JPS6322027B2 - - Google Patents
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- JPS6322027B2 JPS6322027B2 JP56035705A JP3570581A JPS6322027B2 JP S6322027 B2 JPS6322027 B2 JP S6322027B2 JP 56035705 A JP56035705 A JP 56035705A JP 3570581 A JP3570581 A JP 3570581A JP S6322027 B2 JPS6322027 B2 JP S6322027B2
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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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/06—Lead-acid accumulators
- H01M10/08—Selection of materials as electrolytes
- H01M10/10—Immobilising of electrolyte
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ゲル状電解質を用いる密閉形鉛蓄電
池の製造法に関し、ゲル状電解質を改良すること
で電池を放電状態で放置したときの短絡の発生を
防止することを主たる目的としたものである。
池の製造法に関し、ゲル状電解質を改良すること
で電池を放電状態で放置したときの短絡の発生を
防止することを主たる目的としたものである。
密閉形鉛蓄電池は、その電解質の形状として主
につぎの２種類が用いられていることが多い。
につぎの２種類が用いられていることが多い。
(1) 陽極板と陰極板との間にマツト状吸液体を配
し、陽極板、陰極板および吸液体に吸収保持さ
れ得る量に限定された液状電解質として希硫酸
を用いる。
し、陽極板、陰極板および吸液体に吸収保持さ
れ得る量に限定された液状電解質として希硫酸
を用いる。
(2) 硫酸と微粉末状の二酸化ケイ素とよりなるゲ
ル状電解質を用いる。この場合は、ゲル状電解
質に撹拌操作を加えると流動化する、いわゆる
チキソトロピツクな性質を利用して電そう内へ
充てんするものである。
ル状電解質を用いる。この場合は、ゲル状電解
質に撹拌操作を加えると流動化する、いわゆる
チキソトロピツクな性質を利用して電そう内へ
充てんするものである。
本発明は、上記のうち、後者つまりゲル状電解
質を用いる場合について提案するものである。
質を用いる場合について提案するものである。
密閉形鉛蓄電池は、自動車用や据置用鉛蓄電池
とは異なり、各種のポータブル機器用電源として
用いられる場合が比較的多い。このような使用用
途における重要な問題の一つは、電池を深く放電
した状態、たとえば端子電圧がほぼ0Vに至るま
での放電を行なつた状態で、放電終了後直ちに充
電を行なわずに放置した場合、その後の充電時に
電池内の陽極と陰極との間に金属鉛が析出するこ
とにより短絡が発生し、電池としての機能を失な
うことである。この現象は、密閉形鉛蓄電池で
は、電池の放電容量が硫酸量で支配されるような
電池構成を採ることが多いため、電池を深い放電
状態とした場合には電解質が中性領域に近くなる
程度まで変化するとともに、放電の結果陽極ある
いは陰極に発生する硫酸鉛の電解質中への溶解度
が増加し、電解質中へ溶解した硫酸鉛が充電時に
金属鉛として析出するためであろうと思われる。
とは異なり、各種のポータブル機器用電源として
用いられる場合が比較的多い。このような使用用
途における重要な問題の一つは、電池を深く放電
した状態、たとえば端子電圧がほぼ0Vに至るま
での放電を行なつた状態で、放電終了後直ちに充
電を行なわずに放置した場合、その後の充電時に
電池内の陽極と陰極との間に金属鉛が析出するこ
とにより短絡が発生し、電池としての機能を失な
うことである。この現象は、密閉形鉛蓄電池で
は、電池の放電容量が硫酸量で支配されるような
電池構成を採ることが多いため、電池を深い放電
状態とした場合には電解質が中性領域に近くなる
程度まで変化するとともに、放電の結果陽極ある
いは陰極に発生する硫酸鉛の電解質中への溶解度
が増加し、電解質中へ溶解した硫酸鉛が充電時に
金属鉛として析出するためであろうと思われる。
このような現象を防止するためには、仮に電解
質中の硫酸が電池の放電反応ではほとんど完全に
消費された時点においても、反応生成物である硫
酸鉛が電解質中へ溶解することを妨げる物質を電
解質中へ添加しておけば良い訳である。ここにお
けるキーポイントは、電解質中へ添加した場合、
電池の充放電特性にも悪影響を及ぼさず、しかも
電池が深い放電状態となつたときに電解質中への
硫酸鉛の溶解を抑える物質の選択と、この物質の
電解質中への実際的な添加方法を見出すことであ
る。なぜならば、二酸化ケイ素の微粒子と硫酸と
で調整するゲル状電解質は、たとえば二酸化ケイ
素微粒子を懸濁させた水性分散液と、硫酸を混合
する方法で得られるが、ここで用いる二酸化ケイ
素微粒子の水性分散液に添加剤を加えると、この
分散液が固化してしまい、硫酸を均一に混合する
ことがむずかしくなり、電池を構成する際に電池
内の陽極板、陰極板および電そう内壁面などで形
成される空隙部への注入ができなくなるためであ
る。
質中の硫酸が電池の放電反応ではほとんど完全に
消費された時点においても、反応生成物である硫
酸鉛が電解質中へ溶解することを妨げる物質を電
解質中へ添加しておけば良い訳である。ここにお
けるキーポイントは、電解質中へ添加した場合、
電池の充放電特性にも悪影響を及ぼさず、しかも
電池が深い放電状態となつたときに電解質中への
硫酸鉛の溶解を抑える物質の選択と、この物質の
電解質中への実際的な添加方法を見出すことであ
る。なぜならば、二酸化ケイ素の微粒子と硫酸と
で調整するゲル状電解質は、たとえば二酸化ケイ
素微粒子を懸濁させた水性分散液と、硫酸を混合
する方法で得られるが、ここで用いる二酸化ケイ
素微粒子の水性分散液に添加剤を加えると、この
分散液が固化してしまい、硫酸を均一に混合する
ことがむずかしくなり、電池を構成する際に電池
内の陽極板、陰極板および電そう内壁面などで形
成される空隙部への注入ができなくなるためであ
る。
本発明では、二酸化ケイ素微粒子でゲル化した
硫酸を電解質とする密閉形鉛蓄電池の製造におい
て、ゲル状電解質の調整に当つて電解質１あた
り１〜30ｇの別途に用意した硫酸ナトリウムを添
加溶解することを特徴とする。なお、ここでゲル
電解質の調整はつぎの方法による。まず、二酸化
ケイ素の微粒子、たとえば平均粒径５〜30ｍμ程
度の粒子を分散させた水性分散液を撹拌、冷却し
ながら硫酸を滴下混合し、つぎに撹拌を続けなが
ら所定量の硫酸ナトリウム粉末を散布する方法で
加えて溶解させる。この方法を採れば、二酸化ケ
イ素微粒子、硫酸及び硫酸ナトリウムの均一な混
合物が得られ、撹拌操作中あるいは撹拌後の30分
〜１時間程度は良好な流動性を持つたゾルを形成
するので、そのまま極板群を収納した電そう内へ
注入すればよく、注入後２〜数時間放置すればゾ
ルは硬化してゲルを形成する。この場合、硫酸ナ
トリウムを全く添加しない場合に比べて、ゾルま
たはゲルの性状はほとんど変化が認められないこ
とがわかつた。
硫酸を電解質とする密閉形鉛蓄電池の製造におい
て、ゲル状電解質の調整に当つて電解質１あた
り１〜30ｇの別途に用意した硫酸ナトリウムを添
加溶解することを特徴とする。なお、ここでゲル
電解質の調整はつぎの方法による。まず、二酸化
ケイ素の微粒子、たとえば平均粒径５〜30ｍμ程
度の粒子を分散させた水性分散液を撹拌、冷却し
ながら硫酸を滴下混合し、つぎに撹拌を続けなが
ら所定量の硫酸ナトリウム粉末を散布する方法で
加えて溶解させる。この方法を採れば、二酸化ケ
イ素微粒子、硫酸及び硫酸ナトリウムの均一な混
合物が得られ、撹拌操作中あるいは撹拌後の30分
〜１時間程度は良好な流動性を持つたゾルを形成
するので、そのまま極板群を収納した電そう内へ
注入すればよく、注入後２〜数時間放置すればゾ
ルは硬化してゲルを形成する。この場合、硫酸ナ
トリウムを全く添加しない場合に比べて、ゾルま
たはゲルの性状はほとんど変化が認められないこ
とがわかつた。
つぎに実施例によつて、本発明の効果を説明す
る。定格3Ah（20時間率容量）、12Vのゲル式密閉
形鉛蓄電池において、上記に述べた方法で電解質
中に別途用意した硫酸ナトリウムを10ｇ／の割
合で添加溶解したものを使用した。なお、比較例
の電池として、電解質中に別途用意した硫酸ナト
リウムを添加しない点以外は、実施例の電池と同
一の電池を構成した。
る。定格3Ah（20時間率容量）、12Vのゲル式密閉
形鉛蓄電池において、上記に述べた方法で電解質
中に別途用意した硫酸ナトリウムを10ｇ／の割
合で添加溶解したものを使用した。なお、比較例
の電池として、電解質中に別途用意した硫酸ナト
リウムを添加しない点以外は、実施例の電池と同
一の電池を構成した。
この実施例と比較例の電池各５ケを完全な充電
状態としたのち、各電池に負荷として15Ωの抵抗
を接続したまま55℃の温度で１週間保ち、つぎに
電池から負荷を取り除き、さらに10日間55℃の温
度に放置した。その後電池を室温にもどし、
0.5Aで８時間充電した。このようにして充電を
完了した電池を15Ωの抵抗を負荷として放電し
た。このときの放電容量（電池の端子電圧が
10.5Vになるまでの放電時間で示す）はつぎの通
りであつた。
状態としたのち、各電池に負荷として15Ωの抵抗
を接続したまま55℃の温度で１週間保ち、つぎに
電池から負荷を取り除き、さらに10日間55℃の温
度に放置した。その後電池を室温にもどし、
0.5Aで８時間充電した。このようにして充電を
完了した電池を15Ωの抵抗を負荷として放電し
た。このときの放電容量（電池の端子電圧が
10.5Vになるまでの放電時間で示す）はつぎの通
りであつた。
実施例の電池 No.1 ２時間50分
No.2 ２時間55分
No.3 ２時間45分
No.4 ２時間53分
No.5 ２時間58分
比較例の電池 No.1 35分
No.2 １時間20分
No.3 ２時間50分
No.4 ２時間40分
No.5 ２時間05分
上記放電ずみの電池すべてを分解調査したとこ
ろ、比較例の電池No.1、No.2、No.5についての
み陽極板と陰極板との間のゲル状電解質中に金属
状の鉛の明らかな析出が認められた。このことよ
り、比較例の電池No.1、No.2、No.5の放電容量
が少なくなつた原因は、ゲル状電解質中に析出し
た金属状鉛による陽・陰極間の微シヨートであろ
うと思われる。
ろ、比較例の電池No.1、No.2、No.5についての
み陽極板と陰極板との間のゲル状電解質中に金属
状の鉛の明らかな析出が認められた。このことよ
り、比較例の電池No.1、No.2、No.5の放電容量
が少なくなつた原因は、ゲル状電解質中に析出し
た金属状鉛による陽・陰極間の微シヨートであろ
うと思われる。
なお、実施例の電池No.1〜No.5についてはす
べて放電容量に異常がなく、しかも陽・陰極間の
ゲル状電解質中に金属状鉛の析出の徴候が全く認
められなかつたことから考えて、本発明の効果は
明らかである。別途用意した硫酸ナトリウムのゲ
ル状電解質への添加量を0.7ｇ／、1.0ｇ／、
1.5ｇ／として各５ケの試験電池を製作し、実
施例と同様の評価試験を行なつたところ、0.7
ｇ／の場合は、試験電池の回復容量がそれぞ
れ、65分、２時間50分、２時間52分、１時間45
分、２時間54分であり、65分及び１時間45分の試
験電池２ケについては、分解調査したところ陽極
板と陰極板との間のゲル状電解質中に金属状の鉛
の析出がわずかではあるが認められた。ここで、
残りの３ケの試験電池については、金属状の鉛の
析出は全く認められなかつた。1.0ｇ／および、
1.5ｇ／の場合は試験電池の回復容量がそれぞ
れ、２時間46分、２時間51分、２時間53分、２時
間54分、２時間48分、および２時間50分、２時間
55分、２時間53分、２時間50分、２時間56分であ
り、分解調査を行なつたところ、陽極板と陰極板
の間のゲル状電解質中には金属状の鉛の析出は全
く認められなかつた。
べて放電容量に異常がなく、しかも陽・陰極間の
ゲル状電解質中に金属状鉛の析出の徴候が全く認
められなかつたことから考えて、本発明の効果は
明らかである。別途用意した硫酸ナトリウムのゲ
ル状電解質への添加量を0.7ｇ／、1.0ｇ／、
1.5ｇ／として各５ケの試験電池を製作し、実
施例と同様の評価試験を行なつたところ、0.7
ｇ／の場合は、試験電池の回復容量がそれぞ
れ、65分、２時間50分、２時間52分、１時間45
分、２時間54分であり、65分及び１時間45分の試
験電池２ケについては、分解調査したところ陽極
板と陰極板との間のゲル状電解質中に金属状の鉛
の析出がわずかではあるが認められた。ここで、
残りの３ケの試験電池については、金属状の鉛の
析出は全く認められなかつた。1.0ｇ／および、
1.5ｇ／の場合は試験電池の回復容量がそれぞ
れ、２時間46分、２時間51分、２時間53分、２時
間54分、２時間48分、および２時間50分、２時間
55分、２時間53分、２時間50分、２時間56分であ
り、分解調査を行なつたところ、陽極板と陰極板
の間のゲル状電解質中には金属状の鉛の析出は全
く認められなかつた。
一方、添加量が30ｇ／を超えると、硫酸ナト
リウムの撹拌中の電解質への溶解がきわめて遅く
なるために、添加溶解する場合の温度を高くした
り、長時間かけて撹拌操作を行なう必要が生じ
る。また、仮に30ｇ／を超える硫酸ナトリウム
を添加溶解させる操作を完了させることができた
時においても、調整済みの電解質は多くの硫酸ナ
トリウムを含有しているためにゲル化が極めて進
行しやすく、撹拌操作後の使用可能なゾル状態の
維持が５〜30分程度の短い時間に限定される。ま
た、撹拌中および撹拌直後のゾル状態における粘
度も硫酸ナトリウムの添加量に比例する形で上昇
するために、硫酸ナトリウムの添加量が30ｇ／
を超えると電そう内への注入後に極板群中の微小
な空孔（空隙）部への電解質の充填が十分行なわ
れず、電池性能が十分発揮されない傾向が増す。
これは電池の放電容量の減少を来たすので、避け
るべきであり、別途用意した硫酸ナトリウムのゲ
ル状電解質への添加溶解は１〜30ｇ／が好まし
い。
リウムの撹拌中の電解質への溶解がきわめて遅く
なるために、添加溶解する場合の温度を高くした
り、長時間かけて撹拌操作を行なう必要が生じ
る。また、仮に30ｇ／を超える硫酸ナトリウム
を添加溶解させる操作を完了させることができた
時においても、調整済みの電解質は多くの硫酸ナ
トリウムを含有しているためにゲル化が極めて進
行しやすく、撹拌操作後の使用可能なゾル状態の
維持が５〜30分程度の短い時間に限定される。ま
た、撹拌中および撹拌直後のゾル状態における粘
度も硫酸ナトリウムの添加量に比例する形で上昇
するために、硫酸ナトリウムの添加量が30ｇ／
を超えると電そう内への注入後に極板群中の微小
な空孔（空隙）部への電解質の充填が十分行なわ
れず、電池性能が十分発揮されない傾向が増す。
これは電池の放電容量の減少を来たすので、避け
るべきであり、別途用意した硫酸ナトリウムのゲ
ル状電解質への添加溶解は１〜30ｇ／が好まし
い。
Claims (1)
- １ 陽極板と陰極板とゲル状電解質とを備え、前
記ゲル状電解質は硫酸と二酸化ケイ素との混合撹
拌時に硫酸ナトリウムを電解質１当り１〜30ｇ
加えて溶解させたゾル状物を電そう内に注入し放
置して形成したことを特徴とする密閉形鉛蓄電池
の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56035705A JPS57148882A (en) | 1981-03-11 | 1981-03-11 | Sealed lead storage cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56035705A JPS57148882A (en) | 1981-03-11 | 1981-03-11 | Sealed lead storage cell |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57148882A JPS57148882A (en) | 1982-09-14 |
| JPS6322027B2 true JPS6322027B2 (ja) | 1988-05-10 |
Family
ID=12449277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56035705A Granted JPS57148882A (en) | 1981-03-11 | 1981-03-11 | Sealed lead storage cell |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57148882A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60119082A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-06-26 | Yuasa Battery Co Ltd | 密閉形鉛蓄電池 |
| JPS60221971A (ja) * | 1984-04-19 | 1985-11-06 | Takashi Okada | 蓄電池の改良液及びこの改良液を用いて蓄電池を改良する方法 |
| JPS61267274A (ja) * | 1985-05-20 | 1986-11-26 | Yuasa Battery Co Ltd | 密閉形鉛蓄電池 |
| DE3644420C2 (de) * | 1986-12-22 | 1998-07-09 | Hagen Batterie Ag | Verfahren zum Herstellen eines Bleiakkumulators mit einem thixotropen Gel als Elektrolyt |
| JP2559610B2 (ja) * | 1988-01-18 | 1996-12-04 | 日本電池株式会社 | 密閉形鉛蓄電池の製造方法 |
| KR20040097993A (ko) | 2002-02-07 | 2004-11-18 | 케이브이지 테크놀러지스 인코포레이티드 | 흡수성 분리막의 여과작용에 의해 형성되는 겔화된전해질을 갖는 납산 배터리, 그 납산 배터리를 위한전해질, 및 그 납산 배터리를 위한 흡수성 분리막 |
| JP2007534116A (ja) * | 2003-11-21 | 2007-11-22 | アクゾ ノーベル エヌ．ブイ． | 組成物 |
| CN101877419B (zh) * | 2010-06-30 | 2012-08-29 | 长兴诺力电源有限公司 | 一种胶体电解质及其制备方法 |
| JP6066109B2 (ja) * | 2013-09-12 | 2017-01-25 | 株式会社Ｇｓユアサ | 制御弁式鉛蓄電池と二輪車 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52109119A (en) * | 1976-03-10 | 1977-09-13 | Japan Storage Battery Co Ltd | Method of producing lead battery having gel electrolyte |
| JPS52143448A (en) * | 1976-05-24 | 1977-11-30 | Yuasa Battery Co Ltd | Lead battery |
| JPS5521868A (en) * | 1978-08-03 | 1980-02-16 | Yuasa Battery Co Ltd | Enclosed lead battery |
-
1981
- 1981-03-11 JP JP56035705A patent/JPS57148882A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52109119A (en) * | 1976-03-10 | 1977-09-13 | Japan Storage Battery Co Ltd | Method of producing lead battery having gel electrolyte |
| JPS52143448A (en) * | 1976-05-24 | 1977-11-30 | Yuasa Battery Co Ltd | Lead battery |
| JPS5521868A (en) * | 1978-08-03 | 1980-02-16 | Yuasa Battery Co Ltd | Enclosed lead battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57148882A (en) | 1982-09-14 |
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