JPH0610992B2 - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
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- JPH0610992B2 JPH0610992B2 JP61111190A JP11119086A JPH0610992B2 JP H0610992 B2 JPH0610992 B2 JP H0610992B2 JP 61111190 A JP61111190 A JP 61111190A JP 11119086 A JP11119086 A JP 11119086A JP H0610992 B2 JPH0610992 B2 JP H0610992B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode plate
- sealed lead
- acid battery
- protrusion
- chamber
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/06—Lead-acid accumulators
- H01M10/12—Construction or manufacture
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はポータプルカセツトレコーダ、ポータプルビデ
オコーダ等の携帯用電源として用いる密閉形鉛蓄電池に
関するものであり、特に小形、薄形で且つ軽量の密閉形
鉛蓄電池に係わるものである。
オコーダ等の携帯用電源として用いる密閉形鉛蓄電池に
関するものであり、特に小形、薄形で且つ軽量の密閉形
鉛蓄電池に係わるものである。
従来技術とその問題点 密閉形鉛蓄電池を小形、薄形で軽量にするべく、従来例
えば発電要素である正極板、負極板及びセパレータを重
ね合わせ、これを合成樹脂のフイルム袋に包装したもの
がある。しかしこれは充放電、特に充電時に電槽(袋)が
膨れるため、発電要素間の締付力が無くなる。これを防
止するために別の金属等で作られた剛性の箱（保護容
器）に収納する必要があり、全体としての厚さは５mm位
になっている。それ故に薄いフイルムで発電要素を包ん
でいるにも拘らず、得られる出力効率（重量当り及び容
積当り）は余り優れたものではなかった。
えば発電要素である正極板、負極板及びセパレータを重
ね合わせ、これを合成樹脂のフイルム袋に包装したもの
がある。しかしこれは充放電、特に充電時に電槽(袋)が
膨れるため、発電要素間の締付力が無くなる。これを防
止するために別の金属等で作られた剛性の箱（保護容
器）に収納する必要があり、全体としての厚さは５mm位
になっている。それ故に薄いフイルムで発電要素を包ん
でいるにも拘らず、得られる出力効率（重量当り及び容
積当り）は余り優れたものではなかった。
また一方、極板を収納できる収納室を合成樹脂で作り、
これに正極板、あるいは負極板を収納した正極室あるい
は負極室を設け、これをセパレータを介して重ね合わせ
て接合した密閉形鉛蓄電池も提案されている。
これに正極板、あるいは負極板を収納した正極室あるい
は負極室を設け、これをセパレータを介して重ね合わせ
て接合した密閉形鉛蓄電池も提案されている。
しかしながらこの方式では、電槽として合成樹脂を使用
しているので、内圧上昇時の電槽膨れを防止するべく、
収納室の広い面積部分の肉厚を厚くする必要があった。
このために電池全体としての厚さは６mmにもなり、出力
効率（重量当り及び容積当り）を高くできないという欠
点があった。
しているので、内圧上昇時の電槽膨れを防止するべく、
収納室の広い面積部分の肉厚を厚くする必要があった。
このために電池全体としての厚さは６mmにもなり、出力
効率（重量当り及び容積当り）を高くできないという欠
点があった。
このように従来の密閉形鉛蓄電池は、重量及び容積当り
の出力効率が最も要求される携帯用電源として、必ずし
も満足できるものではなかった。
の出力効率が最も要求される携帯用電源として、必ずし
も満足できるものではなかった。
発明の目的 本発明は上記を鑑み、重量及び容積当りの出力効率の優
れた、小形、薄形で且つ軽量の密閉形鉛蓄電池を提供す
ることを目的とする。
れた、小形、薄形で且つ軽量の密閉形鉛蓄電池を提供す
ることを目的とする。
発明の構成 本発明は上記目的を達成するために、極板収納室に正極
板を収納した正極室と同じく負極板を収納した負極室と
をセパレータを介して重ね合わせ接合してなる密閉形鉛
蓄電池において、少なくとも一方の極板収納室は、内の
りの巾及び長さに比べてその深さが極めて浅い構成の密
閉形鉛蓄電池である。その極板収納室の内底に極板集電
体の空隙部に位置し、極板高さよりも高い少なくとも１
個の補強突起を有し、該突起によって極群収納室の内底
間を互いに接合したものである。
板を収納した正極室と同じく負極板を収納した負極室と
をセパレータを介して重ね合わせ接合してなる密閉形鉛
蓄電池において、少なくとも一方の極板収納室は、内の
りの巾及び長さに比べてその深さが極めて浅い構成の密
閉形鉛蓄電池である。その極板収納室の内底に極板集電
体の空隙部に位置し、極板高さよりも高い少なくとも１
個の補強突起を有し、該突起によって極群収納室の内底
間を互いに接合したものである。
補強突起は正・負両極室の互いに対応する位置にあり、
少なくとも一方の突起がセパレータを貫通して互いに接
合されたものである。
少なくとも一方の突起がセパレータを貫通して互いに接
合されたものである。
さらに、補強突起は一方の上面が平らな上部平面突起で
あり、対応する突起は針状の針状突起である。
あり、対応する突起は針状の針状突起である。
針状突起の高さは、少なくとも極板収納室の深さよりも
長い構成である。
長い構成である。
実施例 以下本発明の一実施例について図により説明する。
第１図は本発明による密閉形鉛蓄電池の内部構造の一例
を示した断面図であり、第２図は本発明の密閉形鉛蓄電
池に用いる正極板収納室の構造の一例を示した斜視図で
ある。
を示した断面図であり、第２図は本発明の密閉形鉛蓄電
池に用いる正極板収納室の構造の一例を示した斜視図で
ある。
１は正極収納室、２は正極格子、３は正極端子、４は上
面突起、５は針状突起、６は排気口、７は区画壁、８は
正極活物質、９は接合部、１０は排気弁、１１は弁押
え、１２はセパレータ、１３は負極格子、１４は負極端
子、１５は負極活物質、１６は負極収納室である。
面突起、５は針状突起、６は排気口、７は区画壁、８は
正極活物質、９は接合部、１０は排気弁、１１は弁押
え、１２はセパレータ、１３は負極格子、１４は負極端
子、１５は負極活物質、１６は負極収納室である。
第２図に示した如き正極収納室に正極格子、及び正極端
子を収納した正極極板室を用いる。この正極室には、格
子の空隙部に位置する部分に突起４，５を一体に成型し
ている。そしてこの突起４，５の少なくとも１個の高さ
は、極板厚さよりも高い。従って格子に活物質を充填し
た時、突起４，５の少なくとも１個は露出している。上
部平面突起は極板厚さとほぼ同じ高さを有している。
子を収納した正極極板室を用いる。この正極室には、格
子の空隙部に位置する部分に突起４，５を一体に成型し
ている。そしてこの突起４，５の少なくとも１個の高さ
は、極板厚さよりも高い。従って格子に活物質を充填し
た時、突起４，５の少なくとも１個は露出している。上
部平面突起は極板厚さとほぼ同じ高さを有している。
負極室の斜視図は図示しないが、正極収納室の突起４，
５に対応する位置に、その相手となる突起を有すること
を含め、実質的には構造上は正極室と同じである。正・
負極室の内どちらか一方に、排気弁に通じる排気口を有
している。本実施例では正極室にある。
５に対応する位置に、その相手となる突起を有すること
を含め、実質的には構造上は正極室と同じである。正・
負極室の内どちらか一方に、排気弁に通じる排気口を有
している。本実施例では正極室にある。
第１図は正・負両極室をセパレータを介して重ね合わせ
た後両者を接合した密閉形鉛蓄電池の断面図である。正
極室には正極活物質が負極室には負極活物質が充填され
ている。両極室をセパレータを介して重ね合わせ互いに
超音波溶着により接合する。この時、針状突起はセパレ
ータを貫通し対応する上部平面突起に至り、その部分で
突起同志が互いに接合される。９は接合部分のバリであ
る。
た後両者を接合した密閉形鉛蓄電池の断面図である。正
極室には正極活物質が負極室には負極活物質が充填され
ている。両極室をセパレータを介して重ね合わせ互いに
超音波溶着により接合する。この時、針状突起はセパレ
ータを貫通し対応する上部平面突起に至り、その部分で
突起同志が互いに接合される。９は接合部分のバリであ
る。
こゝにおいて、セパレータ容易に貫通し、余分な破れ等
が生じないものでなければならない。密閉形鉛蓄電池に
用いている直径が１μｍ以下のガラス繊維を主体として
シート状にされたセパレータは、この必要な特性を有し
ており、且つ貫通部分で短絡を生じないことが確認でき
た。
が生じないものでなければならない。密閉形鉛蓄電池に
用いている直径が１μｍ以下のガラス繊維を主体として
シート状にされたセパレータは、この必要な特性を有し
ており、且つ貫通部分で短絡を生じないことが確認でき
た。
更にガラス繊維でなく、例えばポリプロピレン、ポリエ
ステル、合成パイプ、アクリロニトリル、等の合成繊維
単独あるいはガラス繊維との混抄、混紡品をセパレータ
として用いると、針状突起と上面平面突起との接合部分
でセパレータも同時に接合されるので、短絡が生じる可
能性を更に減少せしめることができる。
ステル、合成パイプ、アクリロニトリル、等の合成繊維
単独あるいはガラス繊維との混抄、混紡品をセパレータ
として用いると、針状突起と上面平面突起との接合部分
でセパレータも同時に接合されるので、短絡が生じる可
能性を更に減少せしめることができる。
電池への電解液の注液法としては、正・負両極室の接合
前に活物質あるいはセパレータに含浸しておいても良い
し、接合後、排気口から注液しても良い。
前に活物質あるいはセパレータに含浸しておいても良い
し、接合後、排気口から注液しても良い。
次に排気弁及び弁押えを付設し、（必要であれば化成工
程を経て）本発明の密閉形鉛蓄電池が得られる。
程を経て）本発明の密閉形鉛蓄電池が得られる。
上述した構成であるので、本発明によれば正・負両極室
の広さに比べてその深さ（完成電池の厚さになる。）が
極めて薄い、偏平の密閉形鉛蓄電池を得ることができ
る。
の広さに比べてその深さ（完成電池の厚さになる。）が
極めて薄い、偏平の密閉形鉛蓄電池を得ることができ
る。
従来の電池は、収能室の面積が広くなると、電池の内圧
上昇に伴って収納室が膨れるので、収納室の底壁厚さ
（第１図のＴ）を収納室底面の面積にもよるが通常1.0
〜2.5mm程度に厚くしなければならなかったが、本発明
による電池は補強突起を有するので、収納室の膨れを著
しく小さくできる。その結果、収納室の底壁厚さを0.1
〜0.1mm程度まで薄くすることができる。従って、従来
６mm程度の厚さであった偏平、小形密閉形鉛蓄電池の総
厚さを2.6〜4.5mm程度にすることができる。この厚さの
減少により密閉形鉛蓄電池の体質効率は、従来の偏平、
小形の電池が４０〜５０Wh/lであったのに比べ、本発明
によれば55〜100Wh/lまで向上させることができる。
上昇に伴って収納室が膨れるので、収納室の底壁厚さ
（第１図のＴ）を収納室底面の面積にもよるが通常1.0
〜2.5mm程度に厚くしなければならなかったが、本発明
による電池は補強突起を有するので、収納室の膨れを著
しく小さくできる。その結果、収納室の底壁厚さを0.1
〜0.1mm程度まで薄くすることができる。従って、従来
６mm程度の厚さであった偏平、小形密閉形鉛蓄電池の総
厚さを2.6〜4.5mm程度にすることができる。この厚さの
減少により密閉形鉛蓄電池の体質効率は、従来の偏平、
小形の電池が４０〜５０Wh/lであったのに比べ、本発明
によれば55〜100Wh/lまで向上させることができる。
補強突起の間隔、数については、収納室の底壁厚さ、収
納室成形材料、排気弁の設定開弁圧、許容膨れ等によっ
て変わり得るので、これらを考慮して適切に設計しなけ
ればならない。
納室成形材料、排気弁の設定開弁圧、許容膨れ等によっ
て変わり得るので、これらを考慮して適切に設計しなけ
ればならない。
又、補強突起の形状については、上記実施例では各々の
収納室に針状及び上部平面状の突起を設けているが、本
発明はこれに限定されるものでなく、例えば一方の収納
室には針状突起のみ、片方の収納室には上部平面突起の
みを配してもよい。
収納室に針状及び上部平面状の突起を設けているが、本
発明はこれに限定されるものでなく、例えば一方の収納
室には針状突起のみ、片方の収納室には上部平面突起の
みを配してもよい。
この場合には、活物質充填作業がやり易く好ましい。更
にこの場合は、上部平面突起の高さは必ずしも極板厚さ
より高い必要はなく、収納室底面が接合時に針状突起に
より破られない程度の高さを有していればよい。上部平
面突起の高さが、極板厚さよりも低い場合には、相対す
る針状突起の高さは、接合時に上部平面突起へ到着し尚
溶接代を有する高さでなければならない。
にこの場合は、上部平面突起の高さは必ずしも極板厚さ
より高い必要はなく、収納室底面が接合時に針状突起に
より破られない程度の高さを有していればよい。上部平
面突起の高さが、極板厚さよりも低い場合には、相対す
る針状突起の高さは、接合時に上部平面突起へ到着し尚
溶接代を有する高さでなければならない。
収納室間の接合は、活物質の未硬化時が突起の侵入を容
易にするのでより良い。この場合は接合後に活物質を硬
化する。収納室の成型材料としては、通常の密閉形鉛蓄
電池の電槽、蓋に用いられているＡＢＳ，ＡＳ，強化Ａ
Ｓ等の材料が使用できる。しかしこれに限定されること
なく、ＰＰ，ＰＥ等の熱可塑性合成樹脂も使用できる。
易にするのでより良い。この場合は接合後に活物質を硬
化する。収納室の成型材料としては、通常の密閉形鉛蓄
電池の電槽、蓋に用いられているＡＢＳ，ＡＳ，強化Ａ
Ｓ等の材料が使用できる。しかしこれに限定されること
なく、ＰＰ，ＰＥ等の熱可塑性合成樹脂も使用できる。
収納室の内底壁を可能な限り薄くするという観点より考
えると、剛性が大きな材料が好ましく、前記材料に各種
の充填材を添加変性して強度（剛性）を向上させた材料
も使用できる。
えると、剛性が大きな材料が好ましく、前記材料に各種
の充填材を添加変性して強度（剛性）を向上させた材料
も使用できる。
最も適した材料は、液晶ポリマー（例えばポリプラスチ
ツク株式会社から販売されている一例として商品名“ベ
クトラ”である。）である。
ツク株式会社から販売されている一例として商品名“ベ
クトラ”である。）である。
この材料は単に剛性が高いのみならず、溶融時の粘度が
低く、流動性に優れ0.1mmといった極めて薄い部分につ
いても成型が容易で、収納室内底の厚さを極めて薄成型
できるものである。
低く、流動性に優れ0.1mmといった極めて薄い部分につ
いても成型が容易で、収納室内底の厚さを極めて薄成型
できるものである。
収納室同志の接合には、超音波溶接が生産性に優れてい
る。活物質を充填する部分を区画する区画壁は、収納室
内壁の四周にわたって設けるのが作業性を良くするので
好ましい。尚、その高さは収納室接合時にセパレータを
破るおそれがあるので、収納室の深さよりも低くなけれ
ばならない。この区画壁により、区画壁外周に空隙が形
成される。この空隙で過剰電解液を保有できるので、収
納室間を接合後に化成工程を経て電池を製造するのに好
適である。
る。活物質を充填する部分を区画する区画壁は、収納室
内壁の四周にわたって設けるのが作業性を良くするので
好ましい。尚、その高さは収納室接合時にセパレータを
破るおそれがあるので、収納室の深さよりも低くなけれ
ばならない。この区画壁により、区画壁外周に空隙が形
成される。この空隙で過剰電解液を保有できるので、収
納室間を接合後に化成工程を経て電池を製造するのに好
適である。
本発明による密閉形鉛蓄電池の一実施例を示せば次の如
くである。
くである。
内底厚さ0.3mmで補強突起を約１０mm間隔で設けた外形
寸法63mmＬ×70mmＷ×1.5mmＴ（溶接代含まず）の強化
ＡＳ製収納室に、55mmＬ×55mmＷ×0.8mmＴの極板を収
納して、正極室及び負極室を作った。両室を0.8mmＴの
ガラス繊維製セパレータを介して重ね合せて超音波溶接
により接合した。比重1.30の電解液、約4.5ccを注液
し、開弁圧が0.05気圧の排気弁を装着し密閉形鉛蓄電池
を得た。この電池は、外形寸法が63mmＷ×70mmＬ×３mm
Ｔ、重量が約44gであった。電池容量は、２０時間率で5
25mAhあり、過充電特性は50mAの連続過充電においても
0.1mm以上膨れることがなかった。充放電サイクル特性
は、300回以上の寿命を有した。この電池の体積効率
は、７９Wh/l、重量効率は２６Wh/kgあり、従来のもの
の40〜50Wh/l、15〜23Wh/kgに比べ特に体積効率が極め
て優れている。しかも膨れの恐れがないので、従来のフ
イルム包装形の如く、別の保護容器を要しない。
寸法63mmＬ×70mmＷ×1.5mmＴ（溶接代含まず）の強化
ＡＳ製収納室に、55mmＬ×55mmＷ×0.8mmＴの極板を収
納して、正極室及び負極室を作った。両室を0.8mmＴの
ガラス繊維製セパレータを介して重ね合せて超音波溶接
により接合した。比重1.30の電解液、約4.5ccを注液
し、開弁圧が0.05気圧の排気弁を装着し密閉形鉛蓄電池
を得た。この電池は、外形寸法が63mmＷ×70mmＬ×３mm
Ｔ、重量が約44gであった。電池容量は、２０時間率で5
25mAhあり、過充電特性は50mAの連続過充電においても
0.1mm以上膨れることがなかった。充放電サイクル特性
は、300回以上の寿命を有した。この電池の体積効率
は、７９Wh/l、重量効率は２６Wh/kgあり、従来のもの
の40〜50Wh/l、15〜23Wh/kgに比べ特に体積効率が極め
て優れている。しかも膨れの恐れがないので、従来のフ
イルム包装形の如く、別の保護容器を要しない。
発明の効果 上述した如く、本発明によれば重量及び体積当りの出力
効率の優れた小形、薄形で且つ軽量の密閉形鉛蓄電池を
提供することができるので、その工業的価値は極めて大
である。
効率の優れた小形、薄形で且つ軽量の密閉形鉛蓄電池を
提供することができるので、その工業的価値は極めて大
である。
第１図は本発明による密閉形電池の一実施例を示した断
面図、第２図は本発明に用いる収納室の一実施例を示し
た斜視図である。 １……正極室、４……上面突起 ５……針状突起、１２……セパレータ ９……接合部、１６……負極室
面図、第２図は本発明に用いる収納室の一実施例を示し
た斜視図である。 １……正極室、４……上面突起 ５……針状突起、１２……セパレータ ９……接合部、１６……負極室
Claims (4)
- 【請求項１】極板収納室に正極板を収納した正極室と同
じく負極板を収納した負極室とをセパレータを介して重
ね合わせ接合してなる密閉形鉛蓄電池において、少なく
とも一方の極板収納室は、内のりの巾及び長さに比べて
その深さが極めて浅く、且つ内底に極板集電体の空隙部
に位置し、極板高さよりも高い少なくとも１個の補強突
起を有し、該突起によって極板収納室の内底間を互いに
接合したことを特徴とする密閉形鉛蓄電池。 - 【請求項２】補強突起は正・負両極室の互いに対応する
位置にあり、少なくとも一方の該突起がセパレータを貫
通して互いに接合されてなる特許請求の範囲第１項記載
の密閉形鉛蓄電池。 - 【請求項３】補強突起は一方の上面が平らな上部平面突
起であり、対応する補強突起は針状の針状突起である特
許請求の範囲第２項記載の密閉形鉛蓄電池。 - 【請求項４】針状突起の高さは、少なくとも極板収納室
の深さよりも長い特許請求の範囲第３項記載の密閉形鉛
蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61111190A JPH0610992B2 (ja) | 1986-05-15 | 1986-05-15 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61111190A JPH0610992B2 (ja) | 1986-05-15 | 1986-05-15 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62268068A JPS62268068A (ja) | 1987-11-20 |
| JPH0610992B2 true JPH0610992B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=14554779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61111190A Expired - Lifetime JPH0610992B2 (ja) | 1986-05-15 | 1986-05-15 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610992B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2560882B2 (ja) * | 1990-03-29 | 1996-12-04 | 新神戸電機株式会社 | 薄形密閉形鉛蓄電池 |
-
1986
- 1986-05-15 JP JP61111190A patent/JPH0610992B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62268068A (ja) | 1987-11-20 |
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