JPH09320575A - 鉛蓄電池用極板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造工数が少なく、極板寸法等のバラツキが
少なく、格子体と活物質との界面の密着不良といった問
題もなく、電池の容量や寿命等の性能にバラツキを生じ
難い上に、高性能な鉛蓄電池用極板を、簡単に速く製造
する。 【解決手段】 極板形状の成形型１の中に、鉛より融点
の高い多数の硫酸ナトリウム粒子２を各部でほぼ同じ高
さになるように入れ、これに溶融した鉛３を入れて加圧
体４で加圧した状態で凝固させる。得られた成形体５
を、硫酸ナトリウム粒子２を溶解する溶液である水中に
浸漬して硫酸ナトリウム粒子２を溶出させて多孔質体を
作成する。この多孔質体を化成処理して、多孔質な鉛蓄
電池用極板を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉛蓄電池用極板の
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉛蓄電池用の極板としては、ペー
スト式の極板が一般的である。このペースト式の極板の
製造は、図４に示すように、まず、粉砕工程ａで鉛を粉
砕して鉛粉を作り、これを練合工程ｂで水及び硫酸を用
いて練合し、ペーストを形成する。一方、格子体鋳造工
程ｃで格子体を鋳造し、得られた格子体に充填工程ｄで
ペーストを充填し、次に熟成工程ｅで熟成し、乾燥工程
ｆで乾燥処理した後、化成工程ｇで硫酸中にて化成処理
する。

【０００３】このような従来の鉛蓄電池用極板の製造方
法では、化成処理以前までの工程に３日要した。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の鉛蓄電池用極板の製造方法では、工程が多岐
にわたるため、工数が多くなる上、製造に要する期間が
長くなってしまう問題点があった。使用する鉛粉の性
状、ペーストの性状、充電状態、熟成、乾燥条件等が変
化すると、極板性能に大きな影響が生じるため、安定し
た極板を作成することが困難な上、各工程毎に厳密な管
理が必要になってしまう問題点があった。さらに、鉛の
飛散などによっる環境保全の面にも大きな問題点があっ
た。

【０００５】また、ペーストを格子体に直接充填する場
合、極板製造工程中に格子体と活物質との界面での密着
が不十分となる可能性があった。このように格子体と活
物質との界面での密着が不十分になると、電池の容量の
低下や寿命の低下を招くことになる。これは、熟成・乾
燥等の工程中に生じる水分除去等による活物質の体積変
化によることが多く、この現象は電池の容量を増やすた
めに、極板の空孔率を上げると顕著に出やすくなる。

【０００６】このペーストを格子体に充填して製造する
極板では、該極板の厚みを一定することも困難であり、
特に極板群の加圧が重要となる密閉形鉛蓄電池において
は、この極板厚みが一定でないために電池作成時に、極
板群に加えられる圧力にバラツキが生じ、電池の容量や
寿命にバラツキを生じさせていた。このような電池を複
数組合わせて使用した場合には、より大きく組電池の性
能に影響を及ぼすという問題点があった。

【０００７】本発明の目的は、製造工数が少なく、極板
寸法等のバラツキが少なく、格子体と活物質との界面の
密着不良といった問題もなく、電池の容量や寿命といっ
た性能にバラツキを生じ難い上に、高性能な鉛蓄電池用
極板を、簡単に速く製造できる鉛蓄電池用極板の製造方
法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の鉛蓄電
池用極板の製造方法は、極板形状の成形型の中に、鉛よ
り融点の高い多数の粒子と溶融した鉛とを入れて加圧・
凝固させ、得られた成形体を粒子を溶解する溶液中に浸
漬して該粒子を溶出させて多孔質体を作成し、該多孔質
体を化成処理して、多孔質な鉛蓄電池用極板を作成する
ことを特徴とする。

【０００９】請求項２に記載の鉛蓄電池用極板の製造方
法は、極板形状の成形型の中に、鉛より融点の高い多数
の粒子を各部でほぼ同じ高さになるように入れ、これに
溶融した鉛を入れて加圧・凝固させ、得られた成形体を
粒子を溶解する溶液中に浸漬して該粒子を溶出させて多
孔質体を作成し、該多孔質体を化成処理して、多孔質な
鉛蓄電池用極板を作成することを特徴とする。

【００１０】請求項３に記載の鉛蓄電池用極板の製造方
法は、鉛あるいは鉛合金からなる格子体を極板形状の成
形型の中に入れ、該成形型の中で前記格子体の空間部
に、鉛より融点の高い多数の粒子と溶融した鉛と入れて
加圧・凝固させ、得られた成形体を粒子を溶解する溶液
中に浸漬して該粒子を溶出させて多孔質体を作成し、該
多孔質体を化成処理して、多孔質な鉛蓄電池用極板を作
成することを特徴とする。

【００１１】請求項４に記載の鉛蓄電池用極板の製造方
法は、鉛あるいは鉛合金からなる格子体を極板形状の成
形型の中に入れ、該成形型の中で前記格子体の空間部
に、鉛より融点の高い多数の粒子を各部でほぼ同じ高さ
になるように入れ、これに溶融した鉛を入れて加圧・凝
固させ、得られた成形体を粒子を溶解する溶液中に浸漬
して該粒子を溶出させて多孔質体を作成し、該多孔質体
を化成処理して、多孔質な鉛蓄電池用極板を作成するこ
とを特徴とする。

【００１２】このような鉛蓄電池用極板の製造方法で
は、従来のように、ペーストの形成，充填，熟成，乾燥
といった工程を必要としないため工数が減り、製造に要
する時間も短縮できる。

【００１３】また、この方法では、熟成工程等を必要と
せず、格子体と活物質にあたる部分を、成形型の中で溶
融した鉛を凝固させる際に作るため、格子体と活物質と
の界面の密着不良を生じることはない。

【００１４】さらに、成形型の中で鉛を加圧しながら凝
固させるため、成形型の中に入れる粒子の量と流入させ
る鉛の量を一定にすることで極板厚み等の寸法は、一定
となりバラツキも少なくなる。

【００１５】このように、格子体と活物質との界面の密
着が良く、極板厚みの寸法が一定となる極板を用いるこ
とにより、電池の容量や寿命のバラツキが少なくなり安
定する上に、鉛等の飛散も防止でき、環境保全の面でも
大きな効果がある。

【００１６】このため組電池として使用した場合にも安
定した性能と安全性を有することが可能となる。

【００１７】特に、請求項２及び４の方法によれば、成
形型の中に入れる粒子の量と溶融鉛の量の管理が容易と
なる利点がある。

【００１８】

【発明の実施の形態】

［実施の形態の第１例］図１（Ａ）（Ｂ）は、本発明に
係る鉛蓄電池用極板の製造方法における実施の形態の第
１例を示したものである。

【００１９】図１（Ａ）に示すように、極板形状の成形
型１の中に、鉛より融点の高く水溶性の粒子して直径１
μｍ〜10μｍの硫酸ナトリウム粒子２を各部でほぼ同じ
高さになるように入れ、これに溶融鉛３を一定量流入さ
せて凝固させる。

【００２０】この際に、硫酸ナトリウム粒子２は鉛より
軽く、溶融鉛３を単に流入させるだけでは硫酸ナトリウ
ム粒子２が浮いてしまうために、図１（Ｂ）に示すよう
に加圧体４を成形型１に嵌めて加圧した状態で凝固させ
ることにより、鉛３中に硫酸ナトリウム粒子２が均一に
存在するようにする。

【００２１】かくして得られた成形体５を成形型１から
取り出して水中に入れ、各硫酸ナトリウム粒子２を溶出
させて多孔質体を作成し、該多孔質体を硫酸中で化成処
理して、多孔質な鉛蓄電池用極板（正極板，負極板）を
得る。

【００２２】図２は、このような本発明に係る鉛蓄電池
用極板の製造方法における実施の形態の第１例の各工程
を示したものである。Ａは成形型１の中に硫酸ナトリウ
ム粒子２を充填する工程、Ｂは硫酸ナトリウム粒子２を
充填した成形型１の中に溶融鉛３を流入させて加圧し凝
固させる工程、Ｃは得られた成形体５を成形型１から取
り出し水中に浸漬させて各硫酸ナトリウム粒子２を溶出
させて多孔質体を作成る工程、Ｄは多孔質体を硫酸中で
化成処理する工程である。

【００２３】このような本発明の鉛蓄電池用極板の製造
方法では、化成処理以前までの工程を約60分で行うこと
ができた。

【００２４】［実施の形態の第２例］鉛合金より作成し
た格子体を極板形状の成形型の中に入れ、この格子体の
空間部に直径１μｍ〜10μｍの硫酸ナトリウム粒子を各
部でほぼ同じ高さになるように入れ、これに溶融鉛を一
定量流入させ、加圧体で加圧して成形型の中で鉛を凝固
させる。得られた成形体を成形型から取り出して、これ
を水中に入れて各硫酸ナトリウム粒子を溶出させて多孔
質体を作成し、該多孔質体を硫酸中で化成処理して、多
孔質な鉛蓄電池用極板（正極板，負極板）を得る。

【００２５】実施の形態の第１例の極板を本発明品１と
し、実施の形態の第２例の極板を本発明品２とする。

【００２６】このような本発明品１，２及び従来品の極
板を用いて、７Ah−12Ｖのシール鉛蓄電池を作成した。

【００２７】表１には、これら極板の空孔率，厚み，初
期の７Ａで放電したときの放電持続時間を示す。

【００２８】

【表１】 この表１から明らかなように本発明品１，２の空孔率は
高い。また、本発明品１，２の厚みのバラツキも小さ
く、放電持続時間が長いうえ、該放電持続時間のバラツ
キも小さく安定している。

【００２９】この電池でサイクル寿命試験（７Ａ放電、
終止電圧1.6 Ｖ／１セル、充電は0.3 ＣＡ、２．４５Ｖ
／セル定電圧充電４ｈ）を行った際の結果を図３に示
す。

【００３０】このように、本発明品１，２の極板を用い
た電池は、従来品の極板を用いた電池に比べてバラツキ
が小さく、長寿命であった。

【００３１】また、本方法では、鉛粉といった粉状の鉛
を使用しないで、極板と溶融鉛を凝固させる方法で作成
するため、極板表面が粉っぽくならず、従来の方法に比
べ製造中の鉛の飛散も大幅に減少でき、環境保全の面で
も大きな効果がある。

【００３２】上記例では、極板形状の成形型の中に、鉛
より融点の高い多数の粒子を先に入れ、次に溶融鉛を入
れたが、これらは同時あるいは混合した状態で同時に入
れることもできる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る鉛蓄
電池用極板の製造方法では、極板形状の成形型の中に、
あるいは極板形状の成形型中に入れた格子体の空間部
に、鉛より融点の高い多数の粒子と溶融鉛とを入れ、加
圧・凝固させた後、粒子を溶解できる溶液中に浸漬し
て、各粒子を溶出させて多孔質体を作成し、この多孔質
体を化成処理して多孔質な鉛蓄電池用極板を作成するこ
ととしたため、従来の格子体にペーストを充填する方法
による極板に比べ、作成に必要な工数が少なく、時間を
短縮でき、格子体と活物質との界面の密着性が不十分に
なることもなく、極板厚みも均一にすることができる。
その上に、この極板の製造方法では、鉛の飛散防止も図
ることができる。このため、本発明に係る鉛蓄電池用極
板の製造方法によれば、電池の容量や寿命といった性能
にバラツキを生じ難い上に、高性能な鉛蓄電池用極板
を、簡単に速くしかも環境保全に配慮して製造すること
ができる。

【００３４】特に、成形型の中に粒子と溶融鉛とを別々
に入れると、該成形型の中に入れる粒子の量と溶融鉛の
量の管理が容易になる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）（Ｂ）は本発明に係る鉛蓄電池用極板の
製造方法における実施の形態の第１例の工程を示す縦断
面図である。

【図２】本発明に係る鉛蓄電池用極板の製造方法の一例
の工程図である。

【図３】本発明品１，２と従来品の極板を用いたシール
鉛蓄電池のサイクル寿命試験の結果図である。

【図４】従来の鉛蓄電池用極板の製造方法の工程図であ
る。

【符号の説明】

１ 成形型 ２ 硫酸ナトリウム粒子 ３ 溶融鉛 ４ 加圧体 ５ 成形体

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 極板形状の成形型の中に、鉛より融点の
   高い多数の粒子と溶融した鉛とを入れて加圧・凝固さ
   せ、得られた成形体を前記粒子を溶解する溶液中に浸漬
   して該粒子を溶出させて多孔質体を作成し、該多孔質体
   を化成処理して、多孔質な鉛蓄電池用極板を作成するこ
   とを特徴とする鉛蓄電池用極板の製造方法。
2. 【請求項２】 極板形状の成形型の中に、鉛より融点の
   高い多数の粒子を各部でほぼ同じ高さになるように入
   れ、これに溶融した鉛を入れて加圧・凝固させ、得られ
   た成形体を前記粒子を溶解する溶液中に浸漬して該粒子
   を溶出させて多孔質体を作成し、該多孔質体を化成処理
   して、多孔質な鉛蓄電池用極板を作成することを特徴と
   する鉛蓄電池用極板の製造方法。
3. 【請求項３】 鉛あるいは鉛合金からなる格子体を極板
   形状の成形型の中に入れ、該成形型の中で前記格子体の
   空間部に、鉛より融点の高い多数の粒子と溶融した鉛と
   入れて加圧・凝固させ、得られた成形体を前記粒子を溶
   解する溶液中に浸漬して該粒子を溶出させて多孔質体を
   作成し、該多孔質体を化成処理して、多孔質な鉛蓄電池
   用極板を作成することを特徴とする鉛蓄電池用極板の製
   造方法。
4. 【請求項４】 鉛あるいは鉛合金からなる格子体を極板
   形状の成形型の中に入れ、該成形型の中で前記格子体の
   空間部に、鉛より融点の高い多数の粒子を各部でほぼ同
   じ高さになるように入れ、これに溶融した鉛を入れて加
   圧・凝固させ、得られた成形体を前記粒子を溶解する溶
   液中に浸漬して該粒子を溶出させて多孔質体を作成し、
   該多孔質体を化成処理して、多孔質な鉛蓄電池用極板を
   作成することを特徴とする鉛蓄電池用極板の製造方法。
5. 【請求項５】 前記鉛より高い融点を有する粒子が、硫
   酸ナトリウムであることを特徴とする請求項１，２，３
   または４に記載の鉛蓄電池用極板の製造方法
6. 【請求項６】 前記粒子を溶解する溶液が、水であるこ
   とを特徴とする請求項５に記載の鉛蓄電池用極板の製造
   方法。