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公開番号2025163828
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-30
出願番号2024067374
出願日2024-04-18
発明の名称双極型蓄電池
出願人古河電池株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 50/489 20210101AFI20251023BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】正極用活物質層と負極用活物質層との間に配置されるセパレータの密度を制御してセパレータから正極用活物質層と負極用活物質層に掛かる圧力を高く保ち、正極用集電体と正極用活物質層との密着性を良好にすることで、容量の低下を遅延させてその寿命の延命を図る。
【解決手段】正極用活物質層111bと、負極用活物質層112bと、正極用活物質層111b、若しくは、負極用活物質層112bの一方、または、その両方と接する鉛または鉛合金からなる集電体と、互いに対向する正極用活物質層111bと負極用活物質層112bとの間に配置され、正極用活物質層111b、および、負極用活物質層112bに接触するセパレータ113と、を備え、セパレータ113において、正極用活物質層111bおよび負極用活物質層112bに挟まれる領域Aの体積に対するセパレータ113の質量の比が0.215g/cm³以上0.350g/cm³以下である。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
正極用活物質層と、
負極用活物質層と、
前記正極用活物質層、若しくは、前記負極用活物質層の一方、または、その両方と接する鉛または鉛合金からなる集電体と、
互いに対向する前記正極用活物質層と前記負極用活物質層との間に配置され、前記正極用活物質層および前記負極用活物質層に接触するセパレータと、を備え、
前記セパレータにおいて、前記正極用活物質層および前記負極用活物質層に挟まれる領域の体積に対する前記セパレータの質量の比が０．２１５ｇ／ｃｍ
３
以上０．３５０ｇ／ｃｍ
３
以下であることを特徴とする双極型鉛蓄電池。
続きを表示（約 190 文字）【請求項２】
前記領域は、前記正極用活物質層および前記負極用活物質層に接触して前記正極用活物質層と前記負極用活物質層とから圧力を付加される領域であることを特徴とする請求項１に記載の双極型鉛蓄電池。
【請求項３】
前記セパレータの前記領域における空隙率は、０．６９以上０．８３以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の双極型鉛蓄電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、双極型蓄電池に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、太陽光や風力等の自然エネルギーを利用した発電設備が増えている。このような発電設備においては、発電量を制御することができないことから、蓄電池を利用して電力負荷の平準化を図るようにしている。すなわち、発電量が消費量よりも多いときには差分を蓄電池に充電する一方、発電量が消費量よりも小さいときには差分を蓄電池から放電するようにしている。上述した蓄電池としては、経済性や安全性等の観点から、鉛蓄電池が多用されている。このような従来の鉛蓄電池としては、例えば、下記特許文献１に記載されているものが知られている。
【０００３】
この特許文献１に記載された鉛蓄電池では、導電性金属基材の一方面および他方面に正極用活物質層および負極用活物質層が設けられたバイポーラプレートを備えている。当該バイポーラプレートは一対のエンドプレートで挟まれるとともに、隣接したバイポーラプレートの各々の対の間にはセパレータが設けられている。
【０００４】
またセパレータについて、例えば以下の特許文献２に示される鉛蓄電池の製造工程において、正極用活物質層および負極用活物質層とで挟まれた際に、例えば、その厚さ方向に２０ｋＰａの圧力が掛かるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特表２０１４－５３０４５０号
特開２０２２－０８５７５０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の鉛蓄電池の中でも、例えば、正極用集電体がグリッド形状となるように形成されている場合、正極用活物質層は当該正極用集電体に対してグリッド形状を取り囲むように３次元的に接続される。従って、正極用集電体と正極用活物質層との間に電解液が浸入しにくい。
【０００７】
これに対してバイポーラプレート構成を備える鉛蓄電池においては、例えば、正極用集電体と正極用活物質層とは平面的（２次元的に）に接続されることになる。そのため、正極用集電体と正極用活物質層との間に、例えば電解液が浸入してしまうと、正極用集電体と正極用活物質層との密着性が悪化する。またさらに電解液が穿孔を介し接続される負極側へ到達してしまうと液絡が生ずるおそれもある。
【０００８】
このような現象が生じる理由の１つとして、セパレータによる正極用活物質層への圧力が低下することが考えられるが、上述した特許文献１には、この点に対する記載はされていない。
【０００９】
また、特許文献２に記載されている制御弁式鉛蓄電池の場合、セパレータが正極用活物質層と負極用活物質層との間に挟まれた際のセパレータに掛かる圧力は上述した通りである。一方で、特許文献１に開示されているようなバイポーラ式の鉛蓄電池の場合、セパレータに掛かる圧力は特許文献２に記載されている圧力よりも大きな圧力である。
【００１０】
本発明は、正極用活物質層と負極用活物質層との間に配置されるセパレータの密度を制御することによって、セパレータから正極用活物質層と負極用活物質層に掛かる圧力を高く保ち、正極用集電体と正極用活物質層との密着性を良好にすることで、容量の低下を遅延させてその寿命の延命を図ることが可能な双極型鉛蓄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】
（【００１１】以降は省略されています）

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