JPS5819862A - 鉛蓄電池用電極の製造法 - Google Patents

鉛蓄電池用電極の製造法

Info

Publication number
JPS5819862A
JPS5819862A JP56120287A JP12028781A JPS5819862A JP S5819862 A JPS5819862 A JP S5819862A JP 56120287 A JP56120287 A JP 56120287A JP 12028781 A JP12028781 A JP 12028781A JP S5819862 A JPS5819862 A JP S5819862A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
powder
electrode
silicone
active material
lead
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.)
Granted
Application number
JP56120287A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6322414B2 (ja
Inventor
Katsuhiro Takahashi
勝弘 高橋
Keiichi Watanabe
啓一 渡辺
Naoto Hoshihara
直人 星原
Hiroyuki Jinbo
裕行 神保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP56120287A priority Critical patent/JPS5819862A/ja
Priority to US06/398,656 priority patent/US4548835A/en
Priority to EP82303760A priority patent/EP0070718B1/en
Priority to DE8282303760T priority patent/DE3277485D1/de
Publication of JPS5819862A publication Critical patent/JPS5819862A/ja
Publication of JPS6322414B2 publication Critical patent/JPS6322414B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/56Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of lead
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鉛蓄電池用電極の改良に関するもので、電極
の多孔体中に多孔質の弾性゛粒子を存在させ、電極体内
への電解液の拡散の経路を確保して活物質の利用率を向
上させるとともに、上記弾性粒子の弾性で充放電時の活
物質の膨張、収縮のストレスを吸収し、活物質構造の長
期に亘る安定性を確保することを目的とする。
本発明は、分散媒にシリコーンを分散させたシリコーン
分散液とその分散媒中で固体を保つ芯用粉末とを接触さ
せ、こnを乾燥、粉砕することによって得らnる粉末を
活物質とともに支持体に充填することを特徴とする。
多孔体電極の活物質利用率の向上には、一般に多孔体内
部への電解液の十分な拡散が必要であることは言うまで
もないが、とくに鉛蓄電池では、電解液中の硫酸が活物
質であるために、拡散の影響は大きく、急放電になるは
どその傾向は強い。
このような観点から、一般に利用率を向上するために、
活物質の充填密度を低下する方法がとらnるが、その方
法では、活物1質粒子同志の結合か弱3ベーコ・ 〈なり、高多孔度であるほど寿命が短く、なる。この欠
点を補なう1つとして、5102、ガラス粉末などの多
孔性物質を活物質中に混入し、見掛は上密に充填する方
法もあるが、活物質は充放電中に大きな体積変化を示し
、真比重で見ても充放電後の正負そnぞnの活物質はP
 b O22−5cc/4 ル#Pb  18,3cc
1モルから放電生成物PbSO4禰、9cq1モルへと
そnぞれ1.93倍、2.67倍と大きな変化をするの
で、剛体粒子の混入ではその歪は吸収できず、やはり活
物質の微細化を促す結果となる。
゛本発明は、このような活物質多孔体中への液の拡散の
経路を確保しつつ、同時に上記剛体ではなく、弾力性の
多孔体を形成し、この歪の吸収まで目的を達成しようと
するものである。弾性体と言えば、単純にゴムという発
想になるが、単にゴムの微粒子だけでは電解液の拡散の
促進には役立たず、いかに多孔質でかつ弾力性の微粉末
を形成するかが重要になってくる。
本発明者らは、分散媒にシリコーンを分散した・分散液
と前記分散媒中で固体を保つ芯になる粉末特開昭58−
 19粍2(2) とを接触させ、これを乾燥することによって、上記目的
に合致する弾力性シリコーン多孔体を備える粉末を容易
に得られることを見出した。
このような粉末を得るには、油性シリコーン、水性エマ
ルジョンなどにまずシリコーンゴムを形成する触媒を加
えて、長鎖の重合度105〜106の乾燥などにより除
去する方法があるが、実際には、ゴム化条件と粉末の安
定性の合致するものは少なく、またゴム化の状態も不均
一になりやすい。そこでさらには、長鎖のシリコーンゴ
ム化の反応を進めて安定化された1液性常温加硫型シリ
コーンゴムの水性エマルジョンなどの1液性エマルジヨ
ンが適切である。この場合にはミ副反応生成物はなく、
水の乾燥によって、極めて多孔質で弾力性に富むシリコ
ーンの高分子層が混合した粉末の上に形成される。しか
も、一般に高い撥水性を有する材料でありながら、液に
対する浸透性をかなり有しており、その程度は、乾燥す
る時点の液性を6 ベ一二 調整することによシ選択できる。たとえばNaOHでp
H14以上にすると、強度も強くやや膨潤性を持った多
孔体となり、pH14以上程度では膨潤性は少ないが強
い弾性を示し、pH1以下の強酸性では弾力性、結合力
はやや弱いが、膨潤性に富み液の拡散に適した性質を示
す。
このようにして、粉末の芯体にシリコーンの多孔体層を
形成して、これを活物質と共に用いることにより、得ら
nた電極中に電解液の経路を形薫するだけでなく、活物
質粒子間に活物質の充放電時の体積変化で生じる歪を吸
収する役割を果たすのである。
ここで粉末の上に上記シリコーンの多孔体を形成すせる
のは、シリコーンのエマルジョン等から水だけを乾燥し
た物体は、よく結着された一体の物体°になり、これを
粉末化することが極めて困難であると同時に、電解液に
対して浸潤性を持つ物体にならないからであり、粉末上
に形成して始めて多孔質な層が形成さnるのである。
゛さらに粉末にシリコーンを湿潤状態で接触させ、前記
粉末粒子をそのまま積層して乾燥した場合は、粉末を用
いない場合よりも粉末化しやすいが、そnでも粉末粒子
間にまたがって強いシリコーンの結合層が連結されてお
り、不均一な粒径の粉末になり易い。
そこで本発明では、さらにつぎのような手段を加えると
良い。すなわち湿潤状態にある粒子を分散しながら乾燥
する。この手段は、シリコーンの多孔体が水の逸散の過
程において形成さnていくものであるからできることで
あって、湿潤状態においてはシリコーンの結合力は零に
等しく、粒子の分散は容易である。このようにして得ら
nた乾燥シリコーン層は、再び水に対する溶解はないの
で、全く粉末として取り扱うことができる。
なお、芯用の粉末には、炭素、あるいはポリエステルな
どの各種の有機高分子など、水や電解液中で不溶性の材
料を用いることが最も単純であるが、たとえば、シリコ
ーンのエマルジョン中では固体を保つが強酸や強アルカ
リ中では溶解する金属や化合物の粉末、あるいは水中で
は固体である7ベー7 が有機物質には溶解する化合物などを用いて、上記シリ
コーンの多孔層を形成したのち、この芯用粉末を溶解除
去する方法を用いると、純粋に近い多孔性シリコーンの
弾性粉末を得ることができも一方、芯用粉末材料として
、電極に用いる活物質材料あるいはそれらに用いる調整
段階の生成物を用いても良いが、一度乾燥して粉砕され
て得らnた粉末は、シリコーンの多孔体で被覆されてお
り、導電性は乏しいので、あくまで芯材としての役割り
が主である。
さてこのようにして得らnた弾力性多孔体(粒子表面に
上記多孔体を形成された粉末を含む)に通常用いられる
鉛あるいは鉛化合物の粉末と混合してガラスやプラスチ
ックスの多孔体に粉末状で混合、充てんし、クラッド式
極板に構成される。
また、上記のような素材と水や硫酸とを練合する練合物
中に混入し、これをグリッドに塗着してペースト式電極
としたり、クラッドの多孔体に充てんすることもできる
。これらの仕上りの電極構造の中には、本発明で得らn
たシリコーンの強い弾性と電解液の浸潤性を有する多孔
体が存在し、見掛は上帝に充填さnた電極であっても、
その電極体内深く電解液を導入し、しかも活物質粒子間
に介在して、充放電時の活物質の体積変化の歪を吸収し
て、長期安定に優nた特性を保つことは明らかである。
以下、実施例によって本発明の特徴と効果を述べる。
実施例1 原液として104〜106の重合度で安定化さnたシリ
コーンゴム46重量%を含む1液性常温加硫型シリコー
ンゴムエマルジヨン1pH14に調しながら湿潤状態と
し、乾燥雰囲気中で高速回転円盤上に落下させて、上記
芯体の炭素粉末を分離しつつ乾燥した。得られた粉末を
鉛粉、硫酸、水を練合した従来のペースト中に鉛粉量に
対して6重量%添加し、この練合物を常法にしたがって
鉛9べ一7′ 合金グリッドに塗着、乾燥してペースト極を得たこの電
極をAとする。
実施例2 実施例1と同じ要領で100〜200メツシ瓢の鉄粉を
芯材としてシリコーンゴムのエマルジョンと接触させ、
乾燥した粉末を、さらに塩酸中に数回浸漬し、十分鉄を
溶解したのち、塩素イオンが検出されなくなるまで水で
洗浄し、乾燥して中空の多孔性弾性シリコーンの多孔体
を得た。この粉末を鉛粉、水、硫酸の常用のペースト中
に、鉛粉に対して0.6重量%添加し練合したペースト
ラ調整し、同様にしてペースト極を構成した。この電極
をBとする。
実施例3 Pb、Pbo、PbO2,Pb2O3の混合粉末の1却
のうちsoyを分取し、こnに実施例1のシリコーンゴ
ムエマルジョン原液60fを混合し、湿潤状態まで予備
乾燥したのち、分散しつつ乾燥し、それを残りの鉛粉と
混合した。この混合物を連座につながる鉛合金の芯金を
挿入した市販のクラッド用チューブ中に充填してクラッ
ド用極板を構成した。この電極をCとする。この場合シ
リコーン多孔体を形成した鉛粉の導電性はほとんどない
本発明の効果を明らかにするために、電極AおよびBで
厚さを同一に充填した正極を6枚、負極は市販の電極6
枚を用いて公称36Ah相当の電池を構成するとともに
、比較例として、実施例1で炭素粉末とシリコーンゴム
いない電極D、本発明を適用しないで炭素粉末をのみを
適用した電極Eを用いて電池を構成した。これらの電池
を1OAの電流゛で1,5時間放電し、4Aで4時間充
電する充放電を繰り返しなから20サイクル毎に容量を
調べた。その結果を第1図に示す。
この図から明らかなように、本発明を適用した正極を用
いた電池は容量、寿命ともに優tている。
こnに対して、EではDよりも容量は得ら扛るが、ある
時点から急激に容量が低下し、脱落物も増加した。この
ことは、本発明のような弾力構造を有しないことに原因
があることを示唆している。
ついで全充填量としてCと同一で従来の組成そのままの
クラッド式極板Fを構成し、約aOAhの電池を構成し
て電流−電圧特性を調べた。この場合は寿命そのものは
クラッド式であるので長く、差は認めにくいが、放電特
性にその差が現nる。
その2OAにおける放電特性の例を第2図 に示す。す
なわち分極がやや本発明では少なくなり、放電容量は、
実質的に活物質量が5チ程低下しているにも拘らず増加
している。
以上のように、本発明は、シリコーンの弾性と多孔体を
有する構造が電解液の電極多孔体内への拡散を助け、し
かも充放電時の活物質の体積変化の歪をも°吸収し安定
な特性を与えることに役立つものであって、正極のみに
限らず、負極でも同類の効果が得らnることは容易に理
解できる。
このような本発明の効果は、広く鉛蓄電池の特性と安定
性を改善するものである。
・す。
11図 光飲電回数 12図 290−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 hl  分散媒にシリコーンを分散させたシリコーン分
    散液と前記分散媒中で固体を保つ芯用粉末とを接触させ
    る工程、つぎに乾燥して前記分散媒を除去する工程と粉
    砕する工程と、得らnた粉末を活物質とともに支持体に
    充填する工程を有する鉛蓄電池用電極の製造法。 (2)  シリコーン分散液が1液性常温加硫型シリコ
    ーンゴムエマルジヨンである特許請求の範囲第1項記載
    の鉛蓄電池用電極の製造法。 (3)乾燥工程が、芯用粉末をシリコーン分散液に分散
    しながら行われる特許請求の範囲第1項記載の鉛蓄電池
    用電極の製造法。 (4)前記乾燥工程の後に芯用粉末を溶出する工程を有
    する特許請求の範囲第1項記載の鉛蓄電池用電極の製造
    法。
JP56120287A 1981-07-16 1981-07-30 鉛蓄電池用電極の製造法 Granted JPS5819862A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56120287A JPS5819862A (ja) 1981-07-30 1981-07-30 鉛蓄電池用電極の製造法
US06/398,656 US4548835A (en) 1981-07-16 1982-07-15 Method for fabricating electrodes for use in lead storage batteries
EP82303760A EP0070718B1 (en) 1981-07-16 1982-07-16 Method for fabricating electrodes for use in lead storage batteries
DE8282303760T DE3277485D1 (en) 1981-07-16 1982-07-16 Method for fabricating electrodes for use in lead storage batteries

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56120287A JPS5819862A (ja) 1981-07-30 1981-07-30 鉛蓄電池用電極の製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5819862A true JPS5819862A (ja) 1983-02-05
JPS6322414B2 JPS6322414B2 (ja) 1988-05-11

Family

ID=14782500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56120287A Granted JPS5819862A (ja) 1981-07-16 1981-07-30 鉛蓄電池用電極の製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5819862A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63127036A (ja) * 1986-11-15 1988-05-30 Yoshiro Nakamatsu 可変反射暖房加熱装置
KR102103316B1 (ko) * 2018-10-25 2020-04-23 주식회사 한국아트라스비엑스 황산수용액에 다공성 실리콘 입자를 혼합한 납축전지 제조방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63127036A (ja) * 1986-11-15 1988-05-30 Yoshiro Nakamatsu 可変反射暖房加熱装置
KR102103316B1 (ko) * 2018-10-25 2020-04-23 주식회사 한국아트라스비엑스 황산수용액에 다공성 실리콘 입자를 혼합한 납축전지 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6322414B2 (ja) 1988-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4765799A (en) Latex coated electrodes for rechargeable cells
JPS5819862A (ja) 鉛蓄電池用電極の製造法
JP2000164220A (ja) 酸化銀電池用電極材料
JPH06251759A (ja) 鉛蓄電池用セパレータ
JPS5882472A (ja) 鉛蓄電池およびその製造法
JP2979856B2 (ja) 鉛蓄電池用活物質ペースト
JPH10334886A (ja) 電極ペースト及び電解液セル用電極ならびにそれらの製造方法
JPH06103979A (ja) 導電性結着剤の製造方法および各種電池への応用
JP3186071B2 (ja) 鉛蓄電池用極板及び凝集粒の製造方法
JPS6161228B2 (ja)
JPH02201872A (ja) 鉛蓄電池用極板
JPH024104B2 (ja)
JPS63195962A (ja) 電池
JPH0566713B2 (ja)
JP3511710B2 (ja) 密閉型鉛蓄電池
JPS61148763A (ja) 鉛蓄電池用負極板の製造法
JP2002042818A (ja) アルカリ電池用正極合剤
JPS6250945B2 (ja)
JPS612271A (ja) 円筒密閉型ニツケル−カドミウム蓄電池用負極板
JP2006318775A (ja) 負極用ペースト状活物質の製造方法
JP2003132879A (ja) 鉛蓄電池
JPS61114471A (ja) クラツド式鉛電池正極板
JPH0253908B2 (ja)
JPH04267050A (ja) 鉛蓄電池用陽極板
JPS5990358A (ja) アルカリ電池用正極板