JPS58121554A - 鉛蓄電池用ペ−スト式極板の製造法 - Google Patents
鉛蓄電池用ペ−スト式極板の製造法Info
- Publication number
- JPS58121554A JPS58121554A JP57003919A JP391982A JPS58121554A JP S58121554 A JPS58121554 A JP S58121554A JP 57003919 A JP57003919 A JP 57003919A JP 391982 A JP391982 A JP 391982A JP S58121554 A JPS58121554 A JP S58121554A
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- Japan
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- paste
- electrode plate
- foaming agent
- lead
- acid battery
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/14—Electrodes for lead-acid accumulators
- H01M4/16—Processes of manufacture
- H01M4/20—Processes of manufacture of pasted electrodes
-
- 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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、鉛蓄電池用ペースト式極板の改良に関するも
のであり、とくに高率放電特性の向上をはかることを目
的とする。
のであり、とくに高率放電特性の向上をはかることを目
的とする。
２ １．７・
鉛蓄電池用ペースト式極板は、安価でしかも比較的利用
率が高い特徴を持っており、自動車用などに幅広く利用
されている。
率が高い特徴を持っており、自動車用などに幅広く利用
されている。
最近の省エネルギー、省資源の時代においては、鉛蓄電
池に対しても軽量化の要望が強く、その対策が検討され
ている。軽量化をはかる手段の一つとして、利用率の向
上をはかって高容量化を達成し、少ない活物質量で必要
な特性を満足する方法が考えられる。一般に、高多孔度
極板にすると活物質の利用率の向上がはかられることが
知られている。その手段としては、たとえば低密度ペー
ストの活用などが考えられる。しかし、極板の多孔度を
増やすと寿命が短く々る。しだがって、単に多孔度を増
やすだけでは寿命の低下を伴うだめ、事実上適用できな
い。
池に対しても軽量化の要望が強く、その対策が検討され
ている。軽量化をはかる手段の一つとして、利用率の向
上をはかって高容量化を達成し、少ない活物質量で必要
な特性を満足する方法が考えられる。一般に、高多孔度
極板にすると活物質の利用率の向上がはかられることが
知られている。その手段としては、たとえば低密度ペー
ストの活用などが考えられる。しかし、極板の多孔度を
増やすと寿命が短く々る。しだがって、単に多孔度を増
やすだけでは寿命の低下を伴うだめ、事実上適用できな
い。
また、近年、鉛蓄電池のメンテナンスフリー化が強く要
望されており、従来から格子合金に利用されていた鉛−
アンチモン系合金にかわる新合金として、減液特性に優
れた鉛−カルシウム系合金の活用が検討されている。こ
の鉛−カルシウム系３ ・ 合金を格子に用いた電池は、ペースト式極板の欠点であ
る寿命特性を一層低下させることが知られている。とく
に緩放電ザイクルでの早期容量劣化が犬き々欠点である
。その原因については、詳細な機構は明らかではないが
、格子の酸化被膜あるいは格子と活物質の密着性に起因
しており、格子と活物質の界面にあると考えられている
。
望されており、従来から格子合金に利用されていた鉛−
アンチモン系合金にかわる新合金として、減液特性に優
れた鉛−カルシウム系合金の活用が検討されている。こ
の鉛−カルシウム系３ ・ 合金を格子に用いた電池は、ペースト式極板の欠点であ
る寿命特性を一層低下させることが知られている。とく
に緩放電ザイクルでの早期容量劣化が犬き々欠点である
。その原因については、詳細な機構は明らかではないが
、格子の酸化被膜あるいは格子と活物質の密着性に起因
しており、格子と活物質の界面にあると考えられている
。
この早期容量劣化を抑制する手段の一つとして高密度ペ
ーストを用いて格子と活物質の接触面積を増加させたり
、あるいは格子体を活物質で被覆するようにペーストを
充填することが考えられる。
ーストを用いて格子と活物質の接触面積を増加させたり
、あるいは格子体を活物質で被覆するようにペーストを
充填することが考えられる。
このような方法で抑制の効果は得られるが、反面高密度
ペーストを用いることによって、利用率が低下し、とく
に高率放電特性が著しく低下する。
ペーストを用いることによって、利用率が低下し、とく
に高率放電特性が著しく低下する。
そこで、本発明では寿命の低下、とくに格子と活物質と
の界面に起因すると考えられる早期容量劣化を抑制し、
高率放電特性の向上をはかるものである。す々わち、格
子体にペーストを塗着した後、炭酸水素すトリウム、ジ
アゾアミノベンゼン々どの起泡剤の溶液中に浸漬し、そ
の後、乾燥・固化することにより、寿命特性の低下を伴
わないで、高率放電特性を大幅に向」二できることを見
出しだ。
の界面に起因すると考えられる早期容量劣化を抑制し、
高率放電特性の向上をはかるものである。す々わち、格
子体にペーストを塗着した後、炭酸水素すトリウム、ジ
アゾアミノベンゼン々どの起泡剤の溶液中に浸漬し、そ
の後、乾燥・固化することにより、寿命特性の低下を伴
わないで、高率放電特性を大幅に向」二できることを見
出しだ。
格子体にペーストを塗着後、起泡剤溶液中に浸漬し、そ
の後、乾燥・固化することによって、高率放電特性の向
上がはかられる理由は、つぎのように考えられる。ペー
ストを塗着しだ後の湿った状態の極板を起泡剤溶液中に
浸漬するだめ、とくに、極板表面の浅い部分に起泡剤が
含浸され、極板内部の深い部分へはほとんど含浸され々
い状態となる。こｔを、通常の乾燥条件である高温多湿
中に放置するだめ、極板の表面近傍のみが含浸されだ起
泡剤の働きにより、高多孔度になり、極板内部は低多孔
度を保っていると考えられる。このように本発明の製造
法によってできた極板は、表面近傍が内部より高多孔度
に麿っている構造を持っている。このよう々極板を用い
た場合に高率放電特性が大幅に向上できるのは、高率で
放電するときの放電反応は、比較的極板内部より表面近
傍が関与するためと考えられる。
の後、乾燥・固化することによって、高率放電特性の向
上がはかられる理由は、つぎのように考えられる。ペー
ストを塗着しだ後の湿った状態の極板を起泡剤溶液中に
浸漬するだめ、とくに、極板表面の浅い部分に起泡剤が
含浸され、極板内部の深い部分へはほとんど含浸され々
い状態となる。こｔを、通常の乾燥条件である高温多湿
中に放置するだめ、極板の表面近傍のみが含浸されだ起
泡剤の働きにより、高多孔度になり、極板内部は低多孔
度を保っていると考えられる。このように本発明の製造
法によってできた極板は、表面近傍が内部より高多孔度
に麿っている構造を持っている。このよう々極板を用い
た場合に高率放電特性が大幅に向上できるのは、高率で
放電するときの放電反応は、比較的極板内部より表面近
傍が関与するためと考えられる。
５べ−Ｓノ
以上のように起泡剤溶液を含浸して、とくに高率放電特
性の向」二をはかるには、含浸後、５０°Ｃ以上の条件
で加熱処理を行う予備乾燥により、発泡させて極板表面
の高多孔度化をはかったのちに、通常の乾燥工程を行っ
ても、同様の効果が得られる。ただし、この予備乾燥を
長時間行うと、内部まで急速に乾燥が進み、格子と活物
質の間に亀裂が生じ寿命劣化の原因となる。したがって
、長時間行う必要はなく、３０分以内の予備乾燥で十分
な効果が得られることが認められた。
性の向」二をはかるには、含浸後、５０°Ｃ以上の条件
で加熱処理を行う予備乾燥により、発泡させて極板表面
の高多孔度化をはかったのちに、通常の乾燥工程を行っ
ても、同様の効果が得られる。ただし、この予備乾燥を
長時間行うと、内部まで急速に乾燥が進み、格子と活物
質の間に亀裂が生じ寿命劣化の原因となる。したがって
、長時間行う必要はなく、３０分以内の予備乾燥で十分
な効果が得られることが認められた。
捷だ、起泡剤溶液の濃度は、浸漬時間との関係もあるが
、本発明ではペースト塗着後の湿った極板を浸漬するた
め、極板内部への起泡剤の含浸けほとんど°認められな
い。さらに、極板表面近傍の含浸量も限定されるので、
とくに濃度を規制する必要はない。
、本発明ではペースト塗着後の湿った極板を浸漬するた
め、極板内部への起泡剤の含浸けほとんど°認められな
い。さらに、極板表面近傍の含浸量も限定されるので、
とくに濃度を規制する必要はない。
一方、高多孔度極板をつくる手段としては、ペースト中
に起泡剤を添加して練合を行い、起泡剤を含んだペース
トを格子に充填する方法が考えられる。この方法は、単
に高多孔度極板をつくって高容量化をはかる目的には適
用できるが、たとえば鉛−カルシウム系合金を用いた場
合のように、格子と活物質の界面に起因する早期容量劣
化が生じやすい極板には、−馬方化を促進することにカ
リ、適さ々い。
に起泡剤を添加して練合を行い、起泡剤を含んだペース
トを格子に充填する方法が考えられる。この方法は、単
に高多孔度極板をつくって高容量化をはかる目的には適
用できるが、たとえば鉛−カルシウム系合金を用いた場
合のように、格子と活物質の界面に起因する早期容量劣
化が生じやすい極板には、−馬方化を促進することにカ
リ、適さ々い。
以上のように本発明は早期容量劣化を抑制して、高容量
化、とくに高率放電特性の向上をはかるものである。
化、とくに高率放電特性の向上をはかるものである。
以下に実施例によって本発明の特徴と効果について説明
する。
する。
鉛粉に水と希硫酸を添加して練合したペーストを、鉛−
カルシウム合金からなるエクスパンデッドメタル格子に
塗着した。この極板を炭酸水素ナトリウムの２モル／ｌ
の水溶液中に約３分間浸漬した。浸漬後、予備乾燥とし
て７０℃の雰囲気中に５分間放置した極板と予備乾燥し
ない極板をそれぞれ一晩室温で放置してから、６０°Ｃ
２湿度７゜チの条件で２０時間本乾燥を行った。この予
備乾燥をした極板と予備乾燥をしない極板を用いて、そ
れぞれ電池Ａ、 Ｂをつくった。まだ、炭酸水素すｊ
・リウム水溶液中に浸漬しない従来通りの方法でペース
トを塗着した後、本乾燥を行った極板を用いてつくっ／
こ電池Ｃを比較例とした。さらに、ペースト練合時に炭
酸水素う川・リウムを鉛粉に対して１０重量％添加して
同時に練合してペーストをつくり、このペーストを用い
て電池りをつくつ／ζ。なお、極板の大きさは１０×１
５鍋で、２０時間率放電容量が４０Ａｈとなるように活
物質量を調整し／こ。
カルシウム合金からなるエクスパンデッドメタル格子に
塗着した。この極板を炭酸水素ナトリウムの２モル／ｌ
の水溶液中に約３分間浸漬した。浸漬後、予備乾燥とし
て７０℃の雰囲気中に５分間放置した極板と予備乾燥し
ない極板をそれぞれ一晩室温で放置してから、６０°Ｃ
２湿度７゜チの条件で２０時間本乾燥を行った。この予
備乾燥をした極板と予備乾燥をしない極板を用いて、そ
れぞれ電池Ａ、 Ｂをつくった。まだ、炭酸水素すｊ
・リウム水溶液中に浸漬しない従来通りの方法でペース
トを塗着した後、本乾燥を行った極板を用いてつくっ／
こ電池Ｃを比較例とした。さらに、ペースト練合時に炭
酸水素う川・リウムを鉛粉に対して１０重量％添加して
同時に練合してペーストをつくり、このペーストを用い
て電池りをつくつ／ζ。なお、極板の大きさは１０×１
５鍋で、２０時間率放電容量が４０Ａｈとなるように活
物質量を調整し／こ。
これらの電池について、−１５℃において１５０人の電
流で放電し、終止電圧を１．ＯＶとして持続時間を測定
した。第１図にその結果を示す。図から明らかなように
本発明の電池Ａ、 Ｂは電池りと同様に、比較例Ｃに
比べ２０〜３Ｑ秒間持続時間が向上した。なお、電池Ａ
、Ｂ、Ｃに用いた極板の多孔度はＡ、 Ｂが約７０係
、Ｃが７５係であった。そこでペース）・中に添加する
起泡剤の量を減らして多孔度ｙｏ％になるようにしてつ
くった電池Ｅについて、同様の試験をした。その結果、
電池Ｅは比較例Ｃよりも持続時間は長いが、電池Ａ、Ｂ
、ＣＪ：りも短い。このように、本発明の電池Ａ、
Ｂは同じ多孔度の電池Ｅよりも優れており、多孔度７５
襲の電池りと同じ特性を示しだ。以上のことから、高率
放電は主に極板の表面近傍が強く反応に富力し、本発明
の極板はその表面だけが高多孔度になっていると考えら
れる。すなわち、極板の多孔度は７０％であるが′、極
板内部は比較的低多孔度であり、表面近傍だけが、多孔
度７５チの極板りと同様の多孔度になっていると考えら
れる。このことは、本発明のＪ：うに湿った極板を炭酸
水素すトリウム水溶液などの起泡剤溶液に浸漬するため
、起泡剤が極板の表面近傍に含浸され、内部寸で含浸さ
れないと推察できることからも推論できる。
流で放電し、終止電圧を１．ＯＶとして持続時間を測定
した。第１図にその結果を示す。図から明らかなように
本発明の電池Ａ、 Ｂは電池りと同様に、比較例Ｃに
比べ２０〜３Ｑ秒間持続時間が向上した。なお、電池Ａ
、Ｂ、Ｃに用いた極板の多孔度はＡ、 Ｂが約７０係
、Ｃが７５係であった。そこでペース）・中に添加する
起泡剤の量を減らして多孔度ｙｏ％になるようにしてつ
くった電池Ｅについて、同様の試験をした。その結果、
電池Ｅは比較例Ｃよりも持続時間は長いが、電池Ａ、Ｂ
、ＣＪ：りも短い。このように、本発明の電池Ａ、
Ｂは同じ多孔度の電池Ｅよりも優れており、多孔度７５
襲の電池りと同じ特性を示しだ。以上のことから、高率
放電は主に極板の表面近傍が強く反応に富力し、本発明
の極板はその表面だけが高多孔度になっていると考えら
れる。すなわち、極板の多孔度は７０％であるが′、極
板内部は比較的低多孔度であり、表面近傍だけが、多孔
度７５チの極板りと同様の多孔度になっていると考えら
れる。このことは、本発明のＪ：うに湿った極板を炭酸
水素すトリウム水溶液などの起泡剤溶液に浸漬するため
、起泡剤が極板の表面近傍に含浸され、内部寸で含浸さ
れないと推察できることからも推論できる。
つぎに、充放電ザイクル特性を調べだ。放電は５人で終
止電圧１゜７ｖとし、充電は５人で１２時間行った。こ
の充放電を１ザイクルとして、放電容量が２０Ａｈ以下
になるまで繰り返した。第２図にその結果を示す。図か
ら明らかなように、本発明の電池Ａ、 Ｂは比較例Ｃ
と同様のザイクル特性を示しだ。一方、ペースト中に起
泡剤を添加してつくった電池り、 Ｅはザイクル特性
が劣化している。これは、極板内部とくに格子と活物質
との接触面が減少したために、格子と活物質との間に亀
裂が生じやすくなるか、あるいはこの界面に電解液であ
る硫酸が浸透しやすくなり、界面に酸化被膜が生じやす
くなるためと考えられる。しかし本発明では極板内部の
多孔度は増加しないので、わ ザイクル特性の劣化を伴ないと考えられる。
止電圧１゜７ｖとし、充電は５人で１２時間行った。こ
の充放電を１ザイクルとして、放電容量が２０Ａｈ以下
になるまで繰り返した。第２図にその結果を示す。図か
ら明らかなように、本発明の電池Ａ、 Ｂは比較例Ｃ
と同様のザイクル特性を示しだ。一方、ペースト中に起
泡剤を添加してつくった電池り、 Ｅはザイクル特性
が劣化している。これは、極板内部とくに格子と活物質
との接触面が減少したために、格子と活物質との間に亀
裂が生じやすくなるか、あるいはこの界面に電解液であ
る硫酸が浸透しやすくなり、界面に酸化被膜が生じやす
くなるためと考えられる。しかし本発明では極板内部の
多孔度は増加しないので、わ ザイクル特性の劣化を伴ないと考えられる。
なお、実施例では炭酸水素すトリウムについて示したが
、ジアゾアミノベンゼンなどの起泡剤を用いても同様の
効果が得られた。また、起泡剤の濃度についても検討し
たが、高濃度溶液たとえば１０モル／７！でも同様の効
果を示した。これｄ］、湿った極板を含浸するフ乙め、
含浸量が制限されるためと思われる。したがって、濃度
を規制する必要はない。だだ、含浸量あるいｄ、極板多
孔度を調整する方法として、ペースト塗着後、予備乾燥
し、表面近傍の水分を除去した後に起泡剤溶液中に浸漬
する方法も考えられる。この場合は目的に応じだ多孔度
となるように起泡剤溶液の濃度を調整して用いるとよい
。
、ジアゾアミノベンゼンなどの起泡剤を用いても同様の
効果が得られた。また、起泡剤の濃度についても検討し
たが、高濃度溶液たとえば１０モル／７！でも同様の効
果を示した。これｄ］、湿った極板を含浸するフ乙め、
含浸量が制限されるためと思われる。したがって、濃度
を規制する必要はない。だだ、含浸量あるいｄ、極板多
孔度を調整する方法として、ペースト塗着後、予備乾燥
し、表面近傍の水分を除去した後に起泡剤溶液中に浸漬
する方法も考えられる。この場合は目的に応じだ多孔度
となるように起泡剤溶液の濃度を調整して用いるとよい
。
杉
以上のように、本発明は容量劣化を伴ないで、高率放電
特性を大幅に向上させる効果がある。
特性を大幅に向上させる効果がある。
第１図は各種極板を用いた電池の低温急放電時の持続時
間の比較を示す図、第２図は充放電ザイクルに伴う放電
容量の変化を示す図である。
間の比較を示す図、第２図は充放電ザイクルに伴う放電
容量の変化を示す図である。
Claims (3)
- （１）活物質となるペーストを格子体に塗着した後、起
泡剤の溶液中に浸漬し、その後乾燥することを特徴とし
た鉛蓄電池用ペースト式極板の製造法。 - （２）前記乾燥工程が、５０′Ｃ以上の温度で３０分以
内の予備乾燥と、その後の通常の乾燥工程からなる特許
請求の範囲第１項記載の鉛蓄電池用ペースト式極板の製
造法。 - （３）起泡剤が炭酸水素す） ＩＪウム、またはジアゾ
アミノベンゼンである特許請求の範囲第１項又は第２項
記載の鉛蓄電池用ペースト式極板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57003919A JPS58121554A (ja) | 1982-01-12 | 1982-01-12 | 鉛蓄電池用ペ−スト式極板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57003919A JPS58121554A (ja) | 1982-01-12 | 1982-01-12 | 鉛蓄電池用ペ−スト式極板の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58121554A true JPS58121554A (ja) | 1983-07-19 |
Family
ID=11570558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57003919A Pending JPS58121554A (ja) | 1982-01-12 | 1982-01-12 | 鉛蓄電池用ペ−スト式極板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58121554A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5996653A (ja) * | 1982-11-24 | 1984-06-04 | Japan Storage Battery Co Ltd | ペースト式鉛蓄電池用未化極板の製造法 |
-
1982
- 1982-01-12 JP JP57003919A patent/JPS58121554A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5996653A (ja) * | 1982-11-24 | 1984-06-04 | Japan Storage Battery Co Ltd | ペースト式鉛蓄電池用未化極板の製造法 |
| JPH04342B2 (ja) * | 1982-11-24 | 1992-01-07 | Japan Storage Battery Co Ltd |
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