JPH0432164A - 密閉式鉛蓄電池 - Google Patents
密閉式鉛蓄電池Info
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- JPH0432164A JPH0432164A JP2136078A JP13607890A JPH0432164A JP H0432164 A JPH0432164 A JP H0432164A JP 2136078 A JP2136078 A JP 2136078A JP 13607890 A JP13607890 A JP 13607890A JP H0432164 A JPH0432164 A JP H0432164A
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- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
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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
Landscapes
- Secondary Cells (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は密閉式鉛蓄電池の改良に関するもので、特にサ
イクル寿命性能の優れた密閉式鉛蓄電池を提供すること
を目的とするものである。
イクル寿命性能の優れた密閉式鉛蓄電池を提供すること
を目的とするものである。
従来の技術とその課題
現在、密閉式鉛蓄電池としては、正極格子にｈ−０系合
金を用い、電解液は（１）微細ガラス繊維セパレータに
電解液を含浸させたリテーナ式と、（２）電解液にＳｉ
あるいは八１などの無Ｉｌ＊化物を添加してゲル状にし
たゲル式の二種類があるが、従来の開放形液式電池に比
べると前者はＨ２ＳＯ，量か少ないため、後者はＨ２Ｓ
Ｏ，の移動速度が遅いために深い放電を含むような充放
電サイクルを行うと、極板内部の電解液比重の変化が著
しく大きい。そのため密閉式鉛蓄電池では充放電サイク
ルが進むにつれ正極活物質の劣化、特に活物質粒子の結
合力の低下による正極板性能の低下が生じている。
金を用い、電解液は（１）微細ガラス繊維セパレータに
電解液を含浸させたリテーナ式と、（２）電解液にＳｉ
あるいは八１などの無Ｉｌ＊化物を添加してゲル状にし
たゲル式の二種類があるが、従来の開放形液式電池に比
べると前者はＨ２ＳＯ，量か少ないため、後者はＨ２Ｓ
Ｏ，の移動速度が遅いために深い放電を含むような充放
電サイクルを行うと、極板内部の電解液比重の変化が著
しく大きい。そのため密閉式鉛蓄電池では充放電サイク
ルが進むにつれ正極活物質の劣化、特に活物質粒子の結
合力の低下による正極板性能の低下が生じている。
この正極活物質粒子間の結合力を増加させて正極板の劣
化を防ぐ方法の一つに正極格子にｐｂ−ｓｂ系合金を使
用するという方法がある。しかし、密閉式鉛蓄電池にお
いてこの方法を採用すると、リテーナ式電池では電解液
中のイオンの移動が比較的速いため、充放電サイクルが
進むにつれ正極格子から電解液中に溶は出したアンチモ
ンイオンが容易に負極板に析出して、負極板の性能を低
下させる、つまり、早期に電池性能が低下する。一方、
ゲル式電池では、溶出したアンチモンイオンはリテーナ
式よりもはるかにイオンの移動が遅く、しかもゲル化剤
として使用しているＳｉ Ｏ，やＡ１□Ｏ１などの無機
酸化物に吸着するため、アンチモンの負極板への析出は
かなり少なくできる。しかし実際には通常使用している
ゲルは、電池の振動や充電時のガス発生などによってゲ
ルが部分的に壊れ、液状の電解液（以後能しよう液とよ
ぶ）が生成する。
化を防ぐ方法の一つに正極格子にｐｂ−ｓｂ系合金を使
用するという方法がある。しかし、密閉式鉛蓄電池にお
いてこの方法を採用すると、リテーナ式電池では電解液
中のイオンの移動が比較的速いため、充放電サイクルが
進むにつれ正極格子から電解液中に溶は出したアンチモ
ンイオンが容易に負極板に析出して、負極板の性能を低
下させる、つまり、早期に電池性能が低下する。一方、
ゲル式電池では、溶出したアンチモンイオンはリテーナ
式よりもはるかにイオンの移動が遅く、しかもゲル化剤
として使用しているＳｉ Ｏ，やＡ１□Ｏ１などの無機
酸化物に吸着するため、アンチモンの負極板への析出は
かなり少なくできる。しかし実際には通常使用している
ゲルは、電池の振動や充電時のガス発生などによってゲ
ルが部分的に壊れ、液状の電解液（以後能しよう液とよ
ぶ）が生成する。
従来の門−α系合金を用いたゲル式電池では、この離し
よう液はそれほど問題にはならないが、ｐｂ−ｓｂ系合
金を用いた電池の場合は、格子から溶出したアンチモン
イオンが上記能しよう液中でゲル中よりも著しく速く移
動するため充放電サイクルの進行につれてアンチモンが
負極板に多量に析出し、リテーナ式と同様早期に容量が
低下することが知られている。ゲル式電池ではゲルを硬
くすれば離しよう液の量を少なくでき、上記アンチモン
の負極板への析出を著しく少なくすることができる。添
加する無機酸化物（Ｓｉ ０２やＡ１□０．など）の量
を増やすことによりゲルを硬くできることは従来より知
られているが、この方法による電池はゲルが硬くなると
同時に硫酸イオンの移動が極めて遅くなり、かえって早
期に容量が低下するため、使用できなかった。
よう液はそれほど問題にはならないが、ｐｂ−ｓｂ系合
金を用いた電池の場合は、格子から溶出したアンチモン
イオンが上記能しよう液中でゲル中よりも著しく速く移
動するため充放電サイクルの進行につれてアンチモンが
負極板に多量に析出し、リテーナ式と同様早期に容量が
低下することが知られている。ゲル式電池ではゲルを硬
くすれば離しよう液の量を少なくでき、上記アンチモン
の負極板への析出を著しく少なくすることができる。添
加する無機酸化物（Ｓｉ ０２やＡ１□０．など）の量
を増やすことによりゲルを硬くできることは従来より知
られているが、この方法による電池はゲルが硬くなると
同時に硫酸イオンの移動が極めて遅くなり、かえって早
期に容量が低下するため、使用できなかった。
課題を解決するための手段
本発明は密閉式鉛蓄電池においてサイクル寿命性能を向
上させることを目的とするもので、その要旨は電解液を
ゲル化させるいわゆるゲル式密閉鉛蓄電池において、０
．５〜２．５ｗｔ％のアンチモンを含む組成の鉛合金か
らなる格子を正極板に用いると共に、電解液には０．１
〜５．０ｗｔ％のリン酸を含んだことに特徴がある。
上させることを目的とするもので、その要旨は電解液を
ゲル化させるいわゆるゲル式密閉鉛蓄電池において、０
．５〜２．５ｗｔ％のアンチモンを含む組成の鉛合金か
らなる格子を正極板に用いると共に、電解液には０．１
〜５．０ｗｔ％のリン酸を含んだことに特徴がある。
作用
正極格子にｐｂ−ｓｂ系合金を使用すると正極活物質の
劣化は防げるが、格子から電解液中に溶出したアンチモ
ンイオンが負極板に析出すると電池性能が低下する。電
解液をゲル化した電池では、リテーナ式よりもアンチモ
ンの負極板への析出を少なくできる。特にその電解液中
にリン酸が含まれていると、原因は明らかではないが、
ゲルが壊れにくくなり、離しよう液も少なくなるため、
アンチモンの負極板への析出を著しく少なくできる。
劣化は防げるが、格子から電解液中に溶出したアンチモ
ンイオンが負極板に析出すると電池性能が低下する。電
解液をゲル化した電池では、リテーナ式よりもアンチモ
ンの負極板への析出を少なくできる。特にその電解液中
にリン酸が含まれていると、原因は明らかではないが、
ゲルが壊れにくくなり、離しよう液も少なくなるため、
アンチモンの負極板への析出を著しく少なくできる。
実施例
以下、本発明による密閉式鉛蓄電池を図面を用いて説明
する。
する。
まず、アンチモン量を０．５ 、１．０ 、２．５ 、
３．５５、ＯＶｔ％と変えたｐｂ−ｓｂ金合金らなる正
極格子を準備し、これに正極活物質を充填することによ
りクラッド式正極板Ｉ〜Ｖを製作した。なお、比較のた
めにアンチモンを全く含まないＰｂ−Ｃａ系合金を用い
た従来の正極板■も製作した。
３．５５、ＯＶｔ％と変えたｐｂ−ｓｂ金合金らなる正
極格子を準備し、これに正極活物質を充填することによ
りクラッド式正極板Ｉ〜Ｖを製作した。なお、比較のた
めにアンチモンを全く含まないＰｂ−Ｃａ系合金を用い
た従来の正極板■も製作した。
まず、これらの正極板１枚とペースト成員極板２枚およ
び合成樹脂製のセパレータとで構成する電池を製作した
。これに希硫酸とコロイダルシリカおよびリン酸を０．
１ 、１．０ 、５．０ 、１０．０ｗｔ％添加したゾ
ル状電解液Ａ〜Ｄおよびリン酸を添加していないゾル状
電解液Ｅを調製し、これを各電池に注液した後、所定量
の充電を行ない、充電後の比重が１．３Ｏｆ２０℃）に
なるようにした。充電後は常法に従って安全弁などを装
着して約１０Ａｈ（５ｈＲ）容量のゲルクラッド式電池
ＩＡ〜ＶＩＥを製作した。
び合成樹脂製のセパレータとで構成する電池を製作した
。これに希硫酸とコロイダルシリカおよびリン酸を０．
１ 、１．０ 、５．０ 、１０．０ｗｔ％添加したゾ
ル状電解液Ａ〜Ｄおよびリン酸を添加していないゾル状
電解液Ｅを調製し、これを各電池に注液した後、所定量
の充電を行ない、充電後の比重が１．３Ｏｆ２０℃）に
なるようにした。充電後は常法に従って安全弁などを装
着して約１０Ａｈ（５ｈＲ）容量のゲルクラッド式電池
ＩＡ〜ＶＩＥを製作した。
これらの電池を２．５Ａ電流で２時間放電し、その１１
０％を充電する充放電サイクルを繰り返し行ない、５０
０〜経過した時点で試験を終了し、電池を解体調査した
。
０％を充電する充放電サイクルを繰り返し行ない、５０
０〜経過した時点で試験を終了し、電池を解体調査した
。
第１図に５００〜時点での放電容量を示す。図から明ら
かなように、正極格子中のアンチモン量が０ｗｔ％（）
−α系合金）および５ｗｔ％の場合、また、リン酸添加
量が０ｗｔ％および１（ｈｖｔ％の場合には従来電池Ｖ
ＩＥと同等かそれ以下の放電容量であったが、正極格子
中のアンチモン量が０．５〜２．５ｗｔ％の場合で、同
時にリン酸を０．１〜２．ｓｗｔ％添加した電池ＩＡ〜
■Ｃでは従来電池ＶＩＥ以上の放電容量を維持していた
。この原因を明らかにするため解体後の負極板に析出し
ているアンチモン量の分析を行い、その結果を第２図に
示した。
かなように、正極格子中のアンチモン量が０ｗｔ％（）
−α系合金）および５ｗｔ％の場合、また、リン酸添加
量が０ｗｔ％および１（ｈｖｔ％の場合には従来電池Ｖ
ＩＥと同等かそれ以下の放電容量であったが、正極格子
中のアンチモン量が０．５〜２．５ｗｔ％の場合で、同
時にリン酸を０．１〜２．ｓｗｔ％添加した電池ＩＡ〜
■Ｃでは従来電池ＶＩＥ以上の放電容量を維持していた
。この原因を明らかにするため解体後の負極板に析出し
ているアンチモン量の分析を行い、その結果を第２図に
示した。
図から明らかなようにリン酸を添加していない電池Ｅで
は正極活物質中のアンチモン量が多くなるにつれて負極
板へのアンチモンの析出量が著しく多くなっている。一
方、リン酸を０．１ｗｔ％以上添加した電池ではアンチ
モン量は少なく、特に正極格子中のアンチモン量が２．
５ｗｔ％以下の場合には著しく少なかった。
は正極活物質中のアンチモン量が多くなるにつれて負極
板へのアンチモンの析出量が著しく多くなっている。一
方、リン酸を０．１ｗｔ％以上添加した電池ではアンチ
モン量は少なく、特に正極格子中のアンチモン量が２．
５ｗｔ％以下の場合には著しく少なかった。
また、解体後の正極活物質の硬さを調べると、正極活物
質にアンチモンを添加していない電池■Ａ〜Ｅは、アン
チモンを０． Ｉｗｔ％以上入以上型池に比べて著しく
軟らかくなっており、活物質粒子間の結合力が低下して
いると思われる。
質にアンチモンを添加していない電池■Ａ〜Ｅは、アン
チモンを０． Ｉｗｔ％以上入以上型池に比べて著しく
軟らかくなっており、活物質粒子間の結合力が低下して
いると思われる。
以上の結果から、正極格子中のアンチモン量が０．１〜
２．ｓｗｔ％で、同時にリン酸を０．１〜５．０ｗｔ％
以上添加した本発明による電池の寿命性能が優れていた
のは、正極活物質の劣化が小さくかつアンチモンの負極
板への析出量が少なかったことによると考えられる。
２．ｓｗｔ％で、同時にリン酸を０．１〜５．０ｗｔ％
以上添加した本発明による電池の寿命性能が優れていた
のは、正極活物質の劣化が小さくかつアンチモンの負極
板への析出量が少なかったことによると考えられる。
なお、リン酸を１０ｗｔ％添加した電池で、正極格子中
のアンチモンの有無にかかわらず寿命性能が悪かった原
因については、よくわからないが、リン酸が多すぎると
正極あるいは負極活物質中に不活性な活物質が生成して
いるのかもしれない。
のアンチモンの有無にかかわらず寿命性能が悪かった原
因については、よくわからないが、リン酸が多すぎると
正極あるいは負極活物質中に不活性な活物質が生成して
いるのかもしれない。
発明の効果
以上述べたように本発明による密閉式鉛蓄電池は従来の
密閉式鉛蓄電池に比べてサイクル寿命性能が著しく優れ
ており、その工業的価値は極めて大きい。
密閉式鉛蓄電池に比べてサイクル寿命性能が著しく優れ
ており、その工業的価値は極めて大きい。
第１図は５００〜後の放電容量を示す特性図、第２図は
５００〜後解体した電池の負極板に析出していたアンチ
モン量を示す特性図である。
５００〜後解体した電池の負極板に析出していたアンチ
モン量を示す特性図である。
Claims (1)
- １、電解液にＳｉあるいはＡｌなどの無機酸化物を添加
してゲル化させたいわゆるゲル式密閉鉛蓄電池において
、０．５〜２．５ｗｔ％のアンチモンを含む組成の鉛合
金からなる格子を正極板に用いると共に、電解液には０
．１〜５．０ｗｔ％のリン酸を含んだことを特徴とする
密閉式鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2136078A JPH0432164A (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | 密閉式鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2136078A JPH0432164A (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | 密閉式鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0432164A true JPH0432164A (ja) | 1992-02-04 |
Family
ID=15166724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2136078A Pending JPH0432164A (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | 密閉式鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0432164A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9437361B2 (en) | 2008-08-25 | 2016-09-06 | Seiden Mfg. Co., Ltd. | Three-phase high frequency transformer |
-
1990
- 1990-05-25 JP JP2136078A patent/JPH0432164A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9437361B2 (en) | 2008-08-25 | 2016-09-06 | Seiden Mfg. Co., Ltd. | Three-phase high frequency transformer |
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