JPH05151988A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPH05151988A JPH05151988A JP3339603A JP33960391A JPH05151988A JP H05151988 A JPH05151988 A JP H05151988A JP 3339603 A JP3339603 A JP 3339603A JP 33960391 A JP33960391 A JP 33960391A JP H05151988 A JPH05151988 A JP H05151988A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- powder
- electrode plate
- performance
- acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電池性能および寿命性能の優れた密閉形鉛蓄
電池を安定して提供する。 【構成】 正極板と負極板との間隙および極板群の周囲
に耐酸、耐酸化性が高くかつ高い多孔度と大きい比表面
積を有する粉体を充填し、電池の充放電に必要、充分な
量の硫酸電解液を実質的にこの粉体および極板群に含浸
保持させた密閉形鉛蓄電池において、この粉体の充填密
度を０．２０〜０．３０ｇ／cm3とした。
電池を安定して提供する。 【構成】 正極板と負極板との間隙および極板群の周囲
に耐酸、耐酸化性が高くかつ高い多孔度と大きい比表面
積を有する粉体を充填し、電池の充放電に必要、充分な
量の硫酸電解液を実質的にこの粉体および極板群に含浸
保持させた密閉形鉛蓄電池において、この粉体の充填密
度を０．２０〜０．３０ｇ／cm3とした。
Description
【０００１】
【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。
関するものである。
【０００２】
【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２種類がある。リテーナ式は正極と
負極との間に微細ガラス繊維を主体とするマット状のセ
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、ポジションフリー等の特徴を生か
して、近年、ポータブル機器やコンピュウータのバック
アップ電源として広く用いられている。
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２種類がある。リテーナ式は正極と
負極との間に微細ガラス繊維を主体とするマット状のセ
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、ポジションフリー等の特徴を生か
して、近年、ポータブル機器やコンピュウータのバック
アップ電源として広く用いられている。
【０００３】しかし、ガラスセパレータは特殊な方法で
製造される直径１ミクロン前後の微細ガラス繊維を抄造
してマット状としたもので、一般的に用いられる鉛蓄電
池用のセパレータに比べ、かなり高価なことや、安定し
た電池性能を得るために極板群を強く圧迫して組み込ま
なければならないので電池の組立が困難となり、必然的
に電池の製造コストが高くなるという欠点があった。
製造される直径１ミクロン前後の微細ガラス繊維を抄造
してマット状としたもので、一般的に用いられる鉛蓄電
池用のセパレータに比べ、かなり高価なことや、安定し
た電池性能を得るために極板群を強く圧迫して組み込ま
なければならないので電池の組立が困難となり、必然的
に電池の製造コストが高くなるという欠点があった。
【０００４】また、硫酸電解液を保持させることができ
るのは、正、負極板間に挿入したガラスセパレータだけ
であって、開放形の液式鉛蓄電池のように極板群の周囲
に電解液を配置できないので、電池反応が電解液量で制
限され、液式電池よりも電池性能が劣るという欠点があ
った。
るのは、正、負極板間に挿入したガラスセパレータだけ
であって、開放形の液式鉛蓄電池のように極板群の周囲
に電解液を配置できないので、電池反応が電解液量で制
限され、液式電池よりも電池性能が劣るという欠点があ
った。
【０００５】一方、ゲル式はリテーナ式よりも安価であ
るが、電池性能がリテーナ式より劣り、使用中に硫酸ゲ
ルから電解液が離しょうするために寿命性能が良くない
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密閉形鉛蓄電池が
提案されている。
るが、電池性能がリテーナ式より劣り、使用中に硫酸ゲ
ルから電解液が離しょうするために寿命性能が良くない
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密閉形鉛蓄電池が
提案されている。
【０００６】すなわち、電解液保持材として高い多孔度
と大きい比表面積を有する粉体、たとえばシリカ粉体を
使用するもので、正極板と負極板との間隙および極板群
の周囲に上記粉体を充填した構成の密閉形鉛蓄電池であ
る。シリカ粉体は大量に生産、販売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、
このタイプの密閉形鉛蓄電池の電解液保持材に用いる粉
体として優れた素材であるといえる。
と大きい比表面積を有する粉体、たとえばシリカ粉体を
使用するもので、正極板と負極板との間隙および極板群
の周囲に上記粉体を充填した構成の密閉形鉛蓄電池であ
る。シリカ粉体は大量に生産、販売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、
このタイプの密閉形鉛蓄電池の電解液保持材に用いる粉
体として優れた素材であるといえる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、シリカ粉体を
密閉形鉛蓄電池の電解液保持体として用いる場合、シリ
カ粉体の充填密度が電池性能および寿命特性に大きな影
響を及ぼすことが問題になってきた。
密閉形鉛蓄電池の電解液保持体として用いる場合、シリ
カ粉体の充填密度が電池性能および寿命特性に大きな影
響を及ぼすことが問題になってきた。
【０００８】シリカ粉体の充填密度が低すぎる場合、シ
リカ粉体二次粒子間に隙間が多くなるために、電解液の
注液時に粉体が凝集しガス溜りが発生したり、電槽化成
を行った際、充電中に発生したガスがガス溜りとして粉
体間に固定されたりして空隙が発生する。このような現
象が起こると極板の反応が不均一になり、安定かつ充分
な電池性能および寿命性能が得られない。また、粉体の
充填密度が高すぎる場合、電池内の空孔が少なくなる
分、電解液の注液量が少なくなり、電池の反応が電解液
量で制限され、充分な電池性能が得られない。
リカ粉体二次粒子間に隙間が多くなるために、電解液の
注液時に粉体が凝集しガス溜りが発生したり、電槽化成
を行った際、充電中に発生したガスがガス溜りとして粉
体間に固定されたりして空隙が発生する。このような現
象が起こると極板の反応が不均一になり、安定かつ充分
な電池性能および寿命性能が得られない。また、粉体の
充填密度が高すぎる場合、電池内の空孔が少なくなる
分、電解液の注液量が少なくなり、電池の反応が電解液
量で制限され、充分な電池性能が得られない。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、正極板と負極
板との間隙および極板群の周囲に高い多孔度および大き
い比表面積を有する粉体を充填し、電池の充放電に必
要、充分な量の硫酸電解液を実質的にこれらの粉体およ
び極板群に含浸保持させた密閉形鉛蓄電池において、粉
体の充填密度を限定することによって、電池性能および
寿命性能において優れた性能を安定して有する鉛蓄電池
を提供するものである。
板との間隙および極板群の周囲に高い多孔度および大き
い比表面積を有する粉体を充填し、電池の充放電に必
要、充分な量の硫酸電解液を実質的にこれらの粉体およ
び極板群に含浸保持させた密閉形鉛蓄電池において、粉
体の充填密度を限定することによって、電池性能および
寿命性能において優れた性能を安定して有する鉛蓄電池
を提供するものである。
【００１０】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて説明する。
【００１１】図１は本発明密閉形鉛蓄電池の一実施例を
示す模式図、図２は本発明電池の要部断面模式図で、電
槽１には正極板２、負極板３および隔離体４とで構成さ
れた極板群が挿入され、正極板２と負極板３との間隙お
よび極板群の周囲に耐酸、耐酸化性を持ちかつ高い多孔
度および大きな比表面積を有する粉体５が充填されてい
る。本実施例においてはこの粉体にはシリカ粉体を用い
た。正極板２および負極板３には一般的な鉛ーカルシウ
ム系合金からなる鋳造格子を用いた。
示す模式図、図２は本発明電池の要部断面模式図で、電
槽１には正極板２、負極板３および隔離体４とで構成さ
れた極板群が挿入され、正極板２と負極板３との間隙お
よび極板群の周囲に耐酸、耐酸化性を持ちかつ高い多孔
度および大きな比表面積を有する粉体５が充填されてい
る。本実施例においてはこの粉体にはシリカ粉体を用い
た。正極板２および負極板３には一般的な鉛ーカルシウ
ム系合金からなる鋳造格子を用いた。
【００１２】シリカ粉体の充填密度は、表１に示すよう
に粉体の水分量、充填方法、多孔度を変化させることに
よって調節した。シリカ粉体の多孔度は水分を完全に取
り除いた状態で測定した値である。
に粉体の水分量、充填方法、多孔度を変化させることに
よって調節した。シリカ粉体の多孔度は水分を完全に取
り除いた状態で測定した値である。
【００１３】電池Ａ〜Ｈは粉体の多孔度を変化させるこ
とによって、電池Ｉ〜Ｎは粉体の水分量を変化させるこ
とによって、電池Ｏ〜Ｑは電池内に粉体を充填する際の
振動機による振動時間を変化させることによって、それ
ぞれ粉体の充填密度を変えたものである。電池Ｉ〜Ｎに
ついては粉体の保存状態が悪く湿気を帯びてしまった場
合を想定して作製した電池である。水分量が３０％の粉
体を用いたものは充填密度が理論値より低くなった。こ
れは、粉体が湿りすぎているためセパレータ、極板、電
槽等に付着し易くなったため粉体が充填しにくくなった
ためと思われる。
とによって、電池Ｉ〜Ｎは粉体の水分量を変化させるこ
とによって、電池Ｏ〜Ｑは電池内に粉体を充填する際の
振動機による振動時間を変化させることによって、それ
ぞれ粉体の充填密度を変えたものである。電池Ｉ〜Ｎに
ついては粉体の保存状態が悪く湿気を帯びてしまった場
合を想定して作製した電池である。水分量が３０％の粉
体を用いたものは充填密度が理論値より低くなった。こ
れは、粉体が湿りすぎているためセパレータ、極板、電
槽等に付着し易くなったため粉体が充填しにくくなった
ためと思われる。
【００１４】
【表１】 次に作製した密閉形鉛蓄電池の電池試験を行った。容量
試験およびSAE 寿命試験結果を表２に示す。使用した電
池は２７Ａｈ（５ｈＲ)/１２Ｖである。なお、比較のた
めにリテーナ式電池を作製し、同様の試験を行った。
試験およびSAE 寿命試験結果を表２に示す。使用した電
池は２７Ａｈ（５ｈＲ)/１２Ｖである。なお、比較のた
めにリテーナ式電池を作製し、同様の試験を行った。
【００１５】
【表２】 表２より充填密度が０．２０〜０．３０ｇ／cm3 電池
（電池Ｂ〜Ｅ，Ｑ）はすべてリテーナ式とほぼ同等かそ
れを上回る電池性能を示し、寿命性能においてはリテー
ナ式電池のそれをはるかに上回った。充填密度が０．２
０ｇ／cm3 より低い電池（電池Ａ，Ｏ，Ｐ）および充填
密度が０．２８ｇ／cm3 より高い電池（電池Ｆ，Ｇ，
Ｈ）は電池性能および寿命性能がリテーナ式を下回っ
た。
（電池Ｂ〜Ｅ，Ｑ）はすべてリテーナ式とほぼ同等かそ
れを上回る電池性能を示し、寿命性能においてはリテー
ナ式電池のそれをはるかに上回った。充填密度が０．２
０ｇ／cm3 より低い電池（電池Ａ，Ｏ，Ｐ）および充填
密度が０．２８ｇ／cm3 より高い電池（電池Ｆ，Ｇ，
Ｈ）は電池性能および寿命性能がリテーナ式を下回っ
た。
【００１６】電池Ａ，Ｐについては電槽化成時にガス溜
りによる空隙が発生していた。また電池Ｏは注液時に粉
体が凝集してしまい、ガス溜りが発生していた。
りによる空隙が発生していた。また電池Ｏは注液時に粉
体が凝集してしまい、ガス溜りが発生していた。
【００１７】充填密度が０．２０ｇ／cm3 より低い電池
は、これらのことが原因で電池性能および寿命性能が悪
くなったと考えられる。また、電池Ｆ，Ｇ，Ｈについて
は電解液が必要量注液できなかったために電池反応が電
解液量で制限され、充分な電池性能が得られなくなった
と考えられる。また、寿命性能が悪くなった原因につい
ては電解液量が必要量注液されていないために充電時に
水が分解してしまった分だんだん電池内の粉体が乾燥し
てしまい電解液が絶対的に足らなくなった状態、いわゆ
るドライアップと言われる状態となったものと考えられ
る。
は、これらのことが原因で電池性能および寿命性能が悪
くなったと考えられる。また、電池Ｆ，Ｇ，Ｈについて
は電解液が必要量注液できなかったために電池反応が電
解液量で制限され、充分な電池性能が得られなくなった
と考えられる。また、寿命性能が悪くなった原因につい
ては電解液量が必要量注液されていないために充電時に
水が分解してしまった分だんだん電池内の粉体が乾燥し
てしまい電解液が絶対的に足らなくなった状態、いわゆ
るドライアップと言われる状態となったものと考えられ
る。
【００１８】表３に粉体の水分量を変えた電池の充填密
度と０．２Ｃ放電時間、SAE 寿命試験結果を示す。
度と０．２Ｃ放電時間、SAE 寿命試験結果を示す。
【００１９】
【表３】 電池Ｉを除いて、寿命性能は満足する結果が得られたが
電池性能は水分量１２％の粉体を用いた電池に比べると
低くなった。これは、水分量１２％の粉体を用いた電池
と同一比重の硫酸を注液したため粉体の水分量が多い分
電解液の比重が下がってしまったことが原因として考え
られる。そこで注液比重を電池内での電解液比重が１．
３００になるように調節し、電池を作製したところ電池
Ｊ〜Ｏの電池は良好な電池性能を示した。
電池性能は水分量１２％の粉体を用いた電池に比べると
低くなった。これは、水分量１２％の粉体を用いた電池
と同一比重の硫酸を注液したため粉体の水分量が多い分
電解液の比重が下がってしまったことが原因として考え
られる。そこで注液比重を電池内での電解液比重が１．
３００になるように調節し、電池を作製したところ電池
Ｊ〜Ｏの電池は良好な電池性能を示した。
【００２０】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
正極板と負極板の間隙および極板群の周囲に高い多孔度
および大きい比表面積を有する粉体を充填し、電池の充
放電に必要、充分な量の硫酸電解液を実質的に該粉体お
よび極板群に含浸保持させた密閉形鉛蓄電池において、
粉体の充填密度を限定することにより、電池性能および
寿命性能の優れた性能を有する鉛蓄電池を安定して提供
することができ、工業的価値は非常に大きい。
正極板と負極板の間隙および極板群の周囲に高い多孔度
および大きい比表面積を有する粉体を充填し、電池の充
放電に必要、充分な量の硫酸電解液を実質的に該粉体お
よび極板群に含浸保持させた密閉形鉛蓄電池において、
粉体の充填密度を限定することにより、電池性能および
寿命性能の優れた性能を有する鉛蓄電池を安定して提供
することができ、工業的価値は非常に大きい。
【図１】本発明密閉形鉛蓄電池の一実施例を示す模式図
【図２】本発明密閉形鉛蓄電池の要部断面模式図
１ 電槽 ２ 正極板 ３ 負極板 ４ 隔離体 ５ 粉体
Claims (1)
- 【請求項１】 正極板と負極板との間隙および極板群の
周囲に耐酸、耐酸化性が高くかつ高い多孔度と大きい比
表面積を有する粉体を充填し、電池の充放電に必要、充
分な量の硫酸電解液を実質的に該粉体および極板群に含
浸保持させた密閉形鉛蓄電池において、該粉体の充填密
度を０．２０〜０．３０ｇ／cm3としたことを特徴とす
る密閉形鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3339603A JPH05151988A (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3339603A JPH05151988A (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05151988A true JPH05151988A (ja) | 1993-06-18 |
Family
ID=18329051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3339603A Pending JPH05151988A (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05151988A (ja) |
-
1991
- 1991-11-27 JP JP3339603A patent/JPH05151988A/ja active Pending
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