JP2982376B2 - 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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- 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
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、密閉形鉛蓄電池の製造
方法に関し、特にその充電方法を改良した密閉形鉛蓄電
池の製造方法に関する。
方法に関し、特にその充電方法を改良した密閉形鉛蓄電
池の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉛蓄電池は他の電池と比較してエネルギ
ー密度が高く経済性に優れている。特に密閉形鉛蓄電池
は最近ビデオテープレコーダなどの小形電子機器用など
の需要が増大し、性能も著しく向上している。
ー密度が高く経済性に優れている。特に密閉形鉛蓄電池
は最近ビデオテープレコーダなどの小形電子機器用など
の需要が増大し、性能も著しく向上している。
【０００３】密閉形鉛蓄電池に関しては、これまで多く
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，セパレータから成る極板群の孔
容積と同等もしくはそれ以下として、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。
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，セパレータから成る極板群の孔
容積と同等もしくはそれ以下として、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】このような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、または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。
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、または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なった後、製品とし
て出荷される。
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なった後、製品とし
て出荷される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】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ので、自己放電量が多く容量低
下が大きい。
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ので、自己放電量が多く容量低
下が大きい。
【０００８】この粗大な硫酸鉛の結晶は、低比重（低濃
度）電解液が十分存在する状態で再充電されれば安定な
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が、高比重の電
解液で電解液量を制限している密閉形鉛蓄電池では充電
されにくく、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
状態によって充電々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の容量が回復しない
という問題点があった。
度）電解液が十分存在する状態で再充電されれば安定な
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が、高比重の電
解液で電解液量を制限している密閉形鉛蓄電池では充電
されにくく、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
状態によって充電々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の容量が回復しない
という問題点があった。
【０００９】本発明は、上記問題点を解決するもので、
長期放置中の自己放電量を減少させ、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。
長期放置中の自己放電量を減少させ、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。
【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、電池電圧が０．５Ｖ／セル以下ま
で過放電した後補充電するものである。
るため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、電池電圧が０．５Ｖ／セル以下ま
で過放電した後補充電するものである。
【００１１】
【作用】この本発明の密閉形鉛蓄電池の製造方法では、
初充電または電槽化成終了後の密閉形鉛蓄電池を過放電
することにより、正極板中の不安定な二酸化鉛（主にα
−ＰｂＯ2）をすべて放電させてから補充電することに
より、前記正極板中の不安定な二酸化鉛は、安定な二酸
化鉛（β−ＰｂＯ2）に変わることとなる。
初充電または電槽化成終了後の密閉形鉛蓄電池を過放電
することにより、正極板中の不安定な二酸化鉛（主にα
−ＰｂＯ2）をすべて放電させてから補充電することに
より、前記正極板中の不安定な二酸化鉛は、安定な二酸
化鉛（β−ＰｂＯ2）に変わることとなる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例の密閉形鉛蓄電池の
製造方法について図面をもとにして説明する。
製造方法について図面をもとにして説明する。
【００１３】試験に用いた密閉形鉛蓄電池は、正極格子
合金として、過放電後の充電受け入れ性を向上させるた
めＳｎを添加したＰｂ−Ｃａ０．１％−Ｓｎ０．８％を
用いた正極板を負極板と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成るセパレー
タで構成した極板群を電槽に入れ封口後、電解液の希硫
酸を注入して初充電した電池を３セル直列構成すること
により６Ｖ２．０Ａｈの電池を作成して用いた。
合金として、過放電後の充電受け入れ性を向上させるた
めＳｎを添加したＰｂ−Ｃａ０．１％−Ｓｎ０．８％を
用いた正極板を負極板と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成るセパレー
タで構成した極板群を電槽に入れ封口後、電解液の希硫
酸を注入して初充電した電池を３セル直列構成すること
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、図示していないがポリ
エチレン（ＰＥ）より成る枠体で極板群の周囲を囲み、
極板群の両面をポリエチレンフィルム（以降ＰＥフィル
ムと略す）とブリキ板をラミネートした集電板で押さ
え、枠体と集電板のＰＥフィルム面を熱溶着し封口した
ものを用い、従来のスチレン，アクリロニトリル，ブタ
ジエン共重合樹脂電槽（以降ＡＢＳ樹脂電槽と略す）に
比べて水分透過率が１／１０以下であり、長期放置中の
電解液の減少がほとんどない構成とした。
エチレン（ＰＥ）より成る枠体で極板群の周囲を囲み、
極板群の両面をポリエチレンフィルム（以降ＰＥフィル
ムと略す）とブリキ板をラミネートした集電板で押さ
え、枠体と集電板のＰＥフィルム面を熱溶着し封口した
ものを用い、従来のスチレン，アクリロニトリル，ブタ
ジエン共重合樹脂電槽（以降ＡＢＳ樹脂電槽と略す）に
比べて水分透過率が１／１０以下であり、長期放置中の
電解液の減少がほとんどない構成とした。
【００１５】次に初充電した電池を、１２Ωの抵抗を用
いて初期放電々流０．５Ａで、放電末期電圧が０．０５
Ｖ／セル〜１．７Ｖ／セルの間の７種類に規定された値
になるまで放電し、放電量の１３０％補充電することに
より評価用電池を作成した。
いて初期放電々流０．５Ａで、放電末期電圧が０．０５
Ｖ／セル〜１．７Ｖ／セルの間の７種類に規定された値
になるまで放電し、放電量の１３０％補充電することに
より評価用電池を作成した。
【００１６】このような過放電を行なった電池を、２５
℃で６ヶ月間保存し、初期容量を１００とした残存容量
率（％）と２．４５Ｖ／セルの定電圧充電後の初期容量
を１００とした回復容量率（％）を測定し、その容量特
性の変化を比較した。
℃で６ヶ月間保存し、初期容量を１００とした残存容量
率（％）と２．４５Ｖ／セルの定電圧充電後の初期容量
を１００とした回復容量率（％）を測定し、その容量特
性の変化を比較した。
【００１７】図２に示すように過放電を行わないで通常
の放電（放電末期電圧１．５〜１．７Ｖ／セル）を入れ
長期放置した電池では、放置後の容量低下および容量ば
らつきが大きく、また容量の回復性も悪い。
の放電（放電末期電圧１．５〜１．７Ｖ／セル）を入れ
長期放置した電池では、放置後の容量低下および容量ば
らつきが大きく、また容量の回復性も悪い。
【００１８】この電池の正極板表面などには、充電して
も粗大な硫酸鉛の結晶が残存していた。
も粗大な硫酸鉛の結晶が残存していた。
【００１９】しかし図１に示すような放電々圧特性の平
坦領域（以降プラトーという）以下（０．５Ｖ／セル）
に放電末期電圧が低下するまで過放電した電池では、図
２のＡに示すような長期放置後の容量低下やばらつきが
少なく、また図２のＢに示すように容量の回復性も向上
するが、放電末期電圧１．０Ｖ／セル以上の過放電では
その効果が少なく、放電末期電圧は少なくとも１．０Ｖ
／セル以下、望ましくは、０．５Ｖ／セル以下に過放電
するのが望ましい。このことは、放電々圧特性のプラト
ーは、α−ＰｂＯ2が放電してＰｂＳＯ4になる反応と考
えられこのＰｂＳＯ4は、過放電後の補充電で安定なβ-
ＰｂＯ2に変化していると推定される。この試験は、化
成板を用いた電池についてのみ説明しているが、電槽化
成した電池でも同様な効果が得られ、サイクル寿命やト
リクル寿命特性などについても特性の低下がないことを
確認している。
坦領域（以降プラトーという）以下（０．５Ｖ／セル）
に放電末期電圧が低下するまで過放電した電池では、図
２のＡに示すような長期放置後の容量低下やばらつきが
少なく、また図２のＢに示すように容量の回復性も向上
するが、放電末期電圧１．０Ｖ／セル以上の過放電では
その効果が少なく、放電末期電圧は少なくとも１．０Ｖ
／セル以下、望ましくは、０．５Ｖ／セル以下に過放電
するのが望ましい。このことは、放電々圧特性のプラト
ーは、α−ＰｂＯ2が放電してＰｂＳＯ4になる反応と考
えられこのＰｂＳＯ4は、過放電後の補充電で安定なβ-
ＰｂＯ2に変化していると推定される。この試験は、化
成板を用いた電池についてのみ説明しているが、電槽化
成した電池でも同様な効果が得られ、サイクル寿命やト
リクル寿命特性などについても特性の低下がないことを
確認している。
【００２０】このような過放電は、通常の容量検査後連
続して行うことができるので製造工程内で容易に実施可
能である。
続して行うことができるので製造工程内で容易に実施可
能である。
【００２１】
【発明の効果】以上の実施例の説明で明らかなように、
本発明の密閉形鉛蓄電池の製造方法によって製造した電
池においては、長期間放置しても容量低下およびそのば
らつきも少なく、また容量回復性に優れている。
本発明の密閉形鉛蓄電池の製造方法によって製造した電
池においては、長期間放置しても容量低下およびそのば
らつきも少なく、また容量回復性に優れている。
【００２２】この理由として次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の二酸化鉛
は、不安定で分解しやすいα−ＰｂＯ2が多く、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ＰｂＯ
2にもどりにくいので、長期放置後の残存容量低下や回
復容量の低下が発生する。このため、長期放置前に、過
放電を行ないα−ＰｂＯ2をすべて放電して充電されや
すい微細で活性な硫酸鉛にした後補充電し、安定なβ−
ＰｂＯ2に変換することにより、長期放置中の自己放電
量を減少させる。これにより充電されにくい粗大な硫酸
鉛の結晶が生成しないので、回復容量率が向上すると考
えられる。なお、正極格子合金にＳｎを含有させない
と、過放電時に格子表面に不導体の硫酸鉛の被膜を生成
し、充電受け入れが悪くなるので、Ｓｂを含有しない合
金では、充電受け入れ性を向上させるため、Ｓｎを含有
させる必要がある。
充電または電槽化成後に生成する正極活物質の二酸化鉛
は、不安定で分解しやすいα−ＰｂＯ2が多く、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ＰｂＯ
2にもどりにくいので、長期放置後の残存容量低下や回
復容量の低下が発生する。このため、長期放置前に、過
放電を行ないα−ＰｂＯ2をすべて放電して充電されや
すい微細で活性な硫酸鉛にした後補充電し、安定なβ−
ＰｂＯ2に変換することにより、長期放置中の自己放電
量を減少させる。これにより充電されにくい粗大な硫酸
鉛の結晶が生成しないので、回復容量率が向上すると考
えられる。なお、正極格子合金にＳｎを含有させない
と、過放電時に格子表面に不導体の硫酸鉛の被膜を生成
し、充電受け入れが悪くなるので、Ｓｂを含有しない合
金では、充電受け入れ性を向上させるため、Ｓｎを含有
させる必要がある。
【００２３】上述のように本発明の密閉形鉛蓄電池の製
造方法により製造した電池は、初充電後、過放電した
後、補充電を行うことにより、長期放置されても容量回
復の信頼性が高いので、その工業的価値は極めて高い。
造方法により製造した電池は、初充電後、過放電した
後、補充電を行うことにより、長期放置されても容量回
復の信頼性が高いので、その工業的価値は極めて高い。
【図１】本発明の一実施例の密閉形鉛蓄電池の製造方法
における過放電時の電圧特性を示すグラフ
における過放電時の電圧特性を示すグラフ
【図２】図１に示す過放電を、放電末期電圧が０．０５
〜１．７Ｖ／セルの範囲で７段階に規定した値で行った
電池を補充電後、長期放置したときの残存容量率と回復
容量率を示すグラフ
〜１．７Ｖ／セルの範囲で７段階に規定した値で行った
電池を補充電後、長期放置したときの残存容量率と回復
容量率を示すグラフ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01M 4/22,10/12
Claims (2)
- 【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、
正極格子合金がアンチモンを含まず錫を含有した密閉形
鉛蓄電池であって、初充電または電槽化成終了後、過放
電した後補充電する密閉形鉛蓄電池の製造方法。 - 【請求項２】電池電圧が０．５Ｖ／セル以下まで過放電
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3117207A JP2982376B2 (ja) | 1991-05-22 | 1991-05-22 | 密閉形鉛蓄電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3117207A JP2982376B2 (ja) | 1991-05-22 | 1991-05-22 | 密閉形鉛蓄電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04345757A JPH04345757A (ja) | 1992-12-01 |
| JP2982376B2 true JP2982376B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=14706044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3117207A Expired - Fee Related JP2982376B2 (ja) | 1991-05-22 | 1991-05-22 | 密閉形鉛蓄電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2982376B2 (ja) |
-
1991
- 1991-05-22 JP JP3117207A patent/JP2982376B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04345757A (ja) | 1992-12-01 |
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