JPH0624143B2 - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPH0624143B2 JPH0624143B2 JP63211524A JP21152488A JPH0624143B2 JP H0624143 B2 JPH0624143 B2 JP H0624143B2 JP 63211524 A JP63211524 A JP 63211524A JP 21152488 A JP21152488 A JP 21152488A JP H0624143 B2 JPH0624143 B2 JP H0624143B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- active material
- electrolytic solution
- acid battery
- sealed lead
- negative electrode
- 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
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Classifications
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- 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
- H01M10/126—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
-
- 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
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
- H01M50/121—Organic material
-
- 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)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は薄形の密閉形鉛蓄電池に関するものである。
従来の技術 従来の密閉形鉛蓄電池は、鉛格子、鉛シートの全面に活
物質を充填した正、負極板を電解液保持体をはさんで積
層する構造である。
物質を充填した正、負極板を電解液保持体をはさんで積
層する構造である。
発明が解決しようとする課題 一般に、鉛蓄電池はPhO2＋Pb＋２H2SO4 ２PbSO4 ＋２
H2O の反応で進行する。すなわち活物質としてはPbO2、
Pbだけでなく、電解液のH2SO4 も活物質となる。ところ
でその３種の密度はポーラスなPbO2で約３〜４ｇ／c
m3、ポーラスPbで３〜４ｇ／cm3、aq２H2SO4 で１．２
〜１．３ｇ／cm3である。すなわち電極のPbO2、Pbの密
度にくらべ電解液の密度が小さい。また１Ahに必要な重
量はPbO2で 4.463ｇ、Pbで3.87ｇ、比重１．３aqH2SO4
で9.33ｇであるゆえ、１Ahに必要な電池としての活物質
体積はPbO2で1.12〜1.48cm3、Pbで0.97〜1.29cm3、比重
１．３のaqH2SO4 で7.18cm3となる。これから解るよう
に電解液の占有体積が電極体積にくらべ非常に大きい。
ところで鉛蓄電池の場合、必要な電解液占有空間を確保
しても電解液が活物質であるためその拡散に限度があ
り、有効に活用されない。すなわち電解液の拡散が支配
因子となり、そのため、従来の密閉形鉛蓄電池ではその
活物質利用率としてPbO2で25〜35％、Pbで27〜40％、電
解液で80〜95％と電極の活物質の利用率が低い設計とな
っている。そのために他の電池に比べエネルギー密度が
向上できないでいる。そこで支配的である電解液の拡散
を高め電極の活物質中へのH2SO4の供給を高め、エネル
ギー密度を向上させる必要がある。従来の密閉形鉛蓄電
池ではPbO2活物質層、電解液保持層、Pb活物質層が積層
される形となっており、電池放電中のH2SO4 の拡散、供
給は常に一方向の動きに制限されるため、拡散が追いつ
かずPbO2、Pb活物質の内部まで放電反応が進むことなく
表面層のみ反応に関与することとなる。
H2O の反応で進行する。すなわち活物質としてはPbO2、
Pbだけでなく、電解液のH2SO4 も活物質となる。ところ
でその３種の密度はポーラスなPbO2で約３〜４ｇ／c
m3、ポーラスPbで３〜４ｇ／cm3、aq２H2SO4 で１．２
〜１．３ｇ／cm3である。すなわち電極のPbO2、Pbの密
度にくらべ電解液の密度が小さい。また１Ahに必要な重
量はPbO2で 4.463ｇ、Pbで3.87ｇ、比重１．３aqH2SO4
で9.33ｇであるゆえ、１Ahに必要な電池としての活物質
体積はPbO2で1.12〜1.48cm3、Pbで0.97〜1.29cm3、比重
１．３のaqH2SO4 で7.18cm3となる。これから解るよう
に電解液の占有体積が電極体積にくらべ非常に大きい。
ところで鉛蓄電池の場合、必要な電解液占有空間を確保
しても電解液が活物質であるためその拡散に限度があ
り、有効に活用されない。すなわち電解液の拡散が支配
因子となり、そのため、従来の密閉形鉛蓄電池ではその
活物質利用率としてPbO2で25〜35％、Pbで27〜40％、電
解液で80〜95％と電極の活物質の利用率が低い設計とな
っている。そのために他の電池に比べエネルギー密度が
向上できないでいる。そこで支配的である電解液の拡散
を高め電極の活物質中へのH2SO4の供給を高め、エネル
ギー密度を向上させる必要がある。従来の密閉形鉛蓄電
池ではPbO2活物質層、電解液保持層、Pb活物質層が積層
される形となっており、電池放電中のH2SO4 の拡散、供
給は常に一方向の動きに制限されるため、拡散が追いつ
かずPbO2、Pb活物質の内部まで放電反応が進むことなく
表面層のみ反応に関与することとなる。
課題を解決するための手段 本発明は、正極集電体上に正極活物質を、負極集電体上
に負極活物質をそれぞれ多数の角形状または丸形状を成
形させ、各極活物質間に電解液保持体を配した正、負極
板が電解液保持体を介して積層され、電解液と共に密閉
されたことを特徴とするものである。
に負極活物質をそれぞれ多数の角形状または丸形状を成
形させ、各極活物質間に電解液保持体を配した正、負極
板が電解液保持体を介して積層され、電解液と共に密閉
されたことを特徴とするものである。
作用 本発明は上記の特徴を有することにより、電解液の拡
散、供給が従来の密閉形鉛蓄電池の一方向の動きでな
く、上下、左右の方向の動きが得られるため、電極活物
質の反応が表面層にとどまらず内部まで可能となり、利
用率が大幅に向上し、エネルギー密度の向上が図れる。
散、供給が従来の密閉形鉛蓄電池の一方向の動きでな
く、上下、左右の方向の動きが得られるため、電極活物
質の反応が表面層にとどまらず内部まで可能となり、利
用率が大幅に向上し、エネルギー密度の向上が図れる。
実施例 本発明の一実施例を説明する。
第１図、第２図に示す如く、樹脂フィルム１上に鉛ミー
トからなる正極集電体２を接着し、その上にスクリーン
印刷によって正極活物質４を正方形状に配し、その後こ
の正極活物質４間に、電解液保持体３としてシリ化ゲル
状電解液を同じくスクリーン印刷により塗着して正極板
が得られる。同様にして得られた負極板との間にさらに
電解液保持体３としてのガラス繊維不織布をはさみ、積
層して樹脂フィム１，１′の周囲を熱溶着して溶着部６
を形成し、電解液と共に封した。ここでは各活物質間の
同一平面に塗着した電解液保持体３としてシリカゲル状
電解液を用いたが、もちろんここもガラス繊維不織布と
しても良い。本発明品として、厚さ３mmの密閉形鉛蓄電
池を作成し、従来の集電体の全面に活物質を充填した
正、負極板を電解液保持体をはさんで積層してフィルム
パックの密閉形鉛蓄電池を 100％としたときの活物質利
用率の比較を行った。放電は０．１Ｃ相当、２Ｃ相当の
電熱で行い、電解液比重は 1.350を使用した。第３図、
第４図にそれぞれの結果を示す。図から明らかなように
本発明品は、利用率として０．１Ｃ放電の場合、PbO2で
約25％、Pbで約20％H2SO4 で約５％上昇している。特に
２Ｃ放電のような高率放電の場合は、それぞれそ約35
％、30％、10％となり、その利用率向上率は著しい。さ
らに電極活物質が均一的に利用されるため、従来の極板
のように表面層に反応が集中せず、長寿命化が期待され
る。
トからなる正極集電体２を接着し、その上にスクリーン
印刷によって正極活物質４を正方形状に配し、その後こ
の正極活物質４間に、電解液保持体３としてシリ化ゲル
状電解液を同じくスクリーン印刷により塗着して正極板
が得られる。同様にして得られた負極板との間にさらに
電解液保持体３としてのガラス繊維不織布をはさみ、積
層して樹脂フィム１，１′の周囲を熱溶着して溶着部６
を形成し、電解液と共に封した。ここでは各活物質間の
同一平面に塗着した電解液保持体３としてシリカゲル状
電解液を用いたが、もちろんここもガラス繊維不織布と
しても良い。本発明品として、厚さ３mmの密閉形鉛蓄電
池を作成し、従来の集電体の全面に活物質を充填した
正、負極板を電解液保持体をはさんで積層してフィルム
パックの密閉形鉛蓄電池を 100％としたときの活物質利
用率の比較を行った。放電は０．１Ｃ相当、２Ｃ相当の
電熱で行い、電解液比重は 1.350を使用した。第３図、
第４図にそれぞれの結果を示す。図から明らかなように
本発明品は、利用率として０．１Ｃ放電の場合、PbO2で
約25％、Pbで約20％H2SO4 で約５％上昇している。特に
２Ｃ放電のような高率放電の場合は、それぞれそ約35
％、30％、10％となり、その利用率向上率は著しい。さ
らに電極活物質が均一的に利用されるため、従来の極板
のように表面層に反応が集中せず、長寿命化が期待され
る。
なお、本実施例は正方形状に活物質を形成させたが、三
角形、六角形状、他の多角形状、または円形、楕円形状
他の丸形状でも同様な効果が得られる。
角形、六角形状、他の多角形状、または円形、楕円形状
他の丸形状でも同様な効果が得られる。
発明の効果 上述のように、本発明の密閉形鉛蓄電池は従来の電池と
は異なり、電極活物質を分割しその間に電解液保持体を
有し、さらに対極との間にも電解液保持体を有するた
め、電解液の拡散供給が上下、左右方向から得られ、電
極活物質の内部まで反応が進み電極活物質の利用率を向
上させることができる。その為、電極活物質量を減ずる
ことが可能で、特に重量エネルギー密度向上に極めて有
効である。また長寿命化も期待される。
は異なり、電極活物質を分割しその間に電解液保持体を
有し、さらに対極との間にも電解液保持体を有するた
め、電解液の拡散供給が上下、左右方向から得られ、電
極活物質の内部まで反応が進み電極活物質の利用率を向
上させることができる。その為、電極活物質量を減ずる
ことが可能で、特に重量エネルギー密度向上に極めて有
効である。また長寿命化も期待される。
さらに、スクリーン印刷技術と適用が可能であり、作成
面でも自動化、省力化が可能となり、容易に薄形の密閉
形鉛蓄電池を製造できる等工業的価値極めて大なるもの
である。
面でも自動化、省力化が可能となり、容易に薄形の密閉
形鉛蓄電池を製造できる等工業的価値極めて大なるもの
である。
第１図は本発明の一実施例を示す密閉形鉛蓄電池の断面
図、第２図は本発明の一実施例における正極板を示す平
面図、第３図は０．１Ｃ放電時の活物質利用率比較図、
第４図は２Ｃ放電時の活物質利用率比較図である。 １、１′は樹脂フィルム、２は正極集電体、３は電解液
保持体、４は正極活物質、５は負極活物質、６は溶着
部、７は負極集電体
図、第２図は本発明の一実施例における正極板を示す平
面図、第３図は０．１Ｃ放電時の活物質利用率比較図、
第４図は２Ｃ放電時の活物質利用率比較図である。 １、１′は樹脂フィルム、２は正極集電体、３は電解液
保持体、４は正極活物質、５は負極活物質、６は溶着
部、７は負極集電体
Claims (1)
- 【請求項１】正極集電体上に正極活物質を負極集電体上
に負極活物質にそれぞれ多数の角形状または丸形状に形
成させ、各極活物質間に電解液保持体を配した正、負極
板が、電解液保持体を介して積層され、電解液と共に密
封されたことを特徴とする密閉形鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63211524A JPH0624143B2 (ja) | 1988-08-25 | 1988-08-25 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63211524A JPH0624143B2 (ja) | 1988-08-25 | 1988-08-25 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0260066A JPH0260066A (ja) | 1990-02-28 |
| JPH0624143B2 true JPH0624143B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=16607325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63211524A Expired - Lifetime JPH0624143B2 (ja) | 1988-08-25 | 1988-08-25 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0624143B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2782802B2 (ja) * | 1989-06-27 | 1998-08-06 | 新神戸電機株式会社 | 密閉形鉛蓄電池 |
-
1988
- 1988-08-25 JP JP63211524A patent/JPH0624143B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0260066A (ja) | 1990-02-28 |
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