JPS5923457A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPS5923457A JPS5923457A JP57132729A JP13272982A JPS5923457A JP S5923457 A JPS5923457 A JP S5923457A JP 57132729 A JP57132729 A JP 57132729A JP 13272982 A JP13272982 A JP 13272982A JP S5923457 A JPS5923457 A JP S5923457A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separator
- battery
- acid
- storage battery
- synthetic resin
- 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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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/44—Fibrous material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/431—Inorganic material
- H01M50/434—Ceramics
- H01M50/437—Glass
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0002—Aqueous electrolytes
- H01M2300/0005—Acid electrolytes
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Cell Separators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、密閉形鉛蓄電池に関するもので、特にその保
液性セパレータの改良に関するものである〇 従来例の構成とその問題点 ２ページ 密閉形鉛蓄電池は、充電時において正極板で発生する酸
素ガスを負極板に吸収させることによって電槽外部への
ガスの散逸を防ぐような、いわゆる酸素サイクル構造に
なっている。また、安全性を考慮して電槽内の圧力があ
る一定の値以上になると開弁する安全弁が設けられてい
る。この電池のセパレータには、含水率の高い直径０．
１〜１０μｍ程度のガラス繊維を主成分とする材料を抄
造したものが従来から広く使用されており、このセパレ
ータが電解液の大部分を保持し、電解液が流動して外部
に溢液するのを防止している。
液性セパレータの改良に関するものである〇 従来例の構成とその問題点 ２ページ 密閉形鉛蓄電池は、充電時において正極板で発生する酸
素ガスを負極板に吸収させることによって電槽外部への
ガスの散逸を防ぐような、いわゆる酸素サイクル構造に
なっている。また、安全性を考慮して電槽内の圧力があ
る一定の値以上になると開弁する安全弁が設けられてい
る。この電池のセパレータには、含水率の高い直径０．
１〜１０μｍ程度のガラス繊維を主成分とする材料を抄
造したものが従来から広く使用されており、このセパレ
ータが電解液の大部分を保持し、電解液が流動して外部
に溢液するのを防止している。
以上の構造から、密閉形鉛蓄電池は溢液する心配がない
ため、ポータプル機器等の電源として広く用いられてい
る。しかし、この電池は、長期間保存すると電槽及び安
全弁から水が蒸発し、それによって電解液が減少する不
都合がある。この電解液の減少が電池の内部抵抗を増加
させ、保存特性、特に電池を長期間保持した後の残存容
量、およびその後充電した際の回復容量を低下させる原
因となっていることが判明した。このことは、長３ペー
ジ 期間保存した後の電池に、保存中に減少した重量と同量
の蒸留水を注水すると、内部抵抗が保存前とほぼ同じ値
にまで低下し、回復容量も保存前にまで回復することが
ら容易に推測できる。
ため、ポータプル機器等の電源として広く用いられてい
る。しかし、この電池は、長期間保存すると電槽及び安
全弁から水が蒸発し、それによって電解液が減少する不
都合がある。この電解液の減少が電池の内部抵抗を増加
させ、保存特性、特に電池を長期間保持した後の残存容
量、およびその後充電した際の回復容量を低下させる原
因となっていることが判明した。このことは、長３ペー
ジ 期間保存した後の電池に、保存中に減少した重量と同量
の蒸留水を注水すると、内部抵抗が保存前とほぼ同じ値
にまで低下し、回復容量も保存前にまで回復することが
ら容易に推測できる。
以」二の保存特性の低下は、次の様に説明することがで
きる。このタイプの密閉形鉛蓄電池は、セパレータが電
解液の大部分を保持しているため、電極反応が効率よく
進行するには、セパレータと極板が密着していて、電極
反応に必要な硫酸をセパレータから極板に絶えず供給す
ることが必要である。そこで、極板とセパレークが密着
するように極板群は圧力（群圧）をかけた状態で電槽内
に挿入されている。しかし、従来の極めて柔らかいガラ
ス繊維を主成分とした抄造セパレータは、長期間に亘る
保存中に、初期に持っていた弾力性が低下する上に、先
に述べたような水の蒸発で電解液が減ることによってセ
パレータ自身の体積が収縮してしまい、群圧が低下する
のである。以上の様な原因で群圧が低下すると、セパレ
ータと極板間の密着性が悪くなるため、電池の内部抵抗
が増加し、同時にセパレータから極板への硫酸の供給が
困難になるため、保存特性が著しく低下する。
きる。このタイプの密閉形鉛蓄電池は、セパレータが電
解液の大部分を保持しているため、電極反応が効率よく
進行するには、セパレータと極板が密着していて、電極
反応に必要な硫酸をセパレータから極板に絶えず供給す
ることが必要である。そこで、極板とセパレークが密着
するように極板群は圧力（群圧）をかけた状態で電槽内
に挿入されている。しかし、従来の極めて柔らかいガラ
ス繊維を主成分とした抄造セパレータは、長期間に亘る
保存中に、初期に持っていた弾力性が低下する上に、先
に述べたような水の蒸発で電解液が減ることによってセ
パレータ自身の体積が収縮してしまい、群圧が低下する
のである。以上の様な原因で群圧が低下すると、セパレ
ータと極板間の密着性が悪くなるため、電池の内部抵抗
が増加し、同時にセパレータから極板への硫酸の供給が
困難になるため、保存特性が著しく低下する。
発明の目的
本発明は、セパレータを改良して、極板とセパレータで
構成される群の構成圧力（群圧）が、長期間保存しても
低下しに＜＜シ、これによって密閉形鉛電池の保存特性
の低下を抑制することを目的とする。
構成される群の構成圧力（群圧）が、長期間保存しても
低下しに＜＜シ、これによって密閉形鉛電池の保存特性
の低下を抑制することを目的とする。
発明の構成
本発明は、正、負極板間に介在させる保液性のセパレー
タとして、耐酸性合成樹脂からなる弾力性を有する多孔
構造体内部に、含水率の高いガラス繊維を抄き込んだ構
成のセパレータを用いることを特徴とする。
タとして、耐酸性合成樹脂からなる弾力性を有する多孔
構造体内部に、含水率の高いガラス繊維を抄き込んだ構
成のセパレータを用いることを特徴とする。
本発明のセパレータは、構造的強度は弾力性のある耐酸
性合成樹脂で保っているので、長期保存中にセパレータ
が収縮してしまうことはなく、一方、電解液の保持は内
部の含水率の高いガラス繊維によって従来と同程度に維
持される。
性合成樹脂で保っているので、長期保存中にセパレータ
が収縮してしまうことはなく、一方、電解液の保持は内
部の含水率の高いガラス繊維によって従来と同程度に維
持される。
ここに用いるガラス繊維の直径は０．１〜１０μｍ５ペ
ージ が適当であり、このガラス繊維の直径以上の径の孔を多
数持つ耐酸性合成樹脂からなる多孔構造体、特に連続気
孔を有するスポンジ状多孔体内に前述のガラス繊維を抄
き込むことによって容易にセパレータを作製することが
できる。々お、耐酸性合成樹脂多孔体の多孔度は、約８
０〜９８チが適当であり、ｓｏ％以下では内部に抄き込
むことのできるガラス繊維量が少なくなり、十分な電解
液を保持できなくなる。一方、９８チ以上では、耐酸性
合成樹脂の構造強度が低下してしまうので不適当である
。また、抄き込むガラス繊維の量は１００〜１６０ｇ／
ｍ’ が適当である。
ージ が適当であり、このガラス繊維の直径以上の径の孔を多
数持つ耐酸性合成樹脂からなる多孔構造体、特に連続気
孔を有するスポンジ状多孔体内に前述のガラス繊維を抄
き込むことによって容易にセパレータを作製することが
できる。々お、耐酸性合成樹脂多孔体の多孔度は、約８
０〜９８チが適当であり、ｓｏ％以下では内部に抄き込
むことのできるガラス繊維量が少なくなり、十分な電解
液を保持できなくなる。一方、９８チ以上では、耐酸性
合成樹脂の構造強度が低下してしまうので不適当である
。また、抄き込むガラス繊維の量は１００〜１６０ｇ／
ｍ’ が適当である。
上記のセパレータを使用することによって、電池の保存
特性はかなり向上する。しかし、長期保存中に水が蒸発
して全体的に電解液が減少してし゛まうので、保存前に
比べて回復容量が低下する。
特性はかなり向上する。しかし、長期保存中に水が蒸発
して全体的に電解液が減少してし゛まうので、保存前に
比べて回復容量が低下する。
これは群圧が極板にかかつていても、疎水性の合成樹脂
が極板に付着するためで、従来のガラス繊維を主成分と
した抄造セパレータに比べればわずかであるが、保水率
が低下することに起因してい６ベージ る〇 そこで、水の蒸発によって多少電解液が減少しても、セ
パレータと極板の界面に電解液を確保するために、上記
セパレータの極板に接する側に、含水率の高い抄造ガラ
ス繊維マントを重ねた構造のセパレータとすることによ
り、さらに保存特性を向上することができる。
が極板に付着するためで、従来のガラス繊維を主成分と
した抄造セパレータに比べればわずかであるが、保水率
が低下することに起因してい６ベージ る〇 そこで、水の蒸発によって多少電解液が減少しても、セ
パレータと極板の界面に電解液を確保するために、上記
セパレータの極板に接する側に、含水率の高い抄造ガラ
ス繊維マントを重ねた構造のセパレータとすることによ
り、さらに保存特性を向上することができる。
実施例の説明
極板は、大きさ縦４０ ｍｍ 、巾３０ｍで、厚さは正
極３．０趣、負極２．１晒 のそれぞれ格子に活物質を
充填し化成したものを使用した。
極３．０趣、負極２．１晒 のそれぞれ格子に活物質を
充填し化成したものを使用した。
壕だ、セパレータとしては、多孔度８０％、平均孔径１
００μｍ１厚さ２．５咽の連続気孔を有するスポンジ状
の多孔構造体に、平均径約Ｏ８７μｍのガラス繊維を１
３ｏ＆／ｍ’の割合で抄き込んだ厚さ約２．５藺のもの
を用いた。
００μｍ１厚さ２．５咽の連続気孔を有するスポンジ状
の多孔構造体に、平均径約Ｏ８７μｍのガラス繊維を１
３ｏ＆／ｍ’の割合で抄き込んだ厚さ約２．５藺のもの
を用いた。
このセパレータと前記の正極２枚、負極３枚とで第１図
のような極板群を構成した０図において、１は正極、２
は負極、３はセパレータである。この極板群は、電槽内
で約２０ ｋｙ ／ ｄｉの圧力がか７ページ かるように挿入されている。
のような極板群を構成した０図において、１は正極、２
は負極、３はセパレータである。この極板群は、電槽内
で約２０ ｋｙ ／ ｄｉの圧力がか７ページ かるように挿入されている。
上記の電池をＡとし、比較例として、平均径約○、Ｔμ
ｍのガラス繊維を抄造したセパレータを用いた電池をＢ
とする。
ｍのガラス繊維を抄造したセパレータを用いた電池をＢ
とする。
電池Ａでは、４ｏ″Ｃで６ケ月間放置した後でも、セパ
レータの収縮によって群構成圧が低下してし１うことが
ないので、極板群は変形せずに、電槽内での群構成圧は
約２０ ｋｙ ／ ａｍ”を維持している。
レータの収縮によって群構成圧が低下してし１うことが
ないので、極板群は変形せずに、電槽内での群構成圧は
約２０ ｋｙ ／ ａｍ”を維持している。
ところが、従来のセパレータを用いた電池Ｂでは、同じ
保存期間中にセパレータが収縮してしまうため、第２図
に示すように、群が変形し、群構成圧はほとんど○ｋｙ
／ ａｍ２となってし１つだ。
保存期間中にセパレータが収縮してしまうため、第２図
に示すように、群が変形し、群構成圧はほとんど○ｋｙ
／ ａｍ２となってし１つだ。
また、電池Ａのセパレータと構成は同様である厚さ約０
．２５ｍｍの抄紙体をそれぞれ重ね合わせた・セパレー
タを使用して電池Ｃを構成した。この電池の群構成圧は
、電池Ａと同様に保存期間中にほとんど減少せず約１９
ｋｑ／ｄ、ｊであった。
．２５ｍｍの抄紙体をそれぞれ重ね合わせた・セパレー
タを使用して電池Ｃを構成した。この電池の群構成圧は
、電池Ａと同様に保存期間中にほとんど減少せず約１９
ｋｑ／ｄ、ｊであった。
次に電池Ａ−Ｃの初期容量と、４０°Ｃで６力月保存後
の残存容量及び回復容量の比較を次表に示す。なお、容
量は２０’Ｃにおいて０゜８Ａの定電流放電をして求め
た。
の残存容量及び回復容量の比較を次表に示す。なお、容
量は２０’Ｃにおいて０゜８Ａの定電流放電をして求め
た。
発明の効果
以上のように、本発明によれば、電池の保存中の自己放
電による容量低下とその後の回復性を改善することがで
き、保存特性の優れた密閉形鉛蓄電池が得られる。
電による容量低下とその後の回復性を改善することがで
き、保存特性の優れた密閉形鉛蓄電池が得られる。
第１図は実施例に用いた極板群の縦断面図、第２図は従
来のセパレータを使用した電池の保存後の極板群の縦断
面図である。 １・・・・・・正極板、２・・・・・・負極板、３・・
・・・・セ９ページ パレータ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図
来のセパレータを使用した電池の保存後の極板群の縦断
面図である。 １・・・・・・正極板、２・・・・・・負極板、３・・
・・・・セ９ページ パレータ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図
Claims (1)
- （１）正極と負極と、両電極間に介在した保液性のセパ
レータとを有し、前記セパレータが、弾力性を有する耐
酸性合成樹脂よりなる多孔構造体にガラス繊維を抄き込
んで構成された密閉形鉛へ硼χ。 第１項記載の密閉形鉛蓄電池。 （′４ 前記セパレータが、さらにガラス繊維からなる
セパレータ層を有する特許請求の範囲第１項記載の密閉
形鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57132729A JPS5923457A (ja) | 1982-07-28 | 1982-07-28 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57132729A JPS5923457A (ja) | 1982-07-28 | 1982-07-28 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5923457A true JPS5923457A (ja) | 1984-02-06 |
Family
ID=15088220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57132729A Pending JPS5923457A (ja) | 1982-07-28 | 1982-07-28 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5923457A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100787418B1 (ko) * | 2001-03-02 | 2007-12-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이온전도성이 향상된 리튬 2차 전지 및 그 제조방법 |
| WO2011142096A1 (ja) * | 2010-05-11 | 2011-11-17 | 日本板硝子株式会社 | 密閉型鉛蓄電池用セパレータ及び密閉型鉛蓄電池 |
-
1982
- 1982-07-28 JP JP57132729A patent/JPS5923457A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100787418B1 (ko) * | 2001-03-02 | 2007-12-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이온전도성이 향상된 리튬 2차 전지 및 그 제조방법 |
| WO2011142096A1 (ja) * | 2010-05-11 | 2011-11-17 | 日本板硝子株式会社 | 密閉型鉛蓄電池用セパレータ及び密閉型鉛蓄電池 |
| JP2011238492A (ja) * | 2010-05-11 | 2011-11-24 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 密閉型鉛蓄電池用セパレータ及び密閉型鉛蓄電池 |
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