JPS60249262A - ペ−スト式鉛蓄電池 - Google Patents

ペ−スト式鉛蓄電池

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JPS60249262A
JPS60249262A JP59105092A JP10509284A JPS60249262A JP S60249262 A JPS60249262 A JP S60249262A JP 59105092 A JP59105092 A JP 59105092A JP 10509284 A JP10509284 A JP 10509284A JP S60249262 A JPS60249262 A JP S60249262A
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JP
Japan
Prior art keywords
electrode plate
separator
porous glass
ribs
type lead
Prior art date
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Pending
Application number
JP59105092A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichi Ikari
碇 真一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Corp
Original Assignee
Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60249262A publication Critical patent/JPS60249262A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/06Lead-acid accumulators
    • H01M10/12Construction or manufacture
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はガラスマット及びセパレータを正負極板間に配
置した通常の耐振型ペースト式鉛蓄電池の改良に関する
ものである。
**otttr い 従来この種蓄電池では正極活蛛質の脱落防止を目的とし
て、径19〜25μからなる厚さ0.5〜2 mm (
30kg/dm2以下の加圧)の長繊維ガラスマットを
正極板に当接し、セパレータを介して負極板を重合した
極板群を5〜30 kg/dm”の加圧状態で電槽内に
投入する製造方式が一般的である。又最近、ガラスマッ
トの材質、構造を工夫して極板群を機械的に圧迫するこ
とによって正極板面を押圧し、活物質の構造変化を阻止
することが提案されている。
発明が解決しようとする問題点 これらの方式によるペースト式鉛蓄電池のSBA規格に
よる充放電サイクル寿命は、ガラスマットを使用しない
場合に比し、従来の径10μ以上の長繊維ガラスマット
を使用した耐振型ペースト式鉛蓄電池で約2倍、最近の
提案による径1μ以下の細繊維と径10μ以上の太繊維
からなる2層ガラスマットの耐振型ペースト式鉛蓄電池
では約3倍と優れているが、クラッド式正極板の寿命に
比べるとなおかなり劣っている。
他方これらの方式によるペースト式鉛蓄電池の充放電サ
イクル寿命試験の結果は正極板寿命評価として一応の目
安を与えると云えるが、例えば自動車用電池のように準
空電圧浮動充電方式で使用される場合、特に極板格子合
金にカルシウム−鉛合金を使用した場合顕著であるが、
充電中のガス発生が微小となり、液撹拌効果が阻害され
、電解液濃度の不均一化による局部電流の増大など寿命
劣化の要因となる欠点を有している。
問題点を解決するための手段 本発明は正極板面に網目断面積0.0016〜4.0m
m2の多孔ガラス布を埋設し、表裏リブを有するセパレ
ータを介し負極板を重合した極板群を電槽に強糠し、電
解液撹拌効果を維持し、かつ活物質の脱落防止による充
放電サイクル寿命の優れたペースト式鉛蓄電池の構成方
式を提供するものである。
作用 本発明の基本は次の3項目の発明の結果による。
(1)ペースト式極板の充放電サイクル寿命の劣化要因
は二酸化鉛の充放電に伴なう体積変化に起因する活物質
の軟化と脱落によるとされてきた。事実二酸化鉛は放電
して硫酸鉛になるときその分子量は約1.9倍になり、
充電では約52%に収縮する。しかし実用に際し、正極
板の活物質の多孔度は約60〜70%で放電時その約5
0%が放電に寄与し多孔度は約40〜50%に低下する
に過ぎず、活物質自体の充放電による膨張収縮は極板内
の多孔空隙で十分吸収できる程度のものである。活物質
の充放電による膨張収縮はクラッド式極板でも同様であ
り、ペースト式正極板寿命の直接的原因ではない。要は
クラッド式極板の様に定容積内で充放電を行なわしめる
ことが基本となる。
従来のガラスマット方式の耐振型構成方式はこの定容積
を維持するための手段であり、正極板面当接材の種類の
如何によって一定強度以上の圧迫度は有害でこそあれ決
して寿命増大の要因でないことは特開昭56−6176
6号公報第24頁、図2からも明白である。即ち正極板
面当接材の多孔や弾力性に応じて極板群に加えられる圧
迫度を選択する必要があり、またその効果には限界があ
る。従来正極板に当接されて来たガラスマットはその弾
力性による外部衝撃の吸収による正極板の保護並びに極
板群構成材各部品の厚みの不均一による圧迫度の不均衡
の可及的是正等が二次的効果として挙げられるが、これ
らの効果は他の手段例えば弾力性スペーサの併用、生産
管理の向」二による部品厚の偏差の縮少等によって代替
可能であり必須的要件ではない。従って正極板当接材と
しての要件は例えばクラッド式極板のチューブ構成材の
様に圧縮弾性が小さく、活物質粒子の漏洩を防止でき、
充電時のガス気泡を自由に通過せしめうる多孔を有した
、ガラス繊維構成体(多孔ガラス布)からなりかつ充電
時の活物質から発生したガスが極板面と多孔ガラス布と
の界面にガス溜りを生じない程度に多孔ガラス布が正極
板に密接当接されていることである。
(2)従来の耐振型ペースト式鉛蓄電池の正極板活物質
の寿命劣化要因である活物質の軟化と脱落は当接材であ
るガラスマットの多孔構成による活物質の定容積内維持
の不完全さの外5− に定容積内維持のため必要な極板群圧迫力の増大による
電池充電時のガス逸散の困難性の増森が挙げられる。従
来方式によるガラスマット体を当接した場合、圧迫力が
小さい時はガスは比較的スムーズに極板表面乃至ガラス
マット内を上部に移動できるが、圧迫力が大きくなると
ガス気泡は極板表面近傍やガラスマット内にガス溜りを
形成し、一定圧力以上に達した後突然排出される。即ち
ガス圧の形成、消失による機械的衝撃の繰り返えしが活
物質粒子間の結合を弱め、粒子の微細化と脱落を促進し
ている。このことは従来の1〜2層のガラスマットを用
いた耐振型ペースト式鉛蓄電池では避けることの出来な
い欠点である。
(3)正極板寿命劣化の他の要因として、電池的電解液
濃度の不均一が挙げられる。本来鉛蓄電池の電解液濃度
の均一化は濃度差拡散を除けば充電末期のガス発生によ
る電池内での液流動によって達成されている。従って定
電流6− 充電方式によって放電量の120〜130%充電を行な
うような場合は別として、実用上では殆んど定電圧充電
方式が主流であり、充電末期におけるガス発生は僅少で
ある。特に極板格子合金としてカルシウム−鉛合金を用
いた場合、その合金の特性上ガス発生量は著しく少なく
なり、液の流動、濃度の均等化は著しく遅延する。この
様な観点から電池内での液濃度拡散や、液流動を良くす
るための要望は最近特に大である。従来の耐振型構成で
は圧迫力の増大と共に不利であることは明白である。
本発明は主として前記3次目の基本的究明の結果による
もので、従来の耐振型ペースト式鉛電池の欠点を完全に
除去したものである。
本発明鉛蓄電池の構成材である多孔ガラス布としては例
えば径約9μのガラス単繊維を400本集束したストラ
ンドを4本撚糸したガラス糸を用いたタテ×ヨコ、25
本X 25本/25mmの平織ガラス布では網目断面積
0.16 mm”が得られる。本発明の目的に対して多
孔ガラス布の各構成条件の内、重要な点はガラス布の網
目断面積の大きさである。即ち正極板製造工程に於いて
格子にペーストを充填面1獣ペーストの硬化前)多孔ガ
ラス布をプレスによって、その一部をペースト内に埋没
密着させうること、および電池充電時のガス気泡が活物
質面から直接多孔ガラス布網目を通じて通過できること
を条件として、活物質粒子の容易な通過を防止するため
可及的に微孔であることが望ましい。この3つの条件を
踏まえた網目大きさの限界は(40μ×40μ)即ち0
0016mm2で、この値より小さい時充電時のガス逸
出はスムーズでなく部分的に活物質と多孔ガラス布界面
にガス溜りを形成する危険がある。
又網目断面積の大きさが(2mm X 2 mm )即
ち4mm2以上では活物質粒子の通過が容易となり、寿
命増大の効果が少なくなる。ガラス繊維径、ガラス糸の
太さ、撚糸法、編組条件によって最適網目断面積の値は
異なるが、その実用範囲は0.0016〜4mm2であ
る。前記例示の多孔ガラス布用ガラス糸を用いた場合は
網目断面積の0.16 mm 2が上記3条件を満たす
のに最適値であった。
本発明における第2の構成要素であるセパレータの目的
はセパレータの通常の使用目的を電解液面上に何等の障
害なく浮上せしむることで平板状セパレータではその効
果は得られず、セパレータの両面にリブ又は條溝を設け
た構造であることが必須である。負極板面に対してもセ
パレータ面が平板の場合、負極板で発生したガス気泡が
断続的にガス溜りを形成、極板群に圧力振動を与えるこ
とになり、本発明の目的効果を削減することになる。
本発明における極板群圧迫度は正負極板多孔ガラス布、
およびセパレータが相互に密接すれば十分であり、基本
的に夫々の部品間の相互空隙が零に近づく程望ましいが
、多孔ガ9− ラス布及びセパレータ共若干の圧縮性及び圧縮弾性は基
本的に保有しており、プラス圧を保持することで十分で
ある。電池組立工程管理上、一定圧迫力を規定する必要
がある場合、極板群外に定弾性スペーサ例えばゴム板等
を併用すれば良い。又、多孔ガラス布は活物質の定容積
維持を目的とするため、伸縮性、延伸性等を有しないも
のが望ましく、その目的のためガラス布を耐酸、耐酸化
性樹脂例えばポリスチレン、フェノール樹脂等で加工硬
化して使用することが望ましい。
実施例 次に本発明の実施例について従来品2種と対比しながら
図面によって説明する。
第2図は従来の耐振型ペースト式鉛蓄電池の一例を示す
横断面であり、正極板1、径約19μのガラス繊維から
なる厚さ約2mmのガラスマット2、強化繊維、ポリエ
チレン等の材質からなるリブが負極板側に面した片面リ
ブ付の多孔性セパレータ3及び負極板4が重ね合わされ
た10− 極板群を約30 kg/dm 2の圧迫が加わる様にし
て電槽5に強挿されたものである。第3図は従来極板1
に当接するように径約0.3μ厚さ0.3mmの緻密ガ
ラスマット体2′が配置されている点であり、またセパ
レータ3′は平板状のものが配置されている点である。
第1図は本発明鉛蓄電池の一実施例を示す横断面図で、
正極板1に前記例示の0.4 mm”の網目の大きさを
有するガラス布をフェノール樹脂加工を施した多孔ガラ
ス布6を極板格子にペースト充填直後プレスにてその一
部を埋没してあり、負極板4との間に表裏両面にリブを
有するポリエチレン材からなる多孔性のセパレータ3a
が重合された極板群を従来品と同様電槽5に独特したも
のである。上記3種の電池性能を評価するため正負極板
は同一のもの(厚3.0 mm)を用い、その極板間距
離は30 kg/dm 2の圧迫力の下で何れも2.0
 mmとなる様調整した。又、使用した電解液比重は1
,28である。第4図は放電0.25C(A)X 3 
h 、充電0.18(、(A)X5h、温度20’Cの
充放電サイクル試験による寿命時までの充放電回数をグ
ラフ表示したもので本発明品の寿命は従来品1(第2図
に示す電池)に対して約2,3倍、従来品2(第3図に
示す電池)に対して約1.6倍の優れた特性を有してい
る。第5図は本発明鉛蓄電池の液濃度分布に対する効果
を従来品1.2と対比したも0゜ ので0.2C(A)完全放電後負2C(3)にて約95
%充電後の電槽下部、中央部、及び上部の電解液比重値
を示した。本発明鉛蓄電池の電解液濃度分布が従来品1
.2に比し極めて均等化されていることが明白である。
発明の効果 以上の様に本発明蓄電池は構造、簡単にして製造上の技
術的問題点がなく優れた長寿命性能を有するものであり
工業的価値は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すペースト式鉛蓄電池の
横断面図、第2図、第3図は従来の耐振型ペースト式鉛
蓄電池のそれぞれ異なった極板群構成の横断面図、第4
図は本発明の充放電サイクル寿命試験における寿命時点
の充放電回数を従来品と対比したグラフ、第5図は同じ
く充電末期における電解液濃度の均一性を従来品と対比
したグラフである。 1は正極板、3aは表裏両面にリブを有するセパレータ
、4は負極板、6は多孔ガラス布、特許出願人 13− L−一一一−−−−一 点 片 盃 (電槽) 295−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 正極板の表面に網目断面積0.0016〜4.0 mm
    ”の多孔ガラス布を埋設し、正負極板間に表・裏画面に
    リブ又は條溝を有するセパレータを用いたことを特徴と
    するペースト式鉛蓄電池。
JP59105092A 1984-05-24 1984-05-24 ペ−スト式鉛蓄電池 Pending JPS60249262A (ja)

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JP59105092A JPS60249262A (ja) 1984-05-24 1984-05-24 ペ−スト式鉛蓄電池

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01279562A (ja) * 1988-05-02 1989-11-09 Sharp Corp 電池
FR2784504A1 (fr) * 1998-10-08 2000-04-14 Centre Nat Rech Scient Dispositif separateur inter-electrodes destine aux accumulateurs au plomb soumis a une contrainte mecanique
JP2014192079A (ja) * 2013-03-28 2014-10-06 Furukawa Battery Co Ltd:The セパレータおよび鉛蓄電池

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01279562A (ja) * 1988-05-02 1989-11-09 Sharp Corp 電池
FR2784504A1 (fr) * 1998-10-08 2000-04-14 Centre Nat Rech Scient Dispositif separateur inter-electrodes destine aux accumulateurs au plomb soumis a une contrainte mecanique
JP2014192079A (ja) * 2013-03-28 2014-10-06 Furukawa Battery Co Ltd:The セパレータおよび鉛蓄電池

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