JP3764978B2 - 鉛蓄電池の製造法 - Google Patents
鉛蓄電池の製造法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3764978B2 JP3764978B2 JP20289494A JP20289494A JP3764978B2 JP 3764978 B2 JP3764978 B2 JP 3764978B2 JP 20289494 A JP20289494 A JP 20289494A JP 20289494 A JP20289494 A JP 20289494A JP 3764978 B2 JP3764978 B2 JP 3764978B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lead
- positive electrode
- formation
- stage
- electricity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- 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
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【産業上の利用分野】
本発明は鉛−カルシウム系合金格子を用いた鉛蓄電池の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術とその課題】
鉛蓄電池は自動車用や産業用をはじめとしてあらゆる分野で用いられており、軽量化、コストダウン化、メンテナンスフリー化、長寿命化、品質の安定化が強く求められている。
【0003】
現在、鉛蓄電池に用いられている格子合金は鉛−アンチモン系と鉛−カルシウム(−錫)系に大別でき、鉛蓄電池の特性はこれらの格子合金によって著しく異なることが知られている。すなわち、鉛−アンチモン系合金の正極格子を用いた鉛蓄電池は深い充放電サイクルに優れた特性を示すが、自己放電が大きい欠点がある。一方、鉛−カルシウム系合金の正極格子を用いた鉛蓄電池は自己放電が少ない、使用中の減液が少ないため補水の必要がないなどのメンテナンスフリー特性に優れているものの、深い充放電サイクルを繰り返すと早期に放電容量が低下することがあるという欠点がある。
【0004】
鉛−カルシウム系合金の正極格子を用いた鉛蓄電池の早期容量低下は、深い放電を繰り返したときに、格子と活物質との界面が優先的に放電して不働態層を形成するために起ることが知られている。また、この現象はアンチモンが1.5%以下の鉛−アンチモン合金製格子を用いた場合にも見られることから、実質的にアンチモンを含まない鉛合金製格子特有の現象と考えられている。
【0005】
従来、鉛蓄電池はつぎのように製造されている。すなわち、鉛合金製格子に、鉛粉を希硫酸でペースト状に練ったものを充填し、熟成および乾燥を施して未化成極板とする。これらを用いて組み立てた電池を正極活物質の理論電気量比200〜400%の電気量で電槽化成して充電済み電池とする。
【0006】
鉛−カルシウム系合金を正極格子として用いたとき、上述した熟成工程を改良し、たとえば、高温高湿熟成を施すことにより未化活物質中に四塩基性硫酸鉛を生成させる方法などが提案されている。しかし、この方法によれば格子と活物質との界面の接合性は向上し早期容量低下が抑制されるが、四塩基性硫酸鉛はその結晶が大きく化成性に劣るために充分な初期性能が得られないという欠点がある。
【0007】
一方、熟成が不充分である場合、すなわちペースト充填後の正極板の乾燥が早すぎた場合には早期容量低下が促進されることも知られている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題点を解決するもので、正極化成電流密度を化成開始時に0.05〜0.5 A/dm2 として正極活物質の理論電気量の10〜50%まで化成した後電流を大きくして電槽化成することを特徴とするものである。これにより、Pb−Ca系鉛合金製格子の早期容量低下を抑制し、充放電サイクル寿命性能に優れた鉛蓄電池を提供するものである。
【0009】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【0010】
まず、通常のボールミル式鉛粉を水と希硫酸とで混練して正極ペーストを作製した。これらのペーストを通常のPb−Ca−Sn合金を用いた格子に充填し、45℃恒温室中で熟成および乾燥を施して、未化成正極板を得た。なお、極板の大きさは高さ100mm、幅100mm、厚さ2.2mmで、既化活物質密度は約3.5g/cm3 となるようにした。
【0011】
これらの未化成正極板4枚/セルと通常の未化成負極板5枚/セルとを用いてJISD5301に規定される自動車用電池36B20を組み立てた。ついで、これらの電池に次の電槽化成を施した。すなわち、1段目(化成開始時)の化成電流および化成電気量を変えて2段定電流化成を行った。化成電流パターンを表1に示す。なお、表1においてNo.1〜9は2段化成、No.10は従来の1段化成である。ここで、正極活物質の理論電気量はセル当り56Ahであることから、化成電気量は理論電気量の3.5倍を18hで化成する方法(10.9A×18h)とした。
【0012】
その後、5.6Aで終止電圧10.5Vまで放電して放電容量を調べ、5.6Aで放電電気量の135%まで充電する5hR(5時間率)放電繰り返し試験を行った。試験温度は25℃とした。
【0013】
【表1】
これらの電池の5hR放電繰り返し試験結果を表2および表3に示す。
【0014】
【表2】
【0015】
【表3】
【0016】
表2は1段目の化成電流と5hR放電容量との関係を示すもので、電池の形式が異なる場合においても比較できるように、表1で示した化成電流を電流密度に換算して、それらと容量との関係を示してある。なお、電流密度は化成電流を正極の表面積(一枚当り1dm2 ×4枚×表裏2=8dm2 )で除して計算した。1段目の化成電流密度が0.01A/dm2 (No.1)と小さすぎる場合、樹枝状鉛の成長により正負極板間に短絡が生じて化成できなかった。一方、1段目の化成電流密度が1A/dm2 (No.5)と大きすぎる場合、従来品(No.10)と同様に早期容量低下を起こした。しかし、1段目の化成電流密度を0.05A〜0.5A/dm2 とした本発明による電池は40サイクル目においても充分な5hR放電容量を示した。
【0017】
表3は1段目の化成電電気量と5hR放電容量との関係を示すもので、電池の形式が異なる場合においても比較できるように、表1で示した1段目の化成電気量を正極活物質の理論電気量比百分率に換算して、それらと容量との関係を示してある。1段目の化成電気量が正極理論電気量比0.2%(No.6)と小さすぎる場合、従来品(No.10)と同様に早期容量低下を起こした。一方、1段目の化成電気量が正極理論電気量比250%(No.9)と大きすぎる場合においても、比較的早期容量低下を起こし易いようであった。しかし、1段目の化成電気量を正極理論電気量比1〜50%とした本発明による電池は40サイクル目においても充分な5hR放電容量を示した。
【0018】
2段目の化成電流密度については本実施例では同一としたが、これを比較的小さい電流密度に設定した場合、1段目の化成電気量が多すぎる場合(No.9)と同様に早期容量低下が起こりやすいため、適宜電流を大きくしてやるのが好ましい。ただし、必ずしも定電流の2段化成にする必要はなく数段の定電流化成や、一部に定電圧化成を用いても同様の効果が得られるのはいうまでもない。
【0019】
また、本実施例では液式鉛蓄電池を用いて試験を行ったが、密閉式鉛蓄電池に適用しても同様の効果がある。
【0020】
本発明による2段化成を施した電池の正極板を水洗乾燥後樹脂含浸を施し、切断研磨して、格子と活物質との界面を従来の1段化成品と比較観察した。本発明品の界面は密に接していたが、従来品は界面の8割に約20μmの隙間がみられた。一般に化成電流密度が大きいと化成効率が低いことから、従来の1段化成では化成初期において格子−活物質界面での酸素ガス発生が激しいために該部に隙間が生じ、電解液硫酸の浸入が容易になって不働態層が生成し、早期容量低下を招いたものと考えられる。一方、本発明によれば化成初期の電流が小さいので化成効率も優れているため格子−活物質界面での酸素ガスの発生が少なく、界面は密に接して化成されるので早期容量低下が起こりにくかったものと考えられる。
【0021】
【発明の効果】
以上、実施例で述べたように、本発明による鉛蓄電池の製造法を用いれば、鉛蓄電池の早期容量低下を防止することができ、寿命性能の改善および品質の安定化がはかれるものであり、その工業的価値は甚だ大なるものである。
Claims (1)
- 正極にPb−Ca系鉛合金製格子を用い、正極化成電流密度を化成開始時に0.05〜0.5 A/dm2 として正極活物質の理論電気量の10〜50%まで化成した後電流を大きくして電槽化成することを特徴する鉛蓄電池の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20289494A JP3764978B2 (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | 鉛蓄電池の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20289494A JP3764978B2 (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | 鉛蓄電池の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0850896A JPH0850896A (ja) | 1996-02-20 |
JP3764978B2 true JP3764978B2 (ja) | 2006-04-12 |
Family
ID=16464968
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20289494A Expired - Fee Related JP3764978B2 (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | 鉛蓄電池の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3764978B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4515046B2 (ja) * | 2002-10-17 | 2010-07-28 | 古河電池株式会社 | 鉛蓄電池の化成方法 |
JP5196732B2 (ja) * | 2006-04-21 | 2013-05-15 | 古河電池株式会社 | 鉛蓄電池の製造方法 |
JP5659484B2 (ja) * | 2008-12-09 | 2015-01-28 | 新神戸電機株式会社 | 鉛蓄電池の電槽化成方法 |
CN113300015A (zh) * | 2021-05-17 | 2021-08-24 | 河北零点新能源科技有限公司 | 一种改进型铅酸蓄电池的化成工艺 |
-
1994
- 1994-08-04 JP JP20289494A patent/JP3764978B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0850896A (ja) | 1996-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5016306B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP2007172999A (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP2003123760A (ja) | 鉛蓄電池用負極 | |
WO2012153464A1 (ja) | 鉛蓄電池用負極および鉛蓄電池 | |
JP3764978B2 (ja) | 鉛蓄電池の製造法 | |
JP4186197B2 (ja) | 鉛蓄電池用正極板 | |
JP2008071717A (ja) | 鉛蓄電池の化成方法 | |
JP2003338310A (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP3903592B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP4470381B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP4292666B2 (ja) | シール形鉛蓄電池 | |
JP3339080B2 (ja) | 鉛蓄電池用陽極板及びその製造方法 | |
JP3987998B2 (ja) | 鉛蓄電池用未化成正極板 | |
KR100329885B1 (ko) | 축전지 | |
JPH10302783A (ja) | 密閉形鉛蓄電池及びその製造法 | |
JP2002075379A (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP4742424B2 (ja) | 制御弁式鉛蓄電池 | |
JP2002198085A (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP3637603B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP4984786B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP5088679B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP2006107984A (ja) | 鉛蓄電池用正極板の製造法及びこの正極板を用いた鉛蓄電池 | |
JPH1040907A (ja) | 鉛蓄電池用正極板の製造法 | |
JPH10247491A (ja) | 鉛蓄電池およびその製造法 | |
JP2929894B2 (ja) | 密閉形鉛蓄電池の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20040210 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20040213 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040330 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051111 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20051213 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060105 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20051214 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100203 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |