(57)【要約】【課題】高出力で且つ、耐短絡性に優れた密閉式鉛蓄電池を提供する。【解決手段】隔離板を、ガラス繊維を主とし電解液を保持する役目をもつリテーナとポリエチレン製のセパレータとの二層構成とする。ポリエチレン製のセパレータを袋状に加工して、この袋状セパレータに負極板もしくは正極板を収容する。負極板を袋状セパレータに収容した場合は、リテーナが正極板に接する。正極板を袋状セパレータに収容した場合は、リテーナが負極板に接する。隣り合う正極板と負極板の距離（極板間距離）を隔離板の厚みで調整し、リテーナとセパレータの厚みの適正化で出力性能を低下させることなく、耐短絡性が向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隔離板を介して正極板と負極板とを積層した極板群を用いる密閉式鉛蓄電池において、
前記隔離板は、ガラス繊維を主とし電解液を保持する役目をもつリテーナとポリエチレン製のセパレータとの二層構成であることを特徴とする密閉式鉛蓄電池。
【請求項２】
リテーナの厚みをａ（mm）、セパレータの厚みをｂ（mm）、積層した正極板と負極板との間隔である極板間距離をｃ（mm）としたとき、ａ，ｂ，ｃが次の関係を満たすことを特徴とする請求項１記載の密閉式鉛蓄電池。
ａ＋ｂ＝ｃ
０．３５≦ａ≦０．７５
０．０５≦ｂ≦０．１５
０．４０≦ｃ≦０．８０
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉式鉛蓄電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
密閉式鉛蓄電池は、正極板及び負極板をガラス繊維製のリテーナを介して積層して極板群を構成し、該極板群を電槽に挿入して組み立てるのが一般的である。リテーナは正極板と負極板の接触を避ける隔離板の機能と、電解液を保持する機能を有する。より高出力な密閉式鉛蓄電池を作製しようとした場合、リテーナを薄くし、極板枚数を多くすることが考えられる。しかしながら、前記したガラス繊維製のリテーナを薄くした密閉式鉛蓄電池では、使用中に負極板にデンドライト状の鉛が析出し、該デンドライト状の鉛が前期リテーナを貫通し、その結果、正極板と負極板とが短絡することや、極間距離が短くなったことによる機械的な短絡を引き起こす確率が高くなる。
【０００３】
正極板と負極板との短絡を抑制する手法として、ガラス繊維を主体とする第一の層とシリカが主体の層とする第二の層とから構成される二層一体式セパレータを用いることが提案されており、短絡の防止には効果が認められている（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３２９４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このようなシリカを用いる密閉式鉛蓄電池において、電池内に細密状態で粉体を充填していないと、注液時あるいは使用時において電池内に大きな空間を生じる恐れがある。正極・負極板に面する空間が生じると、電解液はこの空間部には保持されず、極板のこの空間と接している部分の抵抗が高くなり、出力が低くなるということが考えられる。
本発明の目的は、高出力で且つ、耐短絡性に優れた密閉式鉛蓄電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る密閉形鉛蓄電池は、隔離板を介して正極板と負極板とを積層した極板群を用いる構成において、前記隔離板は、ガラス繊維を主とし電解液を保持する役目をもつリテーナとポリエチレン製のセパレータとの二層構成であることを特徴とする
リテーナの厚みをａ（mm）、セパレータの厚みをｂ（mm）、正極板と負極板との間隔である極板間距離をｃ（mm）としたとき、ａ，ｂ，ｃが次の関係を満たすことが好ましい。
ａ＋ｂ＝ｃ
０．３５≦ａ≦０．７５
０．０５≦ｂ≦０．１５
０．４０≦ｃ≦０．８０
ポリエチレン製セパレータは、前記デンドライト状の鉛析出による短絡を防止する。また、ポリエチレン製セパレータを用いる方がシリカを用いるよりも電気抵抗の増加が小さく、機械的な強度も高い。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により高出力で且つ、耐短絡性に優れた密閉式鉛蓄電池を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明を実施するにあたり、二層構成の隔離板は、リテーナとセパレータが一体化された構成であってもよく、単に重ね合せられた状態であってもよい。また、リテーナの層が正極板に面していても、負極板に面していてもよい。さらに、セパレータを袋状にし、正極板又は負極板を袋状セパレータに収容した構成であってもよい。正極板を袋状セパレータに収容した場合は、リテーナが負極板に当接する。負極板を袋状セパレータに収容した場合は、リテーナが正極板に当接する。
【０００９】
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施することができる。
【実施例】
【００１０】
正極は酸化度７０％の鉛粉と希硫酸とを混練し活物質ペーストを得た後、エキスパンド加工された格子に充填し、熟成・乾燥して正極板を得た。負極は酸化度７０％の鉛粉に少量の炭素粉末、リグニン、バリウム化合物を加え、希硫酸と混練した後、エキスパンド加工された格子に充填し、熟成・乾燥をして負極板を得た。
【００１１】
前記正極板と前記負極板とを、ガラス繊維を主とするリテーナ１を正極板２の両側に接触させ、ポリエチレン製セパレータ３を袋加工して負極板４を覆い、これらの正極板、負極板を交互に配置し極板群を組み立てる。極板、リテーナ、セパレータの構成を図１に示す。正極板２と負極板４の間隔を極板間距離ｃとする。極板間には通常リテーナを配置するが、本発明では隔離板としてリテーナ１とポリエチレン製セパレータ３の二層構成とする。極板群は適切な加圧で電槽に挿入し、蓋を溶着する。次に電解液（希硫酸）を注液し、通電して電槽化成し、液量を調整して密閉式鉛蓄電池を得た。
【００１２】
本実施例では、セパレータの厚みｂを０．０８mmとし、極間距離ｃを１．２、１．０、０．８、０．６、０．４、０．２mmとなるように、数種類の厚みのリテーナを組み合わせた密閉式鉛蓄電池を用意した。比較例として、従来通りのリテーナのみで作製した密閉式鉛蓄電池を用意した。
【００１３】
短絡試験方法は、特許文献１に記載の手法に準拠した。試験後の解体結果を０〜５の評点にして表１に示す。
【００１４】
【表１】
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【００１５】
（評点解説）
０  …  リテーナ表面に鉛色の点が見られない。
１  …  リテーナ表面に鉛色の小さな点が有る。
２  …  リテーナ表面に鉛色の小さな点が点在している。
３  …  リテーナ表面に鉛色の大きな点が点在している。
４  …  リテーナ表面に鉛色の点が有り、正極板に小さい短絡痕が点在している。
５  …  リテーナ表面に鉛色の粒が付着し、正極板表面に大きな短絡痕がある。
【００１６】
本発明品は、リテーナとポリエチレン製セパレータの構成を採用したことで、比較例より評点が低く短絡性能が向上した。また、リテーナ単体の比較例よりも出力性能が３〜６％向上した。
【００１７】
本発明品の極間距離が０．６ｍｍ以上の電池では、リテーナ表面に短絡痕は発生していなかった。同じく極間距離が０．４ｍｍの電池では、正極板に小さい短絡痕が点在しているため、使用中に浸透短絡の危険性が高い。その後の初期性能試験から、極間距離が０．８ｍｍを超えるとポリエチレン製セパレータの抵抗により出力特性が低下した。以上の結果から、極間距離ｃの範囲として０．４０≦ｃ≦０．８０（ｍｍ）が適当である。
リテーナの厚みａ （ｍｍ）は０．３５≦ａ≦０．７５の範囲とする。ａの厚みが０．３５ｍｍ以上であるのは、リテーナ内に保持する電解液量を確保し所定の容量を出すためである。上限厚み０．７５ｍｍは、極間距離ｃの上限とセパレータの厚みｂの下限の合算である。
セパレータの厚みｂ （ｍｍ）は０．０５≦ｂ≦０．１５の範囲とする。ｂの厚みが０．０５ｍｍ以上であるのは、短絡性が低下すること、薄くすることで電池組み立ての生産効率が落ちるためである。上限厚み０．１５ｍｍは、極間距離ｃの上限とリテーナの厚みａの下限の合算である。
以上ことから、極間距離ｃを決め、リテーナの厚みａとセパレータの厚みｂとが次の関係を満たすことで、高出力で且つ、耐短絡性に優れた密閉式鉛蓄電池を得ることができる。
ａ＋ｂ＝ｃ
０．３５≦ａ≦０．７５
０．０５≦ｂ≦０．１５
０．４０≦ｃ≦０．８０
なお、本実施例では、ポリエチレン樹脂製セパレータを袋加工して負極板を覆い、リテーナを介して正極板を交互に配置する構成としたが、ポリエチレン樹脂製セパレータを袋加工して正極板を覆い、リテーナを介して負極板を交互に配置する構成としても同様の効果を得られた。
また、本発明では、正極、負極共にエキスパンド格子を用いたが、鋳造格子を用いた場合でも同様の効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の極板、リテーナ、セパレータの構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  リテーナ、２  正極板、３  セパレータ、４  負極板
【図１】
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