JPS61245463A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
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- JPS61245463A JPS61245463A JP60087296A JP8729685A JPS61245463A JP S61245463 A JPS61245463 A JP S61245463A JP 60087296 A JP60087296 A JP 60087296A JP 8729685 A JP8729685 A JP 8729685A JP S61245463 A JPS61245463 A JP S61245463A
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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
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/44—Fibrous material
-
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- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/411—Organic material
- H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
- H01M50/417—Polyolefins
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0002—Aqueous electrolytes
- H01M2300/0005—Acid electrolytes
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Separators (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】
主ｌ上互■且分り
本発明は非常用電源、ボータプル機器用電源などの従来
の小形の密閉形鉛蓄電池のみならず、これより大形の据
置用、自動車用、電気自動車用としても使用可能な密閉
形鉛蓄電池を提供することを目的とするものである。
の小形の密閉形鉛蓄電池のみならず、これより大形の据
置用、自動車用、電気自動車用としても使用可能な密閉
形鉛蓄電池を提供することを目的とするものである。
従米坐孜血
従来の密閉形鉛蓄電池の液固定方式としては、平均繊維
径が１μ程度の微細なガラス繊維から形成された微細ガ
ラスマットセパレータに液状の電解液を保持させた微細
ガラスマット方式、ゲル状の電解液を使用するゲル方式
、およびこれらの長所を生かすべく、セパレータを用い
かつゲル状の電解液を使用する併用方式がある。
径が１μ程度の微細なガラス繊維から形成された微細ガ
ラスマットセパレータに液状の電解液を保持させた微細
ガラスマット方式、ゲル状の電解液を使用するゲル方式
、およびこれらの長所を生かすべく、セパレータを用い
かつゲル状の電解液を使用する併用方式がある。
またこの併用方式としては、そのセパレータとして微細
ガラスマットを用いるもの、およびシンターＰｖＣや紙
製セパレータなどのいわゆる流動電解液式の鉛蓄電池に
使用されるセパレータを用いるものがある。
ガラスマットを用いるもの、およびシンターＰｖＣや紙
製セパレータなどのいわゆる流動電解液式の鉛蓄電池に
使用されるセパレータを用いるものがある。
■（ゝ占
しかしながらこの併用方式のうち微細ガラスマットを用
いるものにおいては微細ガラスマットが高価であり、そ
の利用分野が限られるという欠点があった。また併用方
式のうちいわゆる流動電解液式の鉛蓄電池に使用される
セパレータを用いるものにおいてはセパレータの密度が
高くかつ多孔度が約６０％と低いためその電解液の保持
量が少なくなり電池容量が劣るという問題点が有り、ま
たセパレータに弾力性が乏しいため活物質の保持性に欠
は短寿命であるという欠点が有った。
いるものにおいては微細ガラスマットが高価であり、そ
の利用分野が限られるという欠点があった。また併用方
式のうちいわゆる流動電解液式の鉛蓄電池に使用される
セパレータを用いるものにおいてはセパレータの密度が
高くかつ多孔度が約６０％と低いためその電解液の保持
量が少なくなり電池容量が劣るという問題点が有り、ま
たセパレータに弾力性が乏しいため活物質の保持性に欠
は短寿命であるという欠点が有った。
占 ° るための
本発明は上記のごとき点に鑑み、吸液性のセパレータと
ゲル化電解液を併用した密閉形鉛蓄電池において、長寿
命かつ安価な製品を提供することを目的としてなされた
ものである。
ゲル化電解液を併用した密閉形鉛蓄電池において、長寿
命かつ安価な製品を提供することを目的としてなされた
ものである。
すなわち本発明のうち第１の発明の特徴とするところは
、そのセパレータが、１０〜３０重量％のフィブリル状
合成繊維、１０〜４０重量％のモノフィラメント状繊維
、および３０〜７０重量％の無機粉末の混合物から形成
され、かつ該フィブリル状合成繊維が５秒／ｇ以上の濾
水度を有している（以下、高透過フィブリル状合成繊維
という）ことにある。
、そのセパレータが、１０〜３０重量％のフィブリル状
合成繊維、１０〜４０重量％のモノフィラメント状繊維
、および３０〜７０重量％の無機粉末の混合物から形成
され、かつ該フィブリル状合成繊維が５秒／ｇ以上の濾
水度を有している（以下、高透過フィブリル状合成繊維
という）ことにある。
また第２の発明の特徴とするところはそのセパレータが
、１５重量％以下のガラス繊維、１０〜３０重量％の高
透過フィブリル状合成繊維、１０〜４０重量％のモノフ
ィラメント状繊維、および３０〜７０重量％の無機粉末
の混合物から形成され、かつ該ガラス繊維が１．０μ以
下の平均繊維径を有している”（以下、微細ガラス繊維
という）ことにある。
、１５重量％以下のガラス繊維、１０〜３０重量％の高
透過フィブリル状合成繊維、１０〜４０重量％のモノフ
ィラメント状繊維、および３０〜７０重量％の無機粉末
の混合物から形成され、かつ該ガラス繊維が１．０μ以
下の平均繊維径を有している”（以下、微細ガラス繊維
という）ことにある。
実１１０−
以下、本発明をその一実施例により説明する。
すなわち組立前に予め硫酸根をもたせた正極板２枚と負
極板３枚とを、第１表に示されるごとき組成のセパレー
タを介して積み重ねて極群を得た。なおこの正極板およ
び負極板の大きさは、それぞれ高さ４５０ａｓ、巾１４
０ｍ５．厚さ４ｍｍ、および高さ４５０Ｉｌ１ｍ、巾１
４０ｍ＋＋ｗ、厚さ３ＩＩＩＩ＋であった。この極群を
電槽に収納したのち、比重１．２２０〜１．２８０の希
硫酸に３重量％の二酸化珪素を分散させた電解液を極群
空間容積より５〜１５％多く注液し、電池を静置させて
電解液をゲル化させた。こののち電槽に弁を配した上蓋
を接着し充電して、本発明による密閉形鉛蓄電池を完成
した。なお第１表のセパレータは、高透過フィブリル状
合成繊維としてポリエチレンを成分とする濾水度１０秒
／ｇのものを、モノフィラメント状繊維としてポリエス
テルを成分とした繊維径８μのものを、また無機粉末と
して珪藻土をそれぞれ用いたものである。
極板３枚とを、第１表に示されるごとき組成のセパレー
タを介して積み重ねて極群を得た。なおこの正極板およ
び負極板の大きさは、それぞれ高さ４５０ａｓ、巾１４
０ｍ５．厚さ４ｍｍ、および高さ４５０Ｉｌ１ｍ、巾１
４０ｍ＋＋ｗ、厚さ３ＩＩＩＩ＋であった。この極群を
電槽に収納したのち、比重１．２２０〜１．２８０の希
硫酸に３重量％の二酸化珪素を分散させた電解液を極群
空間容積より５〜１５％多く注液し、電池を静置させて
電解液をゲル化させた。こののち電槽に弁を配した上蓋
を接着し充電して、本発明による密閉形鉛蓄電池を完成
した。なお第１表のセパレータは、高透過フィブリル状
合成繊維としてポリエチレンを成分とする濾水度１０秒
／ｇのものを、モノフィラメント状繊維としてポリエス
テルを成分とした繊維径８μのものを、また無機粉末と
して珪藻土をそれぞれ用いたものである。
以上のごとき本発明による密閉形鉛蓄電池ａ。
および同一の極板を用い、微細ガラスマットをセパレー
タとすると共にゲル状の電解液を併用した従来の密閉形
鉛蓄電池ｂ、同じく同一の極板を用い、シンターＰｖＣ
をセパレータとする第１表 と共にゲル状の電解液を併用した従来の密閉形鉛蓄電池
Ｃを供試して、次のごときサイクル寿命特性試験を行っ
た。すなわち放電深度５０％の放電、放電量に対比して
１２０％の充電を繰り返す交互充放電を行い、この交互
充放電中に適宜、放電電流５Ａの容量試験を挿入して、
その放電持続時間を測定した。この結果を第１図に示す
、なおこのときの試験温度は２５℃であり、また放電持
続時間はその終止電圧を１．８０Ｖとした。
タとすると共にゲル状の電解液を併用した従来の密閉形
鉛蓄電池ｂ、同じく同一の極板を用い、シンターＰｖＣ
をセパレータとする第１表 と共にゲル状の電解液を併用した従来の密閉形鉛蓄電池
Ｃを供試して、次のごときサイクル寿命特性試験を行っ
た。すなわち放電深度５０％の放電、放電量に対比して
１２０％の充電を繰り返す交互充放電を行い、この交互
充放電中に適宜、放電電流５Ａの容量試験を挿入して、
その放電持続時間を測定した。この結果を第１図に示す
、なおこのときの試験温度は２５℃であり、また放電持
続時間はその終止電圧を１．８０Ｖとした。
第１図より本発明による密閉形鉛蓄電池ａの性能が極め
て優れていることが分かる。
て優れていることが分かる。
この原因としては次のごとくである。すなわち密閉形鉛
蓄電池ａのセパレータの高透過フィブリル状合成繊維と
して使用されているポリエチレンや、モノフィラメント
状繊維として使用されているポリエステルは本来親水性
に乏しく、これによりゲル化電解液と併用した場合、通
切なガスの移動通路が形成されると考えられる。
蓄電池ａのセパレータの高透過フィブリル状合成繊維と
して使用されているポリエチレンや、モノフィラメント
状繊維として使用されているポリエステルは本来親水性
に乏しく、これによりゲル化電解液と併用した場合、通
切なガスの移動通路が形成されると考えられる。
またパーライトや珪藻土などのシリカ系の無機粉末は、
希硫酸をゲル化させるために用いる二酸化珪素よりもそ
の粒子径が大きく、よって二酸化珪素がゲル化に伴って
形成するシリカの骨格構造が密になり過ぎるのを防ぎ、
電池の性能に好ましい結果を与える。なぜならば、もし
もこの骨格構造が密になり過ぎると、ガスの移動通路が
確保されにくく、また電解液の移動も難しくなり、これ
により電池の容量性能や寿命性能に悪影響を与えるから
である。
希硫酸をゲル化させるために用いる二酸化珪素よりもそ
の粒子径が大きく、よって二酸化珪素がゲル化に伴って
形成するシリカの骨格構造が密になり過ぎるのを防ぎ、
電池の性能に好ましい結果を与える。なぜならば、もし
もこの骨格構造が密になり過ぎると、ガスの移動通路が
確保されにくく、また電解液の移動も難しくなり、これ
により電池の容量性能や寿命性能に悪影響を与えるから
である。
なお上記実施例１ではペースト式の密閉形鉛蓄電池に本
発明を適用したが、本発明はこれに限らずクラッド式の
密閉形鉛蓄電池にも適用可能である。
発明を適用したが、本発明はこれに限らずクラッド式の
密閉形鉛蓄電池にも適用可能である。
スＪＬｉ糺ｌ
実施例１を踏まえ、本発明に通したセパレータの条件に
つき考察すると、孔径が小さいこと、および引張強さが
大きいことなどが挙げられる。
つき考察すると、孔径が小さいこと、および引張強さが
大きいことなどが挙げられる。
そしてこの孔径の大きさを示す実験としては、セパレー
タを垂直方向に立て、下方から液を吸い上げさせ、一定
高さまで吸い上げるのに要した時間を測定する方法があ
る。すなわちこの実験では吸い上げる時間が長くかかる
ほど、セパレータの孔径が小さいと認められる。
タを垂直方向に立て、下方から液を吸い上げさせ、一定
高さまで吸い上げるのに要した時間を測定する方法があ
る。すなわちこの実験では吸い上げる時間が長くかかる
ほど、セパレータの孔径が小さいと認められる。
これらの点を総合して本発明に通したセパレータの条件
を列挙するとａ ”−ｃのごとくなる。
を列挙するとａ ”−ｃのごとくなる。
ａ、セパレータを垂直方向に立て、下方から１．３０ｄ
の希硫酸を吸い上げさせ、９０ＩＩｍ吸い上げるのに要
する吸液特性が６００秒以上であること。
の希硫酸を吸い上げさせ、９０ＩＩｍ吸い上げるのに要
する吸液特性が６００秒以上であること。
ｂ、引張強さが０． ２５Ｋｇ／ １５＋＋ｎ以上であ
ること。
ること。
Ｃ０最大孔径が３０μ以下であること。
ここにおいていくつかのセパレータを供試し、上記の条
件について試験したところ、第２表の結果を得た。また
第２表には合わせてセパレータ原料の価格を、従来のい
わゆる微細ガラスマットセパレータＮを１００とした指
数で示した。
件について試験したところ、第２表の結果を得た。また
第２表には合わせてセパレータ原料の価格を、従来のい
わゆる微細ガラスマットセパレータＮを１００とした指
数で示した。
なお該第２表において用いられている微細ガラス繊維は
いずれも平均繊維径が０．６μのものである。
いずれも平均繊維径が０．６μのものである。
第２表より次のことが言える。すなわちフィブリル状合
成繊維を用いると、モノフィラメント状繊維を用いた場
合に比べて枝分かれした繊維により繊維間の絡み合いが
多くなるため、セパレータの強度を向上させることがで
きることが、一般に知られている。しかしながら混合物
の組成割合は同じで、ただフィブリル状合成繊維の濾水
度を変えただけのセパレータＢ、Ｅ、■を比較して判る
ごとく、どのようなフィブリル状合成繊維を用いても良
いというわけではない。すなわち濾水度が低くなると引
張強さが弱くなるので、このフィブリル状合成繊維の濾
水度は最低でも５秒／ｇ必要である。
成繊維を用いると、モノフィラメント状繊維を用いた場
合に比べて枝分かれした繊維により繊維間の絡み合いが
多くなるため、セパレータの強度を向上させることがで
きることが、一般に知られている。しかしながら混合物
の組成割合は同じで、ただフィブリル状合成繊維の濾水
度を変えただけのセパレータＢ、Ｅ、■を比較して判る
ごとく、どのようなフィブリル状合成繊維を用いても良
いというわけではない。すなわち濾水度が低くなると引
張強さが弱くなるので、このフィブリル状合成繊維の濾
水度は最低でも５秒／ｇ必要である。
またフィブリル状合成繊維の混合割合が１０重量％未満
のセパレータＪでは、その引張強さが充分ではなく、逆
にその混合割合が３０重量％を越えた場合は、得られる
セパレータの密度が高くなるため、価格的に高価となり
望ましくない。なお実施例ではフィブリル状合成繊維と
してポリエチレンを用いたが、これに限られるものでは
なく、アクリル等を用いても同等の効果を期待できる。
のセパレータＪでは、その引張強さが充分ではなく、逆
にその混合割合が３０重量％を越えた場合は、得られる
セパレータの密度が高くなるため、価格的に高価となり
望ましくない。なお実施例ではフィブリル状合成繊維と
してポリエチレンを用いたが、これに限られるものでは
なく、アクリル等を用いても同等の効果を期待できる。
無機粉末の混合割合をそれぞれ変化させたセパレータＣ
，Ｅ、に、Ｌを比較すると、吸液特性を向上させるため
には無機粉末の混合割合を少なくとも３０重量％にする
必要がある。しかしながらこの混合割合が７０重量％を
越えた場合は、抄紙工程において無機粉末を繊維間に固
定することができなくなるとともに、強度が著しく弱く
なり実用が難しい。
，Ｅ、に、Ｌを比較すると、吸液特性を向上させるため
には無機粉末の混合割合を少なくとも３０重量％にする
必要がある。しかしながらこの混合割合が７０重量％を
越えた場合は、抄紙工程において無機粉末を繊維間に固
定することができなくなるとともに、強度が著しく弱く
なり実用が難しい。
モノフィラメント状繊維の混合割合は、フィブリル状合
成繊維および無機粉末の混合割合との関係で、１０〜４
０重量％にするのが適当である。またモノフィラメント
状繊維の種類は１種類でなくともよく、セパレータＡの
ごとく２種類以上混合してもよい。
成繊維および無機粉末の混合割合との関係で、１０〜４
０重量％にするのが適当である。またモノフィラメント
状繊維の種類は１種類でなくともよく、セパレータＡの
ごとく２種類以上混合してもよい。
微細ガラス繊維が多くなると吸液特性が悪くなる傾向が
あり、また価格も高くなるので、出来れば少ない量とし
たい。こうした見地から１５重量％以下の割合で混合さ
せるのが適当である。
あり、また価格も高くなるので、出来れば少ない量とし
たい。こうした見地から１５重量％以下の割合で混合さ
せるのが適当である。
また微細ガラス繊維は平均繊維径が１．０μ以下であれ
ば、同様に良好な結果を得られるが、平均繊維径が２．
０μ以上になると、セパレータの特性に劣化が見られて
好ましくない。
ば、同様に良好な結果を得られるが、平均繊維径が２．
０μ以上になると、セパレータの特性に劣化が見られて
好ましくない。
光肌■立来
このように１５重量％以下の微細ガラス繊維、１０〜３
０重量％の高透過フィブリル状合成繊維、１０〜４０重
量％のモノフィラメント状繊維、および３０〜７０重量
％の無機粉末の混合物から形成されたセパレータは、吸
液特性が良好で、引張強さが強く、かつ安価で、その加
工も容易である。
０重量％の高透過フィブリル状合成繊維、１０〜４０重
量％のモノフィラメント状繊維、および３０〜７０重量
％の無機粉末の混合物から形成されたセパレータは、吸
液特性が良好で、引張強さが強く、かつ安価で、その加
工も容易である。
そして実施例１において述べたごとく、こうしたセパレ
ータをゲル化電解液を併用した密閉形鉛蓄電池に通用す
ることにより、優れた電池を提供することができる。
ータをゲル化電解液を併用した密閉形鉛蓄電池に通用す
ることにより、優れた電池を提供することができる。
畝上、本発明はその工業的価値の極めて大きいものであ
る。
る。
第１図は本発明の一実施例における密閉形鉛蓄電池ａ、
および本発明によらない密閉形鉛蓄電池す、ｃを供試し
て試験したときのサイクル寿命特性を示すグラフである
。
および本発明によらない密閉形鉛蓄電池す、ｃを供試し
て試験したときのサイクル寿命特性を示すグラフである
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）吸液性のセパレータとゲル化電解液を併用した密閉
形鉛蓄電池において、該セパレータが、１０〜３０重量
％のフィブリル状合成繊維、１０〜４０重量％のモノフ
ィラメント状繊維、および３０〜７０重量％の無機粉末
の混合物から形成され、かつ該フィブリル状合成繊維が
５秒／ｇ以上の濾水度を有していることを特徴とする密
閉形鉛蓄電池。 ２）吸液性のセパレータとゲル化電解液を併用した密閉
形鉛蓄電池において、該セパレータが、１５重量％以下
のガラス繊維、１０〜 ３０重量％のフィブリル状合成繊維、１０〜４０重量％
のモノフィラメント状繊維、および３０〜７０重量％の
無機粉末の混合物から形成され、かつ該ガラス繊維が１
．０μ以下の平均繊維径を有しており、またフィブリル
状合成繊維が５秒／ｇ以上の濾水度を有していることを
特徴とする密閉形鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60087296A JPS61245463A (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60087296A JPS61245463A (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61245463A true JPS61245463A (ja) | 1986-10-31 |
Family
ID=13910854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60087296A Pending JPS61245463A (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61245463A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01253153A (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-09 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 密閉形鉛蓄電池 |
| EP0715367A1 (fr) * | 1994-12-01 | 1996-06-05 | COMPAGNIE EUROPEENNE D'ACCUMULATEURS, Société anonyme dite: | Combinaison d'un separateur et d'un electrolyte pour accumulateur au plomb a recombinaison de gaz, et accumulateur utilisant une telle combinaison |
| JP2005108617A (ja) * | 2003-09-30 | 2005-04-21 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 鉛蓄電池用セパレータ |
| JP2006310274A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-11-09 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 液式鉛蓄電池用セパレータ及び液式鉛蓄電池 |
| JP2016513861A (ja) * | 2013-03-07 | 2016-05-16 | ダラミック エルエルシー | 耐酸化性積層セパレータ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6035456A (ja) * | 1983-08-05 | 1985-02-23 | Yuasa Battery Co Ltd | 蓄電池用隔離板 |
| JPS6035455A (ja) * | 1983-08-05 | 1985-02-23 | Yuasa Battery Co Ltd | 蓄電池用隔離板 |
-
1985
- 1985-04-23 JP JP60087296A patent/JPS61245463A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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| JP2016513861A (ja) * | 2013-03-07 | 2016-05-16 | ダラミック エルエルシー | 耐酸化性積層セパレータ |
| JP2020115490A (ja) * | 2013-03-07 | 2020-07-30 | ダラミック エルエルシー | 耐酸化性積層セパレータ |
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