密度を０．１８〜０．２１ｇ／ｃｍ
3 にし, 電解液の表面張力を３０ｄｙｎ／ｃｍ以下にす
ることである。セパレータの極板間隙での密度が０．２
２ｇ／ｃｍ3 を越え, 特に０．２５ｇ／ｃｍ3 越えるよ
うな領域では, 界面活性剤による電解液表面張力低下の
効果が十分に発揮されず, この程度までセパレータ密度
を上げると電解液の表面張力を低くする必要性が失われ
ることがわかる。
【００１７】換言すれば、セパレータの極板間隙での密
度が０．２５ｇ／ｃｍ3 越えると電解液の表面張力を低
くしなくても寿命は十分に確保できるということであ
る。このようにセパレータの密度が高い場合には、極群
の電槽への挿入が困難であり、従来これを無理に挿入し
たので、これに起因する工程内不良が約０．２〜１．５
％あった。しかしながら、本発明による密閉形鉛蓄電池
の場合には、電槽への極群挿入が容易であるので、この
挿入困難に起因する工程内不良は皆無となった。
度が０．２５ｇ／ｃｍ3 越えると電解液の表面張力を低
くしなくても寿命は十分に確保できるということであ
る。このようにセパレータの密度が高い場合には、極群
の電槽への挿入が困難であり、従来これを無理に挿入し
たので、これに起因する工程内不良が約０．２〜１．５
％あった。しかしながら、本発明による密閉形鉛蓄電池
の場合には、電槽への極群挿入が容易であるので、この
挿入困難に起因する工程内不良は皆無となった。
【００１８】本実施形態では、フッ素系界面活性剤を使
用した例を示したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、耐酸・耐酸化性であり蓄電池への害がなく、電
解液の表面張力を下げることができるものであれば使用
することができる。
用した例を示したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、耐酸・耐酸化性であり蓄電池への害がなく、電
解液の表面張力を下げることができるものであれば使用
することができる。
【００１９】なお、鉛蓄電池の電解液に界面活性剤を添
加すること自体はこれまでも例えば特公昭４５−４５７
号公報、特公昭４５−２６９３４号公報等で提案された
ことがあったが、それは、電解液を過剰に有している開
放式の電池で、酸素サイクルを利用して密閉化した電池
でなく、その効果も充放電効率の向上を目的としてお
り、本発明のものとは異なる。また、極板孔内に電解液
を浸透させたり、充電中の泡の発生を防止したりするこ
とを目的として電解液に界面活性剤を添加することも提
案されているが、本発明のような微細ガラス繊維を主体
とするセパレータを用い、セパレータ表面と極板表面と
の接触によって電解液の供給を行う酸素サイクルを用い
た密閉形鉛蓄電池に、電解液の減少時のセパレータと極
板との接触性の低下の防止を目的として適用されたもの
はなかった。
加すること自体はこれまでも例えば特公昭４５−４５７
号公報、特公昭４５−２６９３４号公報等で提案された
ことがあったが、それは、電解液を過剰に有している開
放式の電池で、酸素サイクルを利用して密閉化した電池
でなく、その効果も充放電効率の向上を目的としてお
り、本発明のものとは異なる。また、極板孔内に電解液
を浸透させたり、充電中の泡の発生を防止したりするこ
とを目的として電解液に界面活性剤を添加することも提
案されているが、本発明のような微細ガラス繊維を主体
とするセパレータを用い、セパレータ表面と極板表面と
の接触によって電解液の供給を行う酸素サイクルを用い
た密閉形鉛蓄電池に、電解液の減少時のセパレータと極
板との接触性の低下の防止を目的として適用されたもの
はなかった。
【００２０】次に、フッ素を含まない界面活性剤を用い
た密閉形鉛蓄電池Ｅとフッ素を含む活性剤を用いた密閉
形鉛蓄電池Ｆとの上記寿命試験の結果を図７に示す。界
面活性剤の効果は、電池を長期間使用すると、次第に減
少するものであるが、図７のように、フッ素を含有する
ものは、特に耐久力に優れるので好ましい。また、上記
に示した表面張力の範囲は、新しい電池に注液する直後
のものであるが、寿命末期でもその効果が持続されてお
り、セパレータと極板表面との接触性防止に有効であ
る。
た密閉形鉛蓄電池Ｅとフッ素を含む活性剤を用いた密閉
形鉛蓄電池Ｆとの上記寿命試験の結果を図７に示す。界
面活性剤の効果は、電池を長期間使用すると、次第に減
少するものであるが、図７のように、フッ素を含有する
ものは、特に耐久力に優れるので好ましい。また、上記
に示した表面張力の範囲は、新しい電池に注液する直後
のものであるが、寿命末期でもその効果が持続されてお
り、セパレータと極板表面との接触性防止に有効であ
る。
【００２１】また、特開平６−１９６２００号公報に
は、鉛蓄電池の電解液にフッ素系界面活性剤を添加する
ことにより、電解液と極板間の界面張力を小さくし、鉛
蓄電池のサルフーションや水素弊害を防ぎ、機能低下し
た鉛蓄電池の能力を回復させ、寿命を大幅に延長するこ
とのできる鉛蓄電池の機能回復方法および機能回復液が
提案されている。しかし、本発明のように、微細ガラス
繊維からなるセパレータの収縮を防ぎ、極板表面とセパ
レータとの接触を維持し、長期間にわたって高い高率放
電特性を維持できる長寿命の密閉形鉛蓄電池が示されて
いない。
は、鉛蓄電池の電解液にフッ素系界面活性剤を添加する
ことにより、電解液と極板間の界面張力を小さくし、鉛
蓄電池のサルフーションや水素弊害を防ぎ、機能低下し
た鉛蓄電池の能力を回復させ、寿命を大幅に延長するこ
とのできる鉛蓄電池の機能回復方法および機能回復液が
提案されている。しかし、本発明のように、微細ガラス
繊維からなるセパレータの収縮を防ぎ、極板表面とセパ
レータとの接触を維持し、長期間にわたって高い高率放
電特性を維持できる長寿命の密閉形鉛蓄電池が示されて
いない。
【００２２】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、極
板間隙のセパレータの密度を高くしなくても減液時の内
部抵抗の増加を抑制でき、長期間にわたって高い高率放
電特性を維持できる長寿命の密閉形鉛蓄電池を提供でき
る。さらに、本発明によれば、高い密度を有するセパレ
ータを採用せずに、しかも蓄電池当りのセパレータの使
用量も少なくて済み、極群の電槽への挿入工程での仕損
を皆無にでき、極群緊圧のバラツキの少ない、廉価で信
頼性の高い密閉形鉛蓄電池を提供できる。
板間隙のセパレータの密度を高くしなくても減液時の内
部抵抗の増加を抑制でき、長期間にわたって高い高率放
電特性を維持できる長寿命の密閉形鉛蓄電池を提供でき
る。さらに、本発明によれば、高い密度を有するセパレ
ータを採用せずに、しかも蓄電池当りのセパレータの使
用量も少なくて済み、極群の電槽への挿入工程での仕損
を皆無にでき、極群緊圧のバラツキの少ない、廉価で信
頼性の高い密閉形鉛蓄電池を提供できる。
【図１】実施形態１の加速寿命試験における経過時間と
減液量の関係を示すグラフである。
減液量の関係を示すグラフである。
【図２】実施形態１の加速寿命試験における経過時間と
内部抵抗の関係を示すグラフである。
内部抵抗の関係を示すグラフである。
【図３】実施形態１の加速寿命試験における経過時間と
高率放電容量の関係を示すグラフである。
高率放電容量の関係を示すグラフである。
【図４】実施形態１における減液量と極群緊圧との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図５】実施形態２における電解液の表面張力と高率放
電時の寿命の関係を示すグラフである。
電時の寿命の関係を示すグラフである。
【図６】実施形態３におけるセパレータの密度と高率放
電時の寿命の関係を示すグラフである。
電時の寿命の関係を示すグラフである。
【図７】電解液にフッ素を含まない界面活性剤とフッ素
を含む界面活性剤を用いた電池の加速寿命試験における
経過時間と高率放電容量との関係を示すグラフである。
を含む界面活性剤を用いた電池の加速寿命試験における
経過時間と高率放電容量との関係を示すグラフである。
Claims (5)
- 【請求項１】 極群が正極板と負極板とをセパレータを
介して交互に積層して構成されており、セパレータが微
細なガラス繊維を主体として構成された弾力性のある板
状シートである密閉形鉛蓄電池において、電解液の表面
張力が４０ｄｙｎ／ｃｍ以下であることを特徴とする密
閉形鉛蓄電池。 - 【請求項２】 電解液にフッ素系の界面活性剤を含んで
いることを特徴とする請求項１記載の密閉形鉛蓄電池。 - 【請求項３】 極群が正極板と負極板とを直径１μｍ以
下の微細なガラス繊維を主体として構成された弾力性の
あるシート状セパレータを介して交互に積層して構成さ
れている密閉形鉛蓄電池において、極板間隙でのセパレ
ータの密度が０．１５〜０．２２ｇ／ｃｍ3 であり、電
解液の表面張力が１０〜３０ｄｙｎ／ｃｍであることを
特徴とする密閉形鉛蓄電池。 - 【請求項４】 極群が正極板と負極板とを直径１μｍ以
下の微細なガラス繊維を主体として構成された弾力性の
あるシート状セパレータを介して交互に積層して構成さ
れている密閉形鉛蓄電池において、極板間隙でのセパレ
ータの密度が０．１８〜０．２２ｇ／ｃｍ3 であり、電
解液の表面張力が３０ｄｙｎ／ｃｍ以下であることを特
徴とする密閉形鉛蓄電池。 - 【請求項５】 電解液にフッ素系の界面活性剤を０．０
０１〜５質量％含んでいることを特徴とする請求項３お
よび４記載の密閉形鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7194764A JPH0945362A (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7194764A JPH0945362A (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0945362A true JPH0945362A (ja) | 1997-02-14 |
Family
ID=16329857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7194764A Pending JPH0945362A (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0945362A (ja) |
-
1995
- 1995-07-31 JP JP7194764A patent/JPH0945362A/ja active Pending
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