JPS58158866A - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPS58158866A JPS58158866A JP57041842A JP4184282A JPS58158866A JP S58158866 A JPS58158866 A JP S58158866A JP 57041842 A JP57041842 A JP 57041842A JP 4184282 A JP4184282 A JP 4184282A JP S58158866 A JPS58158866 A JP S58158866A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- expanded graphite
- conductive
- conductive liquid
- battery
- graphite
- 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
Links
Classifications
-
- 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
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/68—Selection of materials for use in lead-acid accumulators
-
- 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)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (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】
この発明は鉛蓄電池、特に遊離の電解液が実質的に存在
しないように電解液量を制限した形体のいわゆる、リテ
ナ一式鉛蓄電池に関するものであり、電解液の利用率を
改善して電池性能の向上を計るべく極板に配設した導電
性保液層を構成する導電性粉末に関するものである。
しないように電解液量を制限した形体のいわゆる、リテ
ナ一式鉛蓄電池に関するものであり、電解液の利用率を
改善して電池性能の向上を計るべく極板に配設した導電
性保液層を構成する導電性粉末に関するものである。
まず、この種電池の放電反応の挙動について説明すると
、放電初期の段階では極板表面における電解液ａｍと、
極板に密接せるセパレータに含浸、保持された電解液製
置とは同じであるが、放電を開始すると反応は極板表面
から進行するため極板表面における電解液ａ度が低下し
て１１１度勾配が生シ、セパレータに含浸、保持されて
いる電解液が極板表面に拡欽されることになる。っまシ
、極板で消費される電解液量だけセパレータニジ拡牧に
よって補充されることになる。
、放電初期の段階では極板表面における電解液ａｍと、
極板に密接せるセパレータに含浸、保持された電解液製
置とは同じであるが、放電を開始すると反応は極板表面
から進行するため極板表面における電解液ａ度が低下し
て１１１度勾配が生シ、セパレータに含浸、保持されて
いる電解液が極板表面に拡欽されることになる。っまシ
、極板で消費される電解液量だけセパレータニジ拡牧に
よって補充されることになる。
そして、周知の如く、鉛蓄電池における放電反応は陽極
板ではその活物質がＰｂ０ｚ（二酸化鉛）からｐｂ８０
＊（硫酸鉛）へ、また陰極板ではＰｂ（鉛）からＰｂ３
Ｏ４に変化するものである。
板ではその活物質がＰｂ０ｚ（二酸化鉛）からｐｂ８０
＊（硫酸鉛）へ、また陰極板ではＰｂ（鉛）からＰｂ３
Ｏ４に変化するものである。
ＰｂＱｌあるいはＰｂ活物質層からなる場合に比してＰ
ｂ８Ｏ４層の孔径が小なるため、Ｐｂ５ｏ４が生成する
するに伴って、極板深部への電解液供給が円滑に行なわ
れず電解液量に見合った容量を取出、し得ないという不
都合があった。
ｂ８Ｏ４層の孔径が小なるため、Ｐｂ５ｏ４が生成する
するに伴って、極板深部への電解液供給が円滑に行なわ
れず電解液量に見合った容量を取出、し得ないという不
都合があった。
かかる不都合を解消すべく、極板に導電性保液層を配設
して、極板内への電解液供給を容易し、八 電解液の利用率を改善して電池性能の向上を計る提案は
牝になされている（昭和５６年特許願ａｌ１３７９４１
号に詳しい。）。
して、極板内への電解液供給を容易し、八 電解液の利用率を改善して電池性能の向上を計る提案は
牝になされている（昭和５６年特許願ａｌ１３７９４１
号に詳しい。）。
本発明者等は上述し良導電性保液層を構成する導電性粉
末について鋭意検討し九結果、導電性粉末として膨張黒
鉛を用いることによシ、電池特性、特にサイクル寿命特
性を向上させることができることを見出した。
末について鋭意検討し九結果、導電性粉末として膨張黒
鉛を用いることによシ、電池特性、特にサイクル寿命特
性を向上させることができることを見出した。
ここに云う膨張黒鉛は次の如き処理を施して得られるも
のである。
のである。
黒鉛は第１図に示すように六方晶系の六角板状扁平な結
晶で、六員素環が連なってつくる層状構造をもつ。この
黒鉛を例えば１１ｍ硫酸と濃硝酸の混酸及び垣素酸カリ
ウム、重クロム酸カリウム、過マンガン酸カリウム等の
強力な酸化剤を併用して湿式酸化し、この混式酸化した
黒鉛を９００℃以上の高温で急熱すると黒鉛の結晶構造
における前記層間が０軸方向に５０〜６００倍に膨張す
る。
晶で、六員素環が連なってつくる層状構造をもつ。この
黒鉛を例えば１１ｍ硫酸と濃硝酸の混酸及び垣素酸カリ
ウム、重クロム酸カリウム、過マンガン酸カリウム等の
強力な酸化剤を併用して湿式酸化し、この混式酸化した
黒鉛を９００℃以上の高温で急熱すると黒鉛の結晶構造
における前記層間が０軸方向に５０〜６００倍に膨張す
る。
このような処理を施し九膨張黒鉛は熱的化学的に安定で
導電性に冨んだ多孔質粒子を構成し、且特性上加圧成型
性が極めて良好なるものである。
導電性に冨んだ多孔質粒子を構成し、且特性上加圧成型
性が極めて良好なるものである。
従って、導電性粉末として膨張黒鉛を用いれば、膨張黒
鉛が硫酸電解液中で過充電等により醇化反応を受けて層
間化合物を作っても、膨張黒鉛はＣ軸方向に５０〜５０
０倍に膨張させているので、体積変化を抑制でき、集電
体と導電性保液層との密着性を良好に維持し、サイクル
寿命特性が向上することＫなるうまた、膨張黒鉛は加圧
成型性が艮いため、従来のようにカーボンブラックや人
造黒鉛を用いる場合に比して結着剤の添加量を削減でき
るため、電解液の利用率を改善し、且内部抵抗を滅じる
ことができる。
鉛が硫酸電解液中で過充電等により醇化反応を受けて層
間化合物を作っても、膨張黒鉛はＣ軸方向に５０〜５０
０倍に膨張させているので、体積変化を抑制でき、集電
体と導電性保液層との密着性を良好に維持し、サイクル
寿命特性が向上することＫなるうまた、膨張黒鉛は加圧
成型性が艮いため、従来のようにカーボンブラックや人
造黒鉛を用いる場合に比して結着剤の添加量を削減でき
るため、電解液の利用率を改善し、且内部抵抗を滅じる
ことができる。
以下、本発明の一９！施例について説明する。
陽極板【１）および陰極板（２）は、それぞれ鋳造、打
抜きあるいはエキスバンド加工により得た鉛−カルＶウ
ム合金を５０Ｘ５０Ｘ２ｊｏｒおよび５０×５０Ｘ１Ｈ
の寸法に裁断したるものを陽極［Ｌ電体（１ａ）と陰極
集電体（２ａ）とし、これら集電体の両面に導電性粉末
としての膨張黒鉛を、増粘剤であるポリエチレンオキサ
イド溶液を用いてペースト状にしたものをローラにより
厚み約０．５Ｍに圧延した導電性保液層（３）を夫々圧
着する。この集電体（１ａ）（２ａ）に導電性保液層（
３）を配設する方法としては、膨張黒鉛が加圧成型性が
艮いという性質を利用して、集電体（１ａ）（２ａ）Ｋ
膨張黒鉛の粉末を充填して加圧成型して、導電性保液層
（３）を配設しても良い。そして、この保液層上に、ｐ
ｂｏ（−酸化鉛）と水とよりなる活物質ベーストをロー
プにより厚み１．０Ｍおよび０．７Ｍに圧延し九寸法５
０Ｘ５０ＷのＶ−ト状活物質層（。
抜きあるいはエキスバンド加工により得た鉛−カルＶウ
ム合金を５０Ｘ５０Ｘ２ｊｏｒおよび５０×５０Ｘ１Ｈ
の寸法に裁断したるものを陽極［Ｌ電体（１ａ）と陰極
集電体（２ａ）とし、これら集電体の両面に導電性粉末
としての膨張黒鉛を、増粘剤であるポリエチレンオキサ
イド溶液を用いてペースト状にしたものをローラにより
厚み約０．５Ｍに圧延した導電性保液層（３）を夫々圧
着する。この集電体（１ａ）（２ａ）に導電性保液層（
３）を配設する方法としては、膨張黒鉛が加圧成型性が
艮いという性質を利用して、集電体（１ａ）（２ａ）Ｋ
膨張黒鉛の粉末を充填して加圧成型して、導電性保液層
（３）を配設しても良い。そして、この保液層上に、ｐ
ｂｏ（−酸化鉛）と水とよりなる活物質ベーストをロー
プにより厚み１．０Ｍおよび０．７Ｍに圧延し九寸法５
０Ｘ５０ＷのＶ−ト状活物質層（。
１ｂ）および（２ｂ）を圧着して極板を構成しそれぞれ
厚みは２．４ｍおよび１．２Ｗである。
厚みは２．４ｍおよび１．２Ｗである。
以上のようにして得た１枚の陽極板Ｃ１）と２枚の陰極
板（３１（ｆｉｔをガラス繊維セパレータ（４）を介し
て９互に積１した電極群を樹脂製の電槽（６）内に介挿
し、ついで比１１（１，３０の硫酸電解液を１０ｃｃ注
液して極板およびセパレータに含浸、保持せしめたのち
陰、陽極外部端子（６１（７）を取付けた電槽蕾（８）
を装着して容量ＩＡＨの鉛蓄電池を得た。そして、この
電池を化成して使用可能とする。
板（３１（ｆｉｔをガラス繊維セパレータ（４）を介し
て９互に積１した電極群を樹脂製の電槽（６）内に介挿
し、ついで比１１（１，３０の硫酸電解液を１０ｃｃ注
液して極板およびセパレータに含浸、保持せしめたのち
陰、陽極外部端子（６１（７）を取付けた電槽蕾（８）
を装着して容量ＩＡＨの鉛蓄電池を得た。そして、この
電池を化成して使用可能とする。
なお、実施例では、陰、陽極板の双方に導電性保液層を
配設する場合を述べたが、一方の極板にのみ適用しても
差支えない。
配設する場合を述べたが、一方の極板にのみ適用しても
差支えない。
次に本発明の優位性を調べるために、導電性保液層を構
成する導電性粉末として人造黒鉛を用いることを除いて
他は＊施例１と同様の比較電池（ハ）と、同じく導電性
粉末としてカーポンプフックを用いることを除いて他は
実施例１と同様の比ＴＭ電池０を作成した。
成する導電性粉末として人造黒鉛を用いることを除いて
他は＊施例１と同様の比較電池（ハ）と、同じく導電性
粉末としてカーポンプフックを用いることを除いて他は
実施例１と同様の比ＴＭ電池０を作成した。
第３図は実施例１による本発明電池囚と比較電池（Ｅ９
（（”）とのサイケ１ｖ５ＩＩ！命特性比較図を示す。
（（”）とのサイケ１ｖ５ＩＩ！命特性比較図を示す。
第６図より本発明電池によれば、サイク々特性が安定し
、サイクル膏命が向上していることがわかる。
、サイクル膏命が向上していることがわかる。
本発明電池のサイクル寿命特性が比較電池に比して向上
するのは、導電性保液層を配設した電池の長期間の充放
電の繰返しのサイクルにおいても、導電性保液層を構成
する導電性粉末の酸化による体積変化を抑制し、集電体
と導電性保液層との密着強度を良好な状態で維持せしめ
ることができるからである。
するのは、導電性保液層を配設した電池の長期間の充放
電の繰返しのサイクルにおいても、導電性保液層を構成
する導電性粉末の酸化による体積変化を抑制し、集電体
と導電性保液層との密着強度を良好な状態で維持せしめ
ることができるからである。
なお、カーポンプフックを用いた比較電池（ｃ）が人造
黒鉛を用いた比較電池（ト）よりサイクＡ／ｇＩ命が安
定しているのは、カーポンプフックが無定形であるため
に、層間化合物による導電性粉宋の膨張に方向性がなく
、一方向のみには膨張しないので、集電体と導電性保液
層との密着性が、人造黒鉛を用いた場合よりも良好にな
るからであると考えられる。
黒鉛を用いた比較電池（ト）よりサイクＡ／ｇＩ命が安
定しているのは、カーポンプフックが無定形であるため
に、層間化合物による導電性粉宋の膨張に方向性がなく
、一方向のみには膨張しないので、集電体と導電性保液
層との密着性が、人造黒鉛を用いた場合よりも良好にな
るからであると考えられる。
以上説明したように、本発明電池によれば、極性
板の活物質層と集電体との間に配設される導電！濠層を
構成する導電性粉宋として、膨張黒鉛を用いるので、放
電時、極板中心部への電解液供給が容易に行なわれ、電
解液の利用率が敗勢され、且内部抵抗を減じることがで
きるとともに１集電停と導電性保液層との密着性を良好
に維持し、サイクル寿命特性が向上するなどその工業的
価値は大である。
構成する導電性粉宋として、膨張黒鉛を用いるので、放
電時、極板中心部への電解液供給が容易に行なわれ、電
解液の利用率が敗勢され、且内部抵抗を減じることがで
きるとともに１集電停と導電性保液層との密着性を良好
に維持し、サイクル寿命特性が向上するなどその工業的
価値は大である。
第１図は膨張黒鉛の結晶ｍ造図、第２図は本発明の一実
施例を示す電池の縦断面図、第６図は本発明電池（８）
と比較電池＠（Ｑとのサイクル寿命特性比較図である。
施例を示す電池の縦断面図、第６図は本発明電池（８）
と比較電池＠（Ｑとのサイクル寿命特性比較図である。
Claims (1)
- Ｕ＋ 隘Ｓ−陽極板と、これら両極板間に介在せるセ
パ７−タと、前記極板およびセパレータニ含浸保持され
遊離の電解液が実質的に存在しないように制限された量
の電解液とを備え、少なくとも一方の前記極板は、活物
質層と鉛または鉛合金よりなる集電体との間に導電性保
液層が配設されてな−る鉛蓄電池であって、前記導電性
保液層を構成する導電性粉末として、黒鉛結晶構造の層
間を拡張してなる膨張黒鉛を用いたことを特徴とする鉛
蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57041842A JPS58158866A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57041842A JPS58158866A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | 鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58158866A true JPS58158866A (ja) | 1983-09-21 |
Family
ID=12619503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57041842A Pending JPS58158866A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58158866A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005044680A (ja) * | 2003-07-24 | 2005-02-17 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 鉛蓄電池 |
| JP2019133936A (ja) * | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 独立行政法人国立高等専門学校機構 | 鉛蓄電池用正極及びそれを用いた鉛蓄電池 |
| WO2020066323A1 (ja) * | 2018-09-26 | 2020-04-02 | マクセルホールディングス株式会社 | 扁平形全固体電池およびその製造方法 |
-
1982
- 1982-03-16 JP JP57041842A patent/JPS58158866A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005044680A (ja) * | 2003-07-24 | 2005-02-17 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 鉛蓄電池 |
| JP4579513B2 (ja) * | 2003-07-24 | 2010-11-10 | 古河電池株式会社 | 鉛蓄電池 |
| JP2019133936A (ja) * | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 独立行政法人国立高等専門学校機構 | 鉛蓄電池用正極及びそれを用いた鉛蓄電池 |
| WO2020066323A1 (ja) * | 2018-09-26 | 2020-04-02 | マクセルホールディングス株式会社 | 扁平形全固体電池およびその製造方法 |
| JPWO2020066323A1 (ja) * | 2018-09-26 | 2021-03-18 | マクセルホールディングス株式会社 | 扁平形全固体電池およびその製造方法 |
| JP2022000865A (ja) * | 2018-09-26 | 2022-01-04 | マクセル株式会社 | 扁平形全固体電池およびその製造方法 |
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