JPS63148564A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
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- JPS63148564A JPS63148564A JP61295604A JP29560486A JPS63148564A JP S63148564 A JPS63148564 A JP S63148564A JP 61295604 A JP61295604 A JP 61295604A JP 29560486 A JP29560486 A JP 29560486A JP S63148564 A JPS63148564 A JP S63148564A
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- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 27
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/431—Inorganic material
- H01M50/434—Ceramics
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- H01M2300/0005—Acid electrolytes
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Secondary Cells (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は極板群内に液状あるいはゲル状希硫酸電解液を
吸収・保持した陰極吸収式密閉形鉛蓄電池に関するもの
である。
吸収・保持した陰極吸収式密閉形鉛蓄電池に関するもの
である。
従来の技術とその問題点
密閉形鉛蓄電池は、充ｆｆｉ時に正極から発生する酸素
ガスを負極で吸収するｌＩＩ能を持ち、電解液の漏れが
ない等の特徴を持って作製された完全密閉式の電池であ
る。この電池の基本構成は、液式の鉛蓄電池と同一であ
るが、上述した特徴を付与するために電解液に特別の工
夫が施されている点が大きく異なっている。即ち、電池
からの電解液の濶れを防止するため、使用する電解液の
Ｉを極板群内に含浸させられる程度にυ］限し、電槽内
を自由に移動する過剰量を存在させない方法によって電
解液を極板と隔離体に保持させている。
ガスを負極で吸収するｌＩＩ能を持ち、電解液の漏れが
ない等の特徴を持って作製された完全密閉式の電池であ
る。この電池の基本構成は、液式の鉛蓄電池と同一であ
るが、上述した特徴を付与するために電解液に特別の工
夫が施されている点が大きく異なっている。即ち、電池
からの電解液の濶れを防止するため、使用する電解液の
Ｉを極板群内に含浸させられる程度にυ］限し、電槽内
を自由に移動する過剰量を存在させない方法によって電
解液を極板と隔離体に保持させている。
一方、最近になって、このような陰極吸収技術の進歩に
つれて大容量の密閉形鉛蓄電池への期待が大きくなって
きている。このような大容量、例えば１００〜１０００
Ａ＋−１の密閉形鉛蓄電池は、主に停電などの非常時に
電池からエネルギーを供給する用途に用いられるもので
、高い信頼性が要求される。しかし、電池が太き（なり
、大形の寸法の極板によって極板群を構成しようとする
と、極板群内に含まれた硫１１！？！ｉ解液のｉ１１度
に分布が生じ、下部はど高濃度の液が存在する「成層化
現像Ｊが顕著になる傾向にある。成層化現象というのは
、例えば充ｔｉ５！ｆｆｉ＃イク゛ルによって硫酸電解
質が下部へ移行し、電池エレメントの下部の硫酸電解液
の濃度が高くなり、逆に上部のそれが低くなることを言
うもので、この現象が生じると電池の放？１ｉｆｆｉは
少な（なる。密閉形鉛蓄電池では希硫ｍ電解液が極板群
に吸収・保持されているために、従来の液式電池にくら
べると、成層化は起りにくい。通常の液式電池では成層
化が起りやすいが、その代りに、起っても過充電を行な
うと容易に解消できる特徴がある。しかし、本電池では
いったん成層化を生じるとそれを解消するのが極めて困
難である。
つれて大容量の密閉形鉛蓄電池への期待が大きくなって
きている。このような大容量、例えば１００〜１０００
Ａ＋−１の密閉形鉛蓄電池は、主に停電などの非常時に
電池からエネルギーを供給する用途に用いられるもので
、高い信頼性が要求される。しかし、電池が太き（なり
、大形の寸法の極板によって極板群を構成しようとする
と、極板群内に含まれた硫１１！？！ｉ解液のｉ１１度
に分布が生じ、下部はど高濃度の液が存在する「成層化
現像Ｊが顕著になる傾向にある。成層化現象というのは
、例えば充ｔｉ５！ｆｆｉ＃イク゛ルによって硫酸電解
質が下部へ移行し、電池エレメントの下部の硫酸電解液
の濃度が高くなり、逆に上部のそれが低くなることを言
うもので、この現象が生じると電池の放？１ｉｆｆｉは
少な（なる。密閉形鉛蓄電池では希硫ｍ電解液が極板群
に吸収・保持されているために、従来の液式電池にくら
べると、成層化は起りにくい。通常の液式電池では成層
化が起りやすいが、その代りに、起っても過充電を行な
うと容易に解消できる特徴がある。しかし、本電池では
いったん成層化を生じるとそれを解消するのが極めて困
難である。
成層化が生じると容量が低下するばかりでなく、下部の
高濃度の液に接する正極板の腐食等の進行により、寿命
的にも大きな影響がある。したがって密閉形鉛蓄電池の
設計においては、電解液の成層化が起りにくい構造にす
ることが必要である。
高濃度の液に接する正極板の腐食等の進行により、寿命
的にも大きな影響がある。したがって密閉形鉛蓄電池の
設計においては、電解液の成層化が起りにくい構造にす
ることが必要である。
従来、隔離体には平均直径０．７ミクロン以下のガラス
繊維抄紙体が用いられていたが、前記の成層化を防止す
るためには、材料であるガラス繊維の径のより小さいも
のを用い、該隔離体の孔径を小さくしてその液体保持性
を霞める必要がある。
繊維抄紙体が用いられていたが、前記の成層化を防止す
るためには、材料であるガラス繊維の径のより小さいも
のを用い、該隔離体の孔径を小さくしてその液体保持性
を霞める必要がある。
しかし、その方法によると隔離体のコストが著しく高く
なるばかりか、製造できるガラス繊維の下限が０．３ミ
クロンであるという現実的な制約があり、そのため成層
化を完全に防止するのが困難であった。
なるばかりか、製造できるガラス繊維の下限が０．３ミ
クロンであるという現実的な制約があり、そのため成層
化を完全に防止するのが困難であった。
本発明は上記した事柄に鑑み、低コストで電解液の成層
化が起りにくい陰極吸収式鉛蓄電池を提供するもの、で
ある。
化が起りにくい陰極吸収式鉛蓄電池を提供するもの、で
ある。
問題点を解決するための手段
即ち、本発明は隔離体の孔径が大きくなるに伴ない、該
隔離体に吸収、保持される電解液の粘度を大きくするこ
とで、充放電サイクルによる高濃度液の下部への移動を
阻止するものである。
隔離体に吸収、保持される電解液の粘度を大きくするこ
とで、充放電サイクルによる高濃度液の下部への移動を
阻止するものである。
実施例
以下に本発明による陰極吸収式密閉形鉛蓄電池の実施例
について具体的に説明する。
について具体的に説明する。
集電体に活物質を充填した大形の平板状の正・負極板、
および隔離体としてガラス繊維の抄紙体を用いて極板群
を構成した。構成した電池の総高さは約７００ｍｍであ
る。該電池について、１０時間率電流で端子電圧が１．
８Ｖ／セルまで放電し、続いて２．２３Ｖ／セルで４８
時間充電するサイクル試験を行なった。充電中の最大電
流は１０時間率電流値に制御した。この試験時における
毎回の放電持続時間をしらべた。試験に供した電池はつ
ぎのちのである。
および隔離体としてガラス繊維の抄紙体を用いて極板群
を構成した。構成した電池の総高さは約７００ｍｍであ
る。該電池について、１０時間率電流で端子電圧が１．
８Ｖ／セルまで放電し、続いて２．２３Ｖ／セルで４８
時間充電するサイクル試験を行なった。充電中の最大電
流は１０時間率電流値に制御した。この試験時における
毎回の放電持続時間をしらべた。試験に供した電池はつ
ぎのちのである。
電池■：平均径０．７ミクロンのガラスｌ！雑から成る
隔離体を用いて極板群を構成し、これに比重１．２６０
（２０℃基準）の希硫Ｍ電解液を吸収・保持させた密閉
形鉛蓄電池。
隔離体を用いて極板群を構成し、これに比重１．２６０
（２０℃基準）の希硫Ｍ電解液を吸収・保持させた密閉
形鉛蓄電池。
電池■：電池■の隔離体を用いて極板群を構成し、比重
１ 、２６０の希硫酸にシリカを１．５７３１５１パー
セント含右させた電解液を吸収・保持させた電池。
１ 、２６０の希硫酸にシリカを１．５７３１５１パー
セント含右させた電解液を吸収・保持させた電池。
電池ｒＥ：平均径１．５ミクロンのガラス繊維から成る
隔離体を用いて極板群を構成し、これに比重１．２６０
の希ｉｍｍ解液を吸収・保持させた電池。
隔離体を用いて極板群を構成し、これに比重１．２６０
の希ｉｍｍ解液を吸収・保持させた電池。
電池Ｉｖ：電池■と同じ構成で、電解液にシリカを２．
５１１１パーセント含有させた電池。
５１１１パーセント含有させた電池。
電池Ｖ：平均径３．５ミクロンのガラス繊維から成る隔
離体を用いて極板群を構成し、これに比重１．２６０の
希硫！！電解液を吸収・保持させた電池。
離体を用いて極板群を構成し、これに比重１．２６０の
希硫！！電解液を吸収・保持させた電池。
Ｍ池■：電池Ｖと同じ構成で、電解液にシリカを３．５
重量パーセント含有させた電池。
重量パーセント含有させた電池。
上記の電池について３０サイクル充放電した後の残存容
量の初期容量に対する割合を第１表に示す。
量の初期容量に対する割合を第１表に示す。
第１表
隔離体のガラスＩ雑径が大きくなった場合には電解液に
含有される割合を増大させることによって成層化を防止
できることがわかった。
含有される割合を増大させることによって成層化を防止
できることがわかった。
このほかに多くのナンブル電池を製作して、成層化の発
生しない条件を細部にわたって明らかにした結果を第１
図に示す。第１図は隔離体のガラスｕａＨ平均径とシリ
カ聞とのｌ係を成層化の起らない範囲で示した。
生しない条件を細部にわたって明らかにした結果を第１
図に示す。第１図は隔離体のガラスｕａＨ平均径とシリ
カ聞とのｌ係を成層化の起らない範囲で示した。
第１図において、成層化を防止できる範囲を斜線で示し
た。この下限を示す領域は、隔離体のガラス繊維の平均
径Ｘミクロンと希硫酸電解液へのシリカ含有割合Ｖ重量
パーセントの間につぎの関係が成立した。
た。この下限を示す領域は、隔離体のガラス繊維の平均
径Ｘミクロンと希硫酸電解液へのシリカ含有割合Ｖ重量
パーセントの間につぎの関係が成立した。
ｙ −０，９ｘ ＋ ０．４・・・・・・（１）ガラス
＄１１１１径１ミクロン以下はガラス繊維の製造コスト
が非常に高く、かつ初期容量特に高率放電特性が低下す
るために範囲から除外した。また、シリカ含有割合１２
％を越える部分は希硫′ＷＩ電解液にシリカを混合した
時の増粘時間が短いため電池への注液が不充分なために
範囲から除外した。
＄１１１１径１ミクロン以下はガラス繊維の製造コスト
が非常に高く、かつ初期容量特に高率放電特性が低下す
るために範囲から除外した。また、シリカ含有割合１２
％を越える部分は希硫′ＷＩ電解液にシリカを混合した
時の増粘時間が短いため電池への注液が不充分なために
範囲から除外した。
本実施例では、電解液にシリカを含有させる方法を採用
したが、アルミナ等信の増粘剤を電解液に含有しても同
様の効果を期待できる。
したが、アルミナ等信の増粘剤を電解液に含有しても同
様の効果を期待できる。
発明の効果
以上述べたように、本発明によれば大形の極板を用いて
も電解液の成層化を防止することができ、例えば充放電
サイ、クルのような苛酷な試験を行りでも容量の低下を
防止することができる。そのため、極板高が高くとも安
定した性能を有する長寿命な大容量の密閉形鉛蓄電池を
提供し得る利点がある。また、比較的小形の極板を使用
する小容量シール鉛電池に本発明を使用しても安定した
性能を有する電池の実現が可能であり、産業上極めて大
きな効果が得られる。
も電解液の成層化を防止することができ、例えば充放電
サイ、クルのような苛酷な試験を行りでも容量の低下を
防止することができる。そのため、極板高が高くとも安
定した性能を有する長寿命な大容量の密閉形鉛蓄電池を
提供し得る利点がある。また、比較的小形の極板を使用
する小容量シール鉛電池に本発明を使用しても安定した
性能を有する電池の実現が可能であり、産業上極めて大
きな効果が得られる。
Claims (1)
- １、隔離体のガラス繊維の平均径ｘミクロンと希硫酸電
解液へのシリカ含有割合ｙ重量パーセントの関係がｙ≧
０．９ｘ＋０．４を満足し、ガラス繊維の平均径が１ミ
クロンよりも大でかつシリカ含有割合が１２重量パーセ
ント以下である陰極吸収式密閉形鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61295604A JPS63148564A (ja) | 1986-12-11 | 1986-12-11 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61295604A JPS63148564A (ja) | 1986-12-11 | 1986-12-11 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63148564A true JPS63148564A (ja) | 1988-06-21 |
Family
ID=17822771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61295604A Pending JPS63148564A (ja) | 1986-12-11 | 1986-12-11 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63148564A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56114288A (en) * | 1980-02-14 | 1981-09-08 | Yuasa Battery Co Ltd | Sealed lead battery and its manufacture |
-
1986
- 1986-12-11 JP JP61295604A patent/JPS63148564A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56114288A (en) * | 1980-02-14 | 1981-09-08 | Yuasa Battery Co Ltd | Sealed lead battery and its manufacture |
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