JPS58212056A - 密閉形鉛蓄電池用セパレ−タ - Google Patents
密閉形鉛蓄電池用セパレ−タInfo
- Publication number
- JPS58212056A JPS58212056A JP57094718A JP9471882A JPS58212056A JP S58212056 A JPS58212056 A JP S58212056A JP 57094718 A JP57094718 A JP 57094718A JP 9471882 A JP9471882 A JP 9471882A JP S58212056 A JPS58212056 A JP S58212056A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separator
- lead
- fiber
- cathode
- glass fiber
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/446—Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0002—Aqueous electrolytes
- H01M2300/0005—Acid electrolytes
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Cell Separators (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】
ものである。
携帯用電子機器等に使用される小形の密閉形鉛蓄電池は
いかなる姿勢でも使用でき、また使用実寿命がつきるま
で補水の必要がないことが要求される。
いかなる姿勢でも使用でき、また使用実寿命がつきるま
で補水の必要がないことが要求される。
この条件を満たすためには
（１）電池中に流動できる電解液が存在しないとと０
（１１）充電で発生する酸素ガス又は水素ガスをもとの
水にもどし電解液の減少を極力押さえること。
水にもどし電解液の減少を極力押さえること。
が必要である。
そして通常密閉形鉛蓄電池では後者の問題をいわゆる「
酸素サイクル」の原理を利用して解決している。
酸素サイクル」の原理を利用して解決している。
すなわち、充電によシ陽極で発生する酸素ガスを陰極の
金属鉛と反応させて（陰極は結果的に放電することにな
る）ガス発生を防ぐようにしている０ このような電池の一種として七ノやレータＫ ０． １
μから１０μ程度のガラスファイバ々−を主成分とする
材料を抄紙したものを用い、このセ／ｆレータと陽極板
、陰蓚板力・らなる極板群を圧力をがけた状態で電槽内
に挿入し、そしてこのセパレータと極板内に電解液をし
み込ませ、流動できる電解液がないようにした電池が広
く実用化されている。
金属鉛と反応させて（陰極は結果的に放電することにな
る）ガス発生を防ぐようにしている０ このような電池の一種として七ノやレータＫ ０． １
μから１０μ程度のガラスファイバ々−を主成分とする
材料を抄紙したものを用い、このセ／ｆレータと陽極板
、陰蓚板力・らなる極板群を圧力をがけた状態で電槽内
に挿入し、そしてこのセパレータと極板内に電解液をし
み込ませ、流動できる電解液がないようにした電池が広
く実用化されている。
電解液はセ・ぐレータ、に大部分保持されており、電池
のいかなる姿勢、使用状態でも流動することなく、さら
に陽極で発生した酸素ガスがセパレータ中を移動し陰極
で吸収できるよう、セ・やレータ内を完全に満たさない
ように電池内に入れられ、また一部は陽−極板、陰極板
にも含まれていて、陰極板、セパレータ、陰極板がよく
密着するように圧力をカーけた状態で電池内に実装され
ている。
のいかなる姿勢、使用状態でも流動することなく、さら
に陽極で発生した酸素ガスがセパレータ中を移動し陰極
で吸収できるよう、セ・やレータ内を完全に満たさない
ように電池内に入れられ、また一部は陽−極板、陰極板
にも含まれていて、陰極板、セパレータ、陰極板がよく
密着するように圧力をカーけた状態で電池内に実装され
ている。
この電池の上述の（１）、（１１）の特徴は電解液を著
しく少なくして得られるものである。
しく少なくして得られるものである。
電池使用中に「酸素サイクル」が有効に働き水の分解が
なく、甘た水の蒸発もなく電池内の電解液が全く減らな
ければ、電池−寧は、陽極の活物質ならびに格子体の機
能がつきるまであるが、実際の電池では長期にみると電
槽および電池内圧カ諷整のために設けた弁からの水の蒸
発及び微量のガス発生による電解液の減、少があり、ま
たそれと共に電池容量の低下を伴なう。
なく、甘た水の蒸発もなく電池内の電解液が全く減らな
ければ、電池−寧は、陽極の活物質ならびに格子体の機
能がつきるまであるが、実際の電池では長期にみると電
槽および電池内圧カ諷整のために設けた弁からの水の蒸
発及び微量のガス発生による電解液の減、少があり、ま
たそれと共に電池容量の低下を伴なう。
この容量の低下の原因を調べたところ電解液が減少する
とセパレータと陰極板の間の電解液が選択的に失なわれ
、この部分の電気伝導性が悪くなることによると、とが
わかった。
とセパレータと陰極板の間の電解液が選択的に失なわれ
、この部分の電気伝導性が悪くなることによると、とが
わかった。
これはこの部分の濡れが他の部分よシ悪いことに起因し
ていると考えられる。
ていると考えられる。
本発明はこのような欠点を除くために、セパレータと陰
極板間の濡れを改善し、多少の電解液の減少があっても
電池容量が減らないようにしたものであり、以下図面を
用いて詳細に説明する。
極板間の濡れを改善し、多少の電解液の減少があっても
電池容量が減らないようにしたものであり、以下図面を
用いて詳細に説明する。
第１図は本発明のセ・母レータを用いた密閉形鉛蓄電池
の極・板群の断面構成を示す一実施例図を示し、１は陰
極板、２は陽極板、３はセパレご夕、４はセパレータ３
の片面に鉛繊維を付着混入させた部分、５は接続用み棚
部を示す。
の極・板群の断面構成を示す一実施例図を示し、１は陰
極板、２は陽極板、３はセパレご夕、４はセパレータ３
の片面に鉛繊維を付着混入させた部分、５は接続用み棚
部を示す。
この極板群は、陰極１が３枚、陽極２が２枚か ′
らなり、七ノやレータ３は直径０１μ〜１０μのガラス
ファイバを抄造し、厚さ約２．５ ｍとした後、直径約
１０μ、長さ１１＋ｍ〜３Ｗ＋の純鉛短繊維を約５０
ｗｔ％含むように上記ガラスファイバと共に０、２ ｍ
の厚さに抄造して計２７簡にしたものを用いた。極板の
大きさは縦４． Ｏｃｒｎ、横：３．ｏｃｒｎｔ厚さは
、陽極２が３０調、陰極１が２．１ ｍの格子に活物質
を充填し化成したものを用い、これに上記のセパレータ
３の鉛短繊維を抄造した部分４の面が陰極１に向けるよ
うに構成したものである。
らなり、七ノやレータ３は直径０１μ〜１０μのガラス
ファイバを抄造し、厚さ約２．５ ｍとした後、直径約
１０μ、長さ１１＋ｍ〜３Ｗ＋の純鉛短繊維を約５０
ｗｔ％含むように上記ガラスファイバと共に０、２ ｍ
の厚さに抄造して計２７簡にしたものを用いた。極板の
大きさは縦４． Ｏｃｒｎ、横：３．ｏｃｒｎｔ厚さは
、陽極２が３０調、陰極１が２．１ ｍの格子に活物質
を充填し化成したものを用い、これに上記のセパレータ
３の鉛短繊維を抄造した部分４の面が陰極１に向けるよ
うに構成したものである。
このように構成した極板群において、陰極板１はスポン
ジ状の金属鉛であり、金属鉛同志は極めて凝集力が強い
ため、セパレータ３中に入れた鉛繊維と陰極板１の鉛と
は互いに付着して凝集する。
ジ状の金属鉛であり、金属鉛同志は極めて凝集力が強い
ため、セパレータ３中に入れた鉛繊維と陰極板１の鉛と
は互いに付着して凝集する。
そしてセパレータ３間では鉛繊維はガラスファイバと絡
み合っているため、このようなセパレータ３を使うこと
にょシセパレーク３と陰極１との接触面積を垢太し接触
を密にできる。そしてこのセパレータ３を用いることに
ょシ陰極板１とセ・畢レータ３のぬれを改善し多少の電
解液の減少があっても放電特性が変化しない電池を製造
することができる。
み合っているため、このようなセパレータ３を使うこと
にょシセパレーク３と陰極１との接触面積を垢太し接触
を密にできる。そしてこのセパレータ３を用いることに
ょシ陰極板１とセ・畢レータ３のぬれを改善し多少の電
解液の減少があっても放電特性が変化しない電池を製造
することができる。
金属鉛繊維自体は電解液とのぬれは良くなく、次のよう
な機構で七ノｅレータと陰極のぬれがよくなるものと考
えられる。
な機構で七ノｅレータと陰極のぬれがよくなるものと考
えられる。
まず、接触面積の増大による陰極１とセパレータ３間の
表面張力の増大によりぬれが改善される。
表面張力の増大によりぬれが改善される。
そして放電初期に金属鉛表面に硫酸鉛が生成しそハがぬ
れ改善に効果をあたえ放電容量が増大するものと考えら
れる。
れ改善に効果をあたえ放電容量が増大するものと考えら
れる。
なお第１図に示した極板群において、陽極板２の活物質
量は２１１、陰極板１では１６１であった。この極板群
を電槽内に約２０ ｋｊ／ ｄｍ２の圧力を加えるよう
にして挿入し、比重１．３０の硫酸゛１９ｃｃを加えて
電池とした。
量は２１１、陰極板１では１６１であった。この極板群
を電槽内に約２０ ｋｊ／ ｄｍ２の圧力を加えるよう
にして挿入し、比重１．３０の硫酸゛１９ｃｃを加えて
電池とした。
第２図はこの電池と、従来の電池とを４０℃中で放置し
たときの重量減と、放置後２．４Ｖ／セルで１５時間定
電圧充算した後の放電容量との試験□ 結果を示し、Ａ１及びＡ、は本発明による電池の１．２
Ａ放電による放電容量及び重量減の変化を、またＢ１及
びＢ２は従来の電池による放電容量及び重量減の変化を
示すものである。
たときの重量減と、放置後２．４Ｖ／セルで１５時間定
電圧充算した後の放電容量との試験□ 結果を示し、Ａ１及びＡ、は本発明による電池の１．２
Ａ放電による放電容量及び重量減の変化を、またＢ１及
びＢ２は従来の電池による放電容量及び重量減の変化を
示すものである。
この試験結果から、本発明による電池は従来の電池に比
べて長時間放置した場合における性能の劣化が少いこと
が認められ、こわは本発明のセ・ぐレータの使用により
セパレータと陰極板との濡れが改善されたためと考えら
れる。なお試験中の重量減は主として弁からの水の蒸発
と考えられ、本発明によるものと、従来のものとであま
り差はなく、本発明によれは多少の電解液の減少があっ
ても放電容量の低下が少い密閉形鉛蓄電池を提供するこ
とが可能である。
べて長時間放置した場合における性能の劣化が少いこと
が認められ、こわは本発明のセ・ぐレータの使用により
セパレータと陰極板との濡れが改善されたためと考えら
れる。なお試験中の重量減は主として弁からの水の蒸発
と考えられ、本発明によるものと、従来のものとであま
り差はなく、本発明によれは多少の電解液の減少があっ
ても放電容量の低下が少い密閉形鉛蓄電池を提供するこ
とが可能である。
なお、以上はセパレータの陰極側の片面に付着させる鉛
繊維として、直径約１０μ、長さ１〜３謹の純鉛を用い
る例につき説明したが、他の元素を加えた合金を用いる
ことも可能であり、また繊維径としてはガラスファイバ
と抄造し易いということから細い１０μのものを用いた
が１００μ程度０も０ま１−緒′抄造可能、、正、、あ
り・また鉛繊維長については任意の長さのものが使用で
きる。
繊維として、直径約１０μ、長さ１〜３謹の純鉛を用い
る例につき説明したが、他の元素を加えた合金を用いる
ことも可能であり、また繊維径としてはガラスファイバ
と抄造し易いということから細い１０μのものを用いた
が１００μ程度０も０ま１−緒′抄造可能、、正、、あ
り・また鉛繊維長については任意の長さのものが使用で
きる。
普た抄造におけるガラスファイバと鉛繊維の混合割合に
ついては鉛繊維がθ〜９０ ｗ、ｔ％までの範囲で抄紙
可能であり、陰極との濡れの改善と゛いう点では２０
ｗｔ％以上の鉛繊維が含まれていれば効果がある。した
がって混合割合は鉛繊維２０〜９０ ｗｔ％の範囲が適
当である。
ついては鉛繊維がθ〜９０ ｗ、ｔ％までの範囲で抄紙
可能であり、陰極との濡れの改善と゛いう点では２０
ｗｔ％以上の鉛繊維が含まれていれば効果がある。した
がって混合割合は鉛繊維２０〜９０ ｗｔ％の範囲が適
当である。
また鉛繊維とガラスファイバを同時に抄造する部分の厚
みは０．１ｍｍ以上ないと製造中に脱落を生じ易い。ま
た厚くしすぎた場合はセパレータを通しての陽極、陰極
の短絡の問題を生じる。特に過放電時の陰極からのデン
ドライトの生成、圧力を加えた場合の鉛繊維のセパレー
タ貫通が問題である。
みは０．１ｍｍ以上ないと製造中に脱落を生じ易い。ま
た厚くしすぎた場合はセパレータを通しての陽極、陰極
の短絡の問題を生じる。特に過放電時の陰極からのデン
ドライトの生成、圧力を加えた場合の鉛繊維のセパレー
タ貫通が問題である。
したがってこの部分の厚みはセパレータ全体の厚さの５
０％以内とすることが好ましい。
０％以内とすることが好ましい。
また鉛繊維部分とガラスファイバ部を分離し単に付着さ
せても圧力を加えることにより鉛繊維部分がガラスファ
イバ部分へ喰い込むため上記セパレータや同様の効果、
１．を得ることができる。この場合は鉛繊維部分の厚さ
は約０．１ ｗｍ以下にすることがのぞましい。
せても圧力を加えることにより鉛繊維部分がガラスファ
イバ部分へ喰い込むため上記セパレータや同様の効果、
１．を得ることができる。この場合は鉛繊維部分の厚さ
は約０．１ ｗｍ以下にすることがのぞましい。
以上述べたように、本発明による密閉形蓄電池用セパレ
ータは、極めて簡単な構成でセパレータと陰極板間の濡
れを改善し、多少の電解液の減少があっても電池容量を
大きく減らすことなく使用できる利点があり、実用に供
し効果極めて大なるものがある。
ータは、極めて簡単な構成でセパレータと陰極板間の濡
れを改善し、多少の電解液の減少があっても電池容量を
大きく減らすことなく使用できる利点があり、実用に供
し効果極めて大なるものがある。
第１図は本発明のセパレ〜りを用いた密閉形鉛蓄電池の
極板群の断面構成を示す一実施例図、第２図は本発明の
セ・やレータを用いた電池と従来の電池との保存後にお
ける性能変化の状況を示す図である。 １・・・陰極板、２・・・陽極板、３・・・セパレータ
、４・・・セパレータ３の片面に鉛繊維を付着混入させ
た部分、５・・・接続用棚部。 第１ｒＩ！Ｊ 第２図 坂１日収（８）
極板群の断面構成を示す一実施例図、第２図は本発明の
セ・やレータを用いた電池と従来の電池との保存後にお
ける性能変化の状況を示す図である。 １・・・陰極板、２・・・陽極板、３・・・セパレータ
、４・・・セパレータ３の片面に鉛繊維を付着混入させ
た部分、５・・・接続用棚部。 第１ｒＩ！Ｊ 第２図 坂１日収（８）
Claims (3)
- （１） 直径０．１〜１０μのガラスファイバーヲ抄
造したセパレータφ片面に、直径１０〜１００μの鉛繊
維を直接、またはその鉛繊維を上記ガラスファイバと同
時に抄造して付着させたことを特徴とする密閉形鉛蓄電
池用七パレータ。 - （２）鉛繊維とガラスファイバーを同時に抄造した部分
の鉛繊維の比率が２０〜９０重量係であることを特徴と
する特許請求の範囲第（１）項記載の密閉形鉛蓄電池用
セパレータ。 - （３）鉛繊維とガラスファイバーを同時に抄造した部分
の厚が０．１ ｍｍ以上でかつセパレータの厚さの約５
０係以内であることを特徴とする特許請求の範囲第（１
）項記載の密閉形鉛蓄電池用セパレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57094718A JPS58212056A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 密閉形鉛蓄電池用セパレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57094718A JPS58212056A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 密閉形鉛蓄電池用セパレ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58212056A true JPS58212056A (ja) | 1983-12-09 |
Family
ID=14117907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57094718A Pending JPS58212056A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 密閉形鉛蓄電池用セパレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58212056A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03112067A (ja) * | 1989-09-27 | 1991-05-13 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 密閉形鉛蓄電池 |
| WO2014091857A1 (ja) * | 2012-12-12 | 2014-06-19 | 日本電気株式会社 | セパレータ、電極素子、蓄電デバイスおよび前記セパレータの製造方法 |
-
1982
- 1982-06-04 JP JP57094718A patent/JPS58212056A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03112067A (ja) * | 1989-09-27 | 1991-05-13 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 密閉形鉛蓄電池 |
| WO2014091857A1 (ja) * | 2012-12-12 | 2014-06-19 | 日本電気株式会社 | セパレータ、電極素子、蓄電デバイスおよび前記セパレータの製造方法 |
| US9755204B2 (en) | 2012-12-12 | 2017-09-05 | Nec Corporation | Separator, electrode element, electric energy storage device and method for producing separator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2012120999A1 (ja) | 液式鉛蓄電池及び電池システム | |
| JP3952483B2 (ja) | 密閉式鉛蓄電池 | |
| TWI285972B (en) | Valve regulated lead acid battery | |
| JPS60198055A (ja) | 鉛蓄電池極板の製造方法 | |
| JPS58212056A (ja) | 密閉形鉛蓄電池用セパレ−タ | |
| GB2084790A (en) | Lead-acid batteries | |
| JPS60208053A (ja) | アルカリ蓄電池用亜鉛極 | |
| JPH08339819A (ja) | 密閉形鉛蓄電池 | |
| JP2949839B2 (ja) | 負極ガス吸収式密閉型鉛蓄電池 | |
| JPS58154171A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JP2517936B2 (ja) | 空気亜鉛電池 | |
| JPH1140133A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JPS5933754A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JPS58158874A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JPH10199562A (ja) | 密閉形鉛蓄電池 | |
| JP2809634B2 (ja) | 密閉形鉛蓄電池の製造方法 | |
| JPH0624140B2 (ja) | 密閉型鉛蓄電池 | |
| JPH0658808B2 (ja) | 密閉式鉛蓄電池 | |
| JPH0530291Y2 (ja) | ||
| JPH10188964A (ja) | 密閉形鉛蓄電池 | |
| JPS5840779A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JPS5920965A (ja) | 密閉形鉛蓄電池 | |
| JPS60115177A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JPS5923457A (ja) | 密閉形鉛蓄電池 | |
| JPS58214274A (ja) | 鉛蓄電池 |