JP3102000B2 - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/68—Selection of materials for use in lead-acid accumulators
- H01M4/685—Lead alloys
-
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- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/14—Electrodes for lead-acid accumulators
-
- 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
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Materials Engineering (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は鉛蓄電池の改良に関するものであり、とくに
メンテナンスフリータイプの自動車用鉛蓄電池の充電回
復性の改善をはかるものである。
メンテナンスフリータイプの自動車用鉛蓄電池の充電回
復性の改善をはかるものである。
従来の技術 鉛蓄電池用格子体には従来から鉛−アンチモン系合金
が使われてきた。アンチモンは鋳造式格子体の鋳造性を
改善し、格子体の機械的強度を高めるために用いられて
来た。しかしながら、電池性能の自己放電を促進し、減
液量を増加させる欠点があった。そのため、電池の長期
（３ケ月以上）在庫ができず補充電が頻繁に求められ
る。さらに、使用中は補水管理の徹底が求められ、怠る
と液枯れを起こす。
が使われてきた。アンチモンは鋳造式格子体の鋳造性を
改善し、格子体の機械的強度を高めるために用いられて
来た。しかしながら、電池性能の自己放電を促進し、減
液量を増加させる欠点があった。そのため、電池の長期
（３ケ月以上）在庫ができず補充電が頻繁に求められ
る。さらに、使用中は補水管理の徹底が求められ、怠る
と液枯れを起こす。
このように保守管理が煩わしいので、市場からメンテ
ナンフリーが強く要望された。そこで、アンチモンの量
を減らした低アンチモンタイプが開発され、メンテナン
ス性能の緩和がはかられたが、本質的な改良までには至
らなかった。つぎに開発されたのが、アンチモンフリー
タイプの新しい格子合金である鉛−カルシウム系合金で
あった。この鉛−カルシウム系合金格子により、メンテ
ナンスフリー性能が大幅に改良された。また、製造方法
も従来の鋳造方式に変わるエキスパンド方式が開発され
た。このエキスパンド方式は連続した鉛合金シートに切
断部を入れて押し開くようにしてつくられる。このよう
に生産性にすぐれたエキスパンド方式が急速に普及して
きた。
ナンフリーが強く要望された。そこで、アンチモンの量
を減らした低アンチモンタイプが開発され、メンテナン
ス性能の緩和がはかられたが、本質的な改良までには至
らなかった。つぎに開発されたのが、アンチモンフリー
タイプの新しい格子合金である鉛−カルシウム系合金で
あった。この鉛−カルシウム系合金格子により、メンテ
ナンスフリー性能が大幅に改良された。また、製造方法
も従来の鋳造方式に変わるエキスパンド方式が開発され
た。このエキスパンド方式は連続した鉛合金シートに切
断部を入れて押し開くようにしてつくられる。このよう
に生産性にすぐれたエキスパンド方式が急速に普及して
きた。
発明が解決しようとする課題 近年メンテナンスフリー電池が主力商品として普及し
てきた。ところが、アンチモンフリーの格子合金系で
は、充電回復性が悪い欠点があった。
てきた。ところが、アンチモンフリーの格子合金系で
は、充電回復性が悪い欠点があった。
そこで、本発明は優れたメンテナンス性能を有し、か
つ充電回復性の改善をはかるものである。
つ充電回復性の改善をはかるものである。
課題を解決するための手段 本発明は、鉛−カルシウム系合金の格子表面に鉛−ア
ンチモン系合金を存在させ、この鉛−アンチモン系合金
中のアンチモン量が、陽極活物質量に対して0.005wt％
以上0.250wt％以下に調整することにより、充電回復性
の改善をはかることができる。また、このような構成に
より格子の機械的強度が強く、かつ、メンテナンス性能
を向上させることができる。
ンチモン系合金を存在させ、この鉛−アンチモン系合金
中のアンチモン量が、陽極活物質量に対して0.005wt％
以上0.250wt％以下に調整することにより、充電回復性
の改善をはかることができる。また、このような構成に
より格子の機械的強度が強く、かつ、メンテナンス性能
を向上させることができる。
作用 アンチモンフリーの鉛−カルシウム系合金を格子体に
用いた場合、過放電状態で長期間放置されると充電され
にくい欠点があった。これは、格子と活物質との界面に
不導体層が形成されるためと推定された。そこで格子表
面に錫が1.0％以上有する層を形成させることにより、
改善された。
用いた場合、過放電状態で長期間放置されると充電され
にくい欠点があった。これは、格子と活物質との界面に
不導体層が形成されるためと推定された。そこで格子表
面に錫が1.0％以上有する層を形成させることにより、
改善された。
しかしながら、長期間使用していると、充電不足にな
って寿命となるケースがあり、クレームの大きな要因と
なっている。メンテナンスフリー電池は過充電電流が非
常に少ないので充電電気量が不足したり、液の拡散が不
十分で液比重の差が生じるなどの現象と関連していると
考えられる。また、充電不足の原因は格子と活物質の両
面から起こるものと考えられる。
って寿命となるケースがあり、クレームの大きな要因と
なっている。メンテナンスフリー電池は過充電電流が非
常に少ないので充電電気量が不足したり、液の拡散が不
十分で液比重の差が生じるなどの現象と関連していると
考えられる。また、充電不足の原因は格子と活物質の両
面から起こるものと考えられる。
メンテナンス性能は早期合金中のアンチモン量と強い
関連がある。しかし、充電回復性については格子と活物
質間の密着性を改善し、活物質の電気化学的特性がアン
チモンの量によって改善されることがわかった。
関連がある。しかし、充電回復性については格子と活物
質間の密着性を改善し、活物質の電気化学的特性がアン
チモンの量によって改善されることがわかった。
その結果、格子表面のアンチモン量が活物質量に対し
て0.25wt％以下であれば、メンテナンス性能は約10％以
下に維持するとともに、充電不足が解消された。アンチ
モン量が0.007wt％以上で効果があった。これは、活物
質の自己放電量と過充電電流のバランスがアンチモンの
比率により保たれるとともに、活物質と格子との界面の
密着性を改善するためと考えられる。とくにアンチモン
による電位低下とａ−PbO2の生成比率とに関連してくる
ものと思われる。
て0.25wt％以下であれば、メンテナンス性能は約10％以
下に維持するとともに、充電不足が解消された。アンチ
モン量が0.007wt％以上で効果があった。これは、活物
質の自己放電量と過充電電流のバランスがアンチモンの
比率により保たれるとともに、活物質と格子との界面の
密着性を改善するためと考えられる。とくにアンチモン
による電位低下とａ−PbO2の生成比率とに関連してくる
ものと思われる。
一方、生産性に優れたエキスパンド格子は、圧延シー
トを母材として使用するが、鉛−アンチモン系合金は圧
延すると再結晶化して格子の機械的強度が低下する。そ
こで、鉛−カルシウム−錫系合金を母材に、鉛−アンチ
モン系合金を組み合わせる方法で、格子強度の維持をは
かることが可能である。
トを母材として使用するが、鉛−アンチモン系合金は圧
延すると再結晶化して格子の機械的強度が低下する。そ
こで、鉛−カルシウム−錫系合金を母材に、鉛−アンチ
モン系合金を組み合わせる方法で、格子強度の維持をは
かることが可能である。
実 施 例 つぎに、本発明の特徴を実施例で示す。
鉛−0.07wt％カルシウム−0.25wt％錫三元合金の圧延
シートをエキスパンド加工した後、鉛−3.0wt％アンチ
モン合金を溶解した釜の中を通過させ、格子表面に鉛−
アンチモン合金層を形成させた。
シートをエキスパンド加工した後、鉛−3.0wt％アンチ
モン合金を溶解した釜の中を通過させ、格子表面に鉛−
アンチモン合金層を形成させた。
つぎに、鉛粉と希硫酸と水とを練合した鉛ペーストを
この格子体に充填し、乾燥熟成して極板をつくった。
この格子体に充填し、乾燥熟成して極板をつくった。
この陽極板と通常の鉛−カルシウム合金製エキスパン
ド格子を用いた陰極板を用いて電池Ａを試作した。
ド格子を用いた陰極板を用いて電池Ａを試作した。
さらに、アンチモンの量10wt％,1wt％,0wt％をそれぞ
れディップさせた格子を用いて、同様に電池B,C,Dをつ
くった。
れディップさせた格子を用いて、同様に電池B,C,Dをつ
くった。
これら電池A,B,C,Dはいずれも5HR容量が48Ahの電池で
ある。
ある。
これらの電池を使い、9.6Aで２時間放電した後、14.0
Vで３時間充電（最大電流9.6A）を繰り返し行なった。
Vで３時間充電（最大電流9.6A）を繰り返し行なった。
そして、放電２時間後の電圧が10.5V以下になった場
合を寿命とした。
合を寿命とした。
その結果を第１図に示す。
図から明らかなように、電池A,B,Cは優れた寿命性能
を得た。しかし、従来例のＤは短寿命であった。この電
池Ｄを9.6Aの定電流で6.5時間充電した後に、9.6Aで10.
5Vになるまで放電をすると、４時間６分の持続時間を有
していた。このことから、従来例の電池は充電不足で寿
命になっていた事が確認された。
を得た。しかし、従来例のＤは短寿命であった。この電
池Ｄを9.6Aの定電流で6.5時間充電した後に、9.6Aで10.
5Vになるまで放電をすると、４時間６分の持続時間を有
していた。このことから、従来例の電池は充電不足で寿
命になっていた事が確認された。
なお、電池A,B,Cに用いた陽極板の活物質量とアンチ
モンの重量比率はA:0.15％,B:0.5％,C:0.05％であっ
た。
モンの重量比率はA:0.15％,B:0.5％,C:0.05％であっ
た。
寿命試験中の減液量は電池Ｄに比較して、電池A,Cは
それぞれ５％,2％増加していたが、電池Ｂは20％と大幅
に増加し、メンテナンス性能が低下した。
それぞれ５％,2％増加していたが、電池Ｂは20％と大幅
に増加し、メンテナンス性能が低下した。
以上の結果から本発明はメンテナンス性能を維持し、
充電回復性の改善をはかることができると言える。
充電回復性の改善をはかることができると言える。
尚、実施例では鉛−アンチモン合金をディップさせる
例を示したが、鉛−アンチモン合金または鉛−アンチモ
ン−錫の三元合金を鉛−カルシウム系合金の表面に圧着
する方法でも良い。
例を示したが、鉛−アンチモン合金または鉛−アンチモ
ン−錫の三元合金を鉛−カルシウム系合金の表面に圧着
する方法でも良い。
発明の効果 本発明は市場の要求が強いメンテナンスフリーバッテ
リーで、充電回復性に優れた電池を提供するものであ
り、その工業的価値は大きい。
リーで、充電回復性に優れた電池を提供するものであ
り、その工業的価値は大きい。
第１図は本発明の電池の寿命試験結果を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 勝弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 川瀬 哲成 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63−51054（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−133773（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 4/64 - 4/68
Claims (1)
- 【請求項１】鉛−カルシウム系合金からなる鉛合金格子
と活物質からなる陽極板を備えた鉛蓄電池において、前
記鉛合金格子の表面に鉛−アンチモン系合金を備え、前
記鉛−アンチモン系合金中のアンチモン量が前記活物質
量に対して0.005wt％〜0.250wt％であることを特徴とし
た鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63273480A JP3102000B2 (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63273480A JP3102000B2 (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | 鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02121261A JPH02121261A (ja) | 1990-05-09 |
| JP3102000B2 true JP3102000B2 (ja) | 2000-10-23 |
Family
ID=17528498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63273480A Expired - Lifetime JP3102000B2 (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3102000B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005107004A1 (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 鉛蓄電池 |
-
1988
- 1988-10-28 JP JP63273480A patent/JP3102000B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005107004A1 (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 鉛蓄電池 |
| CN100448093C (zh) * | 2004-04-28 | 2008-12-31 | 松下电器产业株式会社 | 铅酸电池 |
| US7597998B2 (en) | 2004-04-28 | 2009-10-06 | Panasonic Corporation | Lead acid battery including antimony |
| JP5016306B2 (ja) * | 2004-04-28 | 2012-09-05 | パナソニック株式会社 | 鉛蓄電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02121261A (ja) | 1990-05-09 |
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Legal Events
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