JP2815439B2 - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
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- JP2815439B2 JP2815439B2 JP1342073A JP34207389A JP2815439B2 JP 2815439 B2 JP2815439 B2 JP 2815439B2 JP 1342073 A JP1342073 A JP 1342073A JP 34207389 A JP34207389 A JP 34207389A JP 2815439 B2 JP2815439 B2 JP 2815439B2
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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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- 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
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は密閉形鉛蓄電池に関するものであって、さら
に詳しくは、ペースト式極板の改善に関するものであ
る。
に詳しくは、ペースト式極板の改善に関するものであ
る。
従来の技術 従来、この種の密閉形鉛蓄電池は、微細な酸化鉛の粉
（いわゆる鉛粉）に適当量の硫酸を滴下しながら練合し
て出来上がったペーストを鉛又は鉛合金からなる格子に
充填した後に熟成、乾燥したペースト式極板を使用して
おり、極板の寿命、特にサイクル寿命を向上させるため
に、樹脂短繊維ペースト中に添加する方法が採用されて
いる。
（いわゆる鉛粉）に適当量の硫酸を滴下しながら練合し
て出来上がったペーストを鉛又は鉛合金からなる格子に
充填した後に熟成、乾燥したペースト式極板を使用して
おり、極板の寿命、特にサイクル寿命を向上させるため
に、樹脂短繊維ペースト中に添加する方法が採用されて
いる。
さらに、サイクル寿命の向上を目的として特公昭60−
46778号公報に示されるように、ペースト練合時にフッ
素樹脂ディスパージョンを混合することにより活物質を
三次元構造で網状に結びついたフッ素樹脂繊維で囲う方
法が提案されている。
46778号公報に示されるように、ペースト練合時にフッ
素樹脂ディスパージョンを混合することにより活物質を
三次元構造で網状に結びついたフッ素樹脂繊維で囲う方
法が提案されている。
発明が解決しようとする課題 鉛蓄電池のサイクル寿命の劣化は、充放電時の活物質
の膨張・収縮による正極板の軟化・脱落と、負極板の収
縮が主たる原因である。これを抑制する方法として前記
の特公昭60−46778号公報で示されるように、ペースト
練合時にフッ素樹脂ディスパージョンを混合することに
より、活物質を三次元構造で網状に結びついたフッ素樹
脂繊維で囲う方法を採ると、サイクル寿命を長く保つ上
に有効であるが、次のような問題点があった。
の膨張・収縮による正極板の軟化・脱落と、負極板の収
縮が主たる原因である。これを抑制する方法として前記
の特公昭60−46778号公報で示されるように、ペースト
練合時にフッ素樹脂ディスパージョンを混合することに
より、活物質を三次元構造で網状に結びついたフッ素樹
脂繊維で囲う方法を採ると、サイクル寿命を長く保つ上
に有効であるが、次のような問題点があった。
すなわち、フッ素樹脂は、撥水性を有するために反応
物質の一つである電解液の硫酸もはじく性質がある。開
放（ベント）形鉛蓄電池の場合には電解液が豊富であ
り、極板周辺の電解液も十分存在するので問題とはなら
ないが、充電時に正極から発生する酸素ガスを負極で吸
収する負極吸収式密閉形鉛蓄電池の場合、電解液量は制
限され正極・負極板及びセパレータ中に存在するのみで
あり、フッ素樹脂の撥水性のために電解液が有効に反応
に寄与しにくいという問題点が生じた。
物質の一つである電解液の硫酸もはじく性質がある。開
放（ベント）形鉛蓄電池の場合には電解液が豊富であ
り、極板周辺の電解液も十分存在するので問題とはなら
ないが、充電時に正極から発生する酸素ガスを負極で吸
収する負極吸収式密閉形鉛蓄電池の場合、電解液量は制
限され正極・負極板及びセパレータ中に存在するのみで
あり、フッ素樹脂の撥水性のために電解液が有効に反応
に寄与しにくいという問題点が生じた。
本発明はこのような問題点を解決するもので、寿命、
特にサイクル寿命の延長を図ると同時に活物質の利用率
向上を図ることを目的とするものである。
特にサイクル寿命の延長を図ると同時に活物質の利用率
向上を図ることを目的とするものである。
課題を解決するための手段 これらの問題点を解決するために本発明は、活物質中
に黒鉛を含み、なおかつ活物質は互いに三次元構造で網
上に結びついているフッ素樹脂繊維で囲われた極板を、
正極板と負極板のうち少なくとも一方に使用したもので
ある。
に黒鉛を含み、なおかつ活物質は互いに三次元構造で網
上に結びついているフッ素樹脂繊維で囲われた極板を、
正極板と負極板のうち少なくとも一方に使用したもので
ある。
作用 この構成では、ペースト状活物質中に黒鉛を添加する
ことにより、 （１）ペースト状活物質がより多孔性になり、活物質の
見かけ密度が低くなることから、極板の保液性（極板が
吸収しうる電解液量）が向上する。
ことにより、 （１）ペースト状活物質がより多孔性になり、活物質の
見かけ密度が低くなることから、極板の保液性（極板が
吸収しうる電解液量）が向上する。
（２）見かけ密度の低下が、活物質重量当たりの表面積
の増大につながり、また黒鉛の添加による導電性向上か
ら活物質の利用率が向上する。
の増大につながり、また黒鉛の添加による導電性向上か
ら活物質の利用率が向上する。
（３）さらに、活物質が三次元構造で網状に結びついて
いるフッ素樹脂繊維で囲われて保持補強されていること
により充放電時の活物質の膨張・収縮による軟化、脱落
が抑制され、サイクル寿命の延長を図ることができる。
いるフッ素樹脂繊維で囲われて保持補強されていること
により充放電時の活物質の膨張・収縮による軟化、脱落
が抑制され、サイクル寿命の延長を図ることができる。
実施例 以下、本発明の実施例について説明する。活物質添加
剤として使用した黒鉛は市販のもので、粒度10〜100メ
ッシュのものである。
剤として使用した黒鉛は市販のもので、粒度10〜100メ
ッシュのものである。
また、フッ素樹脂であるポリテトラフルオロエチレン
のディスパージョンとしては、市販のもので樹脂分60重
量％で樹脂分に対し、６重量％の非イオン界面活性剤と
してポリオキシエチレンノニフェノールエーテルを含
み、樹脂を水性懸濁液に保持し、更に長時間の安定を図
るための増粘剤として、同種の非イオン界面活性剤を添
加して、粘度約25C.P.（25℃）、PH約10としたものを使
用した。
のディスパージョンとしては、市販のもので樹脂分60重
量％で樹脂分に対し、６重量％の非イオン界面活性剤と
してポリオキシエチレンノニフェノールエーテルを含
み、樹脂を水性懸濁液に保持し、更に長時間の安定を図
るための増粘剤として、同種の非イオン界面活性剤を添
加して、粘度約25C.P.（25℃）、PH約10としたものを使
用した。
鉛粉10kgに対して、市販の黒鉛を100g添加混合した
後、市販のポリテトラフルオロエチレンのディスパージ
ョンを0.6重量％秤量し、精製水２で希釈した希釈液
で活物質が均一になるまで練り合わせる。
後、市販のポリテトラフルオロエチレンのディスパージ
ョンを0.6重量％秤量し、精製水２で希釈した希釈液
で活物質が均一になるまで練り合わせる。
次に比重1.350（15℃）の希硫酸0.9を添加しながら均
等になるまで練合すると、凝集性のある団子状ペースト
ができる。このペーストを公知の鉛−カルシウム合金製
の格子に充填し熟成、乾燥すると、活物質が互いに三次
元構造で網状に結びついたフッ素樹脂繊維で囲われた極
板となる。こうして作成した極板を正極板として12V30A
h/10HRの負極吸収式密閉形鉛蓄電池を組み立てた。この
電池をＡとする。
等になるまで練合すると、凝集性のある団子状ペースト
ができる。このペーストを公知の鉛−カルシウム合金製
の格子に充填し熟成、乾燥すると、活物質が互いに三次
元構造で網状に結びついたフッ素樹脂繊維で囲われた極
板となる。こうして作成した極板を正極板として12V30A
h/10HRの負極吸収式密閉形鉛蓄電池を組み立てた。この
電池をＡとする。
比較のために黒鉛のみを添加して作成した極板を正極
板として用いＡと同様に組み立てた電池をB,フッ素樹脂
ディスパージョンのみを添加して作成した極板を正極板
としてＡと同様に組み立てた電池をＣ、添加剤を全く加
えない従来の電池をＤとして用意した。
板として用いＡと同様に組み立てた電池をB,フッ素樹脂
ディスパージョンのみを添加して作成した極板を正極板
としてＡと同様に組み立てた電池をＣ、添加剤を全く加
えない従来の電池をＤとして用意した。
このように作成した極板の見掛け密度、保液性及び電
池の10時間率容量の測定結果を第１表に、また、これら
の電池についてサイクル寿命試験を行った結果を第１図
に示す。なお、サイクル寿命試験は、定電流0.25CA（7.
5A）で３時間放電、定電流0.1CA（3A）で９時間充電を
１サイクルとする試験を繰り返し、50サイクル毎に放電
終止電圧10.2Vまで定電流0.25CA（7.5A）で放電した時
の放電容量を測定した。
池の10時間率容量の測定結果を第１表に、また、これら
の電池についてサイクル寿命試験を行った結果を第１図
に示す。なお、サイクル寿命試験は、定電流0.25CA（7.
5A）で３時間放電、定電流0.1CA（3A）で９時間充電を
１サイクルとする試験を繰り返し、50サイクル毎に放電
終止電圧10.2Vまで定電流0.25CA（7.5A）で放電した時
の放電容量を測定した。
第１表から明らかなようにペースト状活物質に黒鉛を
添加した電池Ａ、Ｂは、無添加の電池C,Dと比較し活物
質の見掛け密度が低く、保液性が向上すると同時に利用
率が向上し、10時間率容量の増加が見られる。一方、第
１図から明らかなように活物質に黒鉛のみを添加した電
池Ｂの寿命は最も短く、フッ素樹脂ディスパージョンを
添加した電池Ｃのサイクル寿命は無添加のＤよりも長
く、さらに黒鉛を添加した本発明の電池Ａは黒鉛無添加
のＣよりも寿命が長い。
添加した電池Ａ、Ｂは、無添加の電池C,Dと比較し活物
質の見掛け密度が低く、保液性が向上すると同時に利用
率が向上し、10時間率容量の増加が見られる。一方、第
１図から明らかなように活物質に黒鉛のみを添加した電
池Ｂの寿命は最も短く、フッ素樹脂ディスパージョンを
添加した電池Ｃのサイクル寿命は無添加のＤよりも長
く、さらに黒鉛を添加した本発明の電池Ａは黒鉛無添加
のＣよりも寿命が長い。
これは本発明の電池Ａでは活物質が三次元構造で網状
のフッ素樹脂繊維で保持補強されると共に黒鉛を添加し
たことにより極板の保液性向上がサイクル充放電時の液
拡散にも寄与したものと思われる。
のフッ素樹脂繊維で保持補強されると共に黒鉛を添加し
たことにより極板の保液性向上がサイクル充放電時の液
拡散にも寄与したものと思われる。
なお、活物質当たりの黒鉛含有量については、２重量
％以上では活物質間の結合が弱くなり実用に供しない
し、また0.1重量％以下ではその効果が現れない。
％以上では活物質間の結合が弱くなり実用に供しない
し、また0.1重量％以下ではその効果が現れない。
一方、活物質当たりのフッ素樹脂の含有量について
は、0.05重量％以下では網構造がほとんど形成されず、
1.5重量％以上では樹脂量が多くペーストが固くなり格
子への充填が困難となって内部抵抗が増大し、電池特性
が低下する。
は、0.05重量％以下では網構造がほとんど形成されず、
1.5重量％以上では樹脂量が多くペーストが固くなり格
子への充填が困難となって内部抵抗が増大し、電池特性
が低下する。
本実施例では上記の極板を正極板のみに使用したが、
負極板として使用しても有効である。
負極板として使用しても有効である。
発明の効果 本発明の構成により次のような効果が得られる。
（１）活物質に黒鉛を添加することで、活物質の見掛け
密度が低下することから極板の保液性が向上する。
密度が低下することから極板の保液性が向上する。
（２）活物質の見掛け密度の低下が活物質重量当たりの
表面積の増大をもたらし、保液性の増大と黒鉛の導電性
向上とによって活物質利用率が増加し、電池容量が増加
する。
表面積の増大をもたらし、保液性の増大と黒鉛の導電性
向上とによって活物質利用率が増加し、電池容量が増加
する。
（３）さらに、活物質が三次元構造で網状に結びついて
いるフッ素樹脂繊維で囲われて保持補強されていること
により、充放電時の活物質の膨張・収縮による軟化、脱
落が抑制されるとともに、フッ素樹脂が持つ撥水性を相
殺する黒鉛の添加により保液性も向上し、サイクル寿命
の延長の効果が得られる。
いるフッ素樹脂繊維で囲われて保持補強されていること
により、充放電時の活物質の膨張・収縮による軟化、脱
落が抑制されるとともに、フッ素樹脂が持つ撥水性を相
殺する黒鉛の添加により保液性も向上し、サイクル寿命
の延長の効果が得られる。
第１図は本発明の実施例の電池及び比較の電池の充放電
サイクル寿命結果を示す図である。
サイクル寿命結果を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 寛 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−212077（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−109460（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−16578（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01M 4/14 H01M 4/62
Claims (3)
- 【請求項１】活物質中に黒鉛を含み、かつ互いに三次元
構造で網状に結びついているフッ素樹脂繊維で活物質が
囲われている極板が、正極板と負極板のうち少なくとも
一方に使用されていることを特徴とする密閉形鉛蓄電
池。 - 【請求項２】黒鉛の含有量は、活物質当たり0.1〜２重
量％である特許請求の範囲第１項記載の密閉形鉛蓄電
池。 - 【請求項３】フッ素樹脂繊維の含有量は、活物質当たり
0.05〜1.5重量％である特許請求の範囲第１項記載の密
閉形鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1342073A JP2815439B2 (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1342073A JP2815439B2 (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03201362A JPH03201362A (ja) | 1991-09-03 |
| JP2815439B2 true JP2815439B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=18350953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1342073A Expired - Fee Related JP2815439B2 (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2815439B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5533032B2 (ja) * | 2010-03-01 | 2014-06-25 | 新神戸電機株式会社 | ペースト式正極板 |
-
1989
- 1989-12-27 JP JP1342073A patent/JP2815439B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03201362A (ja) | 1991-09-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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