JP2943572B2 - 鉛蓄電池用極板の製造法 - Google Patents
鉛蓄電池用極板の製造法Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ペースト式の鉛蓄電池
用極板の製造法に関する。
用極板の製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】ペースト式の鉛蓄電池用極板は、鉛合金
よりなる格子体に活物質ペーストを充填し表面を短時間
乾燥した後に、極板をパレットに掛けるか積み重ねて、
室温または40〜50℃の温度で高湿度雰囲気に放置
(熟成)することにより製造している。熟成工程では、
活物質ペースト中の水分が徐々に減少してその重量が9
〜7%程度の状態にあるときに、活物質ペーストと格子
体の界面で酸化腐食が起こる。生成する鉛酸化物腐食層
は、極板を化成するまでは活物質と格子体を接合する働
きをしているが、化成後は腐食層自身も活物質の一部と
なり、集電体である格子体から活物質への導電性の向上
を担う。従って、熟成工程で生成する腐食層の厚さが、
鉛蓄電池の容量性能、寿命性能に大きく関係してくる。
腐食層の厚さは、8〜12μm程度が適当であり、薄す
ぎると活物質と格子体の接合が十分でないし、厚すぎる
と腐食層内部で割れが生じやすくなり強度が低下する。
上記の腐食層を必要十分な厚さに形成するために従来
は、活物質ペースト中の水分重量が9〜7%に保持され
る時間を長く取れるよう、熟成工程の雰囲気の相対湿度
を90%を越えるような高い状態に制御している。従っ
て、熟成工程は、活物質ペースト中の水分が徐々に少な
くなってその重量が9〜7%に達するまでにかかる時間
が長くなる共に、高湿度雰囲気のために水分重量が9〜
7%の状態に保持されている時間も長くなる。熟成工程
は、短くても一日(24時間)、長い場合は数日を要す
ることになる。一方、熟成以外の手段で腐食層を形成す
る手段としては、予め格子体に酸化物層を形成し、さら
にアルカリ水溶液の液膜を形成した状態で活物質ペース
トを充填することにより、活物質ペーストと格子体の界
面の性質を改善する技術が提案されている(特開昭59
−29364号公報)。しかし、この技術は、工程が増
えることは勿論のこと、熟成工程を短縮化するものでは
なかった。
よりなる格子体に活物質ペーストを充填し表面を短時間
乾燥した後に、極板をパレットに掛けるか積み重ねて、
室温または40〜50℃の温度で高湿度雰囲気に放置
(熟成)することにより製造している。熟成工程では、
活物質ペースト中の水分が徐々に減少してその重量が9
〜7%程度の状態にあるときに、活物質ペーストと格子
体の界面で酸化腐食が起こる。生成する鉛酸化物腐食層
は、極板を化成するまでは活物質と格子体を接合する働
きをしているが、化成後は腐食層自身も活物質の一部と
なり、集電体である格子体から活物質への導電性の向上
を担う。従って、熟成工程で生成する腐食層の厚さが、
鉛蓄電池の容量性能、寿命性能に大きく関係してくる。
腐食層の厚さは、8〜12μm程度が適当であり、薄す
ぎると活物質と格子体の接合が十分でないし、厚すぎる
と腐食層内部で割れが生じやすくなり強度が低下する。
上記の腐食層を必要十分な厚さに形成するために従来
は、活物質ペースト中の水分重量が9〜7%に保持され
る時間を長く取れるよう、熟成工程の雰囲気の相対湿度
を90%を越えるような高い状態に制御している。従っ
て、熟成工程は、活物質ペースト中の水分が徐々に少な
くなってその重量が9〜7%に達するまでにかかる時間
が長くなる共に、高湿度雰囲気のために水分重量が9〜
7%の状態に保持されている時間も長くなる。熟成工程
は、短くても一日(24時間)、長い場合は数日を要す
ることになる。一方、熟成以外の手段で腐食層を形成す
る手段としては、予め格子体に酸化物層を形成し、さら
にアルカリ水溶液の液膜を形成した状態で活物質ペース
トを充填することにより、活物質ペーストと格子体の界
面の性質を改善する技術が提案されている(特開昭59
−29364号公報)。しかし、この技術は、工程が増
えることは勿論のこと、熟成工程を短縮化するものでは
なかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
技術では、十分な厚さの腐食層を極板の格子体に形成す
るためには、熟成工程に多くの時間がかかる。また、別
の技術で腐食層の形成を実現するためには、他に面倒な
工程を追加しなければならず、生産性向上のための障害
になっている。本発明が解決しようとする課題は、鉛蓄
電池用極板の製造工程において、簡単な工程を追加し熟
成条件を制御することにより、短い熟成時間で活物質ペ
ーストと格子体の界面に必要十分な厚さの鉛酸化物腐食
層を形成することである。
技術では、十分な厚さの腐食層を極板の格子体に形成す
るためには、熟成工程に多くの時間がかかる。また、別
の技術で腐食層の形成を実現するためには、他に面倒な
工程を追加しなければならず、生産性向上のための障害
になっている。本発明が解決しようとする課題は、鉛蓄
電池用極板の製造工程において、簡単な工程を追加し熟
成条件を制御することにより、短い熟成時間で活物質ペ
ーストと格子体の界面に必要十分な厚さの鉛酸化物腐食
層を形成することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明に係る製造法では、アンチモンを含む鉛合金
よりなる格子体に活物質ペーストを充填した後に熟成を
行なう方法において、活物質ペーストとして、アルカリ
金属の硫酸塩またはアルカリ土類金属の硫酸塩を0.0
2〜0.2重量%添加したものを用い、熟成中の雰囲気
の相対湿度を80〜90%に制御することを特徴とす
る。
めに本発明に係る製造法では、アンチモンを含む鉛合金
よりなる格子体に活物質ペーストを充填した後に熟成を
行なう方法において、活物質ペーストとして、アルカリ
金属の硫酸塩またはアルカリ土類金属の硫酸塩を0.0
2〜0.2重量%添加したものを用い、熟成中の雰囲気
の相対湿度を80〜90%に制御することを特徴とす
る。
【0005】
【作用】熟成工程において、アンチモンを含む鉛合金よ
りなる格子体の腐食は、図1に示すように、鉛合金の初
晶1と共晶2が電極となり、ペースト3中の自由水が電
解液になる局部電池機構によって進む。ペースト中にア
ルカリ金属の硫酸塩またはアルカリ土類金属の硫酸塩を
添加しておくと、局部電池において電解液中のイオンが
増加して電導度が大きくなる。これにより、従来よりも
腐食が速く進むことになる。腐食を速く進ませるために
は、アルカリ金属の硫酸塩またはアルカリ土類金属の硫
酸塩の添加を0.02重量%以上にすることが必要であ
るが、0.2重量%を越えるとペーストが固くなって充
填に適さなくなる。熟成工程の雰囲気の相対湿度が従来
より低いので、ペースト中の水分重量が減少して腐食を
起こしやすい9〜7%の重量に達するまでの時間が短
く、熟成工程に要する時間を短くできるわけである。当
然、ペースト中の水分重量が、腐食を起こしやすい9〜
7%の重量に保持されている時間も従来より短くなるわ
けであるが、上述したように腐食の速度が速いので、短
い時間の間に必要十分な厚さの腐食層が形成される。し
かし、熟成工程の雰囲気の相対湿度が80%より低い
と、ペースト中の水分重量が9〜7%に保持されている
時間があまりにも短くなり、十分な厚さ(8μm以上)
の腐食層を形成することができない。また、熟成工程の
雰囲気の相対湿度が90%を越えると、ペースト中の水
分重量が減少して腐食を起こしやすい9〜7%の重量に
達するまでにかかる時間が長くなると共に、ペースト中
の水分重量が9〜7%に保持されている時間も長くなる
(この間、アルカリ金属の硫酸塩またはアルカリ土類金
属の硫酸塩の存在により腐食層の形成が急速に進んでい
る)ので、腐食層を所定厚さ(12μm)以下に抑える
操作が難しくなる。本発明に係る製造法は、活物質ペー
ストにアルカリ金属の硫酸塩またはアルカリ土類金属の
硫酸塩を添加するための簡単な装置を追加するだけで対
応が可能である。
りなる格子体の腐食は、図1に示すように、鉛合金の初
晶1と共晶2が電極となり、ペースト3中の自由水が電
解液になる局部電池機構によって進む。ペースト中にア
ルカリ金属の硫酸塩またはアルカリ土類金属の硫酸塩を
添加しておくと、局部電池において電解液中のイオンが
増加して電導度が大きくなる。これにより、従来よりも
腐食が速く進むことになる。腐食を速く進ませるために
は、アルカリ金属の硫酸塩またはアルカリ土類金属の硫
酸塩の添加を0.02重量%以上にすることが必要であ
るが、0.2重量%を越えるとペーストが固くなって充
填に適さなくなる。熟成工程の雰囲気の相対湿度が従来
より低いので、ペースト中の水分重量が減少して腐食を
起こしやすい9〜7%の重量に達するまでの時間が短
く、熟成工程に要する時間を短くできるわけである。当
然、ペースト中の水分重量が、腐食を起こしやすい9〜
7%の重量に保持されている時間も従来より短くなるわ
けであるが、上述したように腐食の速度が速いので、短
い時間の間に必要十分な厚さの腐食層が形成される。し
かし、熟成工程の雰囲気の相対湿度が80%より低い
と、ペースト中の水分重量が9〜7%に保持されている
時間があまりにも短くなり、十分な厚さ(8μm以上)
の腐食層を形成することができない。また、熟成工程の
雰囲気の相対湿度が90%を越えると、ペースト中の水
分重量が減少して腐食を起こしやすい9〜7%の重量に
達するまでにかかる時間が長くなると共に、ペースト中
の水分重量が9〜7%に保持されている時間も長くなる
(この間、アルカリ金属の硫酸塩またはアルカリ土類金
属の硫酸塩の存在により腐食層の形成が急速に進んでい
る)ので、腐食層を所定厚さ(12μm)以下に抑える
操作が難しくなる。本発明に係る製造法は、活物質ペー
ストにアルカリ金属の硫酸塩またはアルカリ土類金属の
硫酸塩を添加するための簡単な装置を追加するだけで対
応が可能である。
【0006】
【実施例】ボールミル法による鉛粉3Kgに、水225ml
と比重1.260の希硫酸375mlを加え、練合して活
物質ペーストを調製する。この際、水に硫酸ナトリウム
を添加しておく。活物質ペースト中の硫酸ナトリウムの
添加量は0.1重量%とした。上記活物質ペーストを常
法により55D23型鉛蓄電池相当のアンチモン合金格
子体に充填し、表面を150℃で10秒間乾燥する。そ
の後、極板100枚を密着状態にしてパレットに掛け、
室温で、所定の相対湿度雰囲気に制御して熟成をした。
図2には、熟成工程の相対湿度と格子体の腐食層厚さが
8μmに達するまでの時間との関係を、鉛粉に加える水
に硫酸ナトリウムを添加しない場合(従来極板)と比較
して示した。熟成工程の相対湿度が高くなると、ペース
ト中の水分重量が減少して腐食層形成に適した9〜7%
の水分重量になるまでの時間が長くかかるために、格子
体の腐食層厚さが8μmに達するまでの時間も長くなっ
ていくが、本発明に係る実施例では従来より10時間以
上短縮されている。尚、熟成工程の相対湿度が80%よ
り低いと、ペースト中の水分重量が減少して腐食層形成
に適した9〜7%の水分重量になるまでの時間は短くな
るものの、ペースト中の水分重量が9〜7%の状態に保
持されている時間も短いので、十分な厚さの腐食層を形
成することができなかった。一方、熟成工程の相対湿度
が90%を越えると、ペースト中の水分重量が9〜7%
の状態に保持されている時間が長くなる。この間、腐食
層の形成は急速に進んでおり、熟成を終わる時期を少し
間違えると腐食層の厚さが厚くなり過ぎることになり、
腐食層厚さの制御が難しくなる。
と比重1.260の希硫酸375mlを加え、練合して活
物質ペーストを調製する。この際、水に硫酸ナトリウム
を添加しておく。活物質ペースト中の硫酸ナトリウムの
添加量は0.1重量%とした。上記活物質ペーストを常
法により55D23型鉛蓄電池相当のアンチモン合金格
子体に充填し、表面を150℃で10秒間乾燥する。そ
の後、極板100枚を密着状態にしてパレットに掛け、
室温で、所定の相対湿度雰囲気に制御して熟成をした。
図2には、熟成工程の相対湿度と格子体の腐食層厚さが
8μmに達するまでの時間との関係を、鉛粉に加える水
に硫酸ナトリウムを添加しない場合(従来極板)と比較
して示した。熟成工程の相対湿度が高くなると、ペース
ト中の水分重量が減少して腐食層形成に適した9〜7%
の水分重量になるまでの時間が長くかかるために、格子
体の腐食層厚さが8μmに達するまでの時間も長くなっ
ていくが、本発明に係る実施例では従来より10時間以
上短縮されている。尚、熟成工程の相対湿度が80%よ
り低いと、ペースト中の水分重量が減少して腐食層形成
に適した9〜7%の水分重量になるまでの時間は短くな
るものの、ペースト中の水分重量が9〜7%の状態に保
持されている時間も短いので、十分な厚さの腐食層を形
成することができなかった。一方、熟成工程の相対湿度
が90%を越えると、ペースト中の水分重量が9〜7%
の状態に保持されている時間が長くなる。この間、腐食
層の形成は急速に進んでおり、熟成を終わる時期を少し
間違えると腐食層の厚さが厚くなり過ぎることになり、
腐食層厚さの制御が難しくなる。
【0007】次に、図3には、室温、相対湿度85%の
条件で熟成を行なったとき、活物質ペーストに添加した
硫酸ナトリウムまたは硫酸マグネシウムの量と形成され
る腐食層厚さとの関係について示した。硫酸ナトリウム
または硫酸マグネシウムの活物質ペーストへの添加量が
0.02重量%以上で、形成される腐食層の厚さが増大
することがわかる。添加量が0.02重量%以上なら
ば、形成される腐食層の厚さには変化がないが、0.2
重量%を越えると活物質ペーストが固くなって格子体へ
の充填に適さなくなる。このようにして得られた極板
は、化成性、鉛蓄電池としての容量性能および寿命性能
とも、硫酸ナトリウムまたは硫酸マグネシウムの無添加
のものと遜色ないことを確認した。
条件で熟成を行なったとき、活物質ペーストに添加した
硫酸ナトリウムまたは硫酸マグネシウムの量と形成され
る腐食層厚さとの関係について示した。硫酸ナトリウム
または硫酸マグネシウムの活物質ペーストへの添加量が
0.02重量%以上で、形成される腐食層の厚さが増大
することがわかる。添加量が0.02重量%以上なら
ば、形成される腐食層の厚さには変化がないが、0.2
重量%を越えると活物質ペーストが固くなって格子体へ
の充填に適さなくなる。このようにして得られた極板
は、化成性、鉛蓄電池としての容量性能および寿命性能
とも、硫酸ナトリウムまたは硫酸マグネシウムの無添加
のものと遜色ないことを確認した。
【0008】
【発明の効果】上述のように、本発明に係る製造法で
は、製造設備にアルカリ金属の硫酸塩またはアルカリ土
類金属の硫酸塩を添加するための簡単な設備を加えるだ
けで、極板の熟成時間を短縮することができる。
は、製造設備にアルカリ金属の硫酸塩またはアルカリ土
類金属の硫酸塩を添加するための簡単な設備を加えるだ
けで、極板の熟成時間を短縮することができる。
【図1】アンチモンを含む鉛合金よりなる格子体の、局
部電池機構による腐食の模式図である。
部電池機構による腐食の模式図である。
【図2】熟成工程の相対湿度と格子体の腐食層厚さが8
μmに達するまでの時間との関係を示す曲線図である。
μmに達するまでの時間との関係を示す曲線図である。
【図3】室温、相対湿度85%の条件の熟成工程におい
て、活物質ペーストに添加した硫酸ナトリウムまたは硫
酸マグネシウムの量と形成される腐食層厚さとの関係を
示す曲線図である。
て、活物質ペーストに添加した硫酸ナトリウムまたは硫
酸マグネシウムの量と形成される腐食層厚さとの関係を
示す曲線図である。
1は初晶 2は共晶 3はペースト
Claims (1)
- 【請求項1】アンチモンを含む鉛合金よりなる格子体に
活物質ペーストを充填した後に熟成を行なう鉛蓄電池用
極板の製造において、 活物質ペーストとして、アルカリ金属の硫酸塩またはア
ルカリ土類金属の硫酸塩を0.02〜0.2重量%添加
したものを用い、 熟成中の雰囲気の相対湿度を80〜90%に制御するこ
とを特徴とする鉛蓄電池用極板の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5186549A JP2943572B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 鉛蓄電池用極板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5186549A JP2943572B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 鉛蓄電池用極板の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0745276A JPH0745276A (ja) | 1995-02-14 |
JP2943572B2 true JP2943572B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=16190461
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5186549A Expired - Fee Related JP2943572B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 鉛蓄電池用極板の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2943572B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0745278B2 (ja) * | 1988-08-31 | 1995-05-17 | 大日本印刷株式会社 | 転写箔 |
-
1993
- 1993-07-29 JP JP5186549A patent/JP2943572B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0745276A (ja) | 1995-02-14 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |