JPH0963567A - 鉛蓄電池用ペースト式極板及びその製造法 - Google Patents
鉛蓄電池用ペースト式極板及びその製造法Info
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- JPH0963567A JPH0963567A JP7218463A JP21846395A JPH0963567A JP H0963567 A JPH0963567 A JP H0963567A JP 7218463 A JP7218463 A JP 7218463A JP 21846395 A JP21846395 A JP 21846395A JP H0963567 A JPH0963567 A JP H0963567A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】活物質強度が大きく、活物質利用率、電解液利
用率の向上した鉛蓄電池用ペースト式極板を提供する。 【解決手段】耐酸性・多孔質の短繊維（例えばポリプロ
ピレン繊維）を活物質に対して０．０５〜０．５ｗｔ％
配合する。前記短繊維には、硫酸直鎖アルキル塩の陰イ
オン性活性剤（例えば１，２−ビス（２−エチルヘキシ
ルオキシカルボニル）−１−エタンスルホン酸ナトリウ
ム）を含浸しておく。
用率の向上した鉛蓄電池用ペースト式極板を提供する。 【解決手段】耐酸性・多孔質の短繊維（例えばポリプロ
ピレン繊維）を活物質に対して０．０５〜０．５ｗｔ％
配合する。前記短繊維には、硫酸直鎖アルキル塩の陰イ
オン性活性剤（例えば１，２−ビス（２−エチルヘキシ
ルオキシカルボニル）−１−エタンスルホン酸ナトリウ
ム）を含浸しておく。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉛蓄電池用ペース
ト式極板の改良に関する。
ト式極板の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉛蓄電池のペースト式極板は、活物質強
度を向上させるために、活物質中に長さ１〜１０mm程度
の短繊維を添加している。短繊維は、ガラス等の無機材
料やポリオレフィン等の合成樹脂からなるものであり、
極板製造に際して調製するペースト状活物質に添加して
おく。このペースト状活物質を鉛合金製の集電体に充填
して極板を製造する。また、導電性物質からなる短繊維
や導電性物質を含有した短繊維を添加して極板の導電性
を向上させることも行なわれている。
度を向上させるために、活物質中に長さ１〜１０mm程度
の短繊維を添加している。短繊維は、ガラス等の無機材
料やポリオレフィン等の合成樹脂からなるものであり、
極板製造に際して調製するペースト状活物質に添加して
おく。このペースト状活物質を鉛合金製の集電体に充填
して極板を製造する。また、導電性物質からなる短繊維
や導電性物質を含有した短繊維を添加して極板の導電性
を向上させることも行なわれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記活物質に添加され
ている短繊維は表面が平滑であり、短繊維と活物質及び
集電体との結合は、活物質同士もしくは活物質と集電体
との結合に支えられたものである。従って、短繊維の長
さと径、あるいは短繊維と活物質の絡み具合により結合
強度が変わり、極板の活物質強度や導電性が大きく変化
する。短繊維の長さや径は、その製造時の条件設定で制
御できるが、短繊維を活物質中に均一に分散させ複雑に
絡ませるためには、ペースト状活物質調製時の混練条件
と、それ以上に短繊維自体の性質が重要である。また、
短繊維自体の性質を改良することは、導電性の付与に関
しては活発であったが、その他の観点からの改良はほと
んど行なわれていない。本発明が解決しようとする課題
は、ペースト状活物質を調製するときに短繊維を均一に
分散させて極板の活物質強度を向上させた鉛蓄電池用ペ
ースト式極板を製造することである。また、活物質利用
率、電解液利用率の向上したペースト式極板を提供する
ことである。
ている短繊維は表面が平滑であり、短繊維と活物質及び
集電体との結合は、活物質同士もしくは活物質と集電体
との結合に支えられたものである。従って、短繊維の長
さと径、あるいは短繊維と活物質の絡み具合により結合
強度が変わり、極板の活物質強度や導電性が大きく変化
する。短繊維の長さや径は、その製造時の条件設定で制
御できるが、短繊維を活物質中に均一に分散させ複雑に
絡ませるためには、ペースト状活物質調製時の混練条件
と、それ以上に短繊維自体の性質が重要である。また、
短繊維自体の性質を改良することは、導電性の付与に関
しては活発であったが、その他の観点からの改良はほと
んど行なわれていない。本発明が解決しようとする課題
は、ペースト状活物質を調製するときに短繊維を均一に
分散させて極板の活物質強度を向上させた鉛蓄電池用ペ
ースト式極板を製造することである。また、活物質利用
率、電解液利用率の向上したペースト式極板を提供する
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用ペースト式極板は、活物質
重量に対し０．０５〜０．５ｗｔ％の耐酸性・多孔質の
短繊維を配合したもので、前記短繊維には硫酸直鎖アル
キル塩の陰イオン性活性剤が含浸されていることを特徴
とする。短繊維は、多孔質にしたことにより比表面積が
増大するために、活物質との接触面積が増大し、極板の
活物質強度の向上に寄与している。また、短繊維を多孔
質にしたことにより極板内の電解液の移動がスムーズに
なり、短繊維に含浸した硫酸直鎖アルキル塩の陰イオン
性活性剤は、短繊維自体の湿潤作用を向上させるので、
短繊維内に電解液を保持させることができるようにな
る。これらの結果、活物質利用率及び電解液利用率が向
上する。次に、上記ペースト式極板の製造法は、酸化鉛
を含む鉛粉の重量に対し０．０５〜０．５ｗｔ％の耐酸
性の短繊維を配合し、水又は希硫酸で混練して調製した
ペースト状活物質を集電体に充填する製造法において、
前記短繊維を多孔質にして硫酸直鎖アルキル塩の陰イオ
ン性活性剤を含浸しておくことを特徴とする。短繊維に
含浸した硫酸直鎖アルキル塩の陰イオン性活性剤は、水
及び希硫酸に対する短繊維表面の濡れ性を向上させる。
従って、鉛粉の混練に際して短繊維をペースト状活物質
中に均一に分散させることができる。
に、本発明に係る鉛蓄電池用ペースト式極板は、活物質
重量に対し０．０５〜０．５ｗｔ％の耐酸性・多孔質の
短繊維を配合したもので、前記短繊維には硫酸直鎖アル
キル塩の陰イオン性活性剤が含浸されていることを特徴
とする。短繊維は、多孔質にしたことにより比表面積が
増大するために、活物質との接触面積が増大し、極板の
活物質強度の向上に寄与している。また、短繊維を多孔
質にしたことにより極板内の電解液の移動がスムーズに
なり、短繊維に含浸した硫酸直鎖アルキル塩の陰イオン
性活性剤は、短繊維自体の湿潤作用を向上させるので、
短繊維内に電解液を保持させることができるようにな
る。これらの結果、活物質利用率及び電解液利用率が向
上する。次に、上記ペースト式極板の製造法は、酸化鉛
を含む鉛粉の重量に対し０．０５〜０．５ｗｔ％の耐酸
性の短繊維を配合し、水又は希硫酸で混練して調製した
ペースト状活物質を集電体に充填する製造法において、
前記短繊維を多孔質にして硫酸直鎖アルキル塩の陰イオ
ン性活性剤を含浸しておくことを特徴とする。短繊維に
含浸した硫酸直鎖アルキル塩の陰イオン性活性剤は、水
及び希硫酸に対する短繊維表面の濡れ性を向上させる。
従って、鉛粉の混練に際して短繊維をペースト状活物質
中に均一に分散させることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明を実施するにあたり、耐酸
性の短繊維は、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリア
クリロニトリル等の合成樹脂繊維や、ガラス等の無機繊
維を使用することができる。
性の短繊維は、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリア
クリロニトリル等の合成樹脂繊維や、ガラス等の無機繊
維を使用することができる。
【０００６】本実施例では、ポリプロピレン繊維を次の
ように製造した。まず、ポリプロピレンに発泡剤として
アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）を添加して約１７０
〜１８０℃で混練し、平均径１０μm程度に押出成形す
る。次に、常圧で約２００℃に加熱して、約１．２〜
１．５倍に発泡させる。そして、５mm程度の長さに切断
する。図１に、この多孔質の短繊維１を模式的に示し
た。表面が多孔質になっていることがわかる。発泡剤
は、その分解速度やポリプロピレンの溶融粘度を考慮し
て選択しなければならないが、分解温度が押出成形温度
より高いものであればよい。また、発泡剤は、発泡倍率
が５倍を越えないような配合量と条件で使用するのがよ
い。発泡倍率が５倍を越えると繊維強度の低下が著し
く、架橋剤を配合して架橋工程を経なければならない。
ように製造した。まず、ポリプロピレンに発泡剤として
アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）を添加して約１７０
〜１８０℃で混練し、平均径１０μm程度に押出成形す
る。次に、常圧で約２００℃に加熱して、約１．２〜
１．５倍に発泡させる。そして、５mm程度の長さに切断
する。図１に、この多孔質の短繊維１を模式的に示し
た。表面が多孔質になっていることがわかる。発泡剤
は、その分解速度やポリプロピレンの溶融粘度を考慮し
て選択しなければならないが、分解温度が押出成形温度
より高いものであればよい。また、発泡剤は、発泡倍率
が５倍を越えないような配合量と条件で使用するのがよ
い。発泡倍率が５倍を越えると繊維強度の低下が著し
く、架橋剤を配合して架橋工程を経なければならない。
【０００７】硫酸直鎖アルキル塩の陰イオン性活性剤
は、例えば、ジアルキルスルホ琥珀酸エステル、アルキ
ルナフタレンスルホン酸のナトリウム塩から選ばれる。
本実施例では、１，２−ビス（２−エチルヘキシルオキ
シカルボニル）−１−エタンスルホン酸ナトリウムの水
溶液（濃度１ｍｏｌ／ｌ）を用意し、これに上記の多孔
質ポリプロピレン短繊維を２５℃で１時間浸漬して１，
２−ビス（２−エチルヘキシルオキシカルボニル）−１
−エタンスルホン酸ナトリウムを含浸した後、５０℃で
１時間乾燥した。
は、例えば、ジアルキルスルホ琥珀酸エステル、アルキ
ルナフタレンスルホン酸のナトリウム塩から選ばれる。
本実施例では、１，２−ビス（２−エチルヘキシルオキ
シカルボニル）−１−エタンスルホン酸ナトリウムの水
溶液（濃度１ｍｏｌ／ｌ）を用意し、これに上記の多孔
質ポリプロピレン短繊維を２５℃で１時間浸漬して１，
２−ビス（２−エチルヘキシルオキシカルボニル）−１
−エタンスルホン酸ナトリウムを含浸した後、５０℃で
１時間乾燥した。
【０００８】上記の含浸処理した短繊維を水に分散さ
せ、この水と希硫酸で鉛酸化物を含む鉛粉を混練して密
度４．２ｇ／ccのペースト状活物質を調製した。これ
を、Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ系合金からなる３mm厚さの集電体
に充填し、３５℃−９８％ＲＨの雰囲気中に３日間静置
してペースト状活物質を熟成・硬化した。その後、５０
℃−２０％ＲＨの雰囲気中で１日乾燥して、未化成の陽
極板とした。以下の実施例では短繊維を陽極板に配合し
た例を説明するが、陰極板に配合してもよい。
せ、この水と希硫酸で鉛酸化物を含む鉛粉を混練して密
度４．２ｇ／ccのペースト状活物質を調製した。これ
を、Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ系合金からなる３mm厚さの集電体
に充填し、３５℃−９８％ＲＨの雰囲気中に３日間静置
してペースト状活物質を熟成・硬化した。その後、５０
℃−２０％ＲＨの雰囲気中で１日乾燥して、未化成の陽
極板とした。以下の実施例では短繊維を陽極板に配合し
た例を説明するが、陰極板に配合してもよい。
【０００９】
【実施例】活物質重量に対して、上記のポリプロピレン
短繊維ならびに多孔質でないポリプロピレン短繊維及び
硫酸直鎖アルキル塩の陰イオン性活性剤を含浸していな
いポリプロピレン短繊維の配合量を表１のように各種調
整して、実施例、比較例、従来例の未化成陽極板を製造
した。上記各陽極板と常法により製造した陰極板を、比
重１．０５０、温度４０℃の化成液（希硫酸）中で化成
した。化成条件は、陽極板の理論容量の２５０％の電気
量を４０時間かけて通電するものである。化成後の陽極
板は流水中で３０分間水洗し、５０℃で１６時間乾燥し
た。また、化成後の陰極板は流水中で３０分間水洗し、
窒素ガス雰囲気中８０℃で１６時間乾燥した。そして、
各陽極板２枚と陰極板３枚とで４Ａｈの密閉形鉛蓄電池
を組み立てた。
短繊維ならびに多孔質でないポリプロピレン短繊維及び
硫酸直鎖アルキル塩の陰イオン性活性剤を含浸していな
いポリプロピレン短繊維の配合量を表１のように各種調
整して、実施例、比較例、従来例の未化成陽極板を製造
した。上記各陽極板と常法により製造した陰極板を、比
重１．０５０、温度４０℃の化成液（希硫酸）中で化成
した。化成条件は、陽極板の理論容量の２５０％の電気
量を４０時間かけて通電するものである。化成後の陽極
板は流水中で３０分間水洗し、５０℃で１６時間乾燥し
た。また、化成後の陰極板は流水中で３０分間水洗し、
窒素ガス雰囲気中８０℃で１６時間乾燥した。そして、
各陽極板２枚と陰極板３枚とで４Ａｈの密閉形鉛蓄電池
を組み立てた。
【００１０】
【表１】
【００１１】上記の実施例２、比較例１、従来例（いず
れも短繊維の配合量が０．１ｗｔ％）の各陽極板を用い
て組み立てた密閉形鉛蓄電池について放電特性を試験し
た。ここで、放電は、周囲温度２５℃において、４Ａ
（終止電圧１．３Ｖ）、１Ａ（終止電圧１．７Ｖ）、
０．２Ａ（終止電圧１．７５Ｖ）の各電流でそれぞれの
終止電圧になるまで行なった。回復充電は、設定電圧
２．４５Ｖ、制限電流１．２Ａで１６時間充電する定電
圧充電とした。図２に示したように、実施例２の密閉形
鉛蓄電池は、各放電電流における放電持続時間が長く、
放電容量が比較例１ならびに従来例の密閉形鉛蓄電池よ
りも増大している。特に高率（放電電流が大の）放電特
性が向上していることがわかる。実施例２と比較例１の
間より、比較例１と従来例の間の方に高率放電特性の大
きな差が見られることから、短繊維の多孔の有無が高率
放電特性の向上に大きく寄与していることを理解でき
る。表２に、４Ａで放電したときの陽極活物質利用率と
電解液利用率を示す。実施例２は、比較例１ならびに従
来例より活物質利用率、電解液利用率が高く、高率放電
特性が優れていることを裏付けている。
れも短繊維の配合量が０．１ｗｔ％）の各陽極板を用い
て組み立てた密閉形鉛蓄電池について放電特性を試験し
た。ここで、放電は、周囲温度２５℃において、４Ａ
（終止電圧１．３Ｖ）、１Ａ（終止電圧１．７Ｖ）、
０．２Ａ（終止電圧１．７５Ｖ）の各電流でそれぞれの
終止電圧になるまで行なった。回復充電は、設定電圧
２．４５Ｖ、制限電流１．２Ａで１６時間充電する定電
圧充電とした。図２に示したように、実施例２の密閉形
鉛蓄電池は、各放電電流における放電持続時間が長く、
放電容量が比較例１ならびに従来例の密閉形鉛蓄電池よ
りも増大している。特に高率（放電電流が大の）放電特
性が向上していることがわかる。実施例２と比較例１の
間より、比較例１と従来例の間の方に高率放電特性の大
きな差が見られることから、短繊維の多孔の有無が高率
放電特性の向上に大きく寄与していることを理解でき
る。表２に、４Ａで放電したときの陽極活物質利用率と
電解液利用率を示す。実施例２は、比較例１ならびに従
来例より活物質利用率、電解液利用率が高く、高率放電
特性が優れていることを裏付けている。
【００１２】
【表２】
【００１３】放電特性試験の後に、２５℃で０．１ＣＡ
過充電寿命試験を行なった。図３に示すように、実施例
２は、過充電を続けても、比較例１ならびに従来例より
放電容量の低下が緩やかであり、電池寿命が長い。陽極
板の活物質強度が大きいためである。
過充電寿命試験を行なった。図３に示すように、実施例
２は、過充電を続けても、比較例１ならびに従来例より
放電容量の低下が緩やかであり、電池寿命が長い。陽極
板の活物質強度が大きいためである。
【００１４】次に、陽極板の短繊維配合量と放電容量と
の関係を図４に示す。短繊維の配合量が０．０５ｗｔ％
より少ない（比較例２、比較例３）と放電容量の増加が
ほとんど見られないが、０．０５ｗｔ％以上にすると放
電容量が増大し０．１ｗｔ％で最大となる。さらに配合
量を多くすると放電容量は低下していき、０．０５ｗｔ
％を越える短繊維を配合した効果がなくなる（比較例
４）。短繊維の配合量が多くなると、活物質間の導電性
が悪くなり、活物質利用率が低下するためと推測され
る。
の関係を図４に示す。短繊維の配合量が０．０５ｗｔ％
より少ない（比較例２、比較例３）と放電容量の増加が
ほとんど見られないが、０．０５ｗｔ％以上にすると放
電容量が増大し０．１ｗｔ％で最大となる。さらに配合
量を多くすると放電容量は低下していき、０．０５ｗｔ
％を越える短繊維を配合した効果がなくなる（比較例
４）。短繊維の配合量が多くなると、活物質間の導電性
が悪くなり、活物質利用率が低下するためと推測され
る。
【００１５】
【発明の効果】上述のように、本発明に係るペースト式
極板は、短繊維が活物質中に均一に分散しており、かつ
短繊維の比表面積が大きいことから、活物質との接触面
積が広くなるので、活物質強度が大きくなる。その結
果、電池寿命が長くなる。また、極板内の電解液の移動
がスムーズであり短繊維内に電解液を保持できるので、
活物質利用率、電解液利用率の向上を図ることができ
る。その結果、高率放電特性が優れたものとなる。
極板は、短繊維が活物質中に均一に分散しており、かつ
短繊維の比表面積が大きいことから、活物質との接触面
積が広くなるので、活物質強度が大きくなる。その結
果、電池寿命が長くなる。また、極板内の電解液の移動
がスムーズであり短繊維内に電解液を保持できるので、
活物質利用率、電解液利用率の向上を図ることができ
る。その結果、高率放電特性が優れたものとなる。
【図１】本発明において活物質に配合する短繊維を示す
模式図である。
模式図である。
【図２】放電電流の大きさと放電持続時間の関係を示す
図である。
図である。
【図３】過充電の経過日数と放電容量の関係を示す図で
ある。
ある。
【図４】短繊維の配合量と放電容量の関係を示す図であ
る。
る。
１は短繊維
Claims (2)
- 【請求項１】活物質重量に対し０．０５〜０．５ｗｔ％
の耐酸性・多孔質の短繊維を配合してなり、前記短繊維
には硫酸直鎖アルキル塩の陰イオン性活性剤が含浸され
ていることを特徴とする鉛蓄電池用ペースト式極板。 - 【請求項２】酸化鉛を含む鉛粉の重量に対し０．０５〜
０．５ｗｔ％の耐酸性の短繊維を配合し、水又は希硫酸
で混練して調製したペースト状活物質を集電体に充填す
る鉛蓄電池用ペースト式極板の製造において、 前記短繊維を多孔質にして硫酸直鎖アルキル塩の陰イオ
ン性活性剤を含浸しておくことを特徴とする鉛蓄電池用
ペースト式極板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7218463A JPH0963567A (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | 鉛蓄電池用ペースト式極板及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7218463A JPH0963567A (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | 鉛蓄電池用ペースト式極板及びその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0963567A true JPH0963567A (ja) | 1997-03-07 |
Family
ID=16720308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7218463A Pending JPH0963567A (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | 鉛蓄電池用ペースト式極板及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0963567A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021070231A1 (ja) * | 2019-10-07 | 2021-04-15 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | 正極板、鉛蓄電池及びそれらの製造方法 |
| KR102305192B1 (ko) * | 2020-06-09 | 2021-09-28 | 한국앤컴퍼니 주식회사 | 표면에 깊은 홈을 가진 폴리에스터 화이버 첨가에 따른 활물질간 접착력을 향상시킨 납축전지의 활물질 제조방법 |
-
1995
- 1995-08-28 JP JP7218463A patent/JPH0963567A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021070231A1 (ja) * | 2019-10-07 | 2021-04-15 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | 正極板、鉛蓄電池及びそれらの製造方法 |
| KR102305192B1 (ko) * | 2020-06-09 | 2021-09-28 | 한국앤컴퍼니 주식회사 | 표면에 깊은 홈을 가진 폴리에스터 화이버 첨가에 따른 활물질간 접착력을 향상시킨 납축전지의 활물질 제조방법 |
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