JPH0528993A - 鉛蓄電池用極板の製造方法 - Google Patents

鉛蓄電池用極板の製造方法

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JPH0528993A
JPH0528993A JP3182180A JP18218091A JPH0528993A JP H0528993 A JPH0528993 A JP H0528993A JP 3182180 A JP3182180 A JP 3182180A JP 18218091 A JP18218091 A JP 18218091A JP H0528993 A JPH0528993 A JP H0528993A
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JP
Japan
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active material
lead
electrode plate
material paste
sulfuric acid
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Withdrawn
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JP3182180A
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English (en)
Inventor
Toshiyuki Matsumura
敏之 松村
Takeshi Hirakawa
武 平川
Yasuo Nakamura
安男 中村
Jo Kimura
丈 木村
Imakichi Hirasawa
今吉 平沢
Yoshiyuki Morimoto
良幸 森本
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Resonac Corp
Original Assignee
Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】活物質が脱落しにくい鉛蓄電池用極板を製造す
る。 【構成】一酸化鉛を主体とする鉛酸化物(鉛粉)と希硫
酸とを混練し、鉛酸化物と希硫酸とが反応した後に、1
NのNaOH溶液を添加して更に混練して活物質ペース
トを作成する。次に、この活物質ペーストを集電体であ
る格子体に塗布して未硬化極板を作成し、この未硬化極
板を0.1重量%のCO2 雰囲気中に6時間放置して熟
成乾燥する。

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】一般に未化成の鉛蓄電池用極板を製造す
るには、まず、一酸化鉛を主体とする鉛酸化物(鉛粉)
に希硫酸を添加し、これに必要に応じて炭素の微粉末・
有機添加剤等を添加して混練することにより活物質ペー
ストを得る。次にこの活物質ペーストを集電体である格
子体や連続多孔体に充填した後、熟成乾燥して鉛蓄電池
用極板を製造する。この未化成の鉛蓄電池用極板は、セ
パレータと組合わされて、電槽内に組込まれる。近年、
鉛蓄電池は軽量化や原価低減等が求められ、それに応じ
るために活物質量の低減や極板の薄型化が進められてい
る。しかしながら、活物質量を低減したり極板を薄くす
ると活物質層の強度が低下して、極板から活物質が脱落
しやすくなる。そこで、活物質の脱落を抑制する技術が
種々検討された。
【0003】例えば、樹脂等の繊維を活物質ペーストに
添加して活物質層の強度を向上させる方法が提案され
た。繊維を添加して活物質層の強度を高める場合、その
強度は、繊維の種類、長さ、太さ、表面形状等に依存す
る。しかしながら、活物質層の強度が高くなることと、
電池の性能が向上することとは必ずしも比例するもので
はない。そのため、電池の初期容量性能、寿命性能、コ
スト等を検討すると、極板の強度を向上させることには
限度がある。そこで、繊維を添加させずに活物質の粒子
間の結合力をより一層向上させて、極板の強度を向上さ
せる方法として、最初に、鉛粉とアルカリ溶液とを混練
し、これに希硫酸を添加して活物質ペーストを調整する
方法(特開平2−33857号公報)が提案された。こ
の方法では、鉛粉とアルカリ溶液とを混練することによ
り活物質ペーストのPH値を高め、且つ一酸化鉛の一部
を一旦アルカリ溶液中に溶解させる。そして、希硫酸を
加えて混練して得た活物質ペーストを格子体に塗布して
未硬化極板を作成し、この未硬化極板を熟成乾燥する際
に活物質ペーストのPH値が低くなるのに伴って、一旦
溶解した一酸化鉛を鉛丹及び三塩基性硫酸鉛等の粒子上
に析出させて、粒子間にネットワーク構造を形成するこ
とにより、活物質間の結合力を高めようとしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法で、例えばアルカリ溶液としてNaOH溶液を
用いたとすると、一酸化鉛の一部が溶解したNaOH溶
液に、硫酸を加えるとNaOHの殆どは以下の反応式に
より硫酸と中和する。
【0005】
【化1】
【0006】したがって、従来の方法では、活物質ペー
ストを格子体に塗布する段階で、既に、活物質ペースト
内のアルカリ溶液のPHは低下しており、しかもアルカ
リ溶液中の一酸化鉛の溶解度は低くなっている。そのた
め、未硬化極板を熟成乾燥しても一酸化鉛を十分に析出
させることができず、活物質間の結合力を十分に高める
ことはできなかった。
【0007】本発明の目的は、上記課題を解決して、活
物質間の結合力が高い鉛蓄電池用極板を製造する方法を
提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は一酸化鉛を主体とする鉛酸化物と希硫酸と
アルカリ溶液とを混練してなる活物質ペーストを集電体
に塗布して鉛蓄電池用極板を製造する方法を対象とし
て、請求項1の発明では、活物質ペーストとして、鉛酸
化物と希硫酸とを混練した後にアルカリ溶液を添加して
更に混練することにより製造した活物質ペーストを用い
る。
【0009】請求項2の発明では、活物質ペーストを集
電体に塗布した後、該活物質ペーストを塗布した集電体
をCO2 雰囲気中に所定時間放置する。
【0010】
【作用】鉛粉と希硫酸とを先に混練すると、鉛粉に含ま
れるPbOと硫酸とは以下の式により比較的早い速度で
反応する
【0011】
【化2】
【0012】したがって、請求項1の発明のように、鉛
酸化物と希硫酸とを混練した後にアルカリ溶液を添加す
ると、アルカリ溶液は、硫酸と反応していないで残って
いるPbOを溶解する。しかも、アルカリ溶液を添加す
る時点において、硫酸はすでに鉛酸化物と反応している
ため、PbOが溶解したアルカリ溶液は中和されにく
い。そのため活物質ペーストを格子体に塗布して未硬化
極板を作成した段階において、活物質ペースト内のPH
は従来のように低くなっておらず、アルカリ溶液中の一
酸化鉛の溶解率を高く維持できる。このため、未硬化極
板を熟成乾燥する際に活物質ペーストのPHが徐々に低
くなるに伴って、一酸化鉛のアルカリ溶液中への溶解度
が低下して一酸化鉛を十分に析出させることができる。
【0013】請求項2の発明のように、活物質ペースト
を塗布した集電体をCO2 雰囲気中に所定時間放置する
と、CO2 は、活物質ペースト中のアルカリ溶液の水と
反応し、以下の反応式によって水素イオン(H)を生
成する。
【0014】
【化3】
【0015】生成されたHは、アルカリ溶液中のOH
- と反応して水を生成するため、アルカリ溶液のPHの
低下が早くなる。そのため、PbOの析出速度が早くな
り、析出するPbOの粒子が小さくなって、その数が増
加する。また、未硬化極板に含まれるPbOはCO2
反応して炭酸鉛を生成する。したがって、本発明による
と活物質の粒子間の結合力を十分に強くすることができ
る。
【0016】
【実施例】以下、本発明を鉛蓄電池の陽極板を製造する
場合に適応した実施例について説明する。本実施例で
は、まず、一酸化鉛を主体とする鉛酸化物(鉛粉)81
重量%と濃度30%の希硫酸11重量%と調整用の水3
重量%とを混練して混練物を作り、鉛酸化物と希硫酸と
が反応した後、この混練物に対して1NのNaOH溶液
からなるアルカリ溶液を5重量%添加して更に混練して
活物質ペーストを作成した。次に、この活物質ペースト
を集電体である格子体(100mm×100mm)に塗布し
て未硬化極板を作成した。そして、この未硬化極板を
0.1重量%のCO2 雰囲気中に6時間放置して熟成乾
燥させた未化成の鉛蓄電池用極板aと、この未硬化極板
を大気中に放置して熟成乾燥させた極板bとを製造し
た。すなわち、極板bは、CO2 雰囲気中に放置する以
外は極板aと同じ方法で製造したものである。
【0017】次に本実施例の方法で製造した極板の特性
を調べるため、活物質ペーストとして、鉛粉81重量%
と1NのNaOH溶液5重量%とを混練し、その後に濃
度30%の希硫酸を11重量%及び水3重量%を添加し
て更に混練して活物質ペーストを作り、これを同じ格子
体に塗着して極板cを製造した。この極板cが、実質的
に従来の方法で製造した極板に相当する。次に、各極板
a〜cを50cmの高さから表面と裏面とを交互に下にし
て計6回落下させて、各極板a〜cの活物質脱落率を測
定した。表1は各極板の活物質脱落率を示している。
【0018】
【表1】
【0019】表1より本発明の方法で製造した極板a,
bが従来の方法で製造した極板cより、活物質脱落率が
低くなっているのが判る。このように、本発明の方法で
製造すると、活物質ペーストを格子体に塗布しても、活
物質ペースト内のアルカリ溶液のPHは比較的高く維持
されているため、一酸化鉛が十分に析出して、活物質の
強度を高くできるのが判る。また表1よりCO2 雰囲気
中に放置した極板aが大気中に放置した極板bより、活
物質脱落率が低くなっているのが判る。未硬化板をCO
2 雰囲気中に放置すると未硬化板内のアルカリ溶液のP
Hの低下速度が早くなるため、PbOの析出速度が早く
なり、析出するPbOの粒子が小さくなって、その数が
増加し、活物質の粒子間の結合力が強くなるのが判る。
【0020】次に、各極板a〜cとセパレータとをそれ
ぞれ組合わせて12V,50Ah(5HR)の鉛蓄電池
A〜Cを作成して、各鉛蓄電池A〜CをJISのサイク
ル寿命試験に供した。尚、陰極は極板a〜cと同じ方法
で製造したものをそれぞれ用いた。図1はサイクル寿命
試験の測定結果を示しており、本図において曲線A〜C
は鉛蓄電池A〜Cの特性曲線を示している。
【0021】図1より従来の方法で製造した極板cを用
いて作成した電池Cは早期に容量が低下して約290回
のサイクルで寿命に達しているのに対して、本発明の方
法で製造した極板a,bを用いて作成した電池A,Bは
約350回のサイクルまで寿命が延びているのが判る。
【0022】尚、本実施例ではアルカリ溶液としてNa
OH溶液を用いたが、本発明はこれに限定されるもので
はない。他の例では、アルカリ溶液としてKOH溶液を
用いて同様の効果を得られることが確認できた。また未
硬化極板をCO2 雰囲気中に放置する時間及びCO2
囲気中のCO2濃度は、本実施例に限定されるものでは
なく、適宜に選択できる。また本実施例では鉛蓄電池の
陽極板を製造する場合についての方法を示したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、陰極板を製造する
場合にも適用できるのは勿論である。
【0023】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、鉛酸化物と希
硫酸とを混練した後にアルカリ溶液を添加するため、活
物質ペーストを格子体に塗布して未硬化極板を作成した
段階において、活物質ペースト内のPHは従来のように
低くなっておらず、アルカリ溶液中の一酸化鉛の溶解度
を高く維持できる。このため、未硬化極板を熟成乾燥す
る際に活物質ペーストのPHが徐々に低くなるに伴っ
て、一酸化鉛を十分に析出させることができる。したが
って、請求項1の発明によれば、活物質の脱落しにくい
長寿命の鉛蓄電池用極板を得ることができる。
【0024】請求項2の発明によれば、活物質ペースト
を塗布した集電体をCO2 雰囲気中に所定時間放置する
ため、未硬化極板内のアルカリ溶液のPHの低下速度を
早くできる。このため、PbOの析出速度が早くなり、
析出するPbOの粒子が小さくなって、その数が増加す
る。また、未硬化極板に含まれるPbOはCO2 と反応
して炭酸鉛を生成する。したがって、請求項2の発明に
よれば活物質の粒子間の結合力を十分に強くすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】各鉛蓄電池のサイクル寿命試験の測定結果を示
した図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 丈 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 (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 (72)発明者 森本 良幸 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 (2)

    【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希硫酸
    とアルカリ溶液とを混練してなる活物質ペーストを集電
    体に塗布して鉛蓄電池用極板を製造する方法において、 前記活物質ペーストとして、前記鉛酸化物と希硫酸とを
    混練した後に前記アルカリ溶液を添加して更に混練する
    ことにより製造した活物質ペーストを用いることを特徴
    とする鉛蓄電池用極板の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記活物質ペーストを集電体に塗布した
    後、該活物質ペーストを塗布した集電体をCO2 雰囲気
    中に所定時間放置することを特徴とする請求項1に記載
    の鉛蓄電池用極板の製造方法。
JP3182180A 1991-07-23 1991-07-23 鉛蓄電池用極板の製造方法 Withdrawn JPH0528993A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102163753A (zh) * 2011-03-10 2011-08-24 陈玉涛 铅酸蓄电池极板强化剂
CN103219512A (zh) * 2013-03-25 2013-07-24 超威电源有限公司 一种深循环蓄电池内化成铅膏

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