JPH05205767A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents

密閉形鉛蓄電池

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Publication number
JPH05205767A
JPH05205767A JP4037114A JP3711492A JPH05205767A JP H05205767 A JPH05205767 A JP H05205767A JP 4037114 A JP4037114 A JP 4037114A JP 3711492 A JP3711492 A JP 3711492A JP H05205767 A JPH05205767 A JP H05205767A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode plate
battery
powder
pole plate
cut
Prior art date
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Pending
Application number
JP4037114A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomonori Mukasa
朝則 武笠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Storage Battery Co Ltd
Original Assignee
Japan Storage Battery Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Japan Storage Battery Co Ltd filed Critical Japan Storage Battery Co Ltd
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Publication of JPH05205767A publication Critical patent/JPH05205767A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造が容易で安定した一定の特性を有するコ
ンパクトで高エネルギー密度の密閉形鉛蓄電池を提供す
る。 【構成】 粉体を電解液保持体とする密閉形鉛蓄電池に
おいて、正,負極板は矩形極板の一隅に極板耳を、他の
一隅に切欠部を設けた形状であり、極板耳を溶接して形
成したストラップに極板面から突出しないセル間接続片
が設けられ、セル間接続片を介して隔壁貫通方式により
隣接するセルの極板群が相互に接続されており、電槽ふ
た部分には、上部に排気弁、下部に通気性のある多孔板
を備えた排気室を有し、多孔板の下端を極板群の上端に
近接して設け、充填された粉体層に多孔板がちょうど埋
没するように配置され、粉体層と電槽ふた裏との間に形
成された空間は発泡させた耐酸性プラスチックフォーム
で充満させた密閉形鉛蓄電池。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。リテーナ式は正極板
と負極板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おこ
なっており、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ーター
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は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。
【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密閉形鉛蓄電池より劣り、
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。
【0006】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。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。しかしこのような粉体
を電解液保持体とする密閉形鉛蓄電池では次のような問
題点があった。
【0007】すなわち、複数のセルからなるモノブロッ
ク形の電池に粉体を充填する場合、充填量を一定にする
方が粉体の充填がやりやすいし、注液量も一定にできる
ので都合がよいわけであるが、セルごとに電槽の内容積
が異なるので、粉体を電槽内に充満させると充填量が一
定にならない。しかし、一定量の粉体を各セルに充填す
ると電槽内の上部にどうしても空間ができてしまう。電
池内に空間ができると、注液や初充電の際に粉体が移動
して極板間に充填した粉体層に空洞が生じ、期待した電
池性能が得られなくなる。
【0008】そこで、例えば合成樹脂を発泡させて連続
気泡のプラスチックフォームで電池内の空間を埋めて粉
体が移動しないように固定することが試みられたが、プ
ラスチックフォームには必ずその表面にスキン層が生じ
て通気性がなくなり、電池内に充填した粉体は外部と連
通しなくなるため注液が不可能となり、電池を構成する
ことができなかった。
【0009】また、ポ−タブル機器や各種機器のバック
アップ電源だけではなく、自動車用や電気自動車用電源
など、すべての用途でエネルギ−密度の高いコンパクト
な密閉形鉛蓄電池が望まれているが、従来の密閉形鉛蓄
電池には無駄な空間が多く、しかもコンパクトな構造と
するにも限界があった。
【0010】
【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粉体を充填し、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
密閉形鉛蓄電池であって、正,負極板は矩形極板の一隅
に極板耳を、他の一隅に切欠部を設けた形状とし、極板
耳を溶接して形成したストラップに極板面から突出しな
いセル間接続片を設け、セル間接続片を介して隔壁貫通
方式により隣接するセルの極板群を相互に接続し、電槽
ふた部分には、上部に排気弁を、下部に通気性のある多
孔板を備えた排気室を設け、多孔板の下端を極板群の上
端に近接して設けるとともに、充填された粉体層に多孔
板がちょうど埋没するように配置し、粉体層と電槽ふた
裏との間に形成された空間には発泡させた耐酸性プラス
チックフォームを充満させるように構成することによっ
て、無駄な空間を排除したコンパクトな密閉形鉛電池を
提供するものである。
【0011】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて説明する。
【0012】本発明は図1に示すような形状の極板1を
使用するもので、2は極板1の一隅に設けた極板耳であ
り、3は他の一隅に設けた切欠部である。このような形
状の正・負極板および図2に示すように、極板耳に位置
する部分に切欠部4,4’を有するセパレ−タ−6を使
用して図3に示す極板群7を作製する。なお、セパレ−
タ−6には、表面の一部に突起5があるものを用い、こ
の突起部は耐酸・耐酸化性を有し鉛蓄電池に有害な物質
を溶出しない樹脂で形成されている。
【0013】図3において8,8’は複数枚の極板の耳
2を溶接して形成したストラップである。ストラップ8
にはセル間の接続片9を、また端セル用の極板群では極
柱10をストラップと一体に形成する。図4はこのよう
にして作製した極板群をもちいて組み立てた本発明によ
る密閉形鉛蓄電池を示す。極板群7は電槽11に挿入さ
れ、極板群のセル間接続片9を介して隣接するセルの極
板群と隔壁貫通方式により接続される。
【0014】その後、電槽11と電槽蓋12とを溶着
し、極柱10を端子14に溶接する。16は電槽蓋に装
着する排気栓で、その内部には排気弁15を備えてい
る。電槽蓋部分には、排気弁15の下方の極板群7の上
端に近接する位置に通気性のある多孔板13を設け、そ
の周囲を塞ぐことにより、上部に排気弁、下部に多孔板
を備えた排気室17が形成されている。
【0015】続いて、正極板と負極板との間隙および極
板群の周囲には高い多孔度および大きな表面積を有する
粉体18を、粉体充填口19から振動を加えながら充填
する。この際、多孔板13がちょうど埋設するように充
填する粉体の量を調整し、かつ各セル共に一定量充填す
る。この粉体は多孔度が高く表面積が大きいため、電解
液を多量にかつ強く保持することができる。本実施例に
おいてはシリカ粉体を用いた。
【0016】粉体の充填が終わったなら、粉体の充填口
19から耐酸性のある発泡性の合成樹脂を注入してから
蓋20で密封したのち発泡させ、粉体層とふた裏との間
に生じた空間をプラスチックフォーム21で満たして粉
体層を固定する。このような発泡が可能な耐酸性樹脂と
しては、例えば発泡フェノール樹脂、とくに常温発泡型
の2液混合タイプフェノール樹脂であれば発泡が容易で
耐酸性や耐熱性、機械的強度にも優れていて都合がよ
い。
【0017】発泡させるといずれのプラスチックフォー
ムもかならずその表面にスキン層が生成するので、もし
多孔板13を粉体層に埋没させなければ、多孔板の表面
がスキン層で覆われて通気性がなくなり、目的を達する
ことができなくなる。多孔板13を粉体層に埋没させた
理由はここにある。したがって、使用するプラスチック
フォームは、かかならずしも連続気泡である必要はな
く、耐酸性、耐熱性、機械的強度などを有する発泡樹脂
であればポリエチレンやポリスチレンでもよいことにな
る。
【0018】電槽蓋12と連続気泡を有する多孔板13
とは電槽蓋から垂下する壁面によりその周囲が塞がれて
いるので、排気室17にはガスや電解液は入るが、粉体
は入らないようになっている。
【0019】次に本発明による密閉形鉛蓄電池を実際に
作製して従来品と性能を比較した。鉛−カルシウム系合
金を用いて鋳造した格子に常法により調製した蓄電池ペ
−ストを充填し、図1に示す形状の正,負極板を作製し
た。ついで図2に示す形状の一部に突起部を有するセパ
レ−タ−を用いて正,負極板を交互に積み重ね、極板耳
を溶接したのち電槽に挿入後セル間接続を行い、蓋を溶
着して36B20形の自動車用密閉形鉛蓄電池を完成さ
せた。得られた電池の外径寸法は幅13.0cm,長さ
20.0cm,箱高さ13.5cmにおさまった。一
方、従来の密閉形鉛蓄電池は幅,長さの寸法は同じであ
るが、箱高さは20cmであり、約30%コンパクトな
電池となった。
【0020】このようにして組み立てた電池を初充電す
る場合は、まず排気弁15を取り外して所定量の硫酸電
解液を注液する。上述したように、多孔板13の下端は
極板群の上端に近接して設けてあるので、注液した電解
液は多孔板13を通過し、その直下にある極板群の正、
負極板やセパレータに吸収されて周囲に広がるために短
時間で注液は完了する。初充電は排気栓を装着した状態
で行う。充電中はガッシングによって電解液面が上昇す
るが、排気室17内にトラップされるために、従来のよ
うに溢液防止治具を装着しなくても外部に電解液が漏れ
出すことはない。
【0021】次に初充電を行い、5時間率容量を求めた
ところ、本発明による電池も従来形の電池も約27Ah
と差はなかったが、低温における高率放電容量は約10
%向上し、約0.3V高い5秒目電圧を示した。これ
は、セル間接続部は、従来極板面から突出していたが、
本発明品では、極板面から突出しないようにしたこと、
および電池高さがかなり低くなったため、極柱も短くな
ったことによって、これら接続部および極柱部の電圧降
下が小さくなったためと思われる。
【0022】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば従
来の電池に比べ、小型化が図れ、高エネルギ−密度でか
つ充電時の溢液が防止できる電池が可能となりその工業
的価値は非常に大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施に用いた極板の形状を示す概略図
【図2】本発明の実施に用いたセパレ−タ−の形状を示
す概略図
【図3】極板群の概略を示す斜視図
【図4】本発明による密閉形鉛蓄電池を示す要部断面図
【符号の説明】
1 極板 2 極板耳 3 切欠部 4,4’ 切欠部 5 突起部 6 セパレ−タ− 7 極板群 8,8’ ストラップ 9 セル間接続片 11 電槽 12 電槽蓋 13 多孔板 15 排気弁 17 排気室 18 粉体 19 粉体充填口 20 蓋 21 プラスチックフォーム

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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
    電池であって、正,負極板は矩形極板の一隅に極板耳
    を、他の一隅に切欠部を設けた形状であり、前記極板耳
    を溶接して形成したストラップに極板面から突出しない
    セル間接続片が設けられ、前記セル間接続片を介して隔
    壁貫通方式により隣接するセルの極板群が相互に接続さ
    れており、電槽ふた部分には、上部に排気弁を、下部に
    通気性のある多孔板を備えた排気室を有し、前記多孔板
    の下端を極板群の上端に近接して設けるとともに、正、
    負極板間および極板群の周囲に充填された粉体層に前記
    多孔板がちょうど埋没するように配置され、粉体層と電
    槽ふた裏との間に形成された空間は発泡させた耐酸性プ
    ラスチックフォームで充満させたことを特徴とする密閉
    形鉛蓄電池。
JP4037114A 1992-01-27 1992-01-27 密閉形鉛蓄電池 Pending JPH05205767A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013098080A (ja) * 2011-11-02 2013-05-20 Toyota Industries Corp 二次電池および二次電池を搭載した車両

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013098080A (ja) * 2011-11-02 2013-05-20 Toyota Industries Corp 二次電池および二次電池を搭載した車両

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