JPH06140046A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
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- JPH06140046A JPH06140046A JP4309551A JP30955192A JPH06140046A JP H06140046 A JPH06140046 A JP H06140046A JP 4309551 A JP4309551 A JP 4309551A JP 30955192 A JP30955192 A JP 30955192A JP H06140046 A JPH06140046 A JP H06140046A
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- silica
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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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/06—Lead-acid accumulators
- H01M10/08—Selection of materials as electrolytes
- H01M10/10—Immobilising of electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/76—Containers for holding the active material, e.g. tubes, capsules
- H01M4/765—Tubular type or pencil type electrodes; tubular or multitubular sheaths or covers of insulating material for said tubular-type electrodes
-
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 寿命性能を大幅に向上させた密閉形鉛蓄電池
を提供する。 【構成】 正極板にクラッド式極板を用い、極板間およ
び極板群の周囲に顆粒シリカを充填、配置し、放電に必
要かつ充分な量の硫酸電解液を上記顆粒シリカ、隔離体
および正・負極板に含浸、保持させた、いわゆる顆粒式
電池、あるいは硫酸電解液をシリカの微粒子によってゲ
ル化させたいわゆるゲル式電池であって、クラッド式正
極板用チューブの組成物として５％以上８０％以下のシ
リカ粉体を含有させた密閉形鉛蓄電池。
を提供する。 【構成】 正極板にクラッド式極板を用い、極板間およ
び極板群の周囲に顆粒シリカを充填、配置し、放電に必
要かつ充分な量の硫酸電解液を上記顆粒シリカ、隔離体
および正・負極板に含浸、保持させた、いわゆる顆粒式
電池、あるいは硫酸電解液をシリカの微粒子によってゲ
ル化させたいわゆるゲル式電池であって、クラッド式正
極板用チューブの組成物として５％以上８０％以下のシ
リカ粉体を含有させた密閉形鉛蓄電池。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は密閉形鉛蓄電池、特にそ
の正極板の改良に関するものである。
の正極板の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】電池の充電中に発生する酸素
ガスを負極で吸収させるタイプの密閉形鉛蓄電池には従
来リテーナ式とゲル式の２種類がある。リテーナ式は正
極板と負極板との間に微細ガラス繊維を主体とするマッ
ト状のセパレータ（ガラスセパレータ）を挿入し、これ
によって放電に必要な硫酸電解液の保持と両極の隔離と
をおこなっているものである。ゲル式電池とは、電解液
をシリカの微粒子によってゲル化させたものである。
ガスを負極で吸収させるタイプの密閉形鉛蓄電池には従
来リテーナ式とゲル式の２種類がある。リテーナ式は正
極板と負極板との間に微細ガラス繊維を主体とするマッ
ト状のセパレータ（ガラスセパレータ）を挿入し、これ
によって放電に必要な硫酸電解液の保持と両極の隔離と
をおこなっているものである。ゲル式電池とは、電解液
をシリカの微粒子によってゲル化させたものである。
【０００３】いずれも無保守、無漏液、ポジションフリ
ー等の特徴を生かして、ポータブル機器やコンピュータ
ーのバックアップ電源として広く用いられている。また
近年、顆粒シリカを正極板と負極板とのあいだ、および
極板群の周囲に充填し、それらに電解液を保持させた、
顆粒式と呼ばれる第３の密閉電池が考案されている。
ー等の特徴を生かして、ポータブル機器やコンピュータ
ーのバックアップ電源として広く用いられている。また
近年、顆粒シリカを正極板と負極板とのあいだ、および
極板群の周囲に充填し、それらに電解液を保持させた、
顆粒式と呼ばれる第３の密閉電池が考案されている。
【０００４】長寿命化のために正極板にクラッド式極板
を用いる場合には、クラッド式極板が円形であるため
に、フラットなガラスセパレータを電解液保持体に用い
ることはできないため、ゲル式と顆粒式の２つのタイプ
の電池の適用が可能である。
を用いる場合には、クラッド式極板が円形であるため
に、フラットなガラスセパレータを電解液保持体に用い
ることはできないため、ゲル式と顆粒式の２つのタイプ
の電池の適用が可能である。
【０００５】しかし、これらのクラッド式密閉形鉛蓄電
池を、従来のクラッド式開放形電池と比べると、いずれ
もサイクル寿命性能が著しく劣るという問題がある。実
験を進めて行くにつれ、顆粒式やゲル式電池の寿命性能
が良くない原因の一つは、正極板のチューブにあること
がわかった。つまり、これまで上記の密閉電池には、液
式電池用のチューブをそのまま使用していたためであ
る。従来の液式電池用のチューブとは、ガラス繊維を織
ったものや樹脂繊維の布を巻いたもの等が一般的であ
る。
池を、従来のクラッド式開放形電池と比べると、いずれ
もサイクル寿命性能が著しく劣るという問題がある。実
験を進めて行くにつれ、顆粒式やゲル式電池の寿命性能
が良くない原因の一つは、正極板のチューブにあること
がわかった。つまり、これまで上記の密閉電池には、液
式電池用のチューブをそのまま使用していたためであ
る。従来の液式電池用のチューブとは、ガラス繊維を織
ったものや樹脂繊維の布を巻いたもの等が一般的であ
る。
【０００６】これまでの実験から、これらのチューブは
上記密閉電池の中で使用すると、サイクルに伴って電池
内の電解液が減少するにつれ、チューブ内の電解液が枯
れて、放電容量が低下していくことがわかった。
上記密閉電池の中で使用すると、サイクルに伴って電池
内の電解液が減少するにつれ、チューブ内の電解液が枯
れて、放電容量が低下していくことがわかった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決するもので、保液性に優れたチューブを備えたクラ
ッド式正極板を使用した密閉形鉛蓄電池を提供するもの
である。その要旨とするところは、顆粒式電池あるいは
ゲル式電池において５％以上８０％以下のシリカ粉体を
含んだチューブを正極板に用いるというものである。
解決するもので、保液性に優れたチューブを備えたクラ
ッド式正極板を使用した密閉形鉛蓄電池を提供するもの
である。その要旨とするところは、顆粒式電池あるいは
ゲル式電池において５％以上８０％以下のシリカ粉体を
含んだチューブを正極板に用いるというものである。
【０００８】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて説明する。
鉛−カルシウム系合金よりなるクラッド式正極格子に、
表１に示す組成で直径９μｍのガラス繊維と平均粒径３
０μｍのシリカ粉体とを混抄したチューブおよび直径約
１０μｍのポリエステル繊維とシリカ粉体とを混抄した
チューブを装着し、これに通常の鉛粉を充填したクラッ
ド式正極板４枚と通常のペースト式負極板５枚そしてポ
リエチレン製のセパレータとからなる構成の極板群を作
製し、電槽内に挿入した後、蓋付けを行なった。なお、
すべてのチューブには５％の硬化剤を用いている。
鉛−カルシウム系合金よりなるクラッド式正極格子に、
表１に示す組成で直径９μｍのガラス繊維と平均粒径３
０μｍのシリカ粉体とを混抄したチューブおよび直径約
１０μｍのポリエステル繊維とシリカ粉体とを混抄した
チューブを装着し、これに通常の鉛粉を充填したクラッ
ド式正極板４枚と通常のペースト式負極板５枚そしてポ
リエチレン製のセパレータとからなる構成の極板群を作
製し、電槽内に挿入した後、蓋付けを行なった。なお、
すべてのチューブには５％の硬化剤を用いている。
【０００９】ついで、平均粒子径がおよそ１００μｍの
顆粒シリカを準備して、これを電池内に振動等により極
板間および極板群の周囲に充填した後、電解液を注液し
た顆粒式電池Ａおよびゲル電解液を注液したゲル式電池
Ｂを製作した。これらの電池はいずれも所定の充電を行
なって、電解液の硫酸比重を１．３０（２０℃）にし
た。最後に弁をつけて、容量約１００Ａｈ（５ｈＲ）の
電池を製作した。
顆粒シリカを準備して、これを電池内に振動等により極
板間および極板群の周囲に充填した後、電解液を注液し
た顆粒式電池Ａおよびゲル電解液を注液したゲル式電池
Ｂを製作した。これらの電池はいずれも所定の充電を行
なって、電解液の硫酸比重を１．３０（２０℃）にし
た。最後に弁をつけて、容量約１００Ａｈ（５ｈＲ）の
電池を製作した。
【００１０】なお、比較のために従来の液式電池用のチ
ューブ（ガラス繊維を織ったチューブおよびポリエステ
ル繊維を抄紙したもの）を用いた顆粒式およびゲル式電
池を合わせて製作して試験を行なった。
ューブ（ガラス繊維を織ったチューブおよびポリエステ
ル繊維を抄紙したもの）を用いた顆粒式およびゲル式電
池を合わせて製作して試験を行なった。
【００１１】
【表１】 これらの電池を２０Ａで放電して、容量を調べた。図１
はガラス繊維とシリカ粉体とを混抄したチューブの場合
の結果、図２はポリエステル繊維とシリカ粉体とを混抄
したチューブの場合の結果をそれぞれ示す。図からわか
るように、放電容量はチューブにシリカを多く含むほど
少し多くなった。これは、チューブにシリカが多く含ま
れることによって、正極活物質に最も近い場所に位置す
るチューブに電解液を多く保持させることが出来るよう
になったためである。
はガラス繊維とシリカ粉体とを混抄したチューブの場合
の結果、図２はポリエステル繊維とシリカ粉体とを混抄
したチューブの場合の結果をそれぞれ示す。図からわか
るように、放電容量はチューブにシリカを多く含むほど
少し多くなった。これは、チューブにシリカが多く含ま
れることによって、正極活物質に最も近い場所に位置す
るチューブに電解液を多く保持させることが出来るよう
になったためである。
【００１２】容量試験後、これらの電池を、６０℃の水
槽中で２０Ａ×３ｈ放電した後、定電圧で放電量の約１
１５％を充電するパターンの寿命試験を行なった。図
３、４に放電量が初期の７５％以下になったときまでの
サイクル数を示す。ガラス繊維とシリカ粉体とを混抄し
たチューブの場合（図３）でも、ポリエステル繊維とシ
リカ粉体とを混抄したチューブの場合（図４）でも、本
発明による、シリカ粉体が５％以上８０％以下含まれて
いるチューブを用いた電池が最も長寿命であった。
槽中で２０Ａ×３ｈ放電した後、定電圧で放電量の約１
１５％を充電するパターンの寿命試験を行なった。図
３、４に放電量が初期の７５％以下になったときまでの
サイクル数を示す。ガラス繊維とシリカ粉体とを混抄し
たチューブの場合（図３）でも、ポリエステル繊維とシ
リカ粉体とを混抄したチューブの場合（図４）でも、本
発明による、シリカ粉体が５％以上８０％以下含まれて
いるチューブを用いた電池が最も長寿命であった。
【００１３】従来のチューブを含め、シリカ粉体が５％
より少ないチューブでは、チューブ内の電解液が枯れ
て、電池が早期に寿命になったものと思われる。またシ
リカ粉体が８０％を越える場合に容量が早期に低下した
のは、シリカ粉体が多すぎると、うまくチューブがつく
れなかったためと考えられる。実際、試験後に電池を解
体すると、チューブが一部破れていた。
より少ないチューブでは、チューブ内の電解液が枯れ
て、電池が早期に寿命になったものと思われる。またシ
リカ粉体が８０％を越える場合に容量が早期に低下した
のは、シリカ粉体が多すぎると、うまくチューブがつく
れなかったためと考えられる。実際、試験後に電池を解
体すると、チューブが一部破れていた。
【００１４】なお、一般的ではないが、正極板に断面が
円形ではなく角形のチューブを用いたクラッド式極板
を、セパレータにはガラス繊維セパレータを用いた、い
わゆるリテーナクラッド式電池という密閉式電池がある
が、この場合もチューブの組成については本発明と同じ
く、シリカ粉体を含んだチューブが好ましいと思われ
る。
円形ではなく角形のチューブを用いたクラッド式極板
を、セパレータにはガラス繊維セパレータを用いた、い
わゆるリテーナクラッド式電池という密閉式電池がある
が、この場合もチューブの組成については本発明と同じ
く、シリカ粉体を含んだチューブが好ましいと思われ
る。
【００１５】
【発明の効果】以上記述したように、本発明によるクラ
ッド式極板を正極に用いた密閉式電池は、シリカ粉体を
５％以上８０％以下含んだチューブを用いることによ
り、従来のクラッド式密閉鉛電池の寿命性能を大幅に向
上でき、その工業的価値は非常に大きい。
ッド式極板を正極に用いた密閉式電池は、シリカ粉体を
５％以上８０％以下含んだチューブを用いることによ
り、従来のクラッド式密閉鉛電池の寿命性能を大幅に向
上でき、その工業的価値は非常に大きい。
【図１】チューブのシリカ粉体含有量と放電容量との関
係を示す特性図
係を示す特性図
【図２】チューブのシリカ粉体含有量と放電容量との関
係を示す特性図
係を示す特性図
【図３】チューブのシリカ粉体含有量と寿命性能との関
係を示す特性図
係を示す特性図
【図４】チューブのシリカ粉体含有量と寿命性能との関
係を示す特性図
係を示す特性図
Claims (1)
- 【請求項１】 正極板にクラッド式極板を用い、極板間
および極板群の周囲に顆粒シリカを充填、配置し、放電
に必要かつ充分な量の硫酸電解液を上記顆粒シリカ、隔
離体および正・負極板に含浸、保持させた、いわゆる顆
粒式電池、あるいは硫酸電解液をシリカの微粒子によっ
てゲル化させたいわゆるゲル式電池であって、クラッド
式正極板用チューブの組成物として５％以上８０％以下
のシリカ粉体を含有させ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 |
|---|---|---|---|
| JP4309551A JPH06140046A (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4309551A JPH06140046A (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06140046A true JPH06140046A (ja) | 1994-05-20 |
Family
ID=17994379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4309551A Pending JPH06140046A (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06140046A (ja) |
-
1992
- 1992-10-23 JP JP4309551A patent/JPH06140046A/ja active Pending
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