JPS60211764A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPS60211764A JPS60211764A JP59066941A JP6694184A JPS60211764A JP S60211764 A JPS60211764 A JP S60211764A JP 59066941 A JP59066941 A JP 59066941A JP 6694184 A JP6694184 A JP 6694184A JP S60211764 A JPS60211764 A JP S60211764A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separator
- nonwoven fabric
- polypropylene
- electrode plate
- electrolyte
- 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
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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
-
- 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
- H01M50/411—Organic material
- H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
- H01M50/417—Polyolefins
-
- 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)
- 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】
産業上の利用分野
本発明は、密閉形鉛蓄電池に関するもので、特に電解液
を含浸保持して正負の両極板を隔離するセパレータの改
良に関するものである。
を含浸保持して正負の両極板を隔離するセパレータの改
良に関するものである。
従来例の構成とその問題点
電解液をある種の繊維を用いたマント状セパレータ、正
極板および負極板に含浸保持きせ、流動する電解液が存
在しない、いわゆるリティーナ式密閉形鉛蓄電池は、ど
のような姿勢で用いてもその特Ｆｌｆ充分に発揮するこ
とから、ボータプル機器用の電源として広く用いられる
ようになってきている。
極板および負極板に含浸保持きせ、流動する電解液が存
在しない、いわゆるリティーナ式密閉形鉛蓄電池は、ど
のような姿勢で用いてもその特Ｆｌｆ充分に発揮するこ
とから、ボータプル機器用の電源として広く用いられる
ようになってきている。
このリティーナ式電池は、一般の鉛蓄電池に比べて流動
液が存在しない分量だけ電解液が少ない。
液が存在しない分量だけ電解液が少ない。
従って、正負両極板を隔離しているマント状セパレータ
が電解液を含浸保持するために重要な役割をはたすよう
になる。
が電解液を含浸保持するために重要な役割をはたすよう
になる。
従来のリティーナ式密閉形鉛蓄電池において、セパレー
タには主としてガラス繊維を抄造して製作したマツｌｒ
用いることが一般的であった。しかしガラス繊維を抄造
したマットは目付重量が重くマントの厚＝ｙｔ増すと折
曲に対する機械的強度が劣るという欠点があった。さら
にガラス繊維を固定するためにバインダーを用いること
から、このバインダーによって鉛蓄′亀池の自己放電性
能を劣化させる傾向が認められた。
タには主としてガラス繊維を抄造して製作したマツｌｒ
用いることが一般的であった。しかしガラス繊維を抄造
したマットは目付重量が重くマントの厚＝ｙｔ増すと折
曲に対する機械的強度が劣るという欠点があった。さら
にガラス繊維を固定するためにバインダーを用いること
から、このバインダーによって鉛蓄′亀池の自己放電性
能を劣化させる傾向が認められた。
一方、ポリプロピレン繊維の不織布からなるマントは、
目付重量が軽く、メルト・ブローイングプロセスで繊維
が熱融着されるためバインダーなしでマントに得ること
ができるという長所を有している。しかし繊維間の結び
イ」キか弱いため、最大孔径が大きくなり短絡を起こし
易いという欠点があった。捷だ、充電時に正極より発生
する酸素によってポリプロピレン繊維が酸化されたり、
ポリプロピレン繊維自体が撥水性ヲ有するため電解液全
含浸保持しにくいという欠点があった。
目付重量が軽く、メルト・ブローイングプロセスで繊維
が熱融着されるためバインダーなしでマントに得ること
ができるという長所を有している。しかし繊維間の結び
イ」キか弱いため、最大孔径が大きくなり短絡を起こし
易いという欠点があった。捷だ、充電時に正極より発生
する酸素によってポリプロピレン繊維が酸化されたり、
ポリプロピレン繊維自体が撥水性ヲ有するため電解液全
含浸保持しにくいという欠点があった。
発明の目的
本発明は、上記従来例の問題点を解消するもので、ポリ
プロピレン製不織布と、ガラス繊維層を積層状態で用い
ることにより、両省の欠点を補うセパレータとし、鉛蓄
電池の電池性能を向上させ同時に桐料費の削減を図って
、密閉形鉛蓄電池を低廉な価格で提供することを目的と
する。
プロピレン製不織布と、ガラス繊維層を積層状態で用い
ることにより、両省の欠点を補うセパレータとし、鉛蓄
電池の電池性能を向上させ同時に桐料費の削減を図って
、密閉形鉛蓄電池を低廉な価格で提供することを目的と
する。
発明の構成
本発明は、極板群を構成する正極板、負極板およびセパ
レータに電解液を含浸保持させて電解液ケ非流動化した
密閉形鉛蓄電池において、セ・シレータを平均繊維径６
μ以下のポリプロピレン製不織布の少なくとも片面をガ
ラス繊維層で覆った構造としたことを特徴とする。この
ように十ノ（レータを構成すれば、ポリプロピレン製不
織布のもつ電解液の含浸保持能力と０．２〜０．３ ｍ
ｍの極めて薄いガラス繊維層のもつ機械的強度、すなわ
ぢ引張強度、破断伸度に対する強度、ならびに正極板よ
り発生する酸素に対する耐酸化１ｊｋ ｋ合わせ持たせ
ることができる。
レータに電解液を含浸保持させて電解液ケ非流動化した
密閉形鉛蓄電池において、セ・シレータを平均繊維径６
μ以下のポリプロピレン製不織布の少なくとも片面をガ
ラス繊維層で覆った構造としたことを特徴とする。この
ように十ノ（レータを構成すれば、ポリプロピレン製不
織布のもつ電解液の含浸保持能力と０．２〜０．３ ｍ
ｍの極めて薄いガラス繊維層のもつ機械的強度、すなわ
ぢ引張強度、破断伸度に対する強度、ならびに正極板よ
り発生する酸素に対する耐酸化１ｊｋ ｋ合わせ持たせ
ることができる。
また、ポリプロピレン製不織布に、マイクロ波放電やプ
ラズマ照射等により表面処理全行ない。
ラズマ照射等により表面処理全行ない。
その一部を親水性とすることにより、電解液の含浸保持
能力孕キらに高めることができる。
能力孕キらに高めることができる。
実施例の説明
以下に本発明の詳細な説明する。第１図において１枚の
正極板１（大きさ縦５０ｍｍＸ横７０ｍｍ×厚３．Ｏ＋
ｎｍ）と２枚の負極板２（大きざ縦５０ｍｍ×横７０＋
ｎｍ Ｘ厚１−３ｍｍ ）と、本発明によるセパレータ
３とからなる極板群６を耐酸性でしかも熱溶着性のある
厚ｊ Ｏ，３ｍｍの２枚のフィルム状またはシート状ポ
リエチレン７ではさみ込み、上記極板群６の周囲のうち
その底部及び左右の側部のみ全熱プレスによって１５０
’Ｃで約１分間外側から加熱し、ポリエチレン相互を溶
着して電槽とする。
正極板１（大きさ縦５０ｍｍＸ横７０ｍｍ×厚３．Ｏ＋
ｎｍ）と２枚の負極板２（大きざ縦５０ｍｍ×横７０＋
ｎｍ Ｘ厚１−３ｍｍ ）と、本発明によるセパレータ
３とからなる極板群６を耐酸性でしかも熱溶着性のある
厚ｊ Ｏ，３ｍｍの２枚のフィルム状またはシート状ポ
リエチレン７ではさみ込み、上記極板群６の周囲のうち
その底部及び左右の側部のみ全熱プレスによって１５０
’Ｃで約１分間外側から加熱し、ポリエチレン相互を溶
着して電槽とする。
そして未溶着の上部から所定量の希硫酸電解液を注入す
る。注液後再度上部を同条件で熱プレスすることにより
極柱８とポリエチレン７とのンールを行なうと同時に、
上部の一部に２枚のフィルム状才たはシート状ポリエチ
レンがほとんど隙間なく平行に向い合った未溶着部分を
安全弁として形成した。この未溶着部分は電池の内圧が
外気圧力よりも高くなったとき（加圧時）、開弁してそ
の隙間より極板群６より発生するガスを放出し、逆に低
いとき（減圧時）は、閉弁して隙間を密封する弁構造と
した。
る。注液後再度上部を同条件で熱プレスすることにより
極柱８とポリエチレン７とのンールを行なうと同時に、
上部の一部に２枚のフィルム状才たはシート状ポリエチ
レンがほとんど隙間なく平行に向い合った未溶着部分を
安全弁として形成した。この未溶着部分は電池の内圧が
外気圧力よりも高くなったとき（加圧時）、開弁してそ
の隙間より極板群６より発生するガスを放出し、逆に低
いとき（減圧時）は、閉弁して隙間を密封する弁構造と
した。
セパレータ３ ｆｄ ２０ ｋｇ／ｄＡの圧力がかかっ
た状態で平均繊維径６μ以下のポリプロピレン製不織布
５を厚さ１．５〜１．７ｍｍとし、その両面を０．２〜
Ｏｊｍｍのガラス繊維層４ではきみ込む第１図に示す構
造とした。ポリプロピレン製不織布６の平均繊維径は、
折曲に対する機械的強度、電池組立の作業性、含水率な
ど諸条件より６μ以下とした。
た状態で平均繊維径６μ以下のポリプロピレン製不織布
５を厚さ１．５〜１．７ｍｍとし、その両面を０．２〜
Ｏｊｍｍのガラス繊維層４ではきみ込む第１図に示す構
造とした。ポリプロピレン製不織布６の平均繊維径は、
折曲に対する機械的強度、電池組立の作業性、含水率な
ど諸条件より６μ以下とした。
また、第２図に示すように、ポリプロピレン製不織布６
の片側にのみカラス繊維Ｉｖｉ！４ ｉ重ね合わせた構
造では安価なセパレータが得られるとともに、ガラス繊
維層を正極板１に接するように配置すると、酸素発生に
よる正極板の酸化作用全カラス繊維層が押えるため効果
的である。
の片側にのみカラス繊維Ｉｖｉ！４ ｉ重ね合わせた構
造では安価なセパレータが得られるとともに、ガラス繊
維層を正極板１に接するように配置すると、酸素発生に
よる正極板の酸化作用全カラス繊維層が押えるため効果
的である。
芒らに、低温プラズマやマイクロ波放電処理によってポ
リプロピレン繊維の水素やその他の元素が脱離すること
によって、ａ架橋構造、ｂ極性有能基の付与、Ｃラジカ
ル生成、（ＩＱ分子王鎖の切断等が起こるため、ポリプ
ロピレンの一部が親水性を示すようになる。このような
処理を施したポリプロピレン製不織布を第１図、第２図
に示すような構造のマット状セパレータとして電池を組
立てた場合、マント中の電解液の分布が均一となり。
リプロピレン繊維の水素やその他の元素が脱離すること
によって、ａ架橋構造、ｂ極性有能基の付与、Ｃラジカ
ル生成、（ＩＱ分子王鎖の切断等が起こるため、ポリプ
ロピレンの一部が親水性を示すようになる。このような
処理を施したポリプロピレン製不織布を第１図、第２図
に示すような構造のマット状セパレータとして電池を組
立てた場合、マント中の電解液の分布が均一となり。
電池状態でのセパレータの電気抵抗が低くなりセパレー
タとしての特性の向上が認められる。
タとしての特性の向上が認められる。
次に、上記構成の電池の自己放電特性を調査した。第３
図は、上記の電池を完全充電後、４０°Ｃ雰囲気中に放
置した場合の放置期間と残存容量（初Ｍ谷量２１００Ｘ
とした場合の比率）との関係を示す特性図である。図中
Ａは従来例、Ｂは本発明の第１図に示す第１の実施１＋
ｌＪであり、ＡはＢに比べてわずかに自己放電特性が劣
っている。ＣはＢのセパレータに低温プラズマ処理を施
した例である。ＣはＢに比べざらに効果のあることがわ
かる。Ｄは本発明の第２図に示す第２の実施例であり、
ＥはＤのセパレータを低温プラズマ処理したものである
。いずれの場合も従来のガラスマントを用いた電池に比
べ、自己放電が抑制されることが判る。
図は、上記の電池を完全充電後、４０°Ｃ雰囲気中に放
置した場合の放置期間と残存容量（初Ｍ谷量２１００Ｘ
とした場合の比率）との関係を示す特性図である。図中
Ａは従来例、Ｂは本発明の第１図に示す第１の実施１＋
ｌＪであり、ＡはＢに比べてわずかに自己放電特性が劣
っている。ＣはＢのセパレータに低温プラズマ処理を施
した例である。ＣはＢに比べざらに効果のあることがわ
かる。Ｄは本発明の第２図に示す第２の実施例であり、
ＥはＤのセパレータを低温プラズマ処理したものである
。いずれの場合も従来のガラスマントを用いた電池に比
べ、自己放電が抑制されることが判る。
発明の効果
以上のように本発明によれは、次の効果を得ることがで
きる。
きる。
（１）平均繊維径６μ以下のポリプロピレン製不織布を
ガラス繊維で覆う構造のセバレータヲ用いると、電解液
の分布が均一となり、自己放電の残存率が高くなる傾向
を示す。この特性はポリプロピレン繊維に、プラズマ照
射処理を施すとさらに効果的である。
ガラス繊維で覆う構造のセバレータヲ用いると、電解液
の分布が均一となり、自己放電の残存率が高くなる傾向
を示す。この特性はポリプロピレン繊維に、プラズマ照
射処理を施すとさらに効果的である。
Ｇ２） ガラス繊維のみで構成したセパレータよりもハ
ンドリングが容易になるとともに折曲時に折れにくくな
るため１電池組立の作業性が向−ヒする。
ンドリングが容易になるとともに折曲時に折れにくくな
るため１電池組立の作業性が向−ヒする。
（３） ガラス繊維と比較してポリプロピレン繊維ノ方
が材料コストが安いため、安ｉＩＭ１をセパレータとす
ることができる。
が材料コストが安いため、安ｉＩＭ１をセパレータとす
ることができる。
第１図は本発明の第１の実施例における密閉形鉛蓄電池
の断面図、第２図は第２の実施例における電池金示す断
面図、第３図は自己放電特性を示す図である。 １・・・・・・正極板、２・・・・・負極板、３・・・
・・・セパレータ、４・・・・・・ガラス繊維層、６・
・・・・・ポリプロピレン製不織布、６・・・・・・極
板群、７・・・・・・ポリエチレン２８・・・・・極柱
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図
の断面図、第２図は第２の実施例における電池金示す断
面図、第３図は自己放電特性を示す図である。 １・・・・・・正極板、２・・・・・負極板、３・・・
・・・セパレータ、４・・・・・・ガラス繊維層、６・
・・・・・ポリプロピレン製不織布、６・・・・・・極
板群、７・・・・・・ポリエチレン２８・・・・・極柱
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図
Claims (3)
- （１）極板群を構成する正極板、負極板およびセパレー
タに電解液を含浸保持させて前記電解液を非流動化した
密閉形鉛蓄電池であって、前記セパレータは、平均繊維
径５μ以下のポリプロピレン製不織布の少なくとも片面
をガラス繊維層で覆った構造とした密閉形鉛蓄電池。 - （２）ガラス繊維層の面が、正極板に接している特許請
求の範囲第１項記載の密閉形鉛蓄電池。 - （３）ポリプロピレン製不織布の一部に親水処理を施し
た特許請求の範囲第１項捷たは第２項記載の密閉形鉛蓄
電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59066941A JPS60211764A (ja) | 1984-04-04 | 1984-04-04 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59066941A JPS60211764A (ja) | 1984-04-04 | 1984-04-04 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60211764A true JPS60211764A (ja) | 1985-10-24 |
Family
ID=13330531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59066941A Pending JPS60211764A (ja) | 1984-04-04 | 1984-04-04 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60211764A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61188856A (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-22 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 蓄電池用セパレ−タ |
| EP0316916A2 (en) * | 1987-11-17 | 1989-05-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Separator material for storage batteries and method for making the same |
| JPH01307156A (ja) * | 1988-06-02 | 1989-12-12 | Shiyourin Kogyo Kk | 開放型蓄電池用セパレータ及びその製造方法 |
| JPH03116658U (ja) * | 1990-03-12 | 1991-12-03 |
-
1984
- 1984-04-04 JP JP59066941A patent/JPS60211764A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61188856A (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-22 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 蓄電池用セパレ−タ |
| JPH0554219B2 (ja) * | 1985-02-15 | 1993-08-12 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | |
| EP0316916A2 (en) * | 1987-11-17 | 1989-05-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Separator material for storage batteries and method for making the same |
| US5100723A (en) * | 1987-11-17 | 1992-03-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Separator material for storage batteries |
| JPH01307156A (ja) * | 1988-06-02 | 1989-12-12 | Shiyourin Kogyo Kk | 開放型蓄電池用セパレータ及びその製造方法 |
| JP2710787B2 (ja) * | 1988-06-02 | 1998-02-10 | 松林工業株式会社 | 開放型蓄電池用セパレータ及びその製造方法 |
| JPH03116658U (ja) * | 1990-03-12 | 1991-12-03 |
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