JPS62103976A - 密閉型鉛蓄電池用陽極板 - Google Patents
密閉型鉛蓄電池用陽極板Info
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- JPS62103976A JPS62103976A JP60242443A JP24244385A JPS62103976A JP S62103976 A JPS62103976 A JP S62103976A JP 60242443 A JP60242443 A JP 60242443A JP 24244385 A JP24244385 A JP 24244385A JP S62103976 A JPS62103976 A JP S62103976A
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- Japan
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- nonwoven fabric
- cathode plate
- lattice
- active material
- lattices
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/34—Gastight accumulators
- H01M10/342—Gastight lead accumulators
-
- 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
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/72—Grids
- H01M4/73—Grids for lead-acid accumulators, e.g. frame plates
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
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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】
産業上の利用分野
本発明は密閉型鉛蓄電池用陽極板の特性改善、特番こ高
率放電特性および過放電放置特性、寿命特性の改善１ζ
関するものである。
率放電特性および過放電放置特性、寿命特性の改善１ζ
関するものである。
従来の技術
従来の密閉型鉛蓄電池用極板は鋳造もしくはエキスパン
ド加工した格子にペーストを充填し化成工程を経て極板
としている。そのため極板内部まで活物質が充填されて
いる。
ド加工した格子にペーストを充填し化成工程を経て極板
としている。そのため極板内部まで活物質が充填されて
いる。
発明が解決しようとする問題点
ところで密閉型鉛蓄電池の放電反応は陽極活物質、陰極
活物質および硫酸の反応であるが、放電特性、特に電圧
特性に太き（関与するのは硫酸の拡散である。従来の極
板では極板内部まで活物質が充填されているため、放電
時内部まで硫酸の拡散が追従できず、結局極板表面での
反応が主となり、内部の活物質はほとんど利用されない
状態となっている。この傾向は放電電流の増加、極板厚
の増加にともない顕著になってくる。この現象は放電特
性に影響するばつ）りでな（Ｊ電池寿命にも大きく関与
する。なぜならば、放電時に表面近（の活物質が集中的
に利用され、表面近（の活物質が泥状化をおこし脱落す
る。そのためショートや泥状化のための容量低下をまね
赤やすい。また密閉型鉛蓄電池におこりやすい格子の伸
びによる格子と活物質との密着性低下による容量低下の
問題も従来の極板では重要な問題である。さらに重要な
ことは、密閉型鉛蓄電池特有の過放電放置状態電が入ら
ないという現象がある。これは密閉型鉛電池の太きなる
欠点であり、原因としては過放電放置中に格子と活物質
界面に自己放電によって硫酸鉛の高抵抗層が形成される
ためと考えられている。
活物質および硫酸の反応であるが、放電特性、特に電圧
特性に太き（関与するのは硫酸の拡散である。従来の極
板では極板内部まで活物質が充填されているため、放電
時内部まで硫酸の拡散が追従できず、結局極板表面での
反応が主となり、内部の活物質はほとんど利用されない
状態となっている。この傾向は放電電流の増加、極板厚
の増加にともない顕著になってくる。この現象は放電特
性に影響するばつ）りでな（Ｊ電池寿命にも大きく関与
する。なぜならば、放電時に表面近（の活物質が集中的
に利用され、表面近（の活物質が泥状化をおこし脱落す
る。そのためショートや泥状化のための容量低下をまね
赤やすい。また密閉型鉛蓄電池におこりやすい格子の伸
びによる格子と活物質との密着性低下による容量低下の
問題も従来の極板では重要な問題である。さらに重要な
ことは、密閉型鉛蓄電池特有の過放電放置状態電が入ら
ないという現象がある。これは密閉型鉛電池の太きなる
欠点であり、原因としては過放電放置中に格子と活物質
界面に自己放電によって硫酸鉛の高抵抗層が形成される
ためと考えられている。
最近、密閉型鉛蓄電池はハンディクリーナ用、ＶＴＲ（
ブイティアール）用などの電源に代表されるように、家
電品への進出が著しい。そのため比較的高率放電でのサ
イクル用途が急激に要求されるようになってきている。
ブイティアール）用などの電源に代表されるように、家
電品への進出が著しい。そのため比較的高率放電でのサ
イクル用途が急激に要求されるようになってきている。
その要求の中で、極板内の活物質を均一に利用させ、放
電特性、特に電圧特性と高容量化への改善が望まれてい
る。また家電品の場合、ユーデが不特定多数となるため
、信頼性が強く望まれ、特に放電後長期にわたって使用
を停止し、再度充電しようとしても充電が入らないので
はニッケル・カドミウム電池、その他の電池に比べ使用
上困建がある。また当然のとと（寿命の面でも安定した
寿命を有することが不可欠である。
電特性、特に電圧特性と高容量化への改善が望まれてい
る。また家電品の場合、ユーデが不特定多数となるため
、信頼性が強く望まれ、特に放電後長期にわたって使用
を停止し、再度充電しようとしても充電が入らないので
はニッケル・カドミウム電池、その他の電池に比べ使用
上困建がある。また当然のとと（寿命の面でも安定した
寿命を有することが不可欠である。
このように密閉型鉛電池の要求に対し、従来の極板では
上記の如く欠点があり満足の得られる特性を有していな
い。
上記の如く欠点があり満足の得られる特性を有していな
い。
本発明は、陽極板内での活物質を均一に利用させ、しか
も過放電放置状態でも容易に充電可能であるという密閉
型鉛蓄電池の放電容量、放電特性、過放電放置特性さら
に電池寿命を改善することを目的とする。
も過放電放置状態でも容易に充電可能であるという密閉
型鉛蓄電池の放電容量、放電特性、過放電放置特性さら
に電池寿命を改善することを目的とする。
問題点を解決するための手段
本発明は上記の問題点に対し、格子と格子の間にカーボ
ン繊維からなる電解液保持した不繊布をはさみ、前記両
路子の耳部同志を一体とし、格子・カーボン不織布・格
子の３層構造を有する基体を用い、これに活物質を保持
することを特徴とするものである。
ン繊維からなる電解液保持した不繊布をはさみ、前記両
路子の耳部同志を一体とし、格子・カーボン不織布・格
子の３層構造を有する基体を用い、これに活物質を保持
することを特徴とするものである。
作用
格子・カーボン不織布・格子の３層構造の基体を用いて
陽極板を作成するため、活物質層が、活物質・電解液を
含むカーボン不織布・活物質と３層構造となり、結局電
解液の硫酸は極板外部からと、３層の基体の中央のカー
ボン不織布から供給され、極板中央での利用が従来の陽
極板より高まり、極板全体に均一に利用されつる。
陽極板を作成するため、活物質層が、活物質・電解液を
含むカーボン不織布・活物質と３層構造となり、結局電
解液の硫酸は極板外部からと、３層の基体の中央のカー
ボン不織布から供給され、極板中央での利用が従来の陽
極板より高まり、極板全体に均一に利用されつる。
さらにカーボン不織布は導電性を有しており、過放電放
置状態子と活物質界面に硫酸鉛の高抵抗層が形成され”
Ｃもカーボン不織布を通じて充電電流が流れ得る。その
ため充電回復性が従来の陽極板にくらべはるかにすぐれ
ている。
置状態子と活物質界面に硫酸鉛の高抵抗層が形成され”
Ｃもカーボン不織布を通じて充電電流が流れ得る。その
ため充電回復性が従来の陽極板にくらべはるかにすぐれ
ている。
実施例
本発明の詳細を実施例をもって説明する。第１図に本発
明の格子・カーボン不織布・格子の３層構造の基体を示
す。１が格子、２がカーボン細繊維からなる不織布であ
る。第２図は格子の平面図、第３図は３層構造の基体に
ペーストを充填し、化成して活物質化した本発明の陽極
板の断面図である。３が活物質でちる。この構造の陽極
板は４０ｍＸ１００鴎Ｘ ３ ｒｘｘの大きさとした。
明の格子・カーボン不織布・格子の３層構造の基体を示
す。１が格子、２がカーボン細繊維からなる不織布であ
る。第２図は格子の平面図、第３図は３層構造の基体に
ペーストを充填し、化成して活物質化した本発明の陽極
板の断面図である。３が活物質でちる。この構造の陽極
板は４０ｍＸ１００鴎Ｘ ３ ｒｘｘの大きさとした。
厚みの内訳は格子厚１．５ｍＸ２、力一ボン不織布０．
４ｍＸ１である。作成はまずカーボン不織布２を格子１
と格子ｌの間に挿入し、格子ｌと格子１はその耳部同志
をアーク溶接にて接合一体とした。その後ペーストを両
面より充填し、乾燥後通常の化成工程を施して陽極板と
した。その時の活物質量は２８？であった。
４ｍＸ１である。作成はまずカーボン不織布２を格子１
と格子ｌの間に挿入し、格子ｌと格子１はその耳部同志
をアーク溶接にて接合一体とした。その後ペーストを両
面より充填し、乾燥後通常の化成工程を施して陽極板と
した。その時の活物質量は２８？であった。
この陽極板１枚と通常の陰極板２枚を用いて密閉型鉛蓄
電池を作成した。電解液は比重１．３２０硫酸１６ｍを
用い、陰、陽極板間に介在させるリテーナは通常のもの
を用いた。比較のため陽極板として従来型の通常使用品
、格子厚３．Ｏｙｍ、活物質！１ｋ３４ｆを用いて該陽
極板以外まったく同型の従来の密閉型鉛蓄電池も作成し
た。以下従来の陽極板を使用した電池（以下「従来の電
池」という）をｂ、本発明の陽極板を使用した電池（以
下「本発明の電池」という）をａと記す。第４図に２人
放電の試験結果を記す。図り１られかるように、本発明
の電池ａは従来の電池すよりはるかにすぐれた電圧特性
を示し、特に放電終期で差が大きくみられる。これは電
解液の供給が放電終期まで安定して行なわれていること
に対応し、反応が陽極板全体で起っていることによる。
電池を作成した。電解液は比重１．３２０硫酸１６ｍを
用い、陰、陽極板間に介在させるリテーナは通常のもの
を用いた。比較のため陽極板として従来型の通常使用品
、格子厚３．Ｏｙｍ、活物質！１ｋ３４ｆを用いて該陽
極板以外まったく同型の従来の密閉型鉛蓄電池も作成し
た。以下従来の陽極板を使用した電池（以下「従来の電
池」という）をｂ、本発明の陽極板を使用した電池（以
下「本発明の電池」という）をａと記す。第４図に２人
放電の試験結果を記す。図り１られかるように、本発明
の電池ａは従来の電池すよりはるかにすぐれた電圧特性
を示し、特に放電終期で差が大きくみられる。これは電
解液の供給が放電終期まで安定して行なわれていること
に対応し、反応が陽極板全体で起っていることによる。
第５図、第６図にその証拠となる、２人放電後の陽極板
内の反応分布を示す。ここでは反応生成物であるＰ ｂ
ｓＯａのＳに注目し、ｐｂｓｏ、の量をＳのにα強度に
対応させて示す。第５図は従来の陽極板の反応分布で、
陽極板表面付近に反応分布が集中し、中央部の利用が少
ない。これに対し第６図に示す本発明の陽極板の反応分
布は中央に電解液を有しているため、はぼ全体的に反応
していることが解る。さらに本発明陽極板の特性を把握
するため、過放電放置後の容量回復性と寿命特性を調べ
た。容量回復性に・ついては２人放電後、２．４５ Ｖ
定電圧充電を８時間行い、５Ωの抵抗にて定抵抗放電を
５日間連続して行った。その後周囲温度４５°Ｃの条件
下で１４日間放置し、再び２．４５Ｖ定電圧充電を８時
間行った。充電終了後２人放電を行い、初期の容量と比
較した。
内の反応分布を示す。ここでは反応生成物であるＰ ｂ
ｓＯａのＳに注目し、ｐｂｓｏ、の量をＳのにα強度に
対応させて示す。第５図は従来の陽極板の反応分布で、
陽極板表面付近に反応分布が集中し、中央部の利用が少
ない。これに対し第６図に示す本発明の陽極板の反応分
布は中央に電解液を有しているため、はぼ全体的に反応
していることが解る。さらに本発明陽極板の特性を把握
するため、過放電放置後の容量回復性と寿命特性を調べ
た。容量回復性に・ついては２人放電後、２．４５ Ｖ
定電圧充電を８時間行い、５Ωの抵抗にて定抵抗放電を
５日間連続して行った。その後周囲温度４５°Ｃの条件
下で１４日間放置し、再び２．４５Ｖ定電圧充電を８時
間行った。充電終了後２人放電を行い、初期の容量と比
較した。
第７図に従来の電池すと本発明の電池ａの容量回復率を
示す。図から明らかなように本発明の電池ａは従来の電
池すより容量回復率がすぐれている。この理由は陽極板
中央に導電性のカーボン不織布が存在するため過放電放
置した後、格子と活物質界面に高抵抗層が存在しても、
カーボン不織布から活物質へ電流が容易に流れ、充電受
入性が良いためと考えられる。寿命試珈は２Ａ３０分放
電、０．２３ Ａ ５時間充電で行った。温度は２０°
Ｃである。第８図に１００サイクル時点での結果を示す
。１００サイクル時点では顕著な差はみられないが、従
来の電池すは徐々に容量の低下がみられる。これに対し
本発明の電池ａはこの時点で初期と変化がない。なお容
量確認は２０サイクルごと２人完全放電で行った。寿命
に関しては、１００サイクルの時点ではわずかの差しか
確認していないが、放電分布が均一的であり、局部的な
活物質の劣化がないため、さらに格子の伸びに対し、た
とえ格子と活物質界面にはがれが生じても中心部にカー
ボン不織布が存在することにより集電が可能であるため
、１００サイクル以降では差がでて（ると思われる。
示す。図から明らかなように本発明の電池ａは従来の電
池すより容量回復率がすぐれている。この理由は陽極板
中央に導電性のカーボン不織布が存在するため過放電放
置した後、格子と活物質界面に高抵抗層が存在しても、
カーボン不織布から活物質へ電流が容易に流れ、充電受
入性が良いためと考えられる。寿命試珈は２Ａ３０分放
電、０．２３ Ａ ５時間充電で行った。温度は２０°
Ｃである。第８図に１００サイクル時点での結果を示す
。１００サイクル時点では顕著な差はみられないが、従
来の電池すは徐々に容量の低下がみられる。これに対し
本発明の電池ａはこの時点で初期と変化がない。なお容
量確認は２０サイクルごと２人完全放電で行った。寿命
に関しては、１００サイクルの時点ではわずかの差しか
確認していないが、放電分布が均一的であり、局部的な
活物質の劣化がないため、さらに格子の伸びに対し、た
とえ格子と活物質界面にはがれが生じても中心部にカー
ボン不織布が存在することにより集電が可能であるため
、１００サイクル以降では差がでて（ると思われる。
発明の効果
以上の如く本発明の陽極板は、極板中の活物質を均一に
利用させ、極板全体の利用率を高め、放電特性、容量、
寿命を改善せしめるものであり、さらにカーボン不織布
の使用により過放電放置後の容量回復性、格子の伸びに
対する容量低下を改善しうるものであり、工業的価値大
なるものである。
利用させ、極板全体の利用率を高め、放電特性、容量、
寿命を改善せしめるものであり、さらにカーボン不織布
の使用により過放電放置後の容量回復性、格子の伸びに
対する容量低下を改善しうるものであり、工業的価値大
なるものである。
第１図は本発明に使用する基体の説明図、第２図は第１
図の基体に使用する格子の平面図、第３図は本発明陽極
板の断面図、第４図は本発明の電池と従来の電池の端子
電圧と放電時間との関係特性比較曲線図、第５図は従来
陽極板の反応分布図、第６図は本発明陽極板の反応分布
図、第７図は本発明の電池と従来の電池の容量回復率の
比較特性図、第８図は本発明の電池と従来の電池の放電
持続時間と充放電サイクルとの関係特性比較曲線図であ
る。 １：格子、２：カーボン不織布、３：活物質、ａ：本発
明の電池、
図の基体に使用する格子の平面図、第３図は本発明陽極
板の断面図、第４図は本発明の電池と従来の電池の端子
電圧と放電時間との関係特性比較曲線図、第５図は従来
陽極板の反応分布図、第６図は本発明陽極板の反応分布
図、第７図は本発明の電池と従来の電池の容量回復率の
比較特性図、第８図は本発明の電池と従来の電池の放電
持続時間と充放電サイクルとの関係特性比較曲線図であ
る。 １：格子、２：カーボン不織布、３：活物質、ａ：本発
明の電池、
Claims (1)
- 鋳造もしくはエキスパンド加工により形成された格子を
２枚重ね合せ、その間に電解液を保持したカーボン細繊
維からなる不織布をもたせ前記両格子の耳部同志を一体
とし、格子・カーボン不織布・格子の３層構造を有する
基体に活物質を保持せしめることを特徴とする密閉型鉛
蓄電池用陽極板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60242443A JPH0831336B2 (ja) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | 密閉型鉛蓄電池用陽極板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60242443A JPH0831336B2 (ja) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | 密閉型鉛蓄電池用陽極板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62103976A true JPS62103976A (ja) | 1987-05-14 |
| JPH0831336B2 JPH0831336B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=17089164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60242443A Expired - Lifetime JPH0831336B2 (ja) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | 密閉型鉛蓄電池用陽極板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0831336B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1415356A1 (en) * | 2001-07-10 | 2004-05-06 | Korea Storage Battery Ltd. | Electrode for lead storage battery and method for manufacturing thereof |
| JP2012509569A (ja) * | 2008-11-18 | 2012-04-19 | ジョンソン コントロールズ テクノロジー カンパニー | 電力貯蔵装置 |
| JP2013502698A (ja) * | 2009-08-27 | 2013-01-24 | コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガニゼイション | 蓄電装置及びその電極 |
| US8846252B2 (en) | 2009-02-26 | 2014-09-30 | Johnson Controls Technology Company | Battery electrode and method for manufacturing same |
| US9666860B2 (en) | 2007-03-20 | 2017-05-30 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Optimised energy storage device having capacitor material on lead based negative electrode |
| US9812703B2 (en) | 2010-12-21 | 2017-11-07 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Electrode and electrical storage device for lead-acid system |
| US10581046B2 (en) | 2008-12-18 | 2020-03-03 | Clarios Germany Gmbh & Co. Kgaa | Laminar textile material for a battery electrode |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5229809A (en) * | 1975-09-02 | 1977-03-07 | Tadashi Fukuyama | Method of burning usual red bricks to dressing bricks |
-
1985
- 1985-10-29 JP JP60242443A patent/JPH0831336B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5229809A (en) * | 1975-09-02 | 1977-03-07 | Tadashi Fukuyama | Method of burning usual red bricks to dressing bricks |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP1415356A4 (en) * | 2001-07-10 | 2007-09-19 | Atlas Bx Co Ltd | ELECTRODE FOR A SUPPLY BATTERY AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
| US9666860B2 (en) | 2007-03-20 | 2017-05-30 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Optimised energy storage device having capacitor material on lead based negative electrode |
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| US11233293B2 (en) | 2008-12-18 | 2022-01-25 | Clarios Germany Gmbh & Co. Kg | Laminar textile material for a battery electrode |
| US8846252B2 (en) | 2009-02-26 | 2014-09-30 | Johnson Controls Technology Company | Battery electrode and method for manufacturing same |
| US10044043B2 (en) | 2009-02-26 | 2018-08-07 | Johnson Controls Technology Company | Fiber scrim, battery electrode and method for manufacturing same |
| JP2013502698A (ja) * | 2009-08-27 | 2013-01-24 | コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガニゼイション | 蓄電装置及びその電極 |
| US9812703B2 (en) | 2010-12-21 | 2017-11-07 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Electrode and electrical storage device for lead-acid system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0831336B2 (ja) | 1996-03-27 |
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