JP3163509B2 - ハイブリッド両極極板の製造方法 - Google Patents
ハイブリッド両極極板の製造方法Info
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- JP3163509B2 JP3163509B2 JP02203492A JP2203492A JP3163509B2 JP 3163509 B2 JP3163509 B2 JP 3163509B2 JP 02203492 A JP02203492 A JP 02203492A JP 2203492 A JP2203492 A JP 2203492A JP 3163509 B2 JP3163509 B2 JP 3163509B2
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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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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はバイポーラ式鉛蓄電池に
用いる鉛蓄電池用両極極板の製造法の改良に関するもの
である。
用いる鉛蓄電池用両極極板の製造法の改良に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術とその課題】バイポーラ式鉛蓄電池は、そ
の概念図を図２に示すように、導電性を持ち、かつ電解
液の透過の起こらない板状集電体５の一面に正極活物質
１である二酸化鉛を保持し、もう一方の面に負極活物質
４である海綿状鉛を保持する鉛蓄電池用両極極板をセパ
レータ６を介して積層した電池であり、従来型の多セル
鉛蓄電池に比してセル間接続を行う必要がないため、セ
ル間の抵抗が小さい。従って、バイポーラ式鉛蓄電池は
充放電時の電圧特性が優れているという特徴を有してい
る。このバイポーラ式鉛蓄電池に使用する集電体の材質
としては、一般の鉛蓄電池に使用されている鉛−カルシ
ウム系合金と鉛ーアンチモン系合金の２種類が考えられ
る。
の概念図を図２に示すように、導電性を持ち、かつ電解
液の透過の起こらない板状集電体５の一面に正極活物質
１である二酸化鉛を保持し、もう一方の面に負極活物質
４である海綿状鉛を保持する鉛蓄電池用両極極板をセパ
レータ６を介して積層した電池であり、従来型の多セル
鉛蓄電池に比してセル間接続を行う必要がないため、セ
ル間の抵抗が小さい。従って、バイポーラ式鉛蓄電池は
充放電時の電圧特性が優れているという特徴を有してい
る。このバイポーラ式鉛蓄電池に使用する集電体の材質
としては、一般の鉛蓄電池に使用されている鉛−カルシ
ウム系合金と鉛ーアンチモン系合金の２種類が考えられ
る。
【０００３】しかし、鉛ーカルシウム系合金を集電体に
使用した場合には、充放電の進行にともなって、正極集
電体と正極活物質の界面に導電性を有しない腐食層が生
成し、早期に容量が得られなくなって寿命となる現象が
起こりやすいという欠点を有している。また、鉛−アン
チモン系合金を使用した場合には、負極側において、ア
ンチモンが鉛より水素過電圧が低いために、水の分解反
応が起こりやすくなり充電が充分できなくなったり、自
己放電が起こりやすくなったりするという欠点を有して
いる。
使用した場合には、充放電の進行にともなって、正極集
電体と正極活物質の界面に導電性を有しない腐食層が生
成し、早期に容量が得られなくなって寿命となる現象が
起こりやすいという欠点を有している。また、鉛−アン
チモン系合金を使用した場合には、負極側において、ア
ンチモンが鉛より水素過電圧が低いために、水の分解反
応が起こりやすくなり充電が充分できなくなったり、自
己放電が起こりやすくなったりするという欠点を有して
いる。
【０００４】これらの理由から従来型の正・負極板を別
々に製造した後、組み立てる方式の鉛蓄電池では正極に
鉛−アンチモン系合金を、負極には鉛−カルシウム系合
金を使用することによって上述の欠点を除去している例
もある。しかし、バイポーラ式鉛蓄電池では集電体６が
正・負極板共通であるため、従来型の鉛蓄電池のように
集電体の合金組成を正極と負極で使い分けすることがで
きなかった。
々に製造した後、組み立てる方式の鉛蓄電池では正極に
鉛−アンチモン系合金を、負極には鉛−カルシウム系合
金を使用することによって上述の欠点を除去している例
もある。しかし、バイポーラ式鉛蓄電池では集電体６が
正・負極板共通であるため、従来型の鉛蓄電池のように
集電体の合金組成を正極と負極で使い分けすることがで
きなかった。
【０００５】そこで、アンチモンを含む鉛合金板と、実
質的にアンチモンを含まない鉛合金面を有する鉛合金板
を溶着する事により、一方にアンチモンを含む鉛合金面
を、もう一方に実質的にアンチモンを含まない鉛合金面
を有する鉛合金板を作製し、アンチモンを含む鉛合金面
に正極活物質を保持し、実質的にアンチモンを含まない
鉛合金面に負極活物質を保持することによって、従来の
バイポーラ式鉛蓄電池の集電体に鉛−カルシウム系合金
を使用した時に正極に生じる欠点と鉛−アンチモン系合
金を用いた時に負極に生じる欠点とを除去しようとした
例もある。
質的にアンチモンを含まない鉛合金面を有する鉛合金板
を溶着する事により、一方にアンチモンを含む鉛合金面
を、もう一方に実質的にアンチモンを含まない鉛合金面
を有する鉛合金板を作製し、アンチモンを含む鉛合金面
に正極活物質を保持し、実質的にアンチモンを含まない
鉛合金面に負極活物質を保持することによって、従来の
バイポーラ式鉛蓄電池の集電体に鉛−カルシウム系合金
を使用した時に正極に生じる欠点と鉛−アンチモン系合
金を用いた時に負極に生じる欠点とを除去しようとした
例もある。
【０００６】しかし、鉛−アンチモン合金と鉛−カルシ
ウム合金の溶着部分において、CaSb3 という金属間化合
物が生成することが知られている。このCaSb3 は充放電
時において大変腐食されやすく、溶着部分の腐食がこの
極板の寿命原因になるおそれがある。また、この方法は
工程が複雑になり、不良溶着部分が発生するおそれがあ
る。
ウム合金の溶着部分において、CaSb3 という金属間化合
物が生成することが知られている。このCaSb3 は充放電
時において大変腐食されやすく、溶着部分の腐食がこの
極板の寿命原因になるおそれがある。また、この方法は
工程が複雑になり、不良溶着部分が発生するおそれがあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、鉛−アンチモ
ン系合金からなるシートと実質的にアンチモンを含まな
い鉛合金シートとを重ね合わせ圧延加工を施すことによ
り、一方にアンチモンを含む鉛合金面をもう一方に実質
的にアンチモンを含まない鉛合金面を持つシートを作製
し、このシートのアンチモンを含む鉛合金面に正極活物
質を保持し、かつ実質的にアンチモンを含まない鉛合金
面に負極活物質をさせることによって従来のバイポーラ
式鉛蓄電池の集電体に鉛−カルシウム系合金を使用した
ときに正極に生じる欠点と鉛−アンチモン系合金を用い
たときに負極に生じる欠点とを除去するとともに、鉛−
アンチモン系合金シートと実質的にアンチモンを含まな
い鉛合金シートとの接合面が腐食されずかつ接合不良に
ならないバイポーラ式鉛蓄電池用ハイブリット両極極板
を提供するものである。
ン系合金からなるシートと実質的にアンチモンを含まな
い鉛合金シートとを重ね合わせ圧延加工を施すことによ
り、一方にアンチモンを含む鉛合金面をもう一方に実質
的にアンチモンを含まない鉛合金面を持つシートを作製
し、このシートのアンチモンを含む鉛合金面に正極活物
質を保持し、かつ実質的にアンチモンを含まない鉛合金
面に負極活物質をさせることによって従来のバイポーラ
式鉛蓄電池の集電体に鉛−カルシウム系合金を使用した
ときに正極に生じる欠点と鉛−アンチモン系合金を用い
たときに負極に生じる欠点とを除去するとともに、鉛−
アンチモン系合金シートと実質的にアンチモンを含まな
い鉛合金シートとの接合面が腐食されずかつ接合不良に
ならないバイポーラ式鉛蓄電池用ハイブリット両極極板
を提供するものである。
【０００８】
【実施例】以下に、本発明を実施例に基づいて説明す
る。図１は本発明製造方法により得られたハイブリッド
両極極板の縦断面図である。
る。図１は本発明製造方法により得られたハイブリッド
両極極板の縦断面図である。
【０００９】２％のアンチモン、０．１５％の砒素、
０．１％のスズ、および微量のセレンを含む鉛合金およ
び０．０７％のカルシウム、０．７％のスズを含む鉛合
金の鋳造物をそれぞれ圧延加工し、それぞれ厚さ２mmの
シートとした。次にこれらの鉛−アンチモン系合金シー
トと鉛−カルシウム系合金シートとを重ね合わせ圧延加
工することによって、一面が鉛−アンチモン系合金２、
もう一方の面が鉛−カルシウム合金３である厚さ１mmの
ハイブリッド鉛合金シートを製造した。
０．１％のスズ、および微量のセレンを含む鉛合金およ
び０．０７％のカルシウム、０．７％のスズを含む鉛合
金の鋳造物をそれぞれ圧延加工し、それぞれ厚さ２mmの
シートとした。次にこれらの鉛−アンチモン系合金シー
トと鉛−カルシウム系合金シートとを重ね合わせ圧延加
工することによって、一面が鉛−アンチモン系合金２、
もう一方の面が鉛−カルシウム合金３である厚さ１mmの
ハイブリッド鉛合金シートを製造した。
【００１０】この鉛合金シートを所望の大きさにカット
し、鉛−アンチモン系合金面には正極活物質１、鉛−カ
ルシウム合金面に負極活物質４をペースト状にして充填
し、熟成させることにより未化成の両極極板を製造し
た。また、上記の鉛−アンチモン系合金板の片面に正極
活物質ペーストを鉛−カルシウム系合金板の片面に負極
活物質ペーストを充填し、熟成させることにより両極極
板の相手板（端板）を製造した。なお、ペーストを充填
する合金面は活物質が脱落しにくい様に表面に刻みをを
設けた。
し、鉛−アンチモン系合金面には正極活物質１、鉛−カ
ルシウム合金面に負極活物質４をペースト状にして充填
し、熟成させることにより未化成の両極極板を製造し
た。また、上記の鉛−アンチモン系合金板の片面に正極
活物質ペーストを鉛−カルシウム系合金板の片面に負極
活物質ペーストを充填し、熟成させることにより両極極
板の相手板（端板）を製造した。なお、ペーストを充填
する合金面は活物質が脱落しにくい様に表面に刻みをを
設けた。
【００１１】次にこれらの未化極板と微細ガラス繊維か
らなる保液性を有するセパレータとを用いて両極未化極
板を積層し、これらを電槽に挿入し、さらにこの電槽内
に硫酸を注液し、電槽化成を行うことにより、１Ah/ １
０hR−６Ｖのいわゆるリテーナ式の密閉式バイポーラ鉛
蓄電池を製作した。また、比較のために鉛−アンチモン
系合金板を両極集電体に使用したバイポーラ式密閉形鉛
蓄電池と鉛−カルシウム系合金板を両極集電体に使用し
たバイポーラ式密閉形鉛蓄電池を同様の方法で作製し
た。
らなる保液性を有するセパレータとを用いて両極未化極
板を積層し、これらを電槽に挿入し、さらにこの電槽内
に硫酸を注液し、電槽化成を行うことにより、１Ah/ １
０hR−６Ｖのいわゆるリテーナ式の密閉式バイポーラ鉛
蓄電池を製作した。また、比較のために鉛−アンチモン
系合金板を両極集電体に使用したバイポーラ式密閉形鉛
蓄電池と鉛−カルシウム系合金板を両極集電体に使用し
たバイポーラ式密閉形鉛蓄電池を同様の方法で作製し
た。
【００１２】これらの鉛蓄電池を放電電流０．５Ａで放
電深さ７５％、充電電流０．１Ａで放電量の１２０％を
充電する充放電寿命サイクル試験に供したところ、集電
体に鉛−アンチモン系合金を用いた密閉式バイポーラ鉛
蓄電池の容量が初期の７５％になるのは、わずか５３サ
イクルであり、集電体に鉛ーカルシウム系合金を用いた
バイポーラ式密閉形鉛蓄電池の容量が初期容量の７５％
になるのは９２サイクルであった。
電深さ７５％、充電電流０．１Ａで放電量の１２０％を
充電する充放電寿命サイクル試験に供したところ、集電
体に鉛−アンチモン系合金を用いた密閉式バイポーラ鉛
蓄電池の容量が初期の７５％になるのは、わずか５３サ
イクルであり、集電体に鉛ーカルシウム系合金を用いた
バイポーラ式密閉形鉛蓄電池の容量が初期容量の７５％
になるのは９２サイクルであった。
【００１３】これに対して、本発明品を用いたバイポー
ラ式密閉形鉛蓄電池の容量が初期容量の７５％になるの
は４２５サイクルであった。この時の寿命原因を調査し
た結果、正極集電体に鉛−アンチモン系合金を用いたバ
イポーラ式密閉形鉛蓄電池では負極板上にアンチモンが
析出して水素過電圧が小さくなって負極板が充分に充電
されなかったことが寿命原因であった。正極集電体に鉛
−カルシウム系合金を用いたバイポーラ式密閉形鉛蓄電
池では正極活物質と正極集電体の界面に生成した導電性
を有しない腐食層の形成によるものであった。
ラ式密閉形鉛蓄電池の容量が初期容量の７５％になるの
は４２５サイクルであった。この時の寿命原因を調査し
た結果、正極集電体に鉛−アンチモン系合金を用いたバ
イポーラ式密閉形鉛蓄電池では負極板上にアンチモンが
析出して水素過電圧が小さくなって負極板が充分に充電
されなかったことが寿命原因であった。正極集電体に鉛
−カルシウム系合金を用いたバイポーラ式密閉形鉛蓄電
池では正極活物質と正極集電体の界面に生成した導電性
を有しない腐食層の形成によるものであった。
【００１４】
【発明の効果】本発明は、鉛−アンチモン系合金からな
るシートとおよび実質的にアンチモンを含まない鉛合金
からなるシートとを、重ね合わせ圧延加工を施すことに
より、一方にアンチモンを含む鉛合金面を、もう一方に
実質的にアンチモンを含まない鉛合金面をもつシートを
作製し、次にアンチモンを含む鉛合金面に正極活物質を
保持し、実質的にアンチモンを含まない鉛合金面に負極
活物質を保持したことを特徴とするバイポーラ式鉛蓄電
池用ハイブリッド両極極板を用いることにより、バイポ
ーラ式鉛蓄電池の寿命性能を格段に向上させることがで
き、その工業的価値ははなはだ大なるものである。
るシートとおよび実質的にアンチモンを含まない鉛合金
からなるシートとを、重ね合わせ圧延加工を施すことに
より、一方にアンチモンを含む鉛合金面を、もう一方に
実質的にアンチモンを含まない鉛合金面をもつシートを
作製し、次にアンチモンを含む鉛合金面に正極活物質を
保持し、実質的にアンチモンを含まない鉛合金面に負極
活物質を保持したことを特徴とするバイポーラ式鉛蓄電
池用ハイブリッド両極極板を用いることにより、バイポ
ーラ式鉛蓄電池の寿命性能を格段に向上させることがで
き、その工業的価値ははなはだ大なるものである。
【図１】本発明によって得られたハイブリッド両極極板
の縦断面図
の縦断面図
【図２】バイポーラ式鉛蓄電池の概念図
１…正極活物質 ２…鉛−アンチモン系合金 ３…鉛−カルシウム系合金 ４…負極活物質 ５…集電体 ６…セパレータ
Claims (1)
- 【請求項１】 鉛−アンチモン系合金からなるシートと
実質的にアンチモンを含まない鉛合金からなるシートと
を重ね合わせ圧延加工を施すことにより、一方にアンチ
モンを含む鉛合金面を、もう一方に実質的にアンチモン
を含まない鉛合金面をもつシートを作製し、このシート
のアンチモンを含む鉛合金面に正極活物質を保持し、実
質的にアンチモンを含まない鉛合金面に負極活物質を保
持したことを特徴とするバイポーラ式鉛蓄電池用ハイブ
リッド両極極板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02203492A JP3163509B2 (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | ハイブリッド両極極板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02203492A JP3163509B2 (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | ハイブリッド両極極板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05190198A JPH05190198A (ja) | 1993-07-30 |
| JP3163509B2 true JP3163509B2 (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=12071684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02203492A Expired - Fee Related JP3163509B2 (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | ハイブリッド両極極板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3163509B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MX2013013303A (es) * | 2011-05-13 | 2014-04-25 | East Penn Mfg Co | Colector compuesto de corriente formado por lpcs y metodos para este. |
-
1992
- 1992-01-10 JP JP02203492A patent/JP3163509B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05190198A (ja) | 1993-07-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |