JPH0425671B2 - - Google Patents
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- JPH0425671B2 JPH0425671B2 JP57106160A JP10616082A JPH0425671B2 JP H0425671 B2 JPH0425671 B2 JP H0425671B2 JP 57106160 A JP57106160 A JP 57106160A JP 10616082 A JP10616082 A JP 10616082A JP H0425671 B2 JPH0425671 B2 JP H0425671B2
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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
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/56—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of lead
-
- 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
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
本発明は、鉛蓄電池用活物質の改良に関する。
該活物質は、蓄電池構成において、電気エネル
ギーの貯蔵並びに放出物質としての役割を果すも
のである。電気エネルギーの貯蔵は、充電操作に
よつて正極活物質を電気的に活性な二酸化鉛
（PbO2）に変化させ、又負極活物質を金属鉛
（Pb）に変化させる事によつて行なわれる。これ
に対し、電気エネルギーの放出は放電操作によつ
て、正極活物質の二酸化鉛が電気的に不活性な硫
酸鉛（PbSO4）に変化し、又負極活物質の金属鉛
も同じく硫酸鉛（PbSO4）に変化する事によつて
行なわれる事が既によく知られ、これらの反応は
次式によつて表わされている。 Pb （負極）＋2H2SO4＋ PbO2 （正極）放電 充電 PbSO4 負極＋2H2O＋ PbSO4 正極 従来、鉛蓄電池用活物質としては鉛酸化物を主
成分とするものが知られている。しかし、従来の
鉛蓄電池用活物質を鉛蓄電に組み込んだ場合には
鉛酸化物の有する電気エネルギー利用率は約50〜
60％程度に留まり、その改善が強く要望されてい
る。 又、鉛蓄電池は、原料とする鉛の比重が大きい
為に蓄電池全体の重量が重くなつてしまう。小
型、軽量化としては、活物質の充填量も出来るだ
け低減する事を指向し乍ら、尚且高容量化を目指
しているのが現状である。 本発明は鉛酸化物の有する電気エネルギー利用
率を向上せしめる鉛蓄電池用活物質を提供するこ
とを目的とする。 本発明者等は、各種の純鉛（99.9％up）を原料
として鉛蓄電池の充放電を繰り返している際に、
特定の公称純鉛においてのみ起電反応が優勢であ
ることに気付き、それらの鉛原料を詳細に分析検
討した結果、微量タリウムの存在は放電反応にお
いて有用である事を見出し本発明を完成するに至
つたものである。 本発明の鉛蓄電池用活物質は鉛酸化物を主成分
とする鉛蓄電池用活物質において、タリウム酸化
物をタリウム成分として0.001〜0.09重量％の範
囲で含有することを特徴とする鉛蓄電池用活物質
である。 鉛酸化物としては主として一酸化鉛が用いられ
る。 この外、鉛丹（Pb3O4）、亜鉛化鉛（Pb2O）、
過酸化鉛（PbO2）等も用いられる。 タリウム酸化物はタリウム成分として0.001〜
0.09重量％の範囲であり、これよりも少ないと添
加の効果が不十分であり、またこれよりも多いと
かえつて電気エネルギー利用率が低下する。好ま
しい範囲は0.005〜0.05重量％である。 本発明の鉛蓄電池用活物質の製造方法として
は、微量成分タリウムと純鉛の合金を出発原料と
して、これをボールミル法等の常法により粉砕化
後酸化焙焼する方法、あるいは従来法により得ら
れている鉛酸化物粉（主としてPbO）にタリウム
酸化物を添加混合する方法等のいづれによる方法
であつても可能である。更に、水溶液を出発原料
とする方法も可能である。 本発明の、鉛蓄電池用活物質を用いた鉛蓄電池
の放電持続時間は、従来に比べ15〜20％もの延び
が認められた。 エネルギー利用率も放電持続時間に比例した向
上が得られる。 以下実施例と共に本発明を詳細に説明する。 実施例 通常のボールミル法鉛粉を酸化焙焼、粉砕した
一酸化鉛（PbO）純度99.8％の粉末（200メツシ
ユ篩下品）16ｇに対し、酸化タリウム0.0048ｇ、
即ち0.03wt％を添加し、メノー乳鉢によつて十分
に混合する。これに純水1.4mlを滴下し混練した
後、比重1.2の希硫酸2.0mlを滴下し、15分間、十
分に練合して鉛蓄電池用活物質を造る。 これを、格子状（縦45mm×横58mm）の鉛合金性
（アンモチン3.2wt％）正極板に塗布し、高温多湿
雰囲気中（80〜85℃）にて24時間熟成する。しか
る後45℃〜50℃で、６時間乾燥して試験正極板(A)
を得る。この正極板を通常のガラスマツトとセパ
レーターで挾み、これに通常の負極板を組合わせ
てプラスチツク製の電槽に装入し、比重1.1の希
硫酸を注入したのち0.2Aの電流を48時間通じて
化成を行う。化成完了後の電解液比重を1.28（20
℃）に調整した後、放電（0.4A定電流）及び充
電（0.2A定電流）のサイクルを繰り返す。尚、
以上の操作と全く同じ手順で、比較試料(B)として
もタリウム酸化物を添加しないペースト正極をも
製作し、同時に電池試験を行つた結果を第表に
示す。
ギーの貯蔵並びに放出物質としての役割を果すも
のである。電気エネルギーの貯蔵は、充電操作に
よつて正極活物質を電気的に活性な二酸化鉛
（PbO2）に変化させ、又負極活物質を金属鉛
（Pb）に変化させる事によつて行なわれる。これ
に対し、電気エネルギーの放出は放電操作によつ
て、正極活物質の二酸化鉛が電気的に不活性な硫
酸鉛（PbSO4）に変化し、又負極活物質の金属鉛
も同じく硫酸鉛（PbSO4）に変化する事によつて
行なわれる事が既によく知られ、これらの反応は
次式によつて表わされている。 Pb （負極）＋2H2SO4＋ PbO2 （正極）放電 充電 PbSO4 負極＋2H2O＋ PbSO4 正極 従来、鉛蓄電池用活物質としては鉛酸化物を主
成分とするものが知られている。しかし、従来の
鉛蓄電池用活物質を鉛蓄電に組み込んだ場合には
鉛酸化物の有する電気エネルギー利用率は約50〜
60％程度に留まり、その改善が強く要望されてい
る。 又、鉛蓄電池は、原料とする鉛の比重が大きい
為に蓄電池全体の重量が重くなつてしまう。小
型、軽量化としては、活物質の充填量も出来るだ
け低減する事を指向し乍ら、尚且高容量化を目指
しているのが現状である。 本発明は鉛酸化物の有する電気エネルギー利用
率を向上せしめる鉛蓄電池用活物質を提供するこ
とを目的とする。 本発明者等は、各種の純鉛（99.9％up）を原料
として鉛蓄電池の充放電を繰り返している際に、
特定の公称純鉛においてのみ起電反応が優勢であ
ることに気付き、それらの鉛原料を詳細に分析検
討した結果、微量タリウムの存在は放電反応にお
いて有用である事を見出し本発明を完成するに至
つたものである。 本発明の鉛蓄電池用活物質は鉛酸化物を主成分
とする鉛蓄電池用活物質において、タリウム酸化
物をタリウム成分として0.001〜0.09重量％の範
囲で含有することを特徴とする鉛蓄電池用活物質
である。 鉛酸化物としては主として一酸化鉛が用いられ
る。 この外、鉛丹（Pb3O4）、亜鉛化鉛（Pb2O）、
過酸化鉛（PbO2）等も用いられる。 タリウム酸化物はタリウム成分として0.001〜
0.09重量％の範囲であり、これよりも少ないと添
加の効果が不十分であり、またこれよりも多いと
かえつて電気エネルギー利用率が低下する。好ま
しい範囲は0.005〜0.05重量％である。 本発明の鉛蓄電池用活物質の製造方法として
は、微量成分タリウムと純鉛の合金を出発原料と
して、これをボールミル法等の常法により粉砕化
後酸化焙焼する方法、あるいは従来法により得ら
れている鉛酸化物粉（主としてPbO）にタリウム
酸化物を添加混合する方法等のいづれによる方法
であつても可能である。更に、水溶液を出発原料
とする方法も可能である。 本発明の、鉛蓄電池用活物質を用いた鉛蓄電池
の放電持続時間は、従来に比べ15〜20％もの延び
が認められた。 エネルギー利用率も放電持続時間に比例した向
上が得られる。 以下実施例と共に本発明を詳細に説明する。 実施例 通常のボールミル法鉛粉を酸化焙焼、粉砕した
一酸化鉛（PbO）純度99.8％の粉末（200メツシ
ユ篩下品）16ｇに対し、酸化タリウム0.0048ｇ、
即ち0.03wt％を添加し、メノー乳鉢によつて十分
に混合する。これに純水1.4mlを滴下し混練した
後、比重1.2の希硫酸2.0mlを滴下し、15分間、十
分に練合して鉛蓄電池用活物質を造る。 これを、格子状（縦45mm×横58mm）の鉛合金性
（アンモチン3.2wt％）正極板に塗布し、高温多湿
雰囲気中（80〜85℃）にて24時間熟成する。しか
る後45℃〜50℃で、６時間乾燥して試験正極板(A)
を得る。この正極板を通常のガラスマツトとセパ
レーターで挾み、これに通常の負極板を組合わせ
てプラスチツク製の電槽に装入し、比重1.1の希
硫酸を注入したのち0.2Aの電流を48時間通じて
化成を行う。化成完了後の電解液比重を1.28（20
℃）に調整した後、放電（0.4A定電流）及び充
電（0.2A定電流）のサイクルを繰り返す。尚、
以上の操作と全く同じ手順で、比較試料(B)として
もタリウム酸化物を添加しないペースト正極をも
製作し、同時に電池試験を行つた結果を第表に
示す。
【表】
タリウム酸化物を添加しなかつた試験極(A)は、
タリウム酸化物を添加しなかつた比較極(B)に比
し、放電持続時間が長い。尚、放電々流の0.4A
は５時間率放電であり、放電条件としては通常の
２倍電流となり苛酷であるにもかゝわらず、電池
反応において優勢であつた。 実施例 「酢酸鉛３水塩」150ｇを１ビーカー中にて
純水500mlに加温溶解したのち、TI（NO3）3100
ｇ／溶液をタリウムイオンとして、純分10mgを
前記酢酸鉛液に添加撹拌する。この溶液に、前も
つて作成したNaOH100ｇ／溶液を滴下し中和
し、水酸化鉛及び水酸化タリウムを生成沈澱させ
試料〔Ｃ〕とする。反応はPH11.5をもつて終点と
する。この時、加温は必要としない。上記操作と
全く同様にして、タリウムを添加しない水酸化鉛
をも作成し比較試料〔Ｄ〕とする。得られた沈澱
物は常法により過、水洗、乾燥する。乾燥試料
を250℃で８時間加熱する。試料〔Ｃ〕のタリウ
ム分析結果は、0.01％であつた。試験試料〔Ｃ〕
及び比較試料〔Ｄ〕を使用し、実施例の方法に
準じて試験電池を作成し、放電（0.4A定電流）、
充電（0.2A定電流15時間）のサイクルを繰り返
して放電持続時間を比較した。結果を第１図に示
す。 実施例 実施例に用いた一酸化鉛（PbO）に対し、タ
リウム酸化物をタリウムとして、0.001、0.0096、
0.03、0.09、0.5、1.0各重量％添加した正極板と、
比較としてタリウムを添加しなかつた正極板を作
成し、充放電サイクルを繰り返した結果を第図
にサイクルと放電容量の対比で示した。この図か
ら明らかのように、タリウム酸化物の添加量がタ
リウム成分として0.001〜0.09重量％の範囲であ
る時に所望の効果が達成されるが、それよりも多
量に添加すると無添加の場合よりも悪くなる。
タリウム酸化物を添加しなかつた比較極(B)に比
し、放電持続時間が長い。尚、放電々流の0.4A
は５時間率放電であり、放電条件としては通常の
２倍電流となり苛酷であるにもかゝわらず、電池
反応において優勢であつた。 実施例 「酢酸鉛３水塩」150ｇを１ビーカー中にて
純水500mlに加温溶解したのち、TI（NO3）3100
ｇ／溶液をタリウムイオンとして、純分10mgを
前記酢酸鉛液に添加撹拌する。この溶液に、前も
つて作成したNaOH100ｇ／溶液を滴下し中和
し、水酸化鉛及び水酸化タリウムを生成沈澱させ
試料〔Ｃ〕とする。反応はPH11.5をもつて終点と
する。この時、加温は必要としない。上記操作と
全く同様にして、タリウムを添加しない水酸化鉛
をも作成し比較試料〔Ｄ〕とする。得られた沈澱
物は常法により過、水洗、乾燥する。乾燥試料
を250℃で８時間加熱する。試料〔Ｃ〕のタリウ
ム分析結果は、0.01％であつた。試験試料〔Ｃ〕
及び比較試料〔Ｄ〕を使用し、実施例の方法に
準じて試験電池を作成し、放電（0.4A定電流）、
充電（0.2A定電流15時間）のサイクルを繰り返
して放電持続時間を比較した。結果を第１図に示
す。 実施例 実施例に用いた一酸化鉛（PbO）に対し、タ
リウム酸化物をタリウムとして、0.001、0.0096、
0.03、0.09、0.5、1.0各重量％添加した正極板と、
比較としてタリウムを添加しなかつた正極板を作
成し、充放電サイクルを繰り返した結果を第図
にサイクルと放電容量の対比で示した。この図か
ら明らかのように、タリウム酸化物の添加量がタ
リウム成分として0.001〜0.09重量％の範囲であ
る時に所望の効果が達成されるが、それよりも多
量に添加すると無添加の場合よりも悪くなる。
第１図は本発明の実施例におけるタリウム添
加0.01wt％の正極を用いた電池と、比較としてタ
リウムを添加しなかつた正極を用いた電池との充
放電サイクルの代表的な放電曲線の例を示す。 第２図は本発明実施例における充放電サイク
ルを繰返した場合の、タリウム添加率と放電容量
の推移を示したものである。
加0.01wt％の正極を用いた電池と、比較としてタ
リウムを添加しなかつた正極を用いた電池との充
放電サイクルの代表的な放電曲線の例を示す。 第２図は本発明実施例における充放電サイク
ルを繰返した場合の、タリウム添加率と放電容量
の推移を示したものである。
Claims (1)
- １ 鉛酸化物を主成分とする鉛蓄電池用活物質に
おいて、タリウム酸化物をタリウム成分として
0.001〜0.09重量％の範囲で含有することを特徴
とする鉛蓄電池用活物質。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57106160A JPS58223263A (ja) | 1982-06-22 | 1982-06-22 | 鉛蓄電池用活物質 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57106160A JPS58223263A (ja) | 1982-06-22 | 1982-06-22 | 鉛蓄電池用活物質 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58223263A JPS58223263A (ja) | 1983-12-24 |
| JPH0425671B2 true JPH0425671B2 (ja) | 1992-05-01 |
Family
ID=14426532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57106160A Granted JPS58223263A (ja) | 1982-06-22 | 1982-06-22 | 鉛蓄電池用活物質 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58223263A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE60324407D1 (de) * | 2002-04-18 | 2008-12-11 | Furukawa Battery Co Ltd | Legierung auf bleibasis für eine bleispeicherbatterie, platte für eine bleispeicherbatterie und bleispeicherbatterie |
-
1982
- 1982-06-22 JP JP57106160A patent/JPS58223263A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58223263A (ja) | 1983-12-24 |
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