JPH0465496B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0465496B2 JPH0465496B2 JP57137634A JP13763482A JPH0465496B2 JP H0465496 B2 JPH0465496 B2 JP H0465496B2 JP 57137634 A JP57137634 A JP 57137634A JP 13763482 A JP13763482 A JP 13763482A JP H0465496 B2 JPH0465496 B2 JP H0465496B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode plate
- electrolyte
- paper
- negative electrode
- separator
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
-
- 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)
- Cell Separators (AREA)
Description
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ある。
さらに詳しくは電解液量を遊離の電解液がない
状態に規制するとともに、直径0.1〜10μｍのガラ
ス繊維セパレータを用い、充電時に正極板より発
生する酸素ガスを負極板にて吸収除去しうる極板
容量比率を備え、かつガス排気口部に安全弁を有
した密閉形鉛蓄電池に関するものである。 従来例の構成とその問題点 この種の密閉形鉛蓄電池は、ポータブル機器等
の電源として最近、主に用いられており、より保
存特性（長期間保存した時の容量、およびその後
に充電した後の回復容量）に優れた電池が要望さ
れている。しかし、長期間保存すると電槽および
ガス排気口部の安全弁より水の蒸発があり、電解
液が減少する。電解液の減少は電池の内部抵抗を
増加させ、保存特性を悪くしていることがわかつ
た。この保存特性の劣化は、負極板とセパレータ
のぬれおよびなじみが、正極板およびセパレータ
と電解液とのぬれおよびなじみよりも悪いために
起こると考えられる。電池内の電解液が長期保存
等により減少すると、負極板表面のセパレータと
接する部分の電解液が選択的に失なわれること
が、どの部分で内部抵抗が上昇したかを測定する
ことにより確かめられた。これは負極板が疎水性
である多孔性金属鉛でできているためで、電解液
が少なくなるとより親水性のある正極板やセパレ
ータに電解液が移動するためと推察できる。負極
板とセパレータのぬれおよびなじみの低下は、負
極板への硫酸の拡散を阻害し、長期間保存した後
の容量を著しく劣化させる。また、内部抵抗の上
昇や硫酸の拡散の低下が充電を困難にし、回復容
量を低下させていることもわかつた。また、初期
容量特に、高率放電は正極板が律速となつてお
り、電解液が正極板へ拡散しやすくなれば、容量
が増加すると考えられる。この種の電池は電解液
が少なく、例えば自動車用鉛蓄電池のように電解
液が豊富な液式電池に比べて高率放電が劣つてい
るのが通常である。 発明の目的 本発明は電極とセパレータのぬれおよびなじみ
を改善することで、電解液に起因した保存特性の
劣化を防止し、かつ高率放電時の容量向上を図つ
たものである。 発明の構成 即ち、本発明は遊離の電解液がない状態に電解
液量が期規制されるとともに、充電時に正極板よ
り発生する酸素ガスを負極板で吸収除去しうる極
板容量比率をもつた正、負両極板とこの極板間に
介在するガラス繊維セパレータとの間にパルプ繊
維主体の抄造紙を介在したことを特徴ととするも
のである。 具体的な電池の極板群構成を図により説明す
る。 図は正極板２と負極板３およびガラス繊維から
なるセパレータ４とにより構成される極板群１に
おいて、前記正極板および負極板とセパレータと
の間にパルプ繊維を主体とした抄造紙５をはさみ
込んだものである。パルプ繊維は硫酸に比較的強
い天然繊維であり、その真表面積はきわめて大き
く、希硫酸を吸収する能力はガラス繊維の10倍以
上に相当する。このため希硫酸とのぬれの悪い負
極板表面にパルプ繊維からなる紙を押し付けるこ
とによりなじみをよくして負極板表面のぬれを改
善することができ、電解液を保持しているセパレ
ータから負極板への硫酸の拡散を容易にしてい
る。そのため従来長期保存中に電解液が減少し、
内部抵抗を高めて保存特性を悪くしていた原因を
取除くことができた。また正極板表面に押し付け
られた抄造紙は電解液を保持しているセパレータ
から正極板への硫酸の拡散を容易にするため、高
率放電時の容量を増加することができた。 抄造紙は真表面の多い天然繊維が有効であり、
なかでもパルプ繊維が最も効果のあることがわか
つた。なお抄造紙は組立時には強度があつた方
が、製造しやすいため、耐水剤等を加える場合が
あるが、一般的な耐水剤は硫酸にも溶解性がない
ので、繊維はほぐれない。そのため極板とのなじ
みや密着が悪いことがわかつた。しかし、例えば
尿素系の耐水剤を使用した抄造紙は、通常パルプ
繊維が交差している部分を水素結合で耐水剤が結
び付けて強度を保つているが、希硫酸が入ること
により加水分解されて水素結合が解かれ、繊維は
ばらばらになる。 このため、極板と抄造紙との密着がきわめて良
くなり、前記の効果を充分にもたらすことができ
た。また抄造紙は電解液を吸収する能力に優れて
いるが、多孔度を高くすることができないので、
電解液保持能力はガラス繊維セパレータより劣
る。そのため抄造紙を厚くすることは、電池内の
電解液量を少なくすることになり容量低下をきた
す。抄造紙は、極板表面のぬれを良くし、セパレ
ータの電解液を極板に供給する媒体としての役目
をなすので極板表面に押しつけることができれば
その厚みは薄くてよく、実際には0.1mm以下の厚
みで良い。 実施例の説明 次に本発明の電池を実施例により詳述する。 本実施例におけ電池の極板には、縦40mm、幅30
mm、厚さは正極板が3.0mm負極板が2.1mmとし、格
子に活物質を充填し化成したものを用いた。ま
た、セパレータは平均直径0.7μｍのガラス繊維か
らなり厚さが2.1mmのものを用いた。極板とセパ
レータとの間にはパルプ繊維が99％以上でかつ耐
水剤として尿素ホルムアルデヒド縮合樹脂を用い
た0.03mm厚の抄造紙をはさみ込んだ。極板群は正
極板２枚、負極板３枚からなり、比重1.30（20℃）
の硫酸19mlを加え、かつ極板群が電池内にて約20
Kg／ｄm2の圧力がかかるようにした。本発明にお
ける第１の実施例は負極板とセパレータとの間に
のみ前記の抄造紙をはさみ込んだものであり、第
２の実施例は正極板、負極板ともセパレータとの
間に抄造紙をはさんだものである。 この電池の同じ構成で極板とセパレータとの間
に抄造紙をはさみ込まない従来品の電池と、初期
容量（20℃０、4A放電、20℃10A放電）、保存特
性（40℃６ケ月保存後の20℃０、4A放電（残存
容量）および20℃にて2.45Vの定電圧で６時間充
電した後の20℃０、4A放電（回復容量））を比較
した結果を次表に示す。
状態に規制するとともに、直径0.1〜10μｍのガラ
ス繊維セパレータを用い、充電時に正極板より発
生する酸素ガスを負極板にて吸収除去しうる極板
容量比率を備え、かつガス排気口部に安全弁を有
した密閉形鉛蓄電池に関するものである。 従来例の構成とその問題点 この種の密閉形鉛蓄電池は、ポータブル機器等
の電源として最近、主に用いられており、より保
存特性（長期間保存した時の容量、およびその後
に充電した後の回復容量）に優れた電池が要望さ
れている。しかし、長期間保存すると電槽および
ガス排気口部の安全弁より水の蒸発があり、電解
液が減少する。電解液の減少は電池の内部抵抗を
増加させ、保存特性を悪くしていることがわかつ
た。この保存特性の劣化は、負極板とセパレータ
のぬれおよびなじみが、正極板およびセパレータ
と電解液とのぬれおよびなじみよりも悪いために
起こると考えられる。電池内の電解液が長期保存
等により減少すると、負極板表面のセパレータと
接する部分の電解液が選択的に失なわれること
が、どの部分で内部抵抗が上昇したかを測定する
ことにより確かめられた。これは負極板が疎水性
である多孔性金属鉛でできているためで、電解液
が少なくなるとより親水性のある正極板やセパレ
ータに電解液が移動するためと推察できる。負極
板とセパレータのぬれおよびなじみの低下は、負
極板への硫酸の拡散を阻害し、長期間保存した後
の容量を著しく劣化させる。また、内部抵抗の上
昇や硫酸の拡散の低下が充電を困難にし、回復容
量を低下させていることもわかつた。また、初期
容量特に、高率放電は正極板が律速となつてお
り、電解液が正極板へ拡散しやすくなれば、容量
が増加すると考えられる。この種の電池は電解液
が少なく、例えば自動車用鉛蓄電池のように電解
液が豊富な液式電池に比べて高率放電が劣つてい
るのが通常である。 発明の目的 本発明は電極とセパレータのぬれおよびなじみ
を改善することで、電解液に起因した保存特性の
劣化を防止し、かつ高率放電時の容量向上を図つ
たものである。 発明の構成 即ち、本発明は遊離の電解液がない状態に電解
液量が期規制されるとともに、充電時に正極板よ
り発生する酸素ガスを負極板で吸収除去しうる極
板容量比率をもつた正、負両極板とこの極板間に
介在するガラス繊維セパレータとの間にパルプ繊
維主体の抄造紙を介在したことを特徴ととするも
のである。 具体的な電池の極板群構成を図により説明す
る。 図は正極板２と負極板３およびガラス繊維から
なるセパレータ４とにより構成される極板群１に
おいて、前記正極板および負極板とセパレータと
の間にパルプ繊維を主体とした抄造紙５をはさみ
込んだものである。パルプ繊維は硫酸に比較的強
い天然繊維であり、その真表面積はきわめて大き
く、希硫酸を吸収する能力はガラス繊維の10倍以
上に相当する。このため希硫酸とのぬれの悪い負
極板表面にパルプ繊維からなる紙を押し付けるこ
とによりなじみをよくして負極板表面のぬれを改
善することができ、電解液を保持しているセパレ
ータから負極板への硫酸の拡散を容易にしてい
る。そのため従来長期保存中に電解液が減少し、
内部抵抗を高めて保存特性を悪くしていた原因を
取除くことができた。また正極板表面に押し付け
られた抄造紙は電解液を保持しているセパレータ
から正極板への硫酸の拡散を容易にするため、高
率放電時の容量を増加することができた。 抄造紙は真表面の多い天然繊維が有効であり、
なかでもパルプ繊維が最も効果のあることがわか
つた。なお抄造紙は組立時には強度があつた方
が、製造しやすいため、耐水剤等を加える場合が
あるが、一般的な耐水剤は硫酸にも溶解性がない
ので、繊維はほぐれない。そのため極板とのなじ
みや密着が悪いことがわかつた。しかし、例えば
尿素系の耐水剤を使用した抄造紙は、通常パルプ
繊維が交差している部分を水素結合で耐水剤が結
び付けて強度を保つているが、希硫酸が入ること
により加水分解されて水素結合が解かれ、繊維は
ばらばらになる。 このため、極板と抄造紙との密着がきわめて良
くなり、前記の効果を充分にもたらすことができ
た。また抄造紙は電解液を吸収する能力に優れて
いるが、多孔度を高くすることができないので、
電解液保持能力はガラス繊維セパレータより劣
る。そのため抄造紙を厚くすることは、電池内の
電解液量を少なくすることになり容量低下をきた
す。抄造紙は、極板表面のぬれを良くし、セパレ
ータの電解液を極板に供給する媒体としての役目
をなすので極板表面に押しつけることができれば
その厚みは薄くてよく、実際には0.1mm以下の厚
みで良い。 実施例の説明 次に本発明の電池を実施例により詳述する。 本実施例におけ電池の極板には、縦40mm、幅30
mm、厚さは正極板が3.0mm負極板が2.1mmとし、格
子に活物質を充填し化成したものを用いた。ま
た、セパレータは平均直径0.7μｍのガラス繊維か
らなり厚さが2.1mmのものを用いた。極板とセパ
レータとの間にはパルプ繊維が99％以上でかつ耐
水剤として尿素ホルムアルデヒド縮合樹脂を用い
た0.03mm厚の抄造紙をはさみ込んだ。極板群は正
極板２枚、負極板３枚からなり、比重1.30（20℃）
の硫酸19mlを加え、かつ極板群が電池内にて約20
Kg／ｄm2の圧力がかかるようにした。本発明にお
ける第１の実施例は負極板とセパレータとの間に
のみ前記の抄造紙をはさみ込んだものであり、第
２の実施例は正極板、負極板ともセパレータとの
間に抄造紙をはさんだものである。 この電池の同じ構成で極板とセパレータとの間
に抄造紙をはさみ込まない従来品の電池と、初期
容量（20℃０、4A放電、20℃10A放電）、保存特
性（40℃６ケ月保存後の20℃０、4A放電（残存
容量）および20℃にて2.45Vの定電圧で６時間充
電した後の20℃０、4A放電（回復容量））を比較
した結果を次表に示す。
【表】
この結果から正極板とガラス繊維セパレータと
の間の抄造紙は、高率放電時の容量増加に効果が
あり、負極板とセパレータとの間の抄造紙は、保
存特性の劣化防止に効果があることがわかる。 発明の効果 本発明は、極板とガラス繊維セパレータとの間
に、パルプ繊維主体の抄造紙を介在させること
で、極板とセパレータとの間のなじみおよびぬれ
を高めて保存特性ならびに急放電特性を向上させ
たものである。
の間の抄造紙は、高率放電時の容量増加に効果が
あり、負極板とセパレータとの間の抄造紙は、保
存特性の劣化防止に効果があることがわかる。 発明の効果 本発明は、極板とガラス繊維セパレータとの間
に、パルプ繊維主体の抄造紙を介在させること
で、極板とセパレータとの間のなじみおよびぬれ
を高めて保存特性ならびに急放電特性を向上させ
たものである。
図は本発明の密閉形鉛蓄電池における極板群を
示す。 １……極板群、２……正極板、３……負極板、
４……セパレータ、５……パルプ繊維主体の抄造
紙。
示す。 １……極板群、２……正極板、３……負極板、
４……セパレータ、５……パルプ繊維主体の抄造
紙。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電解液量を遊離の電解液がない状態に規制す
るとともに、充填時に正極板より発生する酸素ガ
スを負極板で吸収除去しうる極板容量比率をもつ
た正、負両極板と、この正、負両極板間に介在す
るガラス繊維セパレータと、ガス排気口部に装備
された安全弁とを備え、前記極板とガラス繊維セ
パレータとの間に、パルプ繊維主体で硫酸に溶解
する耐水剤を含んだ薄い抄造紙を介在した密閉形
鉛蓄電池。 ２ 抄造紙が95％以上のパルプ繊維含有量を有し
ている特許請求の範囲第１項記載の密閉形鉛蓄電
池。 ３ 抄造紙の厚みが0.1mm以下である特許請求の
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 |
|---|---|---|---|
| JP57137634A JPS5927451A (ja) | 1982-08-06 | 1982-08-06 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57137634A JPS5927451A (ja) | 1982-08-06 | 1982-08-06 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5927451A JPS5927451A (ja) | 1984-02-13 |
| JPH0465496B2 true JPH0465496B2 (ja) | 1992-10-20 |
Family
ID=15203225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57137634A Granted JPS5927451A (ja) | 1982-08-06 | 1982-08-06 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5927451A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6264055A (ja) * | 1985-09-13 | 1987-03-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| JP2862178B2 (ja) * | 1989-09-27 | 1999-02-24 | 新神戸電機株式会社 | 密閉形鉛蓄電池 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49102226U (ja) * | 1972-12-23 | 1974-09-03 |
-
1982
- 1982-08-06 JP JP57137634A patent/JPS5927451A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5927451A (ja) | 1984-02-13 |
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