JPS62216167A - 鉛蓄電池用正極活物質 - 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 本発明は、鉛蓄電池用正極活物質に関するものである。

従来の技術 鉛蓄電池用正極活物質は重量比で６０〜８０％の酸化鉛
（ｐｂｏ）を表面に有した鉛粉を水と硫酸（Ｈ２Ｓ０４
）とともに練合しペースト状にし、これを鉛合金から成
る集電体格子に充填し、熟成、乾燥した後にＨ２ＳＯ４
中で対極（負極）と組み合せ通電化成し極性化したもの
であった。

発明が解決しようとする問題点 上記のようなペースト式鉛蓄電池においては、鉛粉を製
造する工程が非常に複雑であること、即ち、セメント効
果を発揮させるためと、熟成により所望の鉛化合物を生
成させるために５０〜８０％の酸化鉛をその表面に有し
た鉛粉を製造する必要があること、さらに熟成工程、乾
燥工程など、その条件を制御するために厳しい注意、例
えば温度や湿度などの制御が必要でちること、さらに化
成工程を必要とするなど、製造が複雑であるばかりでな
く、特性バラツキを大きくするような工程が含まれてい
た。さらに近年の軽薄短小化に対応するために、電池内
の空間容積を極力小さくする必要が生じているが、電池
に組み込んだ状態で通電化成する、いわゆる電槽化成に
おいてはこの化成中に水分が減少するので予め多量の水
分を充填しておく必要があるにも拘わらず、軽薄短小化
に対応するため、度“芯物質を可能な限り多くする必要
上、多量の水分を充填できず、結果として軽薄短小化が
できない状態であった。

また鉛蓄電池用正極活物質は充電状態において２酸化鉛
（Ｐｂｏ２）であるが、電気化学的に生成したＰｂＯ２
の酸素の量は２より小さく、このため導電性を有し、さ
らに電気化学的にも活性である。

これに対して化学的に生成したＰｂｏ２は酸素の量が２
に非常に近くなり、導電性や電気化学的活性度が小さく
、鉛蓄電池用正極活物質には使用できなかった。

本発明は上記欠点を改善するもので、複雑な製造工程を
経ずに製造した低コストで電気化学的に活性な正極活物
質を提供することを目的とする。

問題点を解決するだめの手段 本発明は鉛あるいは船台金製の集電体に活物質を充填す
る構造の鉛蓄電池正極板において、化学反応により２酸
化鉛と銀の酸化物との混合物を集電体に充填したもので
あり、好ましくは銀酸化物の含有景を重量比でｏ、０６
〜１．０％としたものである。

作　　用 化学的に生成したＰｂＯ２は電気化学的に不活性である
ため、鉛部′准池には使用できない。これは鉛と酸素が
化学量論的に結びついた構造のため安定度が高いことに
よる。このＰｂｏ２に限らず原子価の異なる元素を有し
た酸化物は、含有元素の原子価により、酸素過剰形酸化
物あるいは逆に酸素欠損形酸化物となり、電気化学的に
活性になる。

本発明は２酸化鉛と銀の酸化物を同時に化学的に生成し
たもので、鉛と銀の複合酸化物となっているため２酸化
鉛の酸素は２より少なくなり、電気化学的に活性となり
、鉛蓄電池用正極活物質として使用できる。

また化学的に上記複合酸化物を生成することにより、そ
の製造工程に従来のペースト式極板に比較して著しく簡
略化できる。

さらにこのような複合酸化物は、この状態で既に電気化
学的に充電された状態になっているため。

電池と組み立てた後に化成する必要がないため電池内の
容積を有効使用できるため軽薄短小化ができる。

実施例 以下本発明の詳細な説明する。

ＰｂＯ２を化学的に生成する方法はさらし粉溶液、ある
いは過硫酸塩、過酸化物などと、鉛イオンとの反応法が
あり、いづれの方法においてもＰｂｏ２は生成できる。

本実施例では、鉛蓄電池に対する置注の観点から、過硫
酸塩による生成について示す。

酢酸鉛３８、○グを水５００ＣＣに溶解し、この中に水
酸化アンモニウムを添加し、強アンモニア状態とする。

さらにこの中に酢酸銀をｐｂとＡｑの重量比が表１にな
るような比率で添加し、これらの中に過硫酸アンモニウ
ムを１１４．０ｙ添加し、約３０″Ｃで反応させた。こ
の状態において、Ｐｂは一般式ＰｂＯ２で表わされる２
酸化鉛に、ＡｑはＡｑＯとＡｇ２Ｏとの混合状態になる
。さらに一部のＡｑはＰｂＯ２と複合酸化物を形成する
。

これらの酸化物を水洗、乾燥し、通常の鉛合金製集電体
に充填して正極板とした。なお化学的に生成したｐｂ○
２粒子は結着性がないので、電池特性に有害でない結着
剤を使用することが好ましい。

この結着剤にはカルボキシメチルセルロース、グアーガ
ム　、ｌ−’　ｌ）ビニールアルコール、クリセリンな
どがある。本実施例ではグリセリンを使用した。

酸化物１ｏ００ｙに対して、水ｓｏｙ、グリセリンｓｏ
ｙを練合し、集電体に通常の方法で充填した後乾燥した
。これらの極板と、化成済みの従来の負極板と、ガラス
繊維のマット体製含液剤兼セパレータを組み合せて電池
を構成した。なお参考として従来のペースト式正極板を
使用した電池。

および化学的に製造したＰｂＯ２中にＡｑを含有してい
ないＰｂＯ２を使用した正極板を有した電池も構成した
。これらの電池において、全ての電池の正極板の活物質
重量を一定にした。なお従来のペースト式極板を使用し
た電池の正極板は予め極板状態で化成を終了したものを
使用した。これは、未化成状態で電池に組み込んでから
化成する場合、化成中に逸散する水の后を予め注入する
だけの電池内空間部がないためで、余分の水を予め注入
しておこうとすれば、極板の体積を小さくしなければな
らず、結果として電池容量が低下するために予め極板化
成した正極板を使用した。しかし極板化成は充電、水洗
、乾燥などの複雑な工程を必要とする。

つぎにこれらの電池に希硫酸を注入し、初充電を行い、
つぎのような特性を評価した。なおこのペースト式極板
を備えを電池は６時間率で３Ａｈの電池である。これら
の電池をｏ、ｅＡで１セル当り１．７０Ｖまでの放電、
１セル当り２．４５　Ｖの定電圧で６時間（最大電流１
．２Ａ）を１サイクルとサイクル寿命試験を行った。

表１に電池の構成条件と電池番号を示す。

表　　１ また図にサイクル寿命特性の結果の一例を示す。

図中の番号は表１の電池番号を示す。

これらの図からｐｂにＡｑを０．０１〜１．０多含有し
た、化学的方法により生成したＰｂｏ２を使用した電池
は、サイクル寿命が従来のペースト式極板とほぼ同等で
、正極活物質の利用率は浸れていることが判る。

またこの化学的生成法は、従来のペースト式極板の製造
が、鉛粉製造、練合充填、熟成乾燥、極板化成、水洗乾
燥と複雑であるのに比較して、ｐｂ○２合成、水洗乾燥
、練合充填、乾燥と非常に簡略される特徴も有している
。

発明の効果 以上のように本発明によれば、従来のペースト式極板を
使用した電池に比較してその製造方法が簡略されると共
に、製造時に複雑な制御を必要としないためコストダウ
ンをはかることができるとともに、電池内の空間容積を
最大限に使用でき、軽薄短小化に大きく貢献できるなど
、その工業的価値は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

図は本発明における正極板を備えた電池のサイクル寿命
特性を示す図である。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名寥一
体一呆

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉛あるいは鉛合金製集電体に活物質を充填した鉛
   蓄電池正極板であって、充填する活物質が、化学反応に
   より生成した２酸化鉛と、銀酸化物との混合物であるこ
   とを特徴とする鉛蓄電池用正極活物質。
2. （２）混合物が銀酸化物を重量比で０．０５〜１．０％
   含む残部が２酸化鉛である特許請求の範囲第１項記載の
   鉛蓄電池用正極活物質。