JPS6326963A - 超薄極板を有する密閉型高率鉛蓄電池 - 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、充電の終了までおよび過充電状態において生
じる酸素が電池内部で高い効率で再結合される電解質枯
渇（未充満）型（ｓＬａｒｖｅｄｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔ
ｅ）の密閉された充電可能な２１Ｎ蓄電池類に関する。

更に、本発明は、高率の放電能力を有する如き鉛電池に
関する。

（従来の技術および解決しようとする問題点）開放型ま
たは密閉型の如何を問わず、鉛蓄電池における主な障害
の症状は、正の電流コレクタ・グリッドの腐食である。

このため、当業界においては、正のグリッドが使用中腐
食により生じる劣化に耐えるに充分な厚さを有すること
を保証することが一般的な慣例であった。同じ理由から
、正のグリッド／極板はしばしば、電池に使用される逆
の極性の負のグリッド／極板よりもかなりノア〈作られ
ている。

最適の高率の放電能力を達成１−るためには、理論的に
は、放電の際の電流密度を他社するため比較的薄い極板
を使用することを選好し勝ちである。しかし、上記の如
く特に正のグリッドの腐食は、極板が実際に作ることが
できる薄さに対する制約となってきた。薄いグリッド／
極板の使用もまた、電池の組立てにおいて問題をもたら
ず。ＭｃＣｌｅ　ｌ　１ａｎｄ等の米国特許第３，８６
２，８６１号は、充電の終了までおよび過充電状態にお
いて生じる酸素が極板／隔壁の多孔質の基材における孔
隙を介して負の極板の活物質に自由に接近する電解質未
充満型の常時密閉された充電可能な鉛蓄電池を開示して
いる。

実際には、ＭｃＣｌｅｌｌａｎｄ等の米国特許により形
成される極板は、典型的に約１．１１８０１１１１　（
０，０４４インチ）（グリッドは典型的には約０．８１
：］　＋＋ｍ（０，０３２インチ））の厚さを有し、同
特許は約０．５０８乃至＋１．４：ｌｍｍ　　（０，０
２０乃至０．４５インチ）の範囲のグリッド厚さを開示
している。

同特許においては、正の極板におけるグリッドの線条は
徐々に鉛から二酸化鉛に変化させられること、また線条
が余りにも細いと電池の寿命を縮めることになることが
認められる。

０ｋａｄａ等の欧州特許出願第０１４１５６８　ＡＩ号
は、電解質未充満型蓄電池用のグリッド／極板の厚さに
ついて論議しており、他の色々な特性を犠牲にすること
なく高率の優れた放電特性を持つ蓄電池は正極板に対す
るグリッドの最適な厚さが３乃至４ｎｕａであることを
結論付けているが、米国特許第：ｌ、８６２，８６１号
の商業的な実施例の上記のグリッド厚さは約１．０　ｍ
ｍ　（０，０：３９インチ）であった。

また、密閉された組換え型鉛蓄電池においては、短絡の
可能性が極板間の間隙を短縮するご仁により増加するこ
とも公知である。使用中の正の極板の成長は問題を付加
する。欧州特許出願第０１４１５６８号は極板間の間隙
０．９５ｍｍ　（０，０３フインチ゛）を教示し、また
隔板の厚さは正の極板のノアさの０．４乃至０．２５倍
の範囲内にあることが望ましいことを教示しており、即
ち、約０．７５ｍｍ（０，０：１０インチ）の最小極板
間隙を示している。

５ｂｏｃｌｄの米国特許第：］、３９５，０４：］号お
よび同第：］、４９４，８００号は、両面上に活物質を
約０．１５２　ｍｎ＋（０，００６インチ）の厚さまで
塗布した厚さが約０．０５１　ｍｍ　（０，００２イン
チ）の鉛箔基板を使用する浸漬型鉛蓄電池（非密封型）
について開示している。１層当り約０．２０：Ｉ　ｍｍ
　（０，００８インチ）の３層の周知のラデックス・ゴ
ムを含浸させたクラフト紙からなる隔板が、極板９間に
挿置され、螺旋形状に巻付けられている。本出願人の知
るところによれば、この？Ｒ主電池決して商品化されず
、その技術的な実用性については疑問視せざるを得ない
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の目的は、非常に薄いグリッド／極板を用いるこ
とによる狭い極板間隙および正のグリッドの腐食がもは
や大きな問題でなくなる程度まで最小限度に押えられる
構造を提供した非常に高い放７「率能力を有し、かつ電
池要素の単位容４１１当り非常に大きな極板面積が画成
されることにより電池の高い放電能力を強化した密閉組
換え型の充電可能な鉛蓄電池を作ることにある。

（発明の要約） 要約すれば、本発明は、充電時の内部の酸素のｉｌＦ結
合で作動する電解質未充満型の常時密閉された充電可能
な鉛蓄電池に関するもので、かつ谷々が大きな表面と約
０．１７１１乃至０．１ｉ８６　ｌｎ＋＋＋（約０．０
０７乃至０．０２７−１”、／チ）の厚さを有し、それ
ぞれ高い水素過電圧の多孔質導電グリッド上の電気化学
的に活性化する物質から形成された多孔質の正と負の極
板を含み、各グリッドは約３．２２８乃至０．４８３　
ｍｍ２（０，１２７乃至０．０１９−１’　ンチ）、よ
り大きくないノＩｙさを有し、正と負の極板間に挿置さ
れかつ該極板の大きな部分に圧縮されて電池バックを組
合せて画成する電解質吸収材の圧縮可能な多孔質隔板と
を含み、このような両極板の主要面の幾何学的表面積が
電池バックの立方インチ（ｌｌｉ、３！］　Ｃｍ”　）
単位−の容積当り少なくとも約１１１０　ｃｍ’　　（
２８平方インチ）となり、極板および隔板の孔中に吸収
された枯渇量の液状の酸性の電解質と、常時封止された
形態に電池バックを密閉する容器を含んでいる。

本発明の７ｉｊ、池は、鉛蓄電池か過去において用いら
れたが、内燃機関の始動（Ｍ空８１機関の始動）のため
高効率の電池において特にイ■効などんな［１的に対し
ても用いることができ、またこれまで技術的に可能であ
ったよりも更に小さな外径を有する螺旋状に巻付けられ
る電池（例えば、サイズＣまたはサイズＡＡ）の製造を
可能にするものである。

本発明の望ましい実施態様については図面に関して示さ
れ、図面中同じ番号は類似の部分を示している。

（実施例〕 図面によれば、本発明の蓄電池は、全体的に番号１０て
示され、蓋部！４に対して封止作用的に接合されたシャ
ー即ち８番１２からなる非４．電性のハウジングを含む
。このハウジングは非導電性の仕切り部１８．２０１１
、により分離された６個の単位電池（セル）１６−１．
１６−２．１６−３１、、１６−６を含み、これら仕切
りはハウシングの一部と一体に成形されてこの部分をな
１−ことができる。この仕切りの各々は更に切欠き２２
．２４が設けられ、この切欠きはセルと共通でこれと連
通ずる通路を画成し、かつ所要の大気圧より高い内部圧
力を逃がすように設置された開放自在なブンゼン弁（Ｌ
ｌｕｎｓｃｎ　ｖａｌｖｅ）　２６と連通している（密
閉されたガス再結合型鉛蓄電池のこれ以上の詳細につい
ては、１）ｉ「掲の米国特許第　３，８Ｇ２，８６１号
および同第４．：ｌｌｌ：１，０１１号を参照されたい
）。通気された頂部のカバー（図、示せず）は、常に弁
２６上に配置されて再び封止することを保証する。一般
に、セルの構成要素の材料および配置は、電解質を失う
ことなくいかなる姿勢においても充放電（過充電を含む
）７Ｊ１１Ｉ丁能てあり、かつ高い効率（例えば、ｉ汝
低Ｃ／２０の過充電率において約９！］％以」−）で「
酸素循環」を用いて酸素を再結合する能力を任する蓄電
池を提供するように選定されている。

各セルは、少なくとも１つの正の極板２７と、挿置され
た圧縮ｉｉｆ能な隔板要素２９により離間された少なく
とも１つの負の極板２５とを含む。

通常、相互に重なる平行な状態に堆積されたあるセル内
に各極性の複数の極板が提供されることになるか、第４
図におけるように巻いた状態、米国特１／１第４．：ｌ
ｌｌ：１，０１１号に示されるようにゝ＋ｉらに石イ・
１けられた状態、アコーデオン状に重ねられた状態等て
連続−ｊ−る極板を用いることもてきる。ｉｌＥの各極
板は、電気化学的に活性を打１ｊ−る物質１７、即ら充
電状態における二酸化鉛て形成され、リート・クリット
２１１に装着され、また同様に負の極板の場合も、電気
化学的に活性を有１−るスポンジ状のリード材１５がリ
ート・クリッド３０に対して装着される。構造が同じも
のでよいグリッド２Ｂ、３０は、ｉＴ連通：１２：Ｉお
よび対応１−るグリッド線条部２１により形成されるた
め多孔形状を呈する。このグリッドには、それぞれ突出
する正の極板タブ：１１および負の極板のタブ（図示せ
ず）が更に設けられている。丼セルは、それぞれ交互の
極性のタブが共通の極性の正の線条：１４および負の線
条３６と一体となっている。他の手法も用いることかで
きるか、典型的にはこの線条は一体成形法によりタブに
対して接合される。

典型的には同じ断面および長さを打″＝３−る正と負の
線条は、一体の直立するラグ３８．４０が形成されるこ
とが望ましく、このラグは押出し融着法の如き所要の方
法によって仕切り１８に形成された開１１を介して封Ｉ
Ｆ作用関係に一緒に接合されている。このように、セル
は直列に結合されて１２ボ、ルトの蓄電池を形成する。

☆１ム１部のセル１ｌｉ−１および１６−６には、対応
１−る市と負の線条とのム部を［”′ｉ通して封屯され
た結合部を形成する通常の市と負の出力ターミナル４２
．４４が設けられている。

反対の極性の棒板が、両側に通常の方法により糊付をｊ
？、　、／Ｉｉ　＝ｌ−ることにより、ならびにクリッ
ド２１１．：］Ｏの孔隙２′、３を充填することにより
形成される。本発明の極板は非常に薄く、約０．１７１
１乃至０．６ｔｌＢ　ｍａｎ　（約（１，００７ノリ至
０．０２７インチ）の範囲、更に望ましくは約０．２８
０乃至０．６１ｉ０　＋ｏｍ（約０．０１１乃至０．０
２６インチ）また最も望ましくは約０　、　：Ｉ　５６
乃至０．４５７　ｍｍ　（約０．０１４乃至０．０１８
インチ）のノリさＰ（第３図参照）を有する。正の極板
に対″４−る未形成の糊料は、適当に略々７５重量％の
リサージ（ｐｂ　ｏ）および２５重量％の釦用（Ｐｂ　
：ｓ　０４　）と共に充填剤または結合剤の如き添加外
からなる高密度の物質でよい。これらの成分には充分な
水分を添加して、望ましい実施態様においては混合物の
１ｃｍ１当り約３．６乃至４．８ｇの糊料密度を打する
糊料を得る。硫酸塩化された、密度が比較的小さな糊料
ちまた、所要の蓄電池特性で示されるように打利に使用
することもできる。同様に、未形成の負の糊料は、例え
ば、通常の膨・」艮刑および結合剤と水に加えて　１０
０％のリサージからなるものでよく、ＩＣ１ｎＪ当り約
４．０乃至・１．８ｇの糊料密度を供する。高率の放電
性能を得るためには、密度が比較的小さな硫酸塩糊料が
酸化鉛（リサージに約２０乃至３０％の自由な鉛粒子−
）が膨張剤および硫酸の水溶液と共に形成さ、ｔするの
が望ましい。

グリッド２８．３０は、例えば、図示の如き多孔性のシ
ート材もしくは延ばした網材に形成された鋳造もしくは
加工された鉛から作ることができる。連続的な直接′ｊ
Ｊｉ造されたグリッドもまた使用できる。グリッドのた
め用いられる鉛は、この特徴が本発明の他の特徴との組
合せにおいて正のグリッドの最小限度の損耗をもたらず
ことが判ったため、高い水素過電圧を持つもの、でなけ
ればならない。正と負のグリッドは共に、少なくとも約
’ｌ！１．Ｑ重ｉｉ℃％純度の略々純粋な鉛、史には少
なくとも９９　、９　！１重■１％純度の鉛から形成さ
れ、不純物が特に工’ｒの極板において水素過電圧を実
質的に低下しＬＪないことが望ましい。次に望ましくは
、鉛／カルシウム、り１）／カルシウム／スズ等の如き
当然比較的高い水素過電圧を打する鉛合金を用いること
もできる。非常に高い純度の非合金鉛もまた、特に非常
に薄いグリッド／極板のノリさに照して、柔軟性が増加
＝１−るという利点をもたらし、必要ならば巻付けもし
くは折畳みを容易にする。

このグリッドは、使用条件下の鉛または鉛合金が９１ま
しくは約１０Ｋｇ／ｍｍ’　より小さなブリネル硬さを
有するか、あるいは更に望ましくは約８Ｋｇ／ｍｍ’　
より小さなブリネル硬さをイ「−）−るならば、充分な
柔軟性を呈することになろう。

第３図においては、グリッドの線条２１のｊ′＾さＴが
、約０．１２７乃至４．８２６ｍｍ　（約０．００５乃
至０．１９インチ）を越えないことか望ましく、また約
０．２２９乃至０．４：１２ｍｍ　（約０．００９乃至
０　、１１１　フインチ）、史に約０．２１１０乃至０
．４０６　　ｍｍ（約０．０１１乃至０　、　Ｏｌ　１
ｉインチ）であることか望ましい。これら寸法は、未形
成もしくは新たに形成されたセルまたは蓄電池に関わる
ものである。特に、正のグリッドの厚さは、セルまたは
蓄電池をかなり使用した後は増加してもよい。約０．４
ｆｌｌ　ｍｍ（Ｑ、＜１１！３インチ）を越えるグリッ
ド）ゾさは電流密度を不当に増加させ、また約０．１２
７　ｍｍ　（０，００５インチ）より小さな厚さは製造
中取扱いおよび糊付は作業の問題を生じ、使用中の短絡
を生じ易い傾向を増加する。

本発明の隔板２ｇは、酸素のｉｌＧ結合原理において作
動する密閉型３Ｈ７蓄電池の場合にこれまで使用された
隔板と類似している。特に、１層以上のシリカ基材、望
ましくは高い吸収性を打する酸に浸れ１し得る結合剤を
含まない微細なガラス繊維の多孔Ｔ〔マットから形成さ
れる隔板が使用される。典型的には、個々の繊維の平均
径が約０，２乃至１０μ、更にｔｉｌましくけ約０．４
乃至５．０μの範囲にわたる繊維の７ｆａ合物を使用す
ることかでき、やや大きなゲージの繊ル１Ｆを用いると
マットの製造を容易に１−る。孔隙率は高くなければな
らず、特に望ましくは＋１０乃至！ｌ　１１％、更にセ
ル内に圧縮された状態においては約８５乃至５１５％の
範１川内にあることが望ましい（圧縮されない状態ては
やや大きくなる）６また隔板は、シリカが約０．１乃至
２ｏｍ’／ｇの範囲内の比較的大きな表面積を打し、こ
のため比較的大１１［の酸性電解τ′（を吸収して保持
すること、更に負の極板で消費７３−るため隔板を介し
て直接送るためガス、即ち酸素か透過し得る実質的に詰
りのない孔隙を持たせることを可能にする。最も望まし
い隔板は、ＢＥＴ法で測定して約０．２乃至３．ａｍ’
／ｇ、更に望ましくは約１．０乃至２．０ｍ’　／ｇの
範囲の表面積を打する。

隔板は圧縮することができ、極板の主表面に対して圧縮
され（第２図において、高さＨおよび差渡し幅りの開寸
法が最もよく示される）、セル・パックの極板および隔
板は相互に密に爪ねる圧力下に置かれている。端壁面お
よびセル間の仕切りが拘束状態にあり、直接セル・パッ
クと接触状態にある。電解質を枯渇させた再結合型蓄電
池の通常の状態においては、硫酸液の電解質が極板およ
び隔板物質の多孔質構造中に枯渇１ｉｆ：　（ｆｆＡ和
ｙｉ１より少ない）だけ吸収され、その結果発生したガ
スが薄い膜部において内ｊη５で再結合される迂回度の
少ない経路を形成１−る多孔質要素における孔隙を通っ
て容易に拡散１−ることかできる。即ち、正の極板にお
いて発生した酸素は気相において直接隔板２９の孔隙な
通って拡散し、次いで費消される負の活性物質上の薄い
電解質層（これもまた孔隙を画成１−る）を通って拡散
する。このような薄い層は負（正）の極板全体にわたっ
て略々均等に分散されることが望ましく、このような薄
い層の割合は極板の枯渇の程度によって決定される。

グリッドの線条２１、特に正の極板のグリッドの線３条
の腐食率は、本発明の他の特徴と組合せて比較的高い密
度の電解質を用いることによってもまた低減されること
が判った。セルの充電゛状態においては、電解質の比重
は望ましくは約１．２００乃至　１．４００、更に望ま
しくは約１．１００乃至１．：ｌＩ］０　、また最も望
ましくは１．：］２０乃至１．：］６０の範囲内にある
。一般に、電解質の濃度は糊料の硫酸化の程度が小さけ
れば大きくなり、また糊料の硫酸化のレベルが高くなる
と低下し、上記の最も望まし゛い範囲は、水をＪ、（材
とする大きく硫酸化されない糊料に適合し得る。

本発明のセルにおける高率の放電性能を達成するために
は、従来の再結合型構造に比較して、極板の主要面の幾
何学的面積がセル・パックのイ１１位容ｈ“Ｉに対し大
きいことが重要である。このため、第１図および第２図
の蓄電池の事例においては、極板の主要面の幾何学的面
積は、両方の主要面を出すため使用した極板の枚数を２
で乗じることにより定義される。第２図に示される如き
１枚の極板のある表面の表面積は、棒板Ｈのｉ；：１さ
くグリッドのタブを除く）で乗じた差渡し１１°法りに
より定義される。セル・パックの容４．２（も、セル・
パックの長さしで乗じたセルの幅Ｗ（第１′図参照）に
更に極板の高さト■を乗じたものとして同様に定義され
る。本発明によれば、このような極板の主要面の幾何学
的表面積はセル・パックの立方インチ（１Ｇ、３９　ｃ
ｍ”　）単位の８十１°（当り少なくとも約１１１０　
ｃｍ２（２１１平方インチ）、望ましくは少なくとも約
２２６　ｃｍ２（約３５ｉｎ’、　）　、更に望ましく
は少なくとも約２５１１　ａｍ’　　（４０ｉｎ’　）
である。

極板の面の単位容積当りの表面積が大きいことは、第３
図に示されるように極板の間隙Ｓにより更に定義される
。本発明においては、セル・パックにおける正と負の極
板間の平均間隙Ｓは、約０．１２７乃至０．５０１１ｎ
ｍ　（０，００５乃至００２０インヂ）であることが望
ましく、また約０　、　’ｌ　５４乃至０．４５７ｍｍ
　（０，０１０乃至０　、０１１１インヂ）であること
が更に望ましい。この間隙は、新しく形成されたセルち
しくは充放電の回数が少ないセルについて妥当する。実
際の間隙は、通常、周知の如きｉｌこの極板２７の成長
の結果、使用が史に重なると餓哀−ｊ−ることになる。

例えば、本発明の試験セルに４５いては、極板間の未形
成もしくは新たに形成たちのは約約０．４０６ｍｍ（０
，０１６インチ）の−ト均値であり、６６乃至９４回の
範囲で使用した後は、極板の平均間隙は約０．２７９ｍ
ｍ　（０，０１１インチ）まで減少した。このような最
小の棒板間隙においてさえ、本発明によれば、対向する
極板の使用中の短絡については大きな問題はないことが
判った。

平均間隙Ｓの負の極板Ｐの平均ノ２さに対する比率は、
約０．４乃至１．４の範囲であることが望ましく、約０
．５乃至１．０の範囲内にあることが更に望ましい。望
ましい実施態様においては、両極板に対して使用された
グリッドは略々同じ厚さである（使用前）。１枚の極板
、例えば以下の’ｌｔ例における正の極板が他の極板よ
りも多くの糊料を保持する場合でさえ、極板の厚さに対
するこのような間隙の比率は谷々類似しており、かつ望
ましい範囲内にある。

別の形態が第４図において示され、こむにおいては間に
挿置された隔板２１１′を有する正の極板２７′および
負の極板２５°は全て第１図乃至第３図の実／ｉｈ例に
関して葭に論述した特性を打し、また所謂シェリー・ロ
ール形態に一緒に螺旋状に巻付けられている。この形式
のセルは、ＭｃＧｌｃｌｌａｎｄ等の米国特許第：ｌ、
８６２．ｌｌｆｉｌ号および＋１１１に等の同第４，１
１２，２０２号において更に詳細に示されている。螺旋
状に巻付られた形態の利点は、要素の巻付けの間張力を
緊密に保持することができて極板と隔板間に所要の相互
に重積する圧力を達成すること、円筒状の容器が膨れる
ことなく　＋ｉｒｆ記圧力ならびに内圧を保持できるこ
と、および極板が連続状態となるという１１１実から生
じるものである。

下記の事例は、本発明の実際の応用を示している。

事−二例一一１ 約７５％の平均量［１面積を有する約０．１８１ｍｍ（
０，０１５インチ）の両方の極板に対するグリッドＰＪ
さを打するＣ／１０の比率における公称１．２Ａｈの容
１−ｉ１の巻付けられるセルを形成し、両方のグリッド
は　！Ｉ　！ｌ　、　！ｌ　！ｌ　、ｉｆｉ　ｊｌ（％
の純鉛とした。両方の糊料は硫酸化未然の状態で、主と
して酸化鉛および鉛丹からなる正の棒板側は　４　、７
　ｇ／　ｃａｎ３の湿潤糊料密度であり、主として酸化
鉛と１膨張剤からなる負の側は　４　、５　ｇ　／　ｃ
ｍ３の湿潤糊料密度であった。隔板は、約９２％の孔隙
率および約２．０ｍ’／ｇのＢＥＴ表面積を任する微細
ガラス繊維から調製された。電解質の比重は１　、　：
ｌ　Ｉｉであり、枯渇（未飽和）量が極板および隔板（
セル・パック）に対して充満状態に添加された。セル・
パックの容積は約１：１．６０　口＋１”（０，８：ｔ
ｉｎ３）であり、極板の全幾何学的表面積（４而）は約
２３４．１１　ａｍ３（：１６．４ｉｎ２）であった。

極板の厚さは、正および負側共それぞれ約０．６１ｉ０
および＋１．５５９ｍｍ　　（０，０２６および０．０
２２インチ）であり、極板の間隙は約０．４０６＋　０
．０５０ｕｕｎ　　（０，０１ｌｉ±０．００２インチ
）であった。

セルを２．５０ホルトで再充電しがっ遮断ｓｒ；　Ｌ１
！が１．６０ボルトてＣ１５率（２４０ｍＡ）の一定電
？ＡＥて放電する−１−１１回の二［程サイクルにセル
を置いた時、これらセルは最初約１．１Ａｈを生じた。

この状態はＩｉＯ回において約１．：ｌＡｈまで増加し
、次いで徐々に低下した。１．ｌＡｈを越える最終容量
で２５０〜：１００（（：１５率）の作動寿命が得られ
、２１０回の後セルを分解した際、正のグリッドはその
ままの状態でありかつ約０．１５６乃至０．：１８１ｍ
ｍ　（０，０１４乃至０．０１５インチ）の全体ノゾさ
を持ち、Ｊ：Ｑｊ、食は明瞭に認められなかった。これ
らのデータから、上記の形態の場合に、本文に述べた形
式の非常に薄いグリッド／極板を有する鉛蓄電池は良好
にかつ実際に繰返し使用において作動することが明らか
である。

本文献からは、４０％の硫酸電解質中の純鉛の腐食率は
比較的低く、かつグリッドを覆う糊料を備えた枯渇状態
の電解質装置においては、この比率は更に低くなろうこ
とが知られる。

更に重要な要因は、非常に薄い極板を打するセル・′バ
ックにおいては、充填時の硫化鉛に対＝１−る乾燥状態
の糊１’ｌおよび硫酸鉛の変性の程度は、公知のセルに
おけるよりも史に完全な状態であるという°ＩＣ実であ
る。これは、極板の使用できる表面積および厚さが比較
的大きい故である。これらの要因はまた、グリッド／活
性物質の作動ｔｊＪ度か比較的低くなる（過充電状態に
おける電流密ｊｌが比較的低くかつ熱の放散が比較的良
好である）結果をもたらし、またその結果従来の構造に
比較して腐食率が低くなることになる。

■−」（−ス 本発明の第２の事例は、第５図に示された放電特性カー
ブにより示されている。これらのカーブは、標べ１ユ的
な製品Ｄセル（２，ＯＶ／２、！ｉＡ　ｈ　）および本
発明による薄型極板Ｄセルに対して得られたもので、本
発明のセルにおいては止および負の極板は標準型のＤセ
ルにおける長さの二倍および厚さく約　１．ｌ１８ｍｍ
（０，０４４インチ））の半分（約０．５５９ｍｍ　（
０，０２２インチ））てあり、極板の空隙もまた半分（
本発明のセルにおける約０．．４５７ｍｍ　（０，０１
１１インチ）に対して比較基慴における約０．！Ｉｆｉ
５ｍｍ　（０，Ｏ］ｉ１インチ））であるが、隔板およ
び電解質の量および構造は両方共１司じであった。ｒＩ
１４方の場合のセル・パックの容積は約：１５．６０９
ｃｍ３（２，１７：１ｉｎ″）であり、極板の総表面積
（４面）は本発明のセルの場合約１７２１ｃｍ’　　（
１０５１ｎ１）であり比較基慴は約８６０．：１ｃｍ”
　　（５２，５ｉｎ″）であった。極板の組成、重量お
よびセル寸法ちまた同じであった。

セルは周囲温度（２５℃）において’ＪＯＡの放電を行
ない、放電カーブは　１．Ｏｖを記録した。

第５図から判るように、薄い極板のセルは比較的高い電
圧の平坦域を打し、またかなり長い放電時間を呈した（
カーブＢ）。実際には、薄型極板セルにより生じる１、
０■までの電力は１．標準型Ｄセルから得られたもの（
カーブＡ）より約９０％大きかった。第５し１は、高率
の容積的および重ｈ（的なエネルギ密度を達成する本発
明のセルの能力を示すグラフである。

セルのｌｌ’ｊ　；ｌｔまたは容積はそのままで、ｔ：
ｉい放電率て生しる電力はこの場合に略々二倍である。

本発明の例示の目的のため本文ではある特定の実施例お
よび細１１について示したか、当業者には、本発明の主
旨または範囲から逸脱することなく種々の変更および修
ｉ１Ｅが可能であることが明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１し１は標べ１、的なプリズム形状の密閉された１１
１、結合１１′Ｊの６個の貼位電池（１２ポルト）の′
電池を示−ｊ一部分破断’Ｐ−而図面第２図は第１図の
線２−２に関する部分破断図、第３図は第２図の線３−
３に関−・ｊ−る拡大断面図、第４図は甲０位パック要
素の位置関係を示す円筒状に螺旋状に巻付られた電池を
示−１一部分横断面図、および第５し１は本発明の電池
を従来の電池と比較する放電カーブを示すグラフである
。 １０・・−蓄電池、１２・・・８愕、１４・・・２；９
部、１５・・・リード材、１６・・・セル、１７・・・
活性物質、■、２ｏ・・・什切り部、２１・・・グリッ
ド線条部、２２．２４・−・切欠き、２：１・・・ＩＴ
連通１．２５・・・負の極板、２ト・・ブンゼン弁、２
７・・・正の極板、２８．３０・・・リード・グリッド
、２９・−・隔板要素、；ｌｌ・・・正の極板タブ、３
４・・・正の線条、３６・・・負の線条、圓、４０・・
・直立ラグ、４２．４４・・・出力ターミナル。 ’−”’　、！ｉ 図面のン作；（内容に変更なし） パ２重反　（Ｖ） 手続補正書 １、事件の表示 ２、発明の名称 超薄極板を有する密閉型高率鉛蓄電池 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所 名　称　　ゲーツ・エナージーφプロダクツ・インコー
ホレーテッド ４、代理人 ５、補正の対象 ′　　図　　面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、充電時に内部で酸素を再結合する電解質未充満型の
   常時密閉された再充電可能な鉛蓄電池であって、 正と負の極板を設け、 該極板の各々は主要面と約０．１７８乃至 ０．６８６ｍｍ（０．００７乃至０．０２７インチ）の
   厚さを有し、高い水素過電圧の多孔質のリード・グリッ
   ドに対しそれぞれ接合された電気化学的に活性を有する
   物質から形成され、各グリッドは約０．１２７から０．
   ４８３ｍｍまで（０．００５から０．０１９インチまで
   ）の厚さを有し、 前記の正と負の極板間に挿置され、かつ該 極板の主要面に対して圧縮され、組合せて１つのセル・
   パックを画成する多孔質の電解質を吸収する圧縮可能な
   隔板を設け、 前記極板の主要面の幾何学的表面積が、前記セル・パッ
   クの立方インチ（１６．３９ｃｍ＾３）単位の容積当り
   少なくとも約１８０ｃｍ＾２（２８平方インチ）であり
   、 前記極板および隔板の孔内に吸収される未 飽和量の液状の酸性電解質と、 前記セル・パックを常時封止された形態に 密閉する容器と、 を設けて構成される鉛蓄電池。 ２、前記セル・パックにおける前記の正と負の極板間の
   平均空隙が、約０．１２７乃至０．５０８ｍｍ（０．０
   ０５乃至０．０２０インチ）の範囲内にある特許請求の
   範囲第１項記載の鉛蓄電池。 ３、前記極板間の平均空隙の前記負の極板の厚さに対す
   る比率が約０．８より小さい特許請求の範囲第１項記載
   の鉛蓄電池。 ４、前記負の極板のグリッドが、少なくとも９９．９重
   量％の最小鉛純度を有する特許請求の範囲第１項記載の
   鉛蓄電池。 ５、再結合型の常時密閉された再充電可能な鉛蓄電池で
   あつて、 正と負の多孔質の極板を設け、該極板は 約０．１７８乃至０．６８６ｍｍ（０．００７乃至０．
   ０２７インチ）の範囲内の実質的に等しい厚さを有し、
   高い水素過電圧の多孔質のリード・グリッド上にそれぞ
   れ塗固された電気化学的に活性を有する物質から形成さ
   れ、各グリッドは約０．１２７から０．４８３ｍｍまで
   （０．００５から０．０１９インチまで）の厚さを有し
   、 前記の正と負の極板間に挿置され、かつ その間で強い相互に重ねる圧力下で圧縮される多孔質の
   電解質を吸収する圧縮可能な隔板を設け、 反対の極性の極板間の平均空隙が約０．１２７乃至０．
   ５０８ｍｍ（約０．００５乃至０．０２０インチ）の間
   にあり、 前記極板および隔板の孔内に吸収される未 飽和量の液体と酸性電解質と、 前記極板と隔板を常に封止された形態に密閉する容器と
   、 を設けて構成される鉛蓄電池。 ６、前記極板間の平均空隙の前記負の極板の厚さに対す
   る比率が約０．８より小さい特許請求の範囲第５項記載
   の鉛蓄電池。 ７、前記負の極板のグリッドが、少なくとも９９．９重
   量％の最小鉛純度を有する特許請求の範囲第５項記載の
   鉛蓄電池。 ８、前記隔板が酸で湿潤可能な結合剤を含まないガラス
   繊維のマットからなり、その個々の繊維は約０．２乃至
   １０μの範囲の平均径を有し、前記マットは約８６乃至
   ９５％の範囲の孔隙率を有する特許請求の範囲第５項記
   載の鉛蓄電池。 ９、薄い電解質層が前記の負の極板全体にわたって均一
   に分布される特許請求の範囲第５項記載の鉛蓄電池。 １０、充電時に内部で酸素を再結合する電解質未充満型
   の常時密閉された充電可能な鉛蓄電池であって、 正と負の多孔質の極板を設け、 該極板の各々は主要面を、約０．１７８乃至０．６８６
   ｍｍ（０．００７乃至０．０２７インチ）の範囲の厚さ
   を有し、かつ少なくとも９９．９重量％の鉛純度を有す
   る高い水素過電圧の多孔質のリード・グリッド上にそれ
   ぞれ塗固された電気化学的に活性を有する物質から形成
   され、各グリッドは約０．１２７から０．４８３ｍｍま
   で（０．００５から０．０１９インチまで）の厚さを有
   し、 シリカ基板からなり、かつ前記の正と負の 極板間に挿置された約０．１乃至２０ｍ＾２／ｇの表面
   積（ＢＥＴ法）を有し、更に該極板の主要面に対して圧
   縮されて組合せて１つのセル・パックを画成する多孔質
   の電解質を吸収する圧縮可能な隔板を設け、 前記極板の主要面の幾何学的表面積が、前記セル・パッ
   クの立方インチ（１６．３９ｃｍ＾３）単位の容積当り
   少なくとも約１８０ｃｍ＾２（２８平方インチ）であり
   、 前記極板および隔板の孔内に吸収される未 飽和量の液状の酸性電解質と、 前記セル・パックを常時封止された形態に 密閉する容器と、 を設けて構成される鉛蓄電池。