JP2000048812A - 鉛蓄電池用正極板 - Google Patents
鉛蓄電池用正極板Info
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- JP2000048812A JP2000048812A JP10215937A JP21593798A JP2000048812A JP 2000048812 A JP2000048812 A JP 2000048812A JP 10215937 A JP10215937 A JP 10215937A JP 21593798 A JP21593798 A JP 21593798A JP 2000048812 A JP2000048812 A JP 2000048812A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lead
- positive electrode
- electrode plate
- powder
- acid battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】鉛蓄電池のサイクル特性と放電特性を向上する
鉛蓄電池用正極板を得る。 【解決手段】鉛丹を主成分とする鉛粉ａと、一酸化鉛を
主成分とする鉛粉ｂとを、硫酸を主成分とする練り液で
練合したペーストを格子体に充填した鉛蓄電池用正極板
で、前記鉛粉ｂは、金属鉛を１５〜３０ｗｔ％含み、平
均径を４〜２５ミクロンとし、篩い下１０％径が２ミク
ロン以下とする。
鉛蓄電池用正極板を得る。 【解決手段】鉛丹を主成分とする鉛粉ａと、一酸化鉛を
主成分とする鉛粉ｂとを、硫酸を主成分とする練り液で
練合したペーストを格子体に充填した鉛蓄電池用正極板
で、前記鉛粉ｂは、金属鉛を１５〜３０ｗｔ％含み、平
均径を４〜２５ミクロンとし、篩い下１０％径が２ミク
ロン以下とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉛蓄電池用正極板
の改良に関するもので、特に正極活物質の高耐久化ある
いは高利用率化に関するものである。
の改良に関するもので、特に正極活物質の高耐久化ある
いは高利用率化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鉛蓄電池は、一般に鉛の一部が酸化され
た鉛粉と必要に応じて鉛丹そのものあるいは鉛丹を含ん
だ一酸化鉛で構成された鉛系粉体と水と硫酸を主成分と
している。これに樹脂等の単繊維や炭素微粉末、有機添
加材等を必要に応じて添加し、混練によって得られたペ
ーストを鋳造格子やエキスパンド格子等の連続多孔体に
塗着し、極板の形状に成形し熟成及び乾燥を行って正負
極板とする。これらの極板はさらに、主にガラスマット
から成るセパレータ兼電解液保持体（リテーナ）あるい
はポリエチレン、微孔ゴム等のセパレータと組み合わさ
れて極板群に構成され、電槽に組込まれた後に希硫酸を
加えて化成充電するか、又は、化成充電後組込まれるこ
とによって電池の機能が与えられる。
た鉛粉と必要に応じて鉛丹そのものあるいは鉛丹を含ん
だ一酸化鉛で構成された鉛系粉体と水と硫酸を主成分と
している。これに樹脂等の単繊維や炭素微粉末、有機添
加材等を必要に応じて添加し、混練によって得られたペ
ーストを鋳造格子やエキスパンド格子等の連続多孔体に
塗着し、極板の形状に成形し熟成及び乾燥を行って正負
極板とする。これらの極板はさらに、主にガラスマット
から成るセパレータ兼電解液保持体（リテーナ）あるい
はポリエチレン、微孔ゴム等のセパレータと組み合わさ
れて極板群に構成され、電槽に組込まれた後に希硫酸を
加えて化成充電するか、又は、化成充電後組込まれるこ
とによって電池の機能が与えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】化成性を向上し、活物
質粒子を微細化して高率放電特性に優れる鉛蓄電池用正
極板を得るために、正極用の鉛粉に鉛丹を混合すること
が提案されている。しかしながら、金属鉛を含む鉛粉と
鉛丹を混合して水及び希硫酸を添加した際に鉛丹と金属
鉛が水の存在下で局部電池反応によって酸化還元反応が
起こり、二酸化鉛及び金属鉛が減少する方向に反応が進
行する。そのために鉛丹を添加したことによる正極板の
化成上がり及び初期容量の増加を妨げることになる。ま
た鉛丹を添加すると活物質の結合が弱くなる。本発明が
解決しようとする課題は、鉛蓄電池のサイクル特性と高
率放電特性を向上する鉛蓄電池用正極板を提供すること
である。
質粒子を微細化して高率放電特性に優れる鉛蓄電池用正
極板を得るために、正極用の鉛粉に鉛丹を混合すること
が提案されている。しかしながら、金属鉛を含む鉛粉と
鉛丹を混合して水及び希硫酸を添加した際に鉛丹と金属
鉛が水の存在下で局部電池反応によって酸化還元反応が
起こり、二酸化鉛及び金属鉛が減少する方向に反応が進
行する。そのために鉛丹を添加したことによる正極板の
化成上がり及び初期容量の増加を妨げることになる。ま
た鉛丹を添加すると活物質の結合が弱くなる。本発明が
解決しようとする課題は、鉛蓄電池のサイクル特性と高
率放電特性を向上する鉛蓄電池用正極板を提供すること
である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、鉛丹を主成分とする鉛粉ａと、一酸化鉛
を主成分とする鉛粉ｂとを、硫酸を主成分とする練り液
で練合したペーストを格子体に充填した鉛蓄電池用正極
板であって、前記鉛粉ｂは、金属鉛を１５〜３０ｗｔ％
含み、平均径が４〜２５ミクロンであり、篩い下１０％
径が２ミクロン以下であることを特徴とし、また、前記
鉛粉ａ又はｂは、Ｂｉを５〜５００ｐｐｍ含むことを特
徴とし、更に、前記鉛粉ａ又はｂは、Ａｇを１〜５０ｐ
ｐｍ含むことを特徴とする。鉛丹を添加しても活物質相
互間の結合力を低下させないために、電池特性に悪影響
を及ぼさないで活物質間の結合を促す作用を持った物質
を添加することである。具体的には、金属鉛が従来この
役割を担っていたが、鉛丹を添加することにより反応環
境が異り、従来用いていた鉛粉に含まれる金属鉛では練
合、熟成、乾燥中において、鉛丹と金属鉛との反応によ
って金属鉛が消滅し、効果を及ぼさなくなる。そこで、
本発明においては、一酸化鉛を主成分とし、金属鉛を１
５〜３０ｗｔ％含む鉛粉ｂに関して金属鉛の粒径及び形
状に着目しこれらを制御することで、高率放電特性及び
化成性に優れ、かつ、劣化の少ない正極活物質を造る。
また、更なる改善として、電池特性に悪影響を及ぼさな
いで活物質間の結合を促すために、ＢｉあるいはＡｇ
を、鉛粉ａ、鉛粉ｂに分散させる。これらの成分を添加
すると異る原子価が導入され活物質の結晶性がある程度
のところで抑制されると同時にこれらは硫酸中でかつ高
酸化雰囲気で安定に存在し、かつ、これら自身の触媒作
用により、比較的安定なα型二酸化鉛の生成を促進する
作用があり、更にこれらが電子伝導性を有することか
ら、構造のネットワークを形成し電気的パス及び粒子間
結合を維持する。
に、本発明は、鉛丹を主成分とする鉛粉ａと、一酸化鉛
を主成分とする鉛粉ｂとを、硫酸を主成分とする練り液
で練合したペーストを格子体に充填した鉛蓄電池用正極
板であって、前記鉛粉ｂは、金属鉛を１５〜３０ｗｔ％
含み、平均径が４〜２５ミクロンであり、篩い下１０％
径が２ミクロン以下であることを特徴とし、また、前記
鉛粉ａ又はｂは、Ｂｉを５〜５００ｐｐｍ含むことを特
徴とし、更に、前記鉛粉ａ又はｂは、Ａｇを１〜５０ｐ
ｐｍ含むことを特徴とする。鉛丹を添加しても活物質相
互間の結合力を低下させないために、電池特性に悪影響
を及ぼさないで活物質間の結合を促す作用を持った物質
を添加することである。具体的には、金属鉛が従来この
役割を担っていたが、鉛丹を添加することにより反応環
境が異り、従来用いていた鉛粉に含まれる金属鉛では練
合、熟成、乾燥中において、鉛丹と金属鉛との反応によ
って金属鉛が消滅し、効果を及ぼさなくなる。そこで、
本発明においては、一酸化鉛を主成分とし、金属鉛を１
５〜３０ｗｔ％含む鉛粉ｂに関して金属鉛の粒径及び形
状に着目しこれらを制御することで、高率放電特性及び
化成性に優れ、かつ、劣化の少ない正極活物質を造る。
また、更なる改善として、電池特性に悪影響を及ぼさな
いで活物質間の結合を促すために、ＢｉあるいはＡｇ
を、鉛粉ａ、鉛粉ｂに分散させる。これらの成分を添加
すると異る原子価が導入され活物質の結晶性がある程度
のところで抑制されると同時にこれらは硫酸中でかつ高
酸化雰囲気で安定に存在し、かつ、これら自身の触媒作
用により、比較的安定なα型二酸化鉛の生成を促進する
作用があり、更にこれらが電子伝導性を有することか
ら、構造のネットワークを形成し電気的パス及び粒子間
結合を維持する。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明をより具体的に説明
するために実施例を示すが、本発明はこれに限定される
ものではない。表１に示すような１３種類の鉛蓄電池用
正極板を用いてシール電池と液電池Ａ〜Ｍを得た。正極
板（寸法６７×４４×３．８ｍｍ）は、鉛−錫−カルシ
ウム合金からなる格子から作成した。負極板（寸法６７
×４４×２．１ｍｍ）は、すべて同じものを使用した。
尚、Ｂｉ2Ｏ3として添加したＢｉ含有量については、５
ｐｐｍ以上で正極の活物質特性を向上させる効果を有す
るが、６００ｐｐｍ以上特に８００ｐｐｍ以上では負極
の水素過電圧を低下させ電池の減液を促し短寿命とな
る。すなわち５〜５００ｐｐｍでほぼ同様の効果を示す
ので、本実施例では１００ｐｐｍの例について示した。
また、Ａｇ2Ｏ として添加したＡｇ含有量については、
１ｐｐｍ以上で正極活物質寿命を向上する効果を示す
が、８０ｐｐｍ以上とりわけ１００ｐｐｍ以上の範囲に
おいて負極の水素過電圧を低下させる影響がみられる。
すなわち１〜５０ｐｐｍの範囲でほぼ同様の効果を示す
ので、本実施例では１０ｐｐｍの例について示した。
するために実施例を示すが、本発明はこれに限定される
ものではない。表１に示すような１３種類の鉛蓄電池用
正極板を用いてシール電池と液電池Ａ〜Ｍを得た。正極
板（寸法６７×４４×３．８ｍｍ）は、鉛−錫−カルシ
ウム合金からなる格子から作成した。負極板（寸法６７
×４４×２．１ｍｍ）は、すべて同じものを使用した。
尚、Ｂｉ2Ｏ3として添加したＢｉ含有量については、５
ｐｐｍ以上で正極の活物質特性を向上させる効果を有す
るが、６００ｐｐｍ以上特に８００ｐｐｍ以上では負極
の水素過電圧を低下させ電池の減液を促し短寿命とな
る。すなわち５〜５００ｐｐｍでほぼ同様の効果を示す
ので、本実施例では１００ｐｐｍの例について示した。
また、Ａｇ2Ｏ として添加したＡｇ含有量については、
１ｐｐｍ以上で正極活物質寿命を向上する効果を示す
が、８０ｐｐｍ以上とりわけ１００ｐｐｍ以上の範囲に
おいて負極の水素過電圧を低下させる影響がみられる。
すなわち１〜５０ｐｐｍの範囲でほぼ同様の効果を示す
ので、本実施例では１０ｐｐｍの例について示した。
【０００６】これらの電池Ａ〜Ｍについて、サイクル寿
命試験を行った。試験条件は、３０℃恒温槽で行い、容
量試験は２１Ａ放電（終止電圧１．３Ｖ）で行い、サイ
クル寿命試験は３Ａで４０分放電した後、シール電池は
２．４５Ｖ定電圧４時間（制限電流２．１Ａ）で、液電
池は定電流（６００ｍＡ）で４時間充電するサイクルを
行い、容量確認は２０サイクル毎に行い、従来品の初期
容量の５０％になるまで続けた。表１において、 電池Ｊ* ：電池Ｈと同じ組成でＢｉを１００ｐｐｍ含ん
だ鉛粉ａを使用（電池Ｊ，Ｋ以外はＢｉ５ｐｐｍ以下） 電池Ｋ**：電池Ｉと同じ組成でＢｉを１００ｐｐｍ、Ａ
ｇを１０ｐｐｍ含んだ鉛粉ａを使用（電池Ｋ以外はＡｇ
１ｐｐｍ未満）
命試験を行った。試験条件は、３０℃恒温槽で行い、容
量試験は２１Ａ放電（終止電圧１．３Ｖ）で行い、サイ
クル寿命試験は３Ａで４０分放電した後、シール電池は
２．４５Ｖ定電圧４時間（制限電流２．１Ａ）で、液電
池は定電流（６００ｍＡ）で４時間充電するサイクルを
行い、容量確認は２０サイクル毎に行い、従来品の初期
容量の５０％になるまで続けた。表１において、 電池Ｊ* ：電池Ｈと同じ組成でＢｉを１００ｐｐｍ含ん
だ鉛粉ａを使用（電池Ｊ，Ｋ以外はＢｉ５ｐｐｍ以下） 電池Ｋ**：電池Ｉと同じ組成でＢｉを１００ｐｐｍ、Ａ
ｇを１０ｐｐｍ含んだ鉛粉ａを使用（電池Ｋ以外はＡｇ
１ｐｐｍ未満）
【０００７】
【表１】
【０００８】表１に示すように、本発明品(電池Ｅ〜Ｌ)
は、比較品(電池Ａ〜Ｄ，Ｍ)に比べて、初期容量が１０
〜４０％増加し、サイクル寿命特性が１０〜６０％以上
長くなった。
は、比較品(電池Ａ〜Ｄ，Ｍ)に比べて、初期容量が１０
〜４０％増加し、サイクル寿命特性が１０〜６０％以上
長くなった。
【０００９】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、異な
る粒径（反応性）の金属鉛を存在させることで、高率放
電特性とサイクル特性に優れた鉛蓄電池が得られると共
に電池の劣化を防ぐことが可能となる。
る粒径（反応性）の金属鉛を存在させることで、高率放
電特性とサイクル特性に優れた鉛蓄電池が得られると共
に電池の劣化を防ぐことが可能となる。
Claims (3)
- 【請求項１】鉛丹を主成分とする鉛粉ａと、一酸化鉛を
主成分とする鉛粉ｂとを、硫酸を主成分とする練り液で
練合したペーストを格子体に充填した鉛蓄電池用正極板
であって、前記鉛粉ｂは、金属鉛を１５〜３０ｗｔ％含
み、平均径が４〜２５ミクロンであり、篩い下１０％径
が２ミクロン以下であることを特徴とする鉛蓄電池用正
極板。 - 【請求項２】前記鉛粉ａ又はｂは、Ｂｉを５〜５００ｐ
ｐｍ含むことを特徴とする請求項１記載の鉛蓄電池用正
極板。 - 【請求項３】前記鉛粉ａ又はｂは、Ａｇを１〜５０ｐｐ
ｍ含むことを特徴とする請求項１又は２記載の鉛蓄電池
用正極板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10215937A JP2000048812A (ja) | 1998-07-30 | 1998-07-30 | 鉛蓄電池用正極板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10215937A JP2000048812A (ja) | 1998-07-30 | 1998-07-30 | 鉛蓄電池用正極板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000048812A true JP2000048812A (ja) | 2000-02-18 |
Family
ID=16680738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10215937A Pending JP2000048812A (ja) | 1998-07-30 | 1998-07-30 | 鉛蓄電池用正極板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000048812A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002042796A (ja) * | 2000-07-26 | 2002-02-08 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 制御弁式据置鉛蓄電池の製造方法 |
| JP2006086039A (ja) * | 2004-09-16 | 2006-03-30 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 鉛蓄電池 |
| CN100359744C (zh) * | 2005-05-13 | 2008-01-02 | 陈有孝 | 高能量干荷式密封免维护铅酸蓄电池 |
| WO2016021334A1 (ja) * | 2014-08-08 | 2016-02-11 | 新神戸電機株式会社 | 鉛蓄電池用正極板及びそれを用いた鉛蓄電池 |
-
1998
- 1998-07-30 JP JP10215937A patent/JP2000048812A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002042796A (ja) * | 2000-07-26 | 2002-02-08 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 制御弁式据置鉛蓄電池の製造方法 |
| JP4501246B2 (ja) * | 2000-07-26 | 2010-07-14 | 新神戸電機株式会社 | 制御弁式据置鉛蓄電池の製造方法 |
| JP2006086039A (ja) * | 2004-09-16 | 2006-03-30 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 鉛蓄電池 |
| CN100359744C (zh) * | 2005-05-13 | 2008-01-02 | 陈有孝 | 高能量干荷式密封免维护铅酸蓄电池 |
| WO2016021334A1 (ja) * | 2014-08-08 | 2016-02-11 | 新神戸電機株式会社 | 鉛蓄電池用正極板及びそれを用いた鉛蓄電池 |
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