JPS61277154A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、自動車用及び電気車用等に用いられる鉛蓄電
池に関するものである。

従来技術とその間顆点 近年のこの種電池は、小型高性能化が要求されるので、
極板間隙を狭くシ、極板枚数を多くし体積効率を向上し
たり、高率放電性能を良くするために、極板間で生じる
電圧降下を極力小さくする努力が払われている。

最近では極板間隙が０．８鰭と言うような狭い電池が製
造されておりこれは従来の極板間隙と比べて３３〜４７
％減である。これには薄くて、耐酸、耐酸化性に優れた
低電気抵抗のセパレータが要求されてきた。しかし最近
では、これだけでは満足されないことが分ってきた。そ
れは電池の流通並びに使用状態の変化によるものである
。

電池の使用は、国内使用はもとより、海外に輸出される
ことが非常に多くなってきた。

輸出用自動車に電池が載せられて、自動車が船に搭載さ
れた過程でしばしばトラブルが生じる。

それは、舶載された自動車の半ビア等による放電により
、電解液の比重が低下し、回復充電時に樹枝状鉛が生成
しこれがセパレータを貫通しショートするという事態が
しばしば発生することである。

即ちセパレータに要求される前記の３条件に加えて、低
比重下での耐鉛浸透ショート性に優れていることが近年
は特に要求されるようになってきた。

しかしながら、現在の船蓄電池用セパレータとしては、
（１）ポリ塩化ビニル樹脂粉末を焼結した焼結ＰｖＣセ
パレータ、（クリンターバルプをフェノール処理した紙
セパレータ、（３）ガラス繊維や無機粉末を抄紙した抄
紙式セパレータ、（４）ポリエチレンにオイル等の抽出
可能物質を入れてシート化し、後に一部のオイルを抽出
して微孔シートとしたポリエチレン抽出式セパレータ、
（５）合成樹脂、溶剤、非溶剤からなる混合溶液を不織
布に含浸し、乾燥した溶剤揮発式セパレータ等がある。

こ＼で（１）及び（２）のセパレータは厚くて、電気抵
抗が高いために、近年の高性能電池には適用することが
できない。

現在の高性能自動車用電池には、（３Ｌ（４）、（ジの
３種が用いられており、次の様な構成・形状により用い
られている。

（４）では、陽極側のリプを高く、陰極側のリプを低く
して、陰陽極の両側共にリプを形成せしめるか、あるい
は陽極側のみにリプを形成せしめる。

（５）、（５）ではそれぞれのシートの陽極側にガラス
マットが貼合わされている。又他の方法としては、それ
ぞれのシートにエンボス加工を施こしたものも使用され
ている。

しかしながら、従来知られている前記セパレータでは１
低比重下でのショートに対する問題は解決できないこと
が分った。

フラットなセパレータで陽極板側にガラスマットを設け
たものは、直接セパレータが陰極板に当接するため樹枝
状鉛の侵入を防止できない。

又１陰極板側にリプを設けたセパレータがアルが−これ
らはリプが多孔質であり、この部位から樹枝状鉛が侵入
し、ショートをおこす。又これらのセパレータは陽極側
にもリプが設けられており、陽極板の活物質脱落を防止
する機能に欠けるために、ガラスマット付セハレータに
比べて耐震性に劣り電池寿命が短い欠点があった。

リプ部の微孔を潰す方法としては、実公昭３６−２６４
３６号や特公昭４０−５２３７号に開示されているが、
これらはいずれも近年、要求される薄く、低電気抵抗で
あるという要件を満していない。

即ち、ｐｖｃ焼結式セパレータでは、０．５酩以下の厚
さにするとピンホールが生じ、セパレータとして使用で
きない。又、電気抵抗も０．００１５Ω／ＬＭ程度と高
いので、これに更にリプ部を加熱溶融すると、一段と１
１ｇ！ｃ抵抗が増加し、要求性能を満足することができ
ないことが分っている。

後者のゴム微孔セパレータも同様にして、０．７　ｍ以
下にするとピンホールが発生してセパレータとして使用
できない。又電気抵抗は０．００３０〜０．００４０Ω
０ｄＡ／枚と極めて高いので、列置近年の自動草月鉛電
池に要求されるセパレータとしての要件を満足しえない
。

発明の目的 本発明は）近年の自動車用船蓄電池に要求される薄く、
電気抵抗が低く、耐酸、耐酸化性に優れ且つ、低比重下
での鉛浸透ショートが防止できるセパレータを備えた高
信頼性、高性能鉛蓄電池を提供するものである。

発明の構成 本発明は、上記目的を達成するべく、発明者等が鋭意研
究の結果、陰極板とセパレータの陽極側の間に、空間を
設けることで樹枝状鉛の侵入を防げることを見い出した
。

ウェブの厚さが、Ｑ、５ｍｍ以下であり、電気抵抗が０
．００１５Ω°ミ／枚以下であり、且つセパレータの陰
極側に凸起部を設け、陽極側にガラスマットが配され、
陰陽極板間に挿入した構成の鉛蓄電池である。

実施例 以下に本発明の詳細について、一実施例に基づいて説明
する。第１図は本発明の鉛蓄電池の縦断面図である。１
はガラスマット、２はセパレータ、３は陰極板、４は陽
極板、５は電槽、６は電槽蓋、７は陽極ポールである。

第２図は本発明電池に用いるセパレータとガラスマット
が貼合わされた一実施例の断面図であり、８はガラスマ
ット、９はエンボス加工したセパレータである。１０は
凸起部でこの部分は加工時に加熱されフィルム状となり
無孔化する部分であり、この部分が陰極板に当接される
。

実施例１゜ 厚さ０．２鰭の溶剤揮発式微孔薄膜をゴムロール及び加
熱エンメス四−ルの間に通すことにより、エンボス加工
せしめて凸起部の微孔を潰し無孔化し、厚さ０．５鱈の
セパレータを得た。このセパレータのウェブ側にガラス
マツ）　Ｑ、３湘を貼合わせ、陽極側にガラスマットを
、陰極側にエンボス加工セパレータの凸起部を当接せし
めて、極群を組立て電池とした。

比較のため、従来の抄紙式上パレータ及びゲリエチレン
抽出式のセパレータについても同種の電池を作成、放電
性能及び低比重下での回復充電性について比較試験した
。

第−表に各種セパレータの構成と特性を示した。第二表
にこれらを用いた電池の放電性能及び低比重下での回復
充電性能を示した。

第−表 第二表 これらの結果が示す通り、本発明電池は低比重下での回
復充電性も良く、又エンボス加工セパレータは骨材とし
てポリエステル繊維が入っているので、極板の膨張収縮
に対する弾力性にすぐれガラスマットと組合されること
によって更に一層その効果が発揮されて、活物質の脱落
が少なくなり特命性能も良くなった。さらに電気抵抗も
低いために、高率放電性能も優れている。

鉛浸透シ田−トは、エンボス加工の無孔化凸部が陰極板
内に当接されているために、樹枝状鉛がセパレータ内に
浸透せず、陰極板とセパレータの微孔を有するウェブ部
との間に空間が存在するので、低比重下で２ｓ板に析出
した樹枝状鉛がセパレータまで容易に生長しにくいこと
によるものと考えられる。

実施例２゜ 実施例１に示した微孔薄膜を総厚味０，８翔のエンボス
加工を施した。このセパレータの凸起部を陰極側にして
陰陽極板間に配置し電池を作製し、性能並びに低比重下
での回復充電性を調査したところ実施例１と同様の効果
を示した。

尚・このセパレータは最もコストが安く且つ極板の包装
性にも優れ、電池のコストが最も安くなった。

本発明の電池に用いるセパレータとしては、ウェブ部の
厚さが０゜５闘以下が良い。これはセパレータの電気抵
抗が減少すること、更に極板間隙が０．８ｍの如き狭小
な高性能電池において、高率放電時に有効な電解液を配
することができる。

又、陰極側へ設ける凸起部及びｌｌ１ｍ側へのガラスマ
ットの有効な厚さを持たせることができるためである。

従って出来るだけ薄い方が良く望ましくは０．４ｗ以下
である。

高性能電池とするためには、セパレータの電気抵抗が比
重１．２０の希硫酸中、２５℃で０．００１５Ω°物懺
以下であり望ましくは０．００１０Ω°ミ／枚以下が必
要となる。セパレータに設ける凸起は無孔化されている
必要があり、その高さは０．１１１１＃１以上望ましく
は、０．２〜０．４闘程度であればその効果は顕著であ
る。

セパレータへの凸起の設は方として、エンボス加工の他
に無孔リプを設ける、樹脂粉末を点状に固着する等の種
々の方法があるがいずれも本発明と同様の効果を有する
。

空間を設ける他の方法としては、ガラスマットや不織布
等を配置することは有効である。

又、極板の構成としては、アンチモン合金格子体、カル
シウム合金格子体からなるいずれのものにも適用できる
が、特にカルシウムエキスバンド格子体を泪いた電池で
低比重下での回復充電性が良くなり、その効果を顕著に
発揮する。

即ち１力ルシウムエキスバンド式電池は、充放電の繰返
しと共に陽極格子体が伸びて枠板が彎曲し、セパレータ
を陰極側に押しつけることになる。この場合、従来のセ
パレータでは＃極板と極部的に密着が良くなり、過放電
の後の回復充電時にこの部分からの樹枝状鉛の生長によ
り、たちまちショートするという現象が生じる。

従って、陽極格子体の伸びによる枠板の彎曲が生じてセ
パレータが押されても陰畝板との空間を保持する構造が
採朋されておれば、この様なショートが防止できること
になり、優れた効果を発揮する。

発明の効果 上述した如く、本発明は、近年の自動車用船蓄電池に要
求される厚味の薄い、電気抵抗が低い、耐酸、耐酸化性
に優れ且つ、低比重下での鉛浸透ショートが防止できる
セパレータを備えた高信頼性、高性能鉛蓄電池を提供す
るものでありその工業的価値は極めて大である。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す鉛蓄電池の縦断面図、
第２図は本発明電池に用いているセパレータとガラスマ
ットの断面図である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）ウェブの厚さが０．５ｍｍ以下で陰極板側に凸起
   部を設けたセパレータのみか又はガラスマットと組合せ
   て陽極板と陰極板間に配置されたことを特徴とする鉛蓄
   電池。
2. （２）電気抵抗が０．００１５Ω・ｄｍ＾２／枚以下で
   あるセパレータを用いる特許請求の範囲第１項記載の鉛
   蓄電池。
3. （３）セパレータがエンボス加工された特許請求の範囲
   第１項記載の鉛蓄電池。
4. （４）エンボス加工された凸起部が陰極板側に当接され
   た特許請求の範囲第１項記載の鉛蓄電池。
5. （５）凸起部が無孔化されたセパレータを用いる特許請
   求の範囲第１項記載の鉛蓄電池。
6. （６）陰陽極板はカルシウム合金格子体を使用した特許
   請求の範囲第１項記載の鉛蓄電池。