JP2976579B2 - 密閉形鉛蓄電池の製造方法 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池の製造方法Info
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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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- 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
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ポータブル機器用とし
て用いる負極ガス吸収型の密閉形鉛蓄電池の製造方法に
関する。
て用いる負極ガス吸収型の密閉形鉛蓄電池の製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】鉛蓄電池は他の二次電池に比較してエネ
ルギー密度が大きく経済性に優れている。特に密閉形鉛
蓄電池は、最近ＶＴＲなどの小形電子機器用としての需
要が増大し、性能も著しく向上している。
ルギー密度が大きく経済性に優れている。特に密閉形鉛
蓄電池は、最近ＶＴＲなどの小形電子機器用としての需
要が増大し、性能も著しく向上している。
【０００３】密閉形鉛蓄電池の改良に関しては、これま
でに数多くの提案がなされている。その代表的なものと
して電解液量を正極板，負極板，セパレータからなる極
板群の孔容積と同等か、もしくはそれ以下の量として、
いわゆる遊離液（フリー液）のない状態にして、充電末
期に正極板から発生する酸素ガスを負極板に吸収させ
て、電解液量の減少を抑制する方式が採用されている。
でに数多くの提案がなされている。その代表的なものと
して電解液量を正極板，負極板，セパレータからなる極
板群の孔容積と同等か、もしくはそれ以下の量として、
いわゆる遊離液（フリー液）のない状態にして、充電末
期に正極板から発生する酸素ガスを負極板に吸収させ
て、電解液量の減少を抑制する方式が採用されている。
【０００４】この密閉形鉛蓄電池は、フリーな電解液が
ないので横にしても倒立しても漏液せず、かつ補水不要
であるという特徴を持っているので、多方面に使用され
ている。
ないので横にしても倒立しても漏液せず、かつ補水不要
であるという特徴を持っているので、多方面に使用され
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の密閉
形鉛蓄電池の充電は、化成した正極板，負極板を用いる
場合には、極板群に電解液を注入後初充電を行う方法
が、また、未化成極板を用いる場合には、電解液を注入
後、電槽化成を行う方法が一般的である。
形鉛蓄電池の充電は、化成した正極板，負極板を用いる
場合には、極板群に電解液を注入後初充電を行う方法
が、また、未化成極板を用いる場合には、電解液を注入
後、電槽化成を行う方法が一般的である。
【０００６】この初充電あるいは電槽化成後一定量放電
し、その放電電圧測定を行う容量検査、および容量検査
の放電量分を充電する補充電を行った後、製品として出
荷されている。
し、その放電電圧測定を行う容量検査、および容量検査
の放電量分を充電する補充電を行った後、製品として出
荷されている。
【０００７】しかし、このような状態で出荷された密閉
形鉛蓄電池は、正極板中に不安定な二酸化鉛（主にα−
ＰｂＯ2）が多量に存在し、その多くは、放置の初期段
階に高比重電解液中で分解して充電されにくい粗大な硫
酸鉛の結晶を生成する。このため、自己放電量が多くな
り、放電容量低下が大きくなる。
形鉛蓄電池は、正極板中に不安定な二酸化鉛（主にα−
ＰｂＯ2）が多量に存在し、その多くは、放置の初期段
階に高比重電解液中で分解して充電されにくい粗大な硫
酸鉛の結晶を生成する。このため、自己放電量が多くな
り、放電容量低下が大きくなる。
【０００８】この粗大な硫酸鉛結晶は、低比重電解液が
十分に存在する状態で再充電すると、安定な二酸化鉛
（β−ＰｂＯ2）になり、再び放置しても、二酸化鉛の
分解による自己放電量は減少する。しかし電解液量を制
限して高比重の電解液（高濃度硫酸）を用いている密閉
形鉛蓄電池では、充電されにくい。特に、一般的に用い
られている定電圧充電方式では、正極板に比べて自己放
電の少ない負極板の充電状態によって、充電電流が制限
されるため、正極板が充電不足になり、長時間充電する
か、あるいは、定電流での過充電を行わないと、長期放
置した場合に電池容量が回復しないという問題があっ
た。
十分に存在する状態で再充電すると、安定な二酸化鉛
（β−ＰｂＯ2）になり、再び放置しても、二酸化鉛の
分解による自己放電量は減少する。しかし電解液量を制
限して高比重の電解液（高濃度硫酸）を用いている密閉
形鉛蓄電池では、充電されにくい。特に、一般的に用い
られている定電圧充電方式では、正極板に比べて自己放
電の少ない負極板の充電状態によって、充電電流が制限
されるため、正極板が充電不足になり、長時間充電する
か、あるいは、定電流での過充電を行わないと、長期放
置した場合に電池容量が回復しないという問題があっ
た。
【０００９】本発明は、このような課題を解決するもの
で、放置中の自己放電を減少させ、また容量回復性を向
上させた密閉形鉛蓄電池の製造方法を提供することを目
的とするものである。
で、放置中の自己放電を減少させ、また容量回復性を向
上させた密閉形鉛蓄電池の製造方法を提供することを目
的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明の密閉形鉛蓄電池の製造方法は、初充電
または電槽化成終了後、電解液が２０℃で１．２０を上
限とする比重の放電状態で３０日を上限とする期間放置
した後、補充電するようにしたものである。
るために本発明の密閉形鉛蓄電池の製造方法は、初充電
または電槽化成終了後、電解液が２０℃で１．２０を上
限とする比重の放電状態で３０日を上限とする期間放置
した後、補充電するようにしたものである。
【００１１】
【作用】このような本発明の密閉形鉛蓄電池の製造方法
によれば、初充電または電槽化成終了後の密閉形鉛蓄電
池を、放電状態で放置することにより、正極板中に含ま
れる不安定なα−ＰｂＯ2を分解し、充電されやすい微
細で活性な硫酸鉛に変えてから補充電し、安定なβ−Ｐ
ｂＯ2に変える。この補充電により、長期放置中の自己
放電量が減少するとともに、充電され難い粗大な硫酸鉛
の結晶が生成しないので、回復容量も増大することとな
る。
によれば、初充電または電槽化成終了後の密閉形鉛蓄電
池を、放電状態で放置することにより、正極板中に含ま
れる不安定なα−ＰｂＯ2を分解し、充電されやすい微
細で活性な硫酸鉛に変えてから補充電し、安定なβ−Ｐ
ｂＯ2に変える。この補充電により、長期放置中の自己
放電量が減少するとともに、充電され難い粗大な硫酸鉛
の結晶が生成しないので、回復容量も増大することとな
る。
【００１２】
【実施例】以下に本発明の一実施例の密閉形鉛蓄電池の
製造方法を図面を参照しながら説明する。
製造方法を図面を参照しながら説明する。
【００１３】本実施例に用いた密閉形鉛蓄電池は、正極
板，負極板ともに極板状態で化成後、正極板１枚，負極
板１枚およびガラス繊維よりなるセパレータで構成した
極板群を電槽に入れ、封口して電解液比重１．３５／２
０℃（濃度約４５％）の希硫酸を注入して初充電するこ
とにより６Ｖ２．０Ａｈの電池を作成して用いた。
板，負極板ともに極板状態で化成後、正極板１枚，負極
板１枚およびガラス繊維よりなるセパレータで構成した
極板群を電槽に入れ、封口して電解液比重１．３５／２
０℃（濃度約４５％）の希硫酸を注入して初充電するこ
とにより６Ｖ２．０Ａｈの電池を作成して用いた。
【００１４】この電池の電槽は、ポリエチレン（ＰＥ）
製の枠体で極板群周囲を囲み、極板群の両面をＰＥフィ
ルムとブリキ板をラミネートした集電板で押さえ、枠体
とブリキ板のＰＥフィルム面を熱溶着し封口したものを
用いた。この電槽は従来のＡＢＳ樹脂電槽に比べて水分
透過率が１／１０以下であり、放置中の電解液の減少が
ほとんどない。
製の枠体で極板群周囲を囲み、極板群の両面をＰＥフィ
ルムとブリキ板をラミネートした集電板で押さえ、枠体
とブリキ板のＰＥフィルム面を熱溶着し封口したものを
用いた。この電槽は従来のＡＢＳ樹脂電槽に比べて水分
透過率が１／１０以下であり、放置中の電解液の減少が
ほとんどない。
【００１５】つぎに初充電した電池を、放置末期比重が
１．０５（完全放置状態）から１．３５（完全充電状
態）になるように放電量を変えた電池７種類を作成し、
７日間、２５℃で放置後、０．２Ａ充電電流で放電量の
１３０％充電を行った。
１．０５（完全放置状態）から１．３５（完全充電状
態）になるように放電量を変えた電池７種類を作成し、
７日間、２５℃で放置後、０．２Ａ充電電流で放電量の
１３０％充電を行った。
【００１６】また、放電末期比重が１．１０／２０℃に
なるように放電し、２５℃で、３日，７日，１４日，２
１日，３０日，５０日それぞれ放置後、０．２Ａの充電
電流で放電量の１３０％充電を行った。
なるように放電し、２５℃で、３日，７日，１４日，２
１日，３０日，５０日それぞれ放置後、０．２Ａの充電
電流で放電量の１３０％充電を行った。
【００１７】このような放電放置を行った電池と、放電
放置を行わない従来の電池（完全充電状態での放置）
を、それぞれ２５℃で６ヶ月保存し、残存容量率と２．
４５Ｖ／セルの定電圧充電後の回復容量率を測定し放電
容量特性の変化を比較した。
放置を行わない従来の電池（完全充電状態での放置）
を、それぞれ２５℃で６ヶ月保存し、残存容量率と２．
４５Ｖ／セルの定電圧充電後の回復容量率を測定し放電
容量特性の変化を比較した。
【００１８】図１に規定の放電末期比重になるよう放電
量を変え、２５℃，７日間放置後、補充電した試験電池
の６ヶ月間保存後の残存容量率Ａと回復容量率Ｂの特性
を示した。
量を変え、２５℃，７日間放置後、補充電した試験電池
の６ヶ月間保存後の残存容量率Ａと回復容量率Ｂの特性
を示した。
【００１９】図２に放電末期比重が１．１０になるよう
放電した後、２５℃で規定の期間放置し補充電した試験
電池の６ヶ月間保存後の残存容量率Ａと回復容量率Ｂの
特性を示した。
放電した後、２５℃で規定の期間放置し補充電した試験
電池の６ヶ月間保存後の残存容量率Ａと回復容量率Ｂの
特性を示した。
【００２０】放電放置を行わないで長期放置した電池
（図１に示すの放電末期比重１．３５での特性および図
２に示す放電放置期間なしでの特性）では、放置後の容
量低下および容量バラツキが大きく、また容量の回復性
も悪い。
（図１に示すの放電末期比重１．３５での特性および図
２に示す放電放置期間なしでの特性）では、放置後の容
量低下および容量バラツキが大きく、また容量の回復性
も悪い。
【００２１】この電池の正極板表面などには、充電した
後でも粗大な硫酸鉛の結晶が残存していた。
後でも粗大な硫酸鉛の結晶が残存していた。
【００２２】しかし、放電放置を行った後補充電し２５
℃で長期放置した電池では、放置後の容量低下，バラツ
キが少なく、また容量の回復性も向上し２〜３回充放電
すると１００％以上に回復する。しかし、放電放置時の
電解液比重が１．２５／２０℃以上では、その効果が少
なく、長期放置時の容量バラツキ，回復容量の低下が大
きかった。この結果、放電放置の電解液比重は１．２０
／２０℃以下が望ましいことがわかる。また、放電放置
期間が３日以下では、補充電の効果が少ないが、その場
合でも、放電放置時の温度を高くすることにより、正極
板中のα−ＰｂＯ2の分解が速進されるので、さらに短
期間の放電放置（例えば６０℃，１２時間）でも十分な
効果が得られる。むしろ、放電放置の期間が３０日以上
になると、長期放置後の残存容量率および回復容量率が
放電放置中のサルフェーションにより低下する傾向にあ
り、また放電放置期間が長いと生産性も悪くなるので、
放電放置の期間は３０日以内が望ましい。
℃で長期放置した電池では、放置後の容量低下，バラツ
キが少なく、また容量の回復性も向上し２〜３回充放電
すると１００％以上に回復する。しかし、放電放置時の
電解液比重が１．２５／２０℃以上では、その効果が少
なく、長期放置時の容量バラツキ，回復容量の低下が大
きかった。この結果、放電放置の電解液比重は１．２０
／２０℃以下が望ましいことがわかる。また、放電放置
期間が３日以下では、補充電の効果が少ないが、その場
合でも、放電放置時の温度を高くすることにより、正極
板中のα−ＰｂＯ2の分解が速進されるので、さらに短
期間の放電放置（例えば６０℃，１２時間）でも十分な
効果が得られる。むしろ、放電放置の期間が３０日以上
になると、長期放置後の残存容量率および回復容量率が
放電放置中のサルフェーションにより低下する傾向にあ
り、また放電放置期間が長いと生産性も悪くなるので、
放電放置の期間は３０日以内が望ましい。
【００２３】なお、本実施例では化成板を用いた電池に
ついて説明したが、電槽化成した電池でも同様な効果が
得られ、充放電サイクル寿命特性など他の特性において
も、現行品と特性に差はなかった。
ついて説明したが、電槽化成した電池でも同様な効果が
得られ、充放電サイクル寿命特性など他の特性において
も、現行品と特性に差はなかった。
【００２４】また、放電放置後、電池の開路電圧を測定
することにより、気密不良や内部微ショートなどによる
容量低下の異常も検出することができる。
することにより、気密不良や内部微ショートなどによる
容量低下の異常も検出することができる。
【００２５】
【発明の効果】以上の実施例の説明からも明らかなよう
に、本発明の密閉形鉛蓄電池の製造方法によれば、長期
間電池を放置しても容量低下が少なく、放電容量のバラ
ツキが小さく、容量回復性に優れた電池を得ることがで
きる。
に、本発明の密閉形鉛蓄電池の製造方法によれば、長期
間電池を放置しても容量低下が少なく、放電容量のバラ
ツキが小さく、容量回復性に優れた電池を得ることがで
きる。
【００２６】この理由としてつぎのことが考えられる。
初充電または電槽化成後に生成する正極活物質中の二酸
化鉛は、不安定で分解しやすいα−ＰｂＯ2が多く含ま
れ、このα−ＰｂＯ2が高比重電解液中で除々に分解す
ると粗大で不活性な硫酸鉛の結晶を生じ、充電しても活
性なＰｂＯ2にもどり難くなる。そのため、長期放置後
の容量低下や回復容量の低下が発生する。これを防ぐた
め、長期放置前に、電池を放電状態で放置し、低比重電
解液中で不安定なα−ＰｂＯ2を分解させ、充電されや
すい微細で活性な硫酸鉛に変えた後、補充電し、α−Ｐ
ｂＯ2を安定なβ−ＰｂＯ2に変換する。この工程によ
り、長期放置中の自己放電量が減少するとともに、充電
されにくい粗大な硫酸鉛の結晶が生成しないので回復容
量も向上すると考えられる。
初充電または電槽化成後に生成する正極活物質中の二酸
化鉛は、不安定で分解しやすいα−ＰｂＯ2が多く含ま
れ、このα−ＰｂＯ2が高比重電解液中で除々に分解す
ると粗大で不活性な硫酸鉛の結晶を生じ、充電しても活
性なＰｂＯ2にもどり難くなる。そのため、長期放置後
の容量低下や回復容量の低下が発生する。これを防ぐた
め、長期放置前に、電池を放電状態で放置し、低比重電
解液中で不安定なα−ＰｂＯ2を分解させ、充電されや
すい微細で活性な硫酸鉛に変えた後、補充電し、α−Ｐ
ｂＯ2を安定なβ−ＰｂＯ2に変換する。この工程によ
り、長期放置中の自己放電量が減少するとともに、充電
されにくい粗大な硫酸鉛の結晶が生成しないので回復容
量も向上すると考えられる。
【００２７】上記のように本発明の製造方法によれば、
初充電後に放電放置を行うことにより、長期間電池を放
置しても容量回復率が大きく、その工業的価値は極めて
大きい。
初充電後に放電放置を行うことにより、長期間電池を放
置しても容量回復率が大きく、その工業的価値は極めて
大きい。
【図１】本発明の一実施例の密閉形鉛蓄電池の放電放置
中の電解液比重と残存容量率，回復容量率の関係を示す
図
中の電解液比重と残存容量率，回復容量率の関係を示す
図
【図２】同放電放置期間と残存容量率，回復容量率の関
係を示す図
係を示す図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−160375（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−93066（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−157969（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−89221（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01M 10/12,4/22
Claims (3)
- 【請求項１】 正極板，負極板，セパレータに電解液を
保持させ、遊離液が存在しない程度に電解液量を制限し
た密閉形鉛蓄電池であって、初充電または電槽化成終了
後、放電状態で放置した後、補充電する密閉形鉛蓄電池
の製造方法。 - 【請求項２】 電解液が２０℃で１．２０を上限とする
比重になる放電状態で放置した後、補充電する請求項１
記載の密閉形鉛蓄電池の製造方法。 - 【請求項３】 放電状態での放置期間が３０日を上限と
する請求項１または２記載の密閉形鉛蓄電池の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3131013A JP2976579B2 (ja) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | 密閉形鉛蓄電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3131013A JP2976579B2 (ja) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | 密閉形鉛蓄電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04357674A JPH04357674A (ja) | 1992-12-10 |
| JP2976579B2 true JP2976579B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=15047948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3131013A Expired - Fee Related JP2976579B2 (ja) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | 密閉形鉛蓄電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2976579B2 (ja) |
-
1991
- 1991-06-03 JP JP3131013A patent/JP2976579B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04357674A (ja) | 1992-12-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |