JPS63248057A - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPS63248057A JPS63248057A JP62079711A JP7971187A JPS63248057A JP S63248057 A JPS63248057 A JP S63248057A JP 62079711 A JP62079711 A JP 62079711A JP 7971187 A JP7971187 A JP 7971187A JP S63248057 A JPS63248057 A JP S63248057A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lead
- carbon fiber
- acid battery
- vapor
- graphitized
- 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.)
- Pending
Links
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 239000002134 carbon nanofiber Substances 0.000 claims description 23
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 16
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 abstract description 6
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 abstract 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 abstract 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 abstract 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 2
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000002003 electrode paste Substances 0.000 description 1
- 238000003411 electrode reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (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。
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＃）
本発明は、初期性能に優れ、かつ寿命性能にも優れた鉛
蓄電池に関する。
蓄電池に関する。
（従来の技術）
一般に、鉛＃電池は正電極の劣化によって寿命が尽きる
場合が多いため、正電極の改善が１要な課題になってい
る。このため、従来より、寿命性能を改善する手段とし
て、正極板の厚みを大さくしたり、例えば、ペースト式
鉛蓄電池ではペースト密反ヲ高くする方法がとられてい
る。しかし、この方法では鉛蓄電池の初期性能が低下し
てしまう問題が生じ、寿命性能、初期性能共に良好な鉛
蓄電池をえることは困難であった。
場合が多いため、正電極の改善が１要な課題になってい
る。このため、従来より、寿命性能を改善する手段とし
て、正極板の厚みを大さくしたり、例えば、ペースト式
鉛蓄電池ではペースト密反ヲ高くする方法がとられてい
る。しかし、この方法では鉛蓄電池の初期性能が低下し
てしまう問題が生じ、寿命性能、初期性能共に良好な鉛
蓄電池をえることは困難であった。
（発明が解決しようとする問題点）
初期性能の改善策としては、従来、正極板に黒鉛を添塀
する方法が提案されてきたが、その効果は十分なもので
はなく種々の研究がなお続けられている。
する方法が提案されてきたが、その効果は十分なもので
はなく種々の研究がなお続けられている。
本発明者等は、これまで、新しい炭素材料として、気相
成長法炭素繊維の開発並びにこの素材の電極反応につい
て基礎的研究を進めていたが、本繊維が特異な充放電現
象を示すことを見出し、さらに検討の結果、本発明に到
達した。
成長法炭素繊維の開発並びにこの素材の電極反応につい
て基礎的研究を進めていたが、本繊維が特異な充放電現
象を示すことを見出し、さらに検討の結果、本発明に到
達した。
（問題点を解決するための手段）
すなわち、本発明は、気相成長法炭素ｆＩ１．維の黒鉛
化物を含有した正極板を備えることを特徴とする鉛＃電
池である。
化物を含有した正極板を備えることを特徴とする鉛＃電
池である。
本発明において、気相成長法炭素繊維の黒鉛化物とは、
炭化水素などの炭″Ｉｇ源金、触媒の存在下に加熱して
気相成長させて作られる愼維伏の炭素質物質を黒鉛化し
て得られる黒鉛質の物質であり、繊維状およびこれを粉
砕した多切断したりした植種の形態の黒鉛質物質である
。本発明でいう気相成長法炭素繊維の黒鉛化物は繊維状
物では、電子顕微鏡で観察すると、芯の部分と、これを
取巻く、−見して、年輪状の炭素層からなる特異な形状
をしておジ、このような繊維状及びこれが粉砕、破砕な
どの即工を受けたものである。また、気相成長法炭素Ｒ
維の黒鉛化物は、好ましくは、直径が０．０１〜４μｍ
％特にＯ，［］ １〜２ ｔｔｍ、最も好箇しくは０．
０２〜１μｍであり、繊維の長さは時に制限はないが、
一般には、２０００μｍ以下であジ、更に短く破砕や切
断あるいは粉砕された粒状や不定形状の物である。また
、気相成長法炭素線維の黒鉛化物は、炭素の純度が烏く
、一般に９９．０％以上、特に、９９．５％以上、最を
好１しくけ９９．７％以上である。また、気相成長法炭
素繊維の黒鉛化物の構造は、Ｘ線解Ｊ即によると、その
格子定数が６．８８以下であジ、好ましくは、６．８６
以下であり、荷に好１しくは、６．８０〜６．７［］、
＊も好ましくは６．７８〜６．７２の範囲である。
炭化水素などの炭″Ｉｇ源金、触媒の存在下に加熱して
気相成長させて作られる愼維伏の炭素質物質を黒鉛化し
て得られる黒鉛質の物質であり、繊維状およびこれを粉
砕した多切断したりした植種の形態の黒鉛質物質である
。本発明でいう気相成長法炭素繊維の黒鉛化物は繊維状
物では、電子顕微鏡で観察すると、芯の部分と、これを
取巻く、−見して、年輪状の炭素層からなる特異な形状
をしておジ、このような繊維状及びこれが粉砕、破砕な
どの即工を受けたものである。また、気相成長法炭素Ｒ
維の黒鉛化物は、好ましくは、直径が０．０１〜４μｍ
％特にＯ，［］ １〜２ ｔｔｍ、最も好箇しくは０．
０２〜１μｍであり、繊維の長さは時に制限はないが、
一般には、２０００μｍ以下であジ、更に短く破砕や切
断あるいは粉砕された粒状や不定形状の物である。また
、気相成長法炭素線維の黒鉛化物は、炭素の純度が烏く
、一般に９９．０％以上、特に、９９．５％以上、最を
好１しくけ９９．７％以上である。また、気相成長法炭
素繊維の黒鉛化物の構造は、Ｘ線解Ｊ即によると、その
格子定数が６．８８以下であジ、好ましくは、６．８６
以下であり、荷に好１しくは、６．８０〜６．７［］、
＊も好ましくは６．７８〜６．７２の範囲である。
本発明において、気相成長法炭素繊維の黒鉛化物は気相
成長法炭素繊維を高温直により熱処理することにより得
られるが、熱処理温度としては、１５００°Ｃ以上、好
ましくは１７００°Ｃ以上、特に、２０００℃以上であ
シ、最も好ましい範囲は２１００〜２８００℃の範囲で
ある。
成長法炭素繊維を高温直により熱処理することにより得
られるが、熱処理温度としては、１５００°Ｃ以上、好
ましくは１７００°Ｃ以上、特に、２０００℃以上であ
シ、最も好ましい範囲は２１００〜２８００℃の範囲で
ある。
本発明において、気相成長法炭素繊維の黒鉛化物を含有
した正極板は、上記の気相成長法炭素線維の黒鉛化物が
正極板の構成成分として存在し、その童が、正極板に用
いられる酸化鉛１００重量部に灼して少なくとも０．０
１重量部存在している正極板である。一般には、酸化鉛
１００重量部に対し、て気相成長法炭素線維の黒鉛化物
の量は０．０５重量部以上が好ましく、特に、Ｏ，１Ｘ
ｔ部以上、最も好ましくは、０．２Ｊｉｔ部以上１０重
童部以下である。
した正極板は、上記の気相成長法炭素線維の黒鉛化物が
正極板の構成成分として存在し、その童が、正極板に用
いられる酸化鉛１００重量部に灼して少なくとも０．０
１重量部存在している正極板である。一般には、酸化鉛
１００重量部に対し、て気相成長法炭素線維の黒鉛化物
の量は０．０５重量部以上が好ましく、特に、Ｏ，１Ｘ
ｔ部以上、最も好ましくは、０．２Ｊｉｔ部以上１０重
童部以下である。
本発明において、気相成長法炭素線維線維の黒鉛化物の
添加効果は、鉛蓄電池の初期性能、特に、正極活物質の
利用率を大幅に高め、正電極の省化抑制にも寄与すると
ころにあり、籍に、気相成長法炭素繊維の黒鉛化物が極
めて倣細な状態で用いられる場合にその効果が時に著し
く好ましい。
添加効果は、鉛蓄電池の初期性能、特に、正極活物質の
利用率を大幅に高め、正電極の省化抑制にも寄与すると
ころにあり、籍に、気相成長法炭素繊維の黒鉛化物が極
めて倣細な状態で用いられる場合にその効果が時に著し
く好ましい。
本発明の鉛蓄電池は、以上のように、気相成長法炭素繊
維の黒鉛化物を含有した正極板を備えている事を特徴と
している。
維の黒鉛化物を含有した正極板を備えている事を特徴と
している。
（実施例）
以下、本発明を実施により説明する。
実施例１
直径が０．１〜０．５μｍの気相成長法炭素繊維（トリ
スアセチルアセトナト鉄とベンゼンｅ１４００′Ｃの加
熱空間に導入し浮遊状態で合成した）を、２４００゛Ｃ
で熱処理を行い、炭素層−ｉ！ ９９．９％、格子定数
６．７４の黒鉛化物を得た。これｔ１ボールミルで粉砕
し、電子顕微鏡で観察して実質的に最長８ＰＬ以下の気
相成長法炭素繊維の黒鉛化物を得た。この気相成長法炭
素繊維の黒鉛化物を用い之ペースト式正極板について鉛
蓄電池の性能評価を行った。
スアセチルアセトナト鉄とベンゼンｅ１４００′Ｃの加
熱空間に導入し浮遊状態で合成した）を、２４００゛Ｃ
で熱処理を行い、炭素層−ｉ！ ９９．９％、格子定数
６．７４の黒鉛化物を得た。これｔ１ボールミルで粉砕
し、電子顕微鏡で観察して実質的に最長８ＰＬ以下の気
相成長法炭素繊維の黒鉛化物を得た。この気相成長法炭
素繊維の黒鉛化物を用い之ペースト式正極板について鉛
蓄電池の性能評価を行った。
練貴工程の前に、鉛粉本６０％、残部酸化鉛よりなる鉛
粉に、上記の気相成長法炭素繊維ｔ−１，０％添〃口し
てあらかじめ良く混合し、分類の方法によりペースト密
度約４．６１／ｃｍ３の硬質正極ペーストを調製した。
粉に、上記の気相成長法炭素繊維ｔ−１，０％添〃口し
てあらかじめ良く混合し、分類の方法によりペースト密
度約４．６１／ｃｍ３の硬質正極ペーストを調製した。
これを厚み３鵡の鉛合金格子に充填し、熟成、化成の各
工程を経て正極板を作製した。この正極板とガラスマッ
ト付きのセパレータ、負極板１に組合わせ鉛蓄電池を組
立てた。なお、比較のため、本発明（Ａ）に対し、気相
成長法炭素繊維の黒鉛化を添加しない場合（Ｂ）、従来
の天然黒鉛を１係添加した場合（Ｃ）についても同様に
して鉛蓄電ａ全組立て試験した。
工程を経て正極板を作製した。この正極板とガラスマッ
ト付きのセパレータ、負極板１に組合わせ鉛蓄電池を組
立てた。なお、比較のため、本発明（Ａ）に対し、気相
成長法炭素繊維の黒鉛化を添加しない場合（Ｂ）、従来
の天然黒鉛を１係添加した場合（Ｃ）についても同様に
して鉛蓄電ａ全組立て試験した。
この様にして得られた公称容ｔ ５０ Ａｈの鉛蓄電池
を５ ｈｒ放電した場合の初期性能の試験結果を第１弐
に示す。
を５ ｈｒ放電した場合の初期性能の試験結果を第１弐
に示す。
まな、寿命性能に就いては、４００サイクル時点に於け
る５ ｈｒ容量で比較を行った。その結果を第１表の寿
命性能の欄に記載した。
る５ ｈｒ容量で比較を行った。その結果を第１表の寿
命性能の欄に記載した。
実施例２
繊維の直径が０．０５〜０．２μｍの気相成長法炭素繊
維を２５００℃で熱処理を行い、格子定数６．７６炭素
含ｉｔ ９９．９係の黒鉛化物金得、これをボールミル
で粉砕し、電子ｇ微鏡で視察して実質的に最長６μｍ以
下の気相成長法炭素繊維の黒鉛化物を得た。この気相成
長法炭素繊維の黒鉛化物を用いたペースト式正極板につ
いて、実施例１と同様に鉛蓄電池の性能評価を行った。
維を２５００℃で熱処理を行い、格子定数６．７６炭素
含ｉｔ ９９．９係の黒鉛化物金得、これをボールミル
で粉砕し、電子ｇ微鏡で視察して実質的に最長６μｍ以
下の気相成長法炭素繊維の黒鉛化物を得た。この気相成
長法炭素繊維の黒鉛化物を用いたペースト式正極板につ
いて、実施例１と同様に鉛蓄電池の性能評価を行った。
この際、気相成長法炭素繊維の黒鉛化物の添２７Ｉ］址
は、０．９％とした。
は、０．９％とした。
試験結果を第１表の（Ｄ）に示した。
以上のように、本発明によれば初期性能、寿命性能とも
に極めて良好な鉛蓄電池が得られ、工業はりに有用であ
る。
に極めて良好な鉛蓄電池が得られ、工業はりに有用であ
る。
第 １ 表
（発明の効果）
本発明の鉛蓄電池は、従来の電池に比べ初期の放電特性
に優れ、かつ、電池寿命が長く工業的に極めて有用であ
る。
に優れ、かつ、電池寿命が長く工業的に極めて有用であ
る。
Claims (1)
- 気相成長法炭素繊維の黒鉛化物を含有した正極板を備え
ることを特徴とする鉛蓄電池
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62079711A JPS63248057A (ja) | 1987-04-02 | 1987-04-02 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62079711A JPS63248057A (ja) | 1987-04-02 | 1987-04-02 | 鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63248057A true JPS63248057A (ja) | 1988-10-14 |
Family
ID=13697791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62079711A Pending JPS63248057A (ja) | 1987-04-02 | 1987-04-02 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63248057A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0233859A (ja) * | 1988-07-21 | 1990-02-05 | Yuasa Battery Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| JPH02177260A (ja) * | 1988-07-27 | 1990-07-10 | Yuasa Battery Co Ltd | 密閉形鉛蓄電池 |
| JPH0375300A (ja) * | 1989-08-11 | 1991-03-29 | Hitachi Ltd | 酸化物超格子材料 |
-
1987
- 1987-04-02 JP JP62079711A patent/JPS63248057A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0233859A (ja) * | 1988-07-21 | 1990-02-05 | Yuasa Battery Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| JPH02177260A (ja) * | 1988-07-27 | 1990-07-10 | Yuasa Battery Co Ltd | 密閉形鉛蓄電池 |
| JPH0375300A (ja) * | 1989-08-11 | 1991-03-29 | Hitachi Ltd | 酸化物超格子材料 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wu et al. | Mechanism of lithium storage in low temperature carbon | |
| JP3461805B2 (ja) | 炭素繊維、その製造方法及び電池用電極 | |
| JP5502850B2 (ja) | 電池用アノード粉末 | |
| CN109273680B (zh) | 一种多孔硅碳负极材料及其制备方法和锂离子电池 | |
| JP4428623B2 (ja) | リチウム二次電池用負極活物質及びその製造方法 | |
| CN104916865B (zh) | 用于具有持续高容量/单位面积的锂离子电池的Si/C 复合材料阳极 | |
| CN1088266C (zh) | 非水电解液二次电池 | |
| US20070092429A1 (en) | Methods of preparing carbon-coated particles and using same | |
| WO2001092151A1 (fr) | Composite a base de carbone electriquement conducteur a fines particules, catalyseur pour pile a combustible a polymere solide et batterie de piles | |
| CN111048764A (zh) | 一种硅碳复合材料及其制备方法和应用 | |
| Fan et al. | One‐pot hydrothermal synthesis of ZnS nanospheres anchored on 3D conductive MWCNTs networks as high‐rate and cold‐resistant anode materials for sodium‐ion batteries | |
| JP2004003097A (ja) | 炭素繊維、その製造方法及び電池用電極 | |
| CN108539173A (zh) | 一种石墨烯包覆硅复合材料的制备方法 | |
| JP2004196609A (ja) | 複合黒鉛質粒子の製造方法、複合黒鉛質粒子、リチウムイオン二次電池負極材及びリチウムイオン二次電池 | |
| JP2000348720A (ja) | 内部黒鉛よりも黒鉛化性が高い黒鉛を表層に持つリチウムイオン二次電池負極材用黒鉛質炭素材とその製法 | |
| JP6905159B1 (ja) | 黒鉛材料の製造方法 | |
| US20220085363A1 (en) | Preparation of silicon-based anode for use in a li-ion battery | |
| JPS63248057A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| CN108217639A (zh) | 复合造粒锂离子电池负极材料及其制备方法 | |
| JP2003020527A (ja) | 炭素繊維とその製造方法及びその用途 | |
| JPH09147839A (ja) | 非水電解液二次電池用負極の製造法 | |
| CN113451575A (zh) | 锂离子电池负极材料及其制备方法、负极和锂离子电池 | |
| KR20240005923A (ko) | 흑연 음극재, 이의 제조 방법 및 이의 용도 | |
| CN112670471B (zh) | 一种石墨负极材料、锂离子电池及其制备方法和应用 | |
| JPS63248056A (ja) | 鉛蓄電池 |