JPH05505698A - 電気セル - 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】 Ｕ」 本発明は電気セル、特に鉛−酸蓄電池（鉛−酸蓄電池に限られない）の或は電気 セルに関係する改良に関する。

鉛−酸蓄電池は、高電流が得られてこれを利用することができるため、一般に、 特に自動車において用いられている。しかしながら、かかる蓄電池に関し、多数 の不利を経験する。これらの蓄電池は液体硫酸を収容し、これより、特に、蓄電 池を落す或は道路事故のような事故の場合に、危険なこぼれが生じ得る。この理 由で、船内のような所定の情況では、鉛−酸蓄電池は許可されないことがしばし ばある。更に、かかる蓄電池は比較的かさばっており、特に重く、これより輸送 を困難にさせる。

このことは、例えば鉱夫がヘッドランプに動力を供給するためにかかる蓄電池を 携帯する鉱山において特に当てはまる。その上、蓄電池は過充電されるならば、 ガス状水素及び酸素が発生され得、これよりベントする系が必要となり、酸がこ ぼれる公算をさらに増大させる。かかる蓄電池は、比較的重量があることにより 、電気的に動力を供給する乗り物における有効な用途を減少させる。

本発明に従えば、液状電解質が吸収された自立多孔質部材、並びに部材に接触さ せて陽極を構成する第１物質及び部材に接触させて陰極を構成する第２物質を配 置する手段を含む電気セルを提供する。

多孔質部材は実質的に硬質であるのが好ましい。

第１物質及び第２物質はそれぞれ部材の反対側に接触させるのが好ましい。

電気導体は、セルの中を通って第１物質か或は第２物質のいずれかにそれぞれ接 触して延在するのが好ましい。導体は、多孔質部材上に設置しても、多孔質部材 上にプリントしても、プリンティド金から成ってもよい。

電気導体は更に、第１及び第２物質に接触する導体からセルの外部に伸びてセル についてのターミナルになるのが好ましい。

多孔質部材はセラミック材料で作られるのが好ましい。

多孔質部材は実質的に平面構造を有するのが望ましく、多孔質部材の外面をコン ツアー（ｃｏｎｔｏｕｒ）してもよい。

第１及び第２物質は粒状にし、多孔質部材のそれぞれの側面に対して閉じた空間 に保ってもよい。

別法として、第１及び第２物質を多孔質部材のそれぞれの側面にコーティングと して塗布してもよい。コーティングは、多孔質部材にローリングにより或はボイ ンティングにより塗布することができる。

電解液は硫酸にすることができ、第１及び第２物質はそれぞれ酸化鉛及び鉛にす ることができる。

発明は、また、前述した１０の段落のいずれかに記載したタイプの連結セルを複 数互いに隣接させて成る蓄電池を提供する。セルはそれぞれの交互の共通の第１ 及び第２物質を有するのが好ましい。蓄電池は鉛−酸タイプのものにすることが できる。

保護コーティングをセルの回りに設置するのが好ましく、これはセルを液状ゴム 或はプラスチック材料中に浸漬させて耐久性コーティングを設置することにより 形成することができる。

本発明の実施態様を、今、単に例として、添付図を参照しながら説明する。添付 図において、第１図は本発明に従うセルを通す断面側面線図であり　。

第２図は本発明に従うそれ以上のセルを複数含む蓄電池の同様の図であり： 第３図は第２図の蓄電池の部分のそれぞれの図である。

第１図は、例えば自動車用バッテリーにおいて、他のかかるセルと組み合わせて 使用するのに適したセル１０を示す。セル１０は多孔質セラミック材料のプレー ト１２を含む。プレート１２のセラミック材料は多孔質であり、プレート１２は あらかじめ硫酸中に、細孔の相当の容積が硫酸を含むように、浸漬しておいた。

プレート１２は矩形ケーシング１４内の中央に装着する。ケーシング１４は、例 えばプラスチック材料で作ることができる。ケーシング１４は、プレート１２の どちら側にも空間を設置するように配置する。これらの空間の内の一方に粉末酸 化鉛１６をかつ他゛方に鉛粉末１８を充填する。鉛のストリップ２ｏ、２２がケ ーシングの底部に近接した所から酸化鉛１６及び鉛粉末１８の中をそれぞれ通り かつケーシング１４の上部の取り外し可能なキャップ２４を通って延在してター ミナル２６．２８となる。

使用において、酸化鉛１６は陽極を構成し、鉛粉末１８は陰極を構成し、それら へのそれぞれの接続はターミナル２６．２８によってもたらす。このようなセル を６個−緒に接続して慣用の１２ボルトバツテリーを形成する。

上述したセルは、試験において、数時間充電した後に、少なくとも２ボルトの電 圧を生じ、更にこのセルは酸浴中の鉛プレートから成る従来のセルの重量の半分 程の重量を有する。このセルは、従来のセルに比べて、セルが損傷された場合で さえ、酸のこぼれが起きない点で相当に安全である。このセルの構造は、従来の セルに比べて、−１Ｎ耐久性があるようである。セルは容易にかつこれより安個 に製造することができる。

セルの剛性はセラミックプレートにより与えられ、活性物質（鉛／酸化鉛）によ り与えられず、これよりセルにおいて過剰の活性物質を必要とせず、重量減に至 る。

従来の鉛酸蓄電池の破損の一般的な原因は活性プレートのフレーキング或は破砕 であり、これらは発明に従うセルに関しては起きない。

第２及び３図は３セル蓄電池３ｏを示す。蓄電池３０は、（第２図の左から右に ）酸化鉛の層３２、硫酸に浸漬しておいた第１セラミツクプレート３４、鉛の層 ３６、第２セラミツクプレート３８、それ以上の酸化鉛のｌ１Ｊ４０、第３セラ ミツクプレート４２及びそれ以上の鉛の層４４によるサンドイッチ構造を有する 。酸化鉛及び鉛の層３２．４０．３６．４４はローリングによってセラミックプ レート３４．３８．４２上に形成する。鉛或は酸化鉛に、ゴムコンパウンドにす ることができる媒体を混合して可撓性混合物を形成し、これをセラミックプレー トに圧延する。被覆プレートを次いで焼結して有機物質を焼き払う、上述したサ ンドイッチ構造を全体として焼結してもよい。別法として、媒体は、有機物質が 自由に蒸発し去るようにしてもよい。

金のような導電性物質の網状構造４６（第３図）をセラミックプレート３４及び ３８の左側及びセラミックプレート４４の両側にプリントする。網状構造４６は 、プレート３４．３８．４２における活性物質と電解質との間の電気的接続性を 確実にするために設置する。網状構造４６の各々に、更に導電性物質のストリッ プ４８を接続し、これを上方向に延在させてターミナルとする。プレート３８及 びプレート４２の左側におけるストリップ４８は各々２つのセルについて共通の ターミナルとなり、他のストリップ４８は丁度１つのセルについてのターミナル となる。サンドイッチ構造をプラスチックケーシング５０内に囲み、ストリップ ４８をケーシングを通して延在させる。ケーシング５０は、構造を液体プラスチ ック材料の浴に浸漬させて形成する。

種々の他の変更態様を、発明の範囲から逸脱しないで為すことができる。例えば 、鉛及び酸化鉛は、例えばベインティングによりセラミックプレートに塗布して もよい。ゴム保護コーティングは浸漬によって設置することができる。セラミッ ク以外の多くの異なる材料をプレート用に用いることができる。プレート材につ いての要件は、十分に多孔質でありかつ電解液に対して不活性であることである 。装置が、鉛−酸セルと異なるセルに用い得ることは自明である。を解液を浸漬 させた多孔質部材の用途は、また−次電池において、また電気めっきにおいても 用いることができる。プレートは異なる形状にすることができかつその外面をコ ンツアーし、それで多孔質部材とそれのどちら側の物質との間の接触用表面積を 一層大きくしてもよい。

要　約　書 あらかじめ硫酸中に、細孔の相当の容積が硫酸を含むように、浸漬しておいたセ ラミック多孔質プレート１２を含む電気セル（１０）。プレート（１２）のどち ら側にもケーシング（１４）により空間を設ける。空間は、一方に粉末酸化鉛（ １６）をかつ他方に鉛粉末（１８）をそれぞれ充填する。鉛のストリップ（２０ ，２２）がケーシング（１４）の底部に近接した所から酸化鉛（１６）及び鉛粉 末（１８）をそれぞれ通りかつケーシング（１４）の上部の取り外し可能なキャ ップ（２４）を通って延在してターミナル（２６，２８）となる。

国際調査報告 １″″″１１Ｍ−ゞ“”　ＰＣＴ／ＧＢ　９１１００２８０国際調査報告 第１百の続き

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. １．液状電解質が吸収された自立多孔質部材、並びに第１物質を部材に接触させ て配置して陽極を構成しかつ第２物質を部材に接触させて配置して陰極を構成す る手段を含む電気セルにおいて、電気導体が、セルを通り第１物質か或は第２物 質のいずれかにそれぞれ接触して延在する多孔質部材上に設置されたことを特徴 とする電気セル。
2. ２．多孔質部材が実質的に硬質であることを特徴とする請求項１の電気セル。
3. ３．第１物質及び第２物質がそれぞれ部材の反対側に接触することを特徴とする 請求項１又は２の電気セル。
4. ４．第１及び第２物質が粒状であり、多孔質部材のそれぞれの側面に対して閉じ た空間に保たれることを特徴とする請求項３の電気セル。
5. ５．第１及び第２物質が多孔質部材のそれぞれの側面にコーティングとして塗布 されたことを特徴とする請求項３の電気セル。
6. ６．第１及び第２物質がロールドコーティングの形態であることを特徴とする請 求項５の電気セル。
7. ７．第１及び第２物質がペインティドコーティングの形態であることを特徴とす る請求項５の電気セル。
8. ８．電解質が硫酸であり、第１及び第２物質がそれぞれ酸化鉛及び鉛であること を特徴とする先の請求項のいずれかの電気セル。
9. ９．多孔質部材がセラミック材料で作られたことを特徴とする先の請求項のいず れかの電気セル。
10. １０．多孔質部材が実質的に平面構造を有することを特徴とする先の請求項のい ずれかの電気セル。
11. １１．多孔質部材の外面がコンツアーされたことを特徴とする先の請求項のいず れかの電気セル。
12. １２．導体が多孔質部材上にプリントされたことを特徴とする先の請求項のいず れかの電気セル。
13. １３．導体がプリンティド金から成ることを特徴とする請求項１２の電気セル。
14. １４．電気導体が更に、第１及び第２物質に接触する導体からセルの外部に延在 してセルについてのターミナルになることを特徴とする先の請求項のいずれかの 電気セル。
15. １５．セルが請求項１〜１４のいずれかに従うことを特徴とする連結セルを複数 互いに隣接させて成る蓄電池。
16. １６．セルがそれぞれの交互の共通の第１及び第２物質を有することを特徴とす る請求項１５の蓄電池。
17. １７．蓄電池が鉛−酸タイプのものであることを特徴とする請求項１５又は１６ の蓄電池。
18. １８．保護コーティングをセルの回りに設置することを特徴とする請求項１５〜 １７のいずれかの蓄電池。
19. １９．コーティングを、セルを液状ゴム或はプラスチック材料中に浸漬させて形 成することを特徴とする請求項１８の蓄電池。