JP2004355892A

JP2004355892A - 即用式鉛蓄電池の製造方法

Info

Publication number: JP2004355892A
Application number: JP2003150565A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Kusano; 聡草野; Kazuo Minezaki; 和夫峯崎
Original assignee: Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2004-12-16

Abstract

【課題】使用時に放電容量が大きく、充電されやすい即用式鉛蓄電池の製造方法を提供する。
【解決手段】未化成のクラッド式正極板、未化成の負極板及びセパレータを積層した後に耳部９を溶接して極板群を作製し、該極板群を電槽４に挿入し、蓋５を溶着して鉛蓄電池を組み立て、前記電槽内に電解液を注入して電槽化成をする。電槽化成後に電解液を抜き取った後、安全弁付密封栓１で密封した後に、周囲温度が４０〜６０℃で１〜３ヶ月間の加熱処理をする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、即用式鉛蓄電池の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用鉛蓄電池や電動式フォークリフトには、補修用として図４に示されるような即用式鉛蓄電池が使用されている。これらの即用式鉛蓄電池は、運搬や保管を容易にするために電解液を注液していない状態で市場に流通させ、後日、使用時に希硫酸電解液を注液栓１０から電槽４内に注液することによって、その使用を可能とするものである。なお、注液栓１０は、使用中に電解液中の水分が蒸発等によって失われた場合に、水を補給するために用いられている。
そして、これらの即用式鉛蓄電池は、使用中の鉛蓄電池が寿命となった場合には、その代替・交換が容易であることが望ましい。したがって、これらの即用式鉛蓄電池は、必要に応じて、電解液を電槽内に注液することによって、短時間にその使用が可能となることを強く要求されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−０４２８５８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した方式で作製した従来の即用式鉛蓄電池は、充電が入りにくく、放電されにくいという問題点があった。そして、この傾向は即用式鉛蓄電池を製造してから使用するまでに、長期間にわたって放置されたり、高温な雰囲気中に放置された場合に著しいことも知られている。
【０００５】
この原因としては、負極活物質に不活性な硫酸鉛などの鉛酸化物の層が生成するためであると考えられている。なお、前記した不活性な鉛酸化物は、即用式鉛蓄電池内部の水分量を減らすことによって、その生成量を押さえられることも知られている。
【０００６】
そこで、特開平９−１９０８３４号公報では、あらかじめ即用式鉛蓄電池の内部に吸湿性の塩をあらかじめ添加しておく手法が開示されている。しかしながら、この方法を用いると即用式鉛蓄電池の製造工程が複雑になることや、製造コストが高くなるという問題点がある。
【０００７】
本発明は、一定期間の放置をし、電解液の注入直後においても充電特性や放電特性が良好であり、且つ、低コストな即用式鉛蓄電池の製造方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、本発明では電槽化成後に電槽内の前記電解液を抜き取り、安全弁付密封栓で密封した後に、加熱処理をすることを特徴としている。
【０００９】
すなわち、請求項１の発明では、未化成の正極板、未化成の負極板及びセパレータを積層した後に溶接して極板群を作製し、該極板群を電槽に挿入して鉛蓄電池を組み立て、前記電槽内に電解液を注入し、電槽化成をして作製する即用式鉛蓄電池の製造方法であって、前記電槽化成後に前記電槽内の前記電解液を抜き取り、安全弁付密封栓で密封した後に、加熱処理をすることを特徴としている。
【００１０】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、加熱処理は、４０〜６０℃で行うことを特徴としている。
【００１１】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、正極板が、クラッド式正極板であることを特徴としている。
【００１２】
【実施例】
以下に本発明の実施例を示す。すなわち、後述する方式で電動式フォークリフト等に用いられている、公称容量が２Ｖ−２８０Ａｈのクラッド式鉛蓄電池を製造して比較のための実験をした。
【００１３】
（実施例１〜３）
本発明による即用式鉛蓄電池の製造方法を、図１、３、４を用いて詳細に説明する。すなわち、未化成のクラッド式正極板及び未化成のペースト式負極板を用い、ポリエチレン製のセパレータを介して積層した後に、耳部９の部分をバーナ溶接して一体化して極板群を作製する。なお、前記したクラッド式正極板、ペースト式負極板及びセパレータは、従来から使用しているものである。
【００１４】
図４に示すように、作製した前記極板群をポリプロピレン製の電槽４に挿入し、前記電槽４に蓋５を熱溶着法により溶着して鉛蓄電池を組み立てた後、前記蓋５の注液栓１０が取り付けられる部分から比重が１．２８（２０℃）の希硫酸電解液を注液し、荷電量として公称容量の２５０％で、２４時間の充電をして電槽化成をした。
【００１５】
電槽化成をした鉛蓄電池は、約１時間倒立させた状態で放置し、前記蓋５に形成した注液栓１０が取り付けられる部分から希硫酸電解液を抜き取り、その後に正立状態にする。そして、正立状態にしてから、後に注液栓１０が取り付けられる部分に、図３に示されるようなキャップ式安全弁２を有する安全弁式密封栓１を取り付けた状態として、約５０℃でそれぞれ１ヶ月、２ヶ月及び３ヶ月の放置をして、２Ｖ−２８０Ａｈの即用式クラッド式鉛蓄電池を作製した。
【００１６】
なお、電槽化成後の鉛蓄電池は、正極板や負極板から酸素ガスや水素ガス等が発生することが知られており、このようなガスが発生した場合には、図３（ｂ）に示すように、キャップ式安全弁２を通して外部にガスを放出することができる。また、キャップ式安全弁２があるために、大気中の酸素ガスなどの進入を防止することができる。
【００１７】
実施例１の即用式クラッド式鉛蓄電池は、上記したように周囲温度が約５０℃で１ヶ月放置後、約２５℃の室温で２ヶ月放置して、後述するように作製してから３ヶ月後に補充電をし、一部の即用式クラッド式鉛蓄電池を解体し、正極活物質中の硫酸鉛量（質量％）および負極活物質中の硫酸鉛量（質量％）を測定した。
【００１８】
実施例２の即用式クラッド式鉛蓄電池は、上記したように周囲温度が約５０℃で２ヶ月放置後、約２５℃の室温で１ヶ月放置して、後述するように作製してから３ヶ月後に補充電をし、一部の即用式クラッド式鉛蓄電池を解体し、正極活物質中の硫酸鉛量（質量％）および負極活物質中の硫酸鉛量（質量％）を測定した。
【００１９】
実施例３の即用式クラッド式鉛蓄電池は、上記したように周囲温度が約５０℃で３ヶ月放置後に補充電をし、後述するように一部の即用式クラッド式鉛蓄電池を解体し、正極活物質中の硫酸鉛量（質量％）および負極活物質中の硫酸鉛量（質量％）を測定した。
【００２０】
（比較例）
比較例として、従来からの方法で即用式鉛蓄電池を製造した（図２、４）。すなわち、未化成のクラッド式正極板及び未化成のペースト式負極板を用い、ポリエチレン製のセパレータを介して積層した後に、集電部分をバーナ溶接して一体化して極板群を作製する。なお、前記したクラッド式正極板、ペースト式負極板及びセパレータは、従来から使用をしているものである。
【００２１】
作製した前記極板群をポリプロピレン製の電槽４に挿入し、前記電槽４に蓋５を熱溶着法により溶着して鉛蓄電池を組み立てた後、前記蓋５の注液栓１０が取り付けられる部分（図４）から比重が１．２８（２０℃）の希硫酸電解液を注液して、荷電量として公称容量の２５０％、２４時間の充電をして電槽化成をした。
【００２２】
電槽化成をした鉛蓄電池は、約１時間倒立させた状態で放置し、前記蓋５に形成した注液栓１０が取り付けられる部分から電槽化成時の希硫酸電解液を抜き取り、その後に正立状態にする。そして、正立状態にしてから、従来から使用している注液栓１０を取り付けて、２Ｖ−２８０Ａｈの即用式クラッド式鉛蓄電池を作製した（図２）。
【００２３】
比較例の即用式クラッド式鉛蓄電池は、約２５℃の室温で３ヶ月間の放置後、一部の即用式クラッド式鉛蓄電池を解体し、後述するように正極活物質中の硫酸鉛量（質量％）および負極活物質中の硫酸鉛量（質量％）を測定した。
【００２４】
上述した手法で作製し、作製後３ヶ月を経過した４種類の即用式クラッド式鉛蓄電池に、注液栓１０が取り付けられる部分から比重が１．２８（２０℃）の電解液を注液した。そして、０．０５ＣＡ（１４Ａ）の定電流で２４時間の補充電をする。そして、一部の電池は解体して正極活物質中及び負極活物質中の硫酸鉛量を測定した。また、残りの電池は、０．２ＣＡ（５６Ａ）の定電流で放電して放電容量を測定した。
上記した結果を表１に示す。表１より、実施例１〜３の即用式クラッド式鉛蓄電池は、放電容量が大きく、優れていることがわかる。また、充電状態で比較しても、正極活物質中の硫酸鉛量が若干少なく、負極活物質中の硫酸鉛量が少ない。すなわち、本発明に係わる実施例１〜３の電池は充電されやすいために優れていることがわかる。
【００２５】
これらの結果の詳細な理由は定かではないが、電槽化成後に密封した状態で、加熱処理をすることによって、電池に悪影響を与える何らかのガスがキャップ式安全弁２を通して放出されているためと考えられる。
【００２６】
なお、本実施例では、加熱処理時の温度として５０℃で行ったが、４０〜６０℃の温度でもほぼ同様の良好な結果が得られた。また、上記した実施例ではクラッド式正極板を用いたフォークリフト用鉛蓄電池について示したが、ペースト式正極板を用いた自動車用鉛蓄電池についても同様に用いることができる。
【００２７】
【表１】

【００２８】
【発明の効果】
上述したように、本発明を用いると、使用時に放電容量が大きく、充電されやすい即用式鉛蓄電池を提供することができるために、工業上極めて優れたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる即用式鉛蓄電池の製造方法の概略図である。
【図２】従来の即用式鉛蓄電池の製造方法の概略図である。
【図３】本発明に係わる安全弁付密封栓の概略図である。
【図４】即用式鉛蓄電池の概略図である。
【符号の説明】
１：安全弁付密封栓、２：キャップ式安全弁、３：ガス抜き穴、４：電槽、
５：蓋、６：ストラップ、７：端子、８：極柱、９：耳部、１０：注液栓

Claims

未化成の正極板、未化成の負極板及びセパレータを積層した後に溶接して極板群を作製し、該極板群を電槽に挿入して鉛蓄電池を組み立て、前記電槽内に電解液を注入し、電槽化成をして作製する即用式鉛蓄電池の製造方法であって、前記電槽化成後に前記電槽内の前記電解液を抜き取り、安全弁付密封栓で密封した後に、加熱処理をすることを特徴とする即用式鉛蓄電池の製造方法。
前記加熱処理は、４０〜６０℃で行うことを特徴とする請求項１記載の即用式鉛蓄電池の製造方法。
前記正極板が、クラッド式正極板であることを特徴とする請求項１又は２記載の即用式鉛蓄電池の製造方法。