JPH1197075A - アンチモン合金格子を使用した密閉形鉛蓄電池の充電方法 - Google Patents
アンチモン合金格子を使用した密閉形鉛蓄電池の充電方法Info
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Abstract
蓄電池を、実用化する。 【解決手段】アンチモン合金格子の極板を使用した鉛蓄
電池を、多段定電流充電で充電し、格段所定の一定電流
で充電中の電圧が２．３〜２．４Ｖ／セルに達した後、
所定時間充電を継続した後、充電電流を切り替える。
Description
合金格子を用いた密閉形鉛蓄電池の充電に関するもので
ある。
車、運搬車、ゴルフカートなどサイクルサービス用途に
も普及してきた。密閉形鉛蓄電池は、充電中に正極で発
生した酸素ガスを気相中で負極の充電された活物質（Ｐ
ｂ）に反応させ、酸素ガスを吸収するとともに、負極の
一部を放電状態とすることで負極からの水素ガスの発生
を押さえた所謂負極吸収式と呼ばれる方法で電池の密閉
化が成立している。
ｂ）合金格子の極板を使用した電池は、寿命の進行中に
Ｓｂイオンが電解液に溶出し、負極に析出して水素ガス
発生過電圧が低下して電解液中の水の消費が促進され
る。このため、Ｓｂ合金格子の極板を使用した密閉形鉛
蓄電池は液枯れにより極めて短寿命であるため実用化さ
れていない。
Ｓｂフリーの格子が用いられている。
械的強度、耐腐食性など）を満たしかつ上記Ｓｂ合金格
子が保有する欠点のないカルシウム（Ｃａ）合金格子が
一般的に採用されている。
した電池は、高温中や深放電などの過激な条件で使用す
ると、一般的にＰＣＬといわれる格子と活物質との界面
にＰｂＳＯ4の不働態層が形成され、早期に容量が低下
して短寿命になることがあった。ＰＣＬのない長寿命な
密閉形鉛電池の出現が望まれるところである。
命を解決するために世界的に研究が進められているが解
決に至っていない。このＰＣＬは正極にＣａ合金格子を
用いた電池特有のもので、正極にＳｂ合金格子を使用す
るとＰＣＬによる短寿命は皆無になる。
閉形鉛蓄電池の充電方式を工夫する事によりＳｂ合金格
子の弊害を除去し長寿命を達成しようとするものであ
る。
ンチモン合金を使用した密閉形鉛蓄電池の多段定電流充
電方法において、少なくとも初段において所定の一定電
流で充電中の電圧が２．３〜２．４Ｖ／セル（標準温
度）を検出後、所定時間充電を継続したのち次段に移行
することを特徴とし、また、前記標準温度で定めた電
圧値を電池温度または大気温度をもとに、その温度に見
合った温度補正を行なうことを特徴とし、また、、前
記所定時間の計測手段がタイマーであることを特徴とす
ることである。
は寿命の進行に伴って水素過電圧が低下していく。３０
℃中において、定格容量３０Ａｈの電池を５０％（１５
Ａｈ）放電後、６Ａで充電したときの電池の端子電圧の
変化の一例を示したのか図１である。図１において、１
は新品時、２は寿命進行が中間期、３は寿命期もしくは
寿命に極近い時の充電中の電圧変化である。
少させる多段定電流充電では、充電電流の切り替えを液
減りが少なく、出来る限り充電時間を短くするための理
由から通常は充電電圧が２．４５Ｖ／セルに到達した時
が採用されている。例えば充電電流切り替え電圧を２．
４５Ｖ／セルとて、Ｓｂ合金格子を用いた電池を充電し
た場合、図１において、新品時は充電・放電量比が９７
％であるが、寿命進行中間時は１０３％になり、寿命終
期では２．４５Ｖには到達しないことになる。
低下すると充電電気量が増大する。このため、電池の温
度上昇を引き起こし、電解液中の水の電気分解による消
費が増大する。水の補給が不可能な密閉形電池では、液
枯れとなって寿命となる。また前記例において、３の寿
命期もしくは寿命に極近い時には、電流切り替え電圧に
到達しないため多段定電流充電方法の一段目に相当する
大きな電流が流れ続けることになる。
電特性の推移を観察し、充電開始から２．４Ｖ／セルま
での間の電圧推移は殆ど変化しないことに着目し、充電
電流切り替え電圧を２．３〜２．４Ｖ／セルとし、この
電圧に達したときから所定時間同じ電流で充電を継続す
れば、充電時間を延長しなくても、充電電気量を一定の
所定値に制御でき、過充電電気量を正確に制御すること
が可能となり、寿命の進行と共に水素過電圧が低下する
Ｓｂ合金格子の極板を使用した密閉形鉛蓄電池の長寿命
化をなし得ることを発明するに至った。２段目以降の充
電においても上記と同様の繰り返しを行なうのが好まし
いが、２段目以降は各々所定のタイマーで切りかえても
充電電気量への影響は少なく実用上差しつかえない。
０５重量％セレン０．１重量％スズ０．２重量％砒素合
金からなる格子を用いて、常法に従って３時間率容量が
３０Ａｈの密閉形電池を作成した。
種である、２段定電流充電によるサイクル寿命試験に供
した。サイクル寿命試験の放電は定格容量の５０％（１
５Ａｈ）とし、充電は、１段目の充電電流を６Ａ、２段
目を１．５Ａとし、本発明の一例として、１段目から２
段目充電電流への切り替えは、２．３Ｖ／セル、２．３
５Ｖ／セル、２．４Ｖ／セルを検出後それぞれの所定時
間経過後としたものと、従来例として、１段目から２段
目充電電流への切り替えを２．４５Ｖ／セル検出後とし
たものについて比較した。
電は放電量の１２０％の充電量（１８Ａｈの充電量）と
なるように、それぞれの所定時間を設定し、３０℃中で
寿命試験を行なった。その条件設定内容及びその結果を
表１に示す。
方法による電池に比べて、サイクル寿命が長く、試験中
の最高温度も低いことが判る。また、本発明の充電方法
による電池の寿命原因は、正負極板の劣化によるもので
あっが、従来の充電方法による電池では極板群が乾燥し
ており、液枯れと呼ばれる水分の消失によるものであっ
た。
度によって変化し、温度が高いと充電電圧は低くなり、
逆に温度が低いと充電電圧は高くなるため、充電電流切
り替え設定電圧が、２．３〜２．４Ｖの間の一定である
と、冬期は充電量が少なく、夏期は多くなるという問題
がある。この点を解決するためには設定値に温度補償を
もたせるのが好ましい。温度補償は１℃当たりマイナス
０．２％が適当である。
使用した密閉形鉛蓄電池の実用化を可能にし、電池が古
くなっても充電量に大きな変化はなく、電池の長寿命化
が達成できるために、電気自動車、電動車等の過酷な用
途においてその実用性は極めて高いものである
が３０Ａｈの新旧の密閉形鉛蓄電池を１５Ａｈ放電後、
６Ａで定電流充電したときの充電特性の一例を比較した
図である。
Claims (3)
- 【請求項１】正極にアンチモン合金格子を使用した密閉
形鉛蓄電池の多段定電流充電方法において、少なくとも
初段において所定の一定電流で充電中の電圧が２．３〜
２．４Ｖ／セル（標準温度３０℃）を検出後、所定時間
充電を継続したのち次段に移行することを特徴とする正
極にアンチモン合金格子を使用した密閉形鉛蓄電池の多
段定電流充電方法。 - 【請求項２】前記標準温度で定めた電圧値を電池温度ま
たは大気温度をもとに、その温度に見合った温度補正を
行うことを特徴とする第１項記載の充電方法。 - 【請求項３】前記所定時間の計測手段がタイマーである
ことを特徴とする請求項１叉は２に記載の充電方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27378797A JP3838298B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | アンチモン合金格子を使用した密閉形鉛蓄電池の充電方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27378797A JP3838298B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | アンチモン合金格子を使用した密閉形鉛蓄電池の充電方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1197075A true JPH1197075A (ja) | 1999-04-09 |
| JP3838298B2 JP3838298B2 (ja) | 2006-10-25 |
Family
ID=17532584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27378797A Expired - Lifetime JP3838298B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | アンチモン合金格子を使用した密閉形鉛蓄電池の充電方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3838298B2 (ja) |
-
1997
- 1997-09-19 JP JP27378797A patent/JP3838298B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3838298B2 (ja) | 2006-10-25 |
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