JPH01253155A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents

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。

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 負極吸収式の密閉形鉛蓄電池は電解液を実質非流動化し
、充電時正極から発生する酸素ガスを負極活物質で吸収
する電池である。そのため、電池外部にガス等が出ない
ので、電解液の減少を防止して使用中の補水等の保守の
省力化をはかることかでき、しかも液漏れをなくすこと
かできる。

このようなことからＯＡ機器等に使用されるようになり
、これまでの鉛蓄電池に比べて負極吸収式鉛蓄電池は安
全性や信頼性が向上している。

このため密閉形鉛蓄電池の電解液保持体及び隔離体は、
負極での酸素吸収を阻害せずかつ希硫酸で表面が薄く覆
われ酸素の吸収反応に活性な負極面が多く存在するよう
にし、しかも正極で発生した酸素が容易に負掘に到達で
きるようにする必要がある。また充放電時に液の吸収と
供給ができることも必要である。

現在これらの機能を持たせるため、一般に下記の方法が
採られている。

（１）　　ガラス繊維を混抄して不織布にし、これに電
解液を吸収、保持させる方法（以下「リテーナ式」と称
す） （２）　　ソリ力等の無機酸化物よりなるゲル状物で電
解液を保持する方法（以下「ゲル式」と称す）リテーナ
式は微細なガラス繊維や合成繊維そしてバインダーなど
を混合抄紙した不織布で、内部空間中の８０〜９５体積
％の電解液を含有し、残いる。

しかし、ゲル式はシリカ粒子等を分散させた溶液に希硫
酸を入れてゲル化させて作製するため、ゲルが負極板を
覆い、酸素ガス吸収がリテーナ式より悪くなる。しかも
振動を与えるとゲル状物がゾル化して、ゲルと極板が離
れてしまうので電池性能が大巾に値下する問題がある。

また製造するときの工程が複雑になりコスト高になる。

これらのため現在の負極吸収式の密閉形鉛蓄電池は多く
がリテーナ式である。

発明が解決しようとする課題 ところで最近、密閉形鉛蓄電池においても大容量化が進
んでおり、しかも設置面積を有効に使用するため、高さ
方向に長い大形寸法の極板によって電池を製作する傾向
がある。

しかしながらリテーナ式で大形の密閉形鉛蓄電池を作る
と、電解液の濃度が電池の上部と下部で違いが生じるい
わゆる成層化現象が起りやすくなる。特に密閉形は従来
の液式電池のようにガツシングによる液撹拌ができない
ため、−変成層化を起こすと解消するのが困難である。

しかも、この成層化現象は電池の容量を低下させ、寿命
などの電池の諸性性に悪影響を与える。

このようにリテーナ式では電解液の成層化を防止する必
要がある。

課題を解決するための手段 上記の課題を解決するため、本発明は、耐酸性の無機粉
体４０〜６５重景％と一種類あるいは複数種類の耐酸、
耐酸化性のある合成繊維を３５〜６０重景％とから成る
多孔体を電解液保持体として使用したことを特徴とする
。

作用 本発明は上記の特徴を有することにより、電解液か電解
液保持体に均一に保持され、充放電を繰り返しても濃度
分布や電解液量が不均一になりにくいので成層化を起こ
しにくい。また活物質等の脱落等も防止する。

（実施例１） まず、本発明の電解液保持体として使用する多孔体の製
造について説明する。

長さ約１５＋ｍで繊維径が公称０．６デニールのポリプ
ロピレン繊維と、珪酸粉体及び珪藻土を純水に入れて撹
拌混合する。この中に吸着剤を入れてポリプロピレンの
繊維に粉体を付着させ、これを抄造、乾燥させて厚さ２
．４簡の多孔体を作製する。

また、ポリエステルやフィブリル化したアクリル繊維も
含有させて保持体を作製すると、割れ性や機械強度が向
上するので好ましい。

なお、吸着剤は微量しか使用しないため、抄造後多孔体
中にほとんど残らない。

次に本発明品である無機粉体を含む多孔体を電解液保持
体として用いた密閉形鉛蓄電池の性能について説明する
。

本電池は上記の製造方法にてポリプロピレン繊維４０重
ｆｆｉ％、珪酸粉体６０重量％から作製した多孔体を電
解液保持体とし、高さ２５０陽極板とから成る２００Ａ
ｈの密閉形鉛蓄電池であり、電解液比重は１．３００で
ある。この電池を［放電２０Ａ　（０，Ｉ　Ｃｋ）　、
　終了’に圧１．８　Ｖ／−１＝ル；充電１０Ａ（０１
０Ａ）カット２３０ｖ／セル、４８時間、２０℃」のサ
イクル条件にて試験に供した。なお従来品としてリテー
ナ式の密閉形鉛蓄電池を本発明品の電池仕様やサイクル
条件と同様にして試験を行い、本発明品と比較した。

この結果として第１図に電池の上部と下部の比重変化を
示す。これより従来品より本発明品の方が比重差が小さ
く成層化しにくいことがわかる。

つまり充放電を３０回行った後では従来品において、電
池下部の比重が約１．３６で上部が約１１６であり、比
重差が約０２０になった。一方本発品は上部が、約１．
２７で、下部は約１６３３であり、比重差は約０．０４
となった。このように本発明品は従来品より成層化が５
分の１ぐらいしか進行しないことがわかる。

また第２図に本発明と従来品の放電容量の推移を示す。

これより本発明品は充放電を３０回行っても容量低下が
ほとんどなく、従来品よりも高い容量推移を示した。

（実施例２） 実施例１の方法によって作製した合成繊維と無機粉体と
から成る多孔体における合成繊維量と粉体量の範囲を説
明する。

第１表に示す合成繊維と無機粉体から成る多孔し 体をそれぞれ作製して電解液保持体とず、これらと高さ
２５０ＩＩＩＩ１１極板とを使用して電解液比重１２７
０のＱＱＱＡｈ密閉形鉛蓄電池を製作する。

これらの電池を［放電４０Ａ　（０，２ＣＡ）、４時間
；充電６０Ａ　（０３ＣＡ）カット２．４５　Ｖ／セル
１６時間、２０℃」の条件で試験に供した。そして１０
サイクル後の上部と下部との比重差を測定して各電池の
電解液の成層化の大きさを比較し、第１表に比重差の値
を示した。

これから、本発明品は従来品と比べて比重差が約ＩＡで
あり、比較品と比べても１．／２〜ＩＡぐらいの比重差
を示している。このため本発明品は成層化を抑制するこ
とがわかる。

第　　　１　　　表 これは無機粉体が４０重量％未満だと電解液を保持する
能力が小さいため、充放電時に高さ方向に液が移動し、
成層化が進行すると考えられる。また粉体量が６５重ｔ
％を越えると電解液が硬くなり極板との密着が悪くなる
ため、成層化が進行するものと考えられる。

以上のことより、成層化を防止し得る電解液保持体は、
無機粉体を４０〜６５重量及び合成繊維を３５〜６０重
量％にした混合物の多孔体にする必要がある。

なお、全ての実施例の密閉形鉛蓄電池においてガス吸収
特性は良好な結果を示した。

発明の効果 本発明品の密閉形鉛蓄電池は、電解液保持体として耐酸
性の無機粉体４０〜６５重量％と一種類あるいは複数の
耐酸、耐酸化性のある合成繊維３５〜６０重量％とから
成る多孔体を使用したため、酸素ガスや安全性等を損う
ことなく電解液の成層化現象を防止することかできる。

しかも電池のサイクル特性や寿命が向上し、また高さ方
向に長いス形の密閉形鉛蓄電池において成層化による電
池性能の低下を抑制することができる点工業的価値極め
て大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明品と従来品の電池の上部と下部における
比重変化を示す曲線図、第２図は本発明品と従来品との
容量推移を示す曲線図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 耐酸性の無機粉体４０〜６５重量％と一種類あるいは複
   数種類の耐酸、耐酸化性のある合成繊維３５〜６０重量
   ％とから成る多孔体を電解液保持体として使用したこと
   を特徴とする密閉形鉛蓄電池。