JPS5956356A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
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- JPS5956356A JPS5956356A JP57166811A JP16681182A JPS5956356A JP S5956356 A JPS5956356 A JP S5956356A JP 57166811 A JP57166811 A JP 57166811A JP 16681182 A JP16681182 A JP 16681182A JP S5956356 A JPS5956356 A JP S5956356A
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- Japan
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- negative electrode
- lead
- electrode plate
- film
- paste
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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
- H01M10/34—Gastight accumulators
- H01M10/342—Gastight lead accumulators
-
- 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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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、充電中に発生するガスを酸素ガスのみに制御
し、この酸素ガスを負極の充電生成物である鉛で直接反
応させることによって消失させる負極ガス吸収方式で密
閉化した蓄電池に関するものである。
し、この酸素ガスを負極の充電生成物である鉛で直接反
応させることによって消失させる負極ガス吸収方式で密
閉化した蓄電池に関するものである。
従来例の構成とその問題点
この種鉛蓄電池の主な用途は、電話用９通信用。
操作用、非常照明用、メモリーバックアップ用等の非常
用電源である。
用電源である。
鉛蓄電池の密閉化の原理を次の（１） 、 （２）式に
示す。
示す。
Ｐｂ ＋１／２０２ ＋Ｈ２ＳＯ４−） ＰｂＳＯ４＋
Ｈ２０−（１）ＰｂＳＯ４＋ ２ Ｈ″−＋２ ｅｌ
−） Ｈ２ＳＯ４＋Ｐｂ ・−・、、、−、（２）
正極板が完全充電状態になると、正極からは酸素ガスが
発生する。この酸素ガスは負極活物質の鉛に吸収され、
電解液である硫酸と反応して硫酸鉛となる（１）式。こ
の硫酸鉛が充電されて鉛に変化する量（い）式）と、鉛
が酸素ガスを吸収して硫酸鉛に変化する量（（１）式）
とが釣り合うため、蓄電池の密閉化が果される。完全充
電後前電池に流れる電流は主としてガス吸収反応および
自己放電を補なうために使用される。
Ｈ２０−（１）ＰｂＳＯ４＋ ２ Ｈ″−＋２ ｅｌ
−） Ｈ２ＳＯ４＋Ｐｂ ・−・、、、−、（２）
正極板が完全充電状態になると、正極からは酸素ガスが
発生する。この酸素ガスは負極活物質の鉛に吸収され、
電解液である硫酸と反応して硫酸鉛となる（１）式。こ
の硫酸鉛が充電されて鉛に変化する量（い）式）と、鉛
が酸素ガスを吸収して硫酸鉛に変化する量（（１）式）
とが釣り合うため、蓄電池の密閉化が果される。完全充
電後前電池に流れる電流は主としてガス吸収反応および
自己放電を補なうために使用される。
従来、トリクル充電もしくはフロート充電のよ３〆−７
うに、長期間にわたり定電圧充電方式で使用される場合
、時間の経過とともに電解液が減少して充電々流が増大
する現象がみられた。これは減液によって酸素ガス吸収
反応に係わる負極板表面積の増加や、電解液比重の上昇
による自己放電の増加があり、これらにより充電々流が
増大することによると考えられる。特に負極端板（極板
群の最も外側に使用される負極板）のガス吸収に占める
割合は約６０％で充電々流が増大する主な要因となって
いる。必要以上の充電々流の増加は、正極格子の腐食を
促進し、電池寿命を短縮する。従来の負極端板の断面図
を第１図に示したが、極板の両面が海綿状鉛から々る活
物質１により覆われており、酸素ガスは両面で活発に吸
収される。また負極端板の正極に対向する側と、電槽壁
または中仕切壁と対向する側のそれぞれの面のガス吸収
比率はほぼ１：３となっており、負極端板の電槽壁また
は中仕切壁側のガス吸収反応に占める割合が高いことが
わかる。なお、第１図において２は枠骨、３は中骨を示
す。
、時間の経過とともに電解液が減少して充電々流が増大
する現象がみられた。これは減液によって酸素ガス吸収
反応に係わる負極板表面積の増加や、電解液比重の上昇
による自己放電の増加があり、これらにより充電々流が
増大することによると考えられる。特に負極端板（極板
群の最も外側に使用される負極板）のガス吸収に占める
割合は約６０％で充電々流が増大する主な要因となって
いる。必要以上の充電々流の増加は、正極格子の腐食を
促進し、電池寿命を短縮する。従来の負極端板の断面図
を第１図に示したが、極板の両面が海綿状鉛から々る活
物質１により覆われており、酸素ガスは両面で活発に吸
収される。また負極端板の正極に対向する側と、電槽壁
または中仕切壁と対向する側のそれぞれの面のガス吸収
比率はほぼ１：３となっており、負極端板の電槽壁また
は中仕切壁側のガス吸収反応に占める割合が高いことが
わかる。なお、第１図において２は枠骨、３は中骨を示
す。
従来の電槽内側にリプを設けた負極吸収式の密閉形鉛蓄
電池では、負極端板の電槽壁面側や中仕切壁側に対向す
る面は全面ガス吸収可能な状態となる。また電槽内にリ
プが設けられてい々い負極吸収式の密閉形鉛蓄電池、お
よび負極端板と電槽内側のリプとの間に合成樹脂等のス
ペーサを使用する負極吸収式の密閉形鉛蓄電池でも負極
端板表面を鏡面のように仕上げることは不可能であり、
使用中に負極活物質の不均一な膨張、収縮が発生する。
電池では、負極端板の電槽壁面側や中仕切壁側に対向す
る面は全面ガス吸収可能な状態となる。また電槽内にリ
プが設けられてい々い負極吸収式の密閉形鉛蓄電池、お
よび負極端板と電槽内側のリプとの間に合成樹脂等のス
ペーサを使用する負極吸収式の密閉形鉛蓄電池でも負極
端板表面を鏡面のように仕上げることは不可能であり、
使用中に負極活物質の不均一な膨張、収縮が発生する。
従って電槽壁、中仕切壁、スペーサ々どとの間に間隙が
多く発生し、特にこの種の電池は液量が非常に少ないた
め、ガスの通過も活発になり、それに伴って酸素ガス吸
収量も増大し、実際には全面でガス吸収を起こして充電
々流の増加を加速することになる。この充電々流の増加
は、正極格子の腐食を促進し、電池寿命を短縮するとい
う問題があった。
多く発生し、特にこの種の電池は液量が非常に少ないた
め、ガスの通過も活発になり、それに伴って酸素ガス吸
収量も増大し、実際には全面でガス吸収を起こして充電
々流の増加を加速することになる。この充電々流の増加
は、正極格子の腐食を促進し、電池寿命を短縮するとい
う問題があった。
発明の目的
本発明は、トリクル充電、フロー＋４電のように長期間
定電圧充電を行なう場合、負極でのガス５ページ 吸収面積の増加に伴う充電々流の増大を抑えることによ
り正極格子の腐食を抑制し、蓄電池の長寿命化を図るこ
とを目的としたものである。
定電圧充電を行なう場合、負極でのガス５ページ 吸収面積の増加に伴う充電々流の増大を抑えることによ
り正極格子の腐食を抑制し、蓄電池の長寿命化を図るこ
とを目的としたものである。
発明の構成
すなわち、本発明は上記の目的を達成するため、負極端
板での酸素ガス吸収反応を抑制すべく、負極端板の正極
板と対向しない面の大部分あるいは全面を鉛または鉛合
金の膜で覆い、負極活物質への不必要な酸素ガスの供給
を防ぐことを特徴とするものである。また酸素ガスと最
も接触し易い負極端板の外側全面を鉛または鉛合金の膜
で覆った場合、製造時にペースト状活物質の脱落やはが
れが増加することがあるため、膜と格子中骨との接合部
に、ガス吸収に影響を与えない範囲で透孔を設け、隣接
した格子区画のペースト状活物質を連続的に結合させて
脱落やはがれの発生をも防止したものである。
板での酸素ガス吸収反応を抑制すべく、負極端板の正極
板と対向しない面の大部分あるいは全面を鉛または鉛合
金の膜で覆い、負極活物質への不必要な酸素ガスの供給
を防ぐことを特徴とするものである。また酸素ガスと最
も接触し易い負極端板の外側全面を鉛または鉛合金の膜
で覆った場合、製造時にペースト状活物質の脱落やはが
れが増加することがあるため、膜と格子中骨との接合部
に、ガス吸収に影響を与えない範囲で透孔を設け、隣接
した格子区画のペースト状活物質を連続的に結合させて
脱落やはがれの発生をも防止したものである。
実施例の説明
以下、本発明の詳細は実施例により説明する。
第２図は実施例における電池構成を示すもので図中４の
電槽にはカバー５が接着され、カバー５に形成した凹部
にはそれぞれのセルに対応して安全弁６が設けられ、四
部の上には覆７が接着されている。覆７には複数のガス
排気孔８が設けられている。またカバー５には端子９，
９′が設けられている。極板群１ｏは電槽の各セル室内
に収納され、電槽内面（中仕切壁も同様）にはリプ１１
が複数本縦に設けられ、極板群１ｏに適度の群圧を加え
ている。負極端板１２は各極板群１０の左右両側に位置
する。電解液はこれを非流動化させるため、セパレータ
に含浸可能な量だけ含浸させるか、′ｉ！たはゲル化さ
せるなどの方法がとられ、さらにはまたセパレータとゲ
ル化した電解液とを併用するなどの方法も採用される。
電槽にはカバー５が接着され、カバー５に形成した凹部
にはそれぞれのセルに対応して安全弁６が設けられ、四
部の上には覆７が接着されている。覆７には複数のガス
排気孔８が設けられている。またカバー５には端子９，
９′が設けられている。極板群１ｏは電槽の各セル室内
に収納され、電槽内面（中仕切壁も同様）にはリプ１１
が複数本縦に設けられ、極板群１ｏに適度の群圧を加え
ている。負極端板１２は各極板群１０の左右両側に位置
する。電解液はこれを非流動化させるため、セパレータ
に含浸可能な量だけ含浸させるか、′ｉ！たはゲル化さ
せるなどの方法がとられ、さらにはまたセパレータとゲ
ル化した電解液とを併用するなどの方法も採用される。
次に負極端板に使用する格子を第３図、第４図により説
明する。第３図に示す格子は、枠骨２、中骨３及び格子
の片面を覆う鉛または鉛合金膜１３が一体に形成された
ものである。この格子の製法は鋳造、鍛造等によればよ
い。この負極端板では、ペースト充檎密度の比較的低い
ものは製造７ベーｚ２ が容易であるが、ベースト充填密度が高くなるにつれて
充填性が悪くなり、空洞の発生やペーストの脱落が多く
なる。しかしガス吸収反応の抑制効果は大である。この
ためいかなるペースト充填密で ｔ充填可能な負極端板用格子として、第３図に示すもの
を第４図の如く改良した。これは膜１３と中骨３との接
合部分に透孔１４を設けたものでペースト充填時の空気
抜け、および隣接した格子区画に充填されたペーストを
一体化し、製造時のペーストの脱落を防＋ｈ したもの
である。この透孔１４はＢに示す縦方向の中骨、あるい
はＣに示す横方向の中骨のどちらか一方にのみ設けても
よく、勿論両方に設けてもさしつかえない。また透孔の
総面積が負極端板片面の表面積に占める割合は、第５図
に示すように充電々流との関係から３０％以下とするこ
とが望ましい。なお、供試電池にはｅＶ、３Ａｈ のも
のを使用し、２０か月日の値を示した。
明する。第３図に示す格子は、枠骨２、中骨３及び格子
の片面を覆う鉛または鉛合金膜１３が一体に形成された
ものである。この格子の製法は鋳造、鍛造等によればよ
い。この負極端板では、ペースト充檎密度の比較的低い
ものは製造７ベーｚ２ が容易であるが、ベースト充填密度が高くなるにつれて
充填性が悪くなり、空洞の発生やペーストの脱落が多く
なる。しかしガス吸収反応の抑制効果は大である。この
ためいかなるペースト充填密で ｔ充填可能な負極端板用格子として、第３図に示すもの
を第４図の如く改良した。これは膜１３と中骨３との接
合部分に透孔１４を設けたものでペースト充填時の空気
抜け、および隣接した格子区画に充填されたペーストを
一体化し、製造時のペーストの脱落を防＋ｈ したもの
である。この透孔１４はＢに示す縦方向の中骨、あるい
はＣに示す横方向の中骨のどちらか一方にのみ設けても
よく、勿論両方に設けてもさしつかえない。また透孔の
総面積が負極端板片面の表面積に占める割合は、第５図
に示すように充電々流との関係から３０％以下とするこ
とが望ましい。なお、供試電池にはｅＶ、３Ａｈ のも
のを使用し、２０か月日の値を示した。
このようにして作成した負極端板を用いて、２０時間率
容ｆＡ′１２Ａ１１ の電池を作成し、トリクル充電
方式の加速寿命試験を行なった。
容ｆＡ′１２Ａ１１ の電池を作成し、トリクル充電
方式の加速寿命試験を行なった。
なお、負極端板の構成は第３図に示すもの、および第４
図に示すものとし、透孔１４の総面積を極板片面の表面
積に対し１０％、２０％、３０％。
図に示すものとし、透孔１４の総面積を極板片面の表面
積に対し１０％、２０％、３０％。
５０％のものをそれぞれ作成し、極板群構成は正極板３
枚、負極板４枚とした、１ トリクル充電方式の加速寿命試験は充電々圧２．３０
Ｖ ／セル、最大充電々流５００ｍＡ 、温度４ｏ±
５°Ｃで２０か月間実施した。
枚、負極板４枚とした、１ トリクル充電方式の加速寿命試験は充電々圧２．３０
Ｖ ／セル、最大充電々流５００ｍＡ 、温度４ｏ±
５°Ｃで２０か月間実施した。
第６図に充電々流および容量の経時変化を示した。６か
月以降徐々に変化が現われ、２０か月日には本発明品の
効果が十分にあることが確認できた。
月以降徐々に変化が現われ、２０か月日には本発明品の
効果が十分にあることが確認できた。
なお、第６図において、ａは膜をもたない従来品、ｂは
本発明の透孔面積比率が６０％のもの、Ｃは３０％のも
の、ｄは２ｏ％のもの、ｅは１０％のもの、ｆは０％の
ものをそれぞれ示す。またｇは従来吊孔の容量変化、ｈ
は本発明品ｂ−ｆの容量変化を範囲で示した。
本発明の透孔面積比率が６０％のもの、Ｃは３０％のも
の、ｄは２ｏ％のもの、ｅは１０％のもの、ｆは０％の
ものをそれぞれ示す。またｇは従来吊孔の容量変化、ｈ
は本発明品ｂ−ｆの容量変化を範囲で示した。
このように本発明の負極端板を使用することに９ページ
より、充電々流の増加を抑え、かつ寿命を延長できるこ
とがわかる。
とがわかる。
また使用１８か月日における充電々流増加率と容量との
関係を次表に示した。
関係を次表に示した。
なお、電池はいずれも１０個平均の値で示し、電流増加
率は１８か月日の充電々流／初期充電々流により求め、
透孔面積比は透孔総面積／極板片面積×１００で求めた
。
率は１８か月日の充電々流／初期充電々流により求め、
透孔面積比は透孔総面積／極板片面積×１００で求めた
。
発明の効果
このように本発明は、負極端板の正極板と対向しない片
面に鉛または鉛合金膜を形成して酸素ガス吸収反応を抑
制するため、充電々流の増加を抑えることができ、寿命
の延長が図れる。さらに鉛または鉛合金膜と格子骨との
接合部の一部に透孔を設ければ、電槽壁あるいは中仕切
壁との間にスペーサ等を介在させる必要がなくなり、リ
ブ付電槽への極板群の挿入も容易であるとともに、ゲル
状電解液の注入も速やに行える。寸た透孔により隣シ合
う格子区画のペースト状活物質も連続的につなぐことが
でき、活物質の脱落・剥離を防止することもできるとい
う利点がある。
面に鉛または鉛合金膜を形成して酸素ガス吸収反応を抑
制するため、充電々流の増加を抑えることができ、寿命
の延長が図れる。さらに鉛または鉛合金膜と格子骨との
接合部の一部に透孔を設ければ、電槽壁あるいは中仕切
壁との間にスペーサ等を介在させる必要がなくなり、リ
ブ付電槽への極板群の挿入も容易であるとともに、ゲル
状電解液の注入も速やに行える。寸た透孔により隣シ合
う格子区画のペースト状活物質も連続的につなぐことが
でき、活物質の脱落・剥離を防止することもできるとい
う利点がある。
第１図は従来例の負極端板を示す断面図、第２図は本発
明の実施例における密閉形鉛蓄電池の一部を破断した斜
視図、第３図人は本発明の鉛蓄電池における負極端板の
正面図、第３図Ｂは第３図人におけるＢ −Ｂ’線に沿
った断面図、第４図人はベースト状活物質を充填した負
極端板の説明図、同Ｂは人におけるａ−ｃ’線に沿った
断面図、同Ｃは人におけるＤ−Ｄ’線に沿った断面図、
第５図は透孔総面積の負極端板片面積に占める割合と充
電々流との関係を示す図、第６図はトリクル充電方１１
ページ 式の加速寿命試験における容（と充電々流との関係を示
す図である。 ２・・・・・・枠骨、３・・・・・・中骨、１０・・・
・・・極板群、１１・・・・・・リプ、１２・・・・・
・負極端板、１３・・・・・・鉛または鉛合金の膜、１
４・・・・・・透孔。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第３図 （Ａ）
（Ｂ）第 ４ 図 （ハ）
（Ｂ）（Ｃ）
明の実施例における密閉形鉛蓄電池の一部を破断した斜
視図、第３図人は本発明の鉛蓄電池における負極端板の
正面図、第３図Ｂは第３図人におけるＢ −Ｂ’線に沿
った断面図、第４図人はベースト状活物質を充填した負
極端板の説明図、同Ｂは人におけるａ−ｃ’線に沿った
断面図、同Ｃは人におけるＤ−Ｄ’線に沿った断面図、
第５図は透孔総面積の負極端板片面積に占める割合と充
電々流との関係を示す図、第６図はトリクル充電方１１
ページ 式の加速寿命試験における容（と充電々流との関係を示
す図である。 ２・・・・・・枠骨、３・・・・・・中骨、１０・・・
・・・極板群、１１・・・・・・リプ、１２・・・・・
・負極端板、１３・・・・・・鉛または鉛合金の膜、１
４・・・・・・透孔。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第３図 （Ａ）
（Ｂ）第 ４ 図 （ハ）
（Ｂ）（Ｃ）
Claims (4)
- （１）極板群における負極端板の正極板と対向しない片
面の大部分あるいは全面を、鉛または鉛合金の膜で覆っ
−た密閉形鉛蓄電池。 - （２）鉛または鉛合金膜が格子と一体に形成されている
特許請求の範囲第１項記載の密閉形鉛蓄電池。 - （３）鉛または鉛合金膜と格子との接合部の一部に透孔
を設けた特許請求の範囲第２項記載の密閉形鉛蓄電池。 - （４）極板片面積に占める透孔総面積の比率が３０％以
下である特許請求の範囲第３項記載の密閉形鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57166811A JPS5956356A (ja) | 1982-09-24 | 1982-09-24 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57166811A JPS5956356A (ja) | 1982-09-24 | 1982-09-24 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5956356A true JPS5956356A (ja) | 1984-03-31 |
| JPH0450713B2 JPH0450713B2 (ja) | 1992-08-17 |
Family
ID=15838102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57166811A Granted JPS5956356A (ja) | 1982-09-24 | 1982-09-24 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5956356A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63166169A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-09 | Japan Storage Battery Co Ltd | 密閉形鉛電池 |
| WO2025205913A1 (ja) * | 2024-03-27 | 2025-10-02 | 古河電池株式会社 | 鉛蓄電池 |
-
1982
- 1982-09-24 JP JP57166811A patent/JPS5956356A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63166169A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-09 | Japan Storage Battery Co Ltd | 密閉形鉛電池 |
| WO2025205913A1 (ja) * | 2024-03-27 | 2025-10-02 | 古河電池株式会社 | 鉛蓄電池 |
| JP7761820B1 (ja) * | 2024-03-27 | 2025-10-28 | 古河電池株式会社 | 鉛蓄電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0450713B2 (ja) | 1992-08-17 |
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