JPS58198869A - 電解液中に配置された膨張剤貯蔵部を有する鉛蓄電池 - Google Patents
電解液中に配置された膨張剤貯蔵部を有する鉛蓄電池Info
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- JPS58198869A JPS58198869A JP58071570A JP7157083A JPS58198869A JP S58198869 A JPS58198869 A JP S58198869A JP 58071570 A JP58071570 A JP 58071570A JP 7157083 A JP7157083 A JP 7157083A JP S58198869 A JPS58198869 A JP S58198869A
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- Japan
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- lead
- electrolyte
- swelling agent
- acid battery
- antimony
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/06—Lead-acid accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/4242—Regeneration of electrolyte or reactants
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
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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
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- 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
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、膨張剤（Ｅｘｐａｎｄ、ｅｒ ） が鉛蓄
電池の寿命の少なくとも一部分の間そこから後供給され
うる、電解液中に配置された膨張剤貯蔵部を有する鉛蓄
電池に関する。
電池の寿命の少なくとも一部分の間そこから後供給され
うる、電解液中に配置された膨張剤貯蔵部を有する鉛蓄
電池に関する。
陰極活物質への膨張剤の添加は、充電中の鉛析出を乱し
て収縮せる鎖結晶の形成を阻止し、それによって電極の
板の多孔構造を保つことを目的としている。適当な膨張
剤物質は硫酸／Ｓ ＩＪウム、高分子有機物質、特にリ
グニン誘導体又ハ染料例えばオキシアントラキノン系か
らのアリザリン赤である。
て収縮せる鎖結晶の形成を阻止し、それによって電極の
板の多孔構造を保つことを目的としている。適当な膨張
剤物質は硫酸／Ｓ ＩＪウム、高分子有機物質、特にリ
グニン誘導体又ハ染料例えばオキシアントラキノン系か
らのアリザリン赤である。
膨張剤物質は硫酸中での顕著な溶解度を有するので、陰
極からの浸出が徐々に起こり、膨張剤は電池の周期操作
の過程で陽極にも達し、そこで酸化的に分解される。膨
張剤のこのような損失の結果、容量低下を生じ、始動電
池の場合には特に低温始動能力の減退を来す。この欠点
は、陰極活物質配合物中の膨張剤の量をより一層増加す
ることによって僅かに限定的に除去されうるが、蓄電池
の寿命の早期段階では出発濃度を高めて、一定の放電容
量を得るための必要限度をはるかに越える膨張効果を甘
受せざるをえない。
極からの浸出が徐々に起こり、膨張剤は電池の周期操作
の過程で陽極にも達し、そこで酸化的に分解される。膨
張剤のこのような損失の結果、容量低下を生じ、始動電
池の場合には特に低温始動能力の減退を来す。この欠点
は、陰極活物質配合物中の膨張剤の量をより一層増加す
ることによって僅かに限定的に除去されうるが、蓄電池
の寿命の早期段階では出発濃度を高めて、一定の放電容
量を得るための必要限度をはるかに越える膨張効果を甘
受せざるをえない。
従ってすでに西独国特許出願公開第２８５５３１３号に
より、小孔によって酸電解液に連絡している容器中に膨
張剤物質を貯蔵し、膨張剤の注出を小孔断面、飽和濃度
及び拡散係数の度合に応じて延長された時間に亘って連
続的に行なうことが提案された。
より、小孔によって酸電解液に連絡している容器中に膨
張剤物質を貯蔵し、膨張剤の注出を小孔断面、飽和濃度
及び拡散係数の度合に応じて延長された時間に亘って連
続的に行なうことが提案された。
この装置の欠点は、貯蔵部からの膨張剤の放出が酸の電
池注入と共に始まりかつ中止されずに続いている貯蔵効
果のために陰極板からの膨張剤の標準注出金越えて過剰
供給が起こる（詳しくは上記の通シ）点にある。それと
いうのも新しい電池の場合陰極活物質中の膨張剤の量は
数百周期に対して差当って十分であるように設計されて
いるからである。
池注入と共に始まりかつ中止されずに続いている貯蔵効
果のために陰極板からの膨張剤の標準注出金越えて過剰
供給が起こる（詳しくは上記の通シ）点にある。それと
いうのも新しい電池の場合陰極活物質中の膨張剤の量は
数百周期に対して差当って十分であるように設計されて
いるからである。
従って本発明の基礎には、膨張剤貯蔵部が蓄電池の寿命
の少なくとも早期段階では消耗から保護されていて、後
期の時点から初めて実際の（３） 必要に応じて次第に開放されるように膨張剤物質の貯蔵
を行なうという課題がある。
の少なくとも早期段階では消耗から保護されていて、後
期の時点から初めて実際の（３） 必要に応じて次第に開放されるように膨張剤物質の貯蔵
を行なうという課題がある。
この課題は本発明により、膨張剤貯蔵部が、電解液中で
徐々に溶解されかつ膨張剤を所定時間後に放出する遮断
材料によって電解液から分離されていることによって解
決される。
徐々に溶解されかつ膨張剤を所定時間後に放出する遮断
材料によって電解液から分離されていることによって解
決される。
周期操作の開始と共に、遮断材料は硫酸を含有する環境
の中で腐食的交互作用に永久的に暴露されている。この
環境は先づ第一に、当初は膨張剤と電解液との間の不透
過壁を形成している遮断材料の酸化分解を惹起する。し
かし該遮断壁は、分解力の一定時間の作用後に初めて相
当な程度に弱化されて所々で破壊し、そこではもはや保
護されない膨張剤が硫酸によって捕捉され、酸化され、
溶解し始める。該遮断壁の分解の進行によって両電極へ
の膨張剤の後供給が見る見るうちに進み、その結果蓄電
池の寿命の少なくとも継続部□分に関しては十分な電流
容量及び活物質利用率が保証される。
の中で腐食的交互作用に永久的に暴露されている。この
環境は先づ第一に、当初は膨張剤と電解液との間の不透
過壁を形成している遮断材料の酸化分解を惹起する。し
かし該遮断壁は、分解力の一定時間の作用後に初めて相
当な程度に弱化されて所々で破壊し、そこではもはや保
護されない膨張剤が硫酸によって捕捉され、酸化され、
溶解し始める。該遮断壁の分解の進行によって両電極へ
の膨張剤の後供給が見る見るうちに進み、その結果蓄電
池の寿命の少なくとも継続部□分に関しては十分な電流
容量及び活物質利用率が保証される。
本発明による膨張剤貯蔵部のための有利な壁（４）
材料は合成物質である。該合成物質は硫酸環境で限定的
に安定なすべての合成樹脂生成物の全体、つまり純重合
体及び共又はグラフト重合体を包含する。また合成樹脂
生成物はその化学的構造に依拠する他に可塑剤及び安定
剤の添加によっても種々の度合いの耐食性を有する可能
性があるので、使用者は適当な壁材料の選択に関して広
い選択範囲を利用できる。
に安定なすべての合成樹脂生成物の全体、つまり純重合
体及び共又はグラフト重合体を包含する。また合成樹脂
生成物はその化学的構造に依拠する他に可塑剤及び安定
剤の添加によっても種々の度合いの耐食性を有する可能
性があるので、使用者は適当な壁材料の選択に関して広
い選択範囲を利用できる。
合成物質の腐食速度に対する比較的高い影響度としては
合成物質の重合度を考えることができる。すなわち例え
ば低重合合成樹脂生成物は、相応に高い分子量を有する
高重合生成物よシも急速に分解される。所定の条件下で
は、結局は壁厚によっても決定される合成物質の分解時
間は、数月乃至多年の間にもな９うる。本発明により使
用することのできる合成物質の例は、ポリ塩化ビニル、
ポリスルホン、エポキシ樹脂、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリエチレン、ポリゾロピレン、ポリテトラフル
オルエチレｙ、＆ｌＪ）！Ｊフルオルクロルエチレンで
アル。
合成物質の重合度を考えることができる。すなわち例え
ば低重合合成樹脂生成物は、相応に高い分子量を有する
高重合生成物よシも急速に分解される。所定の条件下で
は、結局は壁厚によっても決定される合成物質の分解時
間は、数月乃至多年の間にもな９うる。本発明により使
用することのできる合成物質の例は、ポリ塩化ビニル、
ポリスルホン、エポキシ樹脂、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリエチレン、ポリゾロピレン、ポリテトラフル
オルエチレｙ、＆ｌＪ）！Ｊフルオルクロルエチレンで
アル。
しかしこの選択は全部を挙げているわけではない。
本発明による膨張剤貯蔵部のだめの他の有利な壁材料は
金属であってもよい、それというのも金属の場合の腐食
作用は比較的一様にかつ限定的に行なわれるからである
。しかし好ましくは、電池の電気化学的性能に全熱影響
を与えないか又は無視できる程度の不利な影響を及ぼす
ような金属を選択する。特に有利にはこの観点における
鉛蓄電池では鉛、アンチモン又は錫、又はこれらの金属
から成る二元及び三元合金を使用する。アンチモン膜（
Ａｎｔｉｍ、ｏｎｍｅｒｎｂｒａｎ ）は、膨張剤貯蔵
部がさらになおアンチモン貯蔵部としても働き、この際
遮断壁が徐々に溶解すると共にアンチモンがアンチモン
を有する３及び５価の陰イオンの形（ＳｂＯ８０４−１
〔Ｈ５ｎ−５８ｂ□０５ｎ〕５−）で電極に移動し、少
なくとも陽極の特性に有利な影響を与えるという付加的
利点を有する。
金属であってもよい、それというのも金属の場合の腐食
作用は比較的一様にかつ限定的に行なわれるからである
。しかし好ましくは、電池の電気化学的性能に全熱影響
を与えないか又は無視できる程度の不利な影響を及ぼす
ような金属を選択する。特に有利にはこの観点における
鉛蓄電池では鉛、アンチモン又は錫、又はこれらの金属
から成る二元及び三元合金を使用する。アンチモン膜（
Ａｎｔｉｍ、ｏｎｍｅｒｎｂｒａｎ ）は、膨張剤貯蔵
部がさらになおアンチモン貯蔵部としても働き、この際
遮断壁が徐々に溶解すると共にアンチモンがアンチモン
を有する３及び５価の陰イオンの形（ＳｂＯ８０４−１
〔Ｈ５ｎ−５８ｂ□０５ｎ〕５−）で電極に移動し、少
なくとも陽極の特性に有利な影響を与えるという付加的
利点を有する。
それというのも電極格子がアンチモンを含有しない合金
、例えば鉛−カルシウム（水素過電圧が高いために有利
）よシ成る場合には、経験によれば陽極はマッド形成（
ｓｃｈｌａｍｍｂｉｌｄｕｎｇ ）を強化する傾向があ
るからであり、この傾向はアンチモン含有合金格子を有
する格子板が陽極活物質中に十分なアンチモンの存在す
るために有しないところの欠点である。
、例えば鉛−カルシウム（水素過電圧が高いために有利
）よシ成る場合には、経験によれば陽極はマッド形成（
ｓｃｈｌａｍｍｂｉｌｄｕｎｇ ）を強化する傾向があ
るからであり、この傾向はアンチモン含有合金格子を有
する格子板が陽極活物質中に十分なアンチモンの存在す
るために有しないところの欠点である。
しかし他面において鉛−アンチモン合金より成る陽電極
格子はアンチモンを含有しない格子よりも極めてはるか
に激しく腐食するので、マッド形成を防止するために陽
極活物質が格子からではなく、アンチモンを含有する腐
食性貯蔵部遮断壁から供給されるならば、アンチモンを
含まない陽極を極めて有利に使用することができる。特
に、アンチモンを含有しない格子板を有していて、一時
的大放電を伴う強い周期的負荷を受ける蓄電池の場合に
は、本発明による該手段が極めて有利に役゛立っ。
格子はアンチモンを含有しない格子よりも極めてはるか
に激しく腐食するので、マッド形成を防止するために陽
極活物質が格子からではなく、アンチモンを含有する腐
食性貯蔵部遮断壁から供給されるならば、アンチモンを
含まない陽極を極めて有利に使用することができる。特
に、アンチモンを含有しない格子板を有していて、一時
的大放電を伴う強い周期的負荷を受ける蓄電池の場合に
は、本発明による該手段が極めて有利に役゛立っ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 鉛蓄電池の寿命の少なくとも一部分の間膨張剤がそ
こから後供給されうる、電解液中に配置された膨張剤貯
蔵部を有する鉛蓄電池において、該膨張剤貯蔵部が、電
解液中で徐々に溶解されかつ膨張剤を所定の期間後に放
出する遮断材料によって電解液から分離されていること
を特徴とする前記鉛蓄池。 ２、遮断材料が合成物質である特許請求の範囲第１項記
載の鉛蓄電池。 ３、遮断材料が金属である特許請求の範囲第１項記載の
鉛蓄電池。 牛、 金属か鉛、アンチモン、錫又は少なくとも２種類
の前記金属から成る合金である特許請求の範囲第３項記
載の鉛蓄電池。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19823215489 DE3215489A1 (de) | 1982-04-26 | 1982-04-26 | Bleiakkumulator mit expanderdepot |
| DE32154895 | 1982-04-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58198869A true JPS58198869A (ja) | 1983-11-18 |
Family
ID=6161958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58071570A Pending JPS58198869A (ja) | 1982-04-26 | 1983-04-25 | 電解液中に配置された膨張剤貯蔵部を有する鉛蓄電池 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0092604B1 (ja) |
| JP (1) | JPS58198869A (ja) |
| CA (1) | CA1187931A (ja) |
| DE (2) | DE3215489A1 (ja) |
| FI (1) | FI831214L (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3237828A1 (de) * | 1982-10-12 | 1984-04-12 | Accumulatorenfabriken Wilhelm Hagen AG, 4770 Soest | Bleiakkumulatorzelle |
| DE3303142A1 (de) * | 1983-01-31 | 1984-08-02 | Accumulatorenfabriken Wilhelm Hagen AG, 4770 Soest | Bleiakkumulatorzelle |
| DE3702137C2 (de) * | 1987-01-24 | 1994-09-08 | Vb Autobatterie Gmbh | Elektrischer Akkumulator mit einer Vorrichtung zur Einführung von Wirkstoffen in den Elektrolyten |
| CA1323397C (en) * | 1987-08-31 | 1993-10-19 | Akio Komaki | Lead accumulators |
| US4751155A (en) * | 1987-09-01 | 1988-06-14 | Globe-Union Inc. | Method and apparatus for the preparation and installation of battery explosion attenuation material |
| GB2399215B (en) * | 2000-03-20 | 2004-10-27 | Johan C Fitter | Method and apparatus for achieving prolonged battery life |
| GB2376560B (en) * | 2000-03-20 | 2004-10-27 | Johan C Fitter | Method and apparatus for achieving prolonged battery life |
| FR2846150B1 (fr) * | 2002-10-16 | 2005-01-28 | Renault Sa | Dispositif pour diagnostiquer l'etat de corrosion d'une batterie notamment de vehicule automobile |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR356950A (fr) * | 1905-08-16 | 1905-12-13 | Max Boloff | Méthode pour augmenter la capacité des accumulateurs électriques |
| BE684284A (ja) * | 1965-07-20 | 1967-01-03 | ||
| US3773563A (en) * | 1972-02-22 | 1973-11-20 | Carbone Corp | Life indicator for primary carbon zinc batteries |
| DE2736750C2 (de) * | 1977-08-16 | 1979-05-31 | Varta Batterie Ag, 3000 Hannover | Negative Elektrode für Bleiakkumulatoren und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| DE2855313A1 (de) * | 1978-12-21 | 1980-07-10 | Varta Batterie | Bleiakkumulator |
-
1982
- 1982-04-26 DE DE19823215489 patent/DE3215489A1/de not_active Withdrawn
- 1982-11-30 DE DE8282111064T patent/DE3274036D1/de not_active Expired
- 1982-11-30 EP EP82111064A patent/EP0092604B1/de not_active Expired
-
1983
- 1983-04-12 FI FI831214A patent/FI831214L/fi not_active Application Discontinuation
- 1983-04-22 CA CA000426472A patent/CA1187931A/en not_active Expired
- 1983-04-25 JP JP58071570A patent/JPS58198869A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3215489A1 (de) | 1983-11-03 |
| FI831214A0 (fi) | 1983-04-12 |
| EP0092604A1 (de) | 1983-11-02 |
| CA1187931A (en) | 1985-05-28 |
| DE3274036D1 (en) | 1986-12-04 |
| EP0092604B1 (de) | 1986-10-29 |
| FI831214L (fi) | 1983-10-27 |
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