JPH0620695A - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPH0620695A JPH0620695A JP4199089A JP19908992A JPH0620695A JP H0620695 A JPH0620695 A JP H0620695A JP 4199089 A JP4199089 A JP 4199089A JP 19908992 A JP19908992 A JP 19908992A JP H0620695 A JPH0620695 A JP H0620695A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lead
- grating
- silicon polymer
- life
- silicon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電池容量が大きく寿命性能の優れた軽量化し
た鉛蓄電池を得る。 【構成】 ケイ素系高分子（非シロキサン）を成形して
作製した集電体、あるいはケイ素系高分子を鉛合金表面
に被覆した集電体、またはケイ素系高分子と鉛合金との
複合体（コンポジット）からなる集電体を用いた鉛蓄電
池。
た鉛蓄電池を得る。 【構成】 ケイ素系高分子（非シロキサン）を成形して
作製した集電体、あるいはケイ素系高分子を鉛合金表面
に被覆した集電体、またはケイ素系高分子と鉛合金との
複合体（コンポジット）からなる集電体を用いた鉛蓄電
池。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鉛蓄電池の改良に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術とその課題】鉛蓄電池はポータブル電子機
器用の小容量のものから電力貯蔵用の大容量のものまで
広範な分野で使用されている。これは鉛蓄電池が性能的
にも、経済的にも極めてバランスのとれた特性をもち、
かつ絶えず新しい技術開発によって他の競合する電池に
劣らない特長が付加されてきたことによるものである。
器用の小容量のものから電力貯蔵用の大容量のものまで
広範な分野で使用されている。これは鉛蓄電池が性能的
にも、経済的にも極めてバランスのとれた特性をもち、
かつ絶えず新しい技術開発によって他の競合する電池に
劣らない特長が付加されてきたことによるものである。
【０００３】鉛蓄電池は使われ方が多岐にわたってお
り、代表的にはフロート充電で使用される予備電源用や
深い充放電を繰り返して使用される電気自動車用電池に
代表されるサイクルサービス用などがある。
り、代表的にはフロート充電で使用される予備電源用や
深い充放電を繰り返して使用される電気自動車用電池に
代表されるサイクルサービス用などがある。
【０００４】このような幅広い使用のされかたにあっ
て、鉛蓄電池は電池性能の改良が極限近くまで進められ
てきたが、最近の電気自動車用電池への要求に代表され
るように、エネルギー密度、サイクル寿命に対して従来
の限界を越える性能が要求されるようになってきた。こ
のような高い要求に応えるには従来の電池構成の延長線
上での改良では要求を実現することは不可能であった。
て、鉛蓄電池は電池性能の改良が極限近くまで進められ
てきたが、最近の電気自動車用電池への要求に代表され
るように、エネルギー密度、サイクル寿命に対して従来
の限界を越える性能が要求されるようになってきた。こ
のような高い要求に応えるには従来の電池構成の延長線
上での改良では要求を実現することは不可能であった。
【０００５】現在、鉛蓄電池の性能で問題になっている
ことは大きく分けると二つある。一つは、充放電を繰り
返すことによる、あるいはフロート充電使用における長
期間の過充電による正極板集電体の腐食である。他の一
つは、電池を放電するとき放電の進行にともなって正負
両極活物質が電気量に比例して非電導性の硫酸鉛に変わ
ることからくる電気抵抗の増大や活物質利用率の頭打ち
である。
ことは大きく分けると二つある。一つは、充放電を繰り
返すことによる、あるいはフロート充電使用における長
期間の過充電による正極板集電体の腐食である。他の一
つは、電池を放電するとき放電の進行にともなって正負
両極活物質が電気量に比例して非電導性の硫酸鉛に変わ
ることからくる電気抵抗の増大や活物質利用率の頭打ち
である。
【０００６】前者に対しては、従来より鉛にアンチモン
や砒素を種々割合で添加することで改良してきたが、最
大の耐食効果を発揮する添加物の種類や添加割合はほと
んど調べ尽くされており耐食性能の向上は限界に達して
いる。また水素過電圧の低いアンチモンの大量添加は鉛
蓄電池の密閉化を妨げメンテナンスフリー化に逆行する
ことになるので好ましくない。
や砒素を種々割合で添加することで改良してきたが、最
大の耐食効果を発揮する添加物の種類や添加割合はほと
んど調べ尽くされており耐食性能の向上は限界に達して
いる。また水素過電圧の低いアンチモンの大量添加は鉛
蓄電池の密閉化を妨げメンテナンスフリー化に逆行する
ことになるので好ましくない。
【０００７】後者に対しては、従来より正負両極活物質
にカーボン、炭化ケイ素、窒化チタン、黒燐、鉛酸バリ
ウムなどを添加することが提案されている。しかしこれ
らの添加物はそれぞれ次のような欠点を持っている。カ
ーボンは正極では酸化されて徐々に消失していくととも
に、酸化過程の中間体として有機酸が生成し、これが格
子腐食を促進するという問題がある。炭化ケイ素は耐
酸、耐酸化性は非常に優れているが電導性の劣るのが難
点である。窒化チタンは耐酸性、電導性は良好である
が、耐酸化性が劣る。黒燐は電池性能には影響ないが製
造が難しく高価であるので実用性に乏しい。鉛酸バリウ
ムは電導性は良好であるが耐食性に劣り、溶出したバリ
ウムが正極活物質を早期に軟化、脱落させて短寿命の原
因となる欠点をもっている。負極活物質への添加は活物
質の金属鉛そのものが電導性に優れているので、上記の
添加物の効果は顕著には現れず、実際に使用されている
のはカーボンのみである。
にカーボン、炭化ケイ素、窒化チタン、黒燐、鉛酸バリ
ウムなどを添加することが提案されている。しかしこれ
らの添加物はそれぞれ次のような欠点を持っている。カ
ーボンは正極では酸化されて徐々に消失していくととも
に、酸化過程の中間体として有機酸が生成し、これが格
子腐食を促進するという問題がある。炭化ケイ素は耐
酸、耐酸化性は非常に優れているが電導性の劣るのが難
点である。窒化チタンは耐酸性、電導性は良好である
が、耐酸化性が劣る。黒燐は電池性能には影響ないが製
造が難しく高価であるので実用性に乏しい。鉛酸バリウ
ムは電導性は良好であるが耐食性に劣り、溶出したバリ
ウムが正極活物質を早期に軟化、脱落させて短寿命の原
因となる欠点をもっている。負極活物質への添加は活物
質の金属鉛そのものが電導性に優れているので、上記の
添加物の効果は顕著には現れず、実際に使用されている
のはカーボンのみである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は従来の鉛蓄電池
が持っていた欠点、即ち寿命と容量の限界を解消し、寿
命と容量を大幅に向上して現在のニーズに応えようとす
るものである。本発明は鉛蓄電池の集電体材料および活
物質への導電性添加材として非シロキサンのケイ素系高
分子を使用することにある。ケイ素系高分子は耐食性が
高く、電導性に優れ、密度の小さい軽量材料であるとい
う優れた特長を持っている。例えば、次の共役二重結合
を持つケイ素高分子は金属と同程度の電気電導度を持っ
ている。
が持っていた欠点、即ち寿命と容量の限界を解消し、寿
命と容量を大幅に向上して現在のニーズに応えようとす
るものである。本発明は鉛蓄電池の集電体材料および活
物質への導電性添加材として非シロキサンのケイ素系高
分子を使用することにある。ケイ素系高分子は耐食性が
高く、電導性に優れ、密度の小さい軽量材料であるとい
う優れた特長を持っている。例えば、次の共役二重結合
を持つケイ素高分子は金属と同程度の電気電導度を持っ
ている。
【０００９】
【化１】 このように電導性が高く、耐食性に優れ、且つ密度が小
さいという特性をもつケイ素系高分子を耐食性に劣り密
度の大きい鉛に代替することができれば、鉛蓄電池の高
容量化、長寿命化、軽量化に大きな効果を発揮すること
ができる。
さいという特性をもつケイ素系高分子を耐食性に劣り密
度の大きい鉛に代替することができれば、鉛蓄電池の高
容量化、長寿命化、軽量化に大きな効果を発揮すること
ができる。
【００１０】
【実施例】 （実施例１）ケイ素系高分子を成形して作製した格子、
鉛合金格子表面にケイ素系高分子を被覆した格子、およ
びケイ素系高分子と鉛合金の粉体を混合したものを圧縮
成形または溶融混合して得たコンポジット化した格子に
ペーストを充填し化成した後電池を組み、従来の鉛合金
を使用したものとフロート充電寿命、充放電サイクル寿
命を比較すると、ケイ素系高分子を使用したものは、い
ずれの寿命性能も優れ、且つ軽量化することができた。 （実施例２）鉛粉に粉状のケイ素系高分子を添加し、希
硫酸で練合してペーストを作製し格子に充填、化成した
後、この極板を用いて電池を組み、放電容量を従来のも
のと比較したところ、ケイ素系高分子を添加したものは
従来のものより活物質利用率が約１５％高くなり、容量
が飛躍的に増大した。
鉛合金格子表面にケイ素系高分子を被覆した格子、およ
びケイ素系高分子と鉛合金の粉体を混合したものを圧縮
成形または溶融混合して得たコンポジット化した格子に
ペーストを充填し化成した後電池を組み、従来の鉛合金
を使用したものとフロート充電寿命、充放電サイクル寿
命を比較すると、ケイ素系高分子を使用したものは、い
ずれの寿命性能も優れ、且つ軽量化することができた。 （実施例２）鉛粉に粉状のケイ素系高分子を添加し、希
硫酸で練合してペーストを作製し格子に充填、化成した
後、この極板を用いて電池を組み、放電容量を従来のも
のと比較したところ、ケイ素系高分子を添加したものは
従来のものより活物質利用率が約１５％高くなり、容量
が飛躍的に増大した。
【００１１】
【発明の効果】本発明の鉛蓄電池は電導性、耐食性、軽
量性に優れたケイ素系高分子を従来の鉛合金格子の全部
あるいは一部と置換することにより、寿命性能の向上と
軽量化に効果を発揮するとともに、活物質に添加するこ
とにより利用率を向上させて容量増加に著しい効果を発
揮し、従来の鉛蓄電池性能の限界を越えることを可能に
した。
量性に優れたケイ素系高分子を従来の鉛合金格子の全部
あるいは一部と置換することにより、寿命性能の向上と
軽量化に効果を発揮するとともに、活物質に添加するこ
とにより利用率を向上させて容量増加に著しい効果を発
揮し、従来の鉛蓄電池性能の限界を越えることを可能に
した。
Claims (2)
- 【請求項１】 ケイ素系高分子（非シロキサン）を成形
して作製した集電体、またはケイ素系高分子を鉛合金表
面に被覆した集電体、またはケイ素系高分子と鉛合金と
の複合体（コンポジット）からなる集電体を用いたこと
を特徴とする鉛蓄電池。 - 【請求項２】 ケイ素系高分子を活物質に添加したこと
を特徴とする請求項１に記載の鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4199089A JPH0620695A (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4199089A JPH0620695A (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | 鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0620695A true JPH0620695A (ja) | 1994-01-28 |
Family
ID=16401928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4199089A Pending JPH0620695A (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0620695A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020053385A (ja) * | 2018-09-19 | 2020-04-02 | 株式会社東芝 | 電極、二次電池、電池パック、車両、及び、定置用電源 |
-
1992
- 1992-07-01 JP JP4199089A patent/JPH0620695A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020053385A (ja) * | 2018-09-19 | 2020-04-02 | 株式会社東芝 | 電極、二次電池、電池パック、車両、及び、定置用電源 |
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