JPH0221561A - 鉛蓄電池用極板 - 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 本発明は鉛蓄電池用の極板に関するものである。

従来技術とその問題点 鉛蓄電池は、最も広く使用されている二次電池の一つで
ある。その極板は大きく、ペースト式とクラッド式の二
つに分けることができる。

従来のペースト式極板は、通常、酸化鉛を主成分とする
鉛粉と所定量の水及び硫酸、更に必要に応じて補強材、
エキスパンダー等の添加剤を混練している。そして、チ
クソトロピーなペーストとし、これを鋳造あるいはエキ
スバンドして得た格子に塗着した後、乾燥・化成して製
造している。

このペーストは、チクソトロピーであるため、流動せし
めるためには圧力を加えなければならない。従って、塗
着速度を上げることは、困難で生産性が低く、塗着量の
バラツキも大きいものである。

チクソトロピー性を小さくするには、例えば加える水の
量を増やしたり、加える硫酸の量を減せば良い。しかし
、それでもこのチクソトロピー性は、決して失なわれな
い。その上加える水の量を増やすと、得られる活物質は
高い多孔度を持つことになり、その極板を用いた鉛蓄電
池の寿命性能は著しく短かくなる。

クラッド式極板は、芯金（集電部材）を通したチューブ
内に、鉛の酸化物粉末を乾燥状態のま＼振動させつつ充
填したり（ドライ法）、あるいは、前述のチクソトロピ
ー性を小さくしたペーストを加圧しつつ充填したり（ウ
ェット法）している。

ドライ法は、鉛粉末が飛散し易いので、作業環境が著し
く悪く、生産性も大変低いものである。その上、鉛粉末
が充填されていないｌ（巣”ができることもある。

ウェブ）法は、そのペーストの流動性が低いので、注入
するためには加圧しなければならない。この圧力を下げ
るべく、添加する水の量を増やすと、ペーストが鉛粉末
と水層に分離するという欠点があり、そのため、得られ
た極板の活物質量がバラツキ易いという欠点がある。

純鉛あるいは、カルシュラム、スズ等の金属を含み、ア
ンチモンを含まない鉛合金で得た格子、芯金（集電部材
）を用いた極板は、電池の使用中にアンチモンの正極板
からの溶解、負極板への析出により水素過電圧が下がり
、充電中における水の電気分解が多くなり、補水頻度が
増えることを防止する上で顕著な効果がある。

しかし、アンチモンを使ったものに比べると耐蝕性が悪
く、過充電における寿命性能が悪いという欠点がある。

過充電寿命の改警には、電解液にリン酸を添加するのが
良いが、リン酸は自己放電量を大きくするという欠点が
ある。

発明の目的 本発明は、生産性が高く、活物質充填量のバラツキが小
さく、自己放電量が低く、シかも過充電時の寿命性能の
優れた極板を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明は、上記目的を達成すべく、活物質がメタリン酸
のアルカリ金属塩及び／又はビロリン酸のアルカリ金属
塩を含み、該活物質が集電部材に塗着、含浸あるいは充
填されることにより集電部材と密接したことを特徴とす
る鉛蓄電池用極板である。

本発明によれば、ペーストの見掛密度を下げることなく
、即ち高いペースト密度を維持しつつ、極めて流動性の
高いペーストを得ることが可能である。

実施例 以下、本発明の詳細について実施例により説明する。

実施例１ 鉛粉３０００９に対し、水を６００９の割合で加えこれ
を良く練った。これに、５０％硫酸を１８０２の割合で
徐々に滴下しつつ加え、練り続けた。

これによって、流動性の無いチクソトロピーなペースト
Ａを得た。

このペーストＡ２０００９に対し、５ｗｔ％メタリン酸
ソーダ水溶液１５０９を加えたところ、粘度は急激に低
下しチクソトロピー性がない。

流動性のある溶液Ｂが得られた。

ペースト人を集電部材として、ｐｂ−０，０７０ａ−０
，９３ｎ合金製の鋳造格子を用いて塗着し、常法により
従来の正極板Ａを得た。同じ格子に第１図に示したよう
に、ガラス繊維不織布を圧接、埋込んだものを集電部材
とし、これを溶液Ｂに浸漬して活物質を含浸し、！［き
揚げ常法によって乾燥、化成して本発明による正極板Ｂ
を得た。

正極板Ｂの生産速度は、正極板Ａを１００とした時１５
０であり、１．５倍に達した。更に充填された活物質量
のバラツキは従来のそれに比べ見であった。

実施例２ 実施例１で得た正極板と従来の負極板（格子はアンチモ
ンを含まない鉛合金を鋳造により作ったものであり、ペ
ーストは必要な添加剤を含む他は、実施例１のペース）
Ａと同じである。）を組合せて、密閉形鉛蓄電池を組立
てた。尚、セパレータは繊維間結合剤を含まないで、微
細ガラス繊維を絡み合わせてシート状に形成したものを
用いた。この電池を５０℃で１０日間放置して自己放電
性能を試験した。又、１／２００の定電流で充電し、過
充電々気量と容量の関係を調べた結果を第１表に示した
。

第　　１　　表 実施例３ 鉛粉３０００９に対し水を７５０９の割合で加えて良く
練った。これに５ｗｔ％ピロリン酸ソーダ水溶液を６０
９の割合で加えたところチクソトロピー性でない、流動
性のある溶液Ｃが得られた。

この溶液０を、ガラス繊維を編組した円筒状チューブを
Ｐｂ−０ａ合金で作った芯金に挿通した、片方が開口し
ている未充填のクラツド管に流し込んだところ何らの圧
力を加えることなく容易に注入することができた。これ
をソーキング後乾燥して化成し、クラッド式極板０を得
た。又、この溶液Ｃは、空気と遮断しておけば１ケ月以
上も安定である。さらに簡単な攪拌によって分離を防止
できるものであった。

このクラッド式極板の生産性は、従来の乾式のそれに比
べ約１．５倍であり、湿式のそれに比べると約１．３倍
であった。又、当然のことであるが鉛粉の飛散はな（、
作業環境は著しく良いものであった。このクラッド式極
板Ｏを用いて組立てた鉛蓄電池の自己放電率は、従来の
もののそれに比べ高いとは云えなかった。

このように本発明によれば、生産性が高（、活物質量の
バラツキの小さな鉛蓄電池用極板を提供することが可能
で、自己放電が低く、シかも過充電された時の寿命が長
い極板を提供できるＯ 本発明の極板に用いる集電部材は、実施例に示した格子
状、芯金状の他生産性の高いエキスバンド格子や６０〜
２００μｍ程度の鉛繊維の不織布でも良く、集電効率が
高く活物質利用率を改善できる。

従って本発明に用いる活物質は、塗着、含浸、注入ある
いは充填等の方法によって集電部材に密接せしめること
が可能である。

活物質ペーストのチクソトロピー性を失なわせしめるた
めの材料については、実施例に示したメタリン酸ソーダ
、ピロリン酸ソーダのナトリウム塩が良いがその他メタ
リン酸カリウム、ピロリン酸カリウム、等のメタリン酸
及び／又はピロリン酸のアルカリ金属塩であれば同じ効
果が得られる。上記実施例は、ピロリン酸ソーダ、メタ
リン酸ソーダを各々単独で加えたものを示したが、両ソ
ーダを混合して存在せしめても良い。

これら両リン酸のアルカリ金属塩の添加量は、活物質に
対して０．００１〜５ｗｔ％であるのが好ましい。０．
００１ｗｔ％よりも少ないと、加える水の量を多くして
もその流動性が改善できないからであり、５ｗｔ％より
も多いと流動性は改善されるものの、その極板を使った
電池の自己放電が大変大きくなるからである。

この両リン酸のアルカリ金属塩を添加した活物質原料は
、集電部材がＰｂ−（ａｓ　Ｐｂ−（ｉａ−３ｎｓ純鉛
等のようなアンチモンを含まない鉛又は鉛合金で出来て
いるものに適用して著しい効果がある。即ち本発明によ
る正極板は、その集電部材がアンチモンを含まぬ時の過
充電に対する抵抗性を著しく改善できるのである。

このように本発明の極板は、アンチモンを含まない正極
板に適用して著しい効果がある。しかしながら生産性の
改善を考えるのであれば、アンチモンを含む正極板や負
極板に適用しても良い。その場合には、バラツキが小さ
な極板を高い生産性で製造することが出来る。

発明の効果 上述した如く、本発明は生産性が高く、活物質充填量の
バラツキが小（、自己数！量が低く、しかも過充電時の
寿命が長い極板を提供することが出来るので、その工業
的価値は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に用いた集電部材の図、第２
図は第１図のＡ−Ａ’断面図である。 １・・・集電耳 ２・・・集電骨

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）活物質がメタリン酸のアルカリ金属塩及び／又は
   ピロリン酸のアルカリ金属塩を含み、該活物質を集電部
   材に塗着、含浸あるいは充填することにより集電部材と
   密接したことを特徴とする鉛蓄電池用極板。
2. （２）アルカリ金属塩がナトリウムである特許請求の範
   囲第１項記載の鉛蓄電池用極板。
3. （３）アルカリ金属塩の活物質に対する割合が、０．０
   ０１〜５ｗｔ％である特許請求の範囲第１項及び第２項
   記載の鉛蓄電池用極板。
4. （４）集電部材が純鉛あるいはアンチモンを含まない鉛
   合金である特許請求の範囲第１項、第２項及び第３項記
   載の鉛蓄電池用極板。