JPS59105263A - 密閉形鉛蓄電池 - 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】 本発明は密閉形鉛蓄電池に関するものであり。

安価で寿命性能が優れ、使用中に電解液の減少が少ない
保守の不要な密閉形鉛蓄電池を提供することを目的とす
るものである。

近時、この種の鉛蓄電池としては、４＃ｉ維径が０．２
〜５μｍｌ！ｉ度の微細なガラス短繊維をマット状にし
た隔離体を使用するものが実用されており、優れた性能
を示している。しかしながらこの種の微細なガラス繊維
は高価であり、これを使用したものでは鉛蓄電池の価格
が上昇するという欠点を有していた。

このため安価な隔離体を得るべく様々な提案がなされて
いる。例えば特公昭４２−８４０２号公報には、含水無
晶形酸化珪素の粉状体を抄紙液としてガラス繊維を叩解
抄紙し、不完全乾燥を施したのち耐酸、耐酸化性樹脂懸
濁液または溶液に浸漬して乾燥、熱処理を施した隔１幕
体が提案されている。しかしながらこのｌ？Ｉｍ体では
酸化珪素が耐削化性樹脂で固定されているため電解液に
該酸化珪素が直接作用することがなく。

よって特に電解液の量を制限したいわゆる密閉形鉛蓄電
池に適用した場合、液枯れが発生するという欠点がある
。

また特公昭４７−４０７５３号公報には繊維径４〜１０
μのガラス繊維の短片と、これにより遥かに細い鉱物繊
維の短片とを適当割合ｉ水に分散させて、ガラスマット
上に流下させることによって該ガラスマット上に繊維の
微孔層を抄希するものが提−されてＪ・るが、このよう
に構成した隔離体ではガラスマットからその上部の微孔
層が剥離して２層に分離するとともに、孔径が大きく電
解液の保持力と吸収度が不充分であるという欠点を有し
ている。さらにこの隔離体を密閉形ｆｌ＃電池に用いた
場合、微孔層とガラスマットとの電解液吸収度が極端に
違っているた゛めに、′電池の中で電解液の偏在が生じ
電池寿命が極端に短かいという大きな欠点を有している
。

また特公昭５５−２９５４９号公報、特囲昭５５−３０
１９４号公報などには２合成繊維と無機粒子を主体とす
る各種の宙５池用隔雌体が提案されているが、それらは
いずれも疏動する電解液を有する鉛蓄電池に用いるべく
いずれもその多孔度がせいぜい約６０％程度のものであ
り、密閉影鉛ｆ／Ｉｉ！池用としては電解液の含液量が
充分でないなどの理由により適用できないものである。

本発明は安価で、しかも従来の微細なガラス繊維を用い
たものに比べ遜色のない性能を有する密閉形鉛蓄電池を
提供することを目的とするものであり、この種の鉛蓄電
池において一種類あるいは複数種類の耐酸、耐酸化性を
有する合成繊維６０〜３重量％と、耐酸性を有する無機
微粉末７０〜９７重ｆｆｉ％とで構成された隔離体を、
正極板と負極板との間に配置したことを特徴とするもの
である。すなわち従来の微細なガラス短繊維をマット状
にした隔離体がガラス繊維を主材として構成され９本質
的にそのＮ廃液をガラス繊維間の空隙で保持しているの
に対し。

本発明では電解液の保持機能を無機微粉末に持たせ、該
無機微粉末の支持体として、また強度を持たせる目的で
合成繊維を配置したことを特徴とするものである。

以下９本発明のいくつかの実施例および、これらとそれ
以外のものとの比較試験にもとづき本発明の詳細な説明
する。長さ約１０１１１１１で繊維径が公称０．５デニ
ールのポリプルピレン繊維。

長さ約５ｍで公称４デニールのポリエステル繊維、およ
び長さ約５！＋１！で公称３デニールのアクリル繊維を
それぞれ単独もしくは混ぜ合わせた合成繊維と、無機微
粉末としてシリカ粉末あるい（ま〜珪藻土を水中で分散
させ抄紙装置により抄紙成形し２０＃／ｄＡの荷重下で
厚さが１．５順の隔離体を得た。試作した隔離体を構成
する素材の配合比（隔離体に対する重量比）と、特性お
よびコストを第１表に示す。また、第１表には比較のた
めに従来のものとして繊維径が０．５〜１．０μの微細
なガラス繊維１００％からなる隔離体についての特性を
も合わせ記載した。なおそれぞれの隔離体のコストにつ
いては従来のものの材料価格を１００とした時の比率で
示した。

第　　１　　表 註１）含液量：　１．５０”　Ｈ，８０，に試験片を浸
漬し引上げ、吊下げ状態で５分目の試験 片中のＨ，５ｏ４ｉを試験片の乾燥状 態で体積を除した値。

２）保液カニ　１．３０６Ｈ，ＳＯ２に試験片を浸漬し
引上げ、６Ｇの加速度下に３０秒間 保持した後の試験片に伐っている Ｈ、　５ｏ４ｆｆｉの始めに試験片が吸収した量に対す
る割合を％で示した値。

また第１図に本発明による隔離体ａの想像拡大図を示す
。該図面において１はポリエステル繊維、２はシリカ粉
末である。

密閉形鉛蓄電池用隔離体として要求される特性は多孔度
が約７５％以上、含液量が約２ｃｃＨ２８０４／　ｄｒ
ｙ　５ａｐａ、　（４以上、最大孔径は約３０μ以下、
および引張強度は約１１９Ａｄ以上であることが硝まし
いことを我々は経験的に知得している。

かかる観点からすると、上述の試験結果より無機微粉末
の隔離体に対する重量比は７０〜９７％が好ましく、７
０％以下では多孔度が小さくまた９７％以上にすると引
張強度が低下し、実用上適切ではない。

また以上のごとく試作した隔離体ａ　−ｇを用いてそれ
ぞれ密閉形鉛蓄電池ＡＮＣを試作した。

これらの析板はいずれもカルシウム合金を格子体とした
もので９通常の方法で公称容ｆｆｉ　３．５　ＡＨに組
立てた。これを公称容量のｈ放電、１３０％充電を１〜
とするサイクル寿命試琺に供試し。

その時の寿命サイクルと電解液の減液率を測定した。そ
の結果を第２表に示す。なお電池個数はそれぞれ２個と
した。

第　　２　　表 註３）減液率：注入液量から残存液量を引いた値の注入
液量に対する割合を襲で示 した値。

第２表から明らかなごとく９合成繊維の敵が５０重量％
より多い密閉形鉛蓄電池Ｅでは、その寿命が短かくまた
減液率も多かった。これは一般に合成繊維と電解液のな
じみが悪いことから、ｉａ電解液保持しない空隙が多く
なり易く。

従って試験開始初期に見掛は玉保持されていた電解液が
寿命試験中に消失し電解液比重が上ったため正極格子体
の腐蝕が促進され寿命が短かくなったと考えられる。

これに対し合成繊維の量が３０重ｆｆｉ％より少ない場
合には、隔離体中に適当量の電解液を保持しない空隙を
生じ、この結果、正極板で発生したｒｎ紫ガスがその生
際を通過して負極板に到達し易くなり、これにより減液
率が少なくなるという効果を示したものとｍ察される。

なお。

電池Ｆは性能が良いが、第１表に示した如く。

隔離体の引張強度が弱すぎるため、実際の電池生産を考
えた場合、ｍ立ができず実ｍにならない。

以上のごとく本発明における隔に体では、その構成材料
である合成繊維は隔離体に必要な強度を与え、かつ上記
無機微粉末を支持する役目。

さらには電ＩＷ液を保持しない空隙を作る役目を果し、
他方、無機微粉末は所望の電解液を保持するとともに、
正極板と負極板との短絡を防止する役目を果すものであ
る。

それゆえ合成繊維としては、その形状としてフィブリル
化されている方が見掛は密度が高くない点で好ましく、
その繊維径は細い方が多孔度が高くなる点で鍾ましい。

またその長さは約５１１ｍ以上の方が強度が高くなる点
で象ましいが。

特にその種類は限定されるものではない。もちろん本発
明の主旨を逸脱しない範囲で製造上の理由などにより無
機繊維を少量混合してもよい。

また無機微粉末としては、耐酸、耐酸化性を有し、電解
液の濡れ性に優れたものであればよく。

その種類は特に限定されるものではないが、その粒径の
小さなものは孔径を小さくできるが多孔度を得に＜＜、
逆に粒径の大きなものは多孔度は得やすいが孔径が大き
くなる傾向にあるので、　０．０１μｍ〜２０μｍの適
当な粒径のものが混ざっているものが望ましい。さらに
電池性能を損なわない範囲でバインダーを使用してもよ
い。

また隔離体の製法としては実施例では抄紙法によるもの
を記載したが、これだけに限寞されるものではない。な
お隔離体の生産において。

加熱・加圧加工は強度および孔径のη１１節の点から適
当な水準で実施してもよいが、過度な加工は多孔度を減
することになり、望ましいものではない。しかし合成！
ａ維の量が少ない場合には無採粒子を結合する上で加圧
をしない状態での加熱は、無機粒子粉末の固定および隔
離体の取扱い性向上の点で好ましいことが多い。

上述のごとく本発明は合成繊維の配合を隔離体に対して
３０重ｆｆ１１以下とし、残部を無機微粉末とした隔離
体を使用することにより、安価でかつ従来の微細ガラス
繊維を隔離体として使用した電池と同様の電池性能を得
ることができるものであり、その工業的価値は大なるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における隔〃体の一実施例を示す想像拡
大図である。 １・・・ポリエステル繊維　　２・・・シリカ粉末出願
人　湯浅電池株式会社 第１図 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５７年　　特許　　願第２１４４８０号２、発明の
名称 密閉形鉛蓄電池 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 郵便番号５６９　　　電話高槻（０７２６）　７５−５
５０１住所　　　大阪府高槻市域西町６番６号５、補正
により増加する発明の数 ６、補正の対象　　明細書　　゛

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一種類あるいはｖ１１徴類の耐酸、耐酸化性を有する合
   成ｔｉ４維３０〜３ｆＫｆｆ１％と、耐酸性を有する無
   軸〃微粉末７０〜９７重量％とで構成された隔離体を、
   正極板と負極板との間に配はしたことを０徴とする密閉
   形鉛蓄電池。