[發(fā)明專(zhuān)利]閥控式鉛蓄電池及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810080729.9
• 申請(qǐng)日: 2008-02-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101257129A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齋藤和馬;平川憲治
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 株式會(huì)社杰士湯淺
• 主分類(lèi)號(hào): H01M10/12
• 分類(lèi)號(hào): H01M10/12;H01M2/16;H01M10/10
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 李貴亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種閥控式鉛蓄電池及其制造方法，更具體而言，涉及一種能夠有助于改善其耐滲透短路性能的閥控式鉛蓄電池及其制造方法。

背景技術(shù)

閥控式鉛蓄電池是在充電時(shí)，在負(fù)極吸收在正極產(chǎn)生的氧氣并還原成水，從而實(shí)現(xiàn)密閉化的電池，其特征在于，不需要補(bǔ)水，在任意狀態(tài)下均可使用，已知有下述兩種，使電解液保持于由平均纖維徑為1μm以下的玻璃纖維構(gòu)成的微細(xì)玻璃纖維板之類(lèi)的保持體中的保持(retainer)式和使電解液凝膠化的凝膠式。雖然保持電解液的如微細(xì)玻璃纖維板之類(lèi)的保持體存在成本高的問(wèn)題，但可發(fā)揮抑制過(guò)充電時(shí)的電解液的減少的良好效果，從上述這一點(diǎn)出發(fā)，保持式具有被普及的趨勢(shì)。

近年，上述保持式的閥控式鉛蓄電池面臨低成本化、高輸出化的問(wèn)題。對(duì)于低成本化而言，通過(guò)以膨化(expand)方式生產(chǎn)正、負(fù)極板的格子體，可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)性的提高，對(duì)于高輸出化而言，通過(guò)使微細(xì)玻璃纖維板之類(lèi)的保持體變薄，可實(shí)現(xiàn)在高輸出時(shí)抑制電壓的降低。但仍然存在下述問(wèn)題，因?yàn)樯鲜鑫⒓?xì)玻璃纖維之類(lèi)的保持體的物理強(qiáng)度小，所以在介于使用以膨化方式生產(chǎn)的格子體的正、負(fù)極板之間時(shí)，如果受到極板尤其是正極板的伸展、變形的影響，則破損，以至造成正負(fù)電極間短路。相對(duì)于此，有嘗試將上述保持體做成玻璃纖維與有機(jī)纖維的混抄體從而提高其物理強(qiáng)度。

但是，對(duì)于高輸出化的問(wèn)題而言，必須還能夠耐重復(fù)深放電，但在使用上述玻璃纖維和有機(jī)纖維的混抄體的情況下，可產(chǎn)生下述問(wèn)題：如果因深放電而保持體中的電解液的濃度降低，則鉛離子化而容易從極板溶出，下次充電時(shí)該鉛長(zhǎng)成針狀晶體而貫通保持體，從而產(chǎn)生以至于造成短路的滲透短路(Dendrite?Short)。認(rèn)為該原因是由于玻璃纖維和有機(jī)纖維的混抄體與僅由玻璃纖維構(gòu)成的保持體相比，保液性差，因此混抄體不能成為被電解液均勻濕潤(rùn)的狀態(tài)，為了改善上述問(wèn)題，采取有各種手段(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2)。

【專(zhuān)利文獻(xiàn)1】特開(kāi)2002-313305號(hào)公報(bào)

【專(zhuān)利文獻(xiàn)2】特開(kāi)平7-29560號(hào)公報(bào)

在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，公開(kāi)有由玻璃纖維和在表面涂布有二氧化硅等無(wú)機(jī)氧化物的有機(jī)纖維構(gòu)成的鉛蓄電池用隔離件，可在不降低親水性的情況下提高強(qiáng)度，即使將隔離件變薄，也可防止隔離件的斷裂和電極的貫通接觸。另外，在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，公開(kāi)有混抄玻璃纖維、二氧化硅粉末以及硅溶膠形成封閉型鉛蓄電池用的隔離件，對(duì)于以玻璃纖維為主體的隔離件含有電解液而相對(duì)極板的壓力降低的問(wèn)題而言，通過(guò)并用二氧化硅粉末和硅溶膠且與玻璃纖維混抄，即使含有電解液也不會(huì)降低相對(duì)極板的壓力。

根據(jù)上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1的隔離件，雖然可提高耐短路性、提高親水性，但在實(shí)施例中只是公開(kāi)有玻璃纖維板與涂布有二氧化硅的聚烯烴纖維(有機(jī)纖維)的無(wú)紡布相疊合而形成的隔離件的性能，在將這樣的隔離件用于實(shí)際的閥控式鉛蓄電池中并提供于實(shí)際應(yīng)用條件下進(jìn)行的重復(fù)深放電試驗(yàn)中時(shí)，關(guān)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，其放電容量是否充足卻絲毫未提及。另外，根據(jù)上述專(zhuān)利文獻(xiàn)2的隔離件，通過(guò)混抄玻璃纖維、二氧化硅粉末以及硅溶膠，可以形成有助于維持壓力的凝膠，盡管凝膠的形成很關(guān)鍵，但在實(shí)施例中卻絲毫未提及如何在玻璃纖維和二氧化硅粉末中添加硅溶膠從而進(jìn)行混抄，才能夠形成凝膠的問(wèn)題。

如下所述，若使用上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2的隔離件，則即使想到了通過(guò)提高親水性而提高耐短路性，可通過(guò)凝膠的形成所產(chǎn)生的壓力的維持改善閥控式鉛蓄電池的壽命性能，但是在閥控式鉛蓄電池的制造過(guò)程中，上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2都沒(méi)有提及如何以不妨礙生產(chǎn)性的提高的方式得以實(shí)現(xiàn)，也可以說(shuō)不可能想到這樣的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明以解決上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2沒(méi)有想到的課題為目的。

鑒于上述的課題，本發(fā)明的閥控式鉛蓄電池中，將在正、負(fù)極板之間介于隔離件的極板組收納在電池槽內(nèi)，在所述極板組和隔離件上保持電解液，其特征在于，所述隔離件為玻璃纖維和有機(jī)纖維的混抄板，所述電解液為添加了二氧化硅的硅溶膠(本發(fā)明的技術(shù)方案1)，有機(jī)纖維包含丙烯酸纖維、聚酯纖維及烯烴纖維的至少一種(本發(fā)明的技術(shù)方案2)，混抄板至少含有60質(zhì)量％的玻璃纖維(本發(fā)明的技術(shù)方案3)，二氧化硅的添加量相對(duì)于電解液的質(zhì)量為1質(zhì)量％以上且3質(zhì)量％以下(本發(fā)明的技術(shù)方案4)。另外，所述閥控式鉛蓄電池的制造方法是將在正、負(fù)極板之間介于隔離件的極板組被收納在電池槽內(nèi)，并通過(guò)進(jìn)行電池槽內(nèi)化成制造的制造方法，其特征在于，當(dāng)進(jìn)行電池槽內(nèi)的形成時(shí)，在所注入的電解液中添加的二氧化硅的質(zhì)量，相對(duì)于電解液的質(zhì)量為1質(zhì)量％以上且3質(zhì)量％以下(本發(fā)明的技術(shù)方案5)。