JP2855706B2 - 密閉式鉛蓄電池 - Google Patents
密閉式鉛蓄電池Info
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- JP2855706B2 JP2855706B2 JP1265814A JP26581489A JP2855706B2 JP 2855706 B2 JP2855706 B2 JP 2855706B2 JP 1265814 A JP1265814 A JP 1265814A JP 26581489 A JP26581489 A JP 26581489A JP 2855706 B2 JP2855706 B2 JP 2855706B2
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- Japan
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- battery
- powder
- electrolyte
- filled
- acid
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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
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は充電と放電とが繰り返される用途の密閉式鉛
蓄電池の改良に関するものである。
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 現在市販されている密閉式鉛蓄電池の大部分は、正負
極板と微細ガラス繊維を主成分とする隔離体とに電解液
を含浸・保持させた、いわゆるリテーナ式と呼ばれるも
のである。このリテーナ式密閉鉛蓄電池は、従来の開放
式の鉛蓄電池に比べて、性能面では遜色はないもののコ
ストが高いという問題点を有している。コスト高の原因
は、極板間に電解液を含浸・保持するために、例えば微
細ガラス繊維セパレータ（以後ガラスセパレータと呼
ぶ）等の液保持能力の優れた高価なセパレータを使用し
ているためである。このコスト高を解消するために、最
近電解液保持体として、ガラスセパレータなどの代わり
にSiO2などの無機酸化物から成る粉体を用いることが試
みられている。しかし、粉体を用いた場合には、電池性
能が粉体の粒子径によって著しい影響を浮け、しかも性
能面で従来のリテーナ式より劣るという欠点がある。例
えば、粒子径の小さい粉体を用いると、多孔度が小さく
なり、電解液の保持量が少なくなるだけでなく、電解液
の拡散に必要な通路が細くなるために、放電性能は従来
のリテーナ式に比べて著しく低下する。これに対し、用
いる粉体の粒子を充分に大きくすると上記の欠点はなく
なるが、電解液の保持能力が低下し、深い充放電を繰り
返し行うと電解液の上下方向の比重差、いわゆる電解液
の成層化という現象が発生する。電解液が成層化した状
態で電池が使用されると、高濃度硫酸にさらされた下部
の正負極板中に硫酸鉛が集中して蓄積され、この硫酸鉛
は充電しても活性化されないために、電池の容量低下の
原因となる。このように、上述した粉体をガラスセパレ
ータの代わりに電解液保持体として用いると、従来のリ
テーナ式電池に比べて遜色のない性能を得ることができ
なかった。
極板と微細ガラス繊維を主成分とする隔離体とに電解液
を含浸・保持させた、いわゆるリテーナ式と呼ばれるも
のである。このリテーナ式密閉鉛蓄電池は、従来の開放
式の鉛蓄電池に比べて、性能面では遜色はないもののコ
ストが高いという問題点を有している。コスト高の原因
は、極板間に電解液を含浸・保持するために、例えば微
細ガラス繊維セパレータ（以後ガラスセパレータと呼
ぶ）等の液保持能力の優れた高価なセパレータを使用し
ているためである。このコスト高を解消するために、最
近電解液保持体として、ガラスセパレータなどの代わり
にSiO2などの無機酸化物から成る粉体を用いることが試
みられている。しかし、粉体を用いた場合には、電池性
能が粉体の粒子径によって著しい影響を浮け、しかも性
能面で従来のリテーナ式より劣るという欠点がある。例
えば、粒子径の小さい粉体を用いると、多孔度が小さく
なり、電解液の保持量が少なくなるだけでなく、電解液
の拡散に必要な通路が細くなるために、放電性能は従来
のリテーナ式に比べて著しく低下する。これに対し、用
いる粉体の粒子を充分に大きくすると上記の欠点はなく
なるが、電解液の保持能力が低下し、深い充放電を繰り
返し行うと電解液の上下方向の比重差、いわゆる電解液
の成層化という現象が発生する。電解液が成層化した状
態で電池が使用されると、高濃度硫酸にさらされた下部
の正負極板中に硫酸鉛が集中して蓄積され、この硫酸鉛
は充電しても活性化されないために、電池の容量低下の
原因となる。このように、上述した粉体をガラスセパレ
ータの代わりに電解液保持体として用いると、従来のリ
テーナ式電池に比べて遜色のない性能を得ることができ
なかった。
課題を解決するための手段 本発明は、極板群の周辺部および正負極板間の間隙に
耐酸・耐酸化性の粉体を充填し、該正負極板と該粉体に
電解液を吸収，保持させる構造を有する鉛蓄電池におい
て、電池下部の該粉体の粒子径を電池上部に比べて小さ
くすることにより、上記問題点を解決するものである。
耐酸・耐酸化性の粉体を充填し、該正負極板と該粉体に
電解液を吸収，保持させる構造を有する鉛蓄電池におい
て、電池下部の該粉体の粒子径を電池上部に比べて小さ
くすることにより、上記問題点を解決するものである。
実施例 本発明によるリテーナ式電池を製作し、試験を行っ
た。以下これを詳述する。
た。以下これを詳述する。
まず、高さ260mmのペースト式正極板と負極板とで構
成される極板群を作製し、これを電槽に収納した。次
に、SiO2を主成分とする粒子径の異なる粉体を２回に分
けて600g充填した。すなわち、粒子径が50〜100μの粉
体300gを電池の下部に充填した後、粒子径が200〜400μ
の粉体300gをその上に充填した。この後、所定量の希硫
酸を注入し、常法にしたがって安全弁などを装着して、
本発明による2V−200Ahのリテーナ式電池Ａを得た。ま
た、比較のために粒子径が200〜400μの粉体のみを充填
した電池Ｂ、粒子径が50〜100μの粉体のみを充填した
電池Ｃおよびガラスセパレータを電解液保持体に用いた
従来のリテーナ式電池Ｄを作製した。これらの電池の放
電容量を第１表に示す。表中の値は、従来のリテーナ式
電池Ｄの放電容量に対する比率で示している。
成される極板群を作製し、これを電槽に収納した。次
に、SiO2を主成分とする粒子径の異なる粉体を２回に分
けて600g充填した。すなわち、粒子径が50〜100μの粉
体300gを電池の下部に充填した後、粒子径が200〜400μ
の粉体300gをその上に充填した。この後、所定量の希硫
酸を注入し、常法にしたがって安全弁などを装着して、
本発明による2V−200Ahのリテーナ式電池Ａを得た。ま
た、比較のために粒子径が200〜400μの粉体のみを充填
した電池Ｂ、粒子径が50〜100μの粉体のみを充填した
電池Ｃおよびガラスセパレータを電解液保持体に用いた
従来のリテーナ式電池Ｄを作製した。これらの電池の放
電容量を第１表に示す。表中の値は、従来のリテーナ式
電池Ｄの放電容量に対する比率で示している。
本発明による電池Ａの放電容量は、粒子径の大きい粉
体のみを充填した電池Ｂに比べると劣るものの、従来の
リテーナ式電池Ｄに比べると高率放電でも、低率放電で
も、遜色のないことがわかる。
体のみを充填した電池Ｂに比べると劣るものの、従来の
リテーナ式電池Ｄに比べると高率放電でも、低率放電で
も、遜色のないことがわかる。
一方、寿命性能については、10HR電流で端子電圧が1.
70Vになるまで放電し、続いて2.35Vで24H充電するとい
う充放電サイクル試験により評価した。放電容量の推移
を第１図に示す。この図より、粒子径が大きい粉体のみ
を充填した電池Ｂの容量推移が極めて悪いことがわか
る。放電容量が初期のそれの75％を切った時点における
電池上部と電池下部の電解液の比重差を第２表に示す
が、電池Ｂでは電解液が著しく成層化しており、このた
め寿命性能が低下したものと考えられる。これに対し、
本発明による電池Ａでは、電解液の成層化はほとんど起
っておらず、寿命性能も従来のリテーナ式電池Ｄに比べ
て遜色ない。本発明による電池Ａで電解液が成層化しな
いのは、極板の背の高さによって電解液の成層化を防止
できる粉体の粒子径が異なり、260mmの高さであれば粉
体の粒子径を50〜100μにする必要があるが、その半分
の高さであればそれより粗い粒子径の粉体で電解液の成
層化が防止できるからである。すなわち、粒子径の大き
な粉体は電解液を保持する力は弱いが、電池の背が低く
なるほど、充電時に生成される濃厚な硫酸の流下しよう
とする力は小さくなるので、電池の背の高さに応じて粗
い粉体でも成層化が防止できるということになると考え
られる。
70Vになるまで放電し、続いて2.35Vで24H充電するとい
う充放電サイクル試験により評価した。放電容量の推移
を第１図に示す。この図より、粒子径が大きい粉体のみ
を充填した電池Ｂの容量推移が極めて悪いことがわか
る。放電容量が初期のそれの75％を切った時点における
電池上部と電池下部の電解液の比重差を第２表に示す
が、電池Ｂでは電解液が著しく成層化しており、このた
め寿命性能が低下したものと考えられる。これに対し、
本発明による電池Ａでは、電解液の成層化はほとんど起
っておらず、寿命性能も従来のリテーナ式電池Ｄに比べ
て遜色ない。本発明による電池Ａで電解液が成層化しな
いのは、極板の背の高さによって電解液の成層化を防止
できる粉体の粒子径が異なり、260mmの高さであれば粉
体の粒子径を50〜100μにする必要があるが、その半分
の高さであればそれより粗い粒子径の粉体で電解液の成
層化が防止できるからである。すなわち、粒子径の大き
な粉体は電解液を保持する力は弱いが、電池の背が低く
なるほど、充電時に生成される濃厚な硫酸の流下しよう
とする力は小さくなるので、電池の背の高さに応じて粗
い粉体でも成層化が防止できるということになると考え
られる。
なお、本実施例では、粉体としての珪素の酸化物を用
いたが、粉体がアルミニウム、チタニウム、マグネシウ
ムなどの酸化物、あるいはそれらの混合物であっても、
本発明の効果は同じである。また、本実施例では、電池
下部に充填する粉体の粒子径を50〜100μ、その上に充
填する粉体の粒子径を200〜400μとしたが、この粒子径
は電池の大きさや構成および粉体の種類によって決まる
ものである。さらに、本実施例では、二段階に分けて粉
体を充填したが、充填回数（段回数）を増やせば、より
高容量で、かつ長寿命の電池が得られることはいうまで
もない。
いたが、粉体がアルミニウム、チタニウム、マグネシウ
ムなどの酸化物、あるいはそれらの混合物であっても、
本発明の効果は同じである。また、本実施例では、電池
下部に充填する粉体の粒子径を50〜100μ、その上に充
填する粉体の粒子径を200〜400μとしたが、この粒子径
は電池の大きさや構成および粉体の種類によって決まる
ものである。さらに、本実施例では、二段階に分けて粉
体を充填したが、充填回数（段回数）を増やせば、より
高容量で、かつ長寿命の電池が得られることはいうまで
もない。
発明の効果 以上述べたように、極板群の周辺部および正負極板間
の間隙に耐酸・耐酸化性の粉体を充填し、正負極板と粉
体に電解液を吸収，保持させる構造を有する鉛蓄電池に
おいて、充填する粉体の粒子径を電池上部ほど大きくす
ることにより、放電容量を低下させることなく電解液の
成層化を防止できる。その結果、高容量でかつ長寿命の
大形密閉鉛蓄電池が安価で得られ、その工業的価値は甚
だ大きい。
の間隙に耐酸・耐酸化性の粉体を充填し、正負極板と粉
体に電解液を吸収，保持させる構造を有する鉛蓄電池に
おいて、充填する粉体の粒子径を電池上部ほど大きくす
ることにより、放電容量を低下させることなく電解液の
成層化を防止できる。その結果、高容量でかつ長寿命の
大形密閉鉛蓄電池が安価で得られ、その工業的価値は甚
だ大きい。
第１図は、本発明による電池Ａおよびその他の電池B,D
の寿命試験時における放電容量の推移を示す。
の寿命試験時における放電容量の推移を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】正負極板および多孔性隔離板から構成され
る極板群の周辺部および正負極板間の間隙に耐酸・耐酸
化性の粉体を充填し、該正負極板と該粉体に電解液を吸
収，保持させる構造を有する鉛蓄電池において、電池下
部の該粉体の粒子径を電池上部に比べて小さくしたこと
を特徴とする密閉式鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1265814A JP2855706B2 (ja) | 1989-10-12 | 1989-10-12 | 密閉式鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1265814A JP2855706B2 (ja) | 1989-10-12 | 1989-10-12 | 密閉式鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03127464A JPH03127464A (ja) | 1991-05-30 |
| JP2855706B2 true JP2855706B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=17422425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1265814A Expired - Lifetime JP2855706B2 (ja) | 1989-10-12 | 1989-10-12 | 密閉式鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2855706B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108493494B (zh) * | 2018-04-26 | 2020-04-10 | 天能集团（河南）能源科技有限公司 | 一种提高铅酸蓄电池使用寿命的电解液及其组配方法 |
-
1989
- 1989-10-12 JP JP1265814A patent/JP2855706B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03127464A (ja) | 1991-05-30 |
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