JPH0414760A - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
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- JPH0414760A JPH0414760A JP2116237A JP11623790A JPH0414760A JP H0414760 A JPH0414760 A JP H0414760A JP 2116237 A JP2116237 A JP 2116237A JP 11623790 A JP11623790 A JP 11623790A JP H0414760 A JPH0414760 A JP H0414760A
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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
-
- 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
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Secondary Cells (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。
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、鉛畜電池の正極活物質の利用率の向上に関す
るものである。
るものである。
従来の技術
鉛畜電池は二次電池きして比較的安価で安定な性能を有
し、電子機器の電源や電動車の電源に広く用いられてい
る。しかし、他の蓄電池系と比較して、エネルギー密度
(W h /kg)が劣るという欠点がある。これは活
物質、特に正極活物質の利用率が約40%〜50%と悪
いためであり、活物質の利用率を向上することが望まれ
る。
し、電子機器の電源や電動車の電源に広く用いられてい
る。しかし、他の蓄電池系と比較して、エネルギー密度
(W h /kg)が劣るという欠点がある。これは活
物質、特に正極活物質の利用率が約40%〜50%と悪
いためであり、活物質の利用率を向上することが望まれ
る。
鉛畜電池の正極および、負極の活物質は、原料となる鉛
粉をそれぞれの添加物と共に、希硫酸またはその他の練
液と混合し、攪拌しながらペーストを作り、このペース
トを格子中に充填し、所定の乾燥、化成の工程を経て作
製される。
粉をそれぞれの添加物と共に、希硫酸またはその他の練
液と混合し、攪拌しながらペーストを作り、このペース
トを格子中に充填し、所定の乾燥、化成の工程を経て作
製される。
正極活物質は二酸化鉛、負極活物質は鉛であり、放電、
充電の反応は、下記の反応式で示すように起こる。
充電の反応は、下記の反応式で示すように起こる。
放電反応が進行すると、硫酸鉛の結晶が成長し、極板の
表面を覆うようになる。硫酸鉛は、鉛や二酸化鉛よりも
電導度が小さいので、放電反応の進行と共に極板の電気
抵抗が増大し、電圧の降下が起こり、放電の終了となる
。このとき、極板内部には、未反応の活物質が残存して
いるため、極板全体の活物質の利用率が低くなる。この
ことが鉛畜電池のエネルギー密度(W h /kg)を
低下させる原因の一つであると考えられる。
表面を覆うようになる。硫酸鉛は、鉛や二酸化鉛よりも
電導度が小さいので、放電反応の進行と共に極板の電気
抵抗が増大し、電圧の降下が起こり、放電の終了となる
。このとき、極板内部には、未反応の活物質が残存して
いるため、極板全体の活物質の利用率が低くなる。この
ことが鉛畜電池のエネルギー密度(W h /kg)を
低下させる原因の一つであると考えられる。
この利用率に大きく影響するのが反応面積であり、活物
質の表面積を大きくすることが放電反応の進行を良くす
ることとなる。このため従来から負極活物質には硫酸バ
リウムなどを添加して活物質の1次粒子の成長を押さえ
微粒子化することが行われてきた。しかし正極に関して
は微粒子化するのに有効な活物質への添加剤は見つけら
れていない。
質の表面積を大きくすることが放電反応の進行を良くす
ることとなる。このため従来から負極活物質には硫酸バ
リウムなどを添加して活物質の1次粒子の成長を押さえ
微粒子化することが行われてきた。しかし正極に関して
は微粒子化するのに有効な活物質への添加剤は見つけら
れていない。
発明が解決しようとするr!1III
上記のように鉛畜電池では、放電反応生成物の硫酸鉛が
、正、負極板を覆うため反応面積が小さくなっていき放
電の終了となり、極板の内部に未反応の活物質が残るた
めに、エネルギー密度(W h /kg)が低くなって
いた。
、正、負極板を覆うため反応面積が小さくなっていき放
電の終了となり、極板の内部に未反応の活物質が残るた
めに、エネルギー密度(W h /kg)が低くなって
いた。
本発明は上記の課題を解決するもので極板の反応面積を
増大し、活物質の利用率を向上させ、エネルギー密度(
W h /kg)を向上させた鉛畜電池を提供すること
を目的とするものである。
増大し、活物質の利用率を向上させ、エネルギー密度(
W h /kg)を向上させた鉛畜電池を提供すること
を目的とするものである。
課題を解決するための手段
上記の課題を解決するため本発明の鉛畜電池は、アルカ
リ土類金属の化合物を正極活物質間に添加した極板を用
いたものであ′る。
リ土類金属の化合物を正極活物質間に添加した極板を用
いたものであ′る。
作用
上記の構成のように、正極活物質間にアルカリ土類金属
の化合物を添加することにより、正極活物質粒子を微細
化して表面積を大きくすることができる。このため極板
の反応面積が増大して活物質の利用率が高められる。す
なわち、電池のエネルギー密度(W h /kg)が向
上することになる。
の化合物を添加することにより、正極活物質粒子を微細
化して表面積を大きくすることができる。このため極板
の反応面積が増大して活物質の利用率が高められる。す
なわち、電池のエネルギー密度(W h /kg)が向
上することになる。
実施例
本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
実施例1
鉛粉1000gに、鉛粉中の鉛のモル数に対してベリリ
ウムのモル数が1%となるように硫酸ベリリウムを添加
し攪拌した。これに、200gの水を加えてよく練った
。さらに、60gの50%硫酸を徐々に滴下しつつ加え
練合した。これによって得られたペーストをペーストA
とする。
ウムのモル数が1%となるように硫酸ベリリウムを添加
し攪拌した。これに、200gの水を加えてよく練った
。さらに、60gの50%硫酸を徐々に滴下しつつ加え
練合した。これによって得られたペーストをペーストA
とする。
ペーストAを鉛−カルシウム系合金の鋳造格子に充填し
、乾燥、化成の工程を経て本発明による正極板Aを得た
。
、乾燥、化成の工程を経て本発明による正極板Aを得た
。
同様に従来のペーストとして、鉛粉1000gに、20
0gの水を加えよく練った。これに、60gの50%硫
酸を徐々に滴下しつつ加え練合し続けた。これによって
得られたペーストをペーストHとする。ペーストHを鉛
−カルシウム系合金の鋳造格子に充填し、乾燥、化成の
工程を経て従来の正極板Hを得た。この正極板Hと負極
板を2枚/3枚で配設し、その間にガラス繊維からなル
マット状セハレータを介在させて組合せ、電解液として
希硫酸を含浸させ、2Ah (10時間率)の従来の密
閉型鉛畜電池Hを得た。
0gの水を加えよく練った。これに、60gの50%硫
酸を徐々に滴下しつつ加え練合し続けた。これによって
得られたペーストをペーストHとする。ペーストHを鉛
−カルシウム系合金の鋳造格子に充填し、乾燥、化成の
工程を経て従来の正極板Hを得た。この正極板Hと負極
板を2枚/3枚で配設し、その間にガラス繊維からなル
マット状セハレータを介在させて組合せ、電解液として
希硫酸を含浸させ、2Ah (10時間率)の従来の密
閉型鉛畜電池Hを得た。
正極板Aも負極板と2枚/3枚で配設し、その間にガラ
ス繊維からなるマット状セパレータを介在させて組合せ
、電解液として希硫酸を含浸させ従来の密閉型鉛畜電池
Hと同体積、同重量である本発明密閉型鉛畜電池Aを得
た。これらの電池AおよびHについて充電200mA、
放電600mAの定電流充放電でサイクル試験を行った
。なお放電の終止電圧は1.75Vに設定し、充電の電
気量は容量の120%とした。
ス繊維からなるマット状セパレータを介在させて組合せ
、電解液として希硫酸を含浸させ従来の密閉型鉛畜電池
Hと同体積、同重量である本発明密閉型鉛畜電池Aを得
た。これらの電池AおよびHについて充電200mA、
放電600mAの定電流充放電でサイクル試験を行った
。なお放電の終止電圧は1.75Vに設定し、充電の電
気量は容量の120%とした。
第1図に放電容量の比較図を示す。従来電池Hの容量が
1850mAhであるのに対して、本発明電池Aは19
50mAhであり、5.4%の増加となった。放電終了
後、これらの電池AおよびHを正極板に取り出して、洗
浄、乾燥した後、走査電子顕微鏡で活物質の粒子の大き
さを観察した。その結果、従来の電池Hの活物質の粒子
径が約0.2〜0.3μmであるのに比べて、ベリリウ
ムを添加した本発明の電池Aの活物質の粒子径は約0.
2〜0.3μmの粒子に加えて約0.05μmの粒子の
2種類からなっていた。さらにこれらの活物質の比表面
積をN2吸着によるBET法で測定した。この結果、電
池Hの活物質の比表面積は5.4nf/gであったのが
電池Aの比表面積は7.8rrl/gと増加しているの
が確認できた。これらのことから活物質中に硫酸ベリリ
ウムを添加したことによって、活物質粒子が微細化し表
面積が大きくなって、極板の反応面積が増加したことが
確認できた。その結果、正極活物質の利用率が向上した
と考えられる。
1850mAhであるのに対して、本発明電池Aは19
50mAhであり、5.4%の増加となった。放電終了
後、これらの電池AおよびHを正極板に取り出して、洗
浄、乾燥した後、走査電子顕微鏡で活物質の粒子の大き
さを観察した。その結果、従来の電池Hの活物質の粒子
径が約0.2〜0.3μmであるのに比べて、ベリリウ
ムを添加した本発明の電池Aの活物質の粒子径は約0.
2〜0.3μmの粒子に加えて約0.05μmの粒子の
2種類からなっていた。さらにこれらの活物質の比表面
積をN2吸着によるBET法で測定した。この結果、電
池Hの活物質の比表面積は5.4nf/gであったのが
電池Aの比表面積は7.8rrl/gと増加しているの
が確認できた。これらのことから活物質中に硫酸ベリリ
ウムを添加したことによって、活物質粒子が微細化し表
面積が大きくなって、極板の反応面積が増加したことが
確認できた。その結果、正極活物質の利用率が向上した
と考えられる。
第2図にサイクル試験の寿命カーブを示す。容量が10
0100Oを切ったところをサイクル寿命とした。活物
質の利用率が大きくなったにも係わらず、本発明の電池
Aも従来電池Hも350サイクルとほとんど同じサイク
ル数であった。
0100Oを切ったところをサイクル寿命とした。活物
質の利用率が大きくなったにも係わらず、本発明の電池
Aも従来電池Hも350サイクルとほとんど同じサイク
ル数であった。
実施例2
硫酸ベリリウムの添加量を変えてその特性の比較を行っ
た。
た。
鉛粉1000gに、鉛粉中の鉛のモル数に対してベリリ
ウムのモル数が第1表に先の電池Aとともに示す各々の
割合となるように硫酸ベリリウムを添加し攪拌した。こ
れに、200gの水を加えよく練った。さらに、60g
の50%硫酸を徐々に滴下しつつ加え、練合し続けた。
ウムのモル数が第1表に先の電池Aとともに示す各々の
割合となるように硫酸ベリリウムを添加し攪拌した。こ
れに、200gの水を加えよく練った。さらに、60g
の50%硫酸を徐々に滴下しつつ加え、練合し続けた。
これによって得られたペーストをペーストB−Gとする
。ペーストB−Gを鉛−カルシウム系合金の鋳造格子に
充填し、乾燥、化成の工程を経て本発明による正極板B
−Gを得た。これらの正極板B−=Gを負極板と2枚/
3枚で配設し、その間にガラス繊維からなるマット状セ
パレータを介在させて組合せ、電解液として希硫酸を含
浸させ従来の密閉型鉛畜電池Hと同体積、同重量である
本発明の密閉型鉛畜電池B−Gを得た。これらの電池B
−Gについて充電200mA、放電600mAの定電流
充放電でサイクル試験を行った。なお放電の終止電圧は
、1.75 Vに設定し、充電電気量は放電容量の12
0%とした。
。ペーストB−Gを鉛−カルシウム系合金の鋳造格子に
充填し、乾燥、化成の工程を経て本発明による正極板B
−Gを得た。これらの正極板B−=Gを負極板と2枚/
3枚で配設し、その間にガラス繊維からなるマット状セ
パレータを介在させて組合せ、電解液として希硫酸を含
浸させ従来の密閉型鉛畜電池Hと同体積、同重量である
本発明の密閉型鉛畜電池B−Gを得た。これらの電池B
−Gについて充電200mA、放電600mAの定電流
充放電でサイクル試験を行った。なお放電の終止電圧は
、1.75 Vに設定し、充電電気量は放電容量の12
0%とした。
(以 下 余 白)
第 1 表
硫酸ベリリウムの添加量に対する放電容量を第3図に示
した。硫酸ベリリウムの添加量が増加するに従い、放電
容量も増加する。しかし添加量0、001%では従来電
池Bの容量と差はなくなった。
した。硫酸ベリリウムの添加量が増加するに従い、放電
容量も増加する。しかし添加量0、001%では従来電
池Bの容量と差はなくなった。
第4図に硫酸ベリリウムの添加量とサイクル寿命の関係
を示した。添加量5%まで従来の電池Hとの差は見られ
ないが、添加量が7%になるとサイクル寿命は330サ
イクルとなり従来電池Hより寿命が多少短くなった。
を示した。添加量5%まで従来の電池Hとの差は見られ
ないが、添加量が7%になるとサイクル寿命は330サ
イクルとなり従来電池Hより寿命が多少短くなった。
これらの結果より硫酸ベリリウムの添加量が多くなるに
つれて容量は増加する傾向を示すが、添加するベリリウ
ムの量が5%を越えると寿命が短くなってしまう。この
ため、容量とサイクル寿命の両面から見ると添加するベ
リリウムの量は0.01%〜5%の範囲にせねばならな
い。
つれて容量は増加する傾向を示すが、添加するベリリウ
ムの量が5%を越えると寿命が短くなってしまう。この
ため、容量とサイクル寿命の両面から見ると添加するベ
リリウムの量は0.01%〜5%の範囲にせねばならな
い。
なお、上記2つの実施例においては、添加物として硫酸
ベリリウムを用いたが、この他りん酸ベリリウム、ほう
酸ベリリウム、硫酸マグネシウム、りん酸マグネシウム
、ほう酸マグネシウム硫酸カルシウム、りん酸カルシウ
ム、ほう酸カルシウムでも同様の効果が見られた。ただ
し、添加したアルカリ土類金属のモル数が正極活物質中
の鉛のモル数に対して0.01%〜5%でなくてはなら
ない。
ベリリウムを用いたが、この他りん酸ベリリウム、ほう
酸ベリリウム、硫酸マグネシウム、りん酸マグネシウム
、ほう酸マグネシウム硫酸カルシウム、りん酸カルシウ
ム、ほう酸カルシウムでも同様の効果が見られた。ただ
し、添加したアルカリ土類金属のモル数が正極活物質中
の鉛のモル数に対して0.01%〜5%でなくてはなら
ない。
発明の効果
以上のように本発明によれば、正極活物質間にアルカリ
土類金属の化合物を添加することにより、活物質粒子を
微細化して表面積を大きくすることができた。このため
極板の反応面積が増大し活物質の利用率が高められ、電
池のエネルギー密度(W h /kg)を向上させると
いう効果が得られた。
土類金属の化合物を添加することにより、活物質粒子を
微細化して表面積を大きくすることができた。このため
極板の反応面積が増大し活物質の利用率が高められ、電
池のエネルギー密度(W h /kg)を向上させると
いう効果が得られた。
第1図は本発明による密閉型鉛畜電池および従来品の放
電容量の比較を示す図、第2図はサイクル試験の寿命の
比較を示す図、第3図はベリリウムの添加量に対する放
電容量を示す図、第4図はベリリウムの添加量に対する
サイクル寿命を示す図である。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか1名駅震客t
(1MAhl フイクル杖
電容量の比較を示す図、第2図はサイクル試験の寿命の
比較を示す図、第3図はベリリウムの添加量に対する放
電容量を示す図、第4図はベリリウムの添加量に対する
サイクル寿命を示す図である。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか1名駅震客t
(1MAhl フイクル杖
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)アルカリ土類金属の化合物を正極活物質間に添加
したことを特徴とする鉛畜電池。(2)アルカリ土類金
属がベリリウム、マグネシウム、カルシウムのいずれか
である特許請求の範囲第1項記載の鉛畜電池。 (3)添加したアルカリ土類金属元素のモル数が正極活
物質中の鉛のモル数に対して0.01%〜5%である特
許請求の範囲第1項記載の鉛畜電池。 (4)アルカリ土類金属の化合物が硫酸塩、りん酸塩、
ほう酸塩または酸化物のいずれかである特許請求の範囲
第1項記載の鉛畜電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2116237A JP2949773B2 (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2116237A JP2949773B2 (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | 鉛蓄電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0414760A true JPH0414760A (ja) | 1992-01-20 |
JP2949773B2 JP2949773B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=14682207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2116237A Expired - Fee Related JP2949773B2 (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2949773B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06300858A (ja) * | 1993-04-13 | 1994-10-28 | Kajima Corp | 天候表示装置 |
US8404382B2 (en) | 2008-04-08 | 2013-03-26 | Trojan Battery Company | Flooded lead-acid battery and method of making the same |
JP2015534704A (ja) * | 2012-09-20 | 2015-12-03 | アークアクティブ リミテッド | 導電繊維電極への電気的接続を形成する方法及びこのように形成された電極 |
US10319990B2 (en) | 2016-08-05 | 2019-06-11 | Trojan Battery Ireland Ltd. | Coated lead acid battery electrode plates; method for making coated electrode plates and lead acid batteries containing coated electrode plates |
-
1990
- 1990-05-02 JP JP2116237A patent/JP2949773B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06300858A (ja) * | 1993-04-13 | 1994-10-28 | Kajima Corp | 天候表示装置 |
US8404382B2 (en) | 2008-04-08 | 2013-03-26 | Trojan Battery Company | Flooded lead-acid battery and method of making the same |
US8722249B2 (en) | 2008-04-08 | 2014-05-13 | Trojan Battery Company | Flooded lead-acid battery and method of making the same |
US9728772B2 (en) | 2008-04-08 | 2017-08-08 | Trojan Battery Company, Llc | Flooded lead-acid battery and method of making the same |
JP2015534704A (ja) * | 2012-09-20 | 2015-12-03 | アークアクティブ リミテッド | 導電繊維電極への電気的接続を形成する方法及びこのように形成された電極 |
US10319990B2 (en) | 2016-08-05 | 2019-06-11 | Trojan Battery Ireland Ltd. | Coated lead acid battery electrode plates; method for making coated electrode plates and lead acid batteries containing coated electrode plates |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2949773B2 (ja) | 1999-09-20 |
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Legal Events
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