JP2001126752A - ペースト式密閉形鉛蓄電池およびその製造方法 - Google Patents
ペースト式密閉形鉛蓄電池およびその製造方法Info
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- JP2001126752A JP2001126752A JP30022499A JP30022499A JP2001126752A JP 2001126752 A JP2001126752 A JP 2001126752A JP 30022499 A JP30022499 A JP 30022499A JP 30022499 A JP30022499 A JP 30022499A JP 2001126752 A JP2001126752 A JP 2001126752A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高率放電性能、および寿命性能を向上させるこ
とを目的としたペースト式密閉形鉛蓄電池を提供する。 【解決手段】ペースト式密閉形鉛蓄電池であって、ペー
スト式正負極板および電解液を保持したセパレータを電
槽内部に有する密閉形鉛蓄電池において、電槽とセパレ
ータと極板との間隙部分の少なくとも一部にゲル状電解
質が充填されてなることを特徴とする。
とを目的としたペースト式密閉形鉛蓄電池を提供する。 【解決手段】ペースト式密閉形鉛蓄電池であって、ペー
スト式正負極板および電解液を保持したセパレータを電
槽内部に有する密閉形鉛蓄電池において、電槽とセパレ
ータと極板との間隙部分の少なくとも一部にゲル状電解
質が充填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、ペースト式密閉形
鉛蓄電池およびその製造方法に関する。
鉛蓄電池およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】密閉形鉛電池は、メンテナンス不要の利
点から、各種用途に使用されているが、近年は装置の小
型化や、出力の低下などにより、電池も小型化し、また
設置環境も場所も選べず、電源の周辺や、さらには海外
など、高温、低湿度の環境下で使用されることが多くな
っていた。
点から、各種用途に使用されているが、近年は装置の小
型化や、出力の低下などにより、電池も小型化し、また
設置環境も場所も選べず、電源の周辺や、さらには海外
など、高温、低湿度の環境下で使用されることが多くな
っていた。
【０００３】一般に、正極板、負極板にペースト式極板
を使用した電池は、正極活物質、負極活物質、セパレー
タに電解液を保持させ、その安全性の観点から流動液が
残らないような、つまり、電池がどのような方向で使用
されても、電解液が流れ出さないような電解液量を維持
させている。
を使用した電池は、正極活物質、負極活物質、セパレー
タに電解液を保持させ、その安全性の観点から流動液が
残らないような、つまり、電池がどのような方向で使用
されても、電解液が流れ出さないような電解液量を維持
させている。
【０００４】この電解液には希硫酸や、成層化防止など
を目的としたゲル状のものなどを用いたりしている（特
願昭６０−１７６０２７）。
を目的としたゲル状のものなどを用いたりしている（特
願昭６０−１７６０２７）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一般的に、電池内から
の水蒸気透過量は、電槽の厚さに反比例し、電池内外の
水蒸気分圧差に比例する。上記のような電池の小型化は
電槽壁の薄型化を余儀なくし、さらに高温、低湿度環境
化での使用もあいまって、電池内外水蒸気分圧差を増加
させていた。
の水蒸気透過量は、電槽の厚さに反比例し、電池内外の
水蒸気分圧差に比例する。上記のような電池の小型化は
電槽壁の薄型化を余儀なくし、さらに高温、低湿度環境
化での使用もあいまって、電池内外水蒸気分圧差を増加
させていた。
【０００６】つまり、電池内部から電槽壁を通して、水
蒸気が透過し、密閉形鉛蓄電池の重大な寿命劣化原因の
一つであるドライアウトを加速させていた。
蒸気が透過し、密閉形鉛蓄電池の重大な寿命劣化原因の
一つであるドライアウトを加速させていた。
【０００７】さらに、密閉形鉛蓄電池のどのような方向
で使用されても電解液が流れ出さないというこの特徴
は、密閉形の長所でありながら、作用物質の一つである
電解液量を制限することとなり、ドライアウトに対して
は非常に短所であった。
で使用されても電解液が流れ出さないというこの特徴
は、密閉形の長所でありながら、作用物質の一つである
電解液量を制限することとなり、ドライアウトに対して
は非常に短所であった。
【０００８】そこで、本発明の課題は、ドライアウトを
抑制し、高率放電性能を維持しつつ寿命性能を向上させ
ることを目的としたペースト式密閉形鉛蓄電池を提供す
ることにある。
抑制し、高率放電性能を維持しつつ寿命性能を向上させ
ることを目的としたペースト式密閉形鉛蓄電池を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する、本
発明のペースト式密閉形鉛蓄電池は、ペースト式正負極
板および電解液を保持したセパレータを電槽内部に有す
る密閉形鉛蓄電池において、電槽とセパレータと極板と
の間隙部分の少なくとも一部にゲル状電解質が充填され
てなることを特徴とする。
発明のペースト式密閉形鉛蓄電池は、ペースト式正負極
板および電解液を保持したセパレータを電槽内部に有す
る密閉形鉛蓄電池において、電槽とセパレータと極板と
の間隙部分の少なくとも一部にゲル状電解質が充填され
てなることを特徴とする。
【００１０】ドライアウトを抑制し、寿命性能を大きく
向上させることができる。
向上させることができる。
【００１１】前記ゲル状電解質は、ＳｉＯ2を含有する
かＡｌ2Ｏ3を含有するかあるいはその両方を含有するも
のが好ましい。
かＡｌ2Ｏ3を含有するかあるいはその両方を含有するも
のが好ましい。
【００１２】前記セパレータはガラス繊維セパレータが
好ましい。
好ましい。
【００１３】前記課題を解決する、本発明のペースト式
密閉形鉛蓄電池の製造方法は、電解液を注液して該電解
液を前記ガラス繊維のセパレータに保持させ、充電した
後、前記間隙部分にゾル状電解質を注入して、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。
密閉形鉛蓄電池の製造方法は、電解液を注液して該電解
液を前記ガラス繊維のセパレータに保持させ、充電した
後、前記間隙部分にゾル状電解質を注入して、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。
【００１４】初充電後に流動性のあるゾル状電解質を注
入することにより電槽内の間隙部分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。
入することにより電槽内の間隙部分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。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
する。
【００１６】ペースト式密閉形鉛蓄電池は、正極、負極
ともにペースト式極板を用いた鉛蓄電池である。
ともにペースト式極板を用いた鉛蓄電池である。
【００１７】ペースト式極板は、調整したペーストを格
子や鉛板などに充填したものであって、調整方法やペー
ストの組成、充填方法などは特に限定されるものではな
い。
子や鉛板などに充填したものであって、調整方法やペー
ストの組成、充填方法などは特に限定されるものではな
い。
【００１８】セパレータは、特に限定されるものではな
いが、電解液を保持できるものであればよく、好ましく
はガラス繊維セパレータであり、吸水性に優れたシート
状多孔性セパレータがより好ましい。さらに好ましく
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
たものなどである。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。
いが、電解液を保持できるものであればよく、好ましく
はガラス繊維セパレータであり、吸水性に優れたシート
状多孔性セパレータがより好ましい。さらに好ましく
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
たものなどである。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。
【００１９】間隙部分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。
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。
【００２０】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。濃度勾配が
小さくなるからである。
中の硫酸濃度と等しくすることが好ましい。濃度勾配が
小さくなるからである。
【００２１】上記ゲル状電解質を電槽とセパレータと極
板との間隙部分の少なくとも一部に配置する。
板との間隙部分の少なくとも一部に配置する。
【００２２】好ましくは、ゲル状電解質を前記間隙部分
の全体に配置する。ドライアウト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。
の全体に配置する。ドライアウト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。
【００２３】ゲル状電解質の配置は、特に限定するもの
ではないが、電池を横置きにしても形状を保つようにす
ることが好ましい。また、電池を横置きしたり、振動し
ても形状を保てるよう、ゲル電解質を調整することが好
ましい。
ではないが、電池を横置きにしても形状を保つようにす
ることが好ましい。また、電池を横置きしたり、振動し
ても形状を保てるよう、ゲル電解質を調整することが好
ましい。
【００２４】上述ゲル状電解質の前記間隙部分への充填
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、上記ペースト式密閉
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。
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、上記ペースト式密閉
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。
【００２５】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状
希硫酸を用いることができる。好ましくは、前記無機酸
化物がシリカ（ＳｉＯ2）あるいはアルミナ（Ａｌ
2Ｏ3）であるか、もしくはその両方である。さらに好ま
しくは、６重量％以上の前記無機酸化物を含有したもの
である。
するものであればよく、例えば、無機酸化物含有ゾル状
希硫酸を用いることができる。好ましくは、前記無機酸
化物がシリカ（ＳｉＯ2）あるいはアルミナ（Ａｌ
2Ｏ3）であるか、もしくはその両方である。さらに好ま
しくは、６重量％以上の前記無機酸化物を含有したもの
である。
【００２６】
【実施例】以下に、本発明の実施例を、比較例とあわせ
て説明する。
て説明する。
【００２７】電池は容量約４０Ａｈで、ペースト式正極
板３枚とペースト式負極板４枚とで構成し、セパレータ
は微細ガラス繊維からなる吸水性に優れたシート状の多
孔性セパレータを使用した。そして、従来どおりペース
ト式の密閉形鉛蓄電池を製作し、初充電まで完了させ
た。該電池を電池Ａとした。
板３枚とペースト式負極板４枚とで構成し、セパレータ
は微細ガラス繊維からなる吸水性に優れたシート状の多
孔性セパレータを使用した。そして、従来どおりペース
ト式の密閉形鉛蓄電池を製作し、初充電まで完了させ
た。該電池を電池Ａとした。
【００２８】上記電池Ａの電解液がすべて、極板の活物
質およびセパレータに吸収された後（本実施例では２４
時間経過後）、比重１．２６０の硫酸にＳｉＯ2を６重
量％含ませたゾル状電解質を保持液量（電池Ａ中の電解
液量）に対して１０重量％の量を注液した。これを電池
Ｂとした。
質およびセパレータに吸収された後（本実施例では２４
時間経過後）、比重１．２６０の硫酸にＳｉＯ2を６重
量％含ませたゾル状電解質を保持液量（電池Ａ中の電解
液量）に対して１０重量％の量を注液した。これを電池
Ｂとした。
【００２９】また、電解液にもＳｉＯ2を６重量％添加
させたこと以外は電池Ｂと同じ電池を製作し、これを電
池Ｃとした。
させたこと以外は電池Ｂと同じ電池を製作し、これを電
池Ｃとした。
【００３０】前記電池の初期容量試験を行い、その後、
高温トリクル加速試験、６０℃、５％ＲＨ気相中で２．
２７５Ｖ／セルにてトリクル充電し、２ヶ月毎に５時間
率、３０分間率の容量試験を行った。初期容量結果を表
１に、寿命試験結果を図１にそれぞれ示す。
高温トリクル加速試験、６０℃、５％ＲＨ気相中で２．
２７５Ｖ／セルにてトリクル充電し、２ヶ月毎に５時間
率、３０分間率の容量試験を行った。初期容量結果を表
１に、寿命試験結果を図１にそれぞれ示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】初期容量は、２０時間率では顕著な差異は
確認できなかったが、３０分間率では、電解液をすべて
ゲル状とした電池Ｃが最も低い容量であり、残り２つの
電池は同レベルであった。これは、ゲル状電解液のイオ
ン伝導度が低いために、容量が低下したと考えられる。
一方、極板間にゲル状電解液を含んでいない電池Ａ、電
池Ｂは、ともに電池Ｃよりも高い初期容量を示した。
確認できなかったが、３０分間率では、電解液をすべて
ゲル状とした電池Ｃが最も低い容量であり、残り２つの
電池は同レベルであった。これは、ゲル状電解液のイオ
ン伝導度が低いために、容量が低下したと考えられる。
一方、極板間にゲル状電解液を含んでいない電池Ａ、電
池Ｂは、ともに電池Ｃよりも高い初期容量を示した。
【００３３】寿命試験では、図１に示したように、３０
分間率、５時間率ともに電池Ｂが最も寿命性能が良いこ
とがわかった。特に、３０分間率では従来型の電池Ａ、
Ｃは６から７ヶ月目で初期の５０％以下に容量が低下し
た。一方電池Ｂは良好な寿命性能が得られた。これは、
電池全体としての減液量は制限されているが、ゲル状と
して余分に補液している量が全体の液量を増加させるこ
とができたためであると考えられる。
分間率、５時間率ともに電池Ｂが最も寿命性能が良いこ
とがわかった。特に、３０分間率では従来型の電池Ａ、
Ｃは６から７ヶ月目で初期の５０％以下に容量が低下し
た。一方電池Ｂは良好な寿命性能が得られた。これは、
電池全体としての減液量は制限されているが、ゲル状と
して余分に補液している量が全体の液量を増加させるこ
とができたためであると考えられる。
【００３４】
【発明の効果】本発明にかかるペースト式密閉形鉛蓄電
池は、高率放電性能を損なうことなく、寿命性能を著し
く高めることができる。
池は、高率放電性能を損なうことなく、寿命性能を著し
く高めることができる。
【図１】電池の寿命試験結果を示す図。
Claims (5)
- 【請求項１】ペースト式正負極板および電解液を保持し
たセパレータを電槽内部に有する密閉形鉛蓄電池におい
て、電槽とセパレータと極板との間隙部分の少なくとも
一部にゲル状電解質が充填されてなることを特徴とする
ペースト式密閉形鉛蓄電池。 - 【請求項２】前記ゲル状電解質がＳｉＯ2を含有するこ
とを特徴とする請求項１に記載のペースト式密閉形鉛蓄
電池。 - 【請求項３】前記ゲル状電解質がＡｌ2Ｏ3を含有するこ
とを特徴とする請求項１または２に記載のペースト式密
閉形鉛蓄電池。 - 【請求項４】前記セパレータがガラス繊維セパレータで
あることを特徴とする請求項１から３に記載のペースト
式密閉形鉛蓄電池。 - 【請求項５】上記ペースト式密閉形鉛蓄電池の製造方法
であって、電解液を注液して該電解液を前記ガラス繊維
のセパレータに保持させ、充電した後、前記間隙部分に
ゾル状電解質を注入して、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から４
に記載のペースト式密閉形鉛蓄電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30022499A JP2001126752A (ja) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | ペースト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 |
|---|---|---|---|
| JP30022499A JP2001126752A (ja) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | ペースト式密閉形鉛蓄電池およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001126752A true JP2001126752A (ja) | 2001-05-11 |
Family
ID=17882222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30022499A Pending JP2001126752A (ja) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | ペースト式密閉形鉛蓄電池およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001126752A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100397069B1 (ko) * | 2001-11-26 | 2003-09-06 | 한국타이어 주식회사 | 납축전지용 전해질 조성물 및 이를 포함하는 납축전지 |
| CN115692871A (zh) * | 2022-10-27 | 2023-02-03 | 安徽艾克瑞德科技有限公司 | 一种方便灌装胶体电解质的铅碳电池结构 |
| US11688859B2 (en) | 2018-03-20 | 2023-06-27 | Betolar Oy | Voltage source with an electrolyte containing ash, and method for manufacturing the voltage source |
-
1999
- 1999-10-21 JP JP30022499A patent/JP2001126752A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100397069B1 (ko) * | 2001-11-26 | 2003-09-06 | 한국타이어 주식회사 | 납축전지용 전해질 조성물 및 이를 포함하는 납축전지 |
| US11688859B2 (en) | 2018-03-20 | 2023-06-27 | Betolar Oy | Voltage source with an electrolyte containing ash, and method for manufacturing the voltage source |
| CN115692871A (zh) * | 2022-10-27 | 2023-02-03 | 安徽艾克瑞德科技有限公司 | 一种方便灌装胶体电解质的铅碳电池结构 |
| CN115692871B (zh) * | 2022-10-27 | 2023-06-13 | 安徽艾克瑞德科技有限公司 | 一种方便灌装胶体电解质的铅碳电池结构 |
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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 |