JPH067486B2 - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
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- JPH067486B2 JPH067486B2 JP60286761A JP28676185A JPH067486B2 JP H067486 B2 JPH067486 B2 JP H067486B2 JP 60286761 A JP60286761 A JP 60286761A JP 28676185 A JP28676185 A JP 28676185A JP H067486 B2 JPH067486 B2 JP H067486B2
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- acid battery
- sealed lead
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- 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
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/627—Expanders for lead-acid accumulators
-
- 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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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は携帯式電気機器に組み込まれサイクル方式で使
用されたり、非常電源としてフロート方式やトリクル方
式で使用されたりする密閉形鉛蓄電池に関するものであ
る。
用されたり、非常電源としてフロート方式やトリクル方
式で使用されたりする密閉形鉛蓄電池に関するものであ
る。
従来の技術とその問題点 密閉形鉛蓄電池は充電末期に正極で発生する酸素ガス
を、 の式にて負極活物質と反応させ、かつ ＰｂＯ＋Ｈ２ＳＯ４→ＰｂＳＯ４＋Ｈ２Ｏ ＰｂＳＯ４＋２ｅ→Ｐｂ＋ＳＯ4 2- の式にて再び元に戻すことにより、密閉系内でこの酸素
ガスを処理する、いわゆる酸素サイクルを利用すること
により、密閉化している。
を、 の式にて負極活物質と反応させ、かつ ＰｂＯ＋Ｈ２ＳＯ４→ＰｂＳＯ４＋Ｈ２Ｏ ＰｂＳＯ４＋２ｅ→Ｐｂ＋ＳＯ4 2- の式にて再び元に戻すことにより、密閉系内でこの酸素
ガスを処理する、いわゆる酸素サイクルを利用すること
により、密閉化している。
すなわちこの反応が正常に行われるためには、負極活物
質内に常にＰｂＳＯ４が存在することが必要であり、も
しもこれがなければ負極から水素ガスが発生することに
なる。
質内に常にＰｂＳＯ４が存在することが必要であり、も
しもこれがなければ負極から水素ガスが発生することに
なる。
もっとも負極活物質内にＰｂＳＯ４が存在していても、
大電流充電時や自己放電時に水素ガスが発生することは
避けられず、しかも正極での水素ガスの吸収は、負極で
の酸素ガスの吸収に比べると極めて小さいので、発生し
た水素ガスを密閉系外に放出し電池の安全を保つために
電池には安全弁が設けられている。なおこの安全弁は密
閉系内に酸素ガスが浸入するのを防止する役目も兼ねて
おり、従って逆止弁の構造となっている。
大電流充電時や自己放電時に水素ガスが発生することは
避けられず、しかも正極での水素ガスの吸収は、負極で
の酸素ガスの吸収に比べると極めて小さいので、発生し
た水素ガスを密閉系外に放出し電池の安全を保つために
電池には安全弁が設けられている。なおこの安全弁は密
閉系内に酸素ガスが浸入するのを防止する役目も兼ねて
おり、従って逆止弁の構造となっている。
またこの種の電池では、正極から負極への酸素ガスの移
動を容易にするために、電解液をゲル化して酸素ガスの
移動する隙間を確保したり、電解液の吸収量が多くかつ
その吸収力の強い多孔体を正・負極板間に配し、かつ注
入する電解液の量を制限して多孔体内の粗大孔に酸素ガ
スの移動を可能にするための空隙を形成する手段がとら
れている。
動を容易にするために、電解液をゲル化して酸素ガスの
移動する隙間を確保したり、電解液の吸収量が多くかつ
その吸収力の強い多孔体を正・負極板間に配し、かつ注
入する電解液の量を制限して多孔体内の粗大孔に酸素ガ
スの移動を可能にするための空隙を形成する手段がとら
れている。
ところでこのように構成された従来の密閉形鉛蓄電池
は、深放電を繰り返すと５０〜２００サイクルといった
比較的短い期間に寿命になるという点があった。そして
この原因は充放電のくり返しによって起こる電解液の層
状化、および酸素ガスの吸収反応の局部集中化の少なく
とも一方であると考えられる。いずれにしてもこの寿命
の原因は正極活物質の軟化や正極格子の腐食に起因する
のではなく、負極活物質が部分的にＰｂＳＯ４になり、
かつこれが還元されることなく蓄積するいわゆる負極の
サルフェーションが根本の原因である。そしてこの負極
のサルフェーションにより充電効率が低下し、充電末電
圧も下がって来る。
は、深放電を繰り返すと５０〜２００サイクルといった
比較的短い期間に寿命になるという点があった。そして
この原因は充放電のくり返しによって起こる電解液の層
状化、および酸素ガスの吸収反応の局部集中化の少なく
とも一方であると考えられる。いずれにしてもこの寿命
の原因は正極活物質の軟化や正極格子の腐食に起因する
のではなく、負極活物質が部分的にＰｂＳＯ４になり、
かつこれが還元されることなく蓄積するいわゆる負極の
サルフェーションが根本の原因である。そしてこの負極
のサルフェーションにより充電効率が低下し、充電末電
圧も下がって来る。
また従来のこの種の電池における上記の現象は特に深放
電状態での使用の場合に顕著ではあるが、フロート方式
やトリクル方式といった定電圧充電状態で使用される場
合でも負極の充電効率に伴う部分的なサルフェーション
が正極での部分的な電流集中を生じ、これにより正極格
子の部分的な腐食が進行し寿命となるという現象が認め
られる。さらにこうした使用法による電池では、その使
用条件によっては充電末電圧の低下により熱暴走を起こ
す危険性があった。
電状態での使用の場合に顕著ではあるが、フロート方式
やトリクル方式といった定電圧充電状態で使用される場
合でも負極の充電効率に伴う部分的なサルフェーション
が正極での部分的な電流集中を生じ、これにより正極格
子の部分的な腐食が進行し寿命となるという現象が認め
られる。さらにこうした使用法による電池では、その使
用条件によっては充電末電圧の低下により熱暴走を起こ
す危険性があった。
すなわち従来の密閉形鉛蓄電池においては、サイクル方
式だけでなくフロート方式やトリクル方式においても、
高信頼性の電源としては不充分な寿命性能であり、その
主な原因は負極活物質の充電効率の低下にともなう部分
的なサルフェーションにあった。
式だけでなくフロート方式やトリクル方式においても、
高信頼性の電源としては不充分な寿命性能であり、その
主な原因は負極活物質の充電効率の低下にともなう部分
的なサルフェーションにあった。
ところで従来の密閉形鉛蓄電池において使用されている
負極板は、従来の開放形鉛蓄電池において使用されてい
る負極板と同じ活物質組成を用いていた。すなわちこの
極板の負極活物質は、その多孔性を維持し、また特に低
温高率放電特性を向上させるために、リグニンを０．１
〜０．８重量％で添加し、また充放電ができるように負
極活物質の多孔性を維持し、かつ高率放電での持続時間
を長くするために、硫酸バリウムを０．１８〜２．５重
量％で添加し、さらに充電末電圧を下げ、充電受け入れ
を良くするために、カーボンを０．６重量％以下程度で
添加し、組立時に活物質が脱落するのを防ぐために、有
機短繊維を０．２重量％以下程度で添加したものが用い
られていた。
負極板は、従来の開放形鉛蓄電池において使用されてい
る負極板と同じ活物質組成を用いていた。すなわちこの
極板の負極活物質は、その多孔性を維持し、また特に低
温高率放電特性を向上させるために、リグニンを０．１
〜０．８重量％で添加し、また充放電ができるように負
極活物質の多孔性を維持し、かつ高率放電での持続時間
を長くするために、硫酸バリウムを０．１８〜２．５重
量％で添加し、さらに充電末電圧を下げ、充電受け入れ
を良くするために、カーボンを０．６重量％以下程度で
添加し、組立時に活物質が脱落するのを防ぐために、有
機短繊維を０．２重量％以下程度で添加したものが用い
られていた。
発明の目的 本発明は密閉形鉛蓄電池において、充電効率が低下せ
ず、サルフェーションしない負極板を用いることによ
り、上記のごとき問題点を解消し、サイクル方式、フロ
ート方式あるいはトリクル方式のいずれの高信頼性が要
求される用途であっても、充分にその要求に応えられる
長寿命の密閉形鉛蓄電池を提供することを目的とするも
のである。
ず、サルフェーションしない負極板を用いることによ
り、上記のごとき問題点を解消し、サイクル方式、フロ
ート方式あるいはトリクル方式のいずれの高信頼性が要
求される用途であっても、充分にその要求に応えられる
長寿命の密閉形鉛蓄電池を提供することを目的とするも
のである。
発明の構成 すなわち本発明は密閉形鉛蓄電池において、負極活物質
に０．０１重量％以上のリグニンを含み、かつ０．００
１〜０．１５重量％と従来に比べて極めて少量の硫酸バ
リウムを含む負極板を用いたことを特徴とするものであ
る。
に０．０１重量％以上のリグニンを含み、かつ０．００
１〜０．１５重量％と従来に比べて極めて少量の硫酸バ
リウムを含む負極板を用いたことを特徴とするものであ
る。
また本発明はその実施態様として、それぞれ負極活物質
にさらにカーボン、有機短繊維、鉛短繊維のうちの少な
くとも１つを含む負極板を用いたことを特徴とするも
の、負極板が実質的にアンチモンを含まない格子を備え
ていることを特徴とするもの、および負極活物質に０．
１〜０．４重量％のリグニン、および０．０１〜０．１
重量％の硫酸バリウムを含む負極板を用いたことを特徴
とするものを提案するものである。
にさらにカーボン、有機短繊維、鉛短繊維のうちの少な
くとも１つを含む負極板を用いたことを特徴とするも
の、負極板が実質的にアンチモンを含まない格子を備え
ていることを特徴とするもの、および負極活物質に０．
１〜０．４重量％のリグニン、および０．０１〜０．１
重量％の硫酸バリウムを含む負極板を用いたことを特徴
とするものを提案するものである。
さらに本発明によれば、負極板がサルフーションしにく
いために、従来の密閉形鉛蓄電池に使用されている希硫
酸電解液よりも比重の高い、例えば１．２９〜１．３５
ｄといった比重の電解液を使用することのできる密閉形
鉛蓄電池とすることができ、これにより高容量で熱暴走
の危険性の少ない密閉形鉛蓄電池を提供することのでき
るものである。
いために、従来の密閉形鉛蓄電池に使用されている希硫
酸電解液よりも比重の高い、例えば１．２９〜１．３５
ｄといった比重の電解液を使用することのできる密閉形
鉛蓄電池とすることができ、これにより高容量で熱暴走
の危険性の少ない密閉形鉛蓄電池を提供することのでき
るものである。
実施例 以下、本発明に至った実験につき説明する。負極活物質
への添加剤としてリグニンおよび硫酸バリウムを取り上
げ、その添加量をそれぞれ変えて負極活物質のペースト
を作製し、常法に従ってこれをＰｂ−Ｃａ系合金からな
る格子に塗布し、これを硬化、化成、乾燥させて２４種
類の負極板を得た。これらの負極板３枚と従来から使用
されているＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ系合金を格子に用いた正極
板２枚とを、繊維径１μｍ以下のガラス繊維を主体とし
てシート状に形成したセパレータを介して積層し極群を
得た。該極群を電槽内に挿入し、こののち電槽蓋を接着
した。これに珪酸微粉末を１重量％含む比重１．３０ｄ
の希硫酸電解液を注液し、安全弁を装着して密閉形鉛蓄
電池を得た。
への添加剤としてリグニンおよび硫酸バリウムを取り上
げ、その添加量をそれぞれ変えて負極活物質のペースト
を作製し、常法に従ってこれをＰｂ−Ｃａ系合金からな
る格子に塗布し、これを硬化、化成、乾燥させて２４種
類の負極板を得た。これらの負極板３枚と従来から使用
されているＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ系合金を格子に用いた正極
板２枚とを、繊維径１μｍ以下のガラス繊維を主体とし
てシート状に形成したセパレータを介して積層し極群を
得た。該極群を電槽内に挿入し、こののち電槽蓋を接着
した。これに珪酸微粉末を１重量％含む比重１．３０ｄ
の希硫酸電解液を注液し、安全弁を装着して密閉形鉛蓄
電池を得た。
こうして得られた密閉形鉛蓄電池２４種類を公称容量の
８０％の放電、放電電気量の１２５％の充電を１サイク
ルとして定電流による交互充放電試験に供したところ、
第１表に示される結果を得た。
８０％の放電、放電電気量の１２５％の充電を１サイク
ルとして定電流による交互充放電試験に供したところ、
第１表に示される結果を得た。
またこれらの密閉形鉛蓄電池の試験結果と対比するため
に、上記の２４種類の負極板１枚と容量的に大過剰の正
極板２枚とを平板状のセパレータを介して組み合わせ、
これを電槽内に挿入したのち比重１．３３ｄの希硫酸電
解液を流動するものが充分に存在するように過剰に注液
した開放形鉛蓄電池を製作し、これらについて負極理論
容量の４０％の放電、放電電気量の１２５％の充電を１
サイクルとして交互充放電試験に供した結果を第１表に
併せて示す。
に、上記の２４種類の負極板１枚と容量的に大過剰の正
極板２枚とを平板状のセパレータを介して組み合わせ、
これを電槽内に挿入したのち比重１．３３ｄの希硫酸電
解液を流動するものが充分に存在するように過剰に注液
した開放形鉛蓄電池を製作し、これらについて負極理論
容量の４０％の放電、放電電気量の１２５％の充電を１
サイクルとして交互充放電試験に供した結果を第１表に
併せて示す。
第１表の結果から、密閉形鉛蓄電池、開放形鉛蓄電池に
関係なく、リグニンおよび硫酸バリウムが負極の寿命を
長くすることにとって必要であることが、明確に理解で
きる。しかしながらその添加量については、この両者の
添加剤の効果は全く異なっている。すなわち開放形鉛蓄
電池においては、リグニンの存在よりも硫酸バリウムの
絶対量が重要で、少なくとも０．２重量％は必要であ
り、これより少ないと例えリグニンが０．８重量％も存
在したとしてもなお、負極板はその多孔性を失い早期に
寿命に至る。密閉形鉛蓄電池においては、リグニンは例
え ０．０１重量％であっても欠くことができないが、硫酸
バリウムは０重量％では寿命が短いものの、０．００１
重量％でも存在していれば良く、０．００１〜０．１重
量％が最適であり、また０．２重量％を越えると逆に寿
命は短くなる。このように密閉形鉛蓄電池では負極活物
質は少なくとも０．０１重量％の、より好ましくは０．
１〜０．４重量％のリグニンと、０．００１〜０．２重
量％の、より好ましくは０．０１〜０．１重量％の硫酸
バリウムとを含んでいるのが良い。また硫酸バリウムに
関しては０．１重量％の添加量の場合と、０．２重量％
の添加量の場合とで明らかな差が認められることから、
その最大添加量は０．１５重量％程度にすべきである。
関係なく、リグニンおよび硫酸バリウムが負極の寿命を
長くすることにとって必要であることが、明確に理解で
きる。しかしながらその添加量については、この両者の
添加剤の効果は全く異なっている。すなわち開放形鉛蓄
電池においては、リグニンの存在よりも硫酸バリウムの
絶対量が重要で、少なくとも０．２重量％は必要であ
り、これより少ないと例えリグニンが０．８重量％も存
在したとしてもなお、負極板はその多孔性を失い早期に
寿命に至る。密閉形鉛蓄電池においては、リグニンは例
え ０．０１重量％であっても欠くことができないが、硫酸
バリウムは０重量％では寿命が短いものの、０．００１
重量％でも存在していれば良く、０．００１〜０．１重
量％が最適であり、また０．２重量％を越えると逆に寿
命は短くなる。このように密閉形鉛蓄電池では負極活物
質は少なくとも０．０１重量％の、より好ましくは０．
１〜０．４重量％のリグニンと、０．００１〜０．２重
量％の、より好ましくは０．０１〜０．１重量％の硫酸
バリウムとを含んでいるのが良い。また硫酸バリウムに
関しては０．１重量％の添加量の場合と、０．２重量％
の添加量の場合とで明らかな差が認められることから、
その最大添加量は０．１５重量％程度にすべきである。
硫酸バリウムが０．２重量％を越えて添加されると、密
閉形鉛蓄電池では部分的なサルフェーションを生じ短寿
命となるが、このことは密閉形鉛蓄電池のサルフェーシ
ョンに至るメカニズムが、開放形鉛蓄電池のそれとは本
質的に異なることを意味しており、密閉形鉛蓄電池では
負極での酸素ガス吸収が極めて重要な役割を演じてい
る。つまり負極活物質が酸素ガスを吸収することは、電
池としては充電中であっても、この吸収反応にあずかる
活物質粒子はＰｂＰｂＳＯ４の反応、すなわち充放電
がくり返されており、充電末期にＰｂＳＯ４が還元され
ずに残る可能性があり、さらにＰｂＳＯ４→Ｐｂへの還
元効率が低下してくると、生成されたＰｂＳＯ４が蓄積
して来るので、これを防止するために常に同じ活物質粒
子がこの吸収反応に関与することのないようにしなけれ
ばならない。
閉形鉛蓄電池では部分的なサルフェーションを生じ短寿
命となるが、このことは密閉形鉛蓄電池のサルフェーシ
ョンに至るメカニズムが、開放形鉛蓄電池のそれとは本
質的に異なることを意味しており、密閉形鉛蓄電池では
負極での酸素ガス吸収が極めて重要な役割を演じてい
る。つまり負極活物質が酸素ガスを吸収することは、電
池としては充電中であっても、この吸収反応にあずかる
活物質粒子はＰｂＰｂＳＯ４の反応、すなわち充放電
がくり返されており、充電末期にＰｂＳＯ４が還元され
ずに残る可能性があり、さらにＰｂＳＯ４→Ｐｂへの還
元効率が低下してくると、生成されたＰｂＳＯ４が蓄積
して来るので、これを防止するために常に同じ活物質粒
子がこの吸収反応に関与することのないようにしなけれ
ばならない。
ところで負極活物質中の硫酸バリウムがＰｂＳＯ４生成
の核になることは開放形鉛蓄電池ではよく知られている
が、密閉形鉛蓄電池においても酸素ガス吸収におけるＰ
ｂＳＯ４の核にもなり得ることが考えられる。それゆえ
この硫酸バリウムを可能な限り分散させることが密閉形
鉛蓄電池におけるＰｂＳＯ４の生成→蓄積→サルフェー
ションによる短寿命を防止するのに有効な手段の一つで
ある。ところで密閉形鉛蓄電池においては先に述べたよ
うに元々充電末期にも負極活物質中にＰｂＳＯ４が残っ
ているので、放電時に生成するＰｂＳＯ４の核としての
硫酸バリウムの添加を必ずしも積極的に行う必要はない
のではないかと考えられる。このように本発明は密閉形
鉛蓄電池において硫酸バリウムの添加を極力少なくする
という点に立脚している。
の核になることは開放形鉛蓄電池ではよく知られている
が、密閉形鉛蓄電池においても酸素ガス吸収におけるＰ
ｂＳＯ４の核にもなり得ることが考えられる。それゆえ
この硫酸バリウムを可能な限り分散させることが密閉形
鉛蓄電池におけるＰｂＳＯ４の生成→蓄積→サルフェー
ションによる短寿命を防止するのに有効な手段の一つで
ある。ところで密閉形鉛蓄電池においては先に述べたよ
うに元々充電末期にも負極活物質中にＰｂＳＯ４が残っ
ているので、放電時に生成するＰｂＳＯ４の核としての
硫酸バリウムの添加を必ずしも積極的に行う必要はない
のではないかと考えられる。このように本発明は密閉形
鉛蓄電池において硫酸バリウムの添加を極力少なくする
という点に立脚している。
そして第１表の結果よりその添加量として、０．０１重
量％以上のリグニン、および０．００１〜０．１５重量
％の硫酸バリウムが適切であることが分かる。第１表に
おいて符号に括弧を付けた密閉形鉛蓄電池が本発明によ
る密閉形鉛蓄電池である。
量％以上のリグニン、および０．００１〜０．１５重量
％の硫酸バリウムが適切であることが分かる。第１表に
おいて符号に括弧を付けた密閉形鉛蓄電池が本発明によ
る密閉形鉛蓄電池である。
本発明による密閉形鉛蓄電池は寿命末期に至るまで比較
的高い充電末電圧を維持し、かつ充電曲線に「コブ」が
できにくいという特徴を有している。すなわち本発明に
よる密閉形鉛蓄電池Ａおよび従来の密閉形鉛蓄電池Ｂ
の、公称容量の８０％の放電、放電電気量の１２５％の
充電を１サイクルとして定電流による交互充放電試験に
おける、充放電回数に対する０．１ＣＡ充電末電圧およ
び容量の関係を示す第１図、および本発明による密閉形
鉛蓄電池で新品のものＡ’、寿命末期のものＡ”、従来
の密閉形鉛蓄電池で新品のものＢ’、寿命末期のもの
Ｂ”についての充電量に対する０．１ＣＡ充電中の電池
電圧の関係を示す第２図より明らかなように、従来の密
閉形鉛蓄電池Ｂの充電末電圧は数十サイクルで２．５０
Ｖ／セルに低下している。これは第２図の従来の密閉形
鉛蓄電池で寿命末期のものＢ”の曲線に示すごとく、一
度は２．７〜２．８Ｖ／セルにまで立ち上がったのち、
低下するためであり、こうしてできる「コブ」の２．４
０Ｖ付近から２．７０Ｖ近くまでの急激な立ち上がり点
はサイクルのくり返しに伴って次第に早くなるという特
徴がある。このことは第２図の充電率（充電電気量／放
電電気量×１００％）を見れば明らかな通り、従来の密
閉形鉛蓄電池は新品のうちは充電率１００％付近で立ち
上がっているにもかかわらず、サイクルの繰り返しに伴
い次第に低下し、寿命末期には９０％付近で立ち上がる
ようになる。すなわちこれは充電効率がサイクルのくり
返しに伴って低下していることを示すものであり、さら
に従来の密閉形鉛蓄電池で寿命末期のものＢ”の充電末
電圧が低下しているという現象は、実際の使用において
はフロート電流や過充電電流が増加して、正極格子の腐
食を促進し短寿命になる原因を作っているだけでなく、
使用温度・設定電圧によっては、熱暴走を起こすことに
なりかねない危険性をはらんでいる。
的高い充電末電圧を維持し、かつ充電曲線に「コブ」が
できにくいという特徴を有している。すなわち本発明に
よる密閉形鉛蓄電池Ａおよび従来の密閉形鉛蓄電池Ｂ
の、公称容量の８０％の放電、放電電気量の１２５％の
充電を１サイクルとして定電流による交互充放電試験に
おける、充放電回数に対する０．１ＣＡ充電末電圧およ
び容量の関係を示す第１図、および本発明による密閉形
鉛蓄電池で新品のものＡ’、寿命末期のものＡ”、従来
の密閉形鉛蓄電池で新品のものＢ’、寿命末期のもの
Ｂ”についての充電量に対する０．１ＣＡ充電中の電池
電圧の関係を示す第２図より明らかなように、従来の密
閉形鉛蓄電池Ｂの充電末電圧は数十サイクルで２．５０
Ｖ／セルに低下している。これは第２図の従来の密閉形
鉛蓄電池で寿命末期のものＢ”の曲線に示すごとく、一
度は２．７〜２．８Ｖ／セルにまで立ち上がったのち、
低下するためであり、こうしてできる「コブ」の２．４
０Ｖ付近から２．７０Ｖ近くまでの急激な立ち上がり点
はサイクルのくり返しに伴って次第に早くなるという特
徴がある。このことは第２図の充電率（充電電気量／放
電電気量×１００％）を見れば明らかな通り、従来の密
閉形鉛蓄電池は新品のうちは充電率１００％付近で立ち
上がっているにもかかわらず、サイクルの繰り返しに伴
い次第に低下し、寿命末期には９０％付近で立ち上がる
ようになる。すなわちこれは充電効率がサイクルのくり
返しに伴って低下していることを示すものであり、さら
に従来の密閉形鉛蓄電池で寿命末期のものＢ”の充電末
電圧が低下しているという現象は、実際の使用において
はフロート電流や過充電電流が増加して、正極格子の腐
食を促進し短寿命になる原因を作っているだけでなく、
使用温度・設定電圧によっては、熱暴走を起こすことに
なりかねない危険性をはらんでいる。
これに対し本発明による密閉形鉛蓄電池は第１・第２図
で示されるように、充電末電圧も低くならず、しかも寿
命末期まで「コブ」ができないという性質を持つ。さら
に充電末電圧の立ち上がりは常に充電率１００％付近で
あり、充電効率が低下することもないので、正極格子の
腐食や熱暴走の危険性もない。
で示されるように、充電末電圧も低くならず、しかも寿
命末期まで「コブ」ができないという性質を持つ。さら
に充電末電圧の立ち上がりは常に充電率１００％付近で
あり、充電効率が低下することもないので、正極格子の
腐食や熱暴走の危険性もない。
本発明の密閉形鉛蓄電池においては、負極活物質中の添
加剤として、さらに例えばカーボン、有機短繊維、鉛短
繊維を従来の開放形鉛蓄電池と同様の目的で、必要に応
じて使用することができる。しかしながらカーボンは開
放形鉛蓄電池に使用した場合ほどにはその効果は期待で
きない。また活物質粒子と負極格子との間の電導性を向
上させるため、鉛の、より好ましくは純鉛の短繊維を添
加することが有効である。そしてこの鉛短繊維はその繊
維径１０〜２００μｍ、長さ２〜１５mm程度のものが、
ペーストの作成および塗布の作業性から考えて最適であ
る。
加剤として、さらに例えばカーボン、有機短繊維、鉛短
繊維を従来の開放形鉛蓄電池と同様の目的で、必要に応
じて使用することができる。しかしながらカーボンは開
放形鉛蓄電池に使用した場合ほどにはその効果は期待で
きない。また活物質粒子と負極格子との間の電導性を向
上させるため、鉛の、より好ましくは純鉛の短繊維を添
加することが有効である。そしてこの鉛短繊維はその繊
維径１０〜２００μｍ、長さ２〜１５mm程度のものが、
ペーストの作成および塗布の作業性から考えて最適であ
る。
また本発明に用いる密閉形鉛蓄電池は充電効率が低下し
難いという特徴を有しているので、従来のものに比べる
と高い比重の電解液を使用することができ、その分、容
量を増加させることができる。従来の密閉形鉛蓄電池は
１．２６〜１．３２ｄ程度の希硫酸を使用していたが、
同じ寿命性能で良ければ、本発明による密閉形鉛蓄電池
では１．２９〜１．３５ｄの約３０ポイントも比重の高
い希硫酸を使用できるので、同一体積で１０％以上の容
量の増加を獲得することができる。
難いという特徴を有しているので、従来のものに比べる
と高い比重の電解液を使用することができ、その分、容
量を増加させることができる。従来の密閉形鉛蓄電池は
１．２６〜１．３２ｄ程度の希硫酸を使用していたが、
同じ寿命性能で良ければ、本発明による密閉形鉛蓄電池
では１．２９〜１．３５ｄの約３０ポイントも比重の高
い希硫酸を使用できるので、同一体積で１０％以上の容
量の増加を獲得することができる。
本発明の密閉形鉛蓄電池においては、その効果を最大限
に発揮するためには、負極格子は実質的にアンチモンを
含んではならない。すなわちもしもアンチモンが含まれ
ていたとするならば、充電末電圧を下げ、充電効率を低
下させることになるからである。
に発揮するためには、負極格子は実質的にアンチモンを
含んではならない。すなわちもしもアンチモンが含まれ
ていたとするならば、充電末電圧を下げ、充電効率を低
下させることになるからである。
発明の効果 このように本発明による密閉形鉛蓄電池は充電効率が低
下せず、従ってサルフェーションすることもないので、
サイクル使用のみならずフロート使用、トリクル使用に
も極めて長い寿命を有し、かつ高容量で熱暴走に対して
も安全な製品である。
下せず、従ってサルフェーションすることもないので、
サイクル使用のみならずフロート使用、トリクル使用に
も極めて長い寿命を有し、かつ高容量で熱暴走に対して
も安全な製品である。
叙上、本発明は高信頼性が要求される用途に充分に応え
ることのできる密閉形鉛蓄電池を提供するものであり、
その工業的価値の極めて高いものである。
ることのできる密閉形鉛蓄電池を提供するものであり、
その工業的価値の極めて高いものである。
第１図は本発明による密閉形鉛蓄電池Ａおよび従来の密
閉形鉛蓄電池Ｂの、交互充放電試験における、充放電回
数に対する０．１ＣＡ充電末電圧および容量の関係を示
すグラフである。 第２図は本発明による密閉形鉛蓄電池で新品のもの
Ａ’、寿命末期のものＡ”、および従来の密閉形鉛蓄電
池で新品のものＢ’、寿命末期のものＢ”についての充
電量に対する０．１ＣＡ充電中の電池電圧の関係を示す
グラフである。
閉形鉛蓄電池Ｂの、交互充放電試験における、充放電回
数に対する０．１ＣＡ充電末電圧および容量の関係を示
すグラフである。 第２図は本発明による密閉形鉛蓄電池で新品のもの
Ａ’、寿命末期のものＡ”、および従来の密閉形鉛蓄電
池で新品のものＢ’、寿命末期のものＢ”についての充
電量に対する０．１ＣＡ充電中の電池電圧の関係を示す
グラフである。
Claims (4)
- 【請求項１】負極活物質に０．０１重量％以上のリグニ
ン、および０．００１〜０．１５重量％の硫酸バリウム
を含む負極板を用いたことを特徴とする密閉形鉛蓄電
池。 - 【請求項２】負極活物質にさらにカーボン、有機短繊
維、鉛短繊維のうちの少なくとも１つを含む負極板を用
いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の密
閉形鉛蓄電池。 - 【請求項３】負極板が実質的にアンチモンを含まない格
子を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載の密閉形鉛蓄電池。 - 【請求項４】負極活物質に０．１〜０．４重量％のリグ
ニン、および０．０１〜０．１重量％の硫酸バリウムを
含む負極板を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の密閉形鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60286761A JPH067486B2 (ja) | 1985-12-19 | 1985-12-19 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60286761A JPH067486B2 (ja) | 1985-12-19 | 1985-12-19 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62145655A JPS62145655A (ja) | 1987-06-29 |
| JPH067486B2 true JPH067486B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=17708702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60286761A Expired - Lifetime JPH067486B2 (ja) | 1985-12-19 | 1985-12-19 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH067486B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007328979A (ja) * | 2006-06-07 | 2007-12-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| JP5598368B2 (ja) * | 2011-02-17 | 2014-10-01 | 株式会社Ｇｓユアサ | 鉛蓄電池及びその負極活物質 |
| JP6607344B2 (ja) * | 2015-03-30 | 2019-11-20 | 株式会社Ｇｓユアサ | 鉛蓄電池 |
| CN112335081B (zh) | 2018-07-09 | 2024-04-09 | 日本制纸株式会社 | 铅蓄电池用有机防缩剂 |
| CN114514640A (zh) | 2020-03-09 | 2022-05-17 | 日本制纸株式会社 | 铅蓄电池用有机防缩剂及其制造方法 |
| JPWO2022190829A1 (ja) | 2021-03-08 | 2022-09-15 | ||
| CN118202492A (zh) | 2021-11-26 | 2024-06-14 | 日本制纸株式会社 | 铅蓄电池用有机防缩剂 |
-
1985
- 1985-12-19 JP JP60286761A patent/JPH067486B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62145655A (ja) | 1987-06-29 |
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