JPH05234588A - 鉛蓄電池用陽極板の製造方法 - Google Patents
鉛蓄電池用陽極板の製造方法Info
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- JPH05234588A JPH05234588A JP4036008A JP3600892A JPH05234588A JP H05234588 A JPH05234588 A JP H05234588A JP 4036008 A JP4036008 A JP 4036008A JP 3600892 A JP3600892 A JP 3600892A JP H05234588 A JPH05234588 A JP H05234588A
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- Japan
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- additive
- fibrous
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- 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
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/26—Processes of manufacture
- H01M4/30—Pressing
-
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】四塩基性硫酸鉛の生成量を制御して、長寿命
で、かつ化成性及び初期容量の高い鉛蓄電池用陽極板を
提供する。 【構成】ボールミル鉛粉製造機で作製した酸化度80％の
鉛粉に、水及び比重1.260 （20℃での値）の硫酸を添加
してペーストを作製する。このペーストに所定量の繊維
状鉛よりなる添加物を添加し、５分間撹拌する。かかる
添加物入りのペーストを格子体に充填し、陽極板を得
る。この陽極板を高温高湿度の雰囲気中に設置して温度
80℃，湿度95％の雰囲で16時間熟成し、その後100 ℃で
６時間乾燥し、陽極板を得る。
で、かつ化成性及び初期容量の高い鉛蓄電池用陽極板を
提供する。 【構成】ボールミル鉛粉製造機で作製した酸化度80％の
鉛粉に、水及び比重1.260 （20℃での値）の硫酸を添加
してペーストを作製する。このペーストに所定量の繊維
状鉛よりなる添加物を添加し、５分間撹拌する。かかる
添加物入りのペーストを格子体に充填し、陽極板を得
る。この陽極板を高温高湿度の雰囲気中に設置して温度
80℃，湿度95％の雰囲で16時間熟成し、その後100 ℃で
６時間乾燥し、陽極板を得る。
Description
【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。
造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、鉛蓄電池用陽極板の製造は、酸化
鉛を主成分とする鉛粉に希硫酸と水を添加して得られる
ペーストを鉛格子体に塗り込み、その後、熟成工程を経
て製造していた。
鉛を主成分とする鉛粉に希硫酸と水を添加して得られる
ペーストを鉛格子体に塗り込み、その後、熟成工程を経
て製造していた。
【０００３】この熟成工程においては、格子−活物質間
の密着性及び機械的結合強度の確保のために格子体を腐
食させ、活物質間の密着の確保のために鉛を酸化する及
び三塩基性硫酸鉛を成長させる等していた。しかし、こ
のような操作を行って得た陽極板でも、充放電を繰り返
すと活物質が軟化・脱落し、容量の低下が起こる問題点
があった。
の密着性及び機械的結合強度の確保のために格子体を腐
食させ、活物質間の密着の確保のために鉛を酸化する及
び三塩基性硫酸鉛を成長させる等していた。しかし、こ
のような操作を行って得た陽極板でも、充放電を繰り返
すと活物質が軟化・脱落し、容量の低下が起こる問題点
があった。
【０００４】これを改善するために、高温で熟成するこ
とにより、比較的大きな柱状結晶からなる四塩基性硫酸
鉛を生成させる方法がある。また、この四塩基性硫酸鉛
量を制御するために、鉛粉に黄色リサージ［（ＰｂＯ
（YELLOW）］を添加したり、金属鉛量を制御する方法が
あった。
とにより、比較的大きな柱状結晶からなる四塩基性硫酸
鉛を生成させる方法がある。また、この四塩基性硫酸鉛
量を制御するために、鉛粉に黄色リサージ［（ＰｂＯ
（YELLOW）］を添加したり、金属鉛量を制御する方法が
あった。
【０００５】このような従来の鉛蓄電池用陽極板の製造
方法では、高温で熟成することにより、三塩基性硫酸鉛
を比較的大きな四塩基性硫酸鉛に変化させることによ
り、充放電中の活物質の軟化・脱落を抑えることがで
き、寿命性能を向上させることができる。
方法では、高温で熟成することにより、三塩基性硫酸鉛
を比較的大きな四塩基性硫酸鉛に変化させることによ
り、充放電中の活物質の軟化・脱落を抑えることがで
き、寿命性能を向上させることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の鉛蓄電池用陽極板の製造方法では、三塩基性
硫酸鉛を全て、四塩基性硫酸鉛に変えると、化成性及び
初期容量が大きく低下する問題点がある。そのため、前
述したように黄色リサージを添加したり、金属鉛を添加
して四塩基性硫酸鉛の生成量を制御しているが、金属鉛
の場合、鉛粉製造時に残る金属鉛は小さく、練合・熟成
途中で酸化し消失してしまうため、四塩基性硫酸鉛の生
成量の制御がほとんどできていないという問題点があっ
た。
うな従来の鉛蓄電池用陽極板の製造方法では、三塩基性
硫酸鉛を全て、四塩基性硫酸鉛に変えると、化成性及び
初期容量が大きく低下する問題点がある。そのため、前
述したように黄色リサージを添加したり、金属鉛を添加
して四塩基性硫酸鉛の生成量を制御しているが、金属鉛
の場合、鉛粉製造時に残る金属鉛は小さく、練合・熟成
途中で酸化し消失してしまうため、四塩基性硫酸鉛の生
成量の制御がほとんどできていないという問題点があっ
た。
【０００７】本発明の目的は、四塩基性硫酸鉛の生成量
を制御して、長寿命で、かつ化成性及び初期容量の高い
鉛蓄電池用陽極板を提供することにある。
を制御して、長寿命で、かつ化成性及び初期容量の高い
鉛蓄電池用陽極板を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の手段を説明すると、本発明に係る鉛蓄電池陽極板
の製造方法は、鉛蓄電池用陽極格子体に、直径が約10μ
ｍから30μｍの繊維状又は粒状等の鉛あるいは鉛合金よ
りなる添加物を約５wt％から15wt％添加したペーストを
充填した後、熟成することを特徴とする。
発明の手段を説明すると、本発明に係る鉛蓄電池陽極板
の製造方法は、鉛蓄電池用陽極格子体に、直径が約10μ
ｍから30μｍの繊維状又は粒状等の鉛あるいは鉛合金よ
りなる添加物を約５wt％から15wt％添加したペーストを
充填した後、熟成することを特徴とする。
【０００９】
【作用】このようにして、繊維状又は粒状等の鉛あるい
は鉛合金よりなる添加物の大きさ及び量を管理すると、
該繊維状又は粒状等の鉛あるいは鉛合金よりなる添加物
の周囲には四塩基性硫酸鉛が生成せず、三塩基性硫酸鉛
が残るので、四塩基性硫酸鉛の生成量を制御でき、寿命
性能を損ねることなく、化成性及び初期容量を向上させ
ることができる。
は鉛合金よりなる添加物の大きさ及び量を管理すると、
該繊維状又は粒状等の鉛あるいは鉛合金よりなる添加物
の周囲には四塩基性硫酸鉛が生成せず、三塩基性硫酸鉛
が残るので、四塩基性硫酸鉛の生成量を制御でき、寿命
性能を損ねることなく、化成性及び初期容量を向上させ
ることができる。
【００１０】
【実施例】本発明の一実施例を図を参照して詳細に説明
する。
する。
【００１１】ボールミル鉛粉製造機で作製した酸化度80
％の鉛粉に、水及び比重1.260 （20℃での値）の硫酸を
添加してペーストを作製した後、所定量の繊維状鉛より
なる添加物を添加し、５分間撹拌する。かかる添加物入
りのペーストを格子体に充填し、陽極板を得る。該陽極
板を高温高湿度の雰囲気中に設置し、温度80℃，湿度95
％の雰囲で16時間熟成した。熟成後100 ℃で６時間乾燥
した。かくして得られた陽極板を用いて、３６Ｂ２０型
の鉛蓄電池を作製し、常法で化成を行い、化成後の陽極
板の状態を調査した。
％の鉛粉に、水及び比重1.260 （20℃での値）の硫酸を
添加してペーストを作製した後、所定量の繊維状鉛より
なる添加物を添加し、５分間撹拌する。かかる添加物入
りのペーストを格子体に充填し、陽極板を得る。該陽極
板を高温高湿度の雰囲気中に設置し、温度80℃，湿度95
％の雰囲で16時間熟成した。熟成後100 ℃で６時間乾燥
した。かくして得られた陽極板を用いて、３６Ｂ２０型
の鉛蓄電池を作製し、常法で化成を行い、化成後の陽極
板の状態を調査した。
【００１２】その結果を図１に示す。該図１では、繊維
状鉛よりなる添加物の添加量を０％から25％まで、繊維
状鉛よりなる添加物の繊維径を５μｍから40μｍまで変
えた場合の例を示している。図から明らかなように、ど
の繊維径の場合も、繊維状鉛よりなる添加物の添加量が
約５wt％から15wt％の範囲で、ＰｂＯ2 化率が高くなっ
た。ＰｂＯ2 化率とは、活物質中のＰｂＯ2 の割合を重
量％で示したものである。
状鉛よりなる添加物の添加量を０％から25％まで、繊維
状鉛よりなる添加物の繊維径を５μｍから40μｍまで変
えた場合の例を示している。図から明らかなように、ど
の繊維径の場合も、繊維状鉛よりなる添加物の添加量が
約５wt％から15wt％の範囲で、ＰｂＯ2 化率が高くなっ
た。ＰｂＯ2 化率とは、活物質中のＰｂＯ2 の割合を重
量％で示したものである。
【００１３】繊維状鉛よりなる添加物の添加によりＰｂ
Ｏ2 化率が高くなり、化成効率が向上したのは、高温で
熟成しても、繊維状鉛よりなる添加物の周囲は四塩基性
硫酸鉛が生成せず、四塩基性硫酸鉛の全体の生成量が抑
制されているためである。格子体及び繊維状鉛よりなる
添加物の周囲に四塩基性硫酸鉛が生成しない理由につい
ては、詳細は不明であるが、格子体及び繊維状鉛よりな
る添加物の表面が溶解して生成したＰｂ2+が関与してい
ることが考えられ、その影響を及ぼす範囲は20μｍから
50μｍ程度である。化成時には、四塩基性硫酸鉛に変わ
らずに残っている繊維状鉛の周囲の三塩基性硫酸鉛が存
在する部分から化成が進行し、生成した四塩基性硫酸鉛
も化成が入り易くなっているものと推定される。
Ｏ2 化率が高くなり、化成効率が向上したのは、高温で
熟成しても、繊維状鉛よりなる添加物の周囲は四塩基性
硫酸鉛が生成せず、四塩基性硫酸鉛の全体の生成量が抑
制されているためである。格子体及び繊維状鉛よりなる
添加物の周囲に四塩基性硫酸鉛が生成しない理由につい
ては、詳細は不明であるが、格子体及び繊維状鉛よりな
る添加物の表面が溶解して生成したＰｂ2+が関与してい
ることが考えられ、その影響を及ぼす範囲は20μｍから
50μｍ程度である。化成時には、四塩基性硫酸鉛に変わ
らずに残っている繊維状鉛の周囲の三塩基性硫酸鉛が存
在する部分から化成が進行し、生成した四塩基性硫酸鉛
も化成が入り易くなっているものと推定される。
【００１４】また、繊維状鉛よりなる添加物の添加量が
多くなると、化成性は向上するが、残留する繊維状鉛よ
りなる添加物の量が増加し、ＰｂＯ2 化率が低下したも
のと考える。
多くなると、化成性は向上するが、残留する繊維状鉛よ
りなる添加物の量が増加し、ＰｂＯ2 化率が低下したも
のと考える。
【００１５】図１は鉛繊維の場合について示したが、Ｐ
ｂ−Ｃａ合金系及びＰｂ−Ｓｂ合金系の繊維を用いても
同様の結果が得られた。これらのことから、鉛あるいは
鉛合金の繊維の添加量は、約５wt％から15wt％が適当と
考える。添加物が粒状の場合にもほぼ同等の結果が得ら
れた。
ｂ−Ｃａ合金系及びＰｂ−Ｓｂ合金系の繊維を用いても
同様の結果が得られた。これらのことから、鉛あるいは
鉛合金の繊維の添加量は、約５wt％から15wt％が適当と
考える。添加物が粒状の場合にもほぼ同等の結果が得ら
れた。
【００１６】図２は、図１の繊維状鉛よりなる添加物の
添加量が10wt％の場合について、繊維状鉛の繊維径とＰ
ｂＯ2 化率の関係について書き直したものである。繊維
径が約10μｍから30μｍの範囲でＰｂＯ2 化率が90wt％
以上となり、それ以上でも、それ以下でもＰｂＯ2 化率
は急激に低下した。
添加量が10wt％の場合について、繊維状鉛の繊維径とＰ
ｂＯ2 化率の関係について書き直したものである。繊維
径が約10μｍから30μｍの範囲でＰｂＯ2 化率が90wt％
以上となり、それ以上でも、それ以下でもＰｂＯ2 化率
は急激に低下した。
【００１７】繊維径が５μｍの場合は、熟成後に金属鉛
がほとんど見られず、熟成途中に金属鉛が消失したため
四塩基性硫酸鉛の生成が増加し、化成効率が低下した。
がほとんど見られず、熟成途中に金属鉛が消失したため
四塩基性硫酸鉛の生成が増加し、化成効率が低下した。
【００１８】次に、繊維状鉛よりなる添加物の繊維径が
10μｍのものを10wt％添加し、上記条件で熟成した陽極
板を用いて作製した３６Ｂ２０型の鉛蓄電池（本発明
品）と、繊維状鉛よりなる添加物を添加せずに上記条件
で熟成した陽極板を用いて作製した３６Ｂ２０型の鉛蓄
電池（従来品）とを充放電サイクル試験で比較した。
10μｍのものを10wt％添加し、上記条件で熟成した陽極
板を用いて作製した３６Ｂ２０型の鉛蓄電池（本発明
品）と、繊維状鉛よりなる添加物を添加せずに上記条件
で熟成した陽極板を用いて作製した３６Ｂ２０型の鉛蓄
電池（従来品）とを充放電サイクル試験で比較した。
【００１９】その結果を図３に示す。該図３の試験条件
は、40℃の水槽で、５時間率公称容量の70％を５時間率
電流で放電し、放電量の120 ％の充電を繰り返し、25サ
イクル毎に1.7 Ｖまで放電し、放電持続時間の推移を調
べたものである。
は、40℃の水槽で、５時間率公称容量の70％を５時間率
電流で放電し、放電量の120 ％の充電を繰り返し、25サ
イクル毎に1.7 Ｖまで放電し、放電持続時間の推移を調
べたものである。
【００２０】該図３から明らかなように、従来品は、初
期の放電持続時間が４時間程度であり、350 回で寿命と
なったのに対し、本発明品は、初期から放電持続時間が
約５時間と長く、かつ充放電回数も約390 回と長く、初
期容量及び寿命性能とも向上した。
期の放電持続時間が４時間程度であり、350 回で寿命と
なったのに対し、本発明品は、初期から放電持続時間が
約５時間と長く、かつ充放電回数も約390 回と長く、初
期容量及び寿命性能とも向上した。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る鉛蓄
電池用陽極板の製造方法は、鉛蓄電池用陽極格子体に、
直径が約10μｍから30μｍの繊維状又は粒状等の鉛ある
いは鉛合金よりなる添加物を約５wt％から15wt％添加し
たペーストを充填後、熟成するので、該繊維状又は粒状
等の鉛あるいは鉛合金よりなる添加物の周囲には四塩基
性硫酸鉛が生成せず、三塩基性硫酸鉛が残ることにな
り、このため該繊維状又は粒状等の鉛あるいは鉛合金よ
りなる添加物の大きさ及び量を管理することにより、四
塩基性硫酸鉛の生成量を制御でき、寿命性能を損ねるこ
となく、化成性及び初期容量を向上させることができ、
また寿命性能も向上させることができる。
電池用陽極板の製造方法は、鉛蓄電池用陽極格子体に、
直径が約10μｍから30μｍの繊維状又は粒状等の鉛ある
いは鉛合金よりなる添加物を約５wt％から15wt％添加し
たペーストを充填後、熟成するので、該繊維状又は粒状
等の鉛あるいは鉛合金よりなる添加物の周囲には四塩基
性硫酸鉛が生成せず、三塩基性硫酸鉛が残ることにな
り、このため該繊維状又は粒状等の鉛あるいは鉛合金よ
りなる添加物の大きさ及び量を管理することにより、四
塩基性硫酸鉛の生成量を制御でき、寿命性能を損ねるこ
となく、化成性及び初期容量を向上させることができ、
また寿命性能も向上させることができる。
【図１】本発明に係る鉛蓄電池用陽極板の製造方法にお
ける繊維状鉛よりなる添加物の添加量と化成後のＰｂＯ
2 化率との関係の一例を示した線図である。
ける繊維状鉛よりなる添加物の添加量と化成後のＰｂＯ
2 化率との関係の一例を示した線図である。
【図２】本発明に係る鉛蓄電池用陽極板の製造方法にお
ける繊維状鉛よりなる添加物の繊維径と化成後のＰｂＯ
2 化率との関係の一例を示した線図である。
ける繊維状鉛よりなる添加物の繊維径と化成後のＰｂＯ
2 化率との関係の一例を示した線図である。
【図３】本発明に係る鉛蓄電池用陽極板を用いた鉛蓄電
池と従来の陽極板を用いた鉛蓄電池の充放電試験での放
電持続時の推移の一例を示した線図である。
池と従来の陽極板を用いた鉛蓄電池の充放電試験での放
電持続時の推移の一例を示した線図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平沢 今吉 東京都新宿区西新宿二丁目１番１号 新神 戸電機株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 鉛蓄電池用陽極格子体に、直径が約10μ
ｍから30μｍの繊維状又は粒状等の鉛あるいは鉛合金よ
りなる添加物を約５wt％から15wt％添加したペーストを
充填した後、熟成することを特徴とする鉛蓄電池用陽極
板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4036008A JPH05234588A (ja) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | 鉛蓄電池用陽極板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4036008A JPH05234588A (ja) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | 鉛蓄電池用陽極板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05234588A true JPH05234588A (ja) | 1993-09-10 |
Family
ID=12457740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4036008A Withdrawn JPH05234588A (ja) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | 鉛蓄電池用陽極板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05234588A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0655792A1 (en) * | 1993-10-29 | 1995-05-31 | Gnb Battery Technologies Inc. | Battery grids and plates and lead-acid batteries made thereof |
| CN104218223A (zh) * | 2014-07-01 | 2014-12-17 | 超威电源有限公司 | 一种动力铅酸电池极板高温固化工艺 |
-
1992
- 1992-02-24 JP JP4036008A patent/JPH05234588A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0655792A1 (en) * | 1993-10-29 | 1995-05-31 | Gnb Battery Technologies Inc. | Battery grids and plates and lead-acid batteries made thereof |
| CN104218223A (zh) * | 2014-07-01 | 2014-12-17 | 超威电源有限公司 | 一种动力铅酸电池极板高温固化工艺 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |