JPS6113565A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明ｔＪ銅利判を負極板に用いた鉛蓄電池の改良に関
するものである。

［従来技術・発明が解決しようと覆る問題点］鉛蓄電池
の活物質支持体は金属としてはかなり高い比抵抗を持つ
鉛あるいは鉛合金で構成されているため、大電流放電や
大形電池では、Ａ−ミック抵抗による電圧降下で放電性
能に大きな制約を受ける欠点がある。これを解消するに
は電気抵抗の小さな銅や銅合金を負極格子に用いること
がイｊ効である。しかし銅およびこれまで提案されてき
た銅合金はｌ折めて耐酸１！１が悪く、銅のンンン解電
イΩを越えて放電した際、電解液に直接触れると容易に
溶解した。ま１＝電解液中に溶出した銅ＩＪＩ　、負極
机に析出し、自己放電速度を早めるだｆＪ−（＜Ｅ　＜
　、他の金属イオンと同様にズを命ｆ１能にｔ）悪い影
響をノブえる。１そこで従来Ｊ、り銅を負極格子どし−
Ｃ用いる場合には、銅の表面を鉛で完全に被ｍ−Ｊる必
要があるどされてきた３、シかし周知のＪ−うに通常の
メッキではＭＴのピンホールが避（）られないので、何
回にもわたって細心の１１意を払ってメツ−１−操伯を
繰り返ザ必要かあり、ロストか畠（イｊって実用化でき
ない欠点があった。Ｊ、Ｉこ完全にメツ１−シても充放
電を繰り返して行なうど、メツーＶ一層自体が活物質化
して次第に格子累月である銅が露出してくるため、耐酸
性の悪い銅おＪ、び銅合金を使用Ｊる限り、寿、Ｉ　（
４能の改善は望めなかった。。

Ｆ問題烈を解決りるための手段１ 本発明は上記欠点に鑑みてなざｔ【たｂ（／′）て・、
ｉｌ酸性の−（」ぐ’ｉ′１７こ銅−アルミニウム合金
を餉極格了どして用いることを特徴どＪるもので゛ある
。即ら、銅−アルミニウム合金を格子に用いることによ
り格子表面を鉛月利で被覆せずに、あるいは簡単な被蓋
を施ずだＩＪで放電特性おＪ、び寿命性能のすぐれた鉛
蓄電池を１是１１ｔづるものである。

［実施例コ 次に本発明ｋｎ蓄電池を実施例をもって説明する。

〈実施例１〉 Ω極板用１８子として３〜１５重量パーはン１ヘク以下
、Ｗ［％ど表Ｊ）アルミニウムと残部銅とからなる銅−
アルミニウム合金のエキスパンドメツシコ格了を用いる
。この格子の表面に電解メツ）−法により約１０（１１
，ｔ　＋ｎ　Ｏ′）へさの鉛被覆層を形成して後、活物
質を格子面と同一面になるにうに充填し、未化成横板ど
りる。このようにして１！１られる負極板ど通常の正極
板とを用い、常法に従いＩｌｌマＩて、化成等の］［稈
を経て本発明鉛蓄電池を１！する。

〈実施例２〉 ０極板川格ｒどして３−・・・１５ｗｔ％アルミニウム
と残部銅とからなる銅−アルミニウム合金の厚ざ２　、
　Ｏｍ　ｍのニー１−スパントメツシュ格子を用いる。

この格子に活物質層の）９さが３　、　（Ｉ　ｎｌ　ｍ
になる」、う（こ、叩Ｌ）格子が活物質内に埋没ＪるＪ
、うに活物質を充ｌ１１（）で未化成１〜仮とする１、
この」、うにしくｉｌられる（つ極板ど通出゛の１「極
板とを用い、前記実施１！ｉｌｌ　１と同様の方法にＪ
、り本発明鉛蓄電池を１１１る４、次にト記し！、二本
発明実施例を充放電１）でクル試験に供し、銅の溶解量
ど容量の１１１移とを調ｌ＼た１゜なｄ３、供試電池は
特に負極板の１４能を調べるＩこめに【１極板Ｊ、り容
ｈ１の人４する正極板を用い（絹）“ｌてたしのを用い
た。また充放電リイクルは５　　ｈｌ’？電流でｉ圓桜
の宙１１“？か銅の溶１１／ｌ’電４イｌ、ｔｉｌｌら
約０，１６Ｖ　（ｖｓ、　Ｎ　ｔ−ｌ　１三）（こなる
ま′ｃｈ々電し、そ”）ｔＧ２．４５Ｖ７．／レルの定
電圧（゛充電覆るというリーイクルを用いた。さらに比
較のために純銅から４ｚる格子の表向に１１００４ｚお
Ｊ、び３　（１（１４ｚ　ｍの鉛被’ａｌ　ＩＩを形成
してＩＩ［￥Ｊした負極板を用いた鉛蓄電池につい−（
ｔ１１７ｉｌ様の試験をｔ−ｊ　Ｋ’＋ニー）た１、第
１図おＪび第２し１にくこれらの試験結果を示Ｊ、。

第１図Ｊ３よび第２図において、八は実施例１にＪ：る
本発明鉛蓄電池、ｌ〕は実施例２による本発明鉛蓄電池
、ＣおよびＤは１００μｍおよび３００μｍの鉛被覆層
を形成した純銅格子からなる負極板を用いた鉛蓄電池の
試験結果を示している。

第１図を児てわかるように、格子表面にｔｆｌ被覆層を
形成した負極板を用いた電池Δ、Ｃ，Ｄでも寿命試験の
初期から銅の溶出が見られる。これは電解メッキなどで
格子表面を鉛＋ａ利で被覆してもピンホールが存在する
ためである。しかし鉛被覆層の即さが同じである電池Δ
と電池Ｃどを比べると、明らかに銅−アルミニウム合金
を０極格子に用いた電池Δの方が銅溶解量は少ない。こ
れは鉛被覆層の厚さが同じなら銅溶解量は格子索Ｈの耐
酸↑うに支配されることを示している。鉛被覆層の厚さ
の異なる電池△と電池りとを比べると、寿命試験初！υ
１にａ３いては電池りの方が銅溶解…が少イｆい。この
理由は鉛被覆層が厚く、ピンホールの数が少くイｆるた
めど考えられる。しかし約３５０〜イ（１近で、その関
係４」１逆転（〕ている。つまり充充放呼号クルが繰り
返されて、鉛被覆ν１が活物質化し、次第に格子累月が
電解液に露出してくるようになＥ：Ｉ− ると、銅溶解…は格子素材の耐酸１（１に支配されるこ
とを示１）でいる。即ち、電池ＣとＤで１１３００〜お
５１、び４００Ｉ′１ｖで銅の溶解量が急激に増加り−
るのに対し、電池△では格子素材がある稈亀露出（）て
し銅のけず出が押えられるので、１１１００〜目まで銅
の溶解量の急激イ１増加は見られイｔい。また電池Ｂの
銅溶解量は電池Ｃ，Ｉ）に比べても同等以下に押えられ
ている。これは銅−アルミニウム合金を格子素材に用い
ると１ｈ別な鉛被覆層を形成しくｔ　＜　−ｃ　’ｂ、
活物質内に帽子を埋没させるだ（」で、ある程度銅の溶
出を押えられることを示している。

一方、第２図より明らかなようＩこ、寿命性能を比較Ｊ
るど、電池ＯおよびＤは約４００〜，５００〜［］Ｃ１
それぞれ容量が急激に低下１ノ（いるのに対し、電池Δ
（・は１　（１０（１〜、　ｔｈ池（１て・（，１、ｉ
ｌ　（＋　０凸ｄ−１まで安定した容量１１１移を示し
くいるＵ容量が急激に低下り゛る時点は銅溶解量が２０
（）・〜・３００旧）■に４ｆる１１′ｌ明どほぼス、
）応し℃いる。この結末から銅溶解量とメｊ命性能どの
間には、密接４１関係かあることか４′）かる。即ち、
銅−アルミニウム合金を負極格ｒ（・二相−〇− いるど、たどえ鉛被覆層にビンホールがあっＩこり、充
放電１ノイクルによって鉛被覆層が活物質化して格子素
材か電解イ々に接触づるようになって−６、また単に活
物質で表面が覆われているだけでし、銅の溶解速度が近
いため、溶解量が２００へ一３４１０１＋ｐｍに達する
までの時間が純銅格子に比べ執しく良く、その結末、安
定した寿命＋（を能が３１）られるのである。

なお、本発明の実施例でアルミニウムの含有率を３〜１
５ｗｔ％ど限定しているのは、３ｗｔ％未満で′は耐酸
性が純銅のそれとあまり差がなく、また１５ｗｔ％を越
えると電気抵抗が大きくなり、銅格子を用いることによ
り電圧特性を改善するという利点が損われるからである
。

［発明の効果］ 以上述ぺＩこように本発明に」；れば、低−１ス１へで
放電特性が１ぐれ、かつ安定した寿命性能を有Ｊる鉛蓄
電池を供給Ｊることが（゛さ、その１９的価（１「口よ
著しく大きいしのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による鉛蓄電池と比較例の鉛蓄電池の充
ＩＪり電にｔ’ｌ”、ｒう負極活物質中のｉｉｊ　ｊｉ
ｉ　（７）変化を示１図、第２図は本発明による鎗蓄電
？１！！と比較例の１１）蓄電池の充放電に伴ＩＫうｈ
シミ持続１．〜間の変化を示す図である。 井　１　　回 ′　　　　　　　　　　　　　　　　ふ７１）　　　　
　　　　　　　　　　７１１，７）充哀包す１フル載 を　Ｚ　図 ０５ρθ　　　　　　　　　　　　　ｎ）ＩＴＩ党数匿
ザイクル斂

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ３〜１５重量パーセントのアルミニウムと残部銅とから
   なる銅−アルミニウム合金の格子あるいは該格子を鉛材
   料で被覆してなる格子を負極板に用いたことを特徴とす
   る鉛蓄電池。