JP2929902B2 - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
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- JP2929902B2 JP2929902B2 JP5191146A JP19114693A JP2929902B2 JP 2929902 B2 JP2929902 B2 JP 2929902B2 JP 5191146 A JP5191146 A JP 5191146A JP 19114693 A JP19114693 A JP 19114693A JP 2929902 B2 JP2929902 B2 JP 2929902B2
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- 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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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、密閉形鉛蓄電池に関す
るものである。
るものである。
【０００２】
【従来の技術】密閉形鉛蓄電池は、充電中に電解液の水
が電気分解により分解して正極板から酸素ガスが発生す
ると、この酸素ガスを負極活物質（Ｐｂ）に吸収させ
て、電解液が減少するのを防止している。バックアップ
電源用の密閉形鉛蓄電池では、負極活物質の重量比表面
積（−重量比表面積）、正極活物質の重量比表面積（＋
重量比表面積）及び負極活物質に対する正極活物質の重
量比（＋／−重量比）をそれぞれ０．５〜０．６ m2 /
g、３．０〜４．０ m2 /g及び０．８〜１．２とし、負
極活物質の表面積に対する正極活物質の表面積の比（＋
／−表面積比）を４．０〜９．６にして、負極活物質の
酸素ガス吸収反応を促進させていた。尚、＋／−表面積
比は下記の式から算出したものであり、各活物質の重量
比表面積はＢＥＴ法により測定した表面積から算出した
ものである。
が電気分解により分解して正極板から酸素ガスが発生す
ると、この酸素ガスを負極活物質（Ｐｂ）に吸収させ
て、電解液が減少するのを防止している。バックアップ
電源用の密閉形鉛蓄電池では、負極活物質の重量比表面
積（−重量比表面積）、正極活物質の重量比表面積（＋
重量比表面積）及び負極活物質に対する正極活物質の重
量比（＋／−重量比）をそれぞれ０．５〜０．６ m2 /
g、３．０〜４．０ m2 /g及び０．８〜１．２とし、負
極活物質の表面積に対する正極活物質の表面積の比（＋
／−表面積比）を４．０〜９．６にして、負極活物質の
酸素ガス吸収反応を促進させていた。尚、＋／−表面積
比は下記の式から算出したものであり、各活物質の重量
比表面積はＢＥＴ法により測定した表面積から算出した
ものである。
【０００３】（＋／−表面積比）＝（＋重量比表面積／
−重量比表面積）×（＋／−重量比）
−重量比表面積）×（＋／−重量比）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】負極活物質は酸素ガス
を吸収すると鉛と酸素と硫酸との反応により放電生成物
である硫酸鉛（ＰｂＳＯ4 ）を生成する。しかしなが
ら、酸素ガス吸収反応が過剰になると、電池を充電して
も硫酸鉛（ＰｂＳＯ4 ）が充電生成物である鉛（Ｐｂ）
に還元され難くなる。また酸素ガス吸収反応が過剰にな
ると、反応熱により電池温度が高くなる。このため、従
来の電池ではトリクル充電を行うと電池温度が上昇して
熱逸走に至るという問題があった。
を吸収すると鉛と酸素と硫酸との反応により放電生成物
である硫酸鉛（ＰｂＳＯ4 ）を生成する。しかしなが
ら、酸素ガス吸収反応が過剰になると、電池を充電して
も硫酸鉛（ＰｂＳＯ4 ）が充電生成物である鉛（Ｐｂ）
に還元され難くなる。また酸素ガス吸収反応が過剰にな
ると、反応熱により電池温度が高くなる。このため、従
来の電池ではトリクル充電を行うと電池温度が上昇して
熱逸走に至るという問題があった。
【０００５】本発明の目的は、トリクル充電における熱
逸走の発生を防止できる密閉形鉛蓄電池を提供すること
にある。
逸走の発生を防止できる密閉形鉛蓄電池を提供すること
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明では、負極活物質
の重量比表面積が０．５〜０．６ m2 /gの密閉形鉛蓄電
池を対象にして、正極活物質の重量比表面積を７〜１３
m2 /gとし、負極活物質の表面積に対する正極活物質の
表面積の比を１０〜４４とする。
の重量比表面積が０．５〜０．６ m2 /gの密閉形鉛蓄電
池を対象にして、正極活物質の重量比表面積を７〜１３
m2 /gとし、負極活物質の表面積に対する正極活物質の
表面積の比を１０〜４４とする。
【０００７】尚、ここでいう負極活物質の表面積に対す
る正極活物質の表面積の比とは負極活物質の全表面積に
対する正極活物質の全表面積の比を意味するものであ
り、例えば正極板及び負極板がそれぞれ複数枚組み合わ
されて極板群が構成される場合は極板群を構成する複数
枚の負極板の負極活物質の全表面積に対する複数枚の正
極板の正極活物質の全表面積の比を意味するものであ
る。
る正極活物質の表面積の比とは負極活物質の全表面積に
対する正極活物質の全表面積の比を意味するものであ
り、例えば正極板及び負極板がそれぞれ複数枚組み合わ
されて極板群が構成される場合は極板群を構成する複数
枚の負極板の負極活物質の全表面積に対する複数枚の正
極板の正極活物質の全表面積の比を意味するものであ
る。
【０００８】
【作用】負極活物質の表面積に対する正極活物質の表面
積の比を大きくすると、正極活物質の負極活物質に対す
る反応面積が小さくなり、充電過電圧が高い状態すなわ
ち負極電位が卑の方向に動きやすい状態になって、トリ
クル充電電流が大きくなるのを抑えて電池が熱逸走にな
るのを防止できる。また負極活物質の電位が卑の方向へ
動くことで、正極活物質の電位も卑の方向へ動き、正極
活物質からの酸素発生量が低下する。特に負極活物質の
重量比表面積が０．５〜０．６ m2 /gの密閉形鉛蓄電池
では、正極活物質の重量比表面積を７〜１３ m2 /gと
し、負極活物質の表面積に対する正極活物質の表面積の
比を１０〜４４とすると、トリクル充電において電池が
熱逸走状態になるのを防止できることが研究により見出
された。
積の比を大きくすると、正極活物質の負極活物質に対す
る反応面積が小さくなり、充電過電圧が高い状態すなわ
ち負極電位が卑の方向に動きやすい状態になって、トリ
クル充電電流が大きくなるのを抑えて電池が熱逸走にな
るのを防止できる。また負極活物質の電位が卑の方向へ
動くことで、正極活物質の電位も卑の方向へ動き、正極
活物質からの酸素発生量が低下する。特に負極活物質の
重量比表面積が０．５〜０．６ m2 /gの密閉形鉛蓄電池
では、正極活物質の重量比表面積を７〜１３ m2 /gと
し、負極活物質の表面積に対する正極活物質の表面積の
比を１０〜４４とすると、トリクル充電において電池が
熱逸走状態になるのを防止できることが研究により見出
された。
【０００９】
【実施例】本発明の密閉形鉛蓄電池における正極活物質
の重量比表面積、負極活物質の表面積に対する正極活物
質の表面積の比の各数値は、下記の試験データに基づい
て求めた。
の重量比表面積、負極活物質の表面積に対する正極活物
質の表面積の比の各数値は、下記の試験データに基づい
て求めた。
【００１０】まずＰｂＯを７５％含有する酸化度の高い
鉛粉８０重量％、濃度３４．５％の希硫酸１２重量％及
び水８重量％を混練して正極活物質ペーストを作った。
次にこの正極活物質ペースト７５ｇを鉛合金からなる格
子状の集電体（１１５mm×６２mm×３．２mm）に充填
し、これを熟成、乾燥して未化成正極板を作った。次に
この未化成正極板を１．０５〜１．２５の範囲内で比重
の異なる温度３０℃の化成液（希硫酸）で４０時間化成
して２〜１４ m2 /gの範囲内で正極活物質の重量比表面
積が異なる正極板を作った。化成液の比重と正極活物質
の重量比表面積との関係は図１に示す通りである。次に
正極活物質の重量比表面積の異なるこれらの正極板を負
極活物質の重量比表面積が０．５５ m2 /gの負極板とそ
れぞれ組合わせて１２Ｖ−１５Ａｈの密閉形鉛蓄電池を
作った。そして各電池について、放電電流３．７５Ａ
（０．２５ＣＡ）、終止電圧１０．２Ｖ、周囲温度２５
±２℃の条件で定電流放電を行う３ＨＲ容量試験と、１
３．６５Ｖ定電圧（２５℃）によるトリクル寿命試験と
を行った。図２はその測定結果を示している。図２よ
り、３．７５Ａ定電流で放電した際の終止電圧に至るま
での時間が、３ＨＲ容量を満足させる放電持続時間
（３．９時間）を超えるには、正極活物質の重量比表面
積を７ m2 /g以上にしなければならないのが判る。また
正極活物質の重量比表面積が１３ m2 /gを超えるとトリ
クル寿命が急激に低下するのが判る。
鉛粉８０重量％、濃度３４．５％の希硫酸１２重量％及
び水８重量％を混練して正極活物質ペーストを作った。
次にこの正極活物質ペースト７５ｇを鉛合金からなる格
子状の集電体（１１５mm×６２mm×３．２mm）に充填
し、これを熟成、乾燥して未化成正極板を作った。次に
この未化成正極板を１．０５〜１．２５の範囲内で比重
の異なる温度３０℃の化成液（希硫酸）で４０時間化成
して２〜１４ m2 /gの範囲内で正極活物質の重量比表面
積が異なる正極板を作った。化成液の比重と正極活物質
の重量比表面積との関係は図１に示す通りである。次に
正極活物質の重量比表面積の異なるこれらの正極板を負
極活物質の重量比表面積が０．５５ m2 /gの負極板とそ
れぞれ組合わせて１２Ｖ−１５Ａｈの密閉形鉛蓄電池を
作った。そして各電池について、放電電流３．７５Ａ
（０．２５ＣＡ）、終止電圧１０．２Ｖ、周囲温度２５
±２℃の条件で定電流放電を行う３ＨＲ容量試験と、１
３．６５Ｖ定電圧（２５℃）によるトリクル寿命試験と
を行った。図２はその測定結果を示している。図２よ
り、３．７５Ａ定電流で放電した際の終止電圧に至るま
での時間が、３ＨＲ容量を満足させる放電持続時間
（３．９時間）を超えるには、正極活物質の重量比表面
積を７ m2 /g以上にしなければならないのが判る。また
正極活物質の重量比表面積が１３ m2 /gを超えるとトリ
クル寿命が急激に低下するのが判る。
【００１１】次に正極活物質の重量比表面積が７ m2 /g
及び１３ m2 /gの前述の各正極板を負極活物質に対する
正極活物質の重量比（＋／−重量比）が０．７〜１．８
の範囲で異なるように活物質重量を変えた負極板とそれ
ぞれ組合わせて１２Ｖ−１５Ａｈの密閉形鉛蓄電池を作
った。尚、負極活物質は０．５５ m2 /gの重量比表面積
を有するものを用いた。そして、各電池に前述の試験と
同条件の３ＨＲ容量試験を行った。図３はその測定結果
を示している。図３より、＋／−重量比を０．８〜１．
７にすると、３ＨＲ容量が高くなるのが判る。
及び１３ m2 /gの前述の各正極板を負極活物質に対する
正極活物質の重量比（＋／−重量比）が０．７〜１．８
の範囲で異なるように活物質重量を変えた負極板とそれ
ぞれ組合わせて１２Ｖ−１５Ａｈの密閉形鉛蓄電池を作
った。尚、負極活物質は０．５５ m2 /gの重量比表面積
を有するものを用いた。そして、各電池に前述の試験と
同条件の３ＨＲ容量試験を行った。図３はその測定結果
を示している。図３より、＋／−重量比を０．８〜１．
７にすると、３ＨＲ容量が高くなるのが判る。
【００１２】以上の各試験より、正極活物質の重量比表
面積を７〜１３ m2 /gとし、＋／−重量比を０．８〜
１．７にすると、３ＨＲ容量を高めてトリクル寿命を延
ばせるのが判る。これらの値と、一般的に用いられる負
極活物質の重量比表面積の値（０．５〜０．６ m2 /g）
とを用いて負極活物質の表面積に対する正極活物質の表
面積の比（＋／−表面積比）を算出すると９〜４４にな
る。そこでこの範囲（９〜４４）の＋／−表面積比を有
する電池に１３．６５Ｖ定電圧（５０℃）によるトリク
ル充電を行い、電池の電流値の変化と電池温度の変化と
を測定した。図４はその測定結果を示している。図４よ
り＋／−表面積比を１０〜４４の範囲にするとトリクル
充電中の電流値を低くして電池温度の上昇を抑制でき、
熱逸走の防止を図れるのが判る。
面積を７〜１３ m2 /gとし、＋／−重量比を０．８〜
１．７にすると、３ＨＲ容量を高めてトリクル寿命を延
ばせるのが判る。これらの値と、一般的に用いられる負
極活物質の重量比表面積の値（０．５〜０．６ m2 /g）
とを用いて負極活物質の表面積に対する正極活物質の表
面積の比（＋／−表面積比）を算出すると９〜４４にな
る。そこでこの範囲（９〜４４）の＋／−表面積比を有
する電池に１３．６５Ｖ定電圧（５０℃）によるトリク
ル充電を行い、電池の電流値の変化と電池温度の変化と
を測定した。図４はその測定結果を示している。図４よ
り＋／−表面積比を１０〜４４の範囲にするとトリクル
充電中の電流値を低くして電池温度の上昇を抑制でき、
熱逸走の防止を図れるのが判る。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、負極活物質の重量比表
面積が０．５〜０．６ m2 /gの密閉形鉛蓄電池におい
て、正極活物質の重量比表面積を７〜１３ m2 /gとし、
負極活物質の表面積に対する正極活物質の表面積の比を
１０〜４４とすることにより、トリクル充電における電
池の熱逸走を防止することができる。
面積が０．５〜０．６ m2 /gの密閉形鉛蓄電池におい
て、正極活物質の重量比表面積を７〜１３ m2 /gとし、
負極活物質の表面積に対する正極活物質の表面積の比を
１０〜４４とすることにより、トリクル充電における電
池の熱逸走を防止することができる。
【図１】 化成液の比重と正極活物質の重量比表面積と
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
【図２】 正極活物質の重量比表面積と３ＨＲ容量特性
との関係及び正極活物質の重量比表面積とトリクル寿命
特性との関係を示す図である。
との関係及び正極活物質の重量比表面積とトリクル寿命
特性との関係を示す図である。
【図３】 負極活物質に対する正極活物質の重量比と３
ＨＲ容量特性との関係を示す図である。
ＨＲ容量特性との関係を示す図である。
【図４】 負極活物質の表面積に対する正極活物質の表
面積の比とトリクル電流値との関係及び負極活物質の表
面積に対する正極活物質の表面積の比と電池温度との関
係を示す図である。
面積の比とトリクル電流値との関係及び負極活物質の表
面積に対する正極活物質の表面積の比と電池温度との関
係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺田 正幸 東京都新宿区西新宿二丁目１番１号 新 神戸電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−296464（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−89738（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01M 10/06 - 10/12 H01M 4/14
Claims (1)
- 【請求項１】 負極活物質の重量比表面積が０．５〜
０．６ m2 /gの密閉形鉛蓄電池において、 前記正極活物質の重量比表面積を７〜１３ m2 /gとし、
前記負極活物質の表面積に対する前記正極活物質の表面
積の比を１０〜４４としたことを特徴とする密閉形鉛蓄
電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5191146A JP2929902B2 (ja) | 1993-08-02 | 1993-08-02 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5191146A JP2929902B2 (ja) | 1993-08-02 | 1993-08-02 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0745301A JPH0745301A (ja) | 1995-02-14 |
| JP2929902B2 true JP2929902B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=16269665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5191146A Expired - Fee Related JP2929902B2 (ja) | 1993-08-02 | 1993-08-02 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2929902B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2885832B1 (en) * | 2012-09-20 | 2017-04-05 | Arcactive Limited | Method for forming an electrical connection to a conductive fibre electrode and electrode so formed |
| JP6503869B2 (ja) * | 2015-05-08 | 2019-04-24 | 日立化成株式会社 | 制御弁式鉛蓄電池及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-08-02 JP JP5191146A patent/JP2929902B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0745301A (ja) | 1995-02-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| S531 | Written request for registration of change of domicile |
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