阀控式铅蓄电池及其制造方法技术

本发明专利技术实现阀控式铅蓄电池的耐渗透短路性能的提高，其解决方法是，在电池槽（５）内收纳将隔离件（３）介于正极板（２）和负极板（１）之间的极板组（４），在所述极板组（４）和隔离件（３）中保持有电解液的阀控式铅蓄电池中，将所述隔离件（３）作成玻璃纤维和有机纤维的混抄板，作为电解液以硅溶胶进行注入。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，更具体而言，涉及一 种能够有助于改善其耐渗透短路性能的。
技术介绍
阀控式铅蓄电池是在充电时，在负极吸收在正极产生的氧气并还原成 水，从而实现密闭化的电池，其特征在于，不需要补水，在任意状态下均可使用，已知有下述两种，使电解液保持于由平均纤维径为lpm以下的玻 璃纤维构成的微细玻璃纤维板之类的保持体中的保持(retainer)式和使电 解液凝胶化的凝胶式。虽然保持电解液的如微细玻璃纤维板之类的保持体 存在成本高的问题，但可发挥抑制过充电时的电解液的减少的良好效果， 从上述这一点出发，保持式具有被普及的趋势。近年，上述保持式的阀控式铅蓄电池面临低成本化、高输出化的问题。 对于低成本化而言，通过以膨化(expand)方式生产正、负极板的格子体， 可实现生产性的提高，对于高输出化而言，通过使微细玻璃纤维板之类的 保持体变薄，可实现在高输出时抑制电压的降低。但仍然存在下述问题， 因为上述微细玻璃纤维之类的保持体的物理强度小，所以在介于使用以膨 化方式生产的格子体的正、负极板之间时，如果受到极板尤其是正极板的 伸展、变形的影响，则破损，以至造成正负电极间短路。相对于此，有尝 试将上述保持体做成玻璃纤维与有机纤维的混抄体从而提高其物理强度。但是，对于高输出化的问题而言，必须还能够耐重复深放电，但在使 用上述玻璃纤维和有机纤维的混抄体的情况下，可产生下述问题如果因 深放电而保持体中的电解液的浓度降低，则铅离子化而容易从极板溶出， 下次充电时该铅长成针状晶体而贯通保持体，从而产生以至于造成短路的 渗透短路(Dendrite Short)。认为该原因是由于玻璃纤维和有机纤维的混抄体与仅由玻璃纤维构成的保持体相比，保液性差，因此混抄体不能成为 被电解液均匀湿润的状态，为了改善上述问题，采取有各种手段(参照专 利文献1、 2)。专利文献1特开2002-313305号公报专利文献2特开平7-29560号公报在上述专利文献l中，公开有由玻璃纤维和在表面涂布有二氧化硅等 无机氧化物的有机纤维构成的铅蓄电池用隔离件，可在不降低亲水性的情 况下提高强度，即使将隔离件变薄，也可防止隔离件的断裂和电极的贯通 接触。另外，在上述专利文献2中，公开有混抄玻璃纤维、二氧化硅粉末 以及硅溶胶形成封闭型铅蓄电池用的隔离件，对于以玻璃纤维为主体的隔 离件含有电解液而相对极板的压力降低的问题而言，通过并用二氧化硅粉 末和硅溶胶且与玻璃纤维混抄，即使含有电解液也不会降低相对极板的压 力。根据上述专利文献1的隔离件，虽然可提高耐短路性、提高亲水性， 但在实施例中只是公开有玻璃纤维板与涂布有二氧化硅的聚烯烃纤维(有 机纤维)的无纺布相叠合而形成的隔离件的性能，在将这样的隔离件用于 实际的阀控式铅蓄电池中并提供于实际应用条件下进行的重复深放电试 验中时，关于是否有助于提高其耐短路性，或，即使有助于提高耐短路性， 其放电容量是否充足却丝毫未提及。另外，根据上述专利文献2的隔离件， 通过混抄玻璃纤维、二氧化硅粉末以及硅溶胶，可以形成有助于维持压力 的凝胶，尽管凝胶的形成很关键，但在实施例中却丝毫未提及如何在玻璃 纤维和二氧化硅粉末中添加硅溶胶从而进行混抄，才能够形成凝胶的问 题。如下所述，若使用上述专利文献1、 2的隔离件，则即使想到了通过 提高亲水性而提高耐短路性，可通过凝胶的形成所产生的压力的维持改善 阀控式铅蓄电池的寿命性能，但是在阀控式铅蓄电池的制造过程中，上述 专利文献1、 2都没有提及如何以不妨碍生产性的提高的方式得以实现， 也可以说不可能想到这样的问题。
技术实现思路
本专利技术以解决上述专利文献1、 2没有想到的课题为目的。 鉴于上述的课题，本专利技术的阀控式铅蓄电池中，将在正、负极板之间 介于隔离件的极板组收纳在电池槽内，在所述极板组和隔离件上保持电解 液，其特征在于，所述隔离件为玻璃纤维和有机纤维的混抄板，所述电解 液为添加了二氧化硅的硅溶胶(本专利技术的技术方案1)，有机纤维包含丙烯酸纤维、聚酯纤维及烯烃纤维的至少一种(本专利技术的技术方案2)，混抄板 至少含有60质量％的玻璃纤维(本专利技术的技术方案3)， 二氧化硅的添加 量相对于电解液的质量为1质量％以上且3质量％以下(本专利技术的技术方 案4)。另外，所述阀控式铅蓄电池的制造方法是将在正、负极板之间介于 隔离件的极板组被收纳在电池槽内，并通过进行电池槽内化成制造的制造 方法，其特征在于，当进行电池槽内的形成时，在所注入的电解液中添加 的二氧化硅的质量，相对于电解液的质量为1质量％以上且3质量％以下 (本专利技术的技术方案5)。根据本专利技术，在进行电池槽内化成时，通过在所注入的电解液中添加 二氧化硅形成硅凝胶，并未对其制造过程做大的改动，可将电解液均匀地 浸含在由玻璃纤维和有机纤维的混抄板构成的隔离件中，因此有助于提高 阀控式铅蓄电池的耐短路性和寿命性能。附图说明图1表示本专利技术的实施例的封闭型铅蓄电池的剖面图。 图2是说明耐物理短路试验的图。图中l一负极板，2 —正极板，3 —隔离件，4一极板组，5 —电池槽， 6 —中盖，8 —注液口， 9一同极连接片，10—控制阀，ll一上盖。具体实施例方式以下以本专利技术的实施方式为基础进行说明。图1是表示本专利技术的实施方式的阀控式铅蓄电池的剖面图，1表示用 公知的方法将负极活性物质填充到以膨化方式制作而成的由铅一0.065% l丐一0.5。/。锡合金构成的负极格子体中，从而制作的负极板；2表示用公知 的方法将正极活性物质填充到以膨化方式制作的由铅一0.065%钙一1.3%锡合金构成的正极格子体中，从而制作的正极板；3表示呈U字形包围所 述正极板2的隔离件；4表示6块负极板1与被隔离件3包围的5块正极 板2相互叠层而制作成的极板组；5表示收纳所述极板组4的聚丙烯制的 电池槽；6表示收纳所述极板组4之后密封电池槽5的中盖。另外，9表 示将构成所述极板组4的6块负极板1以及5块正极板2分别互通连接的 同极连接片。所述极板组4在大约40kPa的压力下加压而被收纳到电池槽 5内。此时，极板组4的正极板2和负极板1之间的距离约为0.9mm。图1所示的阀控式铅蓄电池是在电池槽5内收纳了极板组4后，用中 盖6密封电池槽5，从设置在中盖6上的注液口 8注入电解液，进行电池 槽化成，之后在注液口 8处安装控制阀10，在中盖6的上端安装上盖11， 从而制成的电池。为了证实上述本专利技术的效果，以下提供阀控式铅蓄电池 的制作，并提供各种试验。 阀控式铅蓄电池的制作作为隔离件3，准备以下所述的三种(A)只由平均纤维径为0.8iam 的玻璃纤维构成的隔离件；(B)与平均纤维径为0.8|am的玻璃纤维一同混 抄9质量％的平均纤维径为15pm的丙烯酸纤维、6质量％的聚酯纤维、12 质量％的烯烃纤维而成的隔离件；(C)在与平均纤维径为0.8nm的玻璃 纤维一同混抄9质量％的平均纤维径为15pm的丙烯酸纤维、6质量％的聚 酯纤维、12质量％的烯烃纤维而成的底板(mat)分散平均粒子径为15nm 的二氧化硅粉而成的隔离件。在分别使用了隔离件(A) (C)的阀控 式铅蓄电池中，注入比重为1.220的作为电解液的稀硫酸从而进行电池槽 化成，同时，在另一使用了 (B)的控阀式铅蓄电池中，将二氧化硅添本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阀控式铅蓄电池，其是在电池槽内收纳将隔离件介于正、负极板间的极板组，并在所述极板组和隔离件中保持有电解液的阀控式铅蓄电池，其特征在于，　　　　所述隔离件为玻璃纤维和有机纤维的混抄板，所述电解液为添加了二氧化硅的硅溶胶。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤和马，平川宪治，
申请(专利权)人：株式会社杰士汤浅，
类型：发明
国别省市：JP[日本]