JPH04267050A - 鉛蓄電池用陽極板 - 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】

【０００１】

【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、極板の活物質利用率向上と寿命性能の改善を目
的とするものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉛蓄電池用陽極板の活物質利用率
向上のためには、活物質層の多孔度の向上が提案されて
いる。その一例として、ペースト調整時に単位重量あた
りの体積が大きい硫酸鉛の含有率を上げ、化成後に単位
重量あたりの体積の小さな二酸化鉛になったとき、活物
質層内に細孔を発生させることや、ペースト中の水分量
を増加して、水分の占有体積を増やすことにより高多孔
度化をはかることが行なわれている。また、高密度なペ
ーストを用い多孔質な物質例えば多孔性ポリオレフィン
系樹脂、中空繊維及び多孔性シリカを添加することや、
硫酸と層間化合物をつくる黒鉛を添加し層間を拡げるこ
とにより、活物質層内に亀裂を生じさせ、空間を確保す
ることも提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ペースト中の
硫酸鉛や水分の含有率を高めることは活物質相互間の結
合力が相対的に弱くなるために充放電を繰り返すと早期
に活物質が脱落するなど、寿命面に問題が生ずる。また
、多孔性物質を添加することに於いても、問題点として
は二酸化鉛等との結合性の無いことがあげられる。この
ため、電池使用の初期段階では活物質利用率の向上が認
められるが、中期から活物質層の崩壊が生じやすく、利
用率の低下が生じ電池寿命が短くなる。黒鉛などを添加
した場合の問題点としては、黒鉛の拡がりにより活物質
層の破壊が生じやすく、極板，極板群もしくは電池作製
時に破壊力を吸収する工夫が必要である。さらに黒鉛は
徐々に微細化し、極板から離脱していくため電池が使用
されていくと活物質層内に大きな孔が発生し極板寿命が
低下する。

【０００４】本発明の課題は、活物質である二酸化鉛等
との結合を確保し併せて極板の寿命を損なうことなく極
板の多孔度を高く確保し電解液である希硫酸の保持能力
を確保することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、分子内に水酸
基を有する多孔性樹脂例えばポリビニルホルマール樹脂
（ＰＶＦ樹脂）を活物質層内に存在させ、必要に応じて
その多孔性樹脂表面にペースト等の成分である鉛化合物
を配置し、水酸基と鉛化合物中の酸素原子間の水素結合
により活物質との結合性を向上させ電池寿命を更に延長
させるものである。

【０００６】

【作用】電池寿命を損うことなしに活物質の利用率を高
めることができる。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は、本発明の鉛蓄電用陽極板、すなわ
ち多孔性ポリビニルホルマール樹脂をペースト練合時に
添加して製作した陽極活物質の細孔分布を示している（
この時の充電条件は次の通り：硫酸比重：１．２２５、
温度：４０℃、電流：０．３℃）。図中の点線は、従来
品の活物質の細孔分布を示し、実線は本発明品の活物質
細孔分布を示している。従来の活物質には細孔径０．５
ミクロン付近のものが集中しているのに対して、本発明
での活物質は細孔径１．０ミクロン付近のものが集中し
ており、電解液の保持能力が高くなっていることがわか
る。さらに、活物質の利用率に於いてもその差が確認さ
れており、５時間率容量放電試験においては、本発明品
は従来品にくらべて５％程度の利用率向上が認められた
。また本発明品の電池寿命に於ける効果を図２に示す。 試験方法はＳＡＥ寿命４分法試験に準じた。図２におい
て、本発明品Ａの寿命曲線がポリビニルホルマール樹脂
を単体で添加したものであり、従来品Ｂと比較すれば初
期容量が活物質利用率の向上にともない増加している。 また、電池寿命も１５％程度向上している。本発明品Ｃ
は請求項２に示した実施例であり、ポリビニルホルマー
ル樹脂の表面に鉛化合物を吸着させた後にペースト練合
時に添加した仕様のものである。ここで、ポリビニルホ
ルマール樹脂に鉛化合物を吸着させる方法は、鉛化合物
を分散させた水溶液中にポリビニルホルマール樹脂を浸
漬させた。この添加材料の断面は図３に示したようなも
のであり、ミクロ的な結合状態は化１に示したごとくの
ポリビニルホルマール樹脂１の分子中の水酸基と鉛化合
物２中の酸素原子間の水素結合によるものと推定され、
多孔性ポリビニルホルマール樹脂１の表面に鉛化合物２
が結合する。ただし、このポリビニルホルマール樹脂１
に鉛化合物２を吸着させる方法は任意であり、本実施例
の構成に限定されるものではない。左記のような鉛化合
物２をポリビニルホルマール樹脂１の表面に吸着させた
場合、ペーストの成分である酸化鉛等の鉛化合物となじ
みやすく結合性が良好になり、活物質の強度が増加し利
用率の低下を引き起こすことなく電池の寿命を更に向上
させることができる。３は空孔である。

【０００８】

【化１】

【０００９】本発明品の活物質利用率の向上は図４によ
り説明される。図４は放電後の極板厚さ方向のＳ強度分
布、即ち、硫酸鉛の分布状況を示したものであり、この
値が極板内部に於てもできるだけ大きい方が活物質の利
用状況が良好であることを示している。本発明品に於い
ては、極板厚さ方向の中央部での活物質の利用が促進さ
れ、従来品に比べ全体的に均一に活物質が利用されてい
ることがわかり、これが初期容量の向上と寿命の延長に
関係していることを示している。また、図４に示されて
いるように、極板の表面に於けるＳ強度には、従来品と
本発明品とで差はないことが示されている。従って、極
板表面付近の活物質の利用率は従来法によると変りはな
く、図５に示したごとくの、極板厚さ方向の中央部分に
ポリビニルホルマール樹脂１を含んだ活物質を存在させ
、その外部にポリビニルホルマール樹脂１の含有率を下
げた活物質あるいは全く含まない活物質とすることによ
り極板全体の強度を保つことも有効である。図５におい
て、４は基体、５は高多孔性活物質層、６は準多孔性活
物質層である。上記の仕様の電池寿命は図２の本発明品
Ｄに示したごとくであり、初期容量は本発明品Ａ，Ｃに
比べて低いが、電池寿命は最も長くなった。

【００１０】

【発明の効果】上述のように、本発明は、寿命性能及び
容量が向上し、信頼性の高い鉛蓄電池用陽極板を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による鉛蓄電池活物質の細孔径の説明図
である。

【図２】本発明品と従来品の電池寿命を示す曲線図であ
る。

【図３】本発明における添加材料の断面図である。

【図４】本発明の極板厚さ方向の活物質利用率を示す説
明図である。

【図５】本発明の活物質層の説明図である。

【符号の説明】

１はＰＶＦ樹脂、２は鉛化合物。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　水，鉛粉及び希硫酸を主成分として混
   練したペーストの調整時に、多孔性を有するポリビニル
   ホルマール樹脂の表面に、ペーストの成分である鉛化合
   物や鉛蓄電池の活物質である二酸化鉛あるいは鉛が、単
   独あるいは複数で層状あるいは膜状に配置されているこ
   とを特徴とする鉛蓄電池用陽極板。
2. 【請求項２】　　多孔性を有するポリビニルホルマール
   樹脂を含むペーストを内部層に配置し、外部層には内部
   層よりポリビニルホルマール樹脂が少ないかまたは含ま
   ないペーストを配置したことを特徴とする請求項１に記
   載の鉛蓄電池用陽極板。