JPH08236106A - 鉛蓄電池陽極板用ペーストの製造法 - Google Patents

鉛蓄電池陽極板用ペーストの製造法

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JPH08236106A
JPH08236106A JP7039485A JP3948595A JPH08236106A JP H08236106 A JPH08236106 A JP H08236106A JP 7039485 A JP7039485 A JP 7039485A JP 3948595 A JP3948595 A JP 3948595A JP H08236106 A JPH08236106 A JP H08236106A
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JP
Japan
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paste
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lead
lead sulfate
tribasic
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Application number
JP7039485A
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English (en)
Inventor
Kaoru Saito
馨 斎藤
Imakichi Hirasawa
今吉 平沢
Yoshiaki Machiyama
美昭 町山
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Resonac Corp
Original Assignee
Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
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Publication date
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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

Abstract

(57)【要約】 【目的】活物質ペースト中の水分を増やすことで活物質
利用率を向上させ、且つ、極板性能性能にばらつきがな
い鉛蓄電池陽極板用ペーストを提供する。 【構成】鉛粉800gに水を70mlを添加しながら攪
拌した後、希硫酸を添加しながら攪拌し、活物質ペース
ト中に生成させる最終的な三塩基性硫酸鉛量(30〜7
0wt%)に対して10〜90%の三塩基性硫酸鉛を生
成させたものを作製し、その後20分間攪拌してから残
りの希硫酸を添加しながら攪拌し、活物質ペーストを製
造した。これを格子体に充填し、熟成、乾燥、化成を行
い、鉛蓄電池用陽極板を作製した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は鉛蓄電池陽極板用ペース
トの製造法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、鉛蓄電池陽極板用の活物質ペース
トは、 aの工程:鉛粉を攪拌しながら水を添加する。 bの工程:aの工程で得られた鉛粉と水を攪拌しなが
ら、活物質ペースト中の30〜70wt%が三塩基性硫
酸鉛となるように希硫酸を滴下する。 上記a→bの工程の順番で作製していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では鉛粉の全域までaの工程で添加した水が浸
透することができず、混合機内で乾燥している鉛粉と濡
れた鉛粉とが混在してしまう。そこに希硫酸が添加され
るため鉛粉と希硫酸との反応が不均一になり、活物質ペ
ースト中の三塩基性硫酸鉛の結晶の成長が不完全とな
る。この結晶は活物質ペースト中の水分を保持する。水
分量の少ない活物質ペーストを用いて作製した陽極板の
活物質利用率は低いという問題点があった。また、従来
の方法では、鉛粉と硫酸との反応が不均一なため、作製
されたペーストは組成、水分量、粒子の大きさも不均一
となる。従って、この活物質ペーストを充填した極板を
大量生産すると、その性能にばらつきを生じるという問
題点もある。本発明の目的は、活物質ペースト中の水分
を増やすことで活物質利用率を向上させ、且つ、極板性
能にばらつきがない鉛蓄電池陽極板用ペーストを提供す
ることである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る鉛蓄電池陽極板用ペーストの製造法
は、鉛粉を攪拌しながら、水及び希硫酸を添加し、三塩
基性硫酸鉛を活物質ペースト中に所定量30〜70%生
成させる方法において、次のA〜Dの工程をその順番で
経ることを特徴とする。
【0005】Aの工程:鉛粉を攪拌しながら水を添加す
る。 Bの工程:Aの工程で得られた鉛粉と水を攪拌しなが
ら、三塩基性硫酸鉛を上記所定量に対して10〜90w
t%生成させる量に相当する希硫酸を滴下し、ペースト
を得る。 Cの工程:Bの工程で得られたペーストを攪拌する。 Dの工程:Cの工程で得られたペーストに、上記所定量
の三塩基性硫酸鉛を生成させるのに必要な量の希硫酸を
追加添加しながら攪拌する。
【0006】
【作用】上記A→B→C→Dの工程の順番で鉛蓄電池陽
極板用ペーストを製造することにより、まずA、Bの工
程では、次の反応が速やかに行われる。
【0007】
【化1】
【0008】Cの工程で3PbO・PbSO4・H2
(三塩基性硫酸鉛)を、ペースト中に均一に生成させる
ことができる。Dの工程では、Cの工程で生成した3P
bO・PbSO4・H2Oが種結晶となるため、3PbO
・PbSO4・H2Oの結晶を大きく成長させることがで
きる。上記作用により、結晶と結晶との間に水が保持さ
れ活物質ペーストの水分を従来より増やすことが可能と
なる。水分の多いペーストは多孔質であるため、それを
格子に充填し、極板とした場合、電解質である希硫酸と
の反応性が良好となり、活物質利用率は高くなる。ま
た、3PbO・PbSO4・H2Oの結晶を活物質ペース
ト中に均一に生成させることができるため、活物質ペー
ストの組成、水分、粒子径は均一となり、それを格子に
充填した極板性能のばらつきもなくなる。
【0009】
【実施例】以下、本実施例の活物質ペーストの作製方法
を詳細に説明する。本実施例では、活物質ペースト中に
最終的に生成させる三塩基性硫酸鉛の所定量を、ペース
ト全体の30wt%とした。鉛粉800gに水を70m
lを添加しながら攪拌(Aの工程)した後、活物質ペー
スト中に生成させる三塩基性硫酸鉛の所定量に対し、0
%,10%,20%,30%,40%,50%,60
%,70%,80%,90%,100%の三塩基性硫酸
鉛を生成させるのにそれぞれ必要な量の比重1.260
(20℃)の希硫酸を添加しながら攪拌し、作製した
(以後B’の工程と記す)。その後20分間攪拌(Cの
工程)してから、所定量の三塩基性硫酸鉛を生成させる
のに必要な残りの希硫酸をそれぞれ添加しながら攪拌
(Dの工程)し、ペースト全体の30wt%が三塩基性
硫酸鉛である10種類の活物質ペーストを製造した。上
記ペーストの水分量を測定した。水分量を測定する際に
は、ペーストを格子体に充填することを考慮し、ペース
トの粘度(硬度)をすべて充填に適した一定の値に統一
した。ペーストの粘度(硬度)を一定の値に統一するに
は、その値よりも粘度(硬度)が高い場合には水を補給
し、粘度(硬度)が低い場合には水分を乾燥させ、適正
な粘度(硬度)になるよう調整した。そのようなぺ−ス
トを所定量採取し、その後ペーストを完全に乾燥させ、
その時の重量減を測定して水分量とした。その結果を図
1に示す。図1に示すように、B’の工程において、三
塩基性硫酸鉛を最終的な所定量に対して10〜90%生
成させたペーストは、B’の工程において三塩基性硫酸
鉛を最終的な所定量に対して0%及び100%生成させ
たペーストに比べてペースト水分量は約4%程度増加し
た。この結果から、前述したB’の工程において三塩基
性硫酸鉛を最終的な所定量に対して0%及び100%生
成させたペーストは、三塩基性硫酸鉛が水分を保持して
いるのではなく、単に過剰な遊離水として存在している
ことがわかる。つまり、B’の工程において三塩基性硫
酸鉛を最終的な所定量に対して0%及び100%生成さ
せたペーストは、ペースト作製時には粘度(硬度)が低
く、前述した粘度(硬度)を調整する際の乾燥により過
剰な遊離水が除去されていた。また、B’の工程におい
て、三塩基性硫酸鉛を最終的な所定量に対して10〜9
0%生成させたペーストは、三塩基性硫酸鉛が水分を保
持している量が多く、且つ、適正な粘度(硬度)が得ら
れていた。
【0010】次に、上記10種類の活物質ペーストを鉛
−アンチモン合金からなる格子体(w108mm×h1
15mm×t1.45mm)にそれぞれ等量充填した。
それらを温度50℃、湿度95%の雰囲気で18時間の
熟成を行い、120℃で2h乾燥した。その後比重1.
050(20℃)の希硫酸を用いて9.6Aで18h化
成し、鉛蓄電池用陽極板を作製した。上記陽極板の活物
質利用率の評価方法を記す。上記陽極板1枚と公知の陰
極板2枚からなる陽極容量規制のセルに比重1.280
(20℃)の希硫酸を注入し、5時間率相当の電流で放
電を行い、セルの電圧が1.75Vに達するまでの放電
電気量を求めた。これと、別途求めた活物質重量から活
物質利用率を求めた。図2には、B’の工程における三
塩基性硫酸鉛の生成量と利用率の関係を示す。図1に示
した水分量にほぼ比例して活物質利用率が高いことがわ
かる。
【0011】また陽極活物質利用率のばらつきを検討す
るために、B’の工程において三塩基性硫酸鉛の生成量
が0wt%のペーストと、目標量の三塩基性硫酸鉛の生
成量が50wt%のペーストを用いて上記と同様に試験
セルをそれぞれ10個づつ作製し、5時間率放電試験を
行った。上記放電試験結果を図3に示す。B’の工程に
おいて三塩基性硫酸鉛の生成量が0%のペーストを用い
て作製した陽極板の活物質利用率は大きくばらついてい
るのに対して、三塩基性硫酸鉛の生成量が50wt%の
ペーストを用いた陽極板の活物質利用率はほとんどばら
つきはないことがわかった。本検討は、B’の工程にお
いて三塩基性硫酸鉛の生成量が50wt%のペースト用
いた陽極板についての結果を示したが、B’の工程にお
いて目標量の三塩基性硫酸鉛の生成量が10〜90wt
%の範囲で作製したペーストでは、同様の結果が得られ
ることを確認した。
【0012】本実施例では、最終的に生成させる三塩基
性硫酸鉛量を全ペーストに対し30wt%としたが、3
0〜70wt%の範囲では本実施例と同様の効果が得ら
れた。また、本実施例では、Cの工程における攪拌時間
を20分としたが、それ以外でも構わない。
【0013】尚、上記B’の工程において、三塩基性硫
酸鉛の生成のための手段として、鉛粉への希硫酸の添加
の方法をとらず、直接、市販の三塩基性硫酸鉛の試薬を
上記B’の工程における三塩基性硫酸鉛生成量と等モル
比添加すること、あるいは三塩基性硫酸鉛の代わりに市
販の硫酸鉛の試薬を上記B’の工程における三塩基性硫
酸鉛生成量と鉛量換算で等モル添加することによっても
本実施例と同様の結果が得られることが当方の実験によ
り明らかになっている。その際のペーストの水分量の結
果を図4、活物質利用率の結果を図5、活物質利用率の
ばらつきの結果を図6に示す。図4、図5、図6に示し
た結果は、すべて本実施例における評価法と同条件で行
ったものである。しかしながら、上記試薬のコストが高
いことから現状では上記技術は工業的には非現実的と考
えられる。
【0014】
【発明の効果】本発明に係る鉛蓄電池陽極板用ペースト
及びそれを用いた陽極板の製造法により、活物質ペース
ト中の水分を増やすことで活物質利用率を向上させ、且
つ、極板性能性能にばらつきがない鉛蓄電池用ペースト
及びそれを用いた鉛蓄電池用陽極板を提供することがで
きた。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例のB’の工程における三塩基性硫酸鉛生
成率とペースト水分量との関係を示した図である。
【図2】実施例のB’の工程における三塩基性硫酸鉛生
成率と陽極活物質利用率との関係を示した図である。
【図3】実施例のB’の工程における三塩基性硫酸鉛生
成率を50%とした時と0%とした時の陽極活物質利用
率のばらつきを示した図である。
【図4】実施例のB’の工程における三塩基性硫酸鉛の
生成を市販の硫酸鉛、三塩基性硫酸鉛の添加で置き換え
た場合の添加率とペースト水分量との関係を示した図で
ある。
【図5】実施例のB’の工程における三塩基性硫酸鉛の
生成を市販の硫酸鉛、三塩基性硫酸鉛の添加で置き換え
た場合の添加率と陽極活物質利用率との関係を示した図
である。
【図6】実施例のB’の工程における三塩基性硫酸鉛の
生成を市販の硫酸鉛、三塩基性硫酸鉛の添加で置き換え
た場合と従来法の陽極活物質利用率のばらつきを示した
図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鉛粉を攪拌しながら、水及び希硫酸を添加
    し、三塩基性硫酸鉛を活物質ペースト中に所定量(30
    〜70wt%)生成させる鉛蓄電池陽極板用ペーストの
    製造において、次のA〜Dの工程をその順番で経ること
    を特徴とする鉛蓄電池陽極板用ペーストの製造法。 Aの工程:鉛粉を攪拌しながら水を添加する。 Bの工程:Aの工程で得られた鉛粉と水を攪拌しなが
    ら、三塩基性硫酸鉛を上記所定量に対して10〜90%
    生成させる量に相当する希硫酸を滴下し、ペーストを得
    る。 Cの工程:Bの工程で得られたペーストを攪拌する。 Dの工程:Cの工程で得られたペーストに、上記所定量
    の三塩基性硫酸鉛を生成させるのに必要な量の希硫酸を
    追加添加しながら攪拌する。
JP7039485A 1995-02-28 1995-02-28 鉛蓄電池陽極板用ペーストの製造法 Pending JPH08236106A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2007147249A1 (en) * 2006-06-20 2007-12-27 Teck Cominco Metals Ltd. Method and apparatus for continuously mixing battery pastes
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CN113540441A (zh) * 2021-06-30 2021-10-22 双登集团股份有限公司 一种耐久型铅酸蓄电池正极铅膏及其制备方法

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