JPH0689738A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPH0689738A JPH0689738A JP5182447A JP18244793A JPH0689738A JP H0689738 A JPH0689738 A JP H0689738A JP 5182447 A JP5182447 A JP 5182447A JP 18244793 A JP18244793 A JP 18244793A JP H0689738 A JPH0689738 A JP H0689738A
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- JP
- Japan
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- active material
- electrode active
- surface area
- negative electrode
- positive electrode
- Prior art date
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- Pending
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-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 活物質量に対する電池の放電容量を大きく低
下させることなく、熱逸走の発生を防止できる密閉形鉛
蓄電池を提供する。 【構成】 ３〜５ m2 /gの重量比表面積を有する正極活
物質を備えた正極板を用いる。０．３〜０．４ m2 /gの
重量比表面積を有する負極活物質を備えた負極板を用い
る。正極活物質の表面積に対する負極活物質の表面積の
比を０．０３〜０．０５とする。
下させることなく、熱逸走の発生を防止できる密閉形鉛
蓄電池を提供する。 【構成】 ３〜５ m2 /gの重量比表面積を有する正極活
物質を備えた正極板を用いる。０．３〜０．４ m2 /gの
重量比表面積を有する負極活物質を備えた負極板を用い
る。正極活物質の表面積に対する負極活物質の表面積の
比を０．０３〜０．０５とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、密閉形鉛蓄電池に関す
るものである。
るものである。
【０００２】
【従来の技術】密閉形鉛蓄電池は、充電中に電解液の水
が電気分解により分解して正極板から酸素ガスが発生す
ると、この酸素ガスを負極活物質（Ｐｂ）に吸収させ
て、電解液が減少するのを防止している。無停電電源装
置等に用いるスタンバイ用の従来の密閉形鉛蓄電池で
は、３〜５ m2 /gの重量比表面積を有する正極活物質
と、０．５〜０．６ m2 /gの重量比表面積を有する負極
活物質とを用い、正極活物質の表面積に対する負極活物
質の表面積の比を０．０６〜０．１０にして、負極活物
質の酸素ガス吸収反応を促進させていた。
が電気分解により分解して正極板から酸素ガスが発生す
ると、この酸素ガスを負極活物質（Ｐｂ）に吸収させ
て、電解液が減少するのを防止している。無停電電源装
置等に用いるスタンバイ用の従来の密閉形鉛蓄電池で
は、３〜５ m2 /gの重量比表面積を有する正極活物質
と、０．５〜０．６ m2 /gの重量比表面積を有する負極
活物質とを用い、正極活物質の表面積に対する負極活物
質の表面積の比を０．０６〜０．１０にして、負極活物
質の酸素ガス吸収反応を促進させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】負極活物質は酸素ガス
を吸収すると鉛と酸素と硫酸との反応により放電生成物
である硫酸鉛（ＰｂＳＯ4 ）を生成する。しかしなが
ら、酸素ガス吸収反応が過剰になると、電池を充電して
も硫酸鉛（ＰｂＳＯ4 ）が充電生成物である鉛（Ｐｂ）
に還元され難くなる。また酸素ガス吸収反応が過剰にな
ると、反応熱により電池温度が高くなる。このようなこ
とが原因となって電池は充電過電圧が低い状態すなわち
負極電位が卑の方向に動きにくい状態になり、この状態
で定電圧充電を行うと充電設定電圧まで電池電圧が達し
難くなり、充電電流が大きくなって電池は熱逸走に至
る。そこで電池の熱逸走を抑制するために負極活物質の
容量を正極活物質の容量より小さくすることも考えられ
るが、単純に負極活物質の容量を小さくすると電池の放
電容量が大きく低下するという問題がある。
を吸収すると鉛と酸素と硫酸との反応により放電生成物
である硫酸鉛（ＰｂＳＯ4 ）を生成する。しかしなが
ら、酸素ガス吸収反応が過剰になると、電池を充電して
も硫酸鉛（ＰｂＳＯ4 ）が充電生成物である鉛（Ｐｂ）
に還元され難くなる。また酸素ガス吸収反応が過剰にな
ると、反応熱により電池温度が高くなる。このようなこ
とが原因となって電池は充電過電圧が低い状態すなわち
負極電位が卑の方向に動きにくい状態になり、この状態
で定電圧充電を行うと充電設定電圧まで電池電圧が達し
難くなり、充電電流が大きくなって電池は熱逸走に至
る。そこで電池の熱逸走を抑制するために負極活物質の
容量を正極活物質の容量より小さくすることも考えられ
るが、単純に負極活物質の容量を小さくすると電池の放
電容量が大きく低下するという問題がある。
【０００４】本発明の目的は、電池の放電容量を大きく
低下させることなく、熱逸走の発生を防止できる密閉形
鉛蓄電池を提供することにある。
低下させることなく、熱逸走の発生を防止できる密閉形
鉛蓄電池を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は正極活物質の重
量比表面積が３〜５ m2 /gである密閉形鉛蓄電池を対象
にして、負極活物質の重量比表面積を０．３〜０．４ m
2 /gとし、正極活物質の表面積に対する負極活物質の表
面積の比を０．０３〜０．０５とする。尚、ここでいう
正極活物質の表面積に対する負極活物質の表面積の比と
は正極活物質の全表面積に対する負極活物質の全表面積
の比を意味するものであり、例えば正極板及び負極板が
それぞれ複数枚組み合わされて極板群が構成される場合
は極板群を構成する複数枚の正極板の正極活物質の全表
面積に対する複数枚の負極板の負極活物質の全表面積の
比を意味するものである。
量比表面積が３〜５ m2 /gである密閉形鉛蓄電池を対象
にして、負極活物質の重量比表面積を０．３〜０．４ m
2 /gとし、正極活物質の表面積に対する負極活物質の表
面積の比を０．０３〜０．０５とする。尚、ここでいう
正極活物質の表面積に対する負極活物質の表面積の比と
は正極活物質の全表面積に対する負極活物質の全表面積
の比を意味するものであり、例えば正極板及び負極板が
それぞれ複数枚組み合わされて極板群が構成される場合
は極板群を構成する複数枚の正極板の正極活物質の全表
面積に対する複数枚の負極板の負極活物質の全表面積の
比を意味するものである。
【０００６】
【作用】正極活物質の表面積に対する負極活物質の表面
積の比を小さくすると、正極活物質の負極活物質に対す
る反応面積が小さくなり、充電過電圧が高い状態すなわ
ち負極電位が卑の方向に動きやすい状態になって、充電
電流が大きくなるのを抑えて電池が熱逸走になるのを防
止できる。また負極活物質の電位が卑の方向へ動くこと
で、正極活物質の電位も卑の方向へ動き、正極活物質か
らの酸素発生量が低下する。しかしながら、正極活物質
の表面積に対する負極活物質の表面積の比が小さくなり
すぎると、活物質量に対する電池の放電容量が低下する
という問題が生じる。発明者は正極活物質の重量比表面
積が３〜５ m2 /gの密閉形鉛蓄電池では、負極活物質の
重量比表面積を０．３〜０．４ m2 /gとすることによ
り、正極活物質の表面積に対する負極活物質の表面積の
比を０．０３〜０．０５とすると、活物質量に対する電
池の放電容量を大きく低下させることなく、電池が熱逸
走状態になるのを防止できることを試験により見出し
た。
積の比を小さくすると、正極活物質の負極活物質に対す
る反応面積が小さくなり、充電過電圧が高い状態すなわ
ち負極電位が卑の方向に動きやすい状態になって、充電
電流が大きくなるのを抑えて電池が熱逸走になるのを防
止できる。また負極活物質の電位が卑の方向へ動くこと
で、正極活物質の電位も卑の方向へ動き、正極活物質か
らの酸素発生量が低下する。しかしながら、正極活物質
の表面積に対する負極活物質の表面積の比が小さくなり
すぎると、活物質量に対する電池の放電容量が低下する
という問題が生じる。発明者は正極活物質の重量比表面
積が３〜５ m2 /gの密閉形鉛蓄電池では、負極活物質の
重量比表面積を０．３〜０．４ m2 /gとすることによ
り、正極活物質の表面積に対する負極活物質の表面積の
比を０．０３〜０．０５とすると、活物質量に対する電
池の放電容量を大きく低下させることなく、電池が熱逸
走状態になるのを防止できることを試験により見出し
た。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例の密閉形鉛蓄電池を詳
細に説明する。
細に説明する。
【０００８】（実施例１）本実施例の密閉形鉛蓄電池は
次のようにして製造した。まずＰｂＯを７５％含有する
酸化度の高い鉛粉８０重量％、濃度３５％の希硫酸１３
重量％及び水７重量％を混練して正極活物質ペーストを
作った。次にこの正極活物質ペースト１７０ｇを鉛合金
からなる格子状の集電体（１２５mm×１０５mm×４mm）
に充填し、これを熟成した後乾燥した。次に鉛粉８８重
量％、濃度３５％の希硫酸６重量％及び水６重量％を混
練して負極活物質ペーストを作り、この負極活物質ペー
スト１００ｇを鉛合金からなる格子状の集電体（１２５
mm×１０５mm×１．８mm）に充填し、これを熟成した後
乾燥した。このようにして作った正極板及び負極板を比
重１．３０の希硫酸からなる電解液と組み合わせて密閉
形鉛蓄電池を作り、電池を６０℃で化成して正極活物質
の重量比表面積を５ m2 /gにし、負極活物質の重量比表
面積を０．３ m2 /gにした。このようにすることにより
正極活物質の表面積に対する負極活物質の表面積の比が
０．０３になった。尚、各活物質の重量比表面積はＢＥ
Ｔ法により測定した表面積から算出した重量比表面積で
ある。ＢＥＴ法とは、ガス吸着法による物質の表面積の
測定方法であり、測定されるべき物質の全表面に吸着ガ
ス分子を用いて単分子層を形成して表面積を測定する方
法である。
次のようにして製造した。まずＰｂＯを７５％含有する
酸化度の高い鉛粉８０重量％、濃度３５％の希硫酸１３
重量％及び水７重量％を混練して正極活物質ペーストを
作った。次にこの正極活物質ペースト１７０ｇを鉛合金
からなる格子状の集電体（１２５mm×１０５mm×４mm）
に充填し、これを熟成した後乾燥した。次に鉛粉８８重
量％、濃度３５％の希硫酸６重量％及び水６重量％を混
練して負極活物質ペーストを作り、この負極活物質ペー
スト１００ｇを鉛合金からなる格子状の集電体（１２５
mm×１０５mm×１．８mm）に充填し、これを熟成した後
乾燥した。このようにして作った正極板及び負極板を比
重１．３０の希硫酸からなる電解液と組み合わせて密閉
形鉛蓄電池を作り、電池を６０℃で化成して正極活物質
の重量比表面積を５ m2 /gにし、負極活物質の重量比表
面積を０．３ m2 /gにした。このようにすることにより
正極活物質の表面積に対する負極活物質の表面積の比が
０．０３になった。尚、各活物質の重量比表面積はＢＥ
Ｔ法により測定した表面積から算出した重量比表面積で
ある。ＢＥＴ法とは、ガス吸着法による物質の表面積の
測定方法であり、測定されるべき物質の全表面に吸着ガ
ス分子を用いて単分子層を形成して表面積を測定する方
法である。
【０００９】（実施例２）本実施例では、鉛粉８８重量
％、濃度３５％の希硫酸６重量％及び水６重量％を混練
して負極活物質ペーストを作り、この負極活物質ペース
ト１１６ｇを実施例１で用いたものと同じ集電体に充填
して未化成負極板を作り、電池を４０℃で化成を行い負
極活物質の重量比表面積を０．４ m2 /gにした。その他
は実施例１と同様の方法で作った。このようにすること
により、正極活物質の表面積に対する負極活物質の表面
積の比は０．０５になった。
％、濃度３５％の希硫酸６重量％及び水６重量％を混練
して負極活物質ペーストを作り、この負極活物質ペース
ト１１６ｇを実施例１で用いたものと同じ集電体に充填
して未化成負極板を作り、電池を４０℃で化成を行い負
極活物質の重量比表面積を０．４ m2 /gにした。その他
は実施例１と同様の方法で作った。このようにすること
により、正極活物質の表面積に対する負極活物質の表面
積の比は０．０５になった。
【００１０】（従来例）従来例の密閉形鉛蓄電池を作る
ために、鉛粉８５重量％、濃度３５％の希硫酸８重量％
及び水７重量％を混練して負極活物質ペーストを作り、
この負極活物質ペースト１２４ｇを実施例１で用いたも
のと同じ集電体に充填して未化成負極板を作り、電池を
４０℃で実施例１の半分の時間で化成を行い負極活物質
の重量比表面積を０．５ m2 /gにした。その他は実施例
１と同様にして従来例の密閉形鉛蓄電池を作った。この
ようにすることにより、正極活物質の表面積に対する負
極活物質の表面積の比は０．０６になった。
ために、鉛粉８５重量％、濃度３５％の希硫酸８重量％
及び水７重量％を混練して負極活物質ペーストを作り、
この負極活物質ペースト１２４ｇを実施例１で用いたも
のと同じ集電体に充填して未化成負極板を作り、電池を
４０℃で実施例１の半分の時間で化成を行い負極活物質
の重量比表面積を０．５ m2 /gにした。その他は実施例
１と同様にして従来例の密閉形鉛蓄電池を作った。この
ようにすることにより、正極活物質の表面積に対する負
極活物質の表面積の比は０．０６になった。
【００１１】（比較例）比較例の密閉形鉛蓄電池を作る
ために、負極活物質ペースト６６ｇを実施例１で用いた
ものと同じ集電体に充填して負極板を作った。その他は
実施例１と同様にして比較例の密閉形鉛蓄電池を作っ
た。このようにすることにより、正極活物質の表面積に
対する負極活物質の表面積の比は０．０２になった。
ために、負極活物質ペースト６６ｇを実施例１で用いた
ものと同じ集電体に充填して負極板を作った。その他は
実施例１と同様にして比較例の密閉形鉛蓄電池を作っ
た。このようにすることにより、正極活物質の表面積に
対する負極活物質の表面積の比は０．０２になった。
【００１２】次に上記の各密閉形鉛蓄電池を１ＣＡの定
電流で３０分間放電した後に２．３v/セル、２０Ａ制限
で定電圧充電を行って、各電池の充電時間と電流値との
関係を測定した。図１はその測定結果を示している。本
図から実施例１の電池、実施例２の電池及び比較例の電
池は従来の電池に比べて定電圧充電中の電流値が非常に
小さく、熱逸走が発生しないことが判る。
電流で３０分間放電した後に２．３v/セル、２０Ａ制限
で定電圧充電を行って、各電池の充電時間と電流値との
関係を測定した。図１はその測定結果を示している。本
図から実施例１の電池、実施例２の電池及び比較例の電
池は従来の電池に比べて定電圧充電中の電流値が非常に
小さく、熱逸走が発生しないことが判る。
【００１３】次に各電池を０．１７ＣＡの定電流で放電
して、従来の電池の放電容量を１００としたときの各電
池の放電容量比を調べた。図２はその測定結果を示して
いる。本図より実施例１の電池及び実施例２の電池は比
較例の電池の放電容量より放電容量が高く、従来の電池
とほぼ同等の放電容量を有しているのが判る。尚、比較
例の電池は負極で容量支配となっていた。
して、従来の電池の放電容量を１００としたときの各電
池の放電容量比を調べた。図２はその測定結果を示して
いる。本図より実施例１の電池及び実施例２の電池は比
較例の電池の放電容量より放電容量が高く、従来の電池
とほぼ同等の放電容量を有しているのが判る。尚、比較
例の電池は負極で容量支配となっていた。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、負極活物質の重量比表
面積を０．３〜０．４ m2 /gとし、正極活物質の表面積
に対する負極活物質の表面積の比を０．０３〜０．０５
とするので、活物質量に対する電池の放電容量を大きく
低下させることなく、熱逸走状態になるのを防止して寿
命性能の優れた電池を得ることができる。
面積を０．３〜０．４ m2 /gとし、正極活物質の表面積
に対する負極活物質の表面積の比を０．０３〜０．０５
とするので、活物質量に対する電池の放電容量を大きく
低下させることなく、熱逸走状態になるのを防止して寿
命性能の優れた電池を得ることができる。
【図１】 試験に用いた電池の充電時間と電流値との関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図２】 試験に用いた電池の放電容量比を示す図であ
る。
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桑野 徹 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】 正極活物質の重量比表面積が３〜５ m2
/gである密閉形鉛蓄電池において、 負極活物質の重量比表面積を０．３〜０．４ m2 /gと
し、前記正極活物質の表面積に対する前記負極活物質の
表面積の比を０．０３〜０．０５としたことを特徴とす
る密閉形鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5182447A JPH0689738A (ja) | 1992-07-23 | 1993-07-23 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19689292 | 1992-07-23 | ||
| JP4-196892 | 1992-07-23 | ||
| JP5182447A JPH0689738A (ja) | 1992-07-23 | 1993-07-23 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0689738A true JPH0689738A (ja) | 1994-03-29 |
Family
ID=26501247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5182447A Pending JPH0689738A (ja) | 1992-07-23 | 1993-07-23 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0689738A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016213050A (ja) * | 2015-05-08 | 2016-12-15 | 日立化成株式会社 | 制御弁式鉛蓄電池及びその製造方法 |
| JP2019079778A (ja) * | 2017-10-24 | 2019-05-23 | 日立化成株式会社 | 鉛蓄電池 |
| CN110068768A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-30 | 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 | 电池热失控检测方法及装置 |
| CN113125963A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-07-16 | 惠州锂威新能源科技有限公司 | 一种提高锂离子电池热箱性能测试的方法 |
-
1993
- 1993-07-23 JP JP5182447A patent/JPH0689738A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016213050A (ja) * | 2015-05-08 | 2016-12-15 | 日立化成株式会社 | 制御弁式鉛蓄電池及びその製造方法 |
| JP2019079778A (ja) * | 2017-10-24 | 2019-05-23 | 日立化成株式会社 | 鉛蓄電池 |
| CN110068768A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-30 | 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 | 电池热失控检测方法及装置 |
| CN113125963A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-07-16 | 惠州锂威新能源科技有限公司 | 一种提高锂离子电池热箱性能测试的方法 |
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