JPH10308223A - 鉛蓄電池用集電体 - Google Patents
鉛蓄電池用集電体Info
- Publication number
- JPH10308223A JPH10308223A JP9117662A JP11766297A JPH10308223A JP H10308223 A JPH10308223 A JP H10308223A JP 9117662 A JP9117662 A JP 9117662A JP 11766297 A JP11766297 A JP 11766297A JP H10308223 A JPH10308223 A JP H10308223A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lead
- electrode plate
- collector
- battery
- acid battery
- 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
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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
Landscapes
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】鉛蓄電池の電槽化成時の化成効率を向上させ
る。 【解決手段】鉛蓄電池用集電体を連通気孔の多孔質構造
とする。そのことにより、化成中に発生するガスは活物
質中の細孔及び集電体内部の連通気孔を経由して、極板
群外部へ逸散するため、前記ガスの滞留を抑制し、化成
効率を向上させることができる。
る。 【解決手段】鉛蓄電池用集電体を連通気孔の多孔質構造
とする。そのことにより、化成中に発生するガスは活物
質中の細孔及び集電体内部の連通気孔を経由して、極板
群外部へ逸散するため、前記ガスの滞留を抑制し、化成
効率を向上させることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉛蓄電池用集電体
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、鉛蓄電池用集電体は、鉛合金を溶
融し格子鋳型に流し込むことによって製造した鋳造格子
が広く用いられている。鉛蓄電池は、一般に鉛と酸化鉛
からなる活物質ペーストを前記集電体に塗布し、熟成乾
燥後希硫酸中にて化成する。この化成済み極板とセパレ
ータを組み合わせた極板群により鉛蓄電池を作製してい
る。なお前述の方法以外にも工程数の削減のために、未
化成の極板群を電槽内に挿入後化成を行う電槽化成も多
く行われている。この化成時間を短縮するには極板、特
に正極板の化成効率を向上させる必要があり、これまで
様々な手法が検討されてきた。例えば化成充電時の電力
や時間のロスを少なくするために正極活物質ペースト中
に高位の鉛酸化物である鉛丹（Ｐｂ3Ｏ4）を添加する手
法である。また、特開平８−８７９９９号公報では電槽
化成初期に正負逆方向に充電して正極活物質に導電性に
優れるＰｂを生成させた後に順方向に充電させることで
化成時間を短縮させている。
融し格子鋳型に流し込むことによって製造した鋳造格子
が広く用いられている。鉛蓄電池は、一般に鉛と酸化鉛
からなる活物質ペーストを前記集電体に塗布し、熟成乾
燥後希硫酸中にて化成する。この化成済み極板とセパレ
ータを組み合わせた極板群により鉛蓄電池を作製してい
る。なお前述の方法以外にも工程数の削減のために、未
化成の極板群を電槽内に挿入後化成を行う電槽化成も多
く行われている。この化成時間を短縮するには極板、特
に正極板の化成効率を向上させる必要があり、これまで
様々な手法が検討されてきた。例えば化成充電時の電力
や時間のロスを少なくするために正極活物質ペースト中
に高位の鉛酸化物である鉛丹（Ｐｂ3Ｏ4）を添加する手
法である。また、特開平８−８７９９９号公報では電槽
化成初期に正負逆方向に充電して正極活物質に導電性に
優れるＰｂを生成させた後に順方向に充電させることで
化成時間を短縮させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらペースト
式の鉛蓄電池の正極活物質ペースト中に鉛丹を添加する
手法では、鉛丹の添加量の増大に従い化成効率は向上す
るが、鉛丹量が多くなると正極活物質が泥状化しやすく
なり寿命性能が低下する傾向にある。また、電槽化成初
期に正負逆方向に充電して正極に導電性に優れるＰｂを
生成させた後に順方向に充電させる手法は、逆充電で生
成した鉛化合物を順充電で本来の鉛化合物に変える際に
均一に反応が起こらなかったり、またその部分の構造が
異なったりして化成効率の向上効果は充分とは言えな
い。さらに逆充電直後に正負極を切り替えた場合に充電
装置に逆電圧が加わり、化成用通電装置の回路が破損す
る恐れがある。また、前記回路の破損を防止する機能を
有する化成用通電装置はそれを構成する回路が複雑とな
りコスト高となる。本発明が解決しようとする課題は、
上記した問題を回避しながら電槽化成時の化成効率を向
上することである。
式の鉛蓄電池の正極活物質ペースト中に鉛丹を添加する
手法では、鉛丹の添加量の増大に従い化成効率は向上す
るが、鉛丹量が多くなると正極活物質が泥状化しやすく
なり寿命性能が低下する傾向にある。また、電槽化成初
期に正負逆方向に充電して正極に導電性に優れるＰｂを
生成させた後に順方向に充電させる手法は、逆充電で生
成した鉛化合物を順充電で本来の鉛化合物に変える際に
均一に反応が起こらなかったり、またその部分の構造が
異なったりして化成効率の向上効果は充分とは言えな
い。さらに逆充電直後に正負極を切り替えた場合に充電
装置に逆電圧が加わり、化成用通電装置の回路が破損す
る恐れがある。また、前記回路の破損を防止する機能を
有する化成用通電装置はそれを構成する回路が複雑とな
りコスト高となる。本発明が解決しようとする課題は、
上記した問題を回避しながら電槽化成時の化成効率を向
上することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の鉛蓄電池用集電体は、連通気孔の多孔質構造
を有することを特徴とする。鉛蓄電池は化成中、充電中
に極板からガスを発生する。前記ガスは活物質から発生
し極板群から逸散していく筈だが、このガスが活物質中
にガス塊として滞留し、活物質表面と電解液との接触面
積を減少させる場合がある。特にリテーナ式密閉形鉛蓄
電池では、活物質中ばかりでなく極板とリテーナの間に
も前記ガスが滞留する。本発明の鉛蓄電池用集電体は、
上述したように連通気孔の多孔質構造を有する構造のた
めに化成中、充電中に発生するガスは活物質中の細孔及
び集電体内部の連通気孔を経由して、極板群外部へ逸散
するため、前記ガスの滞留を抑制できる。このように本
発明により極板内部の活物質から発生するガスの逸散が
速やかに行われるため、活物質表面と電解液との接触面
積（反応面積）を減少させることがない。この手法は、
従来の問題を回避しながら電槽化成時の化成効率を向上
することができる手法である。
に本発明の鉛蓄電池用集電体は、連通気孔の多孔質構造
を有することを特徴とする。鉛蓄電池は化成中、充電中
に極板からガスを発生する。前記ガスは活物質から発生
し極板群から逸散していく筈だが、このガスが活物質中
にガス塊として滞留し、活物質表面と電解液との接触面
積を減少させる場合がある。特にリテーナ式密閉形鉛蓄
電池では、活物質中ばかりでなく極板とリテーナの間に
も前記ガスが滞留する。本発明の鉛蓄電池用集電体は、
上述したように連通気孔の多孔質構造を有する構造のた
めに化成中、充電中に発生するガスは活物質中の細孔及
び集電体内部の連通気孔を経由して、極板群外部へ逸散
するため、前記ガスの滞留を抑制できる。このように本
発明により極板内部の活物質から発生するガスの逸散が
速やかに行われるため、活物質表面と電解液との接触面
積（反応面積）を減少させることがない。この手法は、
従来の問題を回避しながら電槽化成時の化成効率を向上
することができる手法である。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１に本発明の鉛蓄電池用集電体
の概略図を示す。本集電体には多数の空孔が存在し、そ
れらが連通気孔となっている。本発明の鉛蓄電池用集電
体の作製法の一例を挙げる。まず基材としてのポリウレ
タンの発泡体に石膏を充填したあと樹脂を焼成、除去
し、これに鉛を真空鋳造したあと石膏を洗浄、除去す
る。この操作により多数の空孔が存在し、それらが連通
気孔となっている鉛シート（孔径１ｍｍ、多孔度９０
％）が得られる。本例では基材としてポリウレタンの発
泡体を用い、鋳造法にて集電体を製造したが、基材にＡ
ＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン等の発泡体
を用い、その基材の骨格表面にメッキ法、蒸着法、スパ
ッタ法、ＣＶＤ法等の気相法により鉛又は鉛合金層を形
成し、その後基材を焼成などの手法で除去してもよい。
多数の空孔が存在し、それらが連通気孔となっている鉛
シートを高さ７０ｍｍ、幅４０ｍｍ、耳部が４ｍｍ×８
ｍｍの寸法に切り取り、さらに１１ｍｍ×６ｍｍの大き
さのマス目を３６個前記鉛シートから切り取り、図１に
示す格子状の鉛蓄電池用集電体が得られる。本例では集
電体の成分に鉛を用いているが、鉛合金を用いてもよ
い。
の概略図を示す。本集電体には多数の空孔が存在し、そ
れらが連通気孔となっている。本発明の鉛蓄電池用集電
体の作製法の一例を挙げる。まず基材としてのポリウレ
タンの発泡体に石膏を充填したあと樹脂を焼成、除去
し、これに鉛を真空鋳造したあと石膏を洗浄、除去す
る。この操作により多数の空孔が存在し、それらが連通
気孔となっている鉛シート（孔径１ｍｍ、多孔度９０
％）が得られる。本例では基材としてポリウレタンの発
泡体を用い、鋳造法にて集電体を製造したが、基材にＡ
ＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン等の発泡体
を用い、その基材の骨格表面にメッキ法、蒸着法、スパ
ッタ法、ＣＶＤ法等の気相法により鉛又は鉛合金層を形
成し、その後基材を焼成などの手法で除去してもよい。
多数の空孔が存在し、それらが連通気孔となっている鉛
シートを高さ７０ｍｍ、幅４０ｍｍ、耳部が４ｍｍ×８
ｍｍの寸法に切り取り、さらに１１ｍｍ×６ｍｍの大き
さのマス目を３６個前記鉛シートから切り取り、図１に
示す格子状の鉛蓄電池用集電体が得られる。本例では集
電体の成分に鉛を用いているが、鉛合金を用いてもよ
い。
【０００６】
【実施例】発明の実施の形態で説明した製法による、多
数の空孔が存在し、それらが連通気孔となっている鉛シ
ートからなる鉛蓄電池用集電体に、鉛と酸化鉛からなる
鉛粉と希硫酸を一定時間練合することによって製造した
ペーストを塗着、充填した後熟成、乾燥して鉛蓄電池用
正極板を得た。この正極板３枚と常法にて作製した負極
板（集電体に空孔が存在しない）４枚ならびにガラス繊
維から成るリテーナで構成した極板群を電槽に収納し、
規格が２Ｖ−５Ａｈの密閉形鉛蓄電池（実施例）を構成
した。また正極集電体に、空孔が存在しない従来の正極
板を用いた以外は上記実施例の密閉形鉛蓄電池と同条件
で密閉形鉛蓄電池（従来例）を作製した。これら（実施
例、従来例）の密閉形鉛蓄電池１セルあたりの未化成状
態の正極活物質量は７０ｇ、未化成状態の負極活物質量
は６０ｇである。この電池に比重１．２４０の希硫酸を
５０ｇ注液し電槽化成を行った。電槽化成は、化成電流
０．５Ａ、課電量を正極の未化活物質の理論容量に対し
１００、１２５、１５０、１７５、２００、２２５、２
５０％の各量として実施した。化成終了後、正極板のＰ
ｂＯ2化率を調べた。
数の空孔が存在し、それらが連通気孔となっている鉛シ
ートからなる鉛蓄電池用集電体に、鉛と酸化鉛からなる
鉛粉と希硫酸を一定時間練合することによって製造した
ペーストを塗着、充填した後熟成、乾燥して鉛蓄電池用
正極板を得た。この正極板３枚と常法にて作製した負極
板（集電体に空孔が存在しない）４枚ならびにガラス繊
維から成るリテーナで構成した極板群を電槽に収納し、
規格が２Ｖ−５Ａｈの密閉形鉛蓄電池（実施例）を構成
した。また正極集電体に、空孔が存在しない従来の正極
板を用いた以外は上記実施例の密閉形鉛蓄電池と同条件
で密閉形鉛蓄電池（従来例）を作製した。これら（実施
例、従来例）の密閉形鉛蓄電池１セルあたりの未化成状
態の正極活物質量は７０ｇ、未化成状態の負極活物質量
は６０ｇである。この電池に比重１．２４０の希硫酸を
５０ｇ注液し電槽化成を行った。電槽化成は、化成電流
０．５Ａ、課電量を正極の未化活物質の理論容量に対し
１００、１２５、１５０、１７５、２００、２２５、２
５０％の各量として実施した。化成終了後、正極板のＰ
ｂＯ2化率を調べた。
【０００７】図２は課電量と正極板中の全活物質量に対
するＰｂＯ2の重量比の関係を示したものである。従来
例は正極板中のＰｂＯ2を９５ｗｔ％以上にするには課
電量が２００％以上必要である。それに対し実施例は課
電量が１５０％でＰｂＯ2が９５．５ｗｔ％となり従来
例に比べ課電量が３／４となった。従って化成効率が向
上したことがわかる。
するＰｂＯ2の重量比の関係を示したものである。従来
例は正極板中のＰｂＯ2を９５ｗｔ％以上にするには課
電量が２００％以上必要である。それに対し実施例は課
電量が１５０％でＰｂＯ2が９５．５ｗｔ％となり従来
例に比べ課電量が３／４となった。従って化成効率が向
上したことがわかる。
【０００８】本例では正極集電体のみに本発明の構成を
適用したが、正極、負極双方の集電体に適用した場合に
も本発明の効果が得られる。
適用したが、正極、負極双方の集電体に適用した場合に
も本発明の効果が得られる。
【０００９】
【発明の効果】本発明により、電槽化成時の化成効率を
向上することができた。
向上することができた。
【図１】本発明の鉛蓄電池用集電体の一例の外観を示す
図である。
図である。
【図２】電槽化成時の課電量に対する正極活物質のＰｂ
Ｏ2化率を示す図である。
Ｏ2化率を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項１】連通気孔の多孔質構造を有することを特徴
とする鉛蓄電池用集電体。 - 【請求項２】鉛又は鉛合金からなることを特徴とする請
求項１記載の鉛蓄電池用集電体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9117662A JPH10308223A (ja) | 1997-05-08 | 1997-05-08 | 鉛蓄電池用集電体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9117662A JPH10308223A (ja) | 1997-05-08 | 1997-05-08 | 鉛蓄電池用集電体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10308223A true JPH10308223A (ja) | 1998-11-17 |
Family
ID=14717192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9117662A Pending JPH10308223A (ja) | 1997-05-08 | 1997-05-08 | 鉛蓄電池用集電体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10308223A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005505102A (ja) * | 2001-09-26 | 2005-02-17 | エロッド ジェンジ， | 鉛酸電池の性能を改善する集電体構造及び方法 |
| JP2012119175A (ja) * | 2010-12-01 | 2012-06-21 | Gs Yuasa Corp | 電極集電体、鉛蓄電池用電極及び鉛蓄電池 |
-
1997
- 1997-05-08 JP JP9117662A patent/JPH10308223A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005505102A (ja) * | 2001-09-26 | 2005-02-17 | エロッド ジェンジ， | 鉛酸電池の性能を改善する集電体構造及び方法 |
| JP2012119175A (ja) * | 2010-12-01 | 2012-06-21 | Gs Yuasa Corp | 電極集電体、鉛蓄電池用電極及び鉛蓄電池 |
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