JP2573094B2 - 密閉形鉛蓄電池の製造方法 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池の製造方法Info
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- JP2573094B2 JP2573094B2 JP2267389A JP26738990A JP2573094B2 JP 2573094 B2 JP2573094 B2 JP 2573094B2 JP 2267389 A JP2267389 A JP 2267389A JP 26738990 A JP26738990 A JP 26738990A JP 2573094 B2 JP2573094 B2 JP 2573094B2
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- fine powder
- sulfuric acid
- sealed lead
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- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は密閉形鉛蓄電池の改良に関するものである。
従来の技術とその課題 電池の充電中に発生する酸素ガスを負極で吸収させる
タイプの密閉形鉛蓄電池にはリテーナ式とゲル式の二種
類がある。リテーナ式は正極板と負極板との間に微細ガ
ラス繊維を素材とするマット状セパレータ（ガラスセパ
レータ）を挿入し、これによって放電に必要な硫酸電解
液の保持と両極の隔離を行っており、無保守、無漏液、
ポジションフリーなどの特徴を生かして、近年、ポータ
ブル機器やコンピューターのバックアップ電源として広
く用いられるようになってきた。しかし、反面ガラスセ
パレータが高価なことや極板群を強く圧迫する必要から
電槽の強度も大きくしなければならないなど電池の製造
コストが高くなる要因が多く、さらに従来の液式電池に
比べて低率放電性能が劣るなどの欠点があって、この種
の密閉電池の普及に障害となっている。
タイプの密閉形鉛蓄電池にはリテーナ式とゲル式の二種
類がある。リテーナ式は正極板と負極板との間に微細ガ
ラス繊維を素材とするマット状セパレータ（ガラスセパ
レータ）を挿入し、これによって放電に必要な硫酸電解
液の保持と両極の隔離を行っており、無保守、無漏液、
ポジションフリーなどの特徴を生かして、近年、ポータ
ブル機器やコンピューターのバックアップ電源として広
く用いられるようになってきた。しかし、反面ガラスセ
パレータが高価なことや極板群を強く圧迫する必要から
電槽の強度も大きくしなければならないなど電池の製造
コストが高くなる要因が多く、さらに従来の液式電池に
比べて低率放電性能が劣るなどの欠点があって、この種
の密閉電池の普及に障害となっている。
一方、ゲル式はリテーナ式よりも安価であるが、電池
性能が液式やリテーナ式に劣るという欠点があった。そ
こでこれらの欠点を解消するために、微細ガラス繊維を
用いるリテーナ式でもなくゲル状の電解液を用いるゲル
式でもない新規な密閉形鉛蓄電池が提案されている。こ
れは電解液の保持材としてシリカの微粉体［正確には含
水二酸化珪素（SiO2・nH2O）であるが、ここでは単にシ
リカ微粉体と略す］を使用するもので、正極板と負極板
との間隙および極板群の周囲に上記シリカ微粉体を充填
した構成の電池である。シリカ微粉体は大量に生産さ
れ、市販されている安価な材料であり、耐酸性や電解液
の保持力も優れているので、密閉形鉛蓄電池の電解液保
持材として優れた新素材である。ところがこの新規な密
閉形鉛蓄電池にも次のような問題点があった。すなわ
ち、シリカ微粉体は細かい粉体で、著しく大きな表面積
をもつため、電解液である希硫酸を注液する際、希硫酸
がシリカ微粉体にしみこみにくく、長時間を要し、コス
トアップにつながることである。
性能が液式やリテーナ式に劣るという欠点があった。そ
こでこれらの欠点を解消するために、微細ガラス繊維を
用いるリテーナ式でもなくゲル状の電解液を用いるゲル
式でもない新規な密閉形鉛蓄電池が提案されている。こ
れは電解液の保持材としてシリカの微粉体［正確には含
水二酸化珪素（SiO2・nH2O）であるが、ここでは単にシ
リカ微粉体と略す］を使用するもので、正極板と負極板
との間隙および極板群の周囲に上記シリカ微粉体を充填
した構成の電池である。シリカ微粉体は大量に生産さ
れ、市販されている安価な材料であり、耐酸性や電解液
の保持力も優れているので、密閉形鉛蓄電池の電解液保
持材として優れた新素材である。ところがこの新規な密
閉形鉛蓄電池にも次のような問題点があった。すなわ
ち、シリカ微粉体は細かい粉体で、著しく大きな表面積
をもつため、電解液である希硫酸を注液する際、希硫酸
がシリカ微粉体にしみこみにくく、長時間を要し、コス
トアップにつながることである。
課題を解決するための手段 本発明は上述した従来の密閉形鉛蓄電池の欠点を除去
し、優れた放電性能を有する安価な密閉形鉛蓄電池を提
供するもので、その要旨は放電した極板を用いて極板群
を形成し、これを電槽に挿入した後、硫酸あるいは水を
含浸させたシリカ微粉末を充填し、蓋の装着を行った後
に充放電に必要な液量のうちの不足する硫酸あるいは水
を注液して、これを充電することにより密閉形鉛蓄電池
を製造することにある。
し、優れた放電性能を有する安価な密閉形鉛蓄電池を提
供するもので、その要旨は放電した極板を用いて極板群
を形成し、これを電槽に挿入した後、硫酸あるいは水を
含浸させたシリカ微粉末を充填し、蓋の装着を行った後
に充放電に必要な液量のうちの不足する硫酸あるいは水
を注液して、これを充電することにより密閉形鉛蓄電池
を製造することにある。
作 用 従来は、化成した極板を用いて極板群を製作し電槽に
挿入した後、シリカ微粉体を充填し、これに電解液であ
る希硫酸を注液して電池を製作していたが、シリカ微粉
体に希硫酸がしみ込みにくく、注液にかなりの時間がか
かっていた。一般に粉体の中に溶液がしみ込んでいく速
度は溶液の粘度に比例することが知られている。このこ
とから、注液に要する時間を短縮するためには、希硫酸
の濃度を下げることが有効であることが容易に考えられ
る。また、当然ではあるが、注液量を少なくすることも
同様に注液時間の短縮に効果のある手段である。
挿入した後、シリカ微粉体を充填し、これに電解液であ
る希硫酸を注液して電池を製作していたが、シリカ微粉
体に希硫酸がしみ込みにくく、注液にかなりの時間がか
かっていた。一般に粉体の中に溶液がしみ込んでいく速
度は溶液の粘度に比例することが知られている。このこ
とから、注液に要する時間を短縮するためには、希硫酸
の濃度を下げることが有効であることが容易に考えられ
る。また、当然ではあるが、注液量を少なくすることも
同様に注液時間の短縮に効果のある手段である。
本発明はあらかじめ電解液の一部を少なくしただけで
なく、放電した極板を用いることにより、極板内に硫酸
鉛の形で硫酸を保持させたことになり、注液する電解液
中の硫酸濃度を下げることができるため、注液に要する
時間を大幅に短縮することが可能となる。
なく、放電した極板を用いることにより、極板内に硫酸
鉛の形で硫酸を保持させたことになり、注液する電解液
中の硫酸濃度を下げることができるため、注液に要する
時間を大幅に短縮することが可能となる。
実施例 以下本発明を実施例に基づいて説明する。
本実施例では一次粒子径が10〜40ミリミクロンの市販
シリカ微粉体を用いた。この微粉体は一次粒子が凝集し
て50〜200ミクロンの二次または三次粒子を形成してお
り、比表面積が大きく、硫酸の吸収能も高いバルキーな
粉体である。珪酸ソーダと硫酸を反応させると Na2SiO3＋H2SO4→SiO2・H2O＋Na2SO4 のように含水二酸化珪素として簡単に製造できるので、
安価な工業材料として大量に生産されているものであ
る。そこで上記シリカ微粉体に水を加え、水を含浸させ
た状態での微粉体を試作した。その作り方は極めて簡単
で、シリカ微粉体と硫酸を混合するだけでよい。すなわ
ち、シリカ微粉体に水を加えると、加えた水はシリカ微
粉体に吸収されて塊状となるが、撹拌することによって
容易にこわれ、均一な粉体となる。ただし、ここで注意
しなければならないことは、加えた水が多い場合撹拌が
激しすぎると粉状とはならずペースト状となってしまう
ことである。とくにすりつぶすような力が働くと、粉体
に吸収された水がにじみ出てきてペースト状となるの
で、このような撹拌方法は避けなければならない。軽く
かき混ぜる程度が最も好ましい。
シリカ微粉体を用いた。この微粉体は一次粒子が凝集し
て50〜200ミクロンの二次または三次粒子を形成してお
り、比表面積が大きく、硫酸の吸収能も高いバルキーな
粉体である。珪酸ソーダと硫酸を反応させると Na2SiO3＋H2SO4→SiO2・H2O＋Na2SO4 のように含水二酸化珪素として簡単に製造できるので、
安価な工業材料として大量に生産されているものであ
る。そこで上記シリカ微粉体に水を加え、水を含浸させ
た状態での微粉体を試作した。その作り方は極めて簡単
で、シリカ微粉体と硫酸を混合するだけでよい。すなわ
ち、シリカ微粉体に水を加えると、加えた水はシリカ微
粉体に吸収されて塊状となるが、撹拌することによって
容易にこわれ、均一な粉体となる。ただし、ここで注意
しなければならないことは、加えた水が多い場合撹拌が
激しすぎると粉状とはならずペースト状となってしまう
ことである。とくにすりつぶすような力が働くと、粉体
に吸収された水がにじみ出てきてペースト状となるの
で、このような撹拌方法は避けなければならない。軽く
かき混ぜる程度が最も好ましい。
この水を含浸・保持させたシリカ微粉体を電解液保持
体として、以下の方法で、正極板２枚，負極板３枚の構
成，容量約25Ahの鉛蓄電池を製作した。
体として、以下の方法で、正極板２枚，負極板３枚の構
成，容量約25Ahの鉛蓄電池を製作した。
この電池の正・負極板にはいずれも活物質の理論容量
が約45Ah/枚のペースト式極板を使用しており、これら
は化成後、理論容量の47％を放電させた後水洗，乾燥し
た。この放電により電池内に必要な硫酸分は全て極板内
に保持したことになる。
が約45Ah/枚のペースト式極板を使用しており、これら
は化成後、理論容量の47％を放電させた後水洗，乾燥し
た。この放電により電池内に必要な硫酸分は全て極板内
に保持したことになる。
この極板を合成樹脂のセパレータと組み合わせて極板
群を製作して電槽に挿入した。これにあらかじめ水を粉
体1g当たり1.8cc含浸させたシリカ微粉体を充填した後
蓋の装着を行った。さらに電池に不足する量の水を注液
した後に排気弁の装着を行った。これを通常の初充電を
行うことにより本発明方法による電池Ａを製作した。
群を製作して電槽に挿入した。これにあらかじめ水を粉
体1g当たり1.8cc含浸させたシリカ微粉体を充填した後
蓋の装着を行った。さらに電池に不足する量の水を注液
した後に排気弁の装着を行った。これを通常の初充電を
行うことにより本発明方法による電池Ａを製作した。
なお、シリカ微粉体に水を1.8ccだけしか含浸させな
いのは、これ以上の液量では粉体がペースト状になって
しまい、電池内に充填することが困難となるためであ
る。
いのは、これ以上の液量では粉体がペースト状になって
しまい、電池内に充填することが困難となるためであ
る。
比較のために充電状態の極板を使用し、かつ水分を含
んでいないシリカ微粉体を使用した従来の電池Ｂを作製
した。
んでいないシリカ微粉体を使用した従来の電池Ｂを作製
した。
これらの電池の注液量，注液硫酸の比重および注液に
要した時間を第１表に示す。
要した時間を第１表に示す。
第１表より明らかなように、本発明による方法で製作
した電池Ａは従来電池Ｂよりも著しく注液時間を短縮で
きたことがわかる。
した電池Ａは従来電池Ｂよりも著しく注液時間を短縮で
きたことがわかる。
この電池を実際に5Aの電流で放電させて放電容量を調
べた。結果を第２表に示す。
べた。結果を第２表に示す。
第２表から本発明による電池Ａは従来の電池Ｂに比べ
て15％も容量が多くなっていることがわかる。この理由
は、本発明による電池Ａではあらかじめシリカ微粉体に
電解液の一部を保持させているため、電解液が電池内に
均一に分布しているのに対し、従来電池Ｂでは注液量が
多いために電池上部のシリカ微粉体と下部のシリカ微粉
体とに保持されている電解液量が異なっていると考えら
れる。その結果、従来電池Ｂでは放電反応が均一に進ま
ず、放電容量が少なくなったものと思われる。
て15％も容量が多くなっていることがわかる。この理由
は、本発明による電池Ａではあらかじめシリカ微粉体に
電解液の一部を保持させているため、電解液が電池内に
均一に分布しているのに対し、従来電池Ｂでは注液量が
多いために電池上部のシリカ微粉体と下部のシリカ微粉
体とに保持されている電解液量が異なっていると考えら
れる。その結果、従来電池Ｂでは放電反応が均一に進ま
ず、放電容量が少なくなったものと思われる。
なお、本実施例では極板を放電したものを使用した
が、未化板であっても活物質中に硫酸鉛を多く保持して
いれば注液時間の短縮には同様の効果があると考えられ
る。また、本実施例では大気圧中での電解液の注液を行
ったが、電池内の空気を真空ポンプ等で吸引・排除して
注液する、いわゆる減圧注液を行えば注液速度はさらに
向上する。また、注液する電解液の温度を高くすれば電
解液の粘度が低下するため同様に注液速度は向上する。
が、未化板であっても活物質中に硫酸鉛を多く保持して
いれば注液時間の短縮には同様の効果があると考えられ
る。また、本実施例では大気圧中での電解液の注液を行
ったが、電池内の空気を真空ポンプ等で吸引・排除して
注液する、いわゆる減圧注液を行えば注液速度はさらに
向上する。また、注液する電解液の温度を高くすれば電
解液の粘度が低下するため同様に注液速度は向上する。
発明の効果 以上のべたなように、本発明による密閉形鉛蓄電池は
あらかじめシリカ微粉体に電解液の一部を、そして極板
に硫酸分の一部あるいは全部を保持させておくことがで
きるので、注液量を著しく少なくでき、かつ注液する電
解液の粘度が低下することにより注液速度を向上させる
ことができ、電池の製造工程が簡略化されるばかりでな
く、電解液が均一に分布するため、放電容量が向上する
など、工業上の価値は大きい。
あらかじめシリカ微粉体に電解液の一部を、そして極板
に硫酸分の一部あるいは全部を保持させておくことがで
きるので、注液量を著しく少なくでき、かつ注液する電
解液の粘度が低下することにより注液速度を向上させる
ことができ、電池の製造工程が簡略化されるばかりでな
く、電解液が均一に分布するため、放電容量が向上する
など、工業上の価値は大きい。
Claims (1)
- 【請求項１】放電状態の正・負極板とセパレータとを組
み合わせて極板群を形成し、該極板群を電槽に挿入した
後、極板群の周囲および正・負極板とセパレータとの隙
間にあらかじめ硫酸あるいは水を含浸させたシリカ微粉
末を充填し、さらにこの後電池の充放電に必要な液量の
うちの不足分の水あるいは希硫酸を注液して充電を行う
ことを特徴とする密閉形鉛蓄電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2267389A JP2573094B2 (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | 密閉形鉛蓄電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2267389A JP2573094B2 (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | 密閉形鉛蓄電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04144071A JPH04144071A (ja) | 1992-05-18 |
| JP2573094B2 true JP2573094B2 (ja) | 1997-01-16 |
Family
ID=17444171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2267389A Expired - Lifetime JP2573094B2 (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | 密閉形鉛蓄電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2573094B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62223989A (ja) * | 1986-03-25 | 1987-10-01 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 密閉形鉛蓄電池の製造法 |
-
1990
- 1990-10-03 JP JP2267389A patent/JP2573094B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62223989A (ja) * | 1986-03-25 | 1987-10-01 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 密閉形鉛蓄電池の製造法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04144071A (ja) | 1992-05-18 |
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