JP2552353B2 - 密閉形二次電池 - Google Patents
密閉形二次電池Info
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- JP2552353B2 JP2552353B2 JP1057076A JP5707689A JP2552353B2 JP 2552353 B2 JP2552353 B2 JP 2552353B2 JP 1057076 A JP1057076 A JP 1057076A JP 5707689 A JP5707689 A JP 5707689A JP 2552353 B2 JP2552353 B2 JP 2552353B2
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- electrode plate
- positive electrode
- negative electrode
- electrolyte
- secondary battery
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- 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
- H01M10/12—Construction or manufacture
- H01M10/126—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
-
- 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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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、密閉形二次電池の薄形化に関するものであ
る。
る。
従来の技術 従来、鉛蓄電池等の二次電池は均等充電や補水等の保
守が必要であったが、格子合金の改良や電解液保持方法
の改良等により正極で発生する酸素ガスを負極で吸収還
元する負極吸収式による密閉化が可能となった。このた
め、電池の保守は不要となり、且つ、電池の設置方向を
問わず無漏液化も可能となった。従って、OA機器やオー
ディオ機器等への用途拡大が行なわれ、これに伴い、密
閉形鉛蓄電池の小型化、薄形化が要求されるようになっ
てきている。しかし、従来のように正極板、電解質保持
体、負極板を交互に積層する方式では薄形化に限界があ
り、そこで、第５図に示すような、同一平面上に正極板
１と負極板２を電解質保持体５を介して配置し、且つ、
全体を電池ケース基板４上に固定支持、密着した構造の
密閉形鉛蓄電池が提案されている。（従来品） 発明が解決しようとする課題 しかしながら、この種電池は、正極から発生する酸素
ガスを負極で吸収して密閉化を図るために、電解液量が
制限されていることから、極板と電解質保持体との密着
が重要となっているにもかかわらず、上記提案の構造で
は、電解質保持体の極板に接触する方向に対して加圧が
かからない。
守が必要であったが、格子合金の改良や電解液保持方法
の改良等により正極で発生する酸素ガスを負極で吸収還
元する負極吸収式による密閉化が可能となった。このた
め、電池の保守は不要となり、且つ、電池の設置方向を
問わず無漏液化も可能となった。従って、OA機器やオー
ディオ機器等への用途拡大が行なわれ、これに伴い、密
閉形鉛蓄電池の小型化、薄形化が要求されるようになっ
てきている。しかし、従来のように正極板、電解質保持
体、負極板を交互に積層する方式では薄形化に限界があ
り、そこで、第５図に示すような、同一平面上に正極板
１と負極板２を電解質保持体５を介して配置し、且つ、
全体を電池ケース基板４上に固定支持、密着した構造の
密閉形鉛蓄電池が提案されている。（従来品） 発明が解決しようとする課題 しかしながら、この種電池は、正極から発生する酸素
ガスを負極で吸収して密閉化を図るために、電解液量が
制限されていることから、極板と電解質保持体との密着
が重要となっているにもかかわらず、上記提案の構造で
は、電解質保持体の極板に接触する方向に対して加圧が
かからない。
このため、第５図に示すように、正極板１、負極板
２、電解質保持体５との間に隙間６が生じ易く密着が悪
くなる。また、充電時に発生する酸素ガスが負極板２に
至らずガス溜り８となって正極板１と電解質保持体５間
に残存し、電解質保持体５中の電解液が各極板１、２に
接触しないので、十分な放電容量がでない欠点があり、
さらに、該電池を急速充電に供すると、ガス発生は一段
と激しくなって早期に電解液との接触が断たれ、負極吸
収反応を妨げる欠点を有している。
２、電解質保持体５との間に隙間６が生じ易く密着が悪
くなる。また、充電時に発生する酸素ガスが負極板２に
至らずガス溜り８となって正極板１と電解質保持体５間
に残存し、電解質保持体５中の電解液が各極板１、２に
接触しないので、十分な放電容量がでない欠点があり、
さらに、該電池を急速充電に供すると、ガス発生は一段
と激しくなって早期に電解液との接触が断たれ、負極吸
収反応を妨げる欠点を有している。
本発明は、上記の問題を解決し、容量性能や充放電サ
イクル性能の向上を可能とするような密閉形二次電池を
提供することを目的とする。
イクル性能の向上を可能とするような密閉形二次電池を
提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明は、正極板及び負極板の板面が基板の同一平面
上に配置され、正極板及び負極板の端面が互いに離間し
て設置されている密閉形二次電池であって、前記負極板
の板面の厚さは、正極板の板面の厚さより薄いものであ
り、前記正極板及び負極板の端面が互いに離間した空間
には、電解液を保持した不織布とゲル状電解質とで構成
された電解質保持体を有し、該電解質保持体は、前記正
極板及び負極板との対向表面に前記ゲル状電解質の固形
成分が分布していることを特徴とする（請求項１）もの
であり、また、前記電解質保持体は、前記正極板及び負
極板の端面が互いに離間した空間の容積より大きい原形
状を有し、該空間内にあって前記正極板及び負極板との
対向表面に密着していることを特徴とする（請求項２）
ものであり、更に、前記電解質保持体は、前記正極板及
び負極板の厚さより厚い原形状を有し、前記正極板及び
負極板の端面が互いに離間した空間の内にあって前記基
板に対して垂直方向に加圧されることにより前記正極板
及び負極板との対向表面に密着していることを特徴とす
る（請求項３）ものである。
上に配置され、正極板及び負極板の端面が互いに離間し
て設置されている密閉形二次電池であって、前記負極板
の板面の厚さは、正極板の板面の厚さより薄いものであ
り、前記正極板及び負極板の端面が互いに離間した空間
には、電解液を保持した不織布とゲル状電解質とで構成
された電解質保持体を有し、該電解質保持体は、前記正
極板及び負極板との対向表面に前記ゲル状電解質の固形
成分が分布していることを特徴とする（請求項１）もの
であり、また、前記電解質保持体は、前記正極板及び負
極板の端面が互いに離間した空間の容積より大きい原形
状を有し、該空間内にあって前記正極板及び負極板との
対向表面に密着していることを特徴とする（請求項２）
ものであり、更に、前記電解質保持体は、前記正極板及
び負極板の厚さより厚い原形状を有し、前記正極板及び
負極板の端面が互いに離間した空間の内にあって前記基
板に対して垂直方向に加圧されることにより前記正極板
及び負極板との対向表面に密着していることを特徴とす
る（請求項３）ものである。
作用 本発明は、正極板及び負極板の板面が基板の同一平面
上に配置され、正極板及び負極板の端面が互いに離間し
て設置されている密閉形二次電池において、不織布中に
存在するゲル状電解質は、注液時はゾル状態で注液後ゲ
ル化するため、極板形状に影響されることなく極板端面
との接触（密着）は良好となり、これと不織布中の電解
液とが相埃って極板との反応に寄与する。
上に配置され、正極板及び負極板の端面が互いに離間し
て設置されている密閉形二次電池において、不織布中に
存在するゲル状電解質は、注液時はゾル状態で注液後ゲ
ル化するため、極板形状に影響されることなく極板端面
との接触（密着）は良好となり、これと不織布中の電解
液とが相埃って極板との反応に寄与する。
実施例 以下、本発明の一実施例について説明する。
第１図は、本発明の密閉形二次電池に関する実施例と
して密閉形鉛蓄電池をとりあげ、その平面図を示すもの
で、１は正極板、２は負極板、３は電解質保持体、４は
極板群を固定する基板である。
して密閉形鉛蓄電池をとりあげ、その平面図を示すもの
で、１は正極板、２は負極板、３は電解質保持体、４は
極板群を固定する基板である。
第１図において、密封される正極板１と負極板２との
間に、電解液を保持した微細ガラス繊維を主体とする不
織布とゲル状電解質７で構成された電解質保持体３を基
板４上に設置した状態を示している。例えば不織布は0.
7mの繊維径を主体としたガラス繊維不織物であり、ゲル
状電解質７は希硫酸等の電解液を珪硫酸のゲル化剤でゲ
ル化したものを用いる。次に電解質保持体３と極板１、
２間の状態を拡大してみると第２図に示すように正極板
１、負極板２と電解質保持体３を同一平面の基板４上に
設置した場合、正極板１、負極板２と電解質保持体３の
不織布との接触方向に生じる隙間６中にはゲル状電解質
７が形成されるので、正極板１、負極板２（活物質）と
電解質保持体３の不織布中の電解液との反応は無加圧状
態でも充分行なわれる。不織布には主にゲル状電解質７
の機械的強度の補強を目的とするが、本実施例のように
繊維径を細くすることにより、不織布中へのゲルの浸透
を表面的にすれば、不織布内部の電解液と極板活物質と
の反応が更に生じ易い状態とすることができる。すなわ
ち、不織物へのゲルの浸透を表面的にするには、不織物
の繊維径が５〜30mのように比較的太い場合はゲルの浸
透が容易なため、ゲル中の固形分が６〜20wt％のように
比較的多いゲル状電解質７を適用してゲルの浸透を抑制
し、一方、不織物の繊維径が4m以下のように比較的細い
場合は、ゲルの不織布中への浸透が少ないため、ゲル中
の固形分が0.5〜5wt％のように比較的少ないゲル状電解
質７が適用できる。
間に、電解液を保持した微細ガラス繊維を主体とする不
織布とゲル状電解質７で構成された電解質保持体３を基
板４上に設置した状態を示している。例えば不織布は0.
7mの繊維径を主体としたガラス繊維不織物であり、ゲル
状電解質７は希硫酸等の電解液を珪硫酸のゲル化剤でゲ
ル化したものを用いる。次に電解質保持体３と極板１、
２間の状態を拡大してみると第２図に示すように正極板
１、負極板２と電解質保持体３を同一平面の基板４上に
設置した場合、正極板１、負極板２と電解質保持体３の
不織布との接触方向に生じる隙間６中にはゲル状電解質
７が形成されるので、正極板１、負極板２（活物質）と
電解質保持体３の不織布中の電解液との反応は無加圧状
態でも充分行なわれる。不織布には主にゲル状電解質７
の機械的強度の補強を目的とするが、本実施例のように
繊維径を細くすることにより、不織布中へのゲルの浸透
を表面的にすれば、不織布内部の電解液と極板活物質と
の反応が更に生じ易い状態とすることができる。すなわ
ち、不織物へのゲルの浸透を表面的にするには、不織物
の繊維径が５〜30mのように比較的太い場合はゲルの浸
透が容易なため、ゲル中の固形分が６〜20wt％のように
比較的多いゲル状電解質７を適用してゲルの浸透を抑制
し、一方、不織物の繊維径が4m以下のように比較的細い
場合は、ゲルの不織布中への浸透が少ないため、ゲル中
の固形分が0.5〜5wt％のように比較的少ないゲル状電解
質７が適用できる。
また、不織布はガラス繊維のほかアルミナ繊維、ジコ
ルニア繊維等の無機繊維やポリプロ繊維、ポリエステル
繊維、アクリル繊維等の有機繊維を使用することができ
る。
ルニア繊維等の無機繊維やポリプロ繊維、ポリエステル
繊維、アクリル繊維等の有機繊維を使用することができ
る。
さらに、第２図に示すように、負極板２の厚みを、正
極板１の厚みより薄く形成させると、負極板２の上面は
密閉電池内部で全て露出している状態になって、酸素ガ
スの吸収還元能力が更に向上する。また、第３図（ａ）
に示すように、電解質保持体３の不織布が正極板１と負
極板２との間の空間よりも多少大きい形状である場合
は、第３図（ｂ）に示すように、空間に押し込むことに
より、正極板１、負極板２との接触方向の密着性を更に
向上でき、さらに、電解質保持体３の不織布が第４図
（ａ）に示すように、正極板１、負極板２の厚さより厚
くて多少巾狭の形状の場合でも、第４図（ｂ）に示すよ
うに、加圧により多少変形するので、ゲル状電解質７と
の併用であれば正極板１、負極板２との接触方向の密着
性を容易に向上させることができる。
極板１の厚みより薄く形成させると、負極板２の上面は
密閉電池内部で全て露出している状態になって、酸素ガ
スの吸収還元能力が更に向上する。また、第３図（ａ）
に示すように、電解質保持体３の不織布が正極板１と負
極板２との間の空間よりも多少大きい形状である場合
は、第３図（ｂ）に示すように、空間に押し込むことに
より、正極板１、負極板２との接触方向の密着性を更に
向上でき、さらに、電解質保持体３の不織布が第４図
（ａ）に示すように、正極板１、負極板２の厚さより厚
くて多少巾狭の形状の場合でも、第４図（ｂ）に示すよ
うに、加圧により多少変形するので、ゲル状電解質７と
の併用であれば正極板１、負極板２との接触方向の密着
性を容易に向上させることができる。
第６図に密閉形鉛蓄電池として製作した本発明品と従
来品について、急速充放電サイクル試験を行なった結果
を示す。試験条件として、充電:1h、放電:1CA、温度:25
±２℃で行なった結果、本発明品は容量性能も良く、し
かも従来品の２倍以上の充放電回数に耐えられることが
わかる。
来品について、急速充放電サイクル試験を行なった結果
を示す。試験条件として、充電:1h、放電:1CA、温度:25
±２℃で行なった結果、本発明品は容量性能も良く、し
かも従来品の２倍以上の充放電回数に耐えられることが
わかる。
発明の効果 上述したように、本発明によれば、極板と電解質保持
体との密着は無加圧状態でも加圧状態でも共に良好とな
り、容量性質や充放電サイクル性能が充分に得られ、且
つ、酸素ガス吸収能力が良いため急速充電も可能とな
る。
体との密着は無加圧状態でも加圧状態でも共に良好とな
り、容量性質や充放電サイクル性能が充分に得られ、且
つ、酸素ガス吸収能力が良いため急速充電も可能とな
る。
第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２図は第１
図における要部拡大縦断面図、第３図及び第４図は本発
明の他の実施例における（ａ）電解質保持体挿入前の状
態、（ｂ）電解質保持体挿入後の状態、をそれぞれ示す
要部拡大縦断面図、第５図は従来の電解質保持体を用い
た場合の極板と電解質保持体間の拡大縦断面図、第６図
は本発明品と従来品の急速充放電サイクル特性を示す比
較曲線図である。 １は正極板、２は負極板、３は本発明における不織布と
ゲル状電解質とで構成された電解質保持体、４は極板群
を固定する基板、５は従来の電解質保持体、６は隙間、
７はゲル状電解質、８はガス溜り
図における要部拡大縦断面図、第３図及び第４図は本発
明の他の実施例における（ａ）電解質保持体挿入前の状
態、（ｂ）電解質保持体挿入後の状態、をそれぞれ示す
要部拡大縦断面図、第５図は従来の電解質保持体を用い
た場合の極板と電解質保持体間の拡大縦断面図、第６図
は本発明品と従来品の急速充放電サイクル特性を示す比
較曲線図である。 １は正極板、２は負極板、３は本発明における不織布と
ゲル状電解質とで構成された電解質保持体、４は極板群
を固定する基板、５は従来の電解質保持体、６は隙間、
７はゲル状電解質、８はガス溜り
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿久戸 敬治 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 四元 勝一 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 審査官 酒井 美知子 (56)参考文献 特開 昭58−108653（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−250066（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−3658（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】正極板及び負極板の板面が基板の同一平面
上に配置され、正極板及び負極板の端面が互いに離間し
て設置されている密閉形二次電池であって、 前記負極板の板面の厚さは、正極板の板面の厚さよりも
薄いものであり、 前記正極板及び負極板の端面が互いに離間した空間に
は、電解液を保持した不織布とゲル状電解質とで構成さ
れた電解質保持体を有し、 該電解質保持体は、前記正極板及び負極板との対向表面
に前記ゲル状電解質の固形成分が分布していることを特
徴とする密閉形二次電池。 - 【請求項２】前記電解質保持体は、前記正極板及び負極
板の端面が互いに離間した空間の容積より大きい原形状
を有し、該空間内にあって前記正極板及び負極板との対
向表面に密着していることを特徴とする請求項第１記載
の密閉形二次電池。 - 【請求項３】前記電解質保持体は、前記正極板及び負極
板の厚さより厚い原形状を有し、前記正極板及び負極板
の端面が互いに離間した空間の内にあって前記基板に対
して垂直方向に加圧されることにより前記正極板及び負
極板との対向表面に密着していることを特徴とする請求
項１記載の密閉形二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1057076A JP2552353B2 (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | 密閉形二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1057076A JP2552353B2 (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | 密閉形二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02236964A JPH02236964A (ja) | 1990-09-19 |
| JP2552353B2 true JP2552353B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=13045373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1057076A Expired - Lifetime JP2552353B2 (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | 密閉形二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2552353B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04144070A (ja) * | 1990-10-03 | 1992-05-18 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 蓄電池 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58108653A (ja) * | 1981-12-22 | 1983-06-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉形蓄電池 |
| JPS603658U (ja) * | 1983-06-21 | 1985-01-11 | 新神戸電機株式会社 | 密閉形鉛蓄電池 |
| JPH0675406B2 (ja) * | 1987-04-03 | 1994-09-21 | 日本電池株式会社 | 密閉形鉛蓄電池 |
-
1989
- 1989-03-09 JP JP1057076A patent/JP2552353B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02236964A (ja) | 1990-09-19 |
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