JPH04355055A - 鉛蓄電池用陽極板の製造方法 - 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、鉛蓄電池用陽極板の製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、鉛蓄電池用陽極板を製造する場
合には、まず、一酸化鉛を主体とする鉛酸化物（いわゆ
る鉛粉）と鉛丹（Ｐｂ３　Ｏ４　）とを水と希硫酸とで
混練して活物質用ペーストを調製し、この活物質用ペー
ストを鉛または鉛合金からなる格子体の集電体に塗布し
、これを熟成、乾燥させて未化成極板を得る。電槽化成
を行う場合には、この未化成極板を電槽内に配置した後
、電槽内に所定の濃度の希硫酸（電解液）を注入し、未
化成極板に通電して化成処理を行う。ペーストの調整に
鉛丹を用いるのは、化成効率が高くなるためである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
は、一酸化鉛と鉛丹とを希硫酸と水とで混練すると、希
硫酸のほとんどは、一酸化鉛のみと反応して下記反応式
により三塩基性硫酸鉛（３ＰｂＯ・ＰｂＳＯ４　）を生
成する。

【０００４】 ４ＰｂＯ＋Ｈ２　ＳＯ４　→３ＰｂＯ・ＰｂＳＯ４　・
Ｈ２　Ｏそのため、従来の方法では、活物質用ペースト
を調製する段階では、鉛丹のほとんどが硫酸と反応する
ことなく活物質用ペースト中に残留している。活物質用
ペースト中に残留している鉛丹は、化成段階で電解液で
ある希硫酸と反応すれば、硫酸鉛と化成効率を向上させ
る電子伝導性の高い二酸化鉛とを生成する。しかしなが
ら、活物質用ペースト中に残留している鉛丹は、集電体
に塗布された状態で希硫酸と反応することになるため、
二酸化鉛の生成は、先ず電解液と接している極板の表面
から始まり、極板の内部の鉛丹は、化成の進行に伴って
、電解液が内部に拡散するまで希硫酸と反応できない。 このため、極板内部の鉛丹は二酸化鉛化するのに時間が
かかり、化成効率は十分に向上しなかった。また二酸化
鉛と同時に生成される硫酸鉛は非常に大きな結晶である
ため、化成段階で極板中に生成される硫酸鉛によって極
板内部に大きな歪みが生じ、活物質粒子間の結合力が低
下する問題も生じる。

【０００５】しかしながら、今まではこれらの現象が研
究されていなかったため、添加する鉛丹の量を増やして
化成効率を上げていた。その結果、極板内での硫酸鉛の
生成量が増えて、前述の通り活物質粒子間の結合力が低
下し、充放電を繰り返すサイクルサービスにおける陽極
板の寿命が短くなる問題が生じていた。また実質的に化
成効率を大幅に改善するためには、鉛丹の混合率を全鉛
酸化物の数十％以上とする必要がある。しかしながら、
鉛丹は高価なため、陽極板の原料費が大幅に上がるとい
う問題があった。そこで、陽極板の寿命特性を向上させ
るために、原料となる一酸化鉛に一部斜方晶系のものを
用いる方法（特開昭６４−８９２６２号）も提案されて
いる。しかしながら、この方法を用いても化成効率は向
上せず、また鉛丹の有効利用を図ることはできない。そ
のため現在では陽極板の製造に鉛丹はほとんど用いられ
ていないのが実状である。

【０００６】本発明の目的は、化成効率を向上させるこ
とができ、しかも鉛丹を用いても極板の寿命が低下しな
い鉛蓄電池用陽極板の製造方法を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、一酸化鉛を主
体とする鉛酸化物と鉛丹とを希硫酸と水とで混練してな
る活物質用ペーストを集電体に塗布して鉛蓄電池用陽極
板を製造する方法を対象として、鉛酸化物と鉛丹とを混
練する前に予め鉛丹を希硫酸で混練しておく。

【０００８】

【作用】鉛丹（Ｐｂ３　Ｏ４　）は希硫酸と反応すると
、二酸化鉛（ＰｂＯ２　）　と硫酸鉛（ＰｂＳＯ４　）
とを生成する。したがって本発明のように、鉛酸化物と
鉛丹とを混練する前に予め鉛丹を希硫酸で混練しておく
と、鉛丹の大部分は二酸化鉛及び硫酸鉛になっており、
活物質用ペーストを調整する際には、鉛丹から生成され
た二酸化鉛及び硫酸鉛と鉛酸化物とを混練して調整する
ことになる。二酸化鉛と同時に生成された硫酸鉛は、活
物質用ペーストを調整する段階で、一酸化鉛と反応して
、下記式により三塩基性硫酸鉛となる。

【０００９】 　　　　　　３ＰｂＯ＋ＰｂＳＯ４　＋Ｈ２　Ｏ→３Ｐ
ｂＯ・ＰｂＳＯ４　・Ｈ２　Ｏしたがって、本発明の製
造方法で調整される活物質用ペースト中には、従来のよ
うに鉛丹が内部に残留することなく、鉛丹から生成され
た二酸化鉛と三塩基性硫酸鉛とが均一に分散している。 そしてこの三塩基性硫酸鉛は、化成処理によって二酸化
鉛となる。そのため本発明によれば、化成処理を行う前
に、既に極板活物質中に二酸化鉛が存在しており、また
化成処理を行った段階では三塩基性硫酸鉛が二酸化鉛に
なるだけで硫酸鉛が生成されることがない。よって本発
明の方法によれば、鉛丹の化成効率を向上させることが
できる上、化成処理において極板内部に歪を生じさせる
ことがないので、鉛丹を用いても極板の寿命を低下させ
ることがない。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

【００１１】先ず、鉛丹１．５ｋｇを比重１．２６（２
０℃）の希硫酸６２５ｍｌで混練して、二酸化鉛と硫酸
鉛との混合物を生成した。次に、この混合物に酸化度７
５％の鉛粉（一酸化鉛）３．５ｋｇを加え、適当量の水
を添加しながら混練して活物質用ペーストを調整した。 この活物質用ペーストを鉛−アンチモン系合金からなる
自動車用鉛蓄電池５５Ｄ２３型に用いる格子体に塗布し
た後、常法に従って熟成、乾燥を行い、未化成極板を得
た。そして電槽化成を行うために、この未化成極板と未
化成の陰極用極板とを電槽に入れ、電解液（希硫酸）を
注入して、自動車用鉛蓄電池５５Ｄ２３型の単電池を組
み立てた。

【００１２】次に本実施例の方法で製造した陽極板の特
性を調べるために、各種の未化成極板ａ〜ｃを作成して
陽極板Ａ〜Ｃを製造した。未化成極板ａは本実施例の方
法で作成した未化成極板である。未化成極板ｂは、予め
鉛丹と希硫酸とを混練することなく、鉛丹１．５ｋｇと
酸化度７５％の鉛粉３．５ｋｇとを希硫酸と水とで混練
して調整した活物質ペーストを用いて製造した未化成極
板、すなわち従来の方法で製造した極板である。未化成
極板ｃは、鉛丹を用いないで酸化度７５％の鉛粉のみで
調整した活物質ペーストを用いて作成した未化成極板で
ある。次に、未化成極板ａ〜ｃを、比重１．２２（２０
℃）、温度４０℃の希硫酸を用い、各未化成極板を０．
６ＣｍＡの充電電流で充電して化成した陽極板Ａ〜Ｃを
得た。図１には、これらの未化成極板の化成時間と極板
の化成化率（ＰｂＯ２　化率）との関係を測定した結果
を示している。図１において曲線Ａ〜Ｃは各陽極板の特
性曲線である。図１より、本発明の方法で製造した陽極
板Ａでは、従来の方法で製造した陽極板Ｂ及び鉛丹を用
いないで製造した陽極板Ｃより化成効率が向上している
のが判る。

【００１３】次に、これらの極板Ａ〜Ｃを用いて製造し
た５５Ｄ２３型電池Ａ１〜Ｃ１に充放電を繰り返し、電
池Ａ１〜Ｃ１の充放電サイクル数と放電持続時間との関
係を測定して各電池の充放電特性を調べた。測定結果は
図２に示す通りであった。図２において曲線Ａ１〜Ｃ１
は各電池の特性曲線である。図２より従来の方法で製造
した陽極板Ｂを用いた電池Ｂ１はサイクル数２００回で
寿命に達しているのに対して本発明の方法で製造した陽
極板Ａを用いた電池Ａ１はサイクル数３１０回程で寿命
に達しており、鉛丹を用いないで製造した陽極板Ｃを用
いた電池Ｃ１と略同じ程度のサイクル特性を有している
のが判る。

【００１４】尚、本実施例では電槽化成により陽極板を
製造しているが、化成処理槽を用いて多量の極板を製造
する方法にも本発明が適用できるのは勿論である。

【００１５】

【発明の効果】本発明の方法によれば、鉛丹を用いる場
合における化成効率を大幅に向上させることができる上
、化成処理において極板内部に歪を生じさせることがな
いので、鉛丹を用いても極板の寿命を低下させることが
ないという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】未化成極板の化成時間と極板の化成化率（Ｐｂ
Ｏ２　化率）との関係を示す図である。

【図２】電池の充放電サイクル数と放電持続時間との関
係を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　一酸化鉛を主体とする鉛酸化物と鉛丹
   とを希硫酸と水とで混練してなる活物質用ペーストを集
   電体に塗布して鉛蓄電池用陽極板を製造する方法であっ
   て、前記鉛酸化物と鉛丹とを混練する前に予め前記鉛丹
   を希硫酸で混練しておくことを特徴とする鉛蓄電池用陽
   極板の製造方法。