JPH07120529B2 - 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
- Publication number
- JPH07120529B2 JPH07120529B2 JP3127674A JP12767491A JPH07120529B2 JP H07120529 B2 JPH07120529 B2 JP H07120529B2 JP 3127674 A JP3127674 A JP 3127674A JP 12767491 A JP12767491 A JP 12767491A JP H07120529 B2 JPH07120529 B2 JP H07120529B2
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- Japan
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- electrode plate
- anode plate
- sulfuric acid
- oxide
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- 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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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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】一般に、鉛蓄電池用陽極板を製造する場
合には、まず、一酸化鉛を主体とする鉛酸化物（いわゆ
る鉛粉）と鉛丹（Ｐｂ3 Ｏ4 ）とを水と希硫酸とで混練
して活物質用ペーストを調製し、この活物質用ペースト
を鉛または鉛合金からなる格子体の集電体に塗布し、こ
れを熟成、乾燥させて未化成極板を得る。電槽化成を行
う場合には、この未化成極板を電槽内に配置した後、電
槽内に所定の濃度の希硫酸（電解液）を注入し、未化成
極板に通電して化成処理を行う。ペーストの調整に鉛丹
を用いるのは、化成効率が高くなるためである。
合には、まず、一酸化鉛を主体とする鉛酸化物（いわゆ
る鉛粉）と鉛丹（Ｐｂ3 Ｏ4 ）とを水と希硫酸とで混練
して活物質用ペーストを調製し、この活物質用ペースト
を鉛または鉛合金からなる格子体の集電体に塗布し、こ
れを熟成、乾燥させて未化成極板を得る。電槽化成を行
う場合には、この未化成極板を電槽内に配置した後、電
槽内に所定の濃度の希硫酸（電解液）を注入し、未化成
極板に通電して化成処理を行う。ペーストの調整に鉛丹
を用いるのは、化成効率が高くなるためである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
は、一酸化鉛と鉛丹とを希硫酸と水とで混練すると、希
硫酸のほとんどは、一酸化鉛のみと反応して下記反応式
により三塩基性硫酸鉛（３ＰｂＯ・ＰｂＳＯ4 ）を生成
する。
は、一酸化鉛と鉛丹とを希硫酸と水とで混練すると、希
硫酸のほとんどは、一酸化鉛のみと反応して下記反応式
により三塩基性硫酸鉛（３ＰｂＯ・ＰｂＳＯ4 ）を生成
する。
【０００４】 ４ＰｂＯ＋Ｈ2 ＳＯ4 →３ＰｂＯ・ＰｂＳＯ4 ・Ｈ2 Ｏ そのため、従来の方法では、活物質用ペーストを調製す
る段階では、鉛丹のほとんどが硫酸と反応することなく
活物質用ペースト中に残留している。活物質用ペースト
中に残留している鉛丹は、化成段階で電解液である希硫
酸と反応すれば、硫酸鉛と化成効率を向上させる電子伝
導性の高い二酸化鉛とを生成する。しかしながら、活物
質用ペースト中に残留している鉛丹は、集電体に塗布さ
れた状態で希硫酸と反応することになるため、二酸化鉛
の生成は、先ず電解液と接している極板の表面から始ま
り、極板の内部の鉛丹は、化成の進行に伴って、電解液
が内部に拡散するまで希硫酸と反応できない。このた
め、極板内部の鉛丹は二酸化鉛化するのに時間がかか
り、化成効率は十分に向上しなかった。また二酸化鉛と
同時に生成される硫酸鉛は非常に大きな結晶であるた
め、化成段階で極板中に生成される硫酸鉛によって極板
内部に大きな歪みが生じ、活物質粒子間の結合力が低下
する問題も生じる。
る段階では、鉛丹のほとんどが硫酸と反応することなく
活物質用ペースト中に残留している。活物質用ペースト
中に残留している鉛丹は、化成段階で電解液である希硫
酸と反応すれば、硫酸鉛と化成効率を向上させる電子伝
導性の高い二酸化鉛とを生成する。しかしながら、活物
質用ペースト中に残留している鉛丹は、集電体に塗布さ
れた状態で希硫酸と反応することになるため、二酸化鉛
の生成は、先ず電解液と接している極板の表面から始ま
り、極板の内部の鉛丹は、化成の進行に伴って、電解液
が内部に拡散するまで希硫酸と反応できない。このた
め、極板内部の鉛丹は二酸化鉛化するのに時間がかか
り、化成効率は十分に向上しなかった。また二酸化鉛と
同時に生成される硫酸鉛は非常に大きな結晶であるた
め、化成段階で極板中に生成される硫酸鉛によって極板
内部に大きな歪みが生じ、活物質粒子間の結合力が低下
する問題も生じる。
【０００５】しかしながら、今まではこれらの現象が研
究されていなかったため、添加する鉛丹の量を増やして
化成効率を上げていた。その結果、極板内での硫酸鉛の
生成量が増えて、前述の通り活物質粒子間の結合力が低
下し、充放電を繰り返すサイクルサービスにおける陽極
板の寿命が短くなる問題が生じていた。また実質的に化
成効率を大幅に改善するためには、鉛丹の混合率を全鉛
酸化物の数十％以上とする必要がある。しかしながら、
鉛丹は高価なため、陽極板の原料費が大幅に上がるとい
う問題があった。そこで、陽極板の寿命特性を向上させ
るために、原料となる一酸化鉛に一部斜方晶系のものを
用いる方法（特開昭６４−８９２６２号）も提案されて
いる。しかしながら、この方法を用いても化成効率は向
上せず、また鉛丹の有効利用を図ることはできない。そ
のため現在では陽極板の製造に鉛丹はほとんど用いられ
ていないのが実状である。
究されていなかったため、添加する鉛丹の量を増やして
化成効率を上げていた。その結果、極板内での硫酸鉛の
生成量が増えて、前述の通り活物質粒子間の結合力が低
下し、充放電を繰り返すサイクルサービスにおける陽極
板の寿命が短くなる問題が生じていた。また実質的に化
成効率を大幅に改善するためには、鉛丹の混合率を全鉛
酸化物の数十％以上とする必要がある。しかしながら、
鉛丹は高価なため、陽極板の原料費が大幅に上がるとい
う問題があった。そこで、陽極板の寿命特性を向上させ
るために、原料となる一酸化鉛に一部斜方晶系のものを
用いる方法（特開昭６４−８９２６２号）も提案されて
いる。しかしながら、この方法を用いても化成効率は向
上せず、また鉛丹の有効利用を図ることはできない。そ
のため現在では陽極板の製造に鉛丹はほとんど用いられ
ていないのが実状である。
【０００６】本発明の目的は、化成効率を向上させるこ
とができ、しかも鉛丹を用いても極板の寿命が低下しな
い鉛蓄電池用陽極板の製造方法を提供するものである。
とができ、しかも鉛丹を用いても極板の寿命が低下しな
い鉛蓄電池用陽極板の製造方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、一酸化鉛を主
体とする鉛酸化物と鉛丹とを希硫酸と水とで混練してな
る活物質用ペーストを集電体に塗布して鉛蓄電池用陽極
板を製造する方法を対象として、鉛酸化物と鉛丹とを混
練する前に予め鉛丹を希硫酸で混練しておく。
体とする鉛酸化物と鉛丹とを希硫酸と水とで混練してな
る活物質用ペーストを集電体に塗布して鉛蓄電池用陽極
板を製造する方法を対象として、鉛酸化物と鉛丹とを混
練する前に予め鉛丹を希硫酸で混練しておく。
【０００８】
【作用】鉛丹（Ｐｂ3 Ｏ4 ）は希硫酸と反応すると、二
酸化鉛（ＰｂＯ2 ) と硫酸鉛（ＰｂＳＯ4 ）とを生成す
る。したがって本発明のように、鉛酸化物と鉛丹とを混
練する前に予め鉛丹を希硫酸で混練しておくと、鉛丹の
大部分は二酸化鉛及び硫酸鉛になっており、活物質用ペ
ーストを調整する際には、鉛丹から生成された二酸化鉛
及び硫酸鉛と鉛酸化物とを混練して調整することにな
る。二酸化鉛と同時に生成された硫酸鉛は、活物質用ペ
ーストを調整する段階で、一酸化鉛と反応して、下記式
により三塩基性硫酸鉛となる。
酸化鉛（ＰｂＯ2 ) と硫酸鉛（ＰｂＳＯ4 ）とを生成す
る。したがって本発明のように、鉛酸化物と鉛丹とを混
練する前に予め鉛丹を希硫酸で混練しておくと、鉛丹の
大部分は二酸化鉛及び硫酸鉛になっており、活物質用ペ
ーストを調整する際には、鉛丹から生成された二酸化鉛
及び硫酸鉛と鉛酸化物とを混練して調整することにな
る。二酸化鉛と同時に生成された硫酸鉛は、活物質用ペ
ーストを調整する段階で、一酸化鉛と反応して、下記式
により三塩基性硫酸鉛となる。
【０００９】 ３ＰｂＯ＋ＰｂＳＯ4 ＋Ｈ2 Ｏ→３ＰｂＯ・ＰｂＳＯ4 ・Ｈ2 Ｏ したがって、本発明の製造方法で調整される活物質用ペ
ースト中には、従来のように鉛丹が内部に残留すること
なく、鉛丹から生成された二酸化鉛と三塩基性硫酸鉛と
が均一に分散している。そしてこの三塩基性硫酸鉛は、
化成処理によって二酸化鉛となる。そのため本発明によ
れば、化成処理を行う前に、既に極板活物質中に二酸化
鉛が存在しており、また化成処理を行った段階では三塩
基性硫酸鉛が二酸化鉛になるだけで硫酸鉛が生成される
ことがない。よって本発明の方法によれば、鉛丹の化成
効率を向上させることができる上、化成処理において極
板内部に歪を生じさせることがないので、鉛丹を用いて
も極板の寿命を低下させることがない。
ースト中には、従来のように鉛丹が内部に残留すること
なく、鉛丹から生成された二酸化鉛と三塩基性硫酸鉛と
が均一に分散している。そしてこの三塩基性硫酸鉛は、
化成処理によって二酸化鉛となる。そのため本発明によ
れば、化成処理を行う前に、既に極板活物質中に二酸化
鉛が存在しており、また化成処理を行った段階では三塩
基性硫酸鉛が二酸化鉛になるだけで硫酸鉛が生成される
ことがない。よって本発明の方法によれば、鉛丹の化成
効率を向上させることができる上、化成処理において極
板内部に歪を生じさせることがないので、鉛丹を用いて
も極板の寿命を低下させることがない。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１１】先ず、鉛丹１．５kgを比重１．２６（２０
℃）の希硫酸６２５mlで混練して、二酸化鉛と硫酸鉛と
の混合物を生成した。次に、この混合物に酸化度７５％
の鉛粉（一酸化鉛）３．５kgを加え、適当量の水を添加
しながら混練して活物質用ペーストを調整した。この活
物質用ペーストを鉛−アンチモン系合金からなる自動車
用鉛蓄電池５５Ｄ２３型に用いる格子体に塗布した後、
常法に従って熟成、乾燥を行い、未化成極板を得た。そ
して電槽化成を行うために、この未化成極板と未化成の
陰極用極板とを電槽に入れ、電解液（希硫酸）を注入し
て、自動車用鉛蓄電池５５Ｄ２３型の単電池を組み立て
た。
℃）の希硫酸６２５mlで混練して、二酸化鉛と硫酸鉛と
の混合物を生成した。次に、この混合物に酸化度７５％
の鉛粉（一酸化鉛）３．５kgを加え、適当量の水を添加
しながら混練して活物質用ペーストを調整した。この活
物質用ペーストを鉛−アンチモン系合金からなる自動車
用鉛蓄電池５５Ｄ２３型に用いる格子体に塗布した後、
常法に従って熟成、乾燥を行い、未化成極板を得た。そ
して電槽化成を行うために、この未化成極板と未化成の
陰極用極板とを電槽に入れ、電解液（希硫酸）を注入し
て、自動車用鉛蓄電池５５Ｄ２３型の単電池を組み立て
た。
【００１２】次に本実施例の方法で製造した陽極板の特
性を調べるために、各種の未化成極板ａ〜ｃを作成して
陽極板Ａ〜Ｃを製造した。未化成極板ａは本実施例の方
法で作成した未化成極板である。未化成極板ｂは、予め
鉛丹と希硫酸とを混練することなく、鉛丹１．５kgと酸
化度７５％の鉛粉３．５kgとを希硫酸と水とで混練して
調整した活物質ペーストを用いて製造した未化成極板、
すなわち従来の方法で製造した極板である。未化成極板
ｃは、鉛丹を用いないで酸化度７５％の鉛粉のみで調整
した活物質ペーストを用いて作成した未化成極板であ
る。次に、未化成極板ａ〜ｃを、比重１．２２（２０
℃）、温度４０℃の希硫酸を用い、各未化成極板を０．
６ＣｍＡの充電電流で充電して化成した陽極板Ａ〜Ｃを
得た。図１には、これらの未化成極板の化成時間と極板
の化成化率（ＰｂＯ2 化率）との関係を測定した結果を
示している。図１において曲線Ａ〜Ｃは各陽極板の特性
曲線である。図１より、本発明の方法で製造した陽極板
Ａでは、従来の方法で製造した陽極板Ｂ及び鉛丹を用い
ないで製造した陽極板Ｃより化成効率が向上しているの
が判る。
性を調べるために、各種の未化成極板ａ〜ｃを作成して
陽極板Ａ〜Ｃを製造した。未化成極板ａは本実施例の方
法で作成した未化成極板である。未化成極板ｂは、予め
鉛丹と希硫酸とを混練することなく、鉛丹１．５kgと酸
化度７５％の鉛粉３．５kgとを希硫酸と水とで混練して
調整した活物質ペーストを用いて製造した未化成極板、
すなわち従来の方法で製造した極板である。未化成極板
ｃは、鉛丹を用いないで酸化度７５％の鉛粉のみで調整
した活物質ペーストを用いて作成した未化成極板であ
る。次に、未化成極板ａ〜ｃを、比重１．２２（２０
℃）、温度４０℃の希硫酸を用い、各未化成極板を０．
６ＣｍＡの充電電流で充電して化成した陽極板Ａ〜Ｃを
得た。図１には、これらの未化成極板の化成時間と極板
の化成化率（ＰｂＯ2 化率）との関係を測定した結果を
示している。図１において曲線Ａ〜Ｃは各陽極板の特性
曲線である。図１より、本発明の方法で製造した陽極板
Ａでは、従来の方法で製造した陽極板Ｂ及び鉛丹を用い
ないで製造した陽極板Ｃより化成効率が向上しているの
が判る。
【００１３】次に、これらの極板Ａ〜Ｃを用いて製造し
た５５Ｄ２３型電池Ａ１〜Ｃ１に充放電を繰り返し、電
池Ａ１〜Ｃ１の充放電サイクル数と放電持続時間との関
係を測定して各電池の充放電特性を調べた。測定結果は
図２に示す通りであった。図２において曲線Ａ１〜Ｃ１
は各電池の特性曲線である。図２より従来の方法で製造
した陽極板Ｂを用いた電池Ｂ１はサイクル数２００回で
寿命に達しているのに対して本発明の方法で製造した陽
極板Ａを用いた電池Ａ１はサイクル数３１０回程で寿命
に達しており、鉛丹を用いないで製造した陽極板Ｃを用
いた電池Ｃ１と略同じ程度のサイクル特性を有している
のが判る。
た５５Ｄ２３型電池Ａ１〜Ｃ１に充放電を繰り返し、電
池Ａ１〜Ｃ１の充放電サイクル数と放電持続時間との関
係を測定して各電池の充放電特性を調べた。測定結果は
図２に示す通りであった。図２において曲線Ａ１〜Ｃ１
は各電池の特性曲線である。図２より従来の方法で製造
した陽極板Ｂを用いた電池Ｂ１はサイクル数２００回で
寿命に達しているのに対して本発明の方法で製造した陽
極板Ａを用いた電池Ａ１はサイクル数３１０回程で寿命
に達しており、鉛丹を用いないで製造した陽極板Ｃを用
いた電池Ｃ１と略同じ程度のサイクル特性を有している
のが判る。
【００１４】尚、本実施例では電槽化成により陽極板を
製造しているが、化成処理槽を用いて多量の極板を製造
する方法にも本発明が適用できるのは勿論である。
製造しているが、化成処理槽を用いて多量の極板を製造
する方法にも本発明が適用できるのは勿論である。
【００１５】
【発明の効果】本発明の方法によれば、鉛丹を用いる場
合における化成効率を大幅に向上させることができる
上、化成処理において極板内部に歪を生じさせることが
ないので、鉛丹を用いても極板の寿命を低下させること
がないという利点がある。
合における化成効率を大幅に向上させることができる
上、化成処理において極板内部に歪を生じさせることが
ないので、鉛丹を用いても極板の寿命を低下させること
がないという利点がある。
【図１】未化成極板の化成時間と極板の化成化率（Ｐｂ
Ｏ2 化率）との関係を示す図である。
Ｏ2 化率）との関係を示す図である。
【図２】電池の充放電サイクル数と放電持続時間との関
係を示す図である。
係を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 一酸化鉛を主体とする鉛酸化物と鉛丹と
を希硫酸と水とで混練してなる活物質用ペーストを集電
体に塗布して鉛蓄電池用陽極板を製造する方法であっ
て、前記鉛酸化物と鉛丹とを混練する前に予め前記鉛丹
を希硫酸で混練しておく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 |
|---|---|---|---|
| JP3127674A JPH07120529B2 (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 鉛蓄電池用陽極板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3127674A JPH07120529B2 (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 鉛蓄電池用陽極板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04355055A JPH04355055A (ja) | 1992-12-09 |
| JPH07120529B2 true JPH07120529B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=14965913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3127674A Expired - Lifetime JPH07120529B2 (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 鉛蓄電池用陽極板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07120529B2 (ja) |
-
1991
- 1991-05-30 JP JP3127674A patent/JPH07120529B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY=1990 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04355055A (ja) | 1992-12-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19971104 |