JPH02201871A - 密閉型鉛蓄電池 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ポータプル機器用として、あるいは防災用と
して広く用いられている密閉式鉛蓄電池に関するもので
ある。

従来の技術 密閉式鉛蓄電池は、高い経済性と取扱いの手軽さからポ
ータブ）ｖ　Ｖ’　Ｔ　Ｒｙボータプルテレビをはじめ
とする多くのポータプル機器の電源として用いられてい
る。

この種の用法において電源に要求される特性は、電池に
ついては小形軽量で゛あること、取扱いが容易であるこ
との二つが主である。

前者の小形軽量化の方法として、一般にプラスチック部
品をはじめ電池構成のすべての部品を小形化−軽量化し
ていく方法が取られるが、その中でも正極活物質と負極
活物質の利用率を向上させ、軽量化を図ることが効果的
である。

活物質の利用率を向上させる方法としては、カーボンの
ような電子伝導性物質を添加する方法や、あるいは活物
質の密度を小さくし、活物質の反応の比表面積を大きく
する方法が行われている。

発明が解決しようとする課題 上記のような活物質を低密度化し、軽量化しようとする
従来の手法による電池を急速充電器による充放電サイク
ルを行った場合、正極活物質中でカーボンが酸化されて
二酸化炭素として分解されたり、活物質の密度が小さい
場合は活物質粒子間の電子伝導性が低くなるという問題
がみられた。

すなわち、電池の内部インピーダンスが高くなるため充
電が困難となり、活物質の溶解析出が行われにくくなシ
、活物質自身が微粒子化され、その結果電池の内部抵抗
の増加が生じ、電池容量の低下が加速されるという結果
を招いた。

そのため、活物質問の結合力の低い、微細な活物質粒子
が生成し、充放電サイクル寿命ばかりではなく、電池を
過充電した場合にも電池容量の著しい低下を招いていた
。

本発明は上記問題点を解決するものであり、軽量で、小
形の密閉式鉛蓄電池のサイクル寿命の特性を向上させ、
同時に耐過充電特性の向上を目的とするものである。

課題を解決するだめの手段 上記問題点を解決するために本発明は、活物質密度を小
さくした場合においても、サイクル寿命時の容量低下の
ない小形軽量の密閉型鉛蓄電池を提供するものであシ、
正極活物質に鉛丹化率９０チ以下の鉛酸化物を含む鉛粉
と水、希硫酸を主成分として練合したペーストを用いる
ことを特徴としている。鉛丹化率９０％以下の鉛酸化物
は、粒子表面のみの鉛丹化が進行し、内部は一酸化鉛が
主体の粒子からなるため、ペーストの練合によっても活
物質粒子間の結合力に優れ、充放電における活物質粒子
の微細化を抑制することができる。

加えて、正極格子合金にＳｎ濃度が１．５％以上のＣａ
−８ｎ−Ｐｂ合金を用いることによシ、活物質粒子と正
極格子体の密着性をさらに向上させることができる。

さらに、ガラスマット状セパレータの繊維１１をコント
ロールすることによシ、内部抵抗が低く、かつ電解液の
保持液量の大きいセパレータを用いることにより、活物
質とセパレータの密着性に優れた電池とすることができ
、活物質粒子の微粒子化を抑制し充放電サイクル寿命、
耐過充電特性を向上させると共に活物質を軽量化するこ
とができる。

作　　用 上記の方法によシ、低密度で活物質の利用率が高く、ま
た鉛丹化率９０％以下の鉛酸化物添加により、活物質粒
子の結合力が強化され、充放電サイクル寿命、電解液保
持能力に優れ、耐過充電特性に優れた電池の提供が可能
となる。

実施例 以下、本発明の実施例により説明する。

正極板として、Ｓｎ濃度が１．３，１．５　、１．８．
２．２゜２．５係の５ｎ−０，０８％Ｃａ−Ｐｂ合金よ
りなる格子に酸化鉛、鉛丹化率８６チの鉛酸化物、水、
希硫酸を練り合わせたペースＩ−を充填し、化成した厚
さ３．０聾、長さ４０ｒｍ、幅２５調のものを用意した
。鉛丹化率８５％鉛酸化物の添加量は５０％。

８０チ、９０係とした。

負極板としてはＰｂ−Ｃａ−３ｒｓ合金よりなる格子に
酸化鉛、硫酸バリウム、有機添加剤、水、希硫酸等を練
り合わせたペーストを充填し化成した厚さ１゜５■、長
さ４０　ｔｍ、幅２５ｍのものを用意し、２枚の正極板
と３枚の負極板を組み合せ、極板間には微細なガラス繊
維からなるマット状セパレータを挿入し、電解液には比
重１．３０の希硫酸を用いた。また、比較ｄために添加
物を含まない従来品をも試作した。

活物質量は従来例で正極が２３．Ｏｆ！／セル、負極が
２１．８ｙ／七ルであり、これらの電池は従来例を基準
とした場合、１０時間率容量２．ｏＡｈとなりそれぞれ
６セル接続し１２Ｖ／２．ｏＡｈの電池とした。

セパレータは、平均繊維径が０．８μｍのガラス繊維を
抄紙し、繊維密度を０．１２　、００１８，０．２０２
／Ｉ　とした。

これらの電池を１６０の定抵抗にて放電終止電圧１０．
５Ｖ４　で放Ｋｌ、、１４．７Ｖ／１．８　ＡｔＤ定重
圧にて３時間充電したときの充放電サイクル寿命を第１
図に示す。

また、０．７５Ａの定電流で放電終止電圧１ｏ、６Ｖま
で連続放電した際の放電時間と各種添加物との関係を第
２図、第３図に示す。

鉛丹化率の低い鉛酸化物を添加することにより、格子の
Ｓｎ濃度と併せて充放電サイクル寿命に優れた電池とな
る。セパレータ繊維密度は実施例範囲で電解液の保持液
量が増加するだめ、放電時間の増加がみられる。

第２図、第３図にはこれらの電池をｏ、１ｃＡ定電流に
て連続過充電した時の容量維持率を示した。

いずれも本発明品の方が優れた特性となる。また、鉛丹
化率９０％以下の鉛酸化物を添加する際、その添加量が
１０チ以下では従来例と変らず、６゜チをこえるとペー
ストの酸化が進みやすくなシ、好ましくなかった。

そのため、実施例は２５　ｗ１０添加を示した。

なお、セパレータ繊維密度が０．１２未満では活物質の
脱落が起こりやすく、好ましくない。同様に、繊維密度
が０．２を越えると電池の内部抵抗が増加し７、またセ
パレータの電解液の吸液量が減少するため容量が短くな
った。

発明の効果。

本発明は、以上のように小形軽量で、急速充放電サイク
ル寿命、耐過充電特性に優れた密閉式鉛蓄電池を提供す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、正極への鉛丹化率の低い鉛酸化物を添加し、
正極格子合金Ｓｎ濃度の異なる電池の充放電サイクル寿
命の関係を示す図、第２図、第３図は定電流過充電時の
容量維持率を示す図である。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝ほか１名第２図 期間（ｆｉｉＬ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）二酸化鉛を正極活物質とする正極と、スポンジ状
   鉛を負極活物質とする負極と、マット状ガラス繊維から
   なるセパレータとからなる密閉型鉛蓄電池において、正
   極活物質に鉛丹化率９０％以下の鉛酸化物を含む鉛粉と
   水、希硫酸を主成分として練合したペーストを用いると
   ともに、正極格子体にＳｎを１．５％以上含む、Ｃａ−
   Ｓｎ−Ｐｂ合金を用いることを特徴とする密閉型鉛蓄電
   池。
2. （２）鉛丹化率９０％以下の鉛酸化物中の鉛丹重量が全
   鉛粉重量に対し１０％以上５０％以下であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の密閉型鉛蓄電池。
3. （３）セパレータとしてマット状ガラス繊維セパレータ
   を用い、その繊維密度が０．１２〜０．２ｇ／ｃｍ＾３
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の密
   閉型鉛蓄電池。