JPS61253773A

JPS61253773A - バイポ−ラ蓄電池

Info

Publication number: JPS61253773A
Application number: JP61054553A
Authority: JP
Inventors: ヨルマ・ラウタヴオリ; ヴイベカ・レーンベルグ; ラルス・ゲータ; マルクー・ロポネン; マツツ・ブロムベルグ; タピオ・アルベサロ; ユツカ・ペツカ・ニエミネン
Original assignee: Neste Oyj
Current assignee: Neste Oyj
Priority date: 1985-03-12
Filing date: 1986-03-12
Publication date: 1986-11-11
Also published as: NO860911L; GR860651B; FI850983L; EP0195567A3; DK110786A; ES552930A0; FI850983A0; EP0195567A2; ES8707028A1; DK110786D0

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）本発明はバイポーラ蓄電池に関し、このバイポーラ蓄電
池は、連続して互いに接触した複数個のバイポーラ素子
と、各バイポーラ素子はあらかじめ一側に正の活性化合
物をコーティングし他側に負の活性化合物をコーティン
グした導電板より成り、電解質を含み隣接する前記バイ
ポーラ素子を隔離する隔離板と、連続して互いに接触し
て載置された前記バイポーラ素子を囲む気密容器とより
成る。

（従来技術）バイポーラ蓄電池は、ただ単に正および負の電極を有し
ている従来の鉛蓄電池ではないと理解されている。すな
わち、バイポーラ電極は導電板とこの導電板の両側に着
けられた活性化合物とより成る。通常、この導電板の一
側には負の活性化合物を用い他側には正の活性化合物を
用いている。

導電板は水を浸透しないものでなければならない、すな
わち電解質酸が導電板を通過してはならない。

蓄電池はこのようなバイポーラ電極によってつくられて
おり、所望する電圧に応じた個数のバイポーラ電極を、
隔離板と必要な電解質の量とがそれらの間に介在できる
間隔をもって互いに並置している。最初と最後の電極は
モノポーラである。すなわち、正のみあるいは負のみの
活性化合物を各々有している。電極の組立は、電極間の
空間において対向する電極の一側の正の活性化合物と他
側の負の活性化合物とが互いに向き合うようにして行な
われている。あらかじめこのようにしてっ（られた各セ
ルは２ボルトの電圧であるので、たとえば１２カルトの
蓄電池は、直列接続した６個のセル、すなわち、５個の
バイポーラ電極と両端の各１個のモノポーラ電極を必要
とする。

導電板は電解質を浸透させてはならず、また、隣接する
セルの電解質が導電板の端部を介して接触することがあ
ってもならない。従来のバイポーラ構造にあっては、導
電板の全周に容器の壁に対して液密とするシールを固着
してこのような要件を満足させていた。シールの固着は
、通常、グラスチック容器と導電板の端部とを溶着する
ことによってなされていた。例えば、米国特許第３，７
２８，１５８号、第３，７９５，５４３号、第４，０９
８，９６７号、第４，１６４，０６８号および第４，２
７５，１３０号に開示されている。

導電板はしばしばプラスチック複合物であって、その導
電性は導電添加剤によって得られていた。

このような添加剤と活性化合物との間の固着性、したが
って電気的接触はかなり悪い。さらに、導電板からはげ
落ちた化合物は蓄電池の容量を当然減少させることとな
り蓄電池の底において短絡を起こすこともある。また、
現状の蓄電池の状態での導電添加剤に安定性がないこと
も問題である。

そこで従来から導電板の表面にたとえば鉛フィルム（米
国特許第４，０９８，９６７号）または鉛／テフロンあ
るいはポリエチレンフィルム（米国特許第４．２７５，
１３０号）を取付けてこれら問題を除去することが提案
されている。

現在のバイポーラ蓄電池は数々の欠点を有している。１
個の蓄電池の容量を増やしたいことは導電板のサイズを
大きくすることを意味している。

活性化合物は蓄電池の組立以前に着けなげればならず、
また大きなサイズの導電板は重量がありシール工程での
取扱いが困難である（すなわち、化合物がはげ落ちる）
。さらに、重い電極を垂直に設置するとシールの結合部
に負荷をかけ、シールをだめにすることがある。さらに
、多数の蓄電池を並列接続して容量を増やすと、水によ
る蒸留が必要なセルの数が非常に多くなる。たとえば、
並列接続した１２ポルト６　Ａｈ　の蓄電池は、各々充
てんプラグを備えたω個の個別のセルを必要とする。

電極板（導電板）の周囲は化合物の固着中に汚染されな
いよう保護するか、シール前に洗浄しなければならず余
計なコストの原因となる。もしシール部にリークがある
と、これを後で修復するのは通常不可能でありこのよう
な蓄電池は使用に耐えない。

活性化合物の固着を良好なものとする押圧工程は、導電
板の全周が容器に固定されてしまっていると、それを行
うことは困難である。従って通常複雑な導電板を使用す
ることを余儀なくされる。

（発明の目的）本発明は上述の欠点がないバイポーラ鉛蓄電池に関し、
その目的は構造が簡単で、容器に対して導電板をシール
する上述の困難を除去した・ぐイポーラ鉛蓄電池を提供
することである。本発明の他の目的は、蓄電池の寿命が
ある量水あるいは酸を加える必要がなく、その結果水の
充てんプラグを必要としないバイポーラ鉛蓄電池を提供
することである。本発明のさらに他の目的は、充電中に
セルに貯まる水素ガスが発生せず、このため、充電中に
開放するプラグを必要としないバイポーラ鉛蓄電池を提
供することである。本発明のさらに他の目的は、導電板
を容易に押圧することができ蓄電池の寿命をさらに伸ば
すことができるノ４イポーラ鉛蓄電池を提供することで
ある。本発明のさらに他の目的は、単に導電板を上部に
積み足すことによってより高い電圧を得ることもできる
バイポーラ鉛蓄電池を提供することである。

（発明の構成）上述の目的は本発明のバイポーラ鉛蓄電池によって達成
される。本発明のバイ−−ラ鉛蓄電池は、バイポーラ素
子の導電板の端部が容器の壁の少なくとも一部と接触し
ておらず、容器の壁と導電板との間に連続したシール接
合部あるいは導電接合部を形成しないことを特徴とする
。

（作　用）本発明の蓄電池においては、電解質がバイポーラ素子間
の隔離板内と活性化合物内とに含まれ、従って、通常蓄
電池の中で自由に動く電解質はなにもない。その結果、
電解質酸が介入することによるバイポーラ素子間の短絡
は発生しない。本発明の実施例によれば、導電板上にそ
の周囲を残して活性化合物を覆っている。このことも導
電板間の短絡発生を防止する作用を行っている。

本発明のバイポーラ蓄電池においては；バイポーラ素子
の導電板はこれを囲む容器の壁に対して連続したシール
接合部を形成していないので、従来のバイポーラ蓄電池
のシール問題が発生しない。

同時に、バイポーラ素子の導電板は容器の壁に固定され
ていないので、これらを互いに押圧するのが容易である
。

（発明の効果）本発明のバイポーラ蓄電池の内部で、・々イポーラ素子
の導電板は好ましくは水平に載置される。

このことは、隔離板内の電解質を隔離板内に保持し、電
解質が外部にでることを防ぐのに寄与している。この水
平配置は、導電板それ自体で互いに支持し、特別な支持
具を必要としないことでも好ましい。

導電板の大きさは、なんらの問題もな（広範囲に変化さ
せることができる。本発明の好ましい実施例によれば、
隔離板に対して剛性および形状の永続性を増す材料が使
用され、たとえば蓄電池の寿命を伸ばす押圧工程での押
圧力を、隔離板を変形することなく増加させることがで
きる。

奪雷油の動作にたんらの実も及ぼすことなく、バイポー
ラ素子の導電板を本発明のバイポーラ蓄電池の内部で垂
直あるいは斜めに載置することもできる。この場合、導
電板を容器内で導電板上部によって支持することができ
るので、導電板の下端と容器の底との間に空間が生じる
。従って、底に浮遊する電解質酸によって生じる短絡も
ない。

蓄電池に水を加える必要がないのは本発明のバイポーラ
蓄電池の重要な利点である。充電中に正の電極から解放
される酸素は隔離板を通して隣接する負の電極に到達す
ることができ、そこで捕捉されて水素の発生を防止して
いるので蓄電池の容器の壁°が気密であることに注意す
るだけでよい。

従って、過充電の結果つくられる異常なガス圧がある場
合に、このガス圧を逃がすための少な（とも１個の圧力
解放弁を容器が備える必要がある。

導電板は好ましくは鉛、導電プラスチック、あるいはプ
ラスチック複合物でつくられる。導電板間の隔離板は、
好ましくは、発生する応力に充分耐えることができ電解
質酸な保持するに適した固着性を有する材料であるガラ
ス繊維でつくられる。

（実施例）以下、図面に示す本発明のバイポーラ蓄電池の好ましい
実施例を参照して本発明をさらに詳細に説明する。本発
明は実施例のみに限定されるものではな℃〉。

第１図は１２ボルト蓄電池の構造原理を説明する図であ
る。バイポーラ素子１２は、−側に正の活性化合物１４
をコーティングし、他側に負の活性化合物１５をコーテ
ィングした導電板１３より成る。バイポーラ素子１２間
には、隣接する導電板１３０表面の異なった極性の活性
化合物を隔離する隔離板１６が配置されている。

隔離板１６は多孔性であり蓄電池１０の動作に必要な一
部の電解質酸を含み、他の電解質酸は活性化合物１４お
よび１５内に含まれている。

バイポーラ素子の積層物の端部には、あらかじめ−側に
のみ活性化合物をコーティングした端板１７および１８
が設げられている。電流を取り出すリード線あるいはバ
スパー１９は端板１７および１８に取付げられている。

バイポーラ素子の積層物は、少なくとも１個の圧力解放
弁銀を備えた気密容器１１内に載置されている。この圧
力解放弁Ｉは過度の充電あるいは放電によって発生する
ガスによる害を蓄電池１０の容器がこうむらないように
している。

図において、バイポーラ素子は、容器１１の断面よりも
明らかに小さな表面積を持つものとして画かれている。

導電板１３０面積と形状を容器１１の内部断面とほぼ等
しくすることも考えられる。この場合、バイポーラ素子
１２の横方向での支持は容器１１の壁によってなされる
。本発明の観点から重要なことは、導電板１３の端部と
容器Ｊ１の壁とが連続した完全なシール接合部をもたな
いことである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の蓄電池の構造原理を説明する縦断面図
、そして第２図は第１図の■−■線に沿った断面図である。１０・・・・・・蓄電池、　　　　１１・・・・・・容
器、１２・・・・・・バイポーラ素子、１３・・・・・
・導電板、１４・・・・・・正の活性化合物、１５・・
・・・・負の活性化合物、１６・・・・・・隔離板。ＦＩＧ、　１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）連続して互いに接触した複数個のバイポーラ素子
（１２）と、各バイポーラ素子はあらかじめ一側に正の
活性化合物（１４）をコーティングし他側に負の活性化
合物（１５）をコーティングした導電板（１３）より成
り、電解質を含み隣接する前記バイポーラ素子（１３）
を隔離する隔離板（１６）と、連続して互いに接触して
載置された前記バイポーラ素子（１２）を囲む気密容器
（１１）とを有したバイポーラ蓄電池であって、前記バ
イポーラ素子の導電板（１３）の端部は容器（１１）の
壁の少なくとも一部から離れており、容器（１１）の壁
と導電板（１３）との間に連続したシール接合部を形成
しないことを特徴とするバイポーラ蓄電池。
（２）前記バイポーラ素子（１２）が水平である特許請
求の範囲第１項のバイポーラ蓄電池。
（３）前記隔離板（１６）が剛性を加える材料を有し、
前記隔離板を圧縮することなく前記バイポーラ素子（１
２）を互いに押圧できる特許請求の範囲第１項あるいは
第２項のバイポーラ蓄電池。
（４）前記バイポーラ素子（１２）が実質的に垂直であ
る特許請求の範囲第１項のバイポーラ蓄電池。
（５）前記バイポーラ素子（１２）が上部で支持される
特許請求の範囲第４項のバイポーラ蓄電池。
（６）前記バイポーラ素子（１２）の導電板（１３）の
下端と前記容器（１１）の底との間に充分な空間がある
特許請求の範囲第５項のバイポーラ蓄電池。
（７）前記活性化合物（１４、１５）によつて覆われる
前記導電板（１３）の表面面積が導電板（１３）の面積
より小さい特許請求の範囲第１項あるいは第２項のバイ
ポーラ蓄電池。
（８）前記導電板（１３）が鉛より成る前記特許請求の
範囲のいずれかひとつに記載のバイポーラ蓄電池。
（９）前記導電板（１３）が導電性プラスチックあるい
はプラスチック複合物より成る前記特許請求の範囲のい
ずれかひとつに記載のバイポーラ蓄電池。