(57)【要約】【課題】サイクル寿命性能に優れる制御弁式鉛蓄電池を提供する。【解決手段】所要数の正極板と負極板とをセパレータを介して交互に積層した極板群を電槽内に所定の群圧Ｄで収容し、そこに電解液を注入した制御弁式鉛蓄電池において、前記セパレータの反復復元率Ｒが２０％以上、前記群圧Ｄに対する電解液注入後の群圧Ｗの比率（（Ｗ／Ｄ）×１００％）が５０％以上であることを特徴とする制御弁式鉛蓄電池。  但し、前記反復復元率Ｒは、吸液状態にして、２０ｋＰａの荷重をかけたときの厚みｔ２０を測定し、次いで１ｋＰａと５０ｋＰａの荷重を交互に１０回かけ、１０回目の１ｋＰａと５０ｋＰａの荷重をかけたときのそれぞれの厚みｔ１とｔ５０を測定し、その差をｔ２０で割り、これに１００をかけた値である。  即ち、Ｒ＝［（ｔ１−ｔ５０）／ｔ２０］×１００％である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
所要数の正極板と負極板とをセパレータを介して交互に積層した極板群を電槽内に所定の群圧Ｄで収容し、そこに電解液を注入した制御弁式鉛蓄電池において、前記セパレータの反復復元率Ｒが２０％以上、前記群圧Ｄに対する電解液注入後の群圧Ｗの比率（（Ｗ／Ｄ）×１００％）が５０％以上であることを特徴とする制御弁式鉛蓄電池。
但し、前記反復復元率Ｒは、吸液状態にして、２０ｋＰａの荷重をかけたときの厚みｔ２０を測定し、次いで１ｋＰａと５０ｋＰａの荷重を交互に１０回かけ、１０回目の１ｋＰａと５０ｋＰａの荷重をかけたときのそれぞれの厚みｔ１とｔ５０を測定し、その差をｔ２０で割り、これに１００をかけた値である。
即ち、Ｒ＝［（ｔ１−ｔ５０）／ｔ２０］×１００％である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイクル寿命性能に優れる制御弁式鉛蓄電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉛蓄電池はニッケル−カドミウム蓄電池と並んで長い歴史を持ち、その安価さと、安定した性能からくる信頼性の高さゆえに、現在でも蓄電池の主流を占めており、自動車のＳＬＩ（始動、照明、イグニッション）用電源、小型電子機器や電動車用の移動用電源、コンピュ−タなどのバックアップ据置用電源などとして広く使用され続けている。
【０００３】
そして、鉛蓄電池は、近年、電解液の補充を不要とした制御弁式鉛蓄電池が急速に普及し主流になりつつあり、そのような中で、制御弁式鉛蓄電池には、サイクル寿命性能の向上が強く望まれ、電池自体の改善に加え、運用面でも部分充電状態（ＰＳＯＣ）での運用により、過充電を防止運転し電解液のさらなる減少防止策が講じられている。
【０００４】
前記蓄電池自体の改善については、特に、正極板と負極板を隔離するセパレータは、極板に密着して電解液を供給する役目も果たすため、サイクル寿命性能に及ぼす影響が大きく、種々の改善が提案されている。
例えば、リテーナマット（ガラス繊維を抄造したセパレータ）の細孔径や厚みなどから群厚を設定して、電槽化成時に電極とリテーナマット間にガスが溜まるのを防止した密閉型鉛蓄電池（特許文献１）、セパレータの加圧時の厚さ保持率、空隙率を規定して電解液の保持性、極板との密着性、耐短絡性を改善したセパレータ（特許文献２）、予めプレスされたセパレータを用いて、極板群の高圧迫と組み立て易さを両立させるとともに、高率放電特性と寿命性能を高めた鉛蓄電池（特許文献３）などである。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３０７３４号公報
【特許文献２】特開２００３−１０９５６７号公報
【特許文献３】特開２００４−７９２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の技術ではサイクル寿命性能は十分には改善されず、本発明者等はその改善に向け鋭意検討を行った。その結果、セパレータの反復復元性と、電解液注入前後の極板群の群圧を規定することによりサイクル寿命性能を改善し得ることを知見し、さらに検討を重ねて本発明を完成させるに至った。
本発明は、サイクル寿命性能に優れる制御弁式鉛蓄電池の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載発明は、所要数の正極板と負極板とをセパレータを介して交互に積層した極板群を電槽内に所定の群圧Ｄで収容し、そこに電解液を注入した制御弁式鉛蓄電池において、前記セパレータの反復復元率Ｒが２０％以上、前記群圧Ｄに対する電解液注入後の群圧Ｗの比率（（Ｗ／Ｄ）×１００％）が５０％以上であることを特徴とする制御弁式鉛蓄電池である。
但し、前記反復復元率Ｒは、吸液状態にして、２０ｋＰａの荷重をかけたときの厚みｔ２０を測定し、次いで１ｋＰａと５０ｋＰａの荷重を交互に１０回かけ、１０回目の１ｋＰａと５０ｋＰａの荷重をかけたときのそれぞれの厚みｔ１とｔ５０を測定し、その差をｔ２０で割り、これに１００をかけた値である。
即ち、Ｒ＝［（ｔ１−ｔ５０）／ｔ２０］×１００％である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、極板群の電解液注入前の群圧Ｄに対する電解液注入後の群圧Ｗの比率（Ｗ／Ｄ）を５０％以上に規定したので、蓄電池が完成した状態で必要な群圧が得られる。またセパレータは、吸液状態での反復復元率が２０％以上なので、充放電に伴う極板の体積変化に常に追従可能で、極板との密着性に優れ、電池容量の低下や活物質の脱落が防止される。従ってサイクル寿命性能に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明において、セパレータには、反復復元率が２０％以上の任意のセパレータが使用できる。例えば、セパレータにリテーナマットを用いる場合、前記リテーナマットには、耐酸性のガラス繊維、天然繊維、合成繊維、これらの混合繊維などを抄造したもの、これら繊維にシリカ粉を添加し抄造したものなどがあり、その反復復元率は、リテーナマットを構成する耐酸性繊維の種類、太さ、長さ、形状、抄造密度、前記繊維に混合するシリカ粉の形状、大きさ、量などにより変化するが、本発明では、反復復元率が２０％以上のリテーナマットを使用する。
【００１０】
本発明において、電解液注入前の極板群の電槽内群圧Ｄはセパレータの種類や厚みにより調節する。群圧Ｄが３５ｋＰａ未満では、群圧比率（Ｗ／Ｄ）が５０％に達しない場合があり、６５ｋＰａを超えると極板群を電槽内に挿入するのに手間が掛かる。従って３５ｋＰａ〜６５ｋＰａが望ましい。
【実施例１】
【００１１】
活物質に所定量の水および希硫酸を加え練合した活物質ペーストを、鉛−カルシウム系合金の格子基板に４．２ｇ／ｃｃの密度で充填して作製した正極板４枚と、正極板と同様にして作製した公知の負極板５枚をリテーナマットを介在させて交互に積層して極板群を組み立て、これを電槽内に３５ｋＰａ以上の種々の群圧で組み込んだ。
【００１２】
次に同極性の耳群を常法によりストラップ溶接すると同時に端子を形成し、次いで電槽と蓋とを接着し、蓋に設けた注入口から所定量の希硫酸電解液を注入し、次いで前記注入口を封孔したのち、電槽化成を行い、２Ｖ、定格容量２８Ａｈの制御弁式鉛蓄電池を製造した。なお、極板群を電槽内に組み込んだ時点で群圧Ｄは、予め電槽内径と極板群の厚みから計算し、また極板群を電解液で濡らして群圧Ｗを測定した。
【００１３】
前記リテーナマットには、ガラス繊維に、天然繊維或いは合成繊維を適量混合し抄造した、吸液状態で２０ｋＰａ加圧したときの厚みが１．４ｍｍ、反復復元率が２０〜２４％のリテーナマットを使用した。群圧Ｄはリテーナマットの種類或いは厚みを変えて種々に変化させた。
【００１４】
リテーナマットの反復復元率Ｒは次のようにして求めた。
即ち、１０ｃｍ四方に切り出したリテーナマットを、１０枚重ねて積層体とし、これをチャック付きのポリエチレン製袋に入れ、さらに理論空間量に相当する水を注入したのち、チャックを閉め、次いで吸液状態の積層体を縦型圧縮試験装置の加圧板間にセットし、２０ｋＰａの荷重をかけて積層体の厚みｔ２０を測定した。次に、荷重１ｋＰａまで減圧することと、荷重１ｋＰａから荷重５０ｋＰａまで加圧することとを、減圧、加圧とも速度２ｍｍ／ｍｉｎの条件で、１０サイクル繰り返し、１０サイクル目の荷重１ｋＰａのときの厚みｔ１と荷重５０ｋＰａのときの厚みｔ５０を測定し、次式により反復復元率Ｒを求めた。
Ｒ＝［（ｔ１−ｔ５０）／ｔ２０］×１００％
【００１５】
得られた各々の制御弁式密閉鉛蓄電池を２５℃の恒温槽に入れて、放電は１ＣＡの電流で、ＤＯＤ７０％まで放電し、充電は０．５Ｃの電流で蓄電池容量の９０％まで充電し、その後０．０５Ｃの電流で容量の１５％相当を充電し、総充電量が１０５％となる条件でサイクル試験を行い、１００サイクル後の放電容量を０．１ＣＡの容量試験により測定し、対初期容量比率が７０％以上のものはサイクル寿命性能に優れる（○）、７０％未満のものは劣る（×）と判定した。結果を表１に示す。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
表１から明らかなように、本発明例品は、いずれも、サイクル寿命性能が優れた。これはセパレータ（リテーナマット）の反復復元率および極板群の群圧比率（Ｄ／Ｗ）が本発明の規定値を満足したためである。
これに対し、比較例１のＮｏ．１１〜１６は群圧比率（Ｄ／Ｗ）が低かったため、Ｎｏ．１７はリテーナマットの反復復元率Ｒが低かったため、いずれもサイクル寿命性能が劣った。