JP2003346792A - 鉛蓄電池用極板の製造方法 - Google Patents
鉛蓄電池用極板の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 薄い極板でも均一な厚みが得られるペースト
充填・塗着方法を得ることを目的とする。 【解決手段】 一酸化鉛と金属鉛を主成分とする鉛粉を
練水と希硫酸で混練してスラリー状のペーストにし、こ
のペーストを一部開口したシート状集電体の開口部に流
動させながら充填し、規定の厚さに設定された厚さ調整
板で集電体表面へペーストを塗着して極板を製造する構
成とする。
充填・塗着方法を得ることを目的とする。 【解決手段】 一酸化鉛と金属鉛を主成分とする鉛粉を
練水と希硫酸で混練してスラリー状のペーストにし、こ
のペーストを一部開口したシート状集電体の開口部に流
動させながら充填し、規定の厚さに設定された厚さ調整
板で集電体表面へペーストを塗着して極板を製造する構
成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は鉛蓄電池に用いる極
板製造方法に関するものである。
板製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に鉛蓄電池の極板はＰｂ−Ｓｂ系合
金やＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ系合金を用いて鋳造やエキスパン
ド法により形成した格子状の集電体に、一酸化鉛（Ｐｂ
Ｏ）と金属鉛（Ｐｂ）の混合粉体を主成分とする鉛粉
を、水と硫酸で混練したペーストを充填した後、熟成乾
燥することによって製造している。
金やＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ系合金を用いて鋳造やエキスパン
ド法により形成した格子状の集電体に、一酸化鉛（Ｐｂ
Ｏ）と金属鉛（Ｐｂ）の混合粉体を主成分とする鉛粉
を、水と硫酸で混練したペーストを充填した後、熟成乾
燥することによって製造している。
【０００３】前記したようなペーストは、格子状の集電
体に充填した時の密度を練水量や硫酸量でコントロール
することにより、活物質の密度や孔径分布を最適化して
鉛蓄電池の容量ならびに寿命の設計を行っている。この
ようなペーストは、格子状の集電体に充填するために
は、非流動性でかつ高粘度である必要があり、図２に示
すようなペースト充填機を用いて極板を製造している。
体に充填した時の密度を練水量や硫酸量でコントロール
することにより、活物質の密度や孔径分布を最適化して
鉛蓄電池の容量ならびに寿命の設計を行っている。この
ようなペーストは、格子状の集電体に充填するために
は、非流動性でかつ高粘度である必要があり、図２に示
すようなペースト充填機を用いて極板を製造している。
【０００４】図２のペースト充填機においては、エキス
パンド法等により形成し、連続した網目状の集電体１５
を充填ベルト１８とともに流し、網目状の集電体の片面
からペースト１４を、ペースト充填ローラ１９によって
充填し、その後規定の隙間に調整した厚さ調整用板１７
を通して規定の厚さの極板を得る構造となっている。
パンド法等により形成し、連続した網目状の集電体１５
を充填ベルト１８とともに流し、網目状の集電体の片面
からペースト１４を、ペースト充填ローラ１９によって
充填し、その後規定の隙間に調整した厚さ調整用板１７
を通して規定の厚さの極板を得る構造となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような構造のペー
スト充填機では、非流動で高粘度のペーストを格子状や
網目状の集電体に、高い圧力を加えながら充填するの
で、充填性が安定せず極板のバラツキが大きく、またペ
ースト充填後の極板表面や格子部や網目部の凹凸が大き
くなり、特に厚さ１ｍｍ以下の薄い極板を製造しようと
した場合、均一な厚みの極板を得ることが困難であっ
た。
スト充填機では、非流動で高粘度のペーストを格子状や
網目状の集電体に、高い圧力を加えながら充填するの
で、充填性が安定せず極板のバラツキが大きく、またペ
ースト充填後の極板表面や格子部や網目部の凹凸が大き
くなり、特に厚さ１ｍｍ以下の薄い極板を製造しようと
した場合、均一な厚みの極板を得ることが困難であっ
た。
【０００６】このため、ペーストの粘度を低下させスラ
リー状ペーストにして充填性を向上させ、シート状集電
体の両面に塗着あるいは塗工して極板表面の凹凸を小さ
くしたり厚さ精度を向上する等の提案がなされている
が、集電体の重量を軽くするために開口した集電体で
は、開口部に充填するとともに集電体表面に均一に塗着
することが困難であるという課題があった。
リー状ペーストにして充填性を向上させ、シート状集電
体の両面に塗着あるいは塗工して極板表面の凹凸を小さ
くしたり厚さ精度を向上する等の提案がなされている
が、集電体の重量を軽くするために開口した集電体で
は、開口部に充填するとともに集電体表面に均一に塗着
することが困難であるという課題があった。
【０００７】本発明は、開口したシート状集電体にスラ
リー状のペーストを安定的に充填と塗着することによ
り、薄い極板でも均一な厚みを有する鉛蓄電池用極板を
得ることを目的とする。
リー状のペーストを安定的に充填と塗着することによ
り、薄い極板でも均一な厚みを有する鉛蓄電池用極板を
得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、一酸化鉛と金属鉛を主成分とする鉛粉を練
水と希硫酸で混練したスラリー状のペーストを、規定の
速度で流し一部が開口した鉛合金より成るシート状集電
体の開口部に流動させながら、規定の厚さに設定された
極板厚さ調整を通過させて、シート状集電体の開口部に
ペーストを充填するとともに、その表面にも塗着するこ
とを構成とする鉛蓄電池用極板の製造方法である。シー
ト状集電体として、好ましくはパンチングメタルを使用
することが良い。
するために、一酸化鉛と金属鉛を主成分とする鉛粉を練
水と希硫酸で混練したスラリー状のペーストを、規定の
速度で流し一部が開口した鉛合金より成るシート状集電
体の開口部に流動させながら、規定の厚さに設定された
極板厚さ調整を通過させて、シート状集電体の開口部に
ペーストを充填するとともに、その表面にも塗着するこ
とを構成とする鉛蓄電池用極板の製造方法である。シー
ト状集電体として、好ましくはパンチングメタルを使用
することが良い。
【０００９】
【発明の実施の形態】ペーストに用いる原料鉛粉として
は、８０質量％程度の一酸化鉛と２０質量％程度の金属
鉛との混合物で平均粒径が１μｍ程度を用いた。この原
料鉛粉に練水と希硫酸を添加して混練し、スラリー状の
ペーストを作成した。
は、８０質量％程度の一酸化鉛と２０質量％程度の金属
鉛との混合物で平均粒径が１μｍ程度を用いた。この原
料鉛粉に練水と希硫酸を添加して混練し、スラリー状の
ペーストを作成した。
【００１０】スラリー状のペーストの粘度や流動性は、
原料鉛粉量に対する練水量で調整し、ポンプでスラリー
状のペーストを吸引し吐出可能な性状に設定した。
原料鉛粉量に対する練水量で調整し、ポンプでスラリー
状のペーストを吸引し吐出可能な性状に設定した。
【００１１】シート状集電体は、Ｐｂ−Ｓｎ系合金を圧
延し厚さ０．６ｍｍで、パンチングで５０％開口したも
のを用いた。このシート状集電体をポンプによって供給
されるスラリー状ペーストが流れる塗着装置内を通過さ
せ、開口部に充填するとともに、引出し口に設けられか
つ、規定の厚さに設定された厚さ調整板より引き出すこ
とにより、シート状集電体の表面にも塗着させ厚さ１．
０ｍｍの極板を製造した。
延し厚さ０．６ｍｍで、パンチングで５０％開口したも
のを用いた。このシート状集電体をポンプによって供給
されるスラリー状ペーストが流れる塗着装置内を通過さ
せ、開口部に充填するとともに、引出し口に設けられか
つ、規定の厚さに設定された厚さ調整板より引き出すこ
とにより、シート状集電体の表面にも塗着させ厚さ１．
０ｍｍの極板を製造した。
【００１２】このような極板の製造方法によれば、シー
ト状集電体の開口部へのペーストの充填と両表面への塗
着が同時に行われ、極板厚さは、厚さ調整板トの幅を変
更するのみで可能である。
ト状集電体の開口部へのペーストの充填と両表面への塗
着が同時に行われ、極板厚さは、厚さ調整板トの幅を変
更するのみで可能である。
【００１３】したがって、本発明による極板は、従来の
エキスパンド格子等を用い、高粘度のペーストを充填し
た極板に比べて厚さ精度が高く、しかも表面の凹凸が少
なく、また均一に塗着できるので、電池容量のバラツキ
も小さくなり、特に高出力を目的とし、厚さ１．０ｍｍ
以下の薄い正負極板を多数枚用いた鉛蓄電池では、寿命
特性等の信頼性が大幅に向上する効果をより顕著に発揮
することができる。
エキスパンド格子等を用い、高粘度のペーストを充填し
た極板に比べて厚さ精度が高く、しかも表面の凹凸が少
なく、また均一に塗着できるので、電池容量のバラツキ
も小さくなり、特に高出力を目的とし、厚さ１．０ｍｍ
以下の薄い正負極板を多数枚用いた鉛蓄電池では、寿命
特性等の信頼性が大幅に向上する効果をより顕著に発揮
することができる。
【００１４】なお、スラリー状ペーストは、練水量が多
くなるため、塗着・充填された極板のペースト密度が従
来の極板より低くなるので、寿命等に悪影響を与える可
能性があるため、フェルトを巻いたローラー等で脱水し
てペースト密度を調整することが好ましい。脱水後の熟
成乾燥は、従来と同様に行うことが可能である。
くなるため、塗着・充填された極板のペースト密度が従
来の極板より低くなるので、寿命等に悪影響を与える可
能性があるため、フェルトを巻いたローラー等で脱水し
てペースト密度を調整することが好ましい。脱水後の熟
成乾燥は、従来と同様に行うことが可能である。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。一酸化鉛
８０質量％と金属鉛２０質量％を含有するミル式の鉛粉
を準備した。１回の練合当たりの鉛粉量を１００ｋｇと
し、練水量を２２．０ｋｇとした。また希硫酸は５０質
量％ものとし、その量を９．０ｋｇとした。このような
鉛粉、練水および希硫酸を用いて、マラー式混練機を用
い最初に鉛粉と練水を混練後、冷却しながら希硫酸を滴
下して密度３．４の正極用スラリー状ペーストを作成し
た。
８０質量％と金属鉛２０質量％を含有するミル式の鉛粉
を準備した。１回の練合当たりの鉛粉量を１００ｋｇと
し、練水量を２２．０ｋｇとした。また希硫酸は５０質
量％ものとし、その量を９．０ｋｇとした。このような
鉛粉、練水および希硫酸を用いて、マラー式混練機を用
い最初に鉛粉と練水を混練後、冷却しながら希硫酸を滴
下して密度３．４の正極用スラリー状ペーストを作成し
た。
【００１６】シート状集電体は、Ｐｂ−Ｓｎ２％合金で
連続した厚さ６ｍｍのスラブを鋳造し圧延して、幅１２
０ｍｍ×厚さ０．６ｍｍのＰｂ−Ｓｎ合金シートを作成
後、φ２．５ｍｍの孔をパンチングして開口率５０％の
シート状集電体を得ている。
連続した厚さ６ｍｍのスラブを鋳造し圧延して、幅１２
０ｍｍ×厚さ０．６ｍｍのＰｂ−Ｓｎ合金シートを作成
後、φ２．５ｍｍの孔をパンチングして開口率５０％の
シート状集電体を得ている。
【００１７】なお、シート状集電体に開口する方法とし
て従来より行われているエキスパンド法があるが、この
方法では、シートにスリットを入れた後引き伸ばして網
目状に開口するため、開口率を高くすることが可能であ
るが、網目の交点が厚くなるので、ペースト充填後の極
板も厚くなるとともに、極板表面の凹凸も大きくなり、
厚さ精度の高い１ｍｍ以下の薄い極板を得ることが困難
である。
て従来より行われているエキスパンド法があるが、この
方法では、シートにスリットを入れた後引き伸ばして網
目状に開口するため、開口率を高くすることが可能であ
るが、網目の交点が厚くなるので、ペースト充填後の極
板も厚くなるとともに、極板表面の凹凸も大きくなり、
厚さ精度の高い１ｍｍ以下の薄い極板を得ることが困難
である。
【００１８】このスラリー状ペーストとシート状集電体
を用い図１（ａ）に示す実施例のようなポンプと充填・
塗着装置を用いて正極板を作成した。図１において、１
はスラリー状ペースト４を溜めるためのホッパー３が設
けられ、モーター２によって駆動されるスラリーペース
ト供給ポンプで回転容積型の一軸偏心ネジポンプ（兵神
装備（株）社製のモーノポンプ）を用いた。
を用い図１（ａ）に示す実施例のようなポンプと充填・
塗着装置を用いて正極板を作成した。図１において、１
はスラリー状ペースト４を溜めるためのホッパー３が設
けられ、モーター２によって駆動されるスラリーペース
ト供給ポンプで回転容積型の一軸偏心ネジポンプ（兵神
装備（株）社製のモーノポンプ）を用いた。
【００１９】ペースト供給ポンプ１より吐出されたスラ
リー状ペーストは、規定の速度で上方から下方に移動す
る前記したシート状集電体５が貫通し、シート状集電体
５の出口に、ペースト充填や塗着量を調整するためのス
リットを設けた厚さ調整板７を備えたペースト充填・塗
着機６に供給される。ペースト充填・塗着機６に導入さ
れたスラリー状ペーストは、シート状集電体５の開口部
を通過しながら集電体の開口部に充填され、余剰なスラ
リー状ペーストはスラリーペースト供給ポンプ１のホッ
パー３にもどされる。ペースト４を充填されたシート状
集電体５の部分拡大図を図１（ｂ）に示す。
リー状ペーストは、規定の速度で上方から下方に移動す
る前記したシート状集電体５が貫通し、シート状集電体
５の出口に、ペースト充填や塗着量を調整するためのス
リットを設けた厚さ調整板７を備えたペースト充填・塗
着機６に供給される。ペースト充填・塗着機６に導入さ
れたスラリー状ペーストは、シート状集電体５の開口部
を通過しながら集電体の開口部に充填され、余剰なスラ
リー状ペーストはスラリーペースト供給ポンプ１のホッ
パー３にもどされる。ペースト４を充填されたシート状
集電体５の部分拡大図を図１（ｂ）に示す。
【００２０】このような構成において、スラリー状ペー
スト４が流動する時には、流量に比例した圧力がペース
ト充填・塗着機６の内部に加わるため、この圧力でシー
ト状集電体５の出口部でスラリー状ペーストをシート状
集電体５の表面へ供給する力が働き、開口部への充填と
ともに表面への塗着も同時に可能となる。塗着の厚さ
は、厚さ調整板７のスリット幅を変更することで、高い
精度で設定可能である。
スト４が流動する時には、流量に比例した圧力がペース
ト充填・塗着機６の内部に加わるため、この圧力でシー
ト状集電体５の出口部でスラリー状ペーストをシート状
集電体５の表面へ供給する力が働き、開口部への充填と
ともに表面への塗着も同時に可能となる。塗着の厚さ
は、厚さ調整板７のスリット幅を変更することで、高い
精度で設定可能である。
【００２１】充填・塗着した極板は、従来のエキスパン
ド極板と同様にペースト紙を両面に貼りつけた後フェル
トを巻いたローラー等で加圧してペースト密度を調整後
規定の寸法に切断され、熟成乾燥される。
ド極板と同様にペースト紙を両面に貼りつけた後フェル
トを巻いたローラー等で加圧してペースト密度を調整後
規定の寸法に切断され、熟成乾燥される。
【００２２】なお、本実施例では、正極板の製造方法に
ついて述べているが、負極板についても、スラリー状ペ
ーストを作る時に、硫酸バリウムやリグニン等の添加剤
が加わるのみで、練水量の調整で同様に開口したシート
状集電体に充填・塗着可能である。
ついて述べているが、負極板についても、スラリー状ペ
ーストを作る時に、硫酸バリウムやリグニン等の添加剤
が加わるのみで、練水量の調整で同様に開口したシート
状集電体に充填・塗着可能である。
【００２３】このようにして製作した本実施例の正極板
と、本実施例と同じ０．６ｍｍ厚さのシート状集電体を
用い、従来例であるエキスパンド法による正極板の充填
厚さの下限値や厚さ精度を比較した結果、本発明のペー
スト充填・塗着後の極板厚さ下限値は、０．８ｍｍま
で、製造可能なのに対して、従来のエキスパンド法によ
る正極板では網目の交点の厚さで律速され、極板厚さ
１．３ｍｍが限界であった。
と、本実施例と同じ０．６ｍｍ厚さのシート状集電体を
用い、従来例であるエキスパンド法による正極板の充填
厚さの下限値や厚さ精度を比較した結果、本発明のペー
スト充填・塗着後の極板厚さ下限値は、０．８ｍｍま
で、製造可能なのに対して、従来のエキスパンド法によ
る正極板では網目の交点の厚さで律速され、極板厚さ
１．３ｍｍが限界であった。
【００２４】また、厚さ精度の比較では、本発明の厚さ
１．０ｍｍの極板が厚さ精度が±０．０３ｍｍなのに対
して従来エキスパンド法では、厚さ１．３ｍｍの極板で
厚さ精度±０．１４ｍｍであり、本発明の正極板厚さ精
度が４倍以上優れている。
１．０ｍｍの極板が厚さ精度が±０．０３ｍｍなのに対
して従来エキスパンド法では、厚さ１．３ｍｍの極板で
厚さ精度±０．１４ｍｍであり、本発明の正極板厚さ精
度が４倍以上優れている。
【００２５】本実施例の鉛蓄電池用極板の厚さ精度が優
れるのは、従来のエキスパンド法に比べて、網目の支点
がなく、集電体の厚さが均一であること、スラリー状の
ペーストを低い圧力で開口部への充填とともに、両面に
均一に塗着できることによるものと考えられる。
れるのは、従来のエキスパンド法に比べて、網目の支点
がなく、集電体の厚さが均一であること、スラリー状の
ペーストを低い圧力で開口部への充填とともに、両面に
均一に塗着できることによるものと考えられる。
【００２６】
【発明の効果】本発明の構成によれば、厚さ精度が高く
表面の凹凸が小さい極板が得られるので、薄い正負極板
を多数枚セパレータとともに積層する高出力の鉛蓄電
池、特に極板群の圧迫力が寿命特性等に大きく影響する
ＶＲＬＡ（制御弁式鉛蓄電池）でも安定した圧迫力が確
保できるので、高出力で高い信頼性の鉛蓄電池を提案で
きることから工業上極めて有用である。
表面の凹凸が小さい極板が得られるので、薄い正負極板
を多数枚セパレータとともに積層する高出力の鉛蓄電
池、特に極板群の圧迫力が寿命特性等に大きく影響する
ＶＲＬＡ（制御弁式鉛蓄電池）でも安定した圧迫力が確
保できるので、高出力で高い信頼性の鉛蓄電池を提案で
きることから工業上極めて有用である。
【図１】本発明によるスラリー状ペーストの充填・塗着
方法を示した構成図
方法を示した構成図
【図２】従来法によるペーストの充填方法を示した構成
図
図
１ ポンプ
２ モータ
３ ホッパー
４ ペースト
５ シート状集電体
６ ペースト充填・塗工機
７ 厚さ調整板
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 井上 利弘
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
Ｆターム(参考） 5H017 AA01 AS02 BB08 BB12 CC05
EE02 HH03 HH09
5H050 AA19 BA09 CA06 CB15 DA05
GA10 GA22 HA04 HA20
Claims (2)
- 【請求項１】 一酸化鉛と金属鉛を主成分とする鉛粉
を、練水と希硫酸で混練したスラリー状のペーストを規
定の速度で流し、一部が開口した鉛合金より成るシート
状集電体の開口部に流動させながら、規定の厚さに設定
された極板厚さ調整板を通過させて、シート状集電体の
開口部および表面にペーストを充填塗着することを特徴
とする鉛蓄電池用極板の製造方法。 - 【請求項２】 鉛合金より成るシート状集電体はパンチ
ングシートであることを特徴とする請求項１に記載の鉛
蓄電池用極板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002156896A JP2003346792A (ja) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | 鉛蓄電池用極板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002156896A JP2003346792A (ja) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | 鉛蓄電池用極板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003346792A true JP2003346792A (ja) | 2003-12-05 |
Family
ID=29772965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002156896A Pending JP2003346792A (ja) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | 鉛蓄電池用極板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003346792A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006107791A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-20 | Dainippon Printing Co Ltd | 電極板の製造方法および製造装置 |
| JP2006108062A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-20 | Dainippon Printing Co Ltd | 電極板の製造方法および製造装置 |
| JP2006351461A (ja) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池用シート状電極板の製造方法 |
| JP2010520607A (ja) * | 2007-03-02 | 2010-06-10 | ジョンソン コントロールズ テクノロジー カンパニー | 電池用負極グリッド |
| WO2022113634A1 (ja) * | 2020-11-27 | 2022-06-02 | 株式会社Ｇｓユアサ | 鉛蓄電池 |
-
2002
- 2002-05-30 JP JP2002156896A patent/JP2003346792A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4571844B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2010-10-27 | 大日本印刷株式会社 | 電極板の製造方法および製造装置 |
| JP4575103B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2010-11-04 | 大日本印刷株式会社 | 電極板の製造方法および製造装置 |
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| JP4609194B2 (ja) * | 2005-06-20 | 2011-01-12 | 新神戸電機株式会社 | 鉛蓄電池用シート状電極板の製造方法 |
| JP2010520607A (ja) * | 2007-03-02 | 2010-06-10 | ジョンソン コントロールズ テクノロジー カンパニー | 電池用負極グリッド |
| WO2022113634A1 (ja) * | 2020-11-27 | 2022-06-02 | 株式会社Ｇｓユアサ | 鉛蓄電池 |
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