JPH01140557A - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
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- JPH01140557A JPH01140557A JP62298246A JP29824687A JPH01140557A JP H01140557 A JPH01140557 A JP H01140557A JP 62298246 A JP62298246 A JP 62298246A JP 29824687 A JP29824687 A JP 29824687A JP H01140557 A JPH01140557 A JP H01140557A
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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
- H01M4/14—Electrodes for lead-acid accumulators
-
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- H01M4/68—Selection of materials for use in lead-acid accumulators
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- 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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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る。
従来の技術
鉛蓄電池は、長期間放置されたり、また過放電の状態で
放置されたりすると充電不可能な状態になる。従来この
ような状態に陥らない様にするために、鉛蓄電池の格子
板合金に関して工夫がなされており、例えば、−船釣な
鉛蓄電池の格子板のｓｂ含有量を減らして自己放電を減
少させたり、ｓｂを全（含有しないＰｂ −Ｃａ系合金
を使っている。また、過放電放置後充電できなくなるの
は、正極格子板と活物質との界面に高抵抗体が生成する
ことによるものであり、これを防ぐ手段として格子に導
電体をコーティングしたりしている。
放置されたりすると充電不可能な状態になる。従来この
ような状態に陥らない様にするために、鉛蓄電池の格子
板合金に関して工夫がなされており、例えば、−船釣な
鉛蓄電池の格子板のｓｂ含有量を減らして自己放電を減
少させたり、ｓｂを全（含有しないＰｂ −Ｃａ系合金
を使っている。また、過放電放置後充電できなくなるの
は、正極格子板と活物質との界面に高抵抗体が生成する
ことによるものであり、これを防ぐ手段として格子に導
電体をコーティングしたりしている。
発明が解決しようとする問題点
格子板に導電体をコーティングしても導電体と活物質ま
たは格子板とが強固に結合していないために、充放電中
に格子板から剥離したり、耐酸化・耐酸性がなくて消失
するため実用化され難い。
たは格子板とが強固に結合していないために、充放電中
に格子板から剥離したり、耐酸化・耐酸性がなくて消失
するため実用化され難い。
一方、格子板合金として特性を改良しようとすると、Ｐ
ｂ −Ｃａ金合金中ｎｌ１度を増加させれば有効である
ことが知られているが、かなりの高濃度を必要とするた
め、原価高になり、また、あまりに高濃度にすると固容
体化せず、合金表面にＳｎが単独で析出し、Ｓｎメツキ
を施した様になる。この場合、過放電状態では、電解液
が中性近くになるのでＳｎの溶解度が増加して溶出する
。
ｂ −Ｃａ金合金中ｎｌ１度を増加させれば有効である
ことが知られているが、かなりの高濃度を必要とするた
め、原価高になり、また、あまりに高濃度にすると固容
体化せず、合金表面にＳｎが単独で析出し、Ｓｎメツキ
を施した様になる。この場合、過放電状態では、電解液
が中性近くになるのでＳｎの溶解度が増加して溶出する
。
そして充電時にＳｎが負極板上に析出してｈ過電圧を下
げたり、プントライ状に析出してショートの原因となる
。
げたり、プントライ状に析出してショートの原因となる
。
さらに、この充電不可能となる状態は、放置中の電解液
の硫酸比重が１．０５０以下となると著しくなり、硫酸
濃度を上げたり、量を増やすことは有効と言える。しか
しながら、硫酸濃度を上げると負極の性能が悪く、特に
電池寿命が低下する。一方、量を増やすことは、電池重
量の増加を招き、いずれの方法をとっても工業的には限
界がある。
の硫酸比重が１．０５０以下となると著しくなり、硫酸
濃度を上げたり、量を増やすことは有効と言える。しか
しながら、硫酸濃度を上げると負極の性能が悪く、特に
電池寿命が低下する。一方、量を増やすことは、電池重
量の増加を招き、いずれの方法をとっても工業的には限
界がある。
問題点を解決するための手段
過放電放置性能に対して、Ｓｎの格子板含有量を適切に
保ち、価格と見合わせることが最適と考えられるが、本
発明は従来の鋳造格子板に対してＳｎ含有量を格子板表
面層のみ増加させ、原価高を抑える方法を提案するもの
である。即ち、Ｐｂ −Ｃａ系合金板とＰｂ −Ｓｎ系
合金を一体化させ電極基材をつくることである。しかし
、この効果だけでは、工業的に不十分で、該格子板を用
いた正極板を希硫酸中に浸漬して格子板界面の高抵抗体
の生成を防止する皮膜を形成させ°、この効果との相乗
性を図ったものである。
保ち、価格と見合わせることが最適と考えられるが、本
発明は従来の鋳造格子板に対してＳｎ含有量を格子板表
面層のみ増加させ、原価高を抑える方法を提案するもの
である。即ち、Ｐｂ −Ｃａ系合金板とＰｂ −Ｓｎ系
合金を一体化させ電極基材をつくることである。しかし
、この効果だけでは、工業的に不十分で、該格子板を用
いた正極板を希硫酸中に浸漬して格子板界面の高抵抗体
の生成を防止する皮膜を形成させ°、この効果との相乗
性を図ったものである。
作用
従来の鋳造法を用いずに電極基体表面のＳｎ濃度を増加
させることができ、かつ電極処理によって長期間鉛蓄電
池を放置したり、過放電して放置させたりした後でも充
電回復性が良好である。
させることができ、かつ電極処理によって長期間鉛蓄電
池を放置したり、過放電して放置させたりした後でも充
電回復性が良好である。
実施例
鉛蓄電池は充電せずに長期間すると自己放電により充電
不能な状態になり、また深い放電後放置されると同様に
充電不能な状態となる。この原因としては、正極板の内
部抵抗が著しく上昇するためであり、その上昇させる要
因は次の様に考えられる。過放電されると電解液比重が
低下し、極板内部の格子近傍では表面に比べてさらに低
下している。この様な場合、格子板のｐｂの溶解度が増
大しｐｂ”＋が溶出し、ＯＨ−や０ｆｆｉ−と結合して
ｐｂｏを生成する。この様な酸化反応に対して正極格子
板近傍のｐｂｏｔはＰＨが高くなると電位が卑になるた
め、ＰｂＯ□→ＰｂＳ０４への還元反応が生じ、ｐｂｏ
生成との局部電池反応系が成立する。一方、ＰｂＳ０４
はＰＨが高い場合には溶解析出を繰り返して巨大結晶を
生成し、非還元性のＰｂＳＯ４となって界面酸化皮膜近
傍を被覆する様になる。したがって、ＰｂＳＯ４の生成
・成長とｐｂｏの生成によって高抵抗皮膜が形成され充
電不能となる。
不能な状態になり、また深い放電後放置されると同様に
充電不能な状態となる。この原因としては、正極板の内
部抵抗が著しく上昇するためであり、その上昇させる要
因は次の様に考えられる。過放電されると電解液比重が
低下し、極板内部の格子近傍では表面に比べてさらに低
下している。この様な場合、格子板のｐｂの溶解度が増
大しｐｂ”＋が溶出し、ＯＨ−や０ｆｆｉ−と結合して
ｐｂｏを生成する。この様な酸化反応に対して正極格子
板近傍のｐｂｏｔはＰＨが高くなると電位が卑になるた
め、ＰｂＯ□→ＰｂＳ０４への還元反応が生じ、ｐｂｏ
生成との局部電池反応系が成立する。一方、ＰｂＳ０４
はＰＨが高い場合には溶解析出を繰り返して巨大結晶を
生成し、非還元性のＰｂＳＯ４となって界面酸化皮膜近
傍を被覆する様になる。したがって、ＰｂＳＯ４の生成
・成長とｐｂｏの生成によって高抵抗皮膜が形成され充
電不能となる。
Ｓｎはこの高抵抗皮膜の性質を変えると言われており、
過放電放置性能に対して有効である。
過放電放置性能に対して有効である。
そこで、発明者らは、このＳｎをできる限り格子板表面
に存在させる方法を考えた。この効果について化学的に
明確化したわけではないが、おそらく、Ｓｎが酸化され
てＳｎＯやＳｎｏｗとなりこの半導体的性質によってｐ
ｂｏＯ高抵抗体を生成させにくいようにしているとおも
われる。
に存在させる方法を考えた。この効果について化学的に
明確化したわけではないが、おそらく、Ｓｎが酸化され
てＳｎＯやＳｎｏｗとなりこの半導体的性質によってｐ
ｂｏＯ高抵抗体を生成させにくいようにしているとおも
われる。
一方、上記高抵抗体中ＰｂＳＯ４も生成するがこれの生
成を抑制しなければならない。その方法として、該格子
板の正極板を希硫酸中に浸漬する処理法を用いた。これ
は、正極板を希硫酸中に浸漬することで正極板がある一
定電位に保持され格子板界面にα−ｐｂｏｇを生成する
。これが格子板界面での導電性を維持する一方、α−Ｐ
ｂＯｘはβ−ｐｂｏｚに比べて放電反応に対して不活性
で緻密な借造をしているのでｐｂｓｏ ４生成反応を生
じにくく、また、Ｐｂ５Ｏａ化の要因となるＳ０４トの
格子板近傍への拡散を抑止していると考えられる。また
、α−ＰｂＯｘは安定であるため導電性は保持される。
成を抑制しなければならない。その方法として、該格子
板の正極板を希硫酸中に浸漬する処理法を用いた。これ
は、正極板を希硫酸中に浸漬することで正極板がある一
定電位に保持され格子板界面にα−ｐｂｏｇを生成する
。これが格子板界面での導電性を維持する一方、α−Ｐ
ｂＯｘはβ−ｐｂｏｚに比べて放電反応に対して不活性
で緻密な借造をしているのでｐｂｓｏ ４生成反応を生
じにくく、また、Ｐｂ５Ｏａ化の要因となるＳ０４トの
格子板近傍への拡散を抑止していると考えられる。また
、α−ＰｂＯｘは安定であるため導電性は保持される。
したがって、上記２手法によって単独効果よりも組み合
わせると効果の対象となる現象がそれぞれ異なるので、
より大きな効果が期待できる。
わせると効果の対象となる現象がそれぞれ異なるので、
より大きな効果が期待できる。
本発明の一実施例を説明する。
Ｐｂ−Ｃａ −０，３ｗｔ％Ｓｎの合金シートを厚さ０
．５コのＰｂ−３ｗｔ％Ｓｎ合金ではさみ込んで圧延し
、一体化しその合金板を用いて正極板として電池を組立
てた。
．５コのＰｂ−３ｗｔ％Ｓｎ合金ではさみ込んで圧延し
、一体化しその合金板を用いて正極板として電池を組立
てた。
正極板は、化成後、所定の方法で希硫酸浸漬してα−Ｐ
ｂｏｘを厚く生成させたものとうずく生成させたものを
用いた。また標準品としてｐｂ−Ｃａ−３ｗｔ％Ｓｎ合
金の鋳造格子板正極として電池を作製した。
ｂｏｘを厚く生成させたものとうずく生成させたものを
用いた。また標準品としてｐｂ−Ｃａ−３ｗｔ％Ｓｎ合
金の鋳造格子板正極として電池を作製した。
実験１ 容量保存性能（自己放電）
電池を充電後、４５゛Ｃ気相中に放電して１ケ月および
３ケ月後の容量を測定し、初期容量に対する割合を容量
保存率として算出した。
３ケ月後の容量を測定し、初期容量に対する割合を容量
保存率として算出した。
実験２ 過放電放置性能
電池を充電後、２４時間所定の抵抗に接続して放電させ
、公称容量に対して１．５倍の放電量を確保できるよう
にした。その後１ケ月間、４５℃中で開路で放置して放
置後２．４５Ｖ／セルの定電圧充電２４時間行って、初
期容量と回復容量との割合を充電回復率として算出した
。
、公称容量に対して１．５倍の放電量を確保できるよう
にした。その後１ケ月間、４５℃中で開路で放置して放
置後２．４５Ｖ／セルの定電圧充電２４時間行って、初
期容量と回復容量との割合を充電回復率として算出した
。
以上の実験結果を第１表に示す。
第１表より、鋳造品に比べて圧延板は、自己放電や過放
電放置がよくなっており、同じＳｎ３ｗｔχ品でも格子
板に分散さたのと、表面層に存在する場合の差が出てい
るとおもわれる。また、同じ圧延板でもα−ＰｂＯｚを
厚く形成させるとさらに両性能は向上している。したが
って、単独よりも、効果をＳｎとα−ＰｂＯｚで相乗し
うろことがわかった。また、α−ｐｂｏ、は、自己放電
にも十分効果を初期から発揮させられることが言える。
電放置がよくなっており、同じＳｎ３ｗｔχ品でも格子
板に分散さたのと、表面層に存在する場合の差が出てい
るとおもわれる。また、同じ圧延板でもα−ＰｂＯｚを
厚く形成させるとさらに両性能は向上している。したが
って、単独よりも、効果をＳｎとα−ＰｂＯｚで相乗し
うろことがわかった。また、α−ｐｂｏ、は、自己放電
にも十分効果を初期から発揮させられることが言える。
発明の効果
上述のように自己放電および過放電放置性能に対して大
なる効果を有し、工業的価値きわめて大なるものである
。
なる効果を有し、工業的価値きわめて大なるものである
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｐｂ−Ｃａ系合金板とＰｂ−Ｓｎ系合金板とを用い
て一体化した板片を構成素材として電極基体とし未化成
活物質を充填して化成した後希硫酸中へ浸漬して得た正
極板をそなえることを特徴とする鉛蓄電池。 ２ Ｐｂ−Ｃａ系合金板とＰｂ−Ｓｎ系合金板とを用い
て一体化した板片をシート状に圧延した後エキスパンド
加工または打抜加工を施して電極基体とした特許請求の
範囲第１項記載の鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62298246A JPH01140557A (ja) | 1987-11-26 | 1987-11-26 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62298246A JPH01140557A (ja) | 1987-11-26 | 1987-11-26 | 鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01140557A true JPH01140557A (ja) | 1989-06-01 |
Family
ID=17857130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62298246A Pending JPH01140557A (ja) | 1987-11-26 | 1987-11-26 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01140557A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01186759A (ja) * | 1988-01-14 | 1989-07-26 | Japan Storage Battery Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| WO2001004976A1 (fr) * | 1999-07-09 | 2001-01-18 | Japan Storage Battery Co., Ltd. | Collecteur de courant a plaque positive pour batterie d'accumulateurs au plomb et batterie d'accumulateurs au plomb comportant un tel collecteur |
| CN110707369A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-01-17 | 天能电池集团股份有限公司 | 一种长寿命蓄电池的制备方法及蓄电池 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61124064A (ja) * | 1984-11-20 | 1986-06-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 鉛蓄電池用格子体及びその製造法 |
-
1987
- 1987-11-26 JP JP62298246A patent/JPH01140557A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61124064A (ja) * | 1984-11-20 | 1986-06-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 鉛蓄電池用格子体及びその製造法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01186759A (ja) * | 1988-01-14 | 1989-07-26 | Japan Storage Battery Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| WO2001004976A1 (fr) * | 1999-07-09 | 2001-01-18 | Japan Storage Battery Co., Ltd. | Collecteur de courant a plaque positive pour batterie d'accumulateurs au plomb et batterie d'accumulateurs au plomb comportant un tel collecteur |
| US6620551B1 (en) | 1999-07-09 | 2003-09-16 | Japan Storage Battery Co., Ltd. | Positive plate current collector for lead storage battery and lead storage battery comprising the same |
| CN110707369A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-01-17 | 天能电池集团股份有限公司 | 一种长寿命蓄电池的制备方法及蓄电池 |
| CN110707369B (zh) * | 2019-09-27 | 2021-04-13 | 天能电池集团股份有限公司 | 一种长寿命蓄电池的制备方法及蓄电池 |
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