JPH02106875A - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
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- JPH02106875A JPH02106875A JP63260788A JP26078888A JPH02106875A JP H02106875 A JPH02106875 A JP H02106875A JP 63260788 A JP63260788 A JP 63260788A JP 26078888 A JP26078888 A JP 26078888A JP H02106875 A JPH02106875 A JP H02106875A
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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
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
-
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- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/14—Electrodes for lead-acid accumulators
- H01M4/16—Processes of manufacture
- H01M4/20—Processes of manufacture of pasted electrodes
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (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。
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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、放電容量の大
きい長寿命の鉛蓄電池を提供することを目的としている
。
きい長寿命の鉛蓄電池を提供することを目的としている
。
従来の技術
鉛蓄電池は、他の蓄電池系に比較し、性能とコストのバ
ランスが良くとれた電池であるため、電子機器の電源や
電動車両の電源として広く用いられている。
ランスが良くとれた電池であるため、電子機器の電源や
電動車両の電源として広く用いられている。
これらの電源に要求される重点性能は、高容量化と長寿
命化の２点であるが、この２性能は相反２ ・＼ ２ する関係にあることが、一般的に知られており、この２
性能の最適点で電池設計がなされている。
命化の２点であるが、この２性能は相反２ ・＼ ２ する関係にあることが、一般的に知られており、この２
性能の最適点で電池設計がなされている。
長寿命化に重点を置いた設計では、正極活物質の充填密
度を高くした電池が用いられているが、これは正極活物
質の利用率が低く、容量性能を犠性にした設計である。
度を高くした電池が用いられているが、これは正極活物
質の利用率が低く、容量性能を犠性にした設計である。
正極利用率低下の原因は、活物質が高密度化されている
ため多孔度が低下し電解液中の硫酸イオンの拡散が阻害
されるためであると考えられる。これまで、このような
課題を解決するために層状結晶構造を有するグラファイ
トを正極ペースト中に添加することが開示されている。
ため多孔度が低下し電解液中の硫酸イオンの拡散が阻害
されるためであると考えられる。これまで、このような
課題を解決するために層状結晶構造を有するグラファイ
トを正極ペースト中に添加することが開示されている。
これは層状構造を有する正極ペースト中のグラファイト
が硫酸中で陽極酸化され、その際、グラファイト層間化
合物が生成して膨張し、正極活物質中の空孔体積を増大
させるため、硫酸イオンの拡散性が向上し、活物質利用
率の低下が防止される。しかしながら、グラファイトの
膨張によって、活物質粒子間の結合が一部切断され、活
物質が脱落しやすい状態となるため、正極板の両面に特
殊なガラスマットを合わせ、高圧力で表面を押３ ・＼ え、脱落を防ぐことが必要となり、電槽強度が高いもの
が要求されていた。
が硫酸中で陽極酸化され、その際、グラファイト層間化
合物が生成して膨張し、正極活物質中の空孔体積を増大
させるため、硫酸イオンの拡散性が向上し、活物質利用
率の低下が防止される。しかしながら、グラファイトの
膨張によって、活物質粒子間の結合が一部切断され、活
物質が脱落しやすい状態となるため、正極板の両面に特
殊なガラスマットを合わせ、高圧力で表面を押３ ・＼ え、脱落を防ぐことが必要となり、電槽強度が高いもの
が要求されていた。
発明が解決しようとする課題
長寿命化に重点を置いた高密度正極活物質に添加された
グラファイトは、充電時の陽極酸化によって膨張し、正
極活物質の空孔体積を増大させ、利用率の低下を防いで
いるが、この膨張によって、活物質粒子間の結合が一部
切断され、活物質が脱落しやすい状態となる。そのため
、特殊なガラスマントで正極板の表面を高圧力で押えた
り、高圧力に耐える電槽構造をとる必要があった。
グラファイトは、充電時の陽極酸化によって膨張し、正
極活物質の空孔体積を増大させ、利用率の低下を防いで
いるが、この膨張によって、活物質粒子間の結合が一部
切断され、活物質が脱落しやすい状態となる。そのため
、特殊なガラスマントで正極板の表面を高圧力で押えた
り、高圧力に耐える電槽構造をとる必要があった。
本発明はグラフフィトが膨張しても活物質が脱落しない
ようにして、特殊なガラスマント、電槽構造を不用とす
ることを目的とするものである。
ようにして、特殊なガラスマント、電槽構造を不用とす
ることを目的とするものである。
課題を解決するだめの手段
上記の課題を解決するために、本発明では、グラファイ
トの添加と同時に四フッ化エチレンのディスバージョン
水溶液を添加し、その後練合したペーストを用いるもの
である。
トの添加と同時に四フッ化エチレンのディスバージョン
水溶液を添加し、その後練合したペーストを用いるもの
である。
作用
四フッ化エチレンのディスバージョン水溶液を鉛蓄電池
用ペーストに添加して練合すると、四フッ化エチレン粒
子がぶつかり合い凝集し糸状となり、強固な網目状を呈
するように々る。これはＦＦ （、−Ｃ−Ｃ−の構造特有のものであり、粒子間ＦＦ 志が結合しやすく、ねばり気のあるためであると考えら
れる。このことは正極活物質が、細かな網目で覆われて
いることであり、同時に添加されたグラファイトが膨張
しても、活物質粒子は、四フッ化エチレンの網目に捕捉
されるため、脱落することはない。従って、従来のよう
に、グラファイトの膨張による脱落を防ぐための、特殊
セパレータや電槽構造は不用となり、通常の鉛蓄電池用
正極としての使用が可能となる。また、この正極はグラ
ファイトの膨張によって、活物質の空孔体積が増大する
ため、上記の理由により、容量がアップすることになる
。
用ペーストに添加して練合すると、四フッ化エチレン粒
子がぶつかり合い凝集し糸状となり、強固な網目状を呈
するように々る。これはＦＦ （、−Ｃ−Ｃ−の構造特有のものであり、粒子間ＦＦ 志が結合しやすく、ねばり気のあるためであると考えら
れる。このことは正極活物質が、細かな網目で覆われて
いることであり、同時に添加されたグラファイトが膨張
しても、活物質粒子は、四フッ化エチレンの網目に捕捉
されるため、脱落することはない。従って、従来のよう
に、グラファイトの膨張による脱落を防ぐための、特殊
セパレータや電槽構造は不用となり、通常の鉛蓄電池用
正極としての使用が可能となる。また、この正極はグラ
ファイトの膨張によって、活物質の空孔体積が増大する
ため、上記の理由により、容量がアップすることになる
。
実施例
５へ一部
本発明による一実施例について説明する。
ｐｂｏ約７６％、残部ｐｂからなる通常の鉛粉を適量の
イオン交換水で練合後、層状結晶構造を有するグラファ
イトを鉛粉重量に対して０．１〜３ｗｔ％添加し、充分
攪拌した後、四フッ化エチレンのディスバージョン水溶
液を樹脂分が、鉛粉の０．０５〜２ｗｔ％になるように
添加する。攪拌を続けると、四フッ化エチレン粒子がぶ
つかり合い、凝集を始め、粘度の高いペースト状になる
。この後、適量の硫酸を徐々に滴下し、攪拌を続けてい
くと、四フッ化エチレンの網目構造が発達していき、団
子状のペーストが得られる。四フフ化エチレンの添加量
が多いほど固いペーストになるため、工程あるいは作業
性に応じて添加量を調整する必要がある。網目構造のペ
ーストになるには０．０６ｗｔ％の四フッ化エチレンが
必要である。このペーストを常法に従い鉛合金格子体に
充填し、熟成、乾燥すると未化成正極板が得られる。こ
の未化成正極板とガラヌ細繊維よりなるセパレータおよ
び負極とを組み合わせて電槽内に挿入し、希硫酸より成
る６ ヘ一） 電解液を満たし、所定の電気量を流し化成を行なう。化
成終了後、一部の電池を分解し、従来のグラファイトの
みを添加した正極と本発明によって得られるグラファイ
トに匹フッ化エチレンの網目構造を有する正極を比較し
てみると、前者は、グラファイトの膨張によって活物質
の一部が脱落しているが、後者ではそれが観察されなか
った。前者のグラファイトのみを添加した正極板は表面
に高圧力をかけずに充放電を行なうと、活物質の脱落が
促進され、１００〜１６０〜の充放電のくり返しで寿命
（初期容量の５ｏ％）に達するが、後者のグラフフィト
と四フッ化エチレンのディスバージョン水溶液を添加し
たものは、高圧力をかけなくても３５０〜以上の寿命が
得られることがわかった。これを第１図に示す。
イオン交換水で練合後、層状結晶構造を有するグラファ
イトを鉛粉重量に対して０．１〜３ｗｔ％添加し、充分
攪拌した後、四フッ化エチレンのディスバージョン水溶
液を樹脂分が、鉛粉の０．０５〜２ｗｔ％になるように
添加する。攪拌を続けると、四フッ化エチレン粒子がぶ
つかり合い、凝集を始め、粘度の高いペースト状になる
。この後、適量の硫酸を徐々に滴下し、攪拌を続けてい
くと、四フッ化エチレンの網目構造が発達していき、団
子状のペーストが得られる。四フフ化エチレンの添加量
が多いほど固いペーストになるため、工程あるいは作業
性に応じて添加量を調整する必要がある。網目構造のペ
ーストになるには０．０６ｗｔ％の四フッ化エチレンが
必要である。このペーストを常法に従い鉛合金格子体に
充填し、熟成、乾燥すると未化成正極板が得られる。こ
の未化成正極板とガラヌ細繊維よりなるセパレータおよ
び負極とを組み合わせて電槽内に挿入し、希硫酸より成
る６ ヘ一） 電解液を満たし、所定の電気量を流し化成を行なう。化
成終了後、一部の電池を分解し、従来のグラファイトの
みを添加した正極と本発明によって得られるグラファイ
トに匹フッ化エチレンの網目構造を有する正極を比較し
てみると、前者は、グラファイトの膨張によって活物質
の一部が脱落しているが、後者ではそれが観察されなか
った。前者のグラファイトのみを添加した正極板は表面
に高圧力をかけずに充放電を行なうと、活物質の脱落が
促進され、１００〜１６０〜の充放電のくり返しで寿命
（初期容量の５ｏ％）に達するが、後者のグラフフィト
と四フッ化エチレンのディスバージョン水溶液を添加し
たものは、高圧力をかけなくても３５０〜以上の寿命が
得られることがわかった。これを第１図に示す。
発明の効果
以上のように本発明によれば、高密度活物質に添加され
たグラファイトが充電時の膨張によって一部の活物質を
脱落させていたが、四フッ化エチレンの網目構造によっ
てこれを防ぐことができる７ ′＼ ため、従来のように、特殊なガラスマットや電接構造を
必要とせず、容易な方法で、高容量、長寿命が可能とな
った。
たグラファイトが充電時の膨張によって一部の活物質を
脱落させていたが、四フッ化エチレンの網目構造によっ
てこれを防ぐことができる７ ′＼ ため、従来のように、特殊なガラスマットや電接構造を
必要とせず、容易な方法で、高容量、長寿命が可能とな
った。
第１図は従来のグラファイトを添加した正極に圧力をか
けずに充放電をくり返した時のサイクル寿命曲線とグラ
フアイｌ−に四フッ化エチレンのディスパージョン水溶
液を添加した正極に圧力をかけずに充放電をくり返した
時のサイクル寿命曲線の比較図である。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか１名ブイ
θル奢にぐ目ジ
けずに充放電をくり返した時のサイクル寿命曲線とグラ
フアイｌ−に四フッ化エチレンのディスパージョン水溶
液を添加した正極に圧力をかけずに充放電をくり返した
時のサイクル寿命曲線の比較図である。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか１名ブイ
θル奢にぐ目ジ
Claims (1)
- 層状結晶構造を有するグラファイトと、四フッ化エチレ
ンのディスパージョン水溶液を添加して攪拌した、鉛蓄
電池用ペーストを鉛合金格子に充填した正極を用いた鉛
蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63260788A JPH02106875A (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63260788A JPH02106875A (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02106875A true JPH02106875A (ja) | 1990-04-18 |
Family
ID=17352745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63260788A Pending JPH02106875A (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02106875A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2770574A4 (en) * | 2011-10-18 | 2015-04-08 | Shin Kobe Electric Machinery | lead-acid battery |
-
1988
- 1988-10-17 JP JP63260788A patent/JPH02106875A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2770574A4 (en) * | 2011-10-18 | 2015-04-08 | Shin Kobe Electric Machinery | lead-acid battery |
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