JPH10188964A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPH10188964A JPH10188964A JP8355177A JP35517796A JPH10188964A JP H10188964 A JPH10188964 A JP H10188964A JP 8355177 A JP8355177 A JP 8355177A JP 35517796 A JP35517796 A JP 35517796A JP H10188964 A JPH10188964 A JP H10188964A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- active material
- electrode active
- alloy
- density
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 正極にＰｂ−Ｃａ系合金を用いた電池では、
正極活物質の劣化や不働体層の生成などにより早期に容
量低下することがあり、Ｓｂ合金を用いるとこのような
早期劣化は起きにくくなるものの、使用中にＳｂが電解
液中に溶出し、次第に負極板に析出し、負極板の充電効
率の低下を引き起しカ゛ス発生（水分解）が増加し、密
閉電池では補水ができないため、かえって早期に容量が
低下するという問題があった。 【解決手段】 正極格子に０．７％以上１．７％以下の
Ｓｂを含むＰｂ−Ｓｂ系合金を用いた密閉形鉛蓄電池で
あって、格子合金中のＳｂ量［Ｓ（％）］に応じた、以
下の式で示される密度［Ｄ（ｇ／ｃｃ）］の正極活物質
を用いる密閉形鉛電池。 ０．６×Ｓ＋３．２≦Ｄ≦５．０
正極活物質の劣化や不働体層の生成などにより早期に容
量低下することがあり、Ｓｂ合金を用いるとこのような
早期劣化は起きにくくなるものの、使用中にＳｂが電解
液中に溶出し、次第に負極板に析出し、負極板の充電効
率の低下を引き起しカ゛ス発生（水分解）が増加し、密
閉電池では補水ができないため、かえって早期に容量が
低下するという問題があった。 【解決手段】 正極格子に０．７％以上１．７％以下の
Ｓｂを含むＰｂ−Ｓｂ系合金を用いた密閉形鉛蓄電池で
あって、格子合金中のＳｂ量［Ｓ（％）］に応じた、以
下の式で示される密度［Ｄ（ｇ／ｃｃ）］の正極活物質
を用いる密閉形鉛電池。 ０．６×Ｓ＋３．２≦Ｄ≦５．０
Description
【発明の属する技術分野】本発明は正極格子にＰｂ−Ｓ
ｂ系合金格子を用いた密閉形鉛蓄電池に関するもので、
その寿命性能の向上、特に格子合金中のＳｂ量に応じた
正極活物質を用いることにより、Ｓｂの溶出量を抑えて
密閉形鉛蓄電池の寿命性能の向上と安定化を図ることを
目的とするものである。
ｂ系合金格子を用いた密閉形鉛蓄電池に関するもので、
その寿命性能の向上、特に格子合金中のＳｂ量に応じた
正極活物質を用いることにより、Ｓｂの溶出量を抑えて
密閉形鉛蓄電池の寿命性能の向上と安定化を図ることを
目的とするものである。
【従来の技術】密閉形鉛蓄電池は、そのほとんどが正極
にＰｂ−Ｃａ系合金格子を用いており、液式電池で用い
られているＰｂ−Ｓｂ系合金は用いることはない。Ｐｂ
−Ｃａ系合金を用いた電池では、正極活物質の劣化や格
子／活物質界面に不働態層が生成するなどして早期に容
量低下することがある。その場合にＳｂ合金を正極格子
に用いると上記早期劣化は起きにくくなることは良く知
られている。
にＰｂ−Ｃａ系合金格子を用いており、液式電池で用い
られているＰｂ−Ｓｂ系合金は用いることはない。Ｐｂ
−Ｃａ系合金を用いた電池では、正極活物質の劣化や格
子／活物質界面に不働態層が生成するなどして早期に容
量低下することがある。その場合にＳｂ合金を正極格子
に用いると上記早期劣化は起きにくくなることは良く知
られている。
【発明が解決しようとする課題】しかし、実際にはこれ
までＰｂ−Ｓｂ系合金を正極格子に適用するのは困難で
あった。その理由を以下に示す。正極にＳｂ合金を用い
ると、使用中にＳｂが電解液中に溶出する。その溶出し
たＳｂは次第に負極板に析出し、負極板の充電効率の低
下を引き起こしカ゛ス発生（水分解）が増加するため、
使用中電解液の減少が多くなる。液式電池では、補水を
行うことによりこの減液による影響をほとんど受けない
が、密閉電池では補水ができないため、Ｓｂ格子を用い
るとかえって早期に容量が低下するのである。
までＰｂ−Ｓｂ系合金を正極格子に適用するのは困難で
あった。その理由を以下に示す。正極にＳｂ合金を用い
ると、使用中にＳｂが電解液中に溶出する。その溶出し
たＳｂは次第に負極板に析出し、負極板の充電効率の低
下を引き起こしカ゛ス発生（水分解）が増加するため、
使用中電解液の減少が多くなる。液式電池では、補水を
行うことによりこの減液による影響をほとんど受けない
が、密閉電池では補水ができないため、Ｓｂ格子を用い
るとかえって早期に容量が低下するのである。
【課題を解決するための手段】本発明密閉形鉛電池は、
正極格子に０．７％以上１．７％以下のＳｂを含むＰｂ
−Ｓｂ系合金を用い、格子合金中のＳｂ量［Ｓ（％）］
に応じた、以下の式で示される密度［Ｄ（ｇ／ｃｃ）］
の正極活物質を用いることを特徴とする。 ０．６×Ｓ＋３．２≦Ｄ≦５．０
正極格子に０．７％以上１．７％以下のＳｂを含むＰｂ
−Ｓｂ系合金を用い、格子合金中のＳｂ量［Ｓ（％）］
に応じた、以下の式で示される密度［Ｄ（ｇ／ｃｃ）］
の正極活物質を用いることを特徴とする。 ０．６×Ｓ＋３．２≦Ｄ≦５．０
【発明の実施の形態】本発明による密閉形鉛電池は、正
極格子に０．７％〜１．７％のＳｂを含むＰｂ−Ｓｂ系
合金を用い、格子合金中のＳｂ量をＳ（％）としたとき
に、正極活物質の密度Ｄ（ｇ／ｃｃ）が、式 ０．６×
Ｓ＋３．２≦Ｄ≦５．０を満足する値になるようにす
る。このようにすることにより、正極板の劣化を抑制し
て、電池の寿命性能を向上させることができる。我々
は、種々の試験を行なった結果、正極格子合金中のＳｂ
量に応じて選択した密度の正極活物質を用いることによ
り、今まで使いこなせなかったＰｂ−Ｓｂ合金格子が問
題なく適用できるようになることを発見したのである。
その方策は、正極活物質の密度を高くして、Ｓｂが格子
から溶出しても正極活物質に吸着させて電解液中へのＳ
ｂの溶出量を低減しようとするものである。以下の実施
例にその結果のいくつかを示す。
極格子に０．７％〜１．７％のＳｂを含むＰｂ−Ｓｂ系
合金を用い、格子合金中のＳｂ量をＳ（％）としたとき
に、正極活物質の密度Ｄ（ｇ／ｃｃ）が、式 ０．６×
Ｓ＋３．２≦Ｄ≦５．０を満足する値になるようにす
る。このようにすることにより、正極板の劣化を抑制し
て、電池の寿命性能を向上させることができる。我々
は、種々の試験を行なった結果、正極格子合金中のＳｂ
量に応じて選択した密度の正極活物質を用いることによ
り、今まで使いこなせなかったＰｂ−Ｓｂ合金格子が問
題なく適用できるようになることを発見したのである。
その方策は、正極活物質の密度を高くして、Ｓｂが格子
から溶出しても正極活物質に吸着させて電解液中へのＳ
ｂの溶出量を低減しようとするものである。以下の実施
例にその結果のいくつかを示す。
【実施例】Ｐｂ−０．３％〜２．３％Ｓｂ−０．２５％
Ａｓ−０．２％Ｓｎ合金からなる正極格子に３．４〜
５．４ｇ／ｃｃの密度（化成後の値）のヘ゜ーストを充
填してなる２．３ｍｍ厚さの正極板と、１．７ｍｍ厚さ
の負極板、そして微細ガラス繊維を抄造したマット状ガ
ラス繊維セハ゜レータとを用いて約６０Ａｈ（３ｈＲ）
−１２Ｖのリテーナ式密閉電池を通常の製法にならって
製作した。なお、従来のＰｂ−０．０８％Ｃａ−１％Ｓ
ｎ格子を用いた密閉電池も併せて製作した。これらの電
池はまず３０℃で１／３ＣＡ放電容量を測定した後、寿
命試験を行った。寿命試験は５０℃で、１／３ＣＡ電流
で定格の８０％を放電した後、定電流−定電圧方式（１
／５ＣＡ／１４．４Ｖ×８ｈ）で充電するという一般的
な条件で行った。結果を図１、２、３に示す。図１に正
極活物質密度、格子合金中のＳｂ量と初期容量との関係
を示すように、１／３ＣＡ放電容量は格子合金組成には
よらないが、活物質密度に依存しており、高密度ヘ゜ー
ストを用いた電池では初期容量が出にくい傾向が見られ
た。図２に正極活物質密度、格子合金中のＳｂ量と寿命
性能との関係を示すように、寿命性能はＰｂ−Ｓｂ系合
金を用いた電池の方がＰｂ−Ｃａ合金系を用いた電池よ
りも優れているものが多く、特にＳｂ量が０．７％以上
１．７％以下の場合でかつ、（１）式に示すＳｂ量（Ｓ
％）と所定の関係の密度［Ｄ（ｇ／ｃｃ）］の活物質を
用いることにより、寿命性能が従来よりも著しく良好に
なることがわかった。図３に寿命性能が良好な格子合金
中のＳｂ量および正極活物質密度を表す特性図を示す。 ０．６×Ｓ＋３．２≦Ｄ≦５．０・・・・・・・・・・・・（１） 試験後電池を解体して、負極活物質に析出していたＳｂ
量を調べたところ、正極格子のＳｂ量が０．３％以下の
場合および、Ｓｂ量が０．７％以上１．７％以下の場合
で（１）式に示された密度の正極活物質を用いた場合に
は、負極にＳｂはほとんど検出されなかった。つまり、
Ｓｂ格子の電池で長寿命化が達成できたのは、上記のよ
うに正極活物質密度と正極格子中のＳｂ量とを最適化し
たためである。これらの電池でも正極活物質の密度が
５．０g/ccを越えると早期に容量低下したのは、良くは
わからないが、おそらく初期から容量があまりでなかっ
たことからもわかるように、密度が高すぎて活物質内の
孔（液の入るための孔）が少なすぎるためにかえって反
応が不均一化したのではないかと考えている。また、Ｓ
ｂ量が１．７％を越える場合には、活物質の密度を高く
しても全く効果がなかったが、これは溶出量が多すぎる
ため、少々活物質の密度を高くしてもＳｂの吸着が完全
にはできないためと思われる。なお、本試験では、密閉
形鉛電池の一形態であるリテーナ式電池で試験を行ったが、
ゲル式電池や顆粒シリカ式電池で試験を行ってもその傾
向は同じである。
Ａｓ−０．２％Ｓｎ合金からなる正極格子に３．４〜
５．４ｇ／ｃｃの密度（化成後の値）のヘ゜ーストを充
填してなる２．３ｍｍ厚さの正極板と、１．７ｍｍ厚さ
の負極板、そして微細ガラス繊維を抄造したマット状ガ
ラス繊維セハ゜レータとを用いて約６０Ａｈ（３ｈＲ）
−１２Ｖのリテーナ式密閉電池を通常の製法にならって
製作した。なお、従来のＰｂ−０．０８％Ｃａ−１％Ｓ
ｎ格子を用いた密閉電池も併せて製作した。これらの電
池はまず３０℃で１／３ＣＡ放電容量を測定した後、寿
命試験を行った。寿命試験は５０℃で、１／３ＣＡ電流
で定格の８０％を放電した後、定電流−定電圧方式（１
／５ＣＡ／１４．４Ｖ×８ｈ）で充電するという一般的
な条件で行った。結果を図１、２、３に示す。図１に正
極活物質密度、格子合金中のＳｂ量と初期容量との関係
を示すように、１／３ＣＡ放電容量は格子合金組成には
よらないが、活物質密度に依存しており、高密度ヘ゜ー
ストを用いた電池では初期容量が出にくい傾向が見られ
た。図２に正極活物質密度、格子合金中のＳｂ量と寿命
性能との関係を示すように、寿命性能はＰｂ−Ｓｂ系合
金を用いた電池の方がＰｂ−Ｃａ合金系を用いた電池よ
りも優れているものが多く、特にＳｂ量が０．７％以上
１．７％以下の場合でかつ、（１）式に示すＳｂ量（Ｓ
％）と所定の関係の密度［Ｄ（ｇ／ｃｃ）］の活物質を
用いることにより、寿命性能が従来よりも著しく良好に
なることがわかった。図３に寿命性能が良好な格子合金
中のＳｂ量および正極活物質密度を表す特性図を示す。 ０．６×Ｓ＋３．２≦Ｄ≦５．０・・・・・・・・・・・・（１） 試験後電池を解体して、負極活物質に析出していたＳｂ
量を調べたところ、正極格子のＳｂ量が０．３％以下の
場合および、Ｓｂ量が０．７％以上１．７％以下の場合
で（１）式に示された密度の正極活物質を用いた場合に
は、負極にＳｂはほとんど検出されなかった。つまり、
Ｓｂ格子の電池で長寿命化が達成できたのは、上記のよ
うに正極活物質密度と正極格子中のＳｂ量とを最適化し
たためである。これらの電池でも正極活物質の密度が
５．０g/ccを越えると早期に容量低下したのは、良くは
わからないが、おそらく初期から容量があまりでなかっ
たことからもわかるように、密度が高すぎて活物質内の
孔（液の入るための孔）が少なすぎるためにかえって反
応が不均一化したのではないかと考えている。また、Ｓ
ｂ量が１．７％を越える場合には、活物質の密度を高く
しても全く効果がなかったが、これは溶出量が多すぎる
ため、少々活物質の密度を高くしてもＳｂの吸着が完全
にはできないためと思われる。なお、本試験では、密閉
形鉛電池の一形態であるリテーナ式電池で試験を行ったが、
ゲル式電池や顆粒シリカ式電池で試験を行ってもその傾
向は同じである。
【発明の効果】以上述べたように、本発明は正極にＰｂ
−Ｓｂ系合金格子を用いた密閉形鉛蓄電池において、Ｓ
ｂ量（Ｓ％）が０．７〜１．７％であって、正極活物質
の密度（Ｄｇ／ｃｃ）が式 ０．６×Ｓ＋３．２≦Ｄ≦
５．０で示される正極活物質を用いることにより、密閉
形鉛蓄電池の寿命性能が著しく改善されるもので、密閉
形鉛蓄電池の実用化という見地から、その工業的価値は
きわめて大きい。
−Ｓｂ系合金格子を用いた密閉形鉛蓄電池において、Ｓ
ｂ量（Ｓ％）が０．７〜１．７％であって、正極活物質
の密度（Ｄｇ／ｃｃ）が式 ０．６×Ｓ＋３．２≦Ｄ≦
５．０で示される正極活物質を用いることにより、密閉
形鉛蓄電池の寿命性能が著しく改善されるもので、密閉
形鉛蓄電池の実用化という見地から、その工業的価値は
きわめて大きい。
【図１】正極活物質密度、格子合金中のＳｂ量と初期容
量との関係を示す特性図
量との関係を示す特性図
【図２】正極活物質密度、格子合金中のＳｂ量と寿命性
能との関係を示す特性図
能との関係を示す特性図
【図３】寿命性能が良好な格子合金中のＳｂ量および正
極活物質密度を表す特性図
極活物質密度を表す特性図
Claims (1)
- 【請求項１】 正極格子に０．７％以上１．７％以下の
Ｓｂを含むＰｂ−Ｓｂ系合金を用いた密閉形鉛蓄電池で
あって、格子合金中のＳｂ量［Ｓ（％）］に応じた、以
下の式で示される密度［Ｄ（ｇ／ｃｃ）］の正極活物質
を用いることを特徴とする密閉形鉛電池。 ０．６×Ｓ＋３．２≦Ｄ≦５．０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8355177A JPH10188964A (ja) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8355177A JPH10188964A (ja) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10188964A true JPH10188964A (ja) | 1998-07-21 |
Family
ID=18442399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8355177A Pending JPH10188964A (ja) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10188964A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013140677A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-18 | Gs Yuasa Corp | 液式鉛蓄電池とこれを用いた電池システム |
| JP2013140678A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-18 | Gs Yuasa Corp | 液式鉛蓄電池とこれを用いた電池システム及び液式鉛蓄電池の使用方法 |
-
1996
- 1996-12-19 JP JP8355177A patent/JPH10188964A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013140677A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-18 | Gs Yuasa Corp | 液式鉛蓄電池とこれを用いた電池システム |
| JP2013140678A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-18 | Gs Yuasa Corp | 液式鉛蓄電池とこれを用いた電池システム及び液式鉛蓄電池の使用方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0849816A1 (en) | Lead-acid battery and producing method thereof | |
| JP3728682B2 (ja) | 密閉形鉛蓄電池 | |
| JP2002313332A (ja) | 制御弁式鉛蓄電池 | |
| JPH10188964A (ja) | 密閉形鉛蓄電池 | |
| JP4224729B2 (ja) | 密閉形鉛蓄電池およびその製造方法 | |
| JP2949839B2 (ja) | 負極ガス吸収式密閉型鉛蓄電池 | |
| JPH10189029A (ja) | 密閉形鉛蓄電池の製造方法 | |
| JPH10199562A (ja) | 密閉形鉛蓄電池 | |
| JPH10106576A (ja) | 密閉形鉛蓄電池 | |
| JPH0770321B2 (ja) | 密閉式鉛蓄電池 | |
| JPH10199537A (ja) | 密閉形鉛蓄電池 | |
| JP3102000B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JPH08298133A (ja) | 密閉形鉛蓄電池 | |
| JP2002343359A (ja) | シール型鉛蓄電池 | |
| JPS5986165A (ja) | 密閉形鉛蓄電池の製造法 | |
| JPH10106573A (ja) | 密閉形鉛蓄電池 | |
| JPH10106574A (ja) | 密閉形鉛蓄電池 | |
| JPH10106572A (ja) | 密閉形鉛蓄電池 | |
| JPH0193058A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JPS636743A (ja) | 鉛蓄電池極板の製造法 | |
| JPH10144318A (ja) | 密閉形鉛蓄電池 | |
| JPH10112311A (ja) | 密閉形鉛蓄電池の製造方法 | |
| JPS61151972A (ja) | ペ−スト式鉛蓄電池 | |
| JPS58158874A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JPH08298119A (ja) | 密閉形鉛蓄電池 |