JP3267075B2 - 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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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鉛蓄電池のとくにその極
板に関し、活物質を支持体に薄く塗着することができる
極板の製造法に関するものである。
板に関し、活物質を支持体に薄く塗着することができる
極板の製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、鉛蓄電池では高出力が可能な電池
の開発が進められており、極板を薄くして電池内に収納
する極板の枚数を増やしたり、集電体に設ける孔の径を
小さくして細孔分布を細かくして集電効率を高めたり、
また長尺状の極板を渦巻状にして極板と活物質の間の接
触面積を大きくする検討が行われている。このような電
池を実現するためには、５００〜１００μｍ以下の薄い
活物質層を極板に形成する必要がある。
の開発が進められており、極板を薄くして電池内に収納
する極板の枚数を増やしたり、集電体に設ける孔の径を
小さくして細孔分布を細かくして集電効率を高めたり、
また長尺状の極板を渦巻状にして極板と活物質の間の接
触面積を大きくする検討が行われている。このような電
池を実現するためには、５００〜１００μｍ以下の薄い
活物質層を極板に形成する必要がある。
【０００３】従来、鉛蓄電池用極板は酸化鉛と鉛を主成
分とし活物質となる鉛粉と希硫酸および水などを混合
し、これらを練合して活物質ペーストを得た後、厚み
１．５〜２ｍｍの鋳造格子体やエキスパンド格子体等の
支持体にペーストを充填し、ついでこれを適当な温度と
湿度の雰囲気下で熟成，乾燥させて、極板を得ていた。
分とし活物質となる鉛粉と希硫酸および水などを混合
し、これらを練合して活物質ペーストを得た後、厚み
１．５〜２ｍｍの鋳造格子体やエキスパンド格子体等の
支持体にペーストを充填し、ついでこれを適当な温度と
湿度の雰囲気下で熟成，乾燥させて、極板を得ていた。
【０００４】そして、この工程において酸化鉛（Ｐｂ
Ｏ）と希硫酸（Ｈ2ＳＯ4）の反応により３塩基性硫酸鉛
（３ＰｂＯ・ＰｂＳＯ4）を生成しこれを元にして化成
し反応性の高い二酸化鉛（ＰｂＯ2）を得るとともに、
鉛（Ｐｂ）を熟成中に酸素および水分と反応させてＰｂ
Ｏ・Ｈ2Ｏを生成し活物質間の結合力を高め、さらにこ
れらの結晶の成長によって極板に適当な多孔度を得てい
た。
Ｏ）と希硫酸（Ｈ2ＳＯ4）の反応により３塩基性硫酸鉛
（３ＰｂＯ・ＰｂＳＯ4）を生成しこれを元にして化成
し反応性の高い二酸化鉛（ＰｂＯ2）を得るとともに、
鉛（Ｐｂ）を熟成中に酸素および水分と反応させてＰｂ
Ｏ・Ｈ2Ｏを生成し活物質間の結合力を高め、さらにこ
れらの結晶の成長によって極板に適当な多孔度を得てい
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ような方法によって作製した活物質ペーストを薄い支持
体表面に塗着して薄形極板を得ようとした場合、硫酸の
添加による硫酸鉛の生成によって活物質ペースト粒子の
凝集が起こり、粗大な凝固塊が多数存在するために支持
体表面にペーストを薄く塗り込むことができなく塗着作
業が困難になるという問題が生じていた。
ような方法によって作製した活物質ペーストを薄い支持
体表面に塗着して薄形極板を得ようとした場合、硫酸の
添加による硫酸鉛の生成によって活物質ペースト粒子の
凝集が起こり、粗大な凝固塊が多数存在するために支持
体表面にペーストを薄く塗り込むことができなく塗着作
業が困難になるという問題が生じていた。
【０００６】本発明はこのような課題を解決するもので
あり、薄い支持体の表面に薄い活物質層を形成すること
ができるとともに、３ＰｂＯ・ＰｂＳＯ4およびＰｂＯ
・Ｈ2Ｏなどの生成により反応性と結合性に優れた鉛蓄
電池用極板を提供するものである。
あり、薄い支持体の表面に薄い活物質層を形成すること
ができるとともに、３ＰｂＯ・ＰｂＳＯ4およびＰｂＯ
・Ｈ2Ｏなどの生成により反応性と結合性に優れた鉛蓄
電池用極板を提供するものである。
【０００７】
【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、本発明の鉛蓄電池用極板の製造法は、硫酸を加え
ずに鉛粉と水とを主成分とした鉛化合物のスラリーを作
製する工程と、このスラリーを支持体に塗着する工程
と、スラリーを塗着した支持体を希硫酸に浸漬する工程
と、希硫酸中からスラリーを塗着した支持体を取り出
し、これを空気中で熟成する工程とからなるものであ
る。
めに、本発明の鉛蓄電池用極板の製造法は、硫酸を加え
ずに鉛粉と水とを主成分とした鉛化合物のスラリーを作
製する工程と、このスラリーを支持体に塗着する工程
と、スラリーを塗着した支持体を希硫酸に浸漬する工程
と、希硫酸中からスラリーを塗着した支持体を取り出
し、これを空気中で熟成する工程とからなるものであ
る。
【０００８】
【作用】本発明では、活物質である鉛粉と水とを主成分
として硫酸を加えずに混合しているので、硫酸鉛の生成
による凝固塊の発生はなくこれらの混合状態は活物質粒
子が水中に懸濁しているスラリー状態になる。このた
め、活物質のスラリーを細孔を有する薄厚の多孔体から
なる支持体に塗着する際には、活物質の薄層を支持体上
に形成しやすくなり多孔度も適度に保つことができる。
として硫酸を加えずに混合しているので、硫酸鉛の生成
による凝固塊の発生はなくこれらの混合状態は活物質粒
子が水中に懸濁しているスラリー状態になる。このた
め、活物質のスラリーを細孔を有する薄厚の多孔体から
なる支持体に塗着する際には、活物質の薄層を支持体上
に形成しやすくなり多孔度も適度に保つことができる。
【０００９】ついで、スラリーを支持体に塗着した後、
この支持体を希硫酸中に浸漬しているので、鉛粉の酸化
鉛が硫酸鉛に変化し、活物質層は硬化し始め、活物質間
の結合力は高まる。
この支持体を希硫酸中に浸漬しているので、鉛粉の酸化
鉛が硫酸鉛に変化し、活物質層は硬化し始め、活物質間
の結合力は高まる。
【００１０】その後、この支持体を例えば温度４０℃〜
８０℃，湿度８０％〜１００％の空気中で熟成している
ので、酸化鉛と希硫酸との反応により三塩基性硫酸鉛を
生成することができ、電池充放時の二酸化鉛の反応性を
高めることができる。
８０℃，湿度８０％〜１００％の空気中で熟成している
ので、酸化鉛と希硫酸との反応により三塩基性硫酸鉛を
生成することができ、電池充放時の二酸化鉛の反応性を
高めることができる。
【００１１】また、このとき、未酸化鉛の酸化によって
さらに活物質間の結合力を高めることができる。したが
って、本発明では活物質である鉛粉をスラリー状態で支
持体に薄く塗着することができるとともに、その後、こ
の支持体を希硫酸中に浸漬してさらに空気中で熟成して
いるので活物質間の結合力を高めるとともに三塩基性硫
酸鉛の生成によって反応性の高い二酸化鉛を得ることが
できる。
さらに活物質間の結合力を高めることができる。したが
って、本発明では活物質である鉛粉をスラリー状態で支
持体に薄く塗着することができるとともに、その後、こ
の支持体を希硫酸中に浸漬してさらに空気中で熟成して
いるので活物質間の結合力を高めるとともに三塩基性硫
酸鉛の生成によって反応性の高い二酸化鉛を得ることが
できる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照にしなが
ら説明する。
ら説明する。
【００１３】図１に本発明の鉛蓄電池用極板の製造法を
示す。図１において、１は鉛粉、２は耐酸性導電材，糊
剤，樹脂のカット繊維等の添加物、３は水、４はこれら
を混合してスラリーを調整する工程、５は支持体にスラ
リーを塗着する工程、６は乾燥工程、７はスラリーを塗
着した支持体を希硫酸中に浸漬する工程、８は希硫酸中
から取り出した支持体を空気中で放置して熟成する工程
である。
示す。図１において、１は鉛粉、２は耐酸性導電材，糊
剤，樹脂のカット繊維等の添加物、３は水、４はこれら
を混合してスラリーを調整する工程、５は支持体にスラ
リーを塗着する工程、６は乾燥工程、７はスラリーを塗
着した支持体を希硫酸中に浸漬する工程、８は希硫酸中
から取り出した支持体を空気中で放置して熟成する工程
である。
【００１４】ここで、鉛粉には酸化度５０％〜９０％の
鉛粉を用いた。また、水分を鉛粉重量に対して１０％〜
１００％の割合で添加した。そして、鉛粉に対して４０
重量％の水を加え、上記の工程によって得た正極板を正
極板Ａ、極板の化成を促進するために有効な鉛丹（Ｐｂ
3Ｏ4）を鉛粉に対して２０重量％混合したものに４０重
量％の水を加え上記の工程によって得た正極板を正極板
Ｂ、耐酸性導電材として炭素粉末を鉛粉に対して５重量
％加えた正極板を正極板Ｃとした。
鉛粉を用いた。また、水分を鉛粉重量に対して１０％〜
１００％の割合で添加した。そして、鉛粉に対して４０
重量％の水を加え、上記の工程によって得た正極板を正
極板Ａ、極板の化成を促進するために有効な鉛丹（Ｐｂ
3Ｏ4）を鉛粉に対して２０重量％混合したものに４０重
量％の水を加え上記の工程によって得た正極板を正極板
Ｂ、耐酸性導電材として炭素粉末を鉛粉に対して５重量
％加えた正極板を正極板Ｃとした。
【００１５】また、支持体としては３ｍｍ×３ｍｍの菱
形孔部を有し厚み０．２ｍｍの鉛合金製のエキスパンド
多孔体を用い、これに図３（Ａ）に示したようにスラリ
ーを１００ｍｇ／ｃｍ 2 塗着した。
形孔部を有し厚み０．２ｍｍの鉛合金製のエキスパンド
多孔体を用い、これに図３（Ａ）に示したようにスラリ
ーを１００ｍｇ／ｃｍ 2 塗着した。
【００１６】このように、本発明の製造法では厚みの薄
い極板を作製することができた。ついで、スラリーを塗
着した支持体を比重１．４の希硫酸中に３０秒間浸漬し
た。そして、希硫酸中から取り出した支持体を温度４０
℃〜８０℃，湿度８０％〜１００％の雰囲気中で数時間
〜数十時間放置して熟成した。
い極板を作製することができた。ついで、スラリーを塗
着した支持体を比重１．４の希硫酸中に３０秒間浸漬し
た。そして、希硫酸中から取り出した支持体を温度４０
℃〜８０℃，湿度８０％〜１００％の雰囲気中で数時間
〜数十時間放置して熟成した。
【００１７】一方、負極板は、鉛粉に対して炭素粉末を
５重量％、リグニンスルホン酸塩を２〜４重量％、水を
４０重量％加えたスラリーを用いて作製した。
５重量％、リグニンスルホン酸塩を２〜４重量％、水を
４０重量％加えたスラリーを用いて作製した。
【００１８】そして、各正極板Ａ，Ｂ，Ｃに前記負極板
を組み合わせて２Ｖ２５ｍＡｈの鉛蓄電池を作製し、こ
れらを本発明の電池Ａ，Ｂ，Ｃを作製した。
を組み合わせて２Ｖ２５ｍＡｈの鉛蓄電池を作製し、こ
れらを本発明の電池Ａ，Ｂ，Ｃを作製した。
【００１９】そして、これらの電池を比重１．２０の希
硫酸中で化成して電流密度２５ｍＡ／ｃｍ2で放電した
際の放電電圧の変化を調べた。この結果を図４に示す。
硫酸中で化成して電流密度２５ｍＡ／ｃｍ2で放電した
際の放電電圧の変化を調べた。この結果を図４に示す。
【００２０】図４に示したように電池Ａは良好な放電特
性を示したが、化成時の充電性の良い鉛丹を含む正極板
を用いた電池Ｂと、これに導電性粒子として炭素粉末を
加えた正極板を用いた電池Ｃがさらに電池Ａより放電電
圧，放電時間ともに高くなった。
性を示したが、化成時の充電性の良い鉛丹を含む正極板
を用いた電池Ｂと、これに導電性粒子として炭素粉末を
加えた正極板を用いた電池Ｃがさらに電池Ａより放電電
圧，放電時間ともに高くなった。
【００２１】これに対して、図２に示したように鉛粉
１，添加物２，水３，希硫酸９を混合してペーストを練
合する工程１０と、ペーストを支持体に塗着する工程１
１と、乾燥工程６と、熟成工程８とからなる従来の製造
法によって、厚み０．２ｍｍの鉛合金製のエキスパンド
多孔体からなる支持体にペーストを塗着して極板を得よ
うと試みたが、硫酸鉛の生成によってペースト粒子の凝
集した粗大な塊が多数発生し、支持体上にペーストをう
まく塗り込むことができなかった。
１，添加物２，水３，希硫酸９を混合してペーストを練
合する工程１０と、ペーストを支持体に塗着する工程１
１と、乾燥工程６と、熟成工程８とからなる従来の製造
法によって、厚み０．２ｍｍの鉛合金製のエキスパンド
多孔体からなる支持体にペーストを塗着して極板を得よ
うと試みたが、硫酸鉛の生成によってペースト粒子の凝
集した粗大な塊が多数発生し、支持体上にペーストをう
まく塗り込むことができなかった。
【００２２】ついで、前記正極板Ｂ中にさらにシリカ粉
末５重量％と澱粉性糊剤１重量％加えた正極板を用いて
電池Ｄを作製し、電池Ａ，Ｂ，Ｄを用いて充放電サイク
ル寿命試験を行った。
末５重量％と澱粉性糊剤１重量％加えた正極板を用いて
電池Ｄを作製し、電池Ａ，Ｂ，Ｄを用いて充放電サイク
ル寿命試験を行った。
【００２３】この試験は、電流密度２５ｍＡ／ｃｍ2で
前回放電量の１２５％の充電と完全放電量の２０％の放
電により行った。
前回放電量の１２５％の充電と完全放電量の２０％の放
電により行った。
【００２４】この結果を図５に示す。図５に示したよう
に、電池Ａは良好なサイクル特性を示したが、電池Ｂ，
Ｄではさらにサイクル経過時の容量が高かった。
に、電池Ａは良好なサイクル特性を示したが、電池Ｂ，
Ｄではさらにサイクル経過時の容量が高かった。
【００２５】次にスラリーを塗着した支持体の希硫酸中
での浸漬工程における希硫酸の比重と極板の浸漬時間と
の関係を調べた。
での浸漬工程における希硫酸の比重と極板の浸漬時間と
の関係を調べた。
【００２６】この結果を図６に示す。ここで、Ｔ１，Ｔ
２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５はそれぞれ希硫酸中での浸漬時間
を３０秒，１分，５分，１０分，６０分としたものであ
る。
２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５はそれぞれ希硫酸中での浸漬時間
を３０秒，１分，５分，１０分，６０分としたものであ
る。
【００２７】図６からわかるように希硫酸の比重が高く
なるにともなって希硫酸中での浸漬時間を短くしても極
板の活物質利用率は向上した。
なるにともなって希硫酸中での浸漬時間を短くしても極
板の活物質利用率は向上した。
【００２８】なお、本実施例ではスラリーを塗着した支
持体を希硫酸中に浸漬したが、この支持体に希硫酸のシ
ャワーや噴霧を付与して希硫酸処理を行っても良い。
持体を希硫酸中に浸漬したが、この支持体に希硫酸のシ
ャワーや噴霧を付与して希硫酸処理を行っても良い。
【００２９】また、鉛粉に添加する添加物は本実施例以
外に極板の多孔度を良好に保つための酸化カルシウム粒
子や、負極に添加するリグニンとその誘導体および硫酸
バリウム等であっても良い。
外に極板の多孔度を良好に保つための酸化カルシウム粒
子や、負極に添加するリグニンとその誘導体および硫酸
バリウム等であっても良い。
【００３０】さらに、本実施例では支持体としてエキス
パンド多孔体を用いたが、図３（Ｂ）に示したように薄
板に開孔部を設けたパンチングメタル等の他の支持体で
あっても良い。
パンド多孔体を用いたが、図３（Ｂ）に示したように薄
板に開孔部を設けたパンチングメタル等の他の支持体で
あっても良い。
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明では活物質である鉛
粉と水とを主成分としてスラリーを作製し、このスラリ
ーを支持体に塗着しているので、支持体上に活物質の薄
層を形成することができ、電池の高出力化を達成でき
る。
粉と水とを主成分としてスラリーを作製し、このスラリ
ーを支持体に塗着しているので、支持体上に活物質の薄
層を形成することができ、電池の高出力化を達成でき
る。
【００３２】また、スラリーを塗着した支持体を希硫酸
中に浸漬し、ついで空気中でこの支持体を熟成すること
により、反応性の高い二酸化鉛を得るための三塩基性硫
酸鉛の生成や活物質間の結合力を高める酸化鉛の生成を
進めることができる。
中に浸漬し、ついで空気中でこの支持体を熟成すること
により、反応性の高い二酸化鉛を得るための三塩基性硫
酸鉛の生成や活物質間の結合力を高める酸化鉛の生成を
進めることができる。
【図１】本発明の鉛蓄電池用極板の製造工程を示す図
【図２】従来の鉛蓄電池用極板の製造工程を示す図
【図３】（Ａ） エキスパンド多孔体を用いた本発明の
極板の側面図 （Ｂ） パンチングメタルを用いた本発明の極板の側面
図
極板の側面図 （Ｂ） パンチングメタルを用いた本発明の極板の側面
図
【図４】本発明の鉛蓄電池の放電特性を示す図
【図５】本発明の鉛蓄電池の充放電サイクル特性を示す
図
図
【図６】本発明の極板の希硫酸中での浸漬時間と希硫酸
の比重との関係を示す図
の比重との関係を示す図
１ 鉛粉 ２ 添加物 ３ 水 ４ スラリー調整工程 ５ スラリー塗着工程 ６ 乾燥工程 ７ 浸漬工程 ８ 熟成工程 ９ 希硫酸 １０ ペースト練合工程 １１ ペースト塗着工程
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 4/14 - 4/20
Claims (4)
- 【請求項１】硫酸を加えずに鉛粉と水とを主成分とした
鉛化合物のスラリーを作製する工程と、このスラリーを
支持体に塗着する工程と、スラリーを塗着した支持体を
希硫酸に浸漬する工程と、スラリーを塗着した支持体を
空気中で熟成する工程とからなる鉛蓄電池用極板の製造
法。 - 【請求項２】スラリーは鉛丹を含む請求項１記載の鉛蓄
電池用極板の製造法。 - 【請求項３】スラリーは耐酸性導電性粒子を含む請求項
１または２記載の鉛蓄電池用極板の製造法。 - 【請求項４】希硫酸の濃度は比重１．２０以上である請
求項１〜３のいずれかに記載の鉛蓄電池用極板の製造
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27917594A JP3267075B2 (ja) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | 鉛蓄電池用極板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27917594A JP3267075B2 (ja) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | 鉛蓄電池用極板の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08138657A JPH08138657A (ja) | 1996-05-31 |
| JP3267075B2 true JP3267075B2 (ja) | 2002-03-18 |
Family
ID=17607495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27917594A Expired - Fee Related JP3267075B2 (ja) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | 鉛蓄電池用極板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3267075B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008075514A1 (ja) * | 2006-12-19 | 2008-06-26 | Ntt Data Ex Techno Corporation | 二次電池用負極活物質 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4390735B2 (ja) * | 2005-03-28 | 2009-12-24 | 古河電池株式会社 | 鉛蓄電池用極板の製造方法および鉛蓄電池 |
| JP5465466B2 (ja) * | 2009-05-28 | 2014-04-09 | 古河電池株式会社 | 鉛蓄電池用電極の作製方法 |
| CN114551815B (zh) * | 2022-02-16 | 2023-09-22 | 天能电池集团(马鞍山)新能源科技有限公司 | 一种铅蓄电池极板固化方法 |
-
1994
- 1994-11-14 JP JP27917594A patent/JP3267075B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008075514A1 (ja) * | 2006-12-19 | 2008-06-26 | Ntt Data Ex Techno Corporation | 二次電池用負極活物質 |
| JP2008153128A (ja) * | 2006-12-19 | 2008-07-03 | Ntt Data Ex Techno Corp | 二次電池用負極活物質 |
| JP4523580B2 (ja) * | 2006-12-19 | 2010-08-11 | エヌ・ティ・ティ・データ先端技術株式会社 | 二次電池用負極活物質及びそれらを生成するための中間の混練物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08138657A (ja) | 1996-05-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |