JP2001236952A - 鉛電池用負極板 - Google Patents
鉛電池用負極板Info
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- JP2001236952A JP2001236952A JP2000044777A JP2000044777A JP2001236952A JP 2001236952 A JP2001236952 A JP 2001236952A JP 2000044777 A JP2000044777 A JP 2000044777A JP 2000044777 A JP2000044777 A JP 2000044777A JP 2001236952 A JP2001236952 A JP 2001236952A
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- JP
- Japan
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- electrode plate
- negative electrode
- battery
- water
- lead battery
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- 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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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 化成後の負極活物質の酸化を低コストで抑制
した鉛電池用負極板を提供する。 【構成】 本発明は、水溶性高分子化合物層を表面に形
成した鉛電池用負極板であり、水溶性高分子化合物とし
て、増粘多糖類、ポリビニルアルコール、ゼラチン、リ
グニンの内の少なくとも一種を含むことが好ましい。
した鉛電池用負極板を提供する。 【構成】 本発明は、水溶性高分子化合物層を表面に形
成した鉛電池用負極板であり、水溶性高分子化合物とし
て、増粘多糖類、ポリビニルアルコール、ゼラチン、リ
グニンの内の少なくとも一種を含むことが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉛電池用負極板の
改良に関するものである。
改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鉛電池用負極板は、酸化鉛を主体とする
活物質ペーストを鉛合金からなる集電体に塗布し、これ
を電解液中で還元し、多孔質金属鉛活物質を形成させて
得ている。この還元操作は化成と呼ばれ、近年はこの工
程を電池組み立て後、個々の電槽において正極と同時に
実施する電槽内化成と呼ばれる方式がとられることが多
くなった。しかし、極板のみで化成操作を行い、化成後
の極板を用いて電池を組み立てる従来からの方式も、な
お、多くの電池に適用されている。
活物質ペーストを鉛合金からなる集電体に塗布し、これ
を電解液中で還元し、多孔質金属鉛活物質を形成させて
得ている。この還元操作は化成と呼ばれ、近年はこの工
程を電池組み立て後、個々の電槽において正極と同時に
実施する電槽内化成と呼ばれる方式がとられることが多
くなった。しかし、極板のみで化成操作を行い、化成後
の極板を用いて電池を組み立てる従来からの方式も、な
お、多くの電池に適用されている。
【０００３】極板の化成工程をさらに詳述すると、活物
質ペーストを塗布後乾燥した極板は、希硫酸中へ浸漬さ
れる。所定量を通電して還元または還元酸化を繰り返し
て活物質を還元して多孔質金属鉛を形成後、乾燥され
る。ところが、多孔質金属鉛は非常に活性なため、乾燥
時には空気中の酸素などで容易に酸化されてしまう。
質ペーストを塗布後乾燥した極板は、希硫酸中へ浸漬さ
れる。所定量を通電して還元または還元酸化を繰り返し
て活物質を還元して多孔質金属鉛を形成後、乾燥され
る。ところが、多孔質金属鉛は非常に活性なため、乾燥
時には空気中の酸素などで容易に酸化されてしまう。
【０００４】このような極板を用いて電池を組み立てる
と、未充電部分が残存し、浮動充電を行った場合などは
充電電流が不安定となったり大きくなるなどし、組電池
で用いた場合には電池間ばらつきが増大して、場合によ
っては電池寿命やシステム寿命を低下させる問題があっ
た。
と、未充電部分が残存し、浮動充電を行った場合などは
充電電流が不安定となったり大きくなるなどし、組電池
で用いた場合には電池間ばらつきが増大して、場合によ
っては電池寿命やシステム寿命を低下させる問題があっ
た。
【０００５】これを防止するため、化成後の乾燥を真空
中や不活性ガス中で行ったり、乾燥前に還元性の薬液に
浸漬するなどの対策がとられてきた。しかし、これらの
方法は装置が大がかりになり、また、工程が煩雑になっ
たりコストが高くなるなどの問題があった。
中や不活性ガス中で行ったり、乾燥前に還元性の薬液に
浸漬するなどの対策がとられてきた。しかし、これらの
方法は装置が大がかりになり、また、工程が煩雑になっ
たりコストが高くなるなどの問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点こ
鑑みなされたもので、化成後の負極活物質の酸化を低コ
ストで抑制した鉛電池用負極板を提供しようとするもの
である。
鑑みなされたもので、化成後の負極活物質の酸化を低コ
ストで抑制した鉛電池用負極板を提供しようとするもの
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、水溶性高分子
化合物層を表面に形成したことを特徴とする鉛電池用負
極であり、前記水溶性高分子化合物として、増粘多糖
類、ポリビニルアルコール、ゼラチン、リグニンの内少
なくとも一種を含むことが好ましい。
化合物層を表面に形成したことを特徴とする鉛電池用負
極であり、前記水溶性高分子化合物として、増粘多糖
類、ポリビニルアルコール、ゼラチン、リグニンの内少
なくとも一種を含むことが好ましい。
【０００８】水溶性高分子化合物層を表面に形成した負
極板は、化成後の水洗や乾燥工程において酸素と直接触
れることはなく、この高分子化合物層を通して浸入する
酸素とのみ反応するため、酸化を抑制することができ
る。このため、本発明による負極板を用いて組み立てた
電池は、未充電で残存している活物質量が少なく、電池
設置後の浮動充電電流や、電池間のバラツキが小さい。
これにより、電池を運転した際の寿命や信頼性が向上す
ることができる。
極板は、化成後の水洗や乾燥工程において酸素と直接触
れることはなく、この高分子化合物層を通して浸入する
酸素とのみ反応するため、酸化を抑制することができ
る。このため、本発明による負極板を用いて組み立てた
電池は、未充電で残存している活物質量が少なく、電池
設置後の浮動充電電流や、電池間のバラツキが小さい。
これにより、電池を運転した際の寿命や信頼性が向上す
ることができる。
【０００９】ここで、水溶性高分子化合物は、電池組み
立て後電解液に溶出するので、活物質を被覆する作用は
消失する。このため、電池反応を阻害することはなく、
負極板の製造工程においてのみ有効に作用する。
立て後電解液に溶出するので、活物質を被覆する作用は
消失する。このため、電池反応を阻害することはなく、
負極板の製造工程においてのみ有効に作用する。
【００１０】さらに、水溶性高分子化合物として増粘多
糖類、ポリビニルアルコール、ゼラチン、リグニンの内
少なくとも一種である場合、組み立て後の電池内でこれ
らの化合物が溶出し、負極活物質中に従来から添加して
いたリグニンを構成する官能基が生成するので、負極の
劣化がさらに抑制される効果が得られる。
糖類、ポリビニルアルコール、ゼラチン、リグニンの内
少なくとも一種である場合、組み立て後の電池内でこれ
らの化合物が溶出し、負極活物質中に従来から添加して
いたリグニンを構成する官能基が生成するので、負極の
劣化がさらに抑制される効果が得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面を参照して
説明する。
説明する。
【００１２】先ず、常法に従い、酸化鉛を主体とする原
料鉛粉と希硫酸、および所定の添加剤を配合した活物質
ペーストを鉛合金製の集電体に塗布し、熟成、乾燥して
未化成負極板を得た。
料鉛粉と希硫酸、および所定の添加剤を配合した活物質
ペーストを鉛合金製の集電体に塗布し、熟成、乾燥して
未化成負極板を得た。
【００１３】（実施例１）得られた未化成負極板を希硫
酸中で所定電気量通電し、化成工程を施した。この極板
を水洗し、さらにカルボキシメチルセルローズ（ＣＭ
Ｃ）の１％水溶液に浸漬した後、乾燥し、化成負極板
（本発明極板１）を得た。カルボキシメチルセルローズ
は水溶性高分子化合物として、増粘多糖類の代表的なも
のとして知られた物質である。また、水洗後、ＣＭＣ水
溶液に浸漬せず乾燥して比較極板１を得た。
酸中で所定電気量通電し、化成工程を施した。この極板
を水洗し、さらにカルボキシメチルセルローズ（ＣＭ
Ｃ）の１％水溶液に浸漬した後、乾燥し、化成負極板
（本発明極板１）を得た。カルボキシメチルセルローズ
は水溶性高分子化合物として、増粘多糖類の代表的なも
のとして知られた物質である。また、水洗後、ＣＭＣ水
溶液に浸漬せず乾燥して比較極板１を得た。
【００１４】（実施例２）実施例１と同様、常法で得ら
れた未化成負極板に化成工程を施した。この際、希硫酸
中に３％のカルボキシメチルセルローズを溶解した。ま
た、通電中に発生するガスによる発泡を抑制するため脱
泡剤を添加した。
れた未化成負極板に化成工程を施した。この際、希硫酸
中に３％のカルボキシメチルセルローズを溶解した。ま
た、通電中に発生するガスによる発泡を抑制するため脱
泡剤を添加した。
【００１５】所定電気量通電した後は水洗を行わず、直
ちに熱風乾燥し、化成負極板（本発明極板２）を得た。
ちに熱風乾燥し、化成負極板（本発明極板２）を得た。
【００１６】また、希硫酸に何も添加せず化成工程を施
し、直ちに熱風乾燥して比較極板２を得た。
し、直ちに熱風乾燥して比較極板２を得た。
【００１７】（実施例３）実施例１と同様にして化成負
極板を得た。但し、水洗後に浸漬する水溶液として本発
明極板３ではポリビニルアルコール８％水溶液、本発明
極板４ではゼラチン８％水溶液、本発明極板５ではリグ
ニン２％水溶液を用いた。
極板を得た。但し、水洗後に浸漬する水溶液として本発
明極板３ではポリビニルアルコール８％水溶液、本発明
極板４ではゼラチン８％水溶液、本発明極板５ではリグ
ニン２％水溶液を用いた。
【００１８】これらの極板の酸化状態を調べた結果を図
１に示した。本発明極板の金属鉛比率は高く、極板の酸
化が抑制されていることがわかる。
１に示した。本発明極板の金属鉛比率は高く、極板の酸
化が抑制されていることがわかる。
【００１９】次に、常法で得られた正極板とこれらの負
極板を用い、容量７Ａｈの密閉セルを組み立てた。セル
には比重１．３０の希硫酸を注液し、３．５Ａで４時間
充電した。この後、５０℃の雰囲気中に投入し、２．２
７５Ｖの定電圧充電を行った。定電圧充電開始２４時間
後の充電電流の平均値（ｎ＝２０）および標準偏差を表
１に示した。
極板を用い、容量７Ａｈの密閉セルを組み立てた。セル
には比重１．３０の希硫酸を注液し、３．５Ａで４時間
充電した。この後、５０℃の雰囲気中に投入し、２．２
７５Ｖの定電圧充電を行った。定電圧充電開始２４時間
後の充電電流の平均値（ｎ＝２０）および標準偏差を表
１に示した。
【００２０】
【表１】
【００２１】本発明極板を用いた電池は充電電流が小さ
く、セル間のばらつきも小さいことがわかる。これらの
電池を解体し、負極中の硫酸鉛量を調べた結果が図２で
ある。本発明極板を用いた電池では負極に硫酸鉛が少な
く、電池完成後の極板の充電状態が良好であり、このた
め充電電流も小さく、またばらつきも小さくなったこと
が確認できた。
く、セル間のばらつきも小さいことがわかる。これらの
電池を解体し、負極中の硫酸鉛量を調べた結果が図２で
ある。本発明極板を用いた電池では負極に硫酸鉛が少な
く、電池完成後の極板の充電状態が良好であり、このた
め充電電流も小さく、またばらつきも小さくなったこと
が確認できた。
【００２２】本発明の効果は、水溶性高分子化合物層を
負極活物表面に形成したことにより得られるものであ
り、水溶性高分子化合物で活物質表面に層を形成できる
ものであれば実施例に示したもの以外でも同様の効果が
得られる。
負極活物表面に形成したことにより得られるものであ
り、水溶性高分子化合物で活物質表面に層を形成できる
ものであれば実施例に示したもの以外でも同様の効果が
得られる。
【００２３】負極表面に形成した水溶性高分子化合物層
は、いずれも電池組み立て後電解液中に溶出し、種々の
官能基を生成する。本実施形態に用いた増粘多糖類、ポ
リビニルアルコール、ゼラチン、リグニンは、いずれも
従来から負極に添加されているリグニンに含まれる官能
基を生成する。このため、溶出による電池汚染や悪影響
を及ぼす心配が無く、リグニンの効果を増大させるの
で、寿命延伸の効果も期待することができるので、より
好ましい。
は、いずれも電池組み立て後電解液中に溶出し、種々の
官能基を生成する。本実施形態に用いた増粘多糖類、ポ
リビニルアルコール、ゼラチン、リグニンは、いずれも
従来から負極に添加されているリグニンに含まれる官能
基を生成する。このため、溶出による電池汚染や悪影響
を及ぼす心配が無く、リグニンの効果を増大させるの
で、寿命延伸の効果も期待することができるので、より
好ましい。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１によれ
ば、化成後の極板酸化が抑制されるため、電池の浮動充
電電流への影響が小さくなり、安定した充電特性を得る
ことができる。そして、本発明の請求項２によれば、請
求項１の効果が優れる。
ば、化成後の極板酸化が抑制されるため、電池の浮動充
電電流への影響が小さくなり、安定した充電特性を得る
ことができる。そして、本発明の請求項２によれば、請
求項１の効果が優れる。
【図１】本発明極板および比較極板の酸化状態を示した
図である。
図である。
【図２】本発明極板および比較極板の硫酸鉛量を示した
図である。
図である。
Claims (2)
- 【請求項１】水溶性高分子化合物層を表面に形成したこ
とを特徴とする鉛電池用負極板。 - 【請求項２】前記水溶性高分子化合物が、増粘多糖類、
ポリビニルアルコール、ゼラチン、リグニンの内少なく
とも一種を含むことを特徴とする請求項１記載の鉛電池
用負極板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000044777A JP2001236952A (ja) | 2000-02-22 | 2000-02-22 | 鉛電池用負極板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000044777A JP2001236952A (ja) | 2000-02-22 | 2000-02-22 | 鉛電池用負極板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001236952A true JP2001236952A (ja) | 2001-08-31 |
Family
ID=18567487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000044777A Pending JP2001236952A (ja) | 2000-02-22 | 2000-02-22 | 鉛電池用負極板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001236952A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019059501A1 (ko) * | 2017-09-25 | 2019-03-28 | 주식회사 에너지플래닛 | 납산전지용 전극 및 이를 포함하는 납산 기반 축전지 시스템 |
| CN109920974A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-06-21 | 瑞海泊有限公司 | 一种用明胶包覆的电极材料的制备方法及其应用 |
| CN111564670A (zh) * | 2020-04-27 | 2020-08-21 | 天能电池集团股份有限公司 | 一种低温稳定铅蓄电池的制作方法 |
-
2000
- 2000-02-22 JP JP2000044777A patent/JP2001236952A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019059501A1 (ko) * | 2017-09-25 | 2019-03-28 | 주식회사 에너지플래닛 | 납산전지용 전극 및 이를 포함하는 납산 기반 축전지 시스템 |
| CN109920974A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-06-21 | 瑞海泊有限公司 | 一种用明胶包覆的电极材料的制备方法及其应用 |
| CN109920974B (zh) * | 2019-04-15 | 2021-08-27 | 瑞海泊有限公司 | 一种用明胶包覆的电极材料的制备方法及其应用 |
| CN111564670A (zh) * | 2020-04-27 | 2020-08-21 | 天能电池集团股份有限公司 | 一种低温稳定铅蓄电池的制作方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20051219 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060125 |