JPS6074341A - 電池用電解液保持体 - Google Patents
電池用電解液保持体Info
- Publication number
- JPS6074341A JPS6074341A JP58182580A JP18258083A JPS6074341A JP S6074341 A JPS6074341 A JP S6074341A JP 58182580 A JP58182580 A JP 58182580A JP 18258083 A JP18258083 A JP 18258083A JP S6074341 A JPS6074341 A JP S6074341A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fine
- battery
- glass fiber
- electrolyte
- porous film
- 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
- H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
- H01M50/491—Porosity
-
- 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
不発明は、密閉形鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電るた
めに用いる電解液保持体に関するものである。
めに用いる電解液保持体に関するものである。
従来技術
従来、密閉形鉛蓄電池の電解保持体としてはガラスマッ
トなどの多孔性の隔離体を、陽、陰極板間に介在させた
ものや、電解液をコロイド化したもの等が提案され使用
されている。これらのうち〃ラスマツ）ｋ使用したもの
は、ガラス繊維の平均１１径が１６μ前後であるため密
閉形鉛蓄電池用の７ｉＬ解液保液保持して使用した場合
使用中の減液が多く、寿命性能が悪くなる欠点があり、
また使用中における液の保持性が悪く漏液の可能性があ
るなどの問題があった。
トなどの多孔性の隔離体を、陽、陰極板間に介在させた
ものや、電解液をコロイド化したもの等が提案され使用
されている。これらのうち〃ラスマツ）ｋ使用したもの
は、ガラス繊維の平均１１径が１６μ前後であるため密
閉形鉛蓄電池用の７ｉＬ解液保液保持して使用した場合
使用中の減液が多く、寿命性能が悪くなる欠点があり、
また使用中における液の保持性が悪く漏液の可能性があ
るなどの問題があった。
一方、電解液の保持性を向上させるためにガラス繊維の
径全非常に細く（例えば０．５〜１５μ）したいわゆる
ガラス細繊維に電解液を保持さぜる構造の電解液保持体
が提案されている。しかしながらこのような繊維径が非
常に細いガラスＡ１１１１．ｋ ｆｉｔのみにより構成
した電解液保持体は強度力・弱く、電池組立時の取扱い
が面倒になるという真点かある。そのためこの種の保持
体では物理的強度を高めるために、アクリル繊維やポリ
エチレン繊維など全添加することが行なわれている。
径全非常に細く（例えば０．５〜１５μ）したいわゆる
ガラス細繊維に電解液を保持さぜる構造の電解液保持体
が提案されている。しかしながらこのような繊維径が非
常に細いガラスＡ１１１１．ｋ ｆｉｔのみにより構成
した電解液保持体は強度力・弱く、電池組立時の取扱い
が面倒になるという真点かある。そのためこの種の保持
体では物理的強度を高めるために、アクリル繊維やポリ
エチレン繊維など全添加することが行なわれている。
この種のガラス細類維を用いた電解液保持体は従来のも
のに比べて液の保持能力が優れているが、反面空隙率が
高いため電池使用中に微細化した陽極活物質が保持体中
に侵入し易すく、そのため電池使用が長期に旦った場合
には電池容量が急激に低下してしまうという問題があっ
た。
のに比べて液の保持能力が優れているが、反面空隙率が
高いため電池使用中に微細化した陽極活物質が保持体中
に侵入し易すく、そのため電池使用が長期に旦った場合
には電池容量が急激に低下してしまうという問題があっ
た。
発明の目的
本発明の目的は、電解液の保持性能が高く、シかも寿命
が長い電池用電解液保持体を提供することにある。
が長い電池用電解液保持体を提供することにある。
発明の構成
本発明の電解液保持体は、ｎｄ敏性及び耐熱性をゼする
合成樹脂からなる微多孔膜の表裏にガラス）敏維体全配
置して、前記微多孔膜とガラス繊維体と全一体化したも
のである。
合成樹脂からなる微多孔膜の表裏にガラス）敏維体全配
置して、前記微多孔膜とガラス繊維体と全一体化したも
のである。
上自己のように構成すると、微多孔膜は、微細化した陽
極活物質粒子の通過を阻止し、陽極板から発生するガス
の通過を許容する特性を有するので、陰極でのがス吸収
反応を十分に起させることができ、減液等による寿命の
低下をきたすことがない。
極活物質粒子の通過を阻止し、陽極板から発生するガス
の通過を許容する特性を有するので、陰極でのがス吸収
反応を十分に起させることができ、減液等による寿命の
低下をきたすことがない。
実施例
り下実施例によシ本発明を更に詳細に説明する。
第１図は本発明の電解液保持体を用いた密閉形鉛蓄電池
の要部を示した拡大断面図で、同図において１は耐熱性
及び耐熱性を有する合成樹脂からなる微多孔膜、２及び
３は微多孔膜工の表裏に配置されて該微多孔！ｌ！１と
一体化されたガラス細繊維体である。微多孔膜１及びガ
ラス細繊維体２゜３によシミ消液保持体が構成され、該
保持体に電。
の要部を示した拡大断面図で、同図において１は耐熱性
及び耐熱性を有する合成樹脂からなる微多孔膜、２及び
３は微多孔膜工の表裏に配置されて該微多孔！ｌ！１と
一体化されたガラス細繊維体である。微多孔膜１及びガ
ラス細繊維体２゜３によシミ消液保持体が構成され、該
保持体に電。
保液が含浸されている。また４及び５はそれぞれ陽極板
及び陰極板で、これらの極板は電解液保持体に所定の加
圧力で当接されている。
及び陰極板で、これらの極板は電解液保持体に所定の加
圧力で当接されている。
微多孔膜１は例えばｓ５１Ｊオレフイン系樹脂の溶剤を
飛ばすことにより微細な気孔を多数形成したもので、ポ
リオレフィン系微多孔１１ωとしては例えば旭化成工業
株式会社製のハイボアー３ ｆｌ （１（１（商品名）
がある。
飛ばすことにより微細な気孔を多数形成したもので、ポ
リオレフィン系微多孔１１ωとしては例えば旭化成工業
株式会社製のハイボアー３ ｆｌ （１（１（商品名）
がある。
ガラス細繊維体２，３は０．５〜１．５μ前後の細径の
ガラス繊維をシート状に抄成または織成したもので、こ
のガラス細繊維体と微多孔膜１との一体化は接着剤によ
シ行なえばよい。この場合接着剤としては耐酸性のもの
を用いてもよく、希硫酸に可溶性の接着剤を用いてもよ
い。この接着方法は電池の性能及び寿命に殆んど影響を
与えない。
ガラス繊維をシート状に抄成または織成したもので、こ
のガラス細繊維体と微多孔膜１との一体化は接着剤によ
シ行なえばよい。この場合接着剤としては耐酸性のもの
を用いてもよく、希硫酸に可溶性の接着剤を用いてもよ
い。この接着方法は電池の性能及び寿命に殆んど影響を
与えない。
次に本発明の効果を確認するために行った実施例を説明
する。本実施例では、微多孔膜１として前記ハイボアー
３０００を用いた。この微多孔膜の膜厚は５０μ、気孔
率９０％平均孔径は０．５μである。本実施例ではこの
微多孔膜に対して親水処理を施し、該微多孔膜の表裏両
面に接着剤ＣＭＣによシがラス細繊維体２，３を接着し
た。この場合陽極板４に対向するガラス細繊維体２とし
て陰極板５に対向するガラス細繊維体３よＱも厚味の厚
いものを用いた。実施例で用いたガラス細繊維体２の厚
さは２０ ｋｇ／ ｄｍ２の荷重下で１．０−としガラ
ス細繊維体３の厚さは同じ荷重下で０．５泪とした。
する。本実施例では、微多孔膜１として前記ハイボアー
３０００を用いた。この微多孔膜の膜厚は５０μ、気孔
率９０％平均孔径は０．５μである。本実施例ではこの
微多孔膜に対して親水処理を施し、該微多孔膜の表裏両
面に接着剤ＣＭＣによシがラス細繊維体２，３を接着し
た。この場合陽極板４に対向するガラス細繊維体２とし
て陰極板５に対向するガラス細繊維体３よＱも厚味の厚
いものを用いた。実施例で用いたガラス細繊維体２の厚
さは２０ ｋｇ／ ｄｍ２の荷重下で１．０−としガラ
ス細繊維体３の厚さは同じ荷重下で０．５泪とした。
以上のようにして製作した電解液保持体を用いて構成し
た極板群を電槽内に収納密封した後注液口から電解液を
流動するものがない程度に注入し、注液口に弁を装着し
て５時間率容郊・が３２ Ａｈの密閉型鉛蓄電池Ａを作
った。参考例として従来の方法で作った同容量の密閉型
鉛蓄電池Ｂを用意し、本発明の保持体を用いた電池とと
もに試験に供したＯ 先ず両電池を完全充電した後、−１５℃で１８時間放置
した後１５０Ａ放電を行ったところ、両者の放電電圧の
変化は第２図の通シであった。
た極板群を電槽内に収納密封した後注液口から電解液を
流動するものがない程度に注入し、注液口に弁を装着し
て５時間率容郊・が３２ Ａｈの密閉型鉛蓄電池Ａを作
った。参考例として従来の方法で作った同容量の密閉型
鉛蓄電池Ｂを用意し、本発明の保持体を用いた電池とと
もに試験に供したＯ 先ず両電池を完全充電した後、−１５℃で１８時間放置
した後１５０Ａ放電を行ったところ、両者の放電電圧の
変化は第２図の通シであった。
またこれらの密閉型鉛蓄電池を定格容量の６５％まで放
電させ、２５■／セルの充電電圧で放電電気量の１１０
係の充電を行なう充放電サイクルを１サイクルとして寿
命試験を実施した。この試験結果の容量推移は第３図の
通りである。
電させ、２５■／セルの充電電圧で放電電気量の１１０
係の充電を行なう充放電サイクルを１サイクルとして寿
命試験を実施した。この試験結果の容量推移は第３図の
通りである。
第２図から明らかなように、本発明による電解液保持体
を用いた密閉型鉛蓄電池は従来の両辺と比べて低温での
急激電容量が顕著に向上するという結果が得られた。こ
れは特に陽極板側のガラス細繊維体を厚くしたことによ
るものと考えられる。
を用いた密閉型鉛蓄電池は従来の両辺と比べて低温での
急激電容量が顕著に向上するという結果が得られた。こ
れは特に陽極板側のガラス細繊維体を厚くしたことによ
るものと考えられる。
すなわち、密閉型鉛蓄電池の放電反応は電解液の拡散に
よって規制されていることは知られているが、特に陰極
板の放電反応は以下に示す海綿状鉛の溶解反応と力る。
よって規制されていることは知られているが、特に陰極
板の放電反応は以下に示す海綿状鉛の溶解反応と力る。
Ｐｂ−＋Ｐｂ ＋２ｅ
ｐｂ ＋ ｓｏ −＋ ｐｂｓｏ４
一方、陽極板の放電反応は活物質である二酸化鉛が固溶
体を経て反応する反応であると言われておシ、下記の式
によるものである。
体を経て反応する反応であると言われておシ、下記の式
によるものである。
２ ＰｂＯ＋ ２ ｅ−＋２ ［：ＰｂＯ２，：］ （
固溶体）２［：Ｐｂｏ２１ ＋４Ｈ＋→ＰｂＯ２＋Ｐｂ
２＋＋２Ｈ２０Ｐｂ十Ｓ０４ →ＰｂＳＯ４ これらの式から明らかなように、固溶体の加水分解反応
には水素イオンが必要である。すなわち、放電の際には
陽極板への水素イオンの供給を十分に行なう必要がある
が、厚いがラス細繊維を陽極板に対向させることによシ
固溶体の蓄積が々くなり、反応抵抗が少なくなって放電
が可能となると考えられる。
固溶体）２［：Ｐｂｏ２１ ＋４Ｈ＋→ＰｂＯ２＋Ｐｂ
２＋＋２Ｈ２０Ｐｂ十Ｓ０４ →ＰｂＳＯ４ これらの式から明らかなように、固溶体の加水分解反応
には水素イオンが必要である。すなわち、放電の際には
陽極板への水素イオンの供給を十分に行なう必要がある
が、厚いがラス細繊維を陽極板に対向させることによシ
固溶体の蓄積が々くなり、反応抵抗が少なくなって放電
が可能となると考えられる。
また第３図の結果から、本発明による電解液保持体を用
いた密閉型鉛蓄電池の従来の密閉型鉛蓄電池と比べて良
好な電池寿命を有することが明らかになった。
いた密閉型鉛蓄電池の従来の密閉型鉛蓄電池と比べて良
好な電池寿命を有することが明らかになった。
す々わち従来の電池では約３００サイクルで電池容量が
急激に低下し始めるが、これは充電時に電池電圧が上昇
しないことから、保持体中での短絡によるものと考えら
れる。本発明による保持体を用いた電池Ａでは４００サ
イクル後で初期容惜の７５％以上もの容量を有し、電池
寿命が著るしく向上した。これは、保持体中に設けた微
多孔膜が微細化した陽極活物質粒子の通過を阻止し、陽
極板から発生する酸素ガスの通過を許容する性能を有す
るために、寿命中陰極ガス吸収反応が十分に起り、減液
などによる電池寿命の劣化がなくなることによるものと
思われる。
急激に低下し始めるが、これは充電時に電池電圧が上昇
しないことから、保持体中での短絡によるものと考えら
れる。本発明による保持体を用いた電池Ａでは４００サ
イクル後で初期容惜の７５％以上もの容量を有し、電池
寿命が著るしく向上した。これは、保持体中に設けた微
多孔膜が微細化した陽極活物質粒子の通過を阻止し、陽
極板から発生する酸素ガスの通過を許容する性能を有す
るために、寿命中陰極ガス吸収反応が十分に起り、減液
などによる電池寿命の劣化がなくなることによるものと
思われる。
坩上の本発明実施例では密閉型鉛蓄電池に１箇用した実
施例を示したものであるが、本発明の（＆特休は密閉型
のアルカリ蓄電池、例えば、ニッケルーカドミウム電池
、水銀電池の電解液保持体としても使用でき、更に電解
液を保持させる構造の燃料電池などにも適用でき、本発
明は上記実施例のみに限定されるものではない。
施例を示したものであるが、本発明の（＆特休は密閉型
のアルカリ蓄電池、例えば、ニッケルーカドミウム電池
、水銀電池の電解液保持体としても使用でき、更に電解
液を保持させる構造の燃料電池などにも適用でき、本発
明は上記実施例のみに限定されるものではない。
発明の効果
り上のように、本発明による電解液保持体は、電解液を
非流動化させる能力に優れ、しかも、電池寿命の向上に
寄与する効果を有する。
非流動化させる能力に優れ、しかも、電池寿命の向上に
寄与する効果を有する。
第１図は本発明の実施例を示す要部拡大断面図、第２図
は本発明の保持体を用いた電池の急放電性能を従来の電
池と比較して示した線図、第３図は本実施例による保持
体を用いた電池の寿命を従来と比較して示した線図であ
る。 １・・・微多孔膜、２・・・厚いガラス細繊維体、３・
・・薄いガラス細繊維体、４・・・陽極板、５・・・陰
極板。
は本発明の保持体を用いた電池の急放電性能を従来の電
池と比較して示した線図、第３図は本実施例による保持
体を用いた電池の寿命を従来と比較して示した線図であ
る。 １・・・微多孔膜、２・・・厚いガラス細繊維体、３・
・・薄いガラス細繊維体、４・・・陽極板、５・・・陰
極板。
Claims (4)
- （１）耐敵性及び耐熱性を有する合成樹脂から成る微多
孔ＥＸの表裏にガラス細繊維体を配置して前記微多孔膜
とガラス細繊維体とを一体化したことを特徴とする電池
用電解液保持体。 - （２）前記微多孔膜はポリオレフィン系樹脂から成るこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電池用電
解液保持体。 - （３） 前記微多孔３反の表裏に配置されたガラス細叙
維体は厚さが異なることを特徴とする特許請求の範囲第
１項または紀２項に記載の電池用電解液保持体。 - （４） 前記微多孔膜は親水処理されていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか１つ
に記載の電池用電解液保持体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58182580A JPS6074341A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 電池用電解液保持体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58182580A JPS6074341A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 電池用電解液保持体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6074341A true JPS6074341A (ja) | 1985-04-26 |
Family
ID=16120764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58182580A Pending JPS6074341A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 電池用電解液保持体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6074341A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03116658U (ja) * | 1990-03-12 | 1991-12-03 | ||
| WO2000079618A1 (en) * | 1999-06-22 | 2000-12-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Separator for cell, cell, and method for producing separator |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5458832A (en) * | 1977-10-19 | 1979-05-11 | Gates Rubber Co | Lead acid cell that eliminate need for maintenance |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP58182580A patent/JPS6074341A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5458832A (en) * | 1977-10-19 | 1979-05-11 | Gates Rubber Co | Lead acid cell that eliminate need for maintenance |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03116658U (ja) * | 1990-03-12 | 1991-12-03 | ||
| WO2000079618A1 (en) * | 1999-06-22 | 2000-12-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Separator for cell, cell, and method for producing separator |
| US6723467B2 (en) | 1999-06-22 | 2004-04-20 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Separator for battery and battery |
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