JPS5887757A - ペ−スト式鉛蓄電池 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はペースト式鉛蓄電池に係るものであり、特に寿
命性能の一層優れたペースト式鉛蓄電池を提供すること
を目的とするものである。

最近、繊維径が１μ以下のガラス繊維を主体とするガラ
スマット（以下微細ガラスマットという）を用い、該微
細ガラスマットと陽・陰極板からなる極群内で電池に必
要な電解液量の殆んどを保持する形式の小型密閉ペース
ト式鉛蓄電池が提案され、該微細ガラスマットの陽極活
物質の脱落防止の効果が認められている。また一部では
極群内に保持されていない流動電解液を多量に持つ通常
の流動電解液を有するペースト式鉛蓄電池に、該微細ガ
ラスマットを使用することが試みられている。

該微細ガラスマットは陽極活物質の脱落防止には極めて
効果的であるが、非常に密なマットであるため陽・陰極
板間の該流動電解液の拡散、特に極群外からの拡散を非
常に制限し、電池の容量性能を著るしく低下させるとい
う欠点を有している。

この欠点を除去する方法の一つとして、特願昭５５−８
３１５０号に示されるごとく、微細ガラスマットと陰極
板との間に繊維径が１０〜６０μのガラス繊維を主体と
する、従来の蓄電池のマットとして使用されているガラ
スマット（以下通常ガラスマットという）を介在させ、
流働電解液の拡散を良くすることが考えられた。確かに
この場合、陽・陰極板の厚味が薄く放電々流密度が小さ
いときは、通常ガラスマットを使用した従来のペースト
式鉛蓄電池と同等の放電容量が得られる。しかし電池の
陽・陰極板の厚味が厚い場合や放電々流密度が高くなる
と、やはり通常ガラスマットを使用した従来のペースト
式鉛蓄電池に比べ、かなり容量性能が低下するという欠
点を有している。

この欠点を除去する方法として微細ガラスマットに貫通
孔を施すことが提案されている。しかしこの方法では貫
通孔が大きいときには陽極活物質の脱落防止効果が大き
く低下するという問題点があった。。他方、貫通孔が小
さいときは電池組み立てなどの取り扱い中に微細ガラス
マットが圧迫され貫通孔がより小さくなり、容量性能低
下に対する効果が薄れ、更には電池を充放電することに
よって軟化した陽極活物質によって貫通孔が目詰まりし
、貫通孔を施した効果が早期に低下するという問題点が
あった。すなわち微細ガラスマットに貫通孔を施す方法
は該貫通孔の孔径を制御するのが、非常に嫌いという欠
点を有している。

本発明は上記のごとき貫通孔を施す方法による欠点を有
さず、しかも微細ガラスマットの陽極活物質の脱落防止
効果を保持した、容量性能の良いペースト式鉛蓄電池を
提供するものであり、貫通孔の代りに切込線を複数本施
した微細ガラスマットを、陽極板に当接したことを特徴
とするものである。

以下に本発明をその実施例を示す図面と本発明に至った
実験によって説明する。第１図は本発明のペースト式鉛
電池の一実施例の概略側断面図であり、１は陽極板、２
は陰極板、６は微細ガラスマット、４は通常ガラスマッ
ト、５は合成ゴムの微多孔板である。第２図は第１図の
微細ガラスマットろの概略正面図であり、切込線６が形
成されている。実験に用いたものではその切込線６はカ
ッターナイフを使用して施されている。なお７は電解液
、８は電槽である。

第５図は１本当りの長さが５　ｍ、長さの総和を陽極板
１−当り１０ｍ−の切込線を施した微細ガラスマットを
使用した本発明による電池Ａと、切込線の代りに０．６
四−の貫通孔を微細ガラスマットの見掛は面積の０．２
５％で施した微細ガラスマットを使用した本発明によら
ない電池Ｂと、微細ガラスマットの代りに通常ガラスマ
ットのみを使用した本発明によらない電池Ｃとの０．７
５Ｃ放電、放電の１２５％の充電の充放電サイクル寿命
試験中の１時間率容量放電における放電持続時間の推移
である。

第６図から明らかな様に電池Ａ＠Ｂ−Ｃの初期容量はほ
とんど差がない。しかし寿命（放電持続時間が４０分を
切ったときを寿命と見る）については微細ガラスマット
を使用した電池Ａと電池Ｂとは電池Ｃに比べて２倍以上
となっている。一方、微細ガラスマットを使用した電池
Ａと電池Ｂを比較すると、電池Ｂは初期１００サイクル
の時点で初期の約６５％まで急激に容量が低下し、その
後、横這となり、約５３０サイクルで寿命となりた。・
これに対し電池Ａは約４００サイクルまで初期並の容量
を持続し、寿命も約６００サイクルと電池Ｂに比べて優
れていることがわかろう この電池Ａと電池Ｂとの差の原因としては次の様に考え
られる。すなわち貫通孔を施した電池Ｂは軟下した陽極
活物質によって貫通孔が早期に目詰まりし、電解液の拡
散効果が低下し、容量も低下する。更に貫通孔を施した
電池Ｂは目詰まりのために高比重電解液下で充放電をさ
せることになり、陽極板の寿命を悪くする。他方、切込
線を施した゛電池Ａは切込線を施したこと１こよって微
細ガラスマットが陽極板面の凹凸に対して密着性が良く
なり、陽極活物質の保持性が向上することて陽極活物質
の軟化を抑制し、しかも切込線１本当りの長さが貫通孔
の径に比べて１桁以上大きく目詰まりしにくいため寿命
推移が良くなったと考えられる。

次に切込線の全長さと初期容量との関係を第４図に示す
。第４図において切込線の全長さ比とは切込線の長さの
総和の陽極板１ｄ当りに換算した長さであり、１時間率
容量比とは電池Ｃの初期容量に対する供試電池の初期容
量の比で表わされている。また供試電池は切込線１本当
りの長さをそれぞれ３ｍ、１０ｍ、５０−および６０ｍ
−とじ、その他は電池Ａと同様にした電池を用いた。な
お切込線１本当りの長さが５鴎のものを用いた電池を゛
電池Ｄ１１０ｓＩＩのものを用いた電池を電池Ｅ１ろＯ
−ｓのものを用いた（池を電池Ｆ’、６Ｑｍのものを用
いた′電池を電池Ｇとする。

第４図から次のことがわかる。すなわち切込線の全長さ
比が４ｆｉ以下のとき、切込線１本当りの長さが長いほ
ど、すなわち切込線の個数が少ないほど容量は悪いこと
がわかる。しかし切込線の全長さ比が６鱈以上になると
、切込線１本当りの長さによる差はなくなる。また切込
線１本当りの長さがＩＬ］ｍ以下のときは切込線の全長
さ比が４鱈で電池Ｃと同等の容量が得られる。

また別の実験において切込線が１本当りｌＱ＋ａ＋以上
で切込線全長さ比が２鱈〜５鱈の切込線を、陽極板当接
面外から陽極板当接面に至るごとく施すことによって、
極群外の電解液の拡散が良くなり、容量は平均で約１０
％向上した。

なお本発明を実施するに当っては様々な実施態様が考え
られる。例えば切込線の方向は垂直方向・水平方向・斜
め方向など任意の方向が採用でき、また切込線１本当り
の長さも種々に組み合わせることができる。更に切込線
を施した微細カラスマットと通常のガラスマットあるい
は樹脂の合成コ゛ムや合成微多孔板とを積層し、陰極板
側に該通常ガラスマットあるいは微多孔板を当接するこ
とも可能であるが、このときの微細ガラスマットが陰陽
極板間隙に占める割合は１０〜７０％が望ましい。

１述の如く本発明はペースト式蓄電池におし）で繊維径
が１μ以下のガラス繊維を主体とし、複数本の切込線を
施した微細ガラスマットを陽極板に当接することによっ
て、放電特性がよく、しかも寿命性能の優れた流動電解
液を有するペースト式鉛蓄電池を提供するものであり、
特に電気自動車やフォークリフトなどの電動車用ペース
ト式鉛蓄電池へ適用することにより、その工業的価値の
大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略側断面図。 第２図は切込線を施した微細ガラスマットの概略正面図
。第６図は本発明による電池と本発明によらない電池と
の充放電サイクル寿命試験結果を示すグラフ。第４図は
本発明による電池の切込線の全長さ比に対する１時間率
容量比の関係を示すグラフ。 １１３．陽極板　　　　　　２・・・陰極板６・・・微
細ガラスマット　４・・・通常ガラスマット５・・・微
多孔板　　　　　６・・・切込線７・・・電解液　　　
　　　８・・・電　検出願人　湯浅電池株式会社 第１図　　　　　第２図 第３図 １００２００３００４００５００６００充放電サイクル
数（〜）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）繊維径が１μ以下のガラス繊維を主体とし、複数本
   の切込線を施した微細ガラスマットを陽極板に当接させ
   たことを特徴とするペースト式鉛蓄電池。 ２）微細ガラスマットに施した切込線の長さの総和を陽
   極板１−当り６鎮以上としたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載のペースト式鉛蓄電池。 ３）切込線１本当りの長さを１０−以上とし、該切込線
   が極板当接面外から極板当接面に至るごとく施したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のペースト式
   鉛蓄電池。 ４）微細ガラスマットとその他のセパレータとを積項し
   て陽・陰極板間１と介在させると共に、微細ガラスマッ
   トの陽・陰極板間隙に占める割合を１０〜７０％とした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のペース
   ト式鉛４′＠池。