Closely sealed battery
专利汇可以提供Closely sealed battery专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且PURPOSE: To provide a closely sealed type battery which can prevent electrolytic solution from being stratified at the inerface section between a positive pole plate and electrolytic solution support material containing in organic powder.
CONSTITUTION: Let 2 to 3% silica gel fibers by weight be contained in electrolytic solution support material containing 20 to 80% non-organic fine particles by weight supporting electrolytic solution. Each pole plate group is formed by laminating paste type pole plates while the electrolytic solution support material is held in between. By this constitution, a part of the silica gel fibers is dissolved into electrolytic solution, so that electrolytic solution thereby becomes viscous more of less. When a part of the silica gel fibers is dissolved, combining force among fibers consisting of the electrolyte support material and cohesive force between in organic powder particles are weakened, so that the electrolyte support material comes thereby loose.
COPYRIGHT: (C)1994,JPO&Japio，下面是Closely sealed battery专利的具体信息内容。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は密閉形蓄電池に関するものであり、特にペースト式極板と電解液保持体との界面部における電解液の成層化防止の技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】密閉形鉛蓄電池等の密閉形蓄電池は、電解液保持体を間に介してペースト式極板が積層された極板群が電槽内に配置されて構成されており、極板群は電槽により電解液保持体とペースト式極板とが密着するように所定の圧力で積層方向に加圧されている。 この種の電池では充電時に陽極板から発生する酸素ガスを陰極板に吸収させて、陰極板からの水素ガスの発生を抑制するため、酸素ガスが通過しやすい微細な径のガラス繊維や合成繊維の不織布からなるリテーナを電解液保持体として用いている。 しかしながら、単にリテーナを電解液保持体として用いた電池では、酸素ガスは通過しやすいものの、電池に充放電を繰り返すうちに電解液保持体の上部の電解液濃度が低下し、下部の電解液濃度が高くなるといういわゆる成層化現象が起きる。 特に極板と電解液保持体との界面部において成層化現象が起きると、電池の充放電反応が局部的になるため、電池の容量が低下して、電池の寿命が短くなるという問題がある。 そこで、
電槽から極板群にかかる圧力を高めて極板と電解液保持体との密着性を高めたり、ガラス繊維の不織布に電解液を保持する無機物粉体を含有させた無機物粉体含有リテーナを電解液保持体として用いることが提案された。 無機物粉体は、複雑な細孔構造を有しており、また電解液との親和力が高いため、電解液保持体の電解液保持力を高めて、成層化を防止する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者のように極板群に加える圧力を高めるには、電槽の強度を高めなければならないという問題がある。 また、後者のように無機物粉体含有リテーナを電解液保持体として用いた場合には、無機物粉体の量が多くなるほど、無機物粉体の凝集により電解液保持体が硬くなり、いわゆる電解液保持体と極板とのなじみが悪くなる。 そのため、電解液保持体と極板との間に隙間ができて、隙間に滞留する電解液が成層化して電池の容量及び寿命が低下するという問題があった。
【０００４】本発明の目的は、ペースト式極板と無機物粉体を含有する電解液保持体との界面部における電解液の成層化を防止できる密閉形蓄電池を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、電解液を保持する無機物粉体を含有する電解液保持体を間に介在させてペースト式極板を積層してなる極板群を有する密閉形蓄電池を対象にして、電解液保持体にシリカゲル繊維を含有させる。
【０００６】請求項２の発明では、無機物粉体の電解液保持体に対する重量比を２０〜８０％とし、シリカゲル繊維の電解液保持体に対する重量比を２〜３％とする。
【０００７】
【作用】請求項１の発明のように電解液保持体にシリカゲル繊維を含有させると、シリカゲル繊維の一部が電解液中に溶解して電解液がある程度の粘性を持つようになる。 シリカゲル繊維の一部が溶解すると、電解液保持体を構成する繊維間の結合力と無機物粉体間の凝集力が弱くなって電解液保持体がほぐれる。 その結果、電解液保持体と極板との間の密着性が高まり、極板と電解液保持体との界面における電解液の成層化を抑制して、電池の容量を高め、寿命を延ばすことができる。 また本発明によれば、シリカゲル繊維により電解液の粘性が高くなることによっても電解液の成層化を抑制することができる。
【０００８】電解液保持体に対する無機物粉体及びシリカゲル繊維の重量比を請求項２の発明に示す範囲にすると、極板と電解液保持体との界面部における電解液の成層化を有効に防止することができる。 シリカゲル繊維の重量比が２％を下回ると電解液保持体を十分にほぐすことができないので、電解液の成層化を十分に防止することができない。 またシリカゲル繊維の重量比が３％を上回ると電解液保持体のほぐれが大きくなりすぎ、電解液保持体が電解液を保持し難くなる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を密閉形鉛蓄電池に適用した実施例について図面を参照して詳細に説明する。 本実施例の密閉形鉛蓄電池は次のようにして作った。 まずＳｉ
（ＯＣ 2 Ｈ 5 ） 4を２０重量％含む水溶液を攪拌しながら該溶液にＳｉ（ＯＣ 2 Ｈ 5 ） 4に対する割合が１重量％の硫酸を徐々に加え、溶液の粘度が１０poise 以上になったところで、この溶液をノズルを通して引張るゾルゲル法により平均線径４μm のシリカゲル繊維を作った。 次に長さ２mmにしたこのシリカゲル繊維２重量％
と、平均粒径１０〜３０ｎｍのＳｉＯ 2粉体５０重量％
と平均粒径５〜７０μｍのケイソウ土５０重量％とからなる無機物粉体２０重量％と、長さ２mmにした線径０．
７μm のガラス繊維と、ポリアミドアクリルアミドからなる無機粉体の吸着剤０．５重量％とを純水で分散したものを抄造してから乾燥し、厚み２．４mmの不織布状の電解液保持体を作った。 尚、電解液保持体は全体としての重量比表面積が２０〜８０ m 2 /gとなるのが好ましい。 シリカゲル繊維の電解液保持体全体に対する好ましい添加量は２〜３重量％であり、無機物粉体の電解液保持体全体に対する好ましい添加量は２０〜８０重量％である。 次にこの電解液保持体を間に介在させて公知のペースト式正極板（高さ２４０mm×幅１４０mm）８枚と公知のペースト式負極板（高さ２４０mm×幅１４０mm）９
枚とを積層して極板群を作った。 そして２０ kg/cm 2の圧力で極板群を積層方向に加圧する電槽内に極板群を配置し、さらに電槽内に規定量の電解液を注液して密閉形鉛蓄電池を完成した。
【００１０】次に本実施例の密閉形蓄電池の特性を調べるために、電池ａ〜ｊを各３個づつ作り、試験を行った。 電池ａは本実施例の密閉形蓄電池であり、電池ｂ〜
ｄは無機物粉体及びシリカゲル繊維の含有量がそれぞれ好ましい範囲で異なる実施例の密閉形蓄電池であり、電池ｅ〜ｈは電解液保持体に対する無機物粉体及びシリカゲル繊維の含有量がそれぞれ異なる本発明の他の実施例の電池であり、電池ｉは電解液保持体にシリカゲル繊維を含有させない従来の電池であり、電池ｊは電解液保持体に無機物粉体及びシリカゲル繊維を含有させない従来の電池である。 尚、各電池の無機物粉体及びシリカゲル繊維の含有量は表１に示す通りである。
【００１１】
【表１】
そして各電池ａ〜ｊを、周囲温度２５℃において０．１
ＣＡ（終止電圧１．８Ｖ／セル）で放電した後に２．３
０Ｖ／セル（制限電流０．１ＣＡ）で４８時間定電圧充電する充放電を繰り返し、各電池のサイクル寿命特性を調べた。 図１はその測定結果を示している。 本図より本実施例の電池ａ及び無機物粉体及びシリカゲル繊維の含有量が好ましい範囲の電池ｂ〜ｄのサイクル寿命特性が高いのが判る。
【００１２】また前述の充放電試験において３０サイクル目の充放電を終えた電池ａ〜ｊを解体して電解液保持体の上部と下部との電解液比重の差を測定したところ、
他の実施例の電池ｅ〜ｈでは比重差の平均値が０．０５
〜０．０９、従来の電池ｉ，ｊでは比重差の平均値が０．１８〜０．２０であったのに対して本実施例の電池ａ及び無機物粉体及びシリカゲル繊維の含有量が好ましい範囲の電池ｂ〜ｄでは比重差の平均値が０．００３〜
０．００６であった。 これより無機物粉体及びシリカゲル繊維の含有量を好ましい範囲にすると電池に充放電を繰り返しても電解液が成層化しにくいのが判る。
【００１３】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、電解液保持体にシリカゲル繊維を含有させるので、シリカゲル繊維の一部が電解液中に溶解して電解液保持体がほぐれる。 その結果、電解液保持体と極板との間の密着性が高まり、
極板と電解液保持体との界面における電解液の成層化を抑制して、電池の容量を高め、寿命を延ばすことができる。 また本発明によれば、シリカゲル繊維の一部が電解液中に溶解して電解液の粘性が高くなることによっても電解液の成層化を抑制することができる。
【００１４】請求項２の発明によれば、極板と電解液保持体との界面部における電解液の成層化を有効に防止することができる。
【図１】 試験に用いた電池の充放電特性を示す図である。
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