JPH1040922A - 鉛蓄電池用極板およびその製造方法 - Google Patents
鉛蓄電池用極板およびその製造方法Info
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- JPH1040922A JPH1040922A JP8198154A JP19815496A JPH1040922A JP H1040922 A JPH1040922 A JP H1040922A JP 8198154 A JP8198154 A JP 8198154A JP 19815496 A JP19815496 A JP 19815496A JP H1040922 A JPH1040922 A JP H1040922A
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- 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)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高率放電特性に優れた長寿命の鉛蓄電池を提
供する。 【解決手段】 繊維状の多孔質ガラスを鉛蓄電池の極板
中に含有させる。繊維状の多孔質ガラスにより、電解液
を多量に保持でき、さらに硫酸拡散経路を確保できる。
これにより高率放電特性とサイクル寿命を兼ね備えた鉛
蓄電池が得られる。
供する。 【解決手段】 繊維状の多孔質ガラスを鉛蓄電池の極板
中に含有させる。繊維状の多孔質ガラスにより、電解液
を多量に保持でき、さらに硫酸拡散経路を確保できる。
これにより高率放電特性とサイクル寿命を兼ね備えた鉛
蓄電池が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉛蓄電池極板の改
良に関するものである。
良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鉛蓄電池は、二次電池として比較的安価
で安定な性能を有しているため、自動車用電池として用
いられ、近年ではポータブル機器用の電源やコンピュー
タなどのバックアップに用いる据え置き用電源としても
普及してきた。近年、自動車の低公害化対策として電気
自動車の開発が脚光を浴びている。また、ポータブル機
器のコードレス化も進んでいる。これらの鉛蓄電池の高
性能化にはとりわけ高率放電特性の向上が課題となって
いる。高率放電特性は、電解液の活物質への供給に支配
されるところが大きい。鉛蓄電池は、正極に二酸化鉛
（ＰｂＯ2）、負極に鉛（Ｐｂ）、電解液に硫酸（Ｈ2Ｓ
Ｏ4）水溶液を用いている。正極の反応は式（１）に、
また負極の反応は式（２）にそれぞれ示すとおりであ
る。
で安定な性能を有しているため、自動車用電池として用
いられ、近年ではポータブル機器用の電源やコンピュー
タなどのバックアップに用いる据え置き用電源としても
普及してきた。近年、自動車の低公害化対策として電気
自動車の開発が脚光を浴びている。また、ポータブル機
器のコードレス化も進んでいる。これらの鉛蓄電池の高
性能化にはとりわけ高率放電特性の向上が課題となって
いる。高率放電特性は、電解液の活物質への供給に支配
されるところが大きい。鉛蓄電池は、正極に二酸化鉛
（ＰｂＯ2）、負極に鉛（Ｐｂ）、電解液に硫酸（Ｈ2Ｓ
Ｏ4）水溶液を用いている。正極の反応は式（１）に、
また負極の反応は式（２）にそれぞれ示すとおりであ
る。
【０００３】
【化１】
【０００４】上記の反応から明らかなように、放電反応
により正極、負極とも活物質が硫酸鉛（ＰｂＳＯ4）に
変化していく。鉛および二酸化鉛が硫酸鉛に変化する
と、その体積は約２倍に増加する。そのため放電反応が
進むにつれて極板中の空孔が析出した硫酸鉛によって塞
がれ、硫酸イオンの拡散能力が劣化してくる。このよう
なことが、電池電圧の低下ならびに活物質利用率の低下
につながってくる。また、この硫酸鉛は、充電時には正
極で二酸化鉛に、負極では鉛にそれぞれ変化するが、電
極内への電解液供給能力が乏しい場合には、この反応が
円滑に進まず充電効率が低下する。特に、高電流密度で
の充放電ほどこの影響が大きくなる。
により正極、負極とも活物質が硫酸鉛（ＰｂＳＯ4）に
変化していく。鉛および二酸化鉛が硫酸鉛に変化する
と、その体積は約２倍に増加する。そのため放電反応が
進むにつれて極板中の空孔が析出した硫酸鉛によって塞
がれ、硫酸イオンの拡散能力が劣化してくる。このよう
なことが、電池電圧の低下ならびに活物質利用率の低下
につながってくる。また、この硫酸鉛は、充電時には正
極で二酸化鉛に、負極では鉛にそれぞれ変化するが、電
極内への電解液供給能力が乏しい場合には、この反応が
円滑に進まず充電効率が低下する。特に、高電流密度で
の充放電ほどこの影響が大きくなる。
【０００５】このように、電極内への硫酸供給能力の劣
化が鉛蓄電池の高率放電特性の向上や長寿命化への大き
な課題となっている。これらの課題を解決するための方
策として、従来は活物質の充填密度を低下させて、極板
内に電解液を保持あるいは拡散させる空隙を多く形成さ
せるという手法や、粉末状の多孔質ガラスあるいはガラ
ス繊維を編み込んだガラス綿を極板中に添加し電解液保
持量を向上させるという手法がとられてきた。
化が鉛蓄電池の高率放電特性の向上や長寿命化への大き
な課題となっている。これらの課題を解決するための方
策として、従来は活物質の充填密度を低下させて、極板
内に電解液を保持あるいは拡散させる空隙を多く形成さ
せるという手法や、粉末状の多孔質ガラスあるいはガラ
ス繊維を編み込んだガラス綿を極板中に添加し電解液保
持量を向上させるという手法がとられてきた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の充填密度を低下
させる手法は、極板内の電解液量を増加させることがで
きるので高率放電特性が向上する。しかし、極板中に空
隙が形成され活物質粒子間の結合力が低下して極板の機
械的強度が弱くなり、充放電を繰り返すと活物質の脱落
が激しく、寿命特性が大きくて低下するという欠点があ
った。粉末状の多孔質ガラスを添加する手法では、高率
放電特性の向上は見られるもののサイクル寿命の向上は
得られない。また、ガラス綿の添加では逆にサイクル寿
命の向上はあるが、高率放電特性には大きな改善はみら
れない。
させる手法は、極板内の電解液量を増加させることがで
きるので高率放電特性が向上する。しかし、極板中に空
隙が形成され活物質粒子間の結合力が低下して極板の機
械的強度が弱くなり、充放電を繰り返すと活物質の脱落
が激しく、寿命特性が大きくて低下するという欠点があ
った。粉末状の多孔質ガラスを添加する手法では、高率
放電特性の向上は見られるもののサイクル寿命の向上は
得られない。また、ガラス綿の添加では逆にサイクル寿
命の向上はあるが、高率放電特性には大きな改善はみら
れない。
【０００７】本発明は、このような問題を解決し、寿命
特性に悪影響を与えることなく、電解液を豊富に活物質
に供給できる極板を構成し、高率放電特性に優れた長寿
命の鉛蓄電池を提供することを目的とする。
特性に悪影響を与えることなく、電解液を豊富に活物質
に供給できる極板を構成し、高率放電特性に優れた長寿
命の鉛蓄電池を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の鉛蓄電池用極板
は、極板中に電解液の保持材あるいは硫酸の拡散通路と
して繊維状の多孔質ガラスを含有させることを特徴とす
るものである。この極板を用いることにより、前記の目
的が達成され、高率放電特性に優れた長寿命の鉛蓄電池
を提供することができる。
は、極板中に電解液の保持材あるいは硫酸の拡散通路と
して繊維状の多孔質ガラスを含有させることを特徴とす
るものである。この極板を用いることにより、前記の目
的が達成され、高率放電特性に優れた長寿命の鉛蓄電池
を提供することができる。
【０００９】本発明による鉛蓄電用極板の製造方法は、
鉛粉を主体とする活物質中に繊維状の多孔質ガラスを混
合し、これを水および硫酸で練合したペーストを鉛合金
製の集電体に充填し、熟成工程および化成工程を経て極
板とする。また、本発明の鉛蓄電池用極板の製造方法
は、鉛粉を主体とする活物質中に繊維状で多孔質のガラ
ス繊維を混合し、これを結着剤としての有機高分子系の
樹脂を溶媒に溶解させた液で練合したぺーストを鉛合金
製の集電体に塗着し、乾燥、化成工程を経て極板とす
る。
鉛粉を主体とする活物質中に繊維状の多孔質ガラスを混
合し、これを水および硫酸で練合したペーストを鉛合金
製の集電体に充填し、熟成工程および化成工程を経て極
板とする。また、本発明の鉛蓄電池用極板の製造方法
は、鉛粉を主体とする活物質中に繊維状で多孔質のガラ
ス繊維を混合し、これを結着剤としての有機高分子系の
樹脂を溶媒に溶解させた液で練合したぺーストを鉛合金
製の集電体に塗着し、乾燥、化成工程を経て極板とす
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明は、繊維状の多孔質ガラス
を極板中に含有させることを特徴とするものである。こ
の繊維状多孔質ガラスは耐酸性を示すことはもちろん、
吸水性に優れ鉛蓄電池の電解液保持材としてきわめて適
切である。ここに用いる繊維状の多孔質ガラスは、ガラ
ス繊維の表面を多孔質状に加工したものである。表面に
５μｍ以下の細孔が多数形成された繊維状の多孔質ガラ
スが好ましい。このような繊維状の多孔質ガラスは、従
来のガラス綿に比べ単位重量あたりの電解液保持量が３
０％以上向上する。
を極板中に含有させることを特徴とするものである。こ
の繊維状多孔質ガラスは耐酸性を示すことはもちろん、
吸水性に優れ鉛蓄電池の電解液保持材としてきわめて適
切である。ここに用いる繊維状の多孔質ガラスは、ガラ
ス繊維の表面を多孔質状に加工したものである。表面に
５μｍ以下の細孔が多数形成された繊維状の多孔質ガラ
スが好ましい。このような繊維状の多孔質ガラスは、従
来のガラス綿に比べ単位重量あたりの電解液保持量が３
０％以上向上する。
【００１１】本発明による繊維状の多孔質ガラスを適量
含んだ極板には、粒子相互の接合によって形成される多
孔構造の空孔によって保持される電解液の他に、ガラス
繊維自身の多孔構造の空孔に保持される電解液が加わ
り、極板中に多量の電解液が保持されることになる。さ
らに、多孔質ガラス繊維が極板の表面から内部への硫酸
の拡散通路としての働きもするため、電解液層から極板
内部への硫酸の拡散も円滑に行われる。また、繊維状多
孔質ガラスが極板の多孔構造の形成に寄与しているた
め、極板の強度が増し、単に充填密度を下げただけの従
来極板に見られるような活物質の脱落による放電性能の
劣化やサイクル寿命の低下といった問題も回避できる。
含んだ極板には、粒子相互の接合によって形成される多
孔構造の空孔によって保持される電解液の他に、ガラス
繊維自身の多孔構造の空孔に保持される電解液が加わ
り、極板中に多量の電解液が保持されることになる。さ
らに、多孔質ガラス繊維が極板の表面から内部への硫酸
の拡散通路としての働きもするため、電解液層から極板
内部への硫酸の拡散も円滑に行われる。また、繊維状多
孔質ガラスが極板の多孔構造の形成に寄与しているた
め、極板の強度が増し、単に充填密度を下げただけの従
来極板に見られるような活物質の脱落による放電性能の
劣化やサイクル寿命の低下といった問題も回避できる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。 《実施例１》図１は本発明の実施例に用いた繊維状多孔
質ガラスの単繊維の断面図であり、図２は実施例に用い
た正極板の断面を模式的に示している。まず、正極用又
は負極用原料として、重量比で金属鉛２５％、一酸化鉛
７５％の鉛粉（酸化度７５％）を用い、負極にはこの他
重量比２％の硫酸バリウムと１％の炭素粉末、０．５％
のリグニンを添加して混合物を調製した。正負極それぞ
れの原料中に鉛粉中の鉛製分の重量に対して２％の繊維
状多孔質ガラスを添加して均一に混合した。この混合物
に水と希硫酸を加えて練合しペーストとした。なお、正
極用の添加剤としては鉛丹や塩基性硫酸鉛、二酸化鉛粉
末などの鉛化合物が添加される場合もあるが、本発明は
このような場合にも適用できる。
する。 《実施例１》図１は本発明の実施例に用いた繊維状多孔
質ガラスの単繊維の断面図であり、図２は実施例に用い
た正極板の断面を模式的に示している。まず、正極用又
は負極用原料として、重量比で金属鉛２５％、一酸化鉛
７５％の鉛粉（酸化度７５％）を用い、負極にはこの他
重量比２％の硫酸バリウムと１％の炭素粉末、０．５％
のリグニンを添加して混合物を調製した。正負極それぞ
れの原料中に鉛粉中の鉛製分の重量に対して２％の繊維
状多孔質ガラスを添加して均一に混合した。この混合物
に水と希硫酸を加えて練合しペーストとした。なお、正
極用の添加剤としては鉛丹や塩基性硫酸鉛、二酸化鉛粉
末などの鉛化合物が添加される場合もあるが、本発明は
このような場合にも適用できる。
【００１３】本実施例では、ガラス繊維の表面を弗酸な
どで溶解し多孔質状に加工した材料を用いた。図１にそ
の繊維状多孔質ガラスの単繊維の構造を示す。繊維状多
孔質ガラス１は、径が約２０〜３０μｍのガラスの芯材
２と多孔質状に加工された表面の多孔質層３から構成さ
れる。このような構成の繊維状多孔質ガラス１は、芯材
により強度を維持し、ペースト練合中に破壊されるよう
なことはない。中心部まで全体を多孔状に加工したガラ
ス繊維であると、繊維自身の強度が保たれず、ペースト
練合中に破壊されてしまう。
どで溶解し多孔質状に加工した材料を用いた。図１にそ
の繊維状多孔質ガラスの単繊維の構造を示す。繊維状多
孔質ガラス１は、径が約２０〜３０μｍのガラスの芯材
２と多孔質状に加工された表面の多孔質層３から構成さ
れる。このような構成の繊維状多孔質ガラス１は、芯材
により強度を維持し、ペースト練合中に破壊されるよう
なことはない。中心部まで全体を多孔状に加工したガラ
ス繊維であると、繊維自身の強度が保たれず、ペースト
練合中に破壊されてしまう。
【００１４】次に、上記ペーストを鉛ーカルシウム系合
金製の鋳造格子に充填し、常法に従って高温高湿中で熟
成し、ついで化成を行って正極板および負極板を作製し
た。これらの工程中で、活物質混合物中の鉛成分を含む
鉛分などの原料は、硫酸との練合および熟成によって硫
酸鉛と塩基性硫酸鉛などに変化し、これらが化成によっ
て正極板の場合は酸化されて二酸化鉛に、負極の場合は
還元されて鉛にそれぞれ変化することによって各々正、
負極の活物質となる。上記の正極板２枚と負極板３枚を
用い、その間にガラス繊維からなるマット状のセパレー
ターを介在させて組み合わせ、電解液として希硫酸を含
浸させて正極容量規制の２Ｖ、２Ａｈの電池を作製し
た。なお、本実施例では集電体に鋳造格子を用いたが、
エキスパンド格子を用いてもよい。電気容量は充填され
たペーストに含まれる鉛原子のモル数を算出し、それら
が全て２電子反応を行ったと仮定した場合の理論容量を
用いた。
金製の鋳造格子に充填し、常法に従って高温高湿中で熟
成し、ついで化成を行って正極板および負極板を作製し
た。これらの工程中で、活物質混合物中の鉛成分を含む
鉛分などの原料は、硫酸との練合および熟成によって硫
酸鉛と塩基性硫酸鉛などに変化し、これらが化成によっ
て正極板の場合は酸化されて二酸化鉛に、負極の場合は
還元されて鉛にそれぞれ変化することによって各々正、
負極の活物質となる。上記の正極板２枚と負極板３枚を
用い、その間にガラス繊維からなるマット状のセパレー
ターを介在させて組み合わせ、電解液として希硫酸を含
浸させて正極容量規制の２Ｖ、２Ａｈの電池を作製し
た。なお、本実施例では集電体に鋳造格子を用いたが、
エキスパンド格子を用いてもよい。電気容量は充填され
たペーストに含まれる鉛原子のモル数を算出し、それら
が全て２電子反応を行ったと仮定した場合の理論容量を
用いた。
【００１５】《比較例１〜４》繊維状多孔質ガラスを含
まないこと以外は上記の極板と全く同じ条件で試作した
電池を比較例１、繊維状多孔質ガラスを含まずペースト
調整時に加える水の量を多くし活物質充填密度を低下さ
せた電池を比較例２とする。また、繊維状多孔質ガラス
の代わりに粉末状多孔質ガラスまたはガラス綿を添加し
同一の方法で試作した電池を比較例３または比較例４と
した。
まないこと以外は上記の極板と全く同じ条件で試作した
電池を比較例１、繊維状多孔質ガラスを含まずペースト
調整時に加える水の量を多くし活物質充填密度を低下さ
せた電池を比較例２とする。また、繊維状多孔質ガラス
の代わりに粉末状多孔質ガラスまたはガラス綿を添加し
同一の方法で試作した電池を比較例３または比較例４と
した。
【００１６】本発明の電池と比較例１、２、３、４の電
池を０．１Ｃ〜３．０Ｃの定電流で放電した放電容量を
表１に示す。また、各電池の１Ｃ放電（終止電圧１．３
Ｖ）、１Ｃ充電（放電容量の１５０％充電）での充放電
の寿命性能を表２に示す。なお、サイクル寿命は初期放
電容量の５０％に低下するまでのサイクル数とした。表
１から明らかなように、本発明による極板を用いた電池
は比較例２、３、４と同様に比較例１より高率放電特性
が著しく優れている。一方、表２のサイクル特性に関し
ては、本発明による極板を用いた電池が比較例１、４と
同様に比較例２、３よりもサイクル寿命数が大きい。こ
れらのことから、本発明を適用することにより、優れた
高率放電特性と長寿命を兼ね備えた電池が構成できるこ
とが実証された。
池を０．１Ｃ〜３．０Ｃの定電流で放電した放電容量を
表１に示す。また、各電池の１Ｃ放電（終止電圧１．３
Ｖ）、１Ｃ充電（放電容量の１５０％充電）での充放電
の寿命性能を表２に示す。なお、サイクル寿命は初期放
電容量の５０％に低下するまでのサイクル数とした。表
１から明らかなように、本発明による極板を用いた電池
は比較例２、３、４と同様に比較例１より高率放電特性
が著しく優れている。一方、表２のサイクル特性に関し
ては、本発明による極板を用いた電池が比較例１、４と
同様に比較例２、３よりもサイクル寿命数が大きい。こ
れらのことから、本発明を適用することにより、優れた
高率放電特性と長寿命を兼ね備えた電池が構成できるこ
とが実証された。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】上記の結果が得られた理由は以下のように
説明できる。図１の本発明による極板においては、繊維
状多孔質ガラス１に電解液が保持され、しかもこのガラ
ス繊維が電解液のバルクから極板内部への硫酸の拡散通
路としてのネットワークを形成している。また、繊維状
多孔質ガラス１が活物質粒子４と絡み合い、活物質の脱
落を防ぐ結着剤としての働きも担いサイクル寿命の低下
を効果的に抑制している。５は集電体格子を表す。この
ため極板の粒子間空孔６にのみ電解液を含む図３に示す
ような比較例１の極板に比べて多くの電解液が含有され
ており、高率放電でも反応が円滑に進む。また、図４の
比較例２の低密度充填の極板では、活物質が少なくな
り、その分だけ空孔６と空隙部７の占める容積が多くな
り、電解液の保持量は比較例１に比べて多くなるが、多
孔構造の強度が低下し活物質の脱落が発生し、サイクル
寿命が低下する。
説明できる。図１の本発明による極板においては、繊維
状多孔質ガラス１に電解液が保持され、しかもこのガラ
ス繊維が電解液のバルクから極板内部への硫酸の拡散通
路としてのネットワークを形成している。また、繊維状
多孔質ガラス１が活物質粒子４と絡み合い、活物質の脱
落を防ぐ結着剤としての働きも担いサイクル寿命の低下
を効果的に抑制している。５は集電体格子を表す。この
ため極板の粒子間空孔６にのみ電解液を含む図３に示す
ような比較例１の極板に比べて多くの電解液が含有され
ており、高率放電でも反応が円滑に進む。また、図４の
比較例２の低密度充填の極板では、活物質が少なくな
り、その分だけ空孔６と空隙部７の占める容積が多くな
り、電解液の保持量は比較例１に比べて多くなるが、多
孔構造の強度が低下し活物質の脱落が発生し、サイクル
寿命が低下する。
【００２０】比較例３の粉末状多孔質ガラスでは、多孔
質ガラスが硫酸を含有し極板中の硫酸量は増加し高率放
電特性は向上する。しかし、粉末状のため電解液層から
極板内部への硫酸拡散のネットワークが形成されず、繊
維状多孔質ガラスを添加した極板に比べ高率放電特性は
劣る。比較例４のガラス綿を添加した極板では、幾本か
の繊維が撚り合わさった隙間に硫酸が含有されることに
なる。そのため、ガラス綿と繊維状多孔質ガラスの単位
重量あたりの電解液含有量は明らかに繊維状多孔質ガラ
スの方が多くなり、ガラス綿に比べ少量の添加量で大き
な効果を得ることができる。なお、本実施例では正極に
ついての効果を説明したが、同様の方法で負極容量規制
の電池を作製し負極に対する効果を調査したところ、正
極の場合と同様の結果が得られ、本発明が負極に対して
も効果があることが確認された。
質ガラスが硫酸を含有し極板中の硫酸量は増加し高率放
電特性は向上する。しかし、粉末状のため電解液層から
極板内部への硫酸拡散のネットワークが形成されず、繊
維状多孔質ガラスを添加した極板に比べ高率放電特性は
劣る。比較例４のガラス綿を添加した極板では、幾本か
の繊維が撚り合わさった隙間に硫酸が含有されることに
なる。そのため、ガラス綿と繊維状多孔質ガラスの単位
重量あたりの電解液含有量は明らかに繊維状多孔質ガラ
スの方が多くなり、ガラス綿に比べ少量の添加量で大き
な効果を得ることができる。なお、本実施例では正極に
ついての効果を説明したが、同様の方法で負極容量規制
の電池を作製し負極に対する効果を調査したところ、正
極の場合と同様の結果が得られ、本発明が負極に対して
も効果があることが確認された。
【００２１】《実施例２》繊維状多孔質ガラスの添加量
について、実施例１と同様の方法に従い繊維状多孔質ガ
ラスの添加量を変えて正極板と負極板を作製して検討し
た。極板の理論容量はそれぞれ１Ａｈ、０．８Ａｈと
し、繊維状多孔質ガラスの添加量はそれぞれ混合物中の
鉛成分に対して重量比で、７％、５％、３％、１％、
０．３％、０．１％とした。これらの極板を純鉛板を対
極として電解液を大過剰に含む系で１Ｃの定電流放電を
行い放電容量を測定した。放電の終了は、参照極Ｈｇ2
ＳＯ4／Ｈｇに対し、正極で０．８Ｖ、負極で−０．３
Ｖを終止電圧と定めた。正極の放電結果を図５に示す。
なお、比較として繊維状多孔質ガラスを含まない極板の
放電性能も併せて示す。
について、実施例１と同様の方法に従い繊維状多孔質ガ
ラスの添加量を変えて正極板と負極板を作製して検討し
た。極板の理論容量はそれぞれ１Ａｈ、０．８Ａｈと
し、繊維状多孔質ガラスの添加量はそれぞれ混合物中の
鉛成分に対して重量比で、７％、５％、３％、１％、
０．３％、０．１％とした。これらの極板を純鉛板を対
極として電解液を大過剰に含む系で１Ｃの定電流放電を
行い放電容量を測定した。放電の終了は、参照極Ｈｇ2
ＳＯ4／Ｈｇに対し、正極で０．８Ｖ、負極で−０．３
Ｖを終止電圧と定めた。正極の放電結果を図５に示す。
なお、比較として繊維状多孔質ガラスを含まない極板の
放電性能も併せて示す。
【００２２】図５に示すとおり、繊維状多孔質ガラスを
０．１％以上添加することで、放電容量の向上がみられ
るが、添加量が５％を越えるあたりからその効果が薄
れ、７％では比較例に比べ優位性がみられない。負極に
ついても同様の実験を行ったところ、正極の場合と同じ
結果が得られた。これらの結果から、繊維状多孔質ガラ
スの添加量は、活物質混合物中の鉛成分に対して重量比
で５％〜０．１％が好ましい。
０．１％以上添加することで、放電容量の向上がみられ
るが、添加量が５％を越えるあたりからその効果が薄
れ、７％では比較例に比べ優位性がみられない。負極に
ついても同様の実験を行ったところ、正極の場合と同じ
結果が得られた。これらの結果から、繊維状多孔質ガラ
スの添加量は、活物質混合物中の鉛成分に対して重量比
で５％〜０．１％が好ましい。
【００２３】《実施例３》鉛粉を主体とする活物質混合
物に、混合物中の鉛成分の重量に対して２％の繊維状多
孔質ガラスを添加し、これを結着剤としてのポリフッ化
ビニリデンを、溶媒としてのＮ−メチルピロリドンに溶
解させた液で練合したペーストを用い、上記の実施例と
同様にして電池を試作した。この電池の１Ｃ以上の高率
放電での放電容量は、繊維状多孔質ガラスを添加しない
電池に比べて１０〜１５％増大し、サイクル寿命も２７
０サイクルが得られた。このことから、有機高分子系樹
脂を結着剤として用い、これを溶媒に溶解させた液で活
物質混合物を練合したペーストを用いて極板を構成する
場合にも、本発明を適用することが効果的であることが
確認された。
物に、混合物中の鉛成分の重量に対して２％の繊維状多
孔質ガラスを添加し、これを結着剤としてのポリフッ化
ビニリデンを、溶媒としてのＮ−メチルピロリドンに溶
解させた液で練合したペーストを用い、上記の実施例と
同様にして電池を試作した。この電池の１Ｃ以上の高率
放電での放電容量は、繊維状多孔質ガラスを添加しない
電池に比べて１０〜１５％増大し、サイクル寿命も２７
０サイクルが得られた。このことから、有機高分子系樹
脂を結着剤として用い、これを溶媒に溶解させた液で活
物質混合物を練合したペーストを用いて極板を構成する
場合にも、本発明を適用することが効果的であることが
確認された。
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、活物質混
合物中に繊維状多孔質ガラスを添加することにより、極
板中に電解液を保持させることができ、同時に硫酸の拡
散経路を確保できるので、この極板を用いることにより
優れた高率放電特性とサイクル寿命を兼ね備えた鉛蓄電
池を得ることができる。
合物中に繊維状多孔質ガラスを添加することにより、極
板中に電解液を保持させることができ、同時に硫酸の拡
散経路を確保できるので、この極板を用いることにより
優れた高率放電特性とサイクル寿命を兼ね備えた鉛蓄電
池を得ることができる。
【図１】本発明の実施例に用いた繊維状多孔質ガラスの
単繊維の断面図である。
単繊維の断面図である。
【図２】本発明による鉛蓄電池極板の要部の断面を示す
模式図である。
模式図である。
【図３】従来の高密度充填極板の要部の断面を示す模式
図である。
図である。
【図４】従来の低密度充填極板の断面を示す模式図であ
る。
る。
【図５】繊維状多孔質ガラスの添加量と正極放電特性の
関係を示す図である。
関係を示す図である。
１ 繊維状多孔質ガラス ２ 芯材 ３ 多孔質層 ４ 活物質粒子 ５ 集電体格子 ６ 粒子間空孔 ７ 空隙部
Claims (3)
- 【請求項１】 鉛あるいは二酸化鉛を主体とする活物質
中に繊維状の多孔質ガラスを含有することを特徴とする
鉛蓄電池用極板。 - 【請求項２】 鉛粉を主体とする活物質中に繊維状の多
孔質ガラスを混合し、これを水および硫酸で練合したペ
ーストを鉛合金製の集電体に充填し、熟成工程および化
成工程を経て極板とする鉛蓄電用極板の製造方法。 - 【請求項３】 鉛粉を主体とする活物質中に繊維状で多
孔質のガラス繊維を混合し、これを結着剤としての有機
高分子系の樹脂を溶媒に溶解させた液で練合したぺース
トを鉛合金製の集電体に塗着し、乾燥、化成工程を経て
極板とする鉛蓄電池用極板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19815496A JP3414941B2 (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | 鉛蓄電池用極板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19815496A JP3414941B2 (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | 鉛蓄電池用極板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1040922A true JPH1040922A (ja) | 1998-02-13 |
| JP3414941B2 JP3414941B2 (ja) | 2003-06-09 |
Family
ID=16386368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19815496A Expired - Fee Related JP3414941B2 (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | 鉛蓄電池用極板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3414941B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6531248B1 (en) | 1999-10-06 | 2003-03-11 | Squannacook Technologies Llc | Battery paste |
-
1996
- 1996-07-26 JP JP19815496A patent/JP3414941B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6531248B1 (en) | 1999-10-06 | 2003-03-11 | Squannacook Technologies Llc | Battery paste |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3414941B2 (ja) | 2003-06-09 |
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