JPS5933754A - 鉛蓄電池 - Google Patents

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】 技術分野 本発明は、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酸な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、電池８酸と放電放置
特性の向上を計るものである。

背景技術 この種電池の放電反応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濃度と、極板に密
接するセパレータに含浸、保持された電解液濃度とは同
じであるが、放電を開始すると反応はｔｉ板表面から進
行するためｆｉｉｉ板表面における電解液濃度が低下し
て濃度勾、配が生じ、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散されることになる。つまり、
極板で消費される電解液社だけセパレータより拡散によ
りて補充されるのである。

さて、この種電池において、過放電放置すると、陽極板
において、陽極活物質層と鉛又は鉛合金よりなる陽極集
電体との界面に、非可逆性のＰｂＳ０４（硫酸鉛）が生
成して陽極活物質層と集電体との間の抵抗が高くなり、
充電、特に、定電圧充電時に設定電圧まで電池電圧が上
昇して、充電不能となるため％電池特性が劣化するとい
う問題があった。

本発明者等が、種々検討したところ、上述し九原因は次
の理由によるものと考えられる。すなわち、電池組立後
の充、放電の繰り返しにおいては、陽極酸化により、陽
極集電体の表面に、Ｐ　ｂ　０．２（二酸化鉛）腐食層
が形成されることになる◎このＰｂＯ２腐食層は、通常
の充、放電の繰り返しにおいては、放電状態においても
、Ｐｂ０ｚとして存在しているので問題はないが、この
状態で長期間放置すると、集電体であるｐｂ（鉛〕がイ
オン化してｐｂ　　　イオンとなり、又腐食層を形成す
るＰｂ０ｚ層のｐｂもｐｂ＋＋イオンとなる。

そして、これらのｐｂ十＋イオンが電解液中に残　存し
ている８０４−−　イオンと化学的に結合して。

ＰｂＳＯ４となり、このＰｂＳＯ４か不活性な状態に々
り易いため、上述した問題が生ずることになる。

一方、活物質層においても、放電返応が終了しても、若
干のＰｂＯ２は残存しており、この残存するＰｂＯ２が
前述した通Ｂ　ｐ　ｂ＋＋イオン化し−で、残存する８
０４−−イオンと化学的に結合して、ＰｂＳＯ４を生成
することになる。

このように、集電体および活物ｊ質層の双方におい工、
放置中に、残存する８０４−−イオンとＰｂ＋１イオン
とが化学的に結合して、ＰｂＳＯ４化が進行することに
なり、これが長期間の放電放置後の充電効率の低下なム
き起す原因となっている。

以上述べ九理由によシ、放電放置後の特性低下が考えら
れる。すなわち、放電放置後の特性低下を防止するため
には、残存する８０４−−イオンを極度に制限し、Ｐｂ
ＳＯ４の生成を防止すればよいことがわかる。

発明の開示 本発明はかかる点ＶＣ鑑みてなされたものであシ、その
要旨とするところは、少々くとも陽極板の表面、すなわ
ち、陽極活物質層のセパレータと密接する側の表面に、
導電性保液層を配設したことを特徴とするものである。

而して１本発明電池は、陽極活物質層のセパレータと密
接する側の表面に、導電性保液層を配設したので、ガラ
スセパレータから導電性保液層への電解液の拡散が、セ
パレータから極板（活物質層）への拡散よシも、湿潤熱
の相違により、数段良好であるため、極板への電解液供
給が容易に行々われ、放電反応（特に高率放電）ＶＣお
ける電解液供給が十分に行なわれる。したがって、放電
終了時に残存する５０４−一イオンはほどんど存在せず
、そのために長期間の放電放置においても、ｐ　ｂ＋＋
イオンと８０４−一イオンとが結合して、ＰｂＳＯ４と
々る反応が極めて局部的にしか起らず、その九め、不活
性なＰｂＳＯ４の生成が抑制されて、放電放置特性が改
善される。しかも、電解液は十分に極板に供給されるこ
とにより、電解液の利用率も改善されるなどその工業的
価値は極めて大きい。

発明を実施するための最良の形態 以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

（１）および（２）は陽極板および陰ｉｒ７に板であっ
て、鋳造、打抜きあるいはエキスバンド加工により得ら
れた鉛−力ルシクム合金な、５０Ｘ５０Ｘ２１ＪＩおよ
び５０Ｘ５０Ｘ１關の寸法に裁断したるものな、陽極集
電体（１ａ）および陰極集電体（２ａ）とし、ｐｂｏ（
−酸化鉛〕と水よりなる活Ｍ’ｆｆペーストを、ローラ
【よシ厚みｔＯＷおよび１７ｍに圧延した寸法５０ｘ５
０ｍのシート状活物質層（１ｂ）および（２ｂ）を圧着
し走る後、極板表面に、導電性粉末、例えばカーボンブ
ラックを増粘材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Ｑ、
５ａｌｌｃ圧延した、導電性保液層（３）を夫々圧着し
て構成される。このようにして構成された陽極ｆｊｉ、
（１１および陰極板（２）は夫々厚み２．４　ｘｘ　ｓ
−よびｔ２ｆｆｉｌである。

以上のようにして得た１枚の陽極板（１）と２枚の陰極
板（２）（２１をガラス繊維製セパレータ（４）を介し
て。

交互ＶＣ積重した電極群を樹脂製の電槽（５）内に介挿
する。このとき、陰、陽極板（１）（２）のセパレータ
（４）と密接する側の活物質層（１ｂ）（２ｂ）表面に
は、夫々導電性保液層（３）が配設されている。

次いで、比重ｔ３０の硫酸電解液を、１０ＣＣ注液して
、！！ｉＬ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ｆ６Ｊ　（７１を取付けた電槽蓋（８
）を装着して容［１１ＡＨ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。

第４図は本発明電池■と、陰陽極板が導電性保液層を具
備しないことを除いて他は本発明電池と同様の比較電池
（Ｂ）とを、０，２Ｃ電流で放電した時の放電特性比較
図である。

第４図より本発明゛電池によれば、電池容置が増大し、
電池性能が向上していることがわかる。

また、第５図は本発明電池体と比較電池（Ｂ）との過放
電放置特性を比較したものであり、測定はまず、上記化
成後の電池を定電圧（２，５Ｖ　）充電し、［Ｌ２Ｃ電
流で放磁して終止電圧１．７ｖとするサイクル条件＆１
０回繰返してその時の平均放電容量を１゛００とする。

そして、このように前処理した本発明電池（勾および比
較°峨池但）を放電終了後、無負荷、室温で１力月放置
した後、定電圧（２，５Ｖ）で１６時間充電し、α２Ｃ
電流で放電して放電終止電圧を１７Ｖとして各回の放電
８皺を測る方法を用いた。

第５図より明らか々ように、本発明電池（ト）によれば
、放電テストの５回目においても初期放゛屯容１ｉＫ対
して９０％以上得られており、放置中の経時変化の度合
いが少ないことがわがる。

第２図および第３図は本発明の異なる実施例を示すもの
で、第２図は縦断面図、第３図は同電池における電極群
の分解斜視図である。本実施例では、集電体（ｌａ）（
２ａ）を、鉛又は鉛合金よりなる平板状集電体で構成し
、この平板状集電体（１ａ）（２ａ）の−側面に活物質
層を圧着して、陰、陽極板（ＩＨ２＋を構成する。導電
性保液層（３）は、前記活物質層（１ｂ）（２ｂ）のセ
パレータ（４）と密接する側の表面、すなわち、平板状
集電体（１ａ）（２ａ）と接しない側の表面に配置され
る。

尚、前述した実施例では、陰、陽極板の双方に性保液層
の作成も、ＦＩｌ電性粉末、例えばカーボンブラックを
水に分散せしめた後、スプレーガンなどで極板表面に吹
き付け、塗布して作成することもできる。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明に係シ％第１図は本発明電池の一
実施例を示すめ縦断面図、第２図および第３図は本発明
電池の異たる実施例を示し％第２図は縦断面図、第６図
は同電池における電極群の分解斜視図である。第４図お
よび第５図は本発明電池体）と比較電池（Ｂ）との特性
比較図であり、第４図は放電特性比較図、第５図は過放
電放置特性比較図である。 （１）・・・陽極板、（１ａ）・・・陽極集電体％　〔
１ｂ〕・・・陽極活物質層、（２）・・・陰極板ｓ　（
２ａ）・・・陰極集電体、（３）・・・導電性保液層、
（４）・・・セパレータ、（５ｊ・・・電槽、（８）・
・・電槽蓋。 −２６４− ■　　　　　　　　　− 味

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）陰、陽極板と、これら極板間に介在せるセパレー
   タと、前記極板及びセパレータに含浸保持され遊離の電
   解液が存在しないように制限された鼠の電解液とを備え
   、少なくとも前記陽極板は、セパレータと密接する側の
   活物質層表面に、導電性保液層が配設されていることを
   特徴とする鉛蓄電池。