JP2003346890A

JP2003346890A - 制御弁式鉛蓄電池およびその製造方法

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Publication number: JP2003346890A
Application number: JP2002156084A
Authority: JP
Inventors: Yoshiteru Kawabe; 佳照川部
Original assignee: Yuasa Corp; Yuasa Battery Corp
Current assignee: Yuasa Corp
Priority date: 2002-05-29
Filing date: 2002-05-29
Publication date: 2003-12-05
Anticipated expiration: 2022-05-29
Also published as: JP4178442B2

Abstract

(57)【要約】【課題】放電容量が高く、充放電サイクル性能および
浮動充電性能の優れた制御弁式鉛電池を生産能率良く提
供する。【解決手段】完全充電状態における制御弁式鉛蓄電池
の正極板の活物質中に含まれるＰｂＳＯ₄の比率を３重
量％以下とする。また、電槽化成によって制御弁式鉛蓄
電池を製造する方法であって、電槽化成工程の少なくと
も初回の充電において充電終了直前のセル電圧が２．６
Ｖ／セルを超えない製造方法である。また、同製造方法
において、初回の放電終止電圧を０．５Ｖ〜１．６Ｖと
した製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液量制限式の制御
弁式鉛蓄電池とその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】制御弁式鉛蓄電池は、実質的に遊離の電
解液を含まないため横倒しに設置することが可能であ
る。このように敷設の自由度が大きい利点があり、種々
の用途に広く用いられている。また、生産能率が高いと
いう利点から、近年制御弁式鉛蓄電池の製造において電
槽化成方式が広く採用されている。

【０００３】従来、制御弁式鉛蓄電池に限らず鉛蓄電池
の電槽化成においては、初回の充電を、充電のレートを
１０〜５時間率｛０．１〜０．２ＩｔＡ｝とし、１セル
当たりの充電電圧が２．７Ｖ／セルを超えた後も充電を
継続して実施する。

【０００４】鉛蓄電池を化成するに際して、初回の充電
時には、正極板からの酸素ガス（以下Ｏ₂と記述す
る。）発生量が多い。特に充電電圧がセル当たり２．６
Ｖ／セルを超えるとＯ₂の発生量が急増する。制御弁式
鉛蓄電池の場合、充電時に正極板から発生するＯ₂を負
極板上で還元し元の水分子に戻すことによって、電解液
量が減少したり電解液中の硫酸濃度が上昇するのを防止
している。

【０００５】しかし、負極板のＯ₂の還元能力は、化成
が進むと同時に向上するのであって、初回の充電時にお
いてはその能力が低い。前記従来の化成の場合、初回の
充電においてセル当たりの電圧が２．６Ｖを超えてしま
う。このため、充電時に正極板で発生するＯ₂は、負極
板上で還元しきれず電池外に逸散してしまい、電解液の
減少量が大となる。制御弁式鉛蓄電池は、電池内にフリ
ーの電解液が存在しないよう、電解液量を極限にまで絞
っている。このような電池においては、水分の消費によ
る電解液量の低下が即電池の電気的特性の低下につなが
る。それ以外に、電解液のＨ₂ＳＯ₄の濃度が上昇するた
めに極板に含まれるＰｂとＨ₂ＳＯ₄とが反応してＰｂＳ
Ｏ₄が生成し易い状況が生じる。このことによって、化
成の効率が低下すると同時に正極板および負極板中のＰ
ｂＳＯ₄の生成量が増大する。

【０００６】制御弁式鉛蓄電池の場合、化成工程の初回
の充電で極板中に生成したＰｂＳＯ ₄はその後の充電に
おいても消失し難い。正極板中のＰｂＳＯ₄の生成は、
電池に対して充電不足と類似の影響をもたらす。すなわ
ち、ＰｂＳＯ₄が生成した分、活物質であるＰｂＯ₂の量
が低下する。また、ＰｂＳＯ₄は、電池の充放電を妨
げ、活物質の利用率を低下させるので、前記Ｐｂ量の減
少以上に電池の容量が低下する欠点があった。鉛蓄電池
の容量低下の他、サイクル寿命や浮動充電寿命の低下を
招く虞がある。

【０００７】また、鉛蓄電池における深放電は、極板中
のＰｂＳＯ₄を電解液中に溶出させる効果がある。ま
た、初回の放電における放電電気量が少ない場合、２回
目以降の充電における充電受け入れ性が悪く、効率の良
い化成が実施できない虞がある。２回目以降の充電にお
ける充電受け入れ性を良くするためには、初回放電の放
電電気量を少なくとも電池の定格容量（以下単に定格容
量と記述する）の５％以上にすることが望ましい。

【０００８】前記、本発明の係る鉛蓄電池の化成のよう
に初回の充電を、充電電圧が２．６Ｖ／セルを超えない
条件で行った場合、従来の通例の如く放電終止電圧を
１．８〜２．０Ｖ／セルに設定すると初回の放電におい
て定格容量の１０％以上の放電電気量を確保するのが困
難であった。

【０００９】従来の制御弁式鉛蓄電池は、電解液量を絞
らずに十分な量の電解液を備える鉛蓄電池に比べ、充放
電サイクルを繰り返し行った時や浮動充電を行った時に
充電不足になる傾向があり、そのため、電池の持ってい
る本来の容量を発揮できなかったり、特性の劣化が速い
ために耐用期間が十分でない欠点があった。

【００１０】以上記述した事情から放電性能に優れ、か
つ、耐用期間の永い制御弁式鉛蓄電池が求められてい
た。また、該制御弁式鉛蓄電池を簡便に製造する方法が
求められていた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来の
制御弁式鉛蓄電池の欠点に鑑みなされたものであって、
電気的特性に優れ、且つ、耐用期間の長い制御弁式鉛蓄
電池を提供するものである。本発明は、また、前記制御
弁式鉛蓄電池を簡便に製造する方法を提供するものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る制御弁式鉛
蓄電池は、電池を完全充電した後において正極板の活物
質中に含まれるＰｂＳＯ₄の含有比率が３重量％以下の
極板とすることによって前記課題を解決する。

【００１３】本発明は、電槽化成によって化成を行う制
御弁式鉛蓄電池の製造方法であって、電槽化成の初回の
充電において、充電終了直前の電圧が２．６Ｖ／セルを
超えず、かつ電池の定格容量に対して１５０〜２５０％
の電気量を充電する。また、該初回の充電に引き続き実
施する放電において放電の終止電圧を０．５〜１．６Ｖ
／セルとすることによって前記本発明に係る制御弁式鉛
蓄電池を製造する。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明は、液量を制限した制御弁
式鉛蓄電池であって、完全充電した状態において正極板
の活物質中に含まれるＰｂＳＯ₄の比率が３重量％以下
である制御弁式鉛蓄電池である。ここでいう完全充電と
は、温度常温においてレート０．１〜０．３ＩｔＡで定
レートで充電し、充電電気量が該充電に先立つ放電電気
量の１１０％以上、通常１１０〜１２０％に達するまで
充電することをいう。

【００１５】また本発明においては、完全充電した状態
において正極板の活物質中に含まれるＰｂＯ₂の比率が
９５重量％以上とすることが望ましい。このことによっ
て電池の放電容量を高める以外に充放電サイクル寿命や
浮動充電寿命の優れた制御弁式鉛蓄電池とすることがで
きる。

【００１６】１例を示すと、図１は、電圧が１２ボルト
（Ｖ）、定格容量が５アンペアアワー（Ａｈ）モノブロ
ック型の制御弁式鉛蓄電池を、化成の最終工程で完全充
電した後の正極板中に含まれるＰｂＳＯ₄の比率が１．
５重量％の本発明に係る実施例電池とＰｂＳＯ₄の比率
が８重量％の比較例電池の充放電サイクル性能を比較し
たグラフである。

【００１７】前記充放電サイクル試験は、化成終了後の
電池を対象として温度２５℃において行った。１および
２サイクル目の場合放電は、レート０．２５ＩｔＡで放
電終止電圧１０．２Ｖとして実施した。充電は、レート
０．１ＩｔＡで１２時間充電した。３サイクル目以降に
おいては放電は、レート０．２５ＩｔＡで２時間放電
し、レート０．１ＩｔＡで１２時間充電した。該充放電
サイクルを繰り返し実施した。なお、５１サイクル目、
１０１サイクル目、１５１サイクル目…というふうに５
０サイクルに１回電池容量評価のため１および２サイク
ル目と同様レート０．２５ＩｔＡで放電終止電圧１０．
２Ｖとして実施した。充電は、レート０．１ＩｔＡで１
２時間充電した。５０サイクル毎に実施する放電におけ
る放電持続時間が２時間を切った時点をもって供試電池
のサイクル寿命とした。

【００１８】本発明に係る制御弁式鉛蓄電池と比較例の
制御弁式鉛蓄電池は、極板群の構成において同じである
が、図１に示した如く、本発明に係る実施例電池の方が
比較例電池に比べて放電容量が大きい。更に、サイクル
の経過に伴う容量の低下が小さい点で優れている。

【００１９】図２は、化成終了後の前記実施例電池およ
び比較例電池を、温度６０℃において充電電圧を２．２
７５Ｖ／セル（端子電圧：１３．６５Ｖ）として浮動充
電（フローテイング）した時の充電電流の推移を示した
グラフである。図２に示した如く、実施例電池のフロー
ト電流は、比較例電池のフロート電流に比べて小さい。
フロート電流は主として、電解液の水分子の電気分解に
起因するものであり、図２に示す結果は、実施例電池に
おいては水分子の分解が抑制され、電池が初期に近い状
態のまま維持されていることを示唆している。

【００２０】前記供試電池を原則１ヶ月に１度浮動充電
を停止して温度２５℃、レート３ＩｔＡ、放電終止電圧
１．４Ｖ／セル（端子電圧：８．４Ｖ）として、放電試
験に供した。図３は、該放電試験で得られた容量をプロ
ットしたグラフである。図３に示すように、本発明に係
る実施例電池は、浮動充電における容量低下が小さい。

【００２１】前記本発明に係る制御弁式鉛蓄電池は、後
記の本発明に係る電槽化成工程を含む製造方法を適用す
ることによって製造することができる。

【００２２】本発明に係る制御弁式鉛蓄電池の製造方法
は、電槽化成によって液量制限式の制御弁式鉛蓄電池を
製造する方法であって、化成工程の初回の充電を、充電
終了直前の電圧が２．６Ｖ／セル以下において実施す
る。かつ、初回充電の充電電気量を電池の定格容量に対
して１５０〜２５０％の範囲に設定する。このことによ
って、化成を実効あるものとすると同時に充電時に正極
板での酸素の発生を抑制すると同時に電気分解による電
解液量の減少を抑制し、前記本発明に係る制御弁式鉛蓄
電池を製造することができる。

【００２３】本発明においては、前記初回充電のレート
は特に限定されるものではない。従来一般的に採用され
ている０．１〜０．３ＩｔＡでの充電が適用できる。さ
らに、充電の高速化を図るために０．５〜１ＩｔＡでの
充電も適用できる。ただし、３〜５ＩｔＡを超える高率
で充電を行おうとすると充電電圧が上昇し、２．６Ｖ以
下で定格容量の１５０〜２５０％充電することが難しく
なる虞がある。従って、初回の充電は、１ＩｔＡ以下の
レートで行うことが望ましい。

【００２４】本発明においては、前記初回の充電に引き
続いて放電電圧が０．５〜１．６Ｖの範囲に入るまで放
電をする。本発明に係る化成のように初回の充電電気量
を制限した場合、初回放電の放電終止電圧を従来方式の
ように１．９〜２．０Ｖに設定すると初回の放電電気量
は電池の定格容量に対して多くても３〜５％という低い
値になってしまう。本発明では、初回放電の放電終止電
圧を前記のように低い値に設定することによって、定格
容量に比して１０％以上、さらには１５％以上の放電電
気量を確保する。前記のように該深放電の実施は、放電
の過程で正極板に残存するＰｂＳＯ₄の溶出を促し放電
時の反応抵抗を低減する効果がある。放電時の反応抵抗
を低減することによって、放電をスムースに進行させ、
該１回目の放電に続いて実施する２回目の充電における
充電受け入れを向上させることができる。放電電圧が
０．５Ｖを下回るまで放電を実施すると、極板表面への
デンドライト状物質の析出により内部短絡が発生する虞
があるので避けることが望ましい。

【００２５】本発明においては、前記初回放電のレート
は特に限定されるものではない。初回の放電レートとし
ては０．２〜１ＩｔＡが適用でき、中でも従来一般的に
採用されているレート０．２〜０．５ＩｔＡが好まし
い。初回の放電において放電レートが１ＩｔＡを超える
と放電深度が浅くなる虞があり好ましくない。

【００２６】また、化成の効率を高めるために化成を温
度４０±１０℃で行うことが望ましい。化成の温度が３
０℃未満では、化成が不十分となり電池の自己放電を大
きくする虞がある。また、化成実施の温度が５０℃を超
えると極板に添加したリグニンが溶出したり、負極板中
のＰｂＳＯ₄やＰｂ₂Ｏ₃の生成量が増大したりする欠点
がある。本発明において高率充電を適用した場合、充電
中に電池内の発熱を伴う。従って、化成に際しては、電
池を水浴に浸漬することによって電池温度の制御を容易
にすることが望ましい。

【００２７】本発明に係る制御弁式鉛蓄電池の電槽化成
方法においては、従来と同じく充放電を３〜５回繰り返
し実施する。２回目以降以降の充電および放電は従来と
同じ条件が適用できる。例えば、充電はレート１．５〜
５時間率｛０．６７〜０．２ＩｔＡ｝、終止電圧を２．
８〜２．９Ｖ／セルに設定して充電し、放電は、レート
０．５〜０．２ＩｔＡ、終止電圧を１．８〜２．０Ｖ／
セルとして放電する。化成の最終工程でレート０．１〜
０．３ＩｔＡで、充電電圧が２．８〜２．９Ｖ／セルに
達した後も更に２〜５時間充電を継続することによって
完全充電する。

【００２８】以下実施例に基づいて本発明の詳細な説明
を行う。（実施例）図４は、本発明に係る制御弁式鉛蓄電池１に
電槽化成用の保液タンク２を装着した様子を模式的に示
した図である。電池１は、定格容量が５Ａｈの制御弁式
鉛蓄電池であって、６セルを直列接続した構成のモノブ
ロック型の電池である。各セルは、所定量の活物質を充
填した正極板が３枚と、所定量の活物質を充填した負極
板が４枚、および正極板と負極板の間に介在させたセパ
レータおよびリテーナで構成した極板群を備える。

【００２９】図４において、電池１に設けた各セルの注
液口３と保液タンク２の連結用管４を嵌号させて両者を
連結する。該保液タンクを経由して電解液である比重
１．２５の希硫酸５０ｍｌを各セルに注液した後、保液
タンク２の上面に設けた注液口５に圧力調整弁６を装着
して外気を遮断したのち電池１の正極端子７と負極端子
８に化成用直流電源を接続して電槽化成を実施した。こ
のように、化成中に外気の侵入を遮断することによっ
て、負極板のＰｂが酸化されＰｂＳＯ₄が生成するのを
防ぐことが望ましい。

【００３０】（実施例１）（電槽化成の実施）前記電池を電槽化成に供した。化成
に際しては電池を温度４０±３℃の水浴内に設置した。
化成は、全て該条件にて実施した。電流２．５Ａ｛２時
間率すなわち０．５ＩｔＡ｝の定電流で初回の充電を行
った。図５に本実施例の化成工程の充電および放電曲線
を示す。初回の充電を４．０時間でうち切った（定格容
量の２００％充電）。充電開始直後の充電電圧は、３．
３３Ｖ／セル（端子電圧：２０Ｖ）に達したが、充電開
始後１０分足らずの間に１．６Ｖ／セル（端子電圧：１
５．６Ｖ）以下に低下した。図５に示す如く、充電を続
行するに伴い充電電圧が徐徐に上昇する。本実施例にお
ける初回充電の充電終了直前の電圧は、セル当たり２．
２３Ｖ／セル（端子電圧：１３．４Ｖ）であった。引き
続き、電流２．７Ａ｛１．８５時間率すなわち０．５４
ＩｔＡ｝の定電流で初回の放電を行った。セル当たりの
電圧０．５〜１．６Ｖの範囲に入った時点で放電をうち
切った。放電終了時の実測電圧は０．７３Ｖ／セル（端
子電圧：４．４Ｖ）であった。初回の放電における放電
電気量対電池の定格容量の比は、約２４％であった。

【００３１】初回と同一のレートで２回目の充電を実施
した。該充電を４．７３時間で充電をうち切った（定格
容量の２３７％充電）。充電終了直前の充電電圧は２．
７７Ｖ／セル（端子電圧：１６．６Ｖ）であった。該充
電後初回と同じレートで放電終止電圧を１．８Ｖとして
放電を実施した。２回目の放電電気量の定格容量に対す
る比率は、約５０％であった。

【００３２】初回と同一のレートで３回目の充電を行っ
た。該充電を４．０時間でうち切った（定格容量の２０
０％充電）。充電中の最高の電圧は２．８７Ｖ／セル
（端子電圧：１７．２Ｖ）、充電終了直前の電圧は２．
８Ｖ／セル（端子電圧：１６．８Ｖ）であった。該充電
後初回と同じレートで放電終止電圧を２．０Ｖとして放
電を実施した。該放電の放電電気量は、定格容量の約３
７％であった。

【００３３】初回と同一のレートで４回目の充電を行っ
た。充電を５時間でうち切った（定格容量の２０３％充
電）。充電電圧が２．８Ｖを超えた後の充電継続時間は
４．０５時間で放電終了直前の充電電圧は２．８５Ｖ／
セル（端子電圧：１７．１Ｖ）であった。該充電によっ
て電池を完全充電し、化成を終了した。化成の全所要時
は、約２０時間であった。

【００３４】（化成終了後の正極板に含まれるＰｂＳＯ
₄およびＰｂＯ₂比率の定量）化成終了後の完全充電状態
にある電池を解体し、正極板に含まれるＰｂＳＯ₄およ
びＰｂＯ₂比率の定法による定量分析に供した。即ち、
ＰｂＳＯ₄の定量は、試料中のＰｂＳＯ₄を酢酸アンモニ
ウム水溶液に溶解させた後、ＥＤＴＡを用いたキレート
滴定によった。また、ＰｂＯ₂については、粉砕した試
料を酢酸ナトリウムを溶解した酢酸溶液に添加した後ヨ
ードメトリによって定量した。実施例１の正極板の活物
質に含まれるＰｂＳＯ₄およびＰｂＯ₂の比率は、それぞ
れ１．５重量％、９７．５重量％であった。

【００３５】（充放電サイクル試験）化成終了後の実施
例電池および比較例電池を前記の条件において充放電試
験に供した。すなわち、試験温度を２５℃とし、１およ
び２サイクル目の場合放電は、レート０．２５ＩｔＡで
放電終止電圧１．７Ｖ／セル（端子電圧：１０．２Ｖ）
として実施した。充電は、レート０．１ＩｔＡで１２時
間充電した。３サイクル目以降においては放電は、レー
ト０．２５ＩｔＡで２時間放電し、レート０．１ＩｔＡ
で１２時間充電した。該充放電サイクルを繰り返し実施
した。なお、５１サイクル目、１０１サイクル目、１５
１サイクル目…というふうに５０サイクルに１回電池容
量評価のため１および２サイクル目と同様レート０．２
５ＩｔＡで放電終止電圧１０．２Ｖとして実施した。充
電は、レート０．１ＩｔＡで１２時間充電した。５０サ
イクル毎に実施する放電における放電持続時間が２時間
を切った時点をもって供試電池のサイクル寿命とした。

【００３６】（浮動充電試験）化成終了後の電池を前記
同様温度６０℃において浮動充電試験に供した。すなわ
ち、浮動充電の印可電圧を２．２７５Ｖ／セル（端子電
圧：１３．６５Ｖ）とした。浮動充電中の充電電流を計
測し記録した。また、浮動充電試験を開始後１ヶ月毎
に、温度２５℃においてレート３ＩｔＡ、終止電圧を
１．４Ｖ／セル（端子電圧：８．４Ｖ）として放電し
た。放電持続時間が５分間を切った時点をもって浮動充
電寿命とした。

【００３７】（実施例２）次の条件で化成を実施した。
電流１．０Ａ｛５時間率すなわち０．２ＩｔＡ｝の定電
流で初回の充電を行った。充電を１０時間で打ち切った
（充電電気量は定格容量の２００％である）。それ以外
は、２回目以降４回目まで実施例１と同じ条件で充電を
行った。（実施例３）次の条件で化成を実施した。電流５．０Ａ
｛１時間率すなわち１ＩｔＡ｝の定電流で初回の充電を
行った。充電を２．０時間で打ち切った（充電電気量は
定格容量の２００％である）。それ以外は、２回目以降
４回目まで実施例１と同じ条件で充電を行った。

【００３８】（実施例４）初回の充電を５．０時間で打
ち切った（初回の充電電気量は定格容量の２５０％であ
る）。それ以外は、４回目の充電まで実施例１と同じ条
件で化成を行った。（実施例５）初回の充電を３．０時間で打ち切った（初
回の充電電気量は定格容量の１５０％である）。それ以
外は、４回目サイクル目まで実施例１と同じ条件で化成
を行った。

【００３９】（比較例１）実施例１において、初回の充
電を６．０時間で打ち切った（充電電気量は定格容量の
３００％である）。それ以外は、４回目の充電まで実施
例１と同じ条件で化成を行った。（比較例２）実施例１において、初回の充電を２．４時
間で打ち切った（充電電気量は定格容量の１２０％であ
る）。それ以外は、４回目の充電まで実施例１と同じ条
件で化成を行った。

【００４０】（実施例６）実施例１において初回の放電
を、終止電圧１．８Ｖ／セル（端子電圧：１０．８Ｖ）
とした。それ以外は、実施例１と同じ条件で化成を行っ
た。（実施例７）実施例１と同じ条件で化成を行った。ただ
し、初回の放電における終止電圧の実測値は０．５Ｖ／
セル（端子電圧：３．０Ｖ）であった。（実施例８）実施例１において初回の放電を、終止電圧
１．６Ｖ／セル（端子電圧：９．６Ｖ）とした。それ以
外は、実施例１と同じ条件で化成を行った。

【００４１】（実施例９）実施例１において初回の放電
を、レート０．２ＩｔＡで行った。それ以外は、実施例
１と同じ条件で化成を行った。

【００４２】（比較例３）従来一般的に行われていた方
法で電槽化成を実施した。具体的には、化成の温度を４
０℃とした。また、化成の充電および放電のレートを
０．２ＩｔＡとした。また、放電の終止電圧を１．９５
Ｖ／セル（端子電圧：１１．７Ｖ）とした。本比較例の
化成工程における充放電曲線を図５に示す。初回の充電
を２０時間実施した。図５に示すように、該充電の２０
時間目における電池の電圧は、２．７１Ｖ／セル（端子
電圧：１６．２Ｖ）であった。初回の放電時間は２．２
時間であった。２回目充電を６．０時間実施し、６．０
時間目の充電電圧は、２．８４Ｖ／セル（端子電圧：１
７．０Ｖ）であった。２回目の放電時間は２．６時間で
あった。３回目の充電時間は１１．２時間で１１．２時
間目の充電電圧は、２．８８Ｖ／セル（端子電圧：１
７．３Ｖ）あった。３回目の放電時間は２．９時間であ
った。４回目の充電を１４時間実施した。該充電におい
て充電電圧が２．８Ｖに達した後の充電継続時間は１０
時間で充電の１４時間目における電圧は、２．９１Ｖ／
セル（端子電圧：１７．５Ｖ）あった。

【００４３】図５に示した如く、化成に要した時間は５
８．９時間であった。前記の如く、本発明の実施例１に
係る電槽化成に要する時間は２０時間であり、従来一般
的に行われていた比較例３に係る電槽化成の所要時間と
比較すると約１／３に短縮することができる。

【００４４】表１に実施例電池および比較例電池の電槽
化成工程における初回の充電および放電の条件｛充電レ
ート、充電電気量、充電終了直前のセル電圧（表では充
電電圧と表記した）、放電レート、放電終止電圧、放電
電気量｝と化成後の完全充電した電池の正極板の分析結
果を示す。

【００４５】

【表１】

【００４６】表１に示す如く、本発明に係る実施例電池
の正極に含まれるＰｂＳＯ₄の比率は３重量％以下であ
るのに対して、比較例電池の場合は、６、８および９重
量％と高い値である。比較例電池１および比較例電池３
の場合は、前記の理由によってＰｂＳＯ₄の比率が高く
なったと推定される。また、比較例電池２の場合は、初
回充電の充電電気量が小さ過ぎて実効のある化成ができ
ていないものと考えられる。前記のように化成工程にお
いて一旦生成したＰｂＳＯ₄は、その後充放電を繰り返
し行ってもなかなか減少しない。正極に含まれるＰｂＳ
Ｏ₄の多少が後記電池の充放電サイクル寿命や浮動充電
寿命に大きく影響する。また、実施例電池の場合、正極
に含まれるＰｂＯ₂の比率が９５重量％以上と高い値を
示し、化成が良好に進んでいることを示している。実施
例電池の中では実施例６のＰｂＳＯ₄の比率が若干高
く、ＰｂＯ₂の比率が若干低い。これは、初回放電にお
ける放電終止電圧を１．８と高く設定したために、他の
実施例電池と比較して放電電気量が小さくなった影響が
出ているものと思われる。

【００４７】実施例電池および比較例電池を前記に示し
た温度２５℃における充放電サイクル試験および温度６
０℃における浮動充電試験に供した。表２に実施例電池
および比較例電池のサイクル寿命と浮動充電寿命を示
す。

【００４８】

【表２】

【００４９】表２に示したように、化成後の完全充電状
態における正極板のＰｂＳＯ₄の含有比率を３重量％以
下とした実施例電池のサイクル寿命および浮動充電寿命
は、比較例電池に比べて高い値を示している。これは、
主として実施例電池の方が電解液の水分子の分解が抑制
され極板の性能劣化が小さくなったことによると考えら
れる。

【００５０】以上記述した如く、本発明に係る制御弁式
鉛蓄電池は、初期放電容量、充放電サイクル特性、浮動
充電特性ともに優れており、容量、耐用期間の長さにお
いて優れた特性が得られることを示している。

【００５１】本発明に係る電槽化成方法によれば、化成
終了後の完全充電を行った状態において正極板に含まれ
るＰｂＳＯ₄の比率を３重量％以下とすることができ、
従来の電槽化成による電池のＰｂＳＯ₄の比率６重量％
以上に比べて大幅に削減することができる。また、初回
の放電終止電圧を１．６Ｖ以下の低い値に設定すること
によって、初回の充電電気量を制限した場合においても
化成の実効を上げることができる。

【００５２】また、本発明に係る電槽化成方法は、初回
の充電電気量を充電時間によって規定するのみで実施で
きるので、従来の化成装置をほぼそのまま適用すること
ができる。さらに、初回充電の充電電気量を小さくして
いることと高率充電を適用することが可能なので、短時
間で化成を終えることができる。

【発明の効果】

【００５３】本発明の請求項１による制御弁式鉛蓄電池
は、放電容量が高く、サイクル性能および浮動充電性能
に優れた制御弁式鉛蓄電池である。

【００５４】本発明の請求項２に係る製造方法は、請求
項１に記載の発明に係る制御弁式鉛蓄電池を提供するも
のであって、かつ従来方法に比べて化成に要する時間の
大幅な短縮を可能にするものである。

【００５５】本発明の請求項３は、請求項１に記載の発
明に係る制御弁式鉛蓄電池を提供するものであって、請
求項２に記載の発明に係る制御弁式鉛蓄電池において一
層ＰｂＳＯ₄の比率を低減した正極板を備えた制御弁式
鉛蓄電池を提供するものである。

【００５６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例電池および比較例電池の充放電サ
イクル特性を示すグラフである。

【図２】本発明実施例電池および比較例電池の浮動充電
における充電電流を示すグラフである。

【図３】本発明実施例電池および比較例電池の浮動充電
の経過時間と放電容量の関係を示すグラフである。

【図４】本発明に係る制御弁式鉛蓄電池に電槽化成用の
保液タンクを装着した様子を模式的に示す一部切欠断面
図である。

【図５】制御弁式鉛蓄電池の本発明に係る電槽化成およ
び比較例の電槽化成における充放電曲線を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１制御弁式鉛蓄電池

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】完全充電状態において正極板の活物質に
含まれる硫酸鉛（ＰｂＳＯ₄）の比率が、３重量％以下
である制御弁式鉛蓄電池。
【請求項２】制御弁式鉛蓄電池を電槽化成によって製
造する方法であって、該電槽化成における初回の充電
を、充電終了直前のセル当たりの電圧が２．６Ｖ／セル
以下、充電電気量を電池の定格容量に対して１５０〜２
５０％充電することを特徴とする制御弁式鉛蓄電池の製
造方法。
【請求項３】前記初回充電後、放電終止電圧を０．５
〜１．６Ｖ／セルの範囲に設定して放電することを特徴
とする請求項２記載の制御弁式鉛蓄電池の製造方法。