JPH10223213A - 鉛蓄電池用極板の製造法 - Google Patents
鉛蓄電池用極板の製造法Info
- Publication number
- JPH10223213A JPH10223213A JP9025258A JP2525897A JPH10223213A JP H10223213 A JPH10223213 A JP H10223213A JP 9025258 A JP9025258 A JP 9025258A JP 2525897 A JP2525897 A JP 2525897A JP H10223213 A JPH10223213 A JP H10223213A
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- Japan
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- gas
- lead
- electrode plate
- storage battery
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- 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
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】鉛粉を希硫酸及び水で練合したペーストを集電
体に塗布もしくは充填する工程、その後乾燥させる工程
を経る鉛蓄電池用極板を用いた鉛蓄電池において、その
高率放電特性を向上させる。 【解決手段】鉛粉を希硫酸及び水で練合したペーストを
集電体に塗布もしくは充填する工程、その後乾燥させる
工程を経る鉛蓄電池用極板の製造法において、前記ペー
スト中にガス発生物質を存在させ、前記練合中から乾燥
工程前のいずれかの段階で前記ガス発生物質によるガス
を発生させる。
体に塗布もしくは充填する工程、その後乾燥させる工程
を経る鉛蓄電池用極板を用いた鉛蓄電池において、その
高率放電特性を向上させる。 【解決手段】鉛粉を希硫酸及び水で練合したペーストを
集電体に塗布もしくは充填する工程、その後乾燥させる
工程を経る鉛蓄電池用極板の製造法において、前記ペー
スト中にガス発生物質を存在させ、前記練合中から乾燥
工程前のいずれかの段階で前記ガス発生物質によるガス
を発生させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は鉛蓄電池用極板の製
造法に関するものである。
造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鉛蓄電池の高率放電特性を改善するに
は、極板内の空間体積（以下、多孔度と称する）を大き
くして極板内の電解液量を多くすることにより硫酸イオ
ンの拡散を良好にすることが効果的であることが知られ
ている。これを実現するために種々の方策が提案されて
きた。例えば、単純に水分量を増やした活物質ペース
トを用いて極板を作製することで、完成した極板の多孔
度を増加させる方策、活物質ペースト中にマグネシア
等の硫酸（電解液）に可溶な物質を添加することで、電
解液注入後に前記かよう物質の溶出による空隙を極板中
に数多く形成して極板の多孔度を増加させる方策、ゼ
オライト等の多孔性物質を活物質中に存在させ、極板の
多孔度を増加させる方策等である。
は、極板内の空間体積（以下、多孔度と称する）を大き
くして極板内の電解液量を多くすることにより硫酸イオ
ンの拡散を良好にすることが効果的であることが知られ
ている。これを実現するために種々の方策が提案されて
きた。例えば、単純に水分量を増やした活物質ペース
トを用いて極板を作製することで、完成した極板の多孔
度を増加させる方策、活物質ペースト中にマグネシア
等の硫酸（電解液）に可溶な物質を添加することで、電
解液注入後に前記かよう物質の溶出による空隙を極板中
に数多く形成して極板の多孔度を増加させる方策、ゼ
オライト等の多孔性物質を活物質中に存在させ、極板の
多孔度を増加させる方策等である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の方策では活物
質ペーストの粘度が低下し、集電体への前記ペーストの
充填、塗布が不可能あるいは著しく困難になる。上記
の方策で充分な多孔度の極板を得ようとすると、その添
加量は膨大なものとなり、コスト的な問題がある。また
電槽化成の工程を経る鉛蓄電池の場合などは、溶解した
物質がそのまま電解液中に残存するため電解液中の不純
物濃度が極端に大きくなるため電池性能への影響が非常
に大きくなる。上記の方策では、低率放電容量は増加
するが高率放電特性にはあまり効果的でなかった。その
理由は、多孔性物質そのものが硫酸イオンの拡散を妨害
するためである。また、の方策を正極板に適用した場
合、その多孔性物質に高い耐酸化性が長期間持続するこ
とが要求される。この要求を満足する材料は現状では非
常に高価である。本発明が解決しようとする課題は、上
記した問題点を解決し、高率放電特性に優れた鉛蓄電池
を提供することである。
質ペーストの粘度が低下し、集電体への前記ペーストの
充填、塗布が不可能あるいは著しく困難になる。上記
の方策で充分な多孔度の極板を得ようとすると、その添
加量は膨大なものとなり、コスト的な問題がある。また
電槽化成の工程を経る鉛蓄電池の場合などは、溶解した
物質がそのまま電解液中に残存するため電解液中の不純
物濃度が極端に大きくなるため電池性能への影響が非常
に大きくなる。上記の方策では、低率放電容量は増加
するが高率放電特性にはあまり効果的でなかった。その
理由は、多孔性物質そのものが硫酸イオンの拡散を妨害
するためである。また、の方策を正極板に適用した場
合、その多孔性物質に高い耐酸化性が長期間持続するこ
とが要求される。この要求を満足する材料は現状では非
常に高価である。本発明が解決しようとする課題は、上
記した問題点を解決し、高率放電特性に優れた鉛蓄電池
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
本発明に係る鉛蓄電池の製造法は、鉛粉を希硫酸及び水
で練合したペーストを集電体に塗布もしくは充填する工
程、その後乾燥させる工程を経る方法において、前記ペ
ースト中にガス発生物質及び界面活性剤を存在させ、前
記練合中から乾燥工程前のいずれかの段階で前記ガス発
生物質によるガスを発生させることを特徴とする。上記
ガス発生物質に加えて、界面活性剤を上記ペースト中に
存在させることがより好ましい。
本発明に係る鉛蓄電池の製造法は、鉛粉を希硫酸及び水
で練合したペーストを集電体に塗布もしくは充填する工
程、その後乾燥させる工程を経る方法において、前記ペ
ースト中にガス発生物質及び界面活性剤を存在させ、前
記練合中から乾燥工程前のいずれかの段階で前記ガス発
生物質によるガスを発生させることを特徴とする。上記
ガス発生物質に加えて、界面活性剤を上記ペースト中に
存在させることがより好ましい。
【０００５】活物質層がペーストの状態にあるときに当
該ペースト中にガス発生する物質を含ませ、当該ペース
ト練合中から乾燥工程前のいずれかの段階で前記ガス発
生物質によるガスを発生させることにより、ペースト中
に微細な空隙が形成される。前記空隙を形成するガスの
一部はペースト外に放出されるが、残部のガスはペース
ト中に残存する。その状態で前記活物質ペーストを含む
極板を乾燥することにより多孔度の大きな極板を得るこ
とができる。上記した方策では前述したの問題点で指
摘した、ペーストの粘度低下を来すことなく、集電体へ
の活物質ペーストの塗布あるいは充填に何等困難さを生
じることはない。また、上記した方策では前述したの
問題点で指摘した、多量の添加物量を必要としない。そ
の理由は、ガス発生反応は固体→気体、あるいは液体→
気体の相変化を伴う反応であり、高多孔度の極板を製造
するに必要な出発物質（ガス発生物質）は極微量で済む
ためである。また、上記した方策では前述したで指摘
した問題点は当然起こらない。
該ペースト中にガス発生する物質を含ませ、当該ペース
ト練合中から乾燥工程前のいずれかの段階で前記ガス発
生物質によるガスを発生させることにより、ペースト中
に微細な空隙が形成される。前記空隙を形成するガスの
一部はペースト外に放出されるが、残部のガスはペース
ト中に残存する。その状態で前記活物質ペーストを含む
極板を乾燥することにより多孔度の大きな極板を得るこ
とができる。上記した方策では前述したの問題点で指
摘した、ペーストの粘度低下を来すことなく、集電体へ
の活物質ペーストの塗布あるいは充填に何等困難さを生
じることはない。また、上記した方策では前述したの
問題点で指摘した、多量の添加物量を必要としない。そ
の理由は、ガス発生反応は固体→気体、あるいは液体→
気体の相変化を伴う反応であり、高多孔度の極板を製造
するに必要な出発物質（ガス発生物質）は極微量で済む
ためである。また、上記した方策では前述したで指摘
した問題点は当然起こらない。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態の一例
を記載する。まずＰｂＯが９０ｗｔ％、残部がＰｂから
なる鉛粉に希硫酸と水を加えて混練し、水分量１４ｗｔ
％のペースト状とする。次にペースト重量に対し０．０
２％のＮａＨＣＯ3を添加して更に混練する。このペー
ストを格子状の集電体に充填して４０℃、湿度９５ＲＨ
％の雰囲気中に２４時間放置（熟成工程）後、６０℃で
乾燥して未化成の正極板を作製した。この正極板と公知
の負極板を組み合わせ、電槽化成の工程を経て７Ａｈ−
２Ｖのシール鉛蓄電池を組み立てる。ガス発生物質の一
つである炭酸水素塩の中でＮａＨＣＯ3は、酸性領域
（つまりペースト練合時）で以下に示す反応に従って分
解し、炭酸ガスを発生する。
を記載する。まずＰｂＯが９０ｗｔ％、残部がＰｂから
なる鉛粉に希硫酸と水を加えて混練し、水分量１４ｗｔ
％のペースト状とする。次にペースト重量に対し０．０
２％のＮａＨＣＯ3を添加して更に混練する。このペー
ストを格子状の集電体に充填して４０℃、湿度９５ＲＨ
％の雰囲気中に２４時間放置（熟成工程）後、６０℃で
乾燥して未化成の正極板を作製した。この正極板と公知
の負極板を組み合わせ、電槽化成の工程を経て７Ａｈ−
２Ｖのシール鉛蓄電池を組み立てる。ガス発生物質の一
つである炭酸水素塩の中でＮａＨＣＯ3は、酸性領域
（つまりペースト練合時）で以下に示す反応に従って分
解し、炭酸ガスを発生する。
【０００７】
【化１】
【０００８】仮に極板多孔度を１％向上させるために
は、前記ペースト１ｋｇ当たりＮａＨＣＯ3を概算が
０．２ｇ程度必要であるため非常に微量で済む。さらに
上記熟成工程中では、発生したガスに接する活物質（Ｐ
ｂＯ）粒子は炭酸ガスと反応して炭酸鉛となり、極板空
隙内壁に強固な皮膜を形成する。従ってその後の乾燥工
程における極板の収縮は、多孔度が大きいにも拘わらず
抑制され、活物質層に亀裂が入ることもない。
は、前記ペースト１ｋｇ当たりＮａＨＣＯ3を概算が
０．２ｇ程度必要であるため非常に微量で済む。さらに
上記熟成工程中では、発生したガスに接する活物質（Ｐ
ｂＯ）粒子は炭酸ガスと反応して炭酸鉛となり、極板空
隙内壁に強固な皮膜を形成する。従ってその後の乾燥工
程における極板の収縮は、多孔度が大きいにも拘わらず
抑制され、活物質層に亀裂が入ることもない。
【０００９】ガス発生物質として過酸化水素水を用いた
場合には、以下に示す反応に従って酸素ガスを発生す
る。
場合には、以下に示す反応に従って酸素ガスを発生す
る。
【００１０】
【化２】
【００１１】この酸素ガスによって活物質ペースト内に
微細な空隙を形成すると共に、金属鉛を酸化することに
よる活物質粒子相互の結合を生じさせる効果も期待でき
る。さらに過酸化水素水は液体であるため活物質ペース
ト中に添加すると速やかに分散、均一化する利点もあ
る。
微細な空隙を形成すると共に、金属鉛を酸化することに
よる活物質粒子相互の結合を生じさせる効果も期待でき
る。さらに過酸化水素水は液体であるため活物質ペース
ト中に添加すると速やかに分散、均一化する利点もあ
る。
【００１２】界面活性剤をガス発生物質と共に用いる
と、活物質ペースト中の気泡の液膜が長期間に亘り安定
化する。従って製造工程における極板多孔度形成の制御
が安定すると共に、生成したガスが活物質ペースト外に
逃げにくくなるためより高多孔度な極板の作製が実現可
能となる。
と、活物質ペースト中の気泡の液膜が長期間に亘り安定
化する。従って製造工程における極板多孔度形成の制御
が安定すると共に、生成したガスが活物質ペースト外に
逃げにくくなるためより高多孔度な極板の作製が実現可
能となる。
【００１３】ガス発生物質や界面活性剤を添加する（存
在させる）タイミングは、上記のように活物質ペースト
混練中が考えられるが、活物質ペーストを集電体に塗布
あるいは充填した後、乾燥工程前にガス発生物質からガ
スを発生する手法があればそれでも構わない。
在させる）タイミングは、上記のように活物質ペースト
混練中が考えられるが、活物質ペーストを集電体に塗布
あるいは充填した後、乾燥工程前にガス発生物質からガ
スを発生する手法があればそれでも構わない。
【００１４】
【実施例】ガス発生物質としてＮａＨＣＯ3を用いて作
製した鉛蓄電池、すなわち上記発明の実施の形態で記載
した製法によるシール鉛蓄電池（実施例１）と、ガス発
生物質と共に界面活性剤（ドデシルベンゼンスルホン酸
ナトリウム）を活物質重量に対して０．０１％添加した
以外は実施例１の電池と同条件で作製したシール鉛蓄電
池（実施例２）、ガス発生物質と界面活性剤の双方を用
いない以外は実施例１の電池と同条件で作製したシール
鉛蓄電池（従来例）、ガス発生物質を用いない以外は実
施例２の電池と同条件で作製したシール鉛蓄電池（比較
例）の４種類の電池を作製した。これら４種類の電池に
ついて高率放電試験を実施した。試験条件は、周囲温度
２５℃で満充電状態から３Ｃで終止電圧１．３Ｖまで放
電するものである。表１に各電池の放電持続時間を示
す。
製した鉛蓄電池、すなわち上記発明の実施の形態で記載
した製法によるシール鉛蓄電池（実施例１）と、ガス発
生物質と共に界面活性剤（ドデシルベンゼンスルホン酸
ナトリウム）を活物質重量に対して０．０１％添加した
以外は実施例１の電池と同条件で作製したシール鉛蓄電
池（実施例２）、ガス発生物質と界面活性剤の双方を用
いない以外は実施例１の電池と同条件で作製したシール
鉛蓄電池（従来例）、ガス発生物質を用いない以外は実
施例２の電池と同条件で作製したシール鉛蓄電池（比較
例）の４種類の電池を作製した。これら４種類の電池に
ついて高率放電試験を実施した。試験条件は、周囲温度
２５℃で満充電状態から３Ｃで終止電圧１．３Ｖまで放
電するものである。表１に各電池の放電持続時間を示
す。
【００１５】
【表１】
【００１６】表１から明らかなように、ガス発生物質を
活物質ペーストに添加した実施例１、実施例２の電池
は、ガス発生物質を活物質ペーストに添加しない従来
例、比較例の電池に比して高率放電時の放電持続時間が
長いことがわかる。また、実施例１と実施例２の電池を
比較すると、界面活性剤を用いた実施例２の電池の方が
放電持続時間が長くなっていることがわかる。また、従
来例と比較例を比較しても界面活性剤を用いた比較例の
電池の方が放電持続時間が長くなっている。これは比較
例の電池の場合、活物質ペースト混練時に取り込んだ空
気が、前述した界面活性剤の作用によりペースト外に逃
げにくくなり、結果的に高多孔度の極板が出来上がって
いたためと考えられる。
活物質ペーストに添加した実施例１、実施例２の電池
は、ガス発生物質を活物質ペーストに添加しない従来
例、比較例の電池に比して高率放電時の放電持続時間が
長いことがわかる。また、実施例１と実施例２の電池を
比較すると、界面活性剤を用いた実施例２の電池の方が
放電持続時間が長くなっていることがわかる。また、従
来例と比較例を比較しても界面活性剤を用いた比較例の
電池の方が放電持続時間が長くなっている。これは比較
例の電池の場合、活物質ペースト混練時に取り込んだ空
気が、前述した界面活性剤の作用によりペースト外に逃
げにくくなり、結果的に高多孔度の極板が出来上がって
いたためと考えられる。
【００１７】本実施例では正極板の製造工程のみにガス
発生物質、界面活性剤を用いているが、負極板の場合で
もその作用は全く同じであり、同様の効果が得られる。
また本実施例で使用した以外のガス発生物質（例えば過
酸化水素水）、界面活性剤を用いても本実施例と同様の
効果が得られる。また本実施例ではシール鉛蓄電池につ
いて記載しているが、いわゆる液式の鉛蓄電池にも適用
可能なことは言うまでもない。但し、一般的にシール鉛
蓄電池は電解液量が少なく、しかも電解液をリテーナに
含浸する手法やゲル化する手法により非流動化させてい
る。従って鉛蓄電池の充放電反応関与物質である硫酸イ
オンの拡散速度が液式に比べ劣る。つまり高率放電特性
に劣る。この理由から液式の鉛蓄電池に本発明を適用す
るよりも、シール鉛蓄電池に本発明を適用した場合の方
が高率放電特性の向上効果は顕著に現れると考えられ
る。
発生物質、界面活性剤を用いているが、負極板の場合で
もその作用は全く同じであり、同様の効果が得られる。
また本実施例で使用した以外のガス発生物質（例えば過
酸化水素水）、界面活性剤を用いても本実施例と同様の
効果が得られる。また本実施例ではシール鉛蓄電池につ
いて記載しているが、いわゆる液式の鉛蓄電池にも適用
可能なことは言うまでもない。但し、一般的にシール鉛
蓄電池は電解液量が少なく、しかも電解液をリテーナに
含浸する手法やゲル化する手法により非流動化させてい
る。従って鉛蓄電池の充放電反応関与物質である硫酸イ
オンの拡散速度が液式に比べ劣る。つまり高率放電特性
に劣る。この理由から液式の鉛蓄電池に本発明を適用す
るよりも、シール鉛蓄電池に本発明を適用した場合の方
が高率放電特性の向上効果は顕著に現れると考えられ
る。
【００１８】
【発明の効果】本発明により高率放電特性に優れた鉛蓄
電池を提供することができた。
電池を提供することができた。
Claims (4)
- 【請求項１】鉛粉を希硫酸及び水で練合したペーストを
集電体に塗布もしくは充填する工程、その後乾燥させる
工程を経る鉛蓄電池用極板の製造法において、 前記ペースト中にガス発生物質を存在させ、前記練合中
から乾燥工程前のいずれかの段階で前記ガス発生物質に
よるガスを発生させることを特徴とする鉛蓄電池用極板
の製造法。 - 【請求項２】鉛粉を希硫酸及び水で練合したペーストを
集電体に塗布もしくは充填する工程、その後乾燥させる
工程を経る鉛蓄電池用極板の製造法において、 前記ペースト中にガス発生物質及び界面活性剤を存在さ
せ、前記練合中から乾燥工程前のいずれかの段階で前記
ガス発生物質によるガスを発生させることを特徴とする
鉛蓄電池用極板の製造法。 - 【請求項３】ガス発生物質が炭酸水素塩である請求項１
又は２記載の鉛蓄電池用極板の製造法。 - 【請求項４】ガス発生物質が過酸化水素水である請求項
１又は２記載の鉛蓄電池用極板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9025258A JPH10223213A (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | 鉛蓄電池用極板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9025258A JPH10223213A (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | 鉛蓄電池用極板の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10223213A true JPH10223213A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12161004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9025258A Pending JPH10223213A (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | 鉛蓄電池用極板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10223213A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114203977A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-03-18 | 淄博火炬能源有限责任公司 | 低温型铅碳电池用负极铅膏及其制备方法和应用 |
-
1997
- 1997-02-07 JP JP9025258A patent/JPH10223213A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114203977A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-03-18 | 淄博火炬能源有限责任公司 | 低温型铅碳电池用负极铅膏及其制备方法和应用 |
| CN114203977B (zh) * | 2021-11-17 | 2024-01-02 | 淄博火炬能源有限责任公司 | 低温型铅碳电池用负极铅膏及其制备方法和应用 |
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