JP2002198085A - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
- Publication number
- JP2002198085A JP2002198085A JP2000391861A JP2000391861A JP2002198085A JP 2002198085 A JP2002198085 A JP 2002198085A JP 2000391861 A JP2000391861 A JP 2000391861A JP 2000391861 A JP2000391861 A JP 2000391861A JP 2002198085 A JP2002198085 A JP 2002198085A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lead
- electrolytic solution
- electrode plate
- active material
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低アンチモン化あるいはアンチモンフリー化
した鉛蓄電池において、重負荷、軽負荷を問わず、放電
容量が早期に低下することのない、極めて寿命性能に優
れた鉛蓄電池を得る。 【解決手段】 電槽７内に収容した極板群６を構成して
いる極板４の下部に、この極板４を構成している格子体
２と電解液８とが直接接触する部分３を設ける。
した鉛蓄電池において、重負荷、軽負荷を問わず、放電
容量が早期に低下することのない、極めて寿命性能に優
れた鉛蓄電池を得る。 【解決手段】 電槽７内に収容した極板群６を構成して
いる極板４の下部に、この極板４を構成している格子体
２と電解液８とが直接接触する部分３を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉛蓄電池の改良に
関するものである。
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】負極にＰｂ−Ｃａ合金格子体を用い、正
極にＰｂ−Ｓｂ合金格子体を用いた鉛蓄電池であるハイ
ブリッド電池（以下、ＨＢ電池と略記する）、負極と正
極にＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金格子体を用いた鉛蓄電池であ
るカルシウム電池（以下、Ｃａ電池と略記する）があ
る。これらＨＢ電池及びＣａ電池は、正極格子体にＰｂ
−Ｓｎ合金格子体を用いているため、Ｓｎ（アンチモ
ン）の効果により高温での耐蝕性には非常に強い電池で
ある。Ｃａ電池では、Ｐｂ−Ｃａ合金格子体を正極格子
体に用いているため高温での粒界腐食が大きく、そのた
め格子体の伸びによる格子体の断裂、そして短絡の問題
点があり、高温耐久性に非常に弱い電池と言える。しか
し、ＨＢ電池のようなＳｂの析出に伴う負極の水素過電
圧の低下が起こらないことから、ガスの発生及び電解液
の減少が少なくメンテナンスフリーには欠かせない鉛蓄
電池である。
極にＰｂ−Ｓｂ合金格子体を用いた鉛蓄電池であるハイ
ブリッド電池（以下、ＨＢ電池と略記する）、負極と正
極にＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金格子体を用いた鉛蓄電池であ
るカルシウム電池（以下、Ｃａ電池と略記する）があ
る。これらＨＢ電池及びＣａ電池は、正極格子体にＰｂ
−Ｓｎ合金格子体を用いているため、Ｓｎ（アンチモ
ン）の効果により高温での耐蝕性には非常に強い電池で
ある。Ｃａ電池では、Ｐｂ−Ｃａ合金格子体を正極格子
体に用いているため高温での粒界腐食が大きく、そのた
め格子体の伸びによる格子体の断裂、そして短絡の問題
点があり、高温耐久性に非常に弱い電池と言える。しか
し、ＨＢ電池のようなＳｂの析出に伴う負極の水素過電
圧の低下が起こらないことから、ガスの発生及び電解液
の減少が少なくメンテナンスフリーには欠かせない鉛蓄
電池である。
【０００３】近年、鉛蓄電池は放置中の自己放電抑制と
使用中の電解液分解に伴う補水作業の低減化のため、正
極格子体の合金中のアンチモン添加量を低減したＨＢ電
池、またはアンチモンを含まないＣａ電池の使用が増加
してきている。このような低アンチモン化あるいはアン
チモンフリー化が進むにつれて、上記問題は低減されて
きている。
使用中の電解液分解に伴う補水作業の低減化のため、正
極格子体の合金中のアンチモン添加量を低減したＨＢ電
池、またはアンチモンを含まないＣａ電池の使用が増加
してきている。このような低アンチモン化あるいはアン
チモンフリー化が進むにつれて、上記問題は低減されて
きている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鉛蓄電
池では、低アンチモン化あるいはアンチモンフリー化が
進むにつれて、電解液の成層化という問題が生じてき
た。このような電解液の成層化は、電池内上部の電解液
比重が下部の電解液比重よりも低くなる現象であり、次
のように引き起こされることが知られている。即ち、鉛
蓄電池の電解液中の硫酸は、放電反応によって硫酸鉛と
して正、負極活物質中に析出し、充電反応によって活物
質中から電解液中に放出される。そして、充電中に放出
された硫酸が、周囲の電解液よりも比重が高いために電
池の下部に移動するからである。
池では、低アンチモン化あるいはアンチモンフリー化が
進むにつれて、電解液の成層化という問題が生じてき
た。このような電解液の成層化は、電池内上部の電解液
比重が下部の電解液比重よりも低くなる現象であり、次
のように引き起こされることが知られている。即ち、鉛
蓄電池の電解液中の硫酸は、放電反応によって硫酸鉛と
して正、負極活物質中に析出し、充電反応によって活物
質中から電解液中に放出される。そして、充電中に放出
された硫酸が、周囲の電解液よりも比重が高いために電
池の下部に移動するからである。
【０００５】この電解液の成層化は、従来、放電深度が
大きい場合、即ち重負荷使用時だけの問題であったが、
上記の如く近年の低アンチモン化あるいはアンチモンフ
リー化に伴って、特に軽負荷使用時においても顕著とな
ってきた。このように、電解液が成層化すると、特に高
比重となっている電池下部が充電され難くなるため、低
アンチモン化あるいはアンチモンフリー化の場合では、
成層化の頻度が多くなる分、放電容量が極めて早期に低
下してしまう問題点があった。
大きい場合、即ち重負荷使用時だけの問題であったが、
上記の如く近年の低アンチモン化あるいはアンチモンフ
リー化に伴って、特に軽負荷使用時においても顕著とな
ってきた。このように、電解液が成層化すると、特に高
比重となっている電池下部が充電され難くなるため、低
アンチモン化あるいはアンチモンフリー化の場合では、
成層化の頻度が多くなる分、放電容量が極めて早期に低
下してしまう問題点があった。
【０００６】本発明の目的は、低アンチモン化あるいは
アンチモンフリー化した鉛蓄電池において、重負荷、軽
負荷を問わず、放電容量が早期に低下することのない、
極めて寿命性能に優れた鉛蓄電池を提供することにあ
る。
アンチモンフリー化した鉛蓄電池において、重負荷、軽
負荷を問わず、放電容量が早期に低下することのない、
極めて寿命性能に優れた鉛蓄電池を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、電槽内に極板
群を電解液と共に収容した鉛蓄電池を改良するものであ
る。
群を電解液と共に収容した鉛蓄電池を改良するものであ
る。
【０００８】本発明に係る鉛蓄電池においては、極板群
を構成している極板の下部に、該極板を構成している格
子体と電解液とが直接接触する部分が設けられているこ
とを特徴とする。
を構成している極板の下部に、該極板を構成している格
子体と電解液とが直接接触する部分が設けられているこ
とを特徴とする。
【０００９】このように極板の下部に、該極板を構成し
ている格子体と電解液とが直接接触する部分を設ける
と、過充電時のガス発生が促進され、この発生ガスによ
り電解液が攪拌され、成層化を解消することができる。
このため低アンチモン化あるいはアンチモンフリー化し
た鉛蓄電池において、重負荷、軽負荷を問わず、放電容
量が早期に低下することのない、極めて寿命性能に優れ
た鉛蓄電池を得ることができる。
ている格子体と電解液とが直接接触する部分を設ける
と、過充電時のガス発生が促進され、この発生ガスによ
り電解液が攪拌され、成層化を解消することができる。
このため低アンチモン化あるいはアンチモンフリー化し
た鉛蓄電池において、重負荷、軽負荷を問わず、放電容
量が早期に低下することのない、極めて寿命性能に優れ
た鉛蓄電池を得ることができる。
【００１０】この場合、電解液が直接接触する格子体の
部分は、活物質で覆われていない格子体の部分により容
易に形成することができる。
部分は、活物質で覆われていない格子体の部分により容
易に形成することができる。
【００１１】この活物質で覆われていない格子体の部分
で、中骨が極板の片面に露出されていると、この露出し
た中骨の部分で過充電時のガス発生を促進させることが
できる。
で、中骨が極板の片面に露出されていると、この露出し
た中骨の部分で過充電時のガス発生を促進させることが
できる。
【００１２】また、電解液が直接接触する格子体の部分
が、活物質と格子体との界面に電解液が浸透する隙間に
より形成されていると、電解液が直接接触する格子体の
部分を容易に形成することができる。
が、活物質と格子体との界面に電解液が浸透する隙間に
より形成されていると、電解液が直接接触する格子体の
部分を容易に形成することができる。
【００１３】また、格子体と電解液とが直接接触する部
分が、極板の高さ方向に対して下から３／１０以下の箇
所であると、発生ガスにより電解液の下部から該電解液
の攪拌を確実に行わせることができ、またこの箇所であ
ると寿命サイクルに影響を及ぼさないことになる。
分が、極板の高さ方向に対して下から３／１０以下の箇
所であると、発生ガスにより電解液の下部から該電解液
の攪拌を確実に行わせることができ、またこの箇所であ
ると寿命サイクルに影響を及ぼさないことになる。
【００１４】さらに、格子体と電解液とが直接接触する
部分の活物質密度が３．５〜６ｇ／ｃｍ３ であると、
寿命サイクルに影響を及ぼさないことになる。
部分の活物質密度が３．５〜６ｇ／ｃｍ３ であると、
寿命サイクルに影響を及ぼさないことになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の各例
を、比較例と共に説明する。
を、比較例と共に説明する。
【００１６】（比較例１）この比較例１の鉛蓄電池は、
次のようにして製造した。最初に負極板を作った。
次のようにして製造した。最初に負極板を作った。
【００１７】まず、鉛粉と、該鉛粉に対して１３重量％
の希硫酸（比重１．２６：２０℃）と、該鉛粉に対して
１２重量％の水とを混練して負極活物質ペーストを作っ
た。なお、ペースト密度は、３．５ｇ／ｃｍ３ であ
る。次に、この負極活物質ペースト７３ｇをＰｂ−Ｃａ
０．０５重量％−Ｓｎ０．６重量％のカルシウム合金の
格子体からなる集電体に充填してから、温度５０℃、湿
度９５％中に１８時間放置して熟成した後に、温度１１
０℃で２時間放置して乾燥し、未化成負極板を得た。
の希硫酸（比重１．２６：２０℃）と、該鉛粉に対して
１２重量％の水とを混練して負極活物質ペーストを作っ
た。なお、ペースト密度は、３．５ｇ／ｃｍ３ であ
る。次に、この負極活物質ペースト７３ｇをＰｂ−Ｃａ
０．０５重量％−Ｓｎ０．６重量％のカルシウム合金の
格子体からなる集電体に充填してから、温度５０℃、湿
度９５％中に１８時間放置して熟成した後に、温度１１
０℃で２時間放置して乾燥し、未化成負極板を得た。
【００１８】次に、正極板を作った。まず、鉛粉と、該
鉛粉に対して１３重量％の希硫酸（比重１．２６：２０
℃）と、該鉛粉に対して１２重量％の水とを混練して正
極活物質ペーストを作った。なお、ペースト密度は、
３．５ｇ／ｃｍ３ である。次に、この正極活物質ペー
スト１０３ｇをＰｂ−Ｃａ０．０７重量％−Ｓｎ１．３
重量％のカルシウム合金の格子体からなる集電体に充填
してから、温度５０℃、湿度９５％中に１８時間放置し
て熟成した後に、温度１１０℃で２時間放置して乾燥
し、未化成正極板を得た。
鉛粉に対して１３重量％の希硫酸（比重１．２６：２０
℃）と、該鉛粉に対して１２重量％の水とを混練して正
極活物質ペーストを作った。なお、ペースト密度は、
３．５ｇ／ｃｍ３ である。次に、この正極活物質ペー
スト１０３ｇをＰｂ−Ｃａ０．０７重量％−Ｓｎ１．３
重量％のカルシウム合金の格子体からなる集電体に充填
してから、温度５０℃、湿度９５％中に１８時間放置し
て熟成した後に、温度１１０℃で２時間放置して乾燥
し、未化成正極板を得た。
【００１９】次に、未化成負極板８枚と、未化成正極板
７枚とをガラス繊維からなるセパレータを介して積層し
て各極板群を作った。そして、各極板群を電槽内に配置
してから、該電槽内に電解液を注液して各未化成鉛蓄電
池を作った。なお、電解液は比重１．２２５（２０℃）
の希硫酸である。
７枚とをガラス繊維からなるセパレータを介して積層し
て各極板群を作った。そして、各極板群を電槽内に配置
してから、該電槽内に電解液を注液して各未化成鉛蓄電
池を作った。なお、電解液は比重１．２２５（２０℃）
の希硫酸である。
【００２０】次に、各未化成鉛蓄電池を９Ａで４２時間
化成して比較例１の自動車用鉛蓄電池８０Ｄ２６（ＪＩ
ＳＤ５３０１記載）を完成した。
化成して比較例１の自動車用鉛蓄電池８０Ｄ２６（ＪＩ
ＳＤ５３０１記載）を完成した。
【００２１】（比較例２）この比較例２の鉛蓄電池は、
正極板用として、まず鉛粉と、該鉛粉に対して６重量％
の希硫酸（比重１．２６：２０℃）と、該鉛粉に対して
１２重量％の水とを混練して正極活物質ペーストを作っ
た。なお、ペースト密度は、５．５ｇ／ｃｍ３ であ
る。次に、この正極活物質ペースト１０３ｇをＰｂ−Ｃ
ａ０．０７重量％−Ｓｎ１．３重量％のカルシウム合金
の格子体からなる集電体に充填してから、温度５０℃、
湿度９５％中に１８時間放置して熟成した後に、温度１
１０℃で２時間放置して乾燥し、未化成正極板を得た。
正極板用として、まず鉛粉と、該鉛粉に対して６重量％
の希硫酸（比重１．２６：２０℃）と、該鉛粉に対して
１２重量％の水とを混練して正極活物質ペーストを作っ
た。なお、ペースト密度は、５．５ｇ／ｃｍ３ であ
る。次に、この正極活物質ペースト１０３ｇをＰｂ−Ｃ
ａ０．０７重量％−Ｓｎ１．３重量％のカルシウム合金
の格子体からなる集電体に充填してから、温度５０℃、
湿度９５％中に１８時間放置して熟成した後に、温度１
１０℃で２時間放置して乾燥し、未化成正極板を得た。
【００２２】その他は、比較例１と同様にして比較例２
の自動車用鉛蓄電池８０Ｄ２６（ＪＩＳＤ５３０１記
載）を完成した。
の自動車用鉛蓄電池８０Ｄ２６（ＪＩＳＤ５３０１記
載）を完成した。
【００２３】（実施の形態１）この実施の形態１の鉛蓄
電池は、次のようにして製造した。最初に負極板を作っ
た。まず、鉛粉と、該鉛粉に対して６重量％の希硫酸
（比重１．２６：２０℃）と、該鉛粉に対して１２重量
％の水とを混練して負極活物質ペーストを作った。な
お、ペースト密度は、３．５ｇ／ｃｍ３ である。次
に、この負極活物質ペースト７３ｇをＰｂ−Ｃａ０．０
５重量％−Ｓｎ０．６重量％のカルシウム合金の格子体
からなる集電体に充填してから、温度５０℃、湿度９５
％中に１８時間放置して熟成した後に、温度１１０℃で
２時間放置して乾燥し、未化成負極板を得た。
電池は、次のようにして製造した。最初に負極板を作っ
た。まず、鉛粉と、該鉛粉に対して６重量％の希硫酸
（比重１．２６：２０℃）と、該鉛粉に対して１２重量
％の水とを混練して負極活物質ペーストを作った。な
お、ペースト密度は、３．５ｇ／ｃｍ３ である。次
に、この負極活物質ペースト７３ｇをＰｂ−Ｃａ０．０
５重量％−Ｓｎ０．６重量％のカルシウム合金の格子体
からなる集電体に充填してから、温度５０℃、湿度９５
％中に１８時間放置して熟成した後に、温度１１０℃で
２時間放置して乾燥し、未化成負極板を得た。
【００２４】次に、正極板を作った。まず、鉛粉と、該
鉛粉に対して１３重量％の希硫酸（比重１．２６：２０
℃）と、該鉛粉に対して１２重量％の水とを混練して正
極活物質ペーストを作った。なお、ペースト密度は、
５．５ｇ／ｃｍ３ である。次に、図１及び図２に示す
ように、この正極活物質ペースト１の１０３ｇをＰｂ−
Ｃａ０．０７重量％−Ｓｎ１．３重量％のカルシウム合
金の格子体２からなる集電体に充填した。この際に、極
板の高さ方向に対して下部から３／１０の部分の格子体
２の内骨２ａの表面を露出させ、この格子体２と後述す
る電解液が直接接触する部分３を作った。その後、温度
５０℃、湿度９５％中に１８時間放置して熟成した後
に、温度１１０℃で２時間放置して乾燥し、未化成正極
板４を得た。
鉛粉に対して１３重量％の希硫酸（比重１．２６：２０
℃）と、該鉛粉に対して１２重量％の水とを混練して正
極活物質ペーストを作った。なお、ペースト密度は、
５．５ｇ／ｃｍ３ である。次に、図１及び図２に示す
ように、この正極活物質ペースト１の１０３ｇをＰｂ−
Ｃａ０．０７重量％−Ｓｎ１．３重量％のカルシウム合
金の格子体２からなる集電体に充填した。この際に、極
板の高さ方向に対して下部から３／１０の部分の格子体
２の内骨２ａの表面を露出させ、この格子体２と後述す
る電解液が直接接触する部分３を作った。その後、温度
５０℃、湿度９５％中に１８時間放置して熟成した後
に、温度１１０℃で２時間放置して乾燥し、未化成正極
板４を得た。
【００２５】次に、未化成負極板を８枚と、未化成正極
板４を７枚とをガラス繊維からなるセパレータ５を介し
て積層して各極板群６を作った。そして、各極板群６を
電槽７内に配置してから、該電槽７内に電解液８を注液
して各未化成鉛蓄電池を作った。なお、電解液は比重
１．２２５（２０℃）の希硫酸である。
板４を７枚とをガラス繊維からなるセパレータ５を介し
て積層して各極板群６を作った。そして、各極板群６を
電槽７内に配置してから、該電槽７内に電解液８を注液
して各未化成鉛蓄電池を作った。なお、電解液は比重
１．２２５（２０℃）の希硫酸である。
【００２６】次に、各未化成鉛蓄電池を９Ａで４２時間
化成して実施の形態１の自動車用鉛蓄電池８０Ｄ２６
（ＪＩＳＤ５３０１記載）を完成した。
化成して実施の形態１の自動車用鉛蓄電池８０Ｄ２６
（ＪＩＳＤ５３０１記載）を完成した。
【００２７】（実施の形態２）この実施の形態２の鉛蓄
電池は、次のようにして製造した。未化成負極板は、実
施の形態１と同様のものを用いた。
電池は、次のようにして製造した。未化成負極板は、実
施の形態１と同様のものを用いた。
【００２８】次に、正極板を作った。まず、鉛粉と、該
鉛粉に対して１３重量％の希硫酸（比重１．２６：２０
℃）と、該鉛粉に対して１２重量％の水とを混練して正
極活物質ペーストを作った。なお、ペースト密度は、
５．５ｇ／ｃｍ３ である。次に、図３に示すように、
この正極活物質ペースト１の１０３ｇをＰｂ−Ｃａ０．
０７重量％−Ｓｎ１．３重量％のカルシウム合金の格子
体２からなる集電体に充填した。ここで用いた格子体２
には、その格子体の高さ方向に対して下部から３／１０
の部分の格子体の内骨の表面に予め、Ｓｎ箔をクラッド
しておいた。その後、温度５０℃、湿度９５％中に１８
時間放置して熟成した後に、温度１１０℃で２時間放置
して乾燥し、未化成正極板４を得た。出来上がった未化
成正極板４は、格子体２にＳｎ箔をクラッドしているた
め、そのクラッドした部分は高耐蝕性のＳｎのゆえ、格
子体−活物質界面の密着性が損ない、電解液が浸透する
に十分な隙間９が形成された。この隙間９に対向する格
子体２の部分が、該格子体２と電解液が直接接触する部
分３となっている。
鉛粉に対して１３重量％の希硫酸（比重１．２６：２０
℃）と、該鉛粉に対して１２重量％の水とを混練して正
極活物質ペーストを作った。なお、ペースト密度は、
５．５ｇ／ｃｍ３ である。次に、図３に示すように、
この正極活物質ペースト１の１０３ｇをＰｂ−Ｃａ０．
０７重量％−Ｓｎ１．３重量％のカルシウム合金の格子
体２からなる集電体に充填した。ここで用いた格子体２
には、その格子体の高さ方向に対して下部から３／１０
の部分の格子体の内骨の表面に予め、Ｓｎ箔をクラッド
しておいた。その後、温度５０℃、湿度９５％中に１８
時間放置して熟成した後に、温度１１０℃で２時間放置
して乾燥し、未化成正極板４を得た。出来上がった未化
成正極板４は、格子体２にＳｎ箔をクラッドしているた
め、そのクラッドした部分は高耐蝕性のＳｎのゆえ、格
子体−活物質界面の密着性が損ない、電解液が浸透する
に十分な隙間９が形成された。この隙間９に対向する格
子体２の部分が、該格子体２と電解液が直接接触する部
分３となっている。
【００２９】次に、未化成負極板８枚と、未化成正極板
７枚とをガラス繊維からなるセパレータを介して積層し
て各極板群を作った。そして、各極板群を電槽内に配置
してから、該電槽内に電解液を注液して各未化成鉛蓄電
池を作った。なお、電解液は比重１．２２５（２０℃）
の希硫酸である。
７枚とをガラス繊維からなるセパレータを介して積層し
て各極板群を作った。そして、各極板群を電槽内に配置
してから、該電槽内に電解液を注液して各未化成鉛蓄電
池を作った。なお、電解液は比重１．２２５（２０℃）
の希硫酸である。
【００３０】次に、各未化成鉛蓄電池を９Ａで４２時間
化成して実施の形態２の自動車用鉛蓄電池８０Ｄ２６
（ＪＩＳＤ５３０１記載）を完成した。
化成して実施の形態２の自動車用鉛蓄電池８０Ｄ２６
（ＪＩＳＤ５３０１記載）を完成した。
【００３１】（実施の形態３）この実施の形態３の鉛蓄
電池では、正極板として、まず鉛粉と、該鉛粉に対して
１３重量％の希硫酸（比重１．２６：２０℃）と、該鉛
粉に対して１２重量％の水とを混練して正極活物質ペー
ストを作った。なお、ペースト密度は、３．５ｇ／ｃｍ
３ である。その他は、実施の形態２と同様にして実施
の形態３の自動車用鉛蓄電池８０Ｄ２６（ＪＩＳＤ５３
０１記載）を完成した。
電池では、正極板として、まず鉛粉と、該鉛粉に対して
１３重量％の希硫酸（比重１．２６：２０℃）と、該鉛
粉に対して１２重量％の水とを混練して正極活物質ペー
ストを作った。なお、ペースト密度は、３．５ｇ／ｃｍ
３ である。その他は、実施の形態２と同様にして実施
の形態３の自動車用鉛蓄電池８０Ｄ２６（ＪＩＳＤ５３
０１記載）を完成した。
【００３２】これらの鉛蓄電池を用いてＪＩＳＤ５３０
１記載の軽負荷寿命試験を行った。試験条件は、７５℃
の周囲温度で２５Ａ、４分間放電した後に、１４．８Ｖ
で１０分間充電する充放電を１サイクルとして繰り返
し、４８０サイクル毎に５６時間放置する。その後、５
８２Ａ、３０秒間放電してその電圧を測定し、引き続き
同様のサイクルを繰り返し、５８２Ａ、３０秒目の電圧
が７．２Ｖ以下になったところで寿命とした。寿命試験
中の比較例１，２及び実施の形態１，２，３の各鉛蓄電
池の５８２Ａ放電、３０秒目の電圧の推移を図４に示
し、電解液比重の推移を図５にそれぞれ示した。
１記載の軽負荷寿命試験を行った。試験条件は、７５℃
の周囲温度で２５Ａ、４分間放電した後に、１４．８Ｖ
で１０分間充電する充放電を１サイクルとして繰り返
し、４８０サイクル毎に５６時間放置する。その後、５
８２Ａ、３０秒間放電してその電圧を測定し、引き続き
同様のサイクルを繰り返し、５８２Ａ、３０秒目の電圧
が７．２Ｖ以下になったところで寿命とした。寿命試験
中の比較例１，２及び実施の形態１，２，３の各鉛蓄電
池の５８２Ａ放電、３０秒目の電圧の推移を図４に示
し、電解液比重の推移を図５にそれぞれ示した。
【００３３】図４から比較例１，２に比べて実施の形態
１，２，３の方が寿命サイクルを大幅に延ばしているこ
とが分かる。本発明により寿命サイクルが向上したの
は、極板下部での格子体の露出または格子体−活物質界
面に電解液が浸透するに十分な隙間ができたことによ
り、過充電時のガス発生を促進したためである。
１，２，３の方が寿命サイクルを大幅に延ばしているこ
とが分かる。本発明により寿命サイクルが向上したの
は、極板下部での格子体の露出または格子体−活物質界
面に電解液が浸透するに十分な隙間ができたことによ
り、過充電時のガス発生を促進したためである。
【００３４】このことにより、図５に見られるように、
電解液の成層化を解消することができる。比較例１，２
はガス発生量の不足により電解液が十分に攪拌されず、
成層化が発生している。このことが原因で、比較例１，
２の鉛蓄電池は短寿命となっている。これに対し、本発
明の実施の形態１，２，３の各鉛蓄電池は、過充電時の
ガス発生の促進により電解液の攪拌がなされ、成層化が
発生することなく、比較例１，２の鉛蓄電池に比べ優れ
た寿命特性を持っている。
電解液の成層化を解消することができる。比較例１，２
はガス発生量の不足により電解液が十分に攪拌されず、
成層化が発生している。このことが原因で、比較例１，
２の鉛蓄電池は短寿命となっている。これに対し、本発
明の実施の形態１，２，３の各鉛蓄電池は、過充電時の
ガス発生の促進により電解液の攪拌がなされ、成層化が
発生することなく、比較例１，２の鉛蓄電池に比べ優れ
た寿命特性を持っている。
【００３５】図６は格子体の露出部分の面積と過充電寿
命試験の寿命サイクル数の関係を示したものである。過
充電寿命試験の試験条件は、７５℃の周囲温度で４．５
Ａ、１１０時間充電した後に、５８時間放置し、１５０
Ａ、３０秒間放電し、その電圧を測定し、これを１サイ
クルとして、引き続き同様のサイクルを繰り返し、３０
秒目の電圧が７．２Ｖ以下になったところを寿命サイク
ルとした。格子体の露出部分は、極板の高さ方向に対し
て下部（１／１０）から上部（１０／１０）に向かって
面積を増やして行った。
命試験の寿命サイクル数の関係を示したものである。過
充電寿命試験の試験条件は、７５℃の周囲温度で４．５
Ａ、１１０時間充電した後に、５８時間放置し、１５０
Ａ、３０秒間放電し、その電圧を測定し、これを１サイ
クルとして、引き続き同様のサイクルを繰り返し、３０
秒目の電圧が７．２Ｖ以下になったところを寿命サイク
ルとした。格子体の露出部分は、極板の高さ方向に対し
て下部（１／１０）から上部（１０／１０）に向かって
面積を増やして行った。
【００３６】この図６から、格子体の露出部分が増える
につれて寿命サイクルが減少することが明らかになっ
た。これは、格子体の露出により、該格子体が電解液と
直接接触するため、格子体の腐食時に粒界腐食が進み、
粒界割れによる格子体の断列のため短絡し、これが原因
で寿命サイクルが減少するためである。特に、４／１０
以上のになると、その影響を大きく受けるようになる。
従って、格子体の露出部分は、極板の高さ方向に対して
下部から３／１０以下が好ましい。
につれて寿命サイクルが減少することが明らかになっ
た。これは、格子体の露出により、該格子体が電解液と
直接接触するため、格子体の腐食時に粒界腐食が進み、
粒界割れによる格子体の断列のため短絡し、これが原因
で寿命サイクルが減少するためである。特に、４／１０
以上のになると、その影響を大きく受けるようになる。
従って、格子体の露出部分は、極板の高さ方向に対して
下部から３／１０以下が好ましい。
【００３７】図７はペースト密度と５時間率容量の関係
を示し、図８はペースト密度と軽負荷寿命試験の寿命サ
イクル数との関係を示したものである。
を示し、図８はペースト密度と軽負荷寿命試験の寿命サ
イクル数との関係を示したものである。
【００３８】５時間率容量は、ペースト密度が高くなる
と減少する。また、軽負荷寿命試験の寿命サイクル数
は、ペースト密度が低くなるにつれて減少する。これら
の結果から、ペースト密度は３．５〜６ｇ／ｃｍ３ が
好ましい。
と減少する。また、軽負荷寿命試験の寿命サイクル数
は、ペースト密度が低くなるにつれて減少する。これら
の結果から、ペースト密度は３．５〜６ｇ／ｃｍ３ が
好ましい。
【００３９】
【発明の効果】本発明に係る鉛蓄電池においては、極板
群を構成している極板の下部に、該極板を構成している
格子体と電解液とが直接接触する部分が設けられている
ので、過充電時のガス発生が促進され、この発生ガスに
より電解液が攪拌され、成層化を解消することができ
る。このため低アンチモン化あるいはアンチモンフリー
化した鉛蓄電池において、重負荷、軽負荷を問わず、放
電容量が早期に低下することのない、極めて寿命性能に
優れた鉛蓄電池を得ることができる。
群を構成している極板の下部に、該極板を構成している
格子体と電解液とが直接接触する部分が設けられている
ので、過充電時のガス発生が促進され、この発生ガスに
より電解液が攪拌され、成層化を解消することができ
る。このため低アンチモン化あるいはアンチモンフリー
化した鉛蓄電池において、重負荷、軽負荷を問わず、放
電容量が早期に低下することのない、極めて寿命性能に
優れた鉛蓄電池を得ることができる。
【００４０】この場合、活物質で覆われていない格子体
の部分で、中骨が極板の片面に露出されていると、この
露出した中骨の部分で過充電時のガス発生を促進させる
ことができる。
の部分で、中骨が極板の片面に露出されていると、この
露出した中骨の部分で過充電時のガス発生を促進させる
ことができる。
【００４１】また、電解液が直接接触する格子体の部分
が、活物質と格子体との界面に電解液が浸透する隙間に
より形成されていると、電解液が直接接触する格子体の
部分を容易に形成することができる。
が、活物質と格子体との界面に電解液が浸透する隙間に
より形成されていると、電解液が直接接触する格子体の
部分を容易に形成することができる。
【００４２】また、格子体と電解液とが直接接触する部
分が、極板の高さ方向に対して下から３／１０以下の箇
所であると、発生ガスにより電解液の下部から該電解液
の攪拌を確実に行わせることができ、またこの箇所であ
ると寿命サイクルに影響を及ぼさないことになる。
分が、極板の高さ方向に対して下から３／１０以下の箇
所であると、発生ガスにより電解液の下部から該電解液
の攪拌を確実に行わせることができ、またこの箇所であ
ると寿命サイクルに影響を及ぼさないことになる。
【００４３】さらに、格子体と電解液とが直接接触する
部分の活物質密度が３．５〜６ｇ／ｃｍ３ であると、
寿命サイクルに影響を及ぼさないことになる。
部分の活物質密度が３．５〜６ｇ／ｃｍ３ であると、
寿命サイクルに影響を及ぼさないことになる。
【図１】本発明に係る鉛蓄電池の実施の形態１で用いる
正極板の要部側面図である。
正極板の要部側面図である。
【図２】本発明に係る鉛蓄電池の実施の形態１の縦断面
図である。
図である。
【図３】本発明に係る鉛蓄電池の実施の形態２で用いる
正極板の要部側面図である。
正極板の要部側面図である。
【図４】比較例１，２及び実施の形態１，２，３の各鉛
蓄電池の軽負荷寿命試験における３０秒目の電圧推移を
示した図である。
蓄電池の軽負荷寿命試験における３０秒目の電圧推移を
示した図である。
【図５】比較例１，２及び実施の形態１，２，３の各鉛
蓄電池の軽負荷寿命試験における電解液比重の推移を示
した図である。
蓄電池の軽負荷寿命試験における電解液比重の推移を示
した図である。
【図６】格子体の露出部分の面積と過充電寿命試験の寿
命サイクルとの関係を示した図である。
命サイクルとの関係を示した図である。
【図７】ペースト密度と５時間率容量の関係を示した図
である。
である。
【図８】ペースト密度と軽負荷寿命試験の寿命サイクル
数との関係を示した図である。
数との関係を示した図である。
１ 正極活物質ペースト ２ 格子体 ２ａ 内骨 ３ 格子体と電解液が直接接触する部分 ４ 未化成正極板 ５ セパレータ ６ 極板群 ７ 電槽 ８ 電解液 ９ 隙間９
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浦岡 靖 東京都中央区日本橋本町２丁目８番７号 新神戸電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H017 AA01 AS02 CC05 EE03 HH05 5H028 AA05 CC08 CC10 CC11 FF04 5H050 AA02 AA08 BA09 CA06 CB15 DA02 DA03 DA05 FA01 HA08 HA12
Claims (6)
- 【請求項１】 電槽内に極板群を電解液と共に収容した
鉛蓄電池において、 前記極板群を構成している極板の下部に、該極板を構成
している格子体と前記電解液とが直接接触する部分が設
けられていることを特徴とする鉛蓄電池。 - 【請求項２】 前記電解液が直接接触する前記格子体の
部分は、活物質で覆われていない前記格子体の部分であ
ることを特徴とする請求項１に記載の鉛蓄電池。 - 【請求項３】 前記活物質で覆われていない前記格子体
の部分では、中骨が前記極板の片面に露出されているこ
とを特徴とする請求項２に記載の鉛蓄電池。 - 【請求項４】 前記電解液が直接接触する前記格子体の
部分は、前記活物質と前記格子体との界面に前記電解液
が浸透する隙間により形成されていることを特徴とする
請求項１に記載の鉛蓄電池。 - 【請求項５】 前記格子体と前記電解液とが直接接触す
る部分は、前記極板の高さ方向に対して下から３／１０
以下の箇所であることを特徴とする請求項１〜４のいず
れか１つに記載の鉛蓄電池。 - 【請求項６】 前記格子体と前記電解液とが直接接触す
る部分の活物質密度が３．５〜６ｇ／ｃｍ３ であるこ
とを特徴とする請求項３または４に記載の鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000391861A JP2002198085A (ja) | 2000-12-25 | 2000-12-25 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000391861A JP2002198085A (ja) | 2000-12-25 | 2000-12-25 | 鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002198085A true JP2002198085A (ja) | 2002-07-12 |
Family
ID=18857941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000391861A Pending JP2002198085A (ja) | 2000-12-25 | 2000-12-25 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002198085A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006109549A1 (ja) * | 2005-04-06 | 2006-10-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 鉛蓄電池 |
| JP2006294292A (ja) * | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| JP2006294290A (ja) * | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| JP2006294291A (ja) * | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 制御弁式鉛蓄電池 |
| US11735742B2 (en) | 2019-05-31 | 2023-08-22 | Gs Yuasa International Ltd. | Lead-acid battery |
-
2000
- 2000-12-25 JP JP2000391861A patent/JP2002198085A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006109549A1 (ja) * | 2005-04-06 | 2006-10-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 鉛蓄電池 |
| JP2006294292A (ja) * | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| JP2006294290A (ja) * | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| JP2006294291A (ja) * | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 制御弁式鉛蓄電池 |
| US11735742B2 (en) | 2019-05-31 | 2023-08-22 | Gs Yuasa International Ltd. | Lead-acid battery |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8722249B2 (en) | Flooded lead-acid battery and method of making the same | |
| JP4364460B2 (ja) | 鉛蓄電池用負極 | |
| JP6660072B2 (ja) | 鉛蓄電池用正極板及び該正極板を用いた鉛蓄電池及び該鉛蓄電池用正極板の製造方法 | |
| CN102576863A (zh) | 用于铅酸电池组的负极板 | |
| JP2003123760A (ja) | 鉛蓄電池用負極 | |
| JP2005302395A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JP2006114417A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JP4507483B2 (ja) | 制御弁式鉛蓄電池 | |
| JP2002198085A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JP2004327299A (ja) | 密閉型鉛蓄電池 | |
| JP3764978B2 (ja) | 鉛蓄電池の製造法 | |
| JP2002075379A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JP4984786B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JP6730406B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JP2019079778A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JP2982630B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JP4742424B2 (ja) | 制御弁式鉛蓄電池 | |
| JP2003346790A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JP2001155722A (ja) | 密閉形鉛蓄電池およびその製造方法 | |
| JP3637797B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JP3577709B2 (ja) | 密閉型鉛蓄電池 | |
| JP2006066254A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JP2553598B2 (ja) | 密閉型鉛蓄電池 | |
| JP2020107498A (ja) | 鉛蓄電池用負極板、およびそれを用いた液式鉛蓄電池 | |
| JP2008034286A (ja) | 密閉式鉛蓄電池 |