JP2001102082A - リテーナー式密閉形鉛蓄電池およびその製造方法 - Google Patents
リテーナー式密閉形鉛蓄電池およびその製造方法Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ストラップ部の劣化を抑制したリテーナー式密
閉形鉛蓄電池を提供する。 【解決手段】リテーナー式密閉形鉛蓄電池であって、リ
テーナーマット上部に配設されているストラップ部の表
面の少なくとも一部にゲル状電解質が接触配置されてな
ることを特徴とする。
閉形鉛蓄電池を提供する。 【解決手段】リテーナー式密閉形鉛蓄電池であって、リ
テーナーマット上部に配設されているストラップ部の表
面の少なくとも一部にゲル状電解質が接触配置されてな
ることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リテーナー式密閉
形鉛蓄電池およびその製造方法に関する。
形鉛蓄電池およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】密閉形鉛蓄電池は、重量が軽いというこ
とやメンテナンスが不要という従来の鉛蓄電池に見られ
ない特徴を生かし、小型非常用電源やポータブル電源な
ど新しい鉛蓄電池の市場を開拓してきた。さらに、鉛蓄
電池市場の無保守化志向にともない、自動車用、オート
バイ用、電動車両用、据置用電池の密閉化が急速に進行
している。
とやメンテナンスが不要という従来の鉛蓄電池に見られ
ない特徴を生かし、小型非常用電源やポータブル電源な
ど新しい鉛蓄電池の市場を開拓してきた。さらに、鉛蓄
電池市場の無保守化志向にともない、自動車用、オート
バイ用、電動車両用、据置用電池の密閉化が急速に進行
している。
【０００３】特に近年、電解液量の少ないリテーナー式
密閉形鉛蓄電池が注目されてきている。リテーナー式密
閉形鉛蓄電池は、酸素ガスを負極活物質に反応吸収させ
る陰極吸収式であって、リテーナーマットと呼ばれる多
孔性の微細ガラス繊維不織布などの吸液剤を隔離体とし
て使用し、正・負極および隔離体にすべての電解液を吸
収、保持させることにより流動液をなくしたものであ
る。腐食性の電解液である硫酸の漏洩を防ぐため、電解
液が固定化されていることが特徴である。
密閉形鉛蓄電池が注目されてきている。リテーナー式密
閉形鉛蓄電池は、酸素ガスを負極活物質に反応吸収させ
る陰極吸収式であって、リテーナーマットと呼ばれる多
孔性の微細ガラス繊維不織布などの吸液剤を隔離体とし
て使用し、正・負極および隔離体にすべての電解液を吸
収、保持させることにより流動液をなくしたものであ
る。腐食性の電解液である硫酸の漏洩を防ぐため、電解
液が固定化されていることが特徴である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図４に示すように、一
般に極板の集電には、複数枚の同極性極板の各極板上部
に設けられた耳部を溶接して集合する鉛合金のストラッ
プが用いられており、リテーナー式密閉形鉛蓄電池では
該ストラップはリテーナーマットの上部に配設されてい
る。そのため、ストラップおよびそれに付設されている
耳部や極柱などからなるストラップ部には、電槽中の上
部間隙の気相部分に露出している部分とリテーナーマッ
トに接触している部分とが生じる。リテーナーマットに
は硫酸が保持されているので、ストラップ部は気液界面
にさらされることになる。このようにストラップ部が気
液界面にさらされることにより、腐食現象が急速に進行
し、ストラップ部が破断に至ってしまうという問題があ
った。さらに、前記の腐食による破断がリテーナー式密
閉形鉛蓄電池の故障要因ともなっていた。
般に極板の集電には、複数枚の同極性極板の各極板上部
に設けられた耳部を溶接して集合する鉛合金のストラッ
プが用いられており、リテーナー式密閉形鉛蓄電池では
該ストラップはリテーナーマットの上部に配設されてい
る。そのため、ストラップおよびそれに付設されている
耳部や極柱などからなるストラップ部には、電槽中の上
部間隙の気相部分に露出している部分とリテーナーマッ
トに接触している部分とが生じる。リテーナーマットに
は硫酸が保持されているので、ストラップ部は気液界面
にさらされることになる。このようにストラップ部が気
液界面にさらされることにより、腐食現象が急速に進行
し、ストラップ部が破断に至ってしまうという問題があ
った。さらに、前記の腐食による破断がリテーナー式密
閉形鉛蓄電池の故障要因ともなっていた。
【０００５】そこで、上記の問題に鑑み、本発明の課題
は、ストラップ部の劣化を抑制し、寿命性能を高めたリ
テーナー式密閉形鉛蓄電池を提供することにある。
は、ストラップ部の劣化を抑制し、寿命性能を高めたリ
テーナー式密閉形鉛蓄電池を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する、本
発明のリテーナー式密閉形鉛蓄電池は、リテーナーマッ
ト上部に配設されているストラップ部の表面の少なくと
も一部にゲル状電解質が接触配置されてなることを特徴
とする。
発明のリテーナー式密閉形鉛蓄電池は、リテーナーマッ
ト上部に配設されているストラップ部の表面の少なくと
も一部にゲル状電解質が接触配置されてなることを特徴
とする。
【０００７】ストラップ部がゲル状電解質と接触するこ
とにより、気液界面にさらされることによる腐食を抑制
することができる。
とにより、気液界面にさらされることによる腐食を抑制
することができる。
【０００８】前記課題を解決する、本発明のリテーナー
式密閉形鉛蓄電池の製造方法は、初充電後にゾル状電解
質を注入し、該ゾル状電解質をゲル化させてゲル電解質
とすることを特徴とする。
式密閉形鉛蓄電池の製造方法は、初充電後にゾル状電解
質を注入し、該ゾル状電解質をゲル化させてゲル電解質
とすることを特徴とする。
【０００９】初充電後に流動性のあるゾル状電解質を注
入することによりストラップの周囲に容易にゲル状電解
質を配置することができる。また、初充電後に上記のゲ
ル状電解質を電池内部のストラップの周囲に配置するこ
とにより、初充電時のガス発生によるゲルの電池外への
飛散を回避することができる。
入することによりストラップの周囲に容易にゲル状電解
質を配置することができる。また、初充電後に上記のゲ
ル状電解質を電池内部のストラップの周囲に配置するこ
とにより、初充電時のガス発生によるゲルの電池外への
飛散を回避することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】リテーナー式密閉形鉛蓄電池は、
従来型の鉛蓄電池と基本的には同じ構造を有したもので
あって、リテーナーマットと呼ばれる微細ガラス繊維セ
パレータなどを用い、流動液をなくしたものである。
従来型の鉛蓄電池と基本的には同じ構造を有したもので
あって、リテーナーマットと呼ばれる微細ガラス繊維セ
パレータなどを用い、流動液をなくしたものである。
【００１１】極板は、特に限定するものではなく、クラ
ッド式やペースト式などの極板を用いることができる。
ッド式やペースト式などの極板を用いることができる。
【００１２】リテーナーマットは特に限定するものでは
ないが、上記のごとくのセパレータを用いることができ
る。さらに詳しくは、溶融したガラスを吹き飛ばして製
造した、平均直径１μｍ以下の微細ガラス短繊維を抄紙
法でマット状にしたものなどがある。必要に応じて、少
量の直径１μｍ以上の太いガラス繊維、プラスチック繊
維、接合剤、シリカ微粉末を添加することができる。こ
の場合、セパレータとしての機能のほかに電解液の保持
や酸素ガスの透過などの機能を備えていることが好まし
い。
ないが、上記のごとくのセパレータを用いることができ
る。さらに詳しくは、溶融したガラスを吹き飛ばして製
造した、平均直径１μｍ以下の微細ガラス短繊維を抄紙
法でマット状にしたものなどがある。必要に応じて、少
量の直径１μｍ以上の太いガラス繊維、プラスチック繊
維、接合剤、シリカ微粉末を添加することができる。こ
の場合、セパレータとしての機能のほかに電解液の保持
や酸素ガスの透過などの機能を備えていることが好まし
い。
【００１３】ストラップ部の表面に配置するゲル状電解
質は、鉛蓄電池の電解液である硫酸を有するものであれ
ば特に限定するものではないが、無機酸化物と希硫酸と
を混合したものなどを用いることができる。無機酸化物
としては、ＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３などが好ましい。ゲル
電解質の密度や無機酸化物の濃度など、電池の使用温度
や電気化学的特性に応じて適宜選択すれば良い。
質は、鉛蓄電池の電解液である硫酸を有するものであれ
ば特に限定するものではないが、無機酸化物と希硫酸と
を混合したものなどを用いることができる。無機酸化物
としては、ＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３などが好ましい。ゲル
電解質の密度や無機酸化物の濃度など、電池の使用温度
や電気化学的特性に応じて適宜選択すれば良い。
【００１４】またゲル状電解質中の硫酸濃度は、電解液
中の硫酸濃度と等しくすることが好ましい。
中の硫酸濃度と等しくすることが好ましい。
【００１５】ゲル状電解質中の硬さは、電池を横置きな
どにしても形をくずさない程度が望ましい。
どにしても形をくずさない程度が望ましい。
【００１６】上記ゲル状電解質をストラップ部の表面の
少なくとも一部に接触するように配置する。ストラップ
とは同じ極性の極板の耳部もしくは耳部を並列に溶着し
て極板群を形成する帯状の集電体である。通常リテーナ
ーマットの上部に位置する。このリテーナーマットの上
部に、ストラップに接触するように前記ゲル状電解質を
配置する。これにより、ストラップの気液界面にさらさ
れている部分を小さくすることができ、腐食を抑制する
ことができる。
少なくとも一部に接触するように配置する。ストラップ
とは同じ極性の極板の耳部もしくは耳部を並列に溶着し
て極板群を形成する帯状の集電体である。通常リテーナ
ーマットの上部に位置する。このリテーナーマットの上
部に、ストラップに接触するように前記ゲル状電解質を
配置する。これにより、ストラップの気液界面にさらさ
れている部分を小さくすることができ、腐食を抑制する
ことができる。
【００１７】なお、ストラップ部とは、前記のストラッ
プそのものおよび、極板の耳部あるいは極柱を有した形
状でストラップと一体形成されているものであればその
接続部を指す。
プそのものおよび、極板の耳部あるいは極柱を有した形
状でストラップと一体形成されているものであればその
接続部を指す。
【００１８】好ましくは、ゲル状電解質の配置を少なく
ともストラップと極板耳部との接続部分表面Ａに接触す
るように、あるいは少なくともストラップと極柱との接
続部分表面Ｂに接触するように、配置する。より好まし
くは、前記接続部分表面ＡおよびＢに接触するように、
ゲル状電解質を配置する。接続部分がとりわけ腐食に弱
いため、重点的に強化することができるからである。
ともストラップと極板耳部との接続部分表面Ａに接触す
るように、あるいは少なくともストラップと極柱との接
続部分表面Ｂに接触するように、配置する。より好まし
くは、前記接続部分表面ＡおよびＢに接触するように、
ゲル状電解質を配置する。接続部分がとりわけ腐食に弱
いため、重点的に強化することができるからである。
【００１９】さらに好ましくは、ゲル状電解質をストラ
ップ部の周囲に完全に接触するように配置する。腐食の
抑制をより十分なものとすることができるからである。
ップ部の周囲に完全に接触するように配置する。腐食の
抑制をより十分なものとすることができるからである。
【００２０】好ましくは、上述ゲル状電解質のストラッ
プ周囲への配置を、初充電後にゾル状の無機酸化物含有
希硫酸を注入し、ゲル化させることにより行い、上記リ
テーナー式密閉形鉛蓄電池を製造する。ゲル状電解質の
配置が容易であり、また初充電後に配置することによ
り、初充電時のガス発生によりゲルが電池外へ飛び出す
ことを回避することができるからである。
プ周囲への配置を、初充電後にゾル状の無機酸化物含有
希硫酸を注入し、ゲル化させることにより行い、上記リ
テーナー式密閉形鉛蓄電池を製造する。ゲル状電解質の
配置が容易であり、また初充電後に配置することによ
り、初充電時のガス発生によりゲルが電池外へ飛び出す
ことを回避することができるからである。
【００２１】ゾル状電解質は、電池内部で容易にゲル化
するものであればよく、例えば、無機酸化物含有ゾル希
硫酸を用いることができる。６％以上のＳｉＯ２やＡｌ
２Ｏ３を含むゾル状の希硫酸が好ましい。
するものであればよく、例えば、無機酸化物含有ゾル希
硫酸を用いることができる。６％以上のＳｉＯ２やＡｌ
２Ｏ３を含むゾル状の希硫酸が好ましい。
【００２２】
【実施例】以下に、図１を参照しながら、本発明の実施
例を、比較例とあわせて説明する。
例を、比較例とあわせて説明する。
【００２３】３枚のペースト式正極板１と４枚のペース
ト式負極板２をリテーナーマット３を介してそれぞれ対
向するようにして正負交互に積層し、極板群を構成す
る。これら複数の正極板の耳部４および負極板の耳部５
を正極・負極ごとにそれぞれ集合して一体化する鉛合金
のストラップ６を設け、さらにその上部の極柱８と接続
する。これに電解液を注入し、初充電した後、７．３％
のＳｉＯ２を含む比重１．２７（２０℃）のゾル状の希
硫酸を弁口１１からリテーナーマット３の上部からスト
ラップ６の上部まで注入し、約３時間放置させ、完全に
ゲル化させる。この電池を実施例１とする。
ト式負極板２をリテーナーマット３を介してそれぞれ対
向するようにして正負交互に積層し、極板群を構成す
る。これら複数の正極板の耳部４および負極板の耳部５
を正極・負極ごとにそれぞれ集合して一体化する鉛合金
のストラップ６を設け、さらにその上部の極柱８と接続
する。これに電解液を注入し、初充電した後、７．３％
のＳｉＯ２を含む比重１．２７（２０℃）のゾル状の希
硫酸を弁口１１からリテーナーマット３の上部からスト
ラップ６の上部まで注入し、約３時間放置させ、完全に
ゲル化させる。この電池を実施例１とする。
【００２４】ストラップ６の周囲にゲル状電解質を有し
ないこと以外は上記実施例１と同様の構成としたリテー
ナー式密閉形鉛蓄電池を比較例１とする。実施例１と比
較例１とを一緒に、６０℃気相中でセルあたり２．２３
Ｖの定電圧充電でフロート寿命試験を行った。図２に上
記試験の５時間率容量の経時変化を示す。実施例１は比
較例１と比較して寿命が長いことが分かる。これは、ゲ
ル状電解質の配置により、電解液の減少を抑制でき、ド
ライアウトの防止によるものと考えられる。
ないこと以外は上記実施例１と同様の構成としたリテー
ナー式密閉形鉛蓄電池を比較例１とする。実施例１と比
較例１とを一緒に、６０℃気相中でセルあたり２．２３
Ｖの定電圧充電でフロート寿命試験を行った。図２に上
記試験の５時間率容量の経時変化を示す。実施例１は比
較例１と比較して寿命が長いことが分かる。これは、ゲ
ル状電解質の配置により、電解液の減少を抑制でき、ド
ライアウトの防止によるものと考えられる。
【００２５】図３に上記試験６ヶ月経過後の正極ストラ
ップの腐食層厚みを示す。厚みの測定は、電池を解体
し、ストラップを切り出し、樹脂含浸させ、極板耳部の
配列方向に切断し、研磨したものを、金属顕微鏡で観察
して行った。上下各３箇所の腐食層の厚みを測定し、そ
の平均値を腐食厚みとした。本発明の実施例１は、比較
例１の従来のものと比べて、腐食の厚みが小さい。この
ことから、ゲル状電解質の配置によりストラップ腐食が
抑制されることが分かる。
ップの腐食層厚みを示す。厚みの測定は、電池を解体
し、ストラップを切り出し、樹脂含浸させ、極板耳部の
配列方向に切断し、研磨したものを、金属顕微鏡で観察
して行った。上下各３箇所の腐食層の厚みを測定し、そ
の平均値を腐食厚みとした。本発明の実施例１は、比較
例１の従来のものと比べて、腐食の厚みが小さい。この
ことから、ゲル状電解質の配置によりストラップ腐食が
抑制されることが分かる。
【００２６】なお、本実施例では、図１に示すようにゲ
ル状電解質をストラップ上部まで配置したが、本発明は
この実施例に限定されるものではなく、ストラップの一
部に接触配置しても、ストラップ腐食は抑制することが
できる。
ル状電解質をストラップ上部まで配置したが、本発明は
この実施例に限定されるものではなく、ストラップの一
部に接触配置しても、ストラップ腐食は抑制することが
できる。
【００２７】
【発明の効果】本発明にかかるリテーナー式密閉形鉛蓄
電池によれば、ストラップ腐食を抑制することができ、
それにより寿命性能を著しく高めることができる。ま
た、腐食抑制として配置しているものが電解質であるか
ら、密閉形電池の問題であるドライアウトを抑制するこ
ともできる。
電池によれば、ストラップ腐食を抑制することができ、
それにより寿命性能を著しく高めることができる。ま
た、腐食抑制として配置しているものが電解質であるか
ら、密閉形電池の問題であるドライアウトを抑制するこ
ともできる。
【図１】本発明の１実施形態を示す図。
【図２】フロート寿命試験の結果を示す図。
【図３】フロート試験後の正極ストラップ腐食の厚みを
示す図。
示す図。
【図４】従来のリテーナー式密閉形鉛蓄電池の一例を示
す図。
す図。
１ 正極板 ２ 負極板 ３ リテーナーマット ４ 正極板耳部 ５ 負極板耳部 ６ ストラップ ７ ゲル状電解質 ８ 極柱 ９ 安全弁 １０ 電槽 １１ 弁口
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年１０月１５日（１９９９．１０．
１５）
１５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】ストラップ部の表面に配置するゲル状電解
質は、鉛蓄電池の電解液である硫酸を有するものであれ
ば特に限定するものではないが、無機酸化物と希硫酸と
を混合したものなどを用いることができる。無機酸化物
としては、ＳｉＯ2やＡｌ2Ｏ3などが好ましい。ゲル電
解質の密度や無機酸化物の濃度など、電池の使用温度や
電気化学的特性に応じて適宜選択すれば良い。
質は、鉛蓄電池の電解液である硫酸を有するものであれ
ば特に限定するものではないが、無機酸化物と希硫酸と
を混合したものなどを用いることができる。無機酸化物
としては、ＳｉＯ2やＡｌ2Ｏ3などが好ましい。ゲル電
解質の密度や無機酸化物の濃度など、電池の使用温度や
電気化学的特性に応じて適宜選択すれば良い。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】ゾル状電解質は、電池内部で容易にゲル化
するものであればよく、例えば、無機酸化物含有ゾル希
硫酸を用いることができる。６％以上のＳｉＯ2やＡｌ2
Ｏ3を含むゾル状の希硫酸が好ましい。
するものであればよく、例えば、無機酸化物含有ゾル希
硫酸を用いることができる。６％以上のＳｉＯ2やＡｌ2
Ｏ3を含むゾル状の希硫酸が好ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】３枚のペースト式正極板１と４枚のペース
ト式負極板２をリテーナーマット３を介してそれぞれ対
向するようにして正負交互に積層し、極板群を構成す
る。これら複数の正極板の耳部４および負極板の耳部５
を正極・負極ごとにそれぞれ集合して一体化する鉛合金
のストラップ６を設け、さらにその上部の極柱８と接続
する。これに電解液を注入し、初充電した後、７．３％
のＳｉＯ2を含む比重１．２７（２０℃）のゾル状の希
硫酸を弁口１１からリテーナーマット３の上部からスト
ラップ６の上部まで注入し、約３時間放置させ、完全に
ゲル化させる。この電池を実施例１とする。
ト式負極板２をリテーナーマット３を介してそれぞれ対
向するようにして正負交互に積層し、極板群を構成す
る。これら複数の正極板の耳部４および負極板の耳部５
を正極・負極ごとにそれぞれ集合して一体化する鉛合金
のストラップ６を設け、さらにその上部の極柱８と接続
する。これに電解液を注入し、初充電した後、７．３％
のＳｉＯ2を含む比重１．２７（２０℃）のゾル状の希
硫酸を弁口１１からリテーナーマット３の上部からスト
ラップ６の上部まで注入し、約３時間放置させ、完全に
ゲル化させる。この電池を実施例１とする。
Claims (2)
- 【請求項１】リテーナー式密閉形鉛蓄電池であって、リ
テーナーマット上部に配設されているストラップ部の表
面の少なくとも一部にゲル状電解質が接触配置されてな
ることを特徴とするリテーナー式密閉形鉛蓄電池。 - 【請求項２】上記リテーナー式密閉形鉛蓄電池の製造方
法であって、初充電後にゾル状電解質を注入し、該ゾル
状電解質をゲル化させてゲル状電解質とすることを特徴
とする請求項１に記載のリテーナー式密閉形鉛蓄電池の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27777199A JP2001102082A (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | リテーナー式密閉形鉛蓄電池およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27777199A JP2001102082A (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | リテーナー式密閉形鉛蓄電池およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001102082A true JP2001102082A (ja) | 2001-04-13 |
Family
ID=17588107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27777199A Pending JP2001102082A (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | リテーナー式密閉形鉛蓄電池およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001102082A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003079481A1 (en) * | 2002-03-05 | 2003-09-25 | Knauer Davis J | Battery with gel blanket |
| JP2017092038A (ja) * | 2016-12-28 | 2017-05-25 | 株式会社Ｇｓユアサ | 制御弁式鉛蓄電池 |
-
1999
- 1999-09-30 JP JP27777199A patent/JP2001102082A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003079481A1 (en) * | 2002-03-05 | 2003-09-25 | Knauer Davis J | Battery with gel blanket |
| JP2017092038A (ja) * | 2016-12-28 | 2017-05-25 | 株式会社Ｇｓユアサ | 制御弁式鉛蓄電池 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20051213 |