JPH04160762A - 密閉式鉛蓄電池 - Google Patents
密閉式鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPH04160762A JPH04160762A JP2284757A JP28475790A JPH04160762A JP H04160762 A JPH04160762 A JP H04160762A JP 2284757 A JP2284757 A JP 2284757A JP 28475790 A JP28475790 A JP 28475790A JP H04160762 A JPH04160762 A JP H04160762A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acid
- battery
- sulfuric acid
- resistant inorganic
- gel
- 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
Links
Classifications
-
- 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)
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
本発明は密閉式鉛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
電池の充電中に発生する酸素ガスを負極板で吸収させる
タイプの密閉式鉛蓄電池には、リテーナ式とゲル式の二
種類がある。リテーナ式は正極板と負極板との間に微細
カラスｍ維を素材とする平均孔径が１０μｍ前後の多孔
体なるマット状セパレータ（カラスセパレータ）を挿入
し、これによって放電に必要な硫酸電解液を吸収、保持
し、また両極の隔離を行っており、近年、ポータプル機
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
られるようになってきた。しかし、リテーナ式はガラス
セパレータが高価なために、この種の密閉電池の普及に
障害となっている。
タイプの密閉式鉛蓄電池には、リテーナ式とゲル式の二
種類がある。リテーナ式は正極板と負極板との間に微細
カラスｍ維を素材とする平均孔径が１０μｍ前後の多孔
体なるマット状セパレータ（カラスセパレータ）を挿入
し、これによって放電に必要な硫酸電解液を吸収、保持
し、また両極の隔離を行っており、近年、ポータプル機
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
られるようになってきた。しかし、リテーナ式はガラス
セパレータが高価なために、この種の密閉電池の普及に
障害となっている。
一方、ゲル式は、シリカゾルと希硫酸を混合しゲルを形
成、硫Ｂ電解液を固定化し、そしてゲルを補強するため
や正極活物質が脱落するのを防ぐためマット状セパレー
タ（ガラスセパレータ）を使用している。このカラスセ
パレータはリテーナ式に使用されるそれと比べ硫酸電解
液を吸収する能力が低くてもよく平均孔径が５０μｍ前
後のガラスセパレータを用いている。このようなガラス
セパレータは比教的安価なため、ゲル式はリテーナ式よ
り安価となるが、このようなガラスセパレータは多孔度
が低くなるなめ極板間に含まれる電解液が少なくなる。
成、硫Ｂ電解液を固定化し、そしてゲルを補強するため
や正極活物質が脱落するのを防ぐためマット状セパレー
タ（ガラスセパレータ）を使用している。このカラスセ
パレータはリテーナ式に使用されるそれと比べ硫酸電解
液を吸収する能力が低くてもよく平均孔径が５０μｍ前
後のガラスセパレータを用いている。このようなガラス
セパレータは比教的安価なため、ゲル式はリテーナ式よ
り安価となるが、このようなガラスセパレータは多孔度
が低くなるなめ極板間に含まれる電解液が少なくなる。
そのため電池の放電容量が開放形やリテーナ式に劣ると
いう欠点があった。
いう欠点があった。
さらに特開♀２−１５８０６２号にあるような無機粉体
をエレメントの周りに配置しこれに電解液を吸収保持さ
せる方式の密閉電池が示されている。この場合無機粉体
は安価であり、また放電容量もリテーナ式に比べ優れて
いる。しかし、この方式で間競となるのは、電解液を注
液するのに時間かかかり、また電池を初充電する際に、
充電終期に発生するガスによって無機粉体か吹き上がり
電解液保持体内部にガス溜りが生じる場合があり、極板
と電解液保持体との接触が悪くなり放電性能が劣ってし
まう点である。０．００５ＣＡで充電すると放電性能に
影響するような上述のガス溜りは形成されず良好である
か、充電には、約１００時間もかかつてしまう。そのた
めこの無機粉体が動かないように多孔体で押さえつける
必要かあり、材料コストが、さらに工程コストが増して
しまう。
をエレメントの周りに配置しこれに電解液を吸収保持さ
せる方式の密閉電池が示されている。この場合無機粉体
は安価であり、また放電容量もリテーナ式に比べ優れて
いる。しかし、この方式で間競となるのは、電解液を注
液するのに時間かかかり、また電池を初充電する際に、
充電終期に発生するガスによって無機粉体か吹き上がり
電解液保持体内部にガス溜りが生じる場合があり、極板
と電解液保持体との接触が悪くなり放電性能が劣ってし
まう点である。０．００５ＣＡで充電すると放電性能に
影響するような上述のガス溜りは形成されず良好である
か、充電には、約１００時間もかかつてしまう。そのた
めこの無機粉体が動かないように多孔体で押さえつける
必要かあり、材料コストが、さらに工程コストが増して
しまう。
課肋を解決するための手段
本発明は、上述した従来の密閉式鉛蓄電池の欠点を除去
し、優れた放電性能を有する安価な密閉式鉛蓄電池を提
供するものであり、その骨子とするところは平均粒子径
か１０〜３００μｌの耐酸性無機粉体を極板間および極
板群の周囲に充填、配置し、上記耐酸性無機粉体充填部
に希硫酸を含浸させ、かつ耐酸性無機粉体を充填した上
部の部分に含硫酸ゲルを含浸させ、さらにその上部空間
に含硫酸ゲルを配置させたことで、この耐酸性無機粉体
を含硫酸シリカゲルで固定するとともに耐酸性無機粉体
量を必要最少限にし、総硫酸量をふやしたところにある
。以下本発明を実施例に基づいて説明する。
し、優れた放電性能を有する安価な密閉式鉛蓄電池を提
供するものであり、その骨子とするところは平均粒子径
か１０〜３００μｌの耐酸性無機粉体を極板間および極
板群の周囲に充填、配置し、上記耐酸性無機粉体充填部
に希硫酸を含浸させ、かつ耐酸性無機粉体を充填した上
部の部分に含硫酸ゲルを含浸させ、さらにその上部空間
に含硫酸ゲルを配置させたことで、この耐酸性無機粉体
を含硫酸シリカゲルで固定するとともに耐酸性無機粉体
量を必要最少限にし、総硫酸量をふやしたところにある
。以下本発明を実施例に基づいて説明する。
実施例
鉛合金格子体に通常の正極および負極ペーストを充填し
化成した正極板３枚負極板４枚を用い、スペーサを両極
板間に挿入して第１図に示す極板群を作製した。ここで
使用したスペーサーについて説明すれば第２図はスペー
サー１の斜視図であって、ポリプロピレン製の隔離棒２
がその上部および下部で結合部３および３′で結合され
ており、このスペーサーの高さｈは極板の高さよりも大
きくしである。４は正極板、５は負極板、６は電槽、７
はシリカ粉体、８は排気弁である。
化成した正極板３枚負極板４枚を用い、スペーサを両極
板間に挿入して第１図に示す極板群を作製した。ここで
使用したスペーサーについて説明すれば第２図はスペー
サー１の斜視図であって、ポリプロピレン製の隔離棒２
がその上部および下部で結合部３および３′で結合され
ており、このスペーサーの高さｈは極板の高さよりも大
きくしである。４は正極板、５は負極板、６は電槽、７
はシリカ粉体、８は排気弁である。
次いてこの極板群を電槽に挿入したのち、−次粒子径約
３０ｎｎ 、二次ないし三次平均粒子径が約１１００）
１ｒのシリカ粉体を極板間および極板群の周囲に充填し
高さｈ′の位置まで配置した。次いでＳＰ、ＧＲ，１，
３０（２０℃）の希’ｆｊＡＦｉをシリカ粉体を配置し
た高さまで注液して電池Ａを、シリカ粉体を多孔体の連
続気泡を有する発泡フェノールで第３図に示すように上
部から押さえ希硫酸を注液して電池Ｂ、希硫酸にシリカ
分５ｗｔ％となるようにコロイタルシリ力ゾルを添加し
、上部空間Ｈの高さまで注液して電池Ｃをそれぞれ製作
した。そして、第１図に示す高さｈ′まで希硫酸を含浸
させ、その上部には、シリカ含有量５ｗｔ％の含硫酸ゾ
ルを高さＨの位置まで注液し電池内でゲル化させること
により、本発明品電池りを製作した。比較のため従来の
リテーナ式とゲル式電池を製作し電池Ｅ。
３０ｎｎ 、二次ないし三次平均粒子径が約１１００）
１ｒのシリカ粉体を極板間および極板群の周囲に充填し
高さｈ′の位置まで配置した。次いでＳＰ、ＧＲ，１，
３０（２０℃）の希’ｆｊＡＦｉをシリカ粉体を配置し
た高さまで注液して電池Ａを、シリカ粉体を多孔体の連
続気泡を有する発泡フェノールで第３図に示すように上
部から押さえ希硫酸を注液して電池Ｂ、希硫酸にシリカ
分５ｗｔ％となるようにコロイタルシリ力ゾルを添加し
、上部空間Ｈの高さまで注液して電池Ｃをそれぞれ製作
した。そして、第１図に示す高さｈ′まで希硫酸を含浸
させ、その上部には、シリカ含有量５ｗｔ％の含硫酸ゾ
ルを高さＨの位置まで注液し電池内でゲル化させること
により、本発明品電池りを製作した。比較のため従来の
リテーナ式とゲル式電池を製作し電池Ｅ。
Ｆとした。これらの電池を用いて、初期容量試験（５１
１Ｒ）および充放電サイクル試験（放電０．２５Ｃ＾×
２ｈ、充電Ｑ、ＩＣＡ ｘ６ｈ、２５サイクル毎に０．
２５ＣＡで終止電圧１，７■になるまで放電し放電容量
か初期容量の５０％となった時点で寿命とした。）を行
って各電池性能の比較をした。初期容量試験の結果を第
１表に、寿命試験の結果を第５図に示す。
１Ｒ）および充放電サイクル試験（放電０．２５Ｃ＾×
２ｈ、充電Ｑ、ＩＣＡ ｘ６ｈ、２５サイクル毎に０．
２５ＣＡで終止電圧１，７■になるまで放電し放電容量
か初期容量の５０％となった時点で寿命とした。）を行
って各電池性能の比較をした。初期容量試験の結果を第
１表に、寿命試験の結果を第５図に示す。
第１表
第１表から明らかなように本発明による電池りは、電池
Ａ、Ｂ、Ｃに比べ放電容量が優れていた。
Ａ、Ｂ、Ｃに比べ放電容量が優れていた。
電池Ａの容量が電池りのそれに比べ劣った理由は、電池
Ａでは極板から発生したガスのためシリカ粉体中にガス
溜りを生じたためである。電池Ｂの容量か劣ったのは、
Ｄ電池に比べ発泡フェノール（多孔体）の挿入性たけ電
゛池内に存在する硫酸分が少なくなったためである。ま
た電池Ｃの容量か劣ったのは、硫酸の拡散か悪いためで
ある。本発明品である電池りでは、硫酸分が電池Ｃと同
量であり、また、硫酸の拡散か遅くなるゲルを上部にし
か用いていないので、容量か増加したと考えられる。さ
らにシリカ充填上部とその上部空間にのみゲルを含浸配
置しただけでシリカ充填部に空隙が生じるといったこと
がなく発泡フェノールで押さえたときと同様の効果があ
った。また、電池りの容量が電池Ｅのそれより優れてい
たのは、以下の理由による。シリカ粉体は極板群の周囲
全体に配置されているのに対し、ガラスセパレータは極
板間にのみ存在する。そのためそれぞれが保持する総硫
酸量がシリカ粉体を用いたときの方が多くなったためと
思われる。電池Ｆの容量が小さいのは、注液硫酸濃度が
低いので総硫酸量が少ないためである。従来のゲル式電
池でｇ酸濃度を低くしているのは、リテーナ式より数パ
ーセント硫酸濃度を低くしなけれは寿命性能か著しく劣
るなめである。つぎに寿命性能について説明する。第４
図に寿命試験結果を示すが、電池Ａ、Ｂでは容量が少な
い分寿命が短く、電池Ｃでもシリカ粉体充填郡全体にゲ
ルを含浸させているため、寿命か短かった。この電池で
は正極板の劣化か著しく、これは充電末期に生成する硫
酸の拡散がゲルを用いると悪くなるため活物質近傍の硫
酸濃度か高くなったためと思われる。さらに従来のリテ
ーナ式の電池Ｅやゲル式の電池Ｆに比べても長寿命であ
った。
Ａでは極板から発生したガスのためシリカ粉体中にガス
溜りを生じたためである。電池Ｂの容量か劣ったのは、
Ｄ電池に比べ発泡フェノール（多孔体）の挿入性たけ電
゛池内に存在する硫酸分が少なくなったためである。ま
た電池Ｃの容量か劣ったのは、硫酸の拡散か悪いためで
ある。本発明品である電池りでは、硫酸分が電池Ｃと同
量であり、また、硫酸の拡散か遅くなるゲルを上部にし
か用いていないので、容量か増加したと考えられる。さ
らにシリカ充填上部とその上部空間にのみゲルを含浸配
置しただけでシリカ充填部に空隙が生じるといったこと
がなく発泡フェノールで押さえたときと同様の効果があ
った。また、電池りの容量が電池Ｅのそれより優れてい
たのは、以下の理由による。シリカ粉体は極板群の周囲
全体に配置されているのに対し、ガラスセパレータは極
板間にのみ存在する。そのためそれぞれが保持する総硫
酸量がシリカ粉体を用いたときの方が多くなったためと
思われる。電池Ｆの容量が小さいのは、注液硫酸濃度が
低いので総硫酸量が少ないためである。従来のゲル式電
池でｇ酸濃度を低くしているのは、リテーナ式より数パ
ーセント硫酸濃度を低くしなけれは寿命性能か著しく劣
るなめである。つぎに寿命性能について説明する。第４
図に寿命試験結果を示すが、電池Ａ、Ｂでは容量が少な
い分寿命が短く、電池Ｃでもシリカ粉体充填郡全体にゲ
ルを含浸させているため、寿命か短かった。この電池で
は正極板の劣化か著しく、これは充電末期に生成する硫
酸の拡散がゲルを用いると悪くなるため活物質近傍の硫
酸濃度か高くなったためと思われる。さらに従来のリテ
ーナ式の電池Ｅやゲル式の電池Ｆに比べても長寿命であ
った。
これらの結果から本発明のＤ電池が最も長寿命であり優
れていた。
れていた。
また耐酸性無機粉体の平均粒子径が１０．＋ｔｌ以下で
あると、充填しにくくなり、３００μｍ以上になると容
量が著しく劣るのてづＯ〜３００μｌの粉体を使用する
のが好ましい。また極板間の距離が小さい場合にはショ
ート防止のためセパレータを用いるが、この場合でも上
述の効果が何等損なわれることがないのはいうまでもな
い。
あると、充填しにくくなり、３００μｍ以上になると容
量が著しく劣るのてづＯ〜３００μｌの粉体を使用する
のが好ましい。また極板間の距離が小さい場合にはショ
ート防止のためセパレータを用いるが、この場合でも上
述の効果が何等損なわれることがないのはいうまでもな
い。
発明の効果
１述の実施例から明らかなように、本発明による密閉式
鉛蓄電池は従来の密閉式鉛蓄電池に比べ安価であり、さ
らに従来の密閉式鉛蓄電池の放電性能を大幅に改善でき
た点工業的価値は非常に大きい。
鉛蓄電池は従来の密閉式鉛蓄電池に比べ安価であり、さ
らに従来の密閉式鉛蓄電池の放電性能を大幅に改善でき
た点工業的価値は非常に大きい。
第１図は本発明密閉式鉛蓄電池の断面図、第２図はスペ
ーサーの斜視図、第３図は発泡フェノールで上部を押さ
えた密閉式鉛蓄電池の断面図、第４図は寿命試験結果を
示す図である。 １・・・スペーサー、２・・・隔離棒、４・・・正極板
、５・・・負極板、６・・・電槽、７・・・シリカ粉体
、９・・・発泡フェノール、１０・・・ゲル’Ｗｌ
図 λ ７ 酊
ーサーの斜視図、第３図は発泡フェノールで上部を押さ
えた密閉式鉛蓄電池の断面図、第４図は寿命試験結果を
示す図である。 １・・・スペーサー、２・・・隔離棒、４・・・正極板
、５・・・負極板、６・・・電槽、７・・・シリカ粉体
、９・・・発泡フェノール、１０・・・ゲル’Ｗｌ
図 λ ７ 酊
Claims (1)
- １、平均粒子径が１０〜３００μｍの耐酸性無機粉体を
極板間および極板群の周囲に充填、配置し、上記耐酸性
無機粉体充填部に希硫酸を含浸させ、かつ耐酸性無機粉
体を充填した上部の部分に含硫酸ゲルを含浸させ、さら
にその上部空間に含硫酸ゲルを配置させたことを特徴と
する、電池の充電中に発生する酸素ガスを負極板で吸収
させる密閉式鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2284757A JPH04160762A (ja) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | 密閉式鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2284757A JPH04160762A (ja) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | 密閉式鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04160762A true JPH04160762A (ja) | 1992-06-04 |
Family
ID=17682615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2284757A Pending JPH04160762A (ja) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | 密閉式鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04160762A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7682738B2 (en) | 2002-02-07 | 2010-03-23 | Kvg Technologies, Inc. | Lead acid battery with gelled electrolyte formed by filtration action of absorbent separators and method for producing it |
-
1990
- 1990-10-22 JP JP2284757A patent/JPH04160762A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7682738B2 (en) | 2002-02-07 | 2010-03-23 | Kvg Technologies, Inc. | Lead acid battery with gelled electrolyte formed by filtration action of absorbent separators and method for producing it |
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