JPS649706B2 - - Google Patents
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- JPS649706B2 JPS649706B2 JP55110559A JP11055980A JPS649706B2 JP S649706 B2 JPS649706 B2 JP S649706B2 JP 55110559 A JP55110559 A JP 55110559A JP 11055980 A JP11055980 A JP 11055980A JP S649706 B2 JPS649706 B2 JP S649706B2
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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
- H01M4/14—Electrodes for lead-acid accumulators
- H01M4/16—Processes of manufacture
- H01M4/20—Processes of manufacture of pasted electrodes
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、鉛蓄電池のとくにペースト式電極の
改良に関するものであり、フツ素樹脂デイスパー
ジヨンをペースト中に練合する製法を適用する電
極の特性を安定化し、信頼性を高めることを目的
とする。
改良に関するものであり、フツ素樹脂デイスパー
ジヨンをペースト中に練合する製法を適用する電
極の特性を安定化し、信頼性を高めることを目的
とする。
鉛蓄電池用電極の各種製法の中で、ペースト式
は比較的容易に高性能が得られることから、現在
もなお主流の座を占めている。ところが一面では
寿命に弱点があり、とくに高容量化と寿命とを両
立させることが困難であつて、性能向上には限界
があるとされてきた。
は比較的容易に高性能が得られることから、現在
もなお主流の座を占めている。ところが一面では
寿命に弱点があり、とくに高容量化と寿命とを両
立させることが困難であつて、性能向上には限界
があるとされてきた。
この問題の解決の一つの方法として、フツ素樹
脂デイスパージヨンをペースト中に添加する方法
が提案されてきた。しかしながら、このフツ素樹
脂デイスパージヨンを用いるといつても、高性能
でかつ長寿命の性能を得るには、デイスパージヨ
ンの性質や、その添加方法など各種条件が重要な
要素である。フツ素樹脂デイスパージヨンを添加
するペーストは、とくにデイスパージヨンが練合
中に硫酸酸性に触れて、その時に樹脂が繊維化
し、これらが互いに網状の微細構造につながる性
質を利用するものであつて、従来の上記フツ素樹
脂を添加しないで鉛粉、硫酸、水を主練合成分と
するペーストとは性状も一変し、ゴム状の塑性物
となる。上記のような添加剤を添加したペースト
は、格子に練塗するとき、固くてごてごてとして
いるため作業性が悪いという欠点を有する。
脂デイスパージヨンをペースト中に添加する方法
が提案されてきた。しかしながら、このフツ素樹
脂デイスパージヨンを用いるといつても、高性能
でかつ長寿命の性能を得るには、デイスパージヨ
ンの性質や、その添加方法など各種条件が重要な
要素である。フツ素樹脂デイスパージヨンを添加
するペーストは、とくにデイスパージヨンが練合
中に硫酸酸性に触れて、その時に樹脂が繊維化
し、これらが互いに網状の微細構造につながる性
質を利用するものであつて、従来の上記フツ素樹
脂を添加しないで鉛粉、硫酸、水を主練合成分と
するペーストとは性状も一変し、ゴム状の塑性物
となる。上記のような添加剤を添加したペースト
は、格子に練塗するとき、固くてごてごてとして
いるため作業性が悪いという欠点を有する。
そこで本発明は、ペースト調整時に無水珪酸の
コロイド溶液を混入して、ペースト練塗時の作業
性を改善し、さらに寿命特性のより一層の向上を
はかるものである。
コロイド溶液を混入して、ペースト練塗時の作業
性を改善し、さらに寿命特性のより一層の向上を
はかるものである。
鉛粉，水，フツ素樹脂デイスパージヨンを混入
したものに硫酸を滴下してゆくとき、量が多くな
るに従つて、ペーストは固くてごてごてとしたも
のとなり、練塗の作業性が悪くなるが、無水珪酸
のコロイド溶液を硫酸滴下前に混入しておくと、
硫酸滴下の際量が多くなるにしたがつて、無水珪
酸のコロイド溶液に吸収されて、見かけ上硫酸滴
下量を減らしたようになり、ペーストは固く、ご
てごてとならず作業性が改善される。さらにま
た、混入された無水珪酸のコロイド溶液に吸収さ
れた硫酸が、時間が経過するにつれて、少しずつ
吐きだされて、活物質内で硫酸鉛が生じ、そのつ
ながりができて、強固なスケルトン構造をつくる
ため、活物質の機械的強度が増すことと、無水珪
酸のコロイド溶液の半固体化によつて活物質内の
組織が強化されるということのために、寿命特性
が大きく改善される。
したものに硫酸を滴下してゆくとき、量が多くな
るに従つて、ペーストは固くてごてごてとしたも
のとなり、練塗の作業性が悪くなるが、無水珪酸
のコロイド溶液を硫酸滴下前に混入しておくと、
硫酸滴下の際量が多くなるにしたがつて、無水珪
酸のコロイド溶液に吸収されて、見かけ上硫酸滴
下量を減らしたようになり、ペーストは固く、ご
てごてとならず作業性が改善される。さらにま
た、混入された無水珪酸のコロイド溶液に吸収さ
れた硫酸が、時間が経過するにつれて、少しずつ
吐きだされて、活物質内で硫酸鉛が生じ、そのつ
ながりができて、強固なスケルトン構造をつくる
ため、活物質の機械的強度が増すことと、無水珪
酸のコロイド溶液の半固体化によつて活物質内の
組織が強化されるということのために、寿命特性
が大きく改善される。
なお無水珪酸の混入量は、本発明者らの実験に
よつて、固形分として、活物質に対し、1.0〜5.0
重量％存在するように混入するのが、フツ素樹脂
デイスパージヨンとの組み合わせにおいて有効で
あることがわかつた。1.0重量％未満であると寿
命はのびず、また5.0重量％より多いとき寿命は
のびるが活物質利用率は下がるということがわか
つた。さらにフツ素樹脂デイスパージヨンは、固
形分として、活物質に対し0.05〜0.10重量％の量
存在するように混入することが、無水珪酸のコロ
イド溶液との組み合わせにおいて、有効であるこ
とがわかつた。混入量が0.05重量％未満では、寿
命特性は混入しない時に比べてほとんど変わら
ず、0.10重量％より多いときは寿命特性はよくな
るが、活物質ペーストが固くなつてごてごてとな
り作業性が悪くなる。従つて、添加剤の混入量は
上記の範囲内で目的とするペーストを容易に得る
ことができる。
よつて、固形分として、活物質に対し、1.0〜5.0
重量％存在するように混入するのが、フツ素樹脂
デイスパージヨンとの組み合わせにおいて有効で
あることがわかつた。1.0重量％未満であると寿
命はのびず、また5.0重量％より多いとき寿命は
のびるが活物質利用率は下がるということがわか
つた。さらにフツ素樹脂デイスパージヨンは、固
形分として、活物質に対し0.05〜0.10重量％の量
存在するように混入することが、無水珪酸のコロ
イド溶液との組み合わせにおいて、有効であるこ
とがわかつた。混入量が0.05重量％未満では、寿
命特性は混入しない時に比べてほとんど変わら
ず、0.10重量％より多いときは寿命特性はよくな
るが、活物質ペーストが固くなつてごてごてとな
り作業性が悪くなる。従つて、添加剤の混入量は
上記の範囲内で目的とするペーストを容易に得る
ことができる。
以下、本発明を実施例により説明する。
アンチモン２重量％を含有する鉛合金より鋳造
した、大きさ110mm×110mm，厚さ1.5mmの格子を
支持体に用いる。鉛と酸化鉛の割合が重量比で
35：65の鉛粉化合物１Kgに、水110c.c.と、無水珪
酸の20％コロイド溶液150c.c.（固形分として30
ｇ）、フツ素樹脂デイスパージヨン1.6c.c.（固形分
として１ｇ）を充分に混合し、さらに比重1.35の
硫酸110c.c.を滴下して、ペースト状に練合する。
このペーストを上記格子体に練塗し、熟成して正
極板とする。
した、大きさ110mm×110mm，厚さ1.5mmの格子を
支持体に用いる。鉛と酸化鉛の割合が重量比で
35：65の鉛粉化合物１Kgに、水110c.c.と、無水珪
酸の20％コロイド溶液150c.c.（固形分として30
ｇ）、フツ素樹脂デイスパージヨン1.6c.c.（固形分
として１ｇ）を充分に混合し、さらに比重1.35の
硫酸110c.c.を滴下して、ペースト状に練合する。
このペーストを上記格子体に練塗し、熟成して正
極板とする。
なお、極板１枚あたりのペースト練塗量は熟成
後の値でほぼ60ｇとなるようにした。
後の値でほぼ60ｇとなるようにした。
上記のように、ペーストへの添加剤として無水
珪酸のコロイド溶液とフツ素樹脂デイスパージヨ
ンの両方を用いた極板をＡとし、添加剤として無
水珪酸のコロイド溶液だけを用いたものをＢ、フ
ツ素樹脂デイスパージヨンを添加混入したものを
Ｃ、何も添加剤を混入しないものをＤとして比較
試験を行つた。
珪酸のコロイド溶液とフツ素樹脂デイスパージヨ
ンの両方を用いた極板をＡとし、添加剤として無
水珪酸のコロイド溶液だけを用いたものをＢ、フ
ツ素樹脂デイスパージヨンを添加混入したものを
Ｃ、何も添加剤を混入しないものをＤとして比較
試験を行つた。
これらの各正極板５枚と、極板１枚あたりの放
電容量が正極板のそれに等しい公知のペースト式
負極板６枚をガラスマツト状セパレータを介して
交互に重ね合わせて単電池を構成し、充電完了時
の硫酸電解液の比重が1.28となるように調整し
た。これらの電池を−15℃の温度において、
150Aの電流で端子電圧が1.0Vになるまで放電す
る急放電試験をした。なお急放電試験の間には、
温度40℃において、20Aの電流で１時間放電し、
5Aの電流で５時間充電する充放電を繰り返した。
この充放電の高率放電における放電時間の変化
（寿命特性）を図に示す。
電容量が正極板のそれに等しい公知のペースト式
負極板６枚をガラスマツト状セパレータを介して
交互に重ね合わせて単電池を構成し、充電完了時
の硫酸電解液の比重が1.28となるように調整し
た。これらの電池を−15℃の温度において、
150Aの電流で端子電圧が1.0Vになるまで放電す
る急放電試験をした。なお急放電試験の間には、
温度40℃において、20Aの電流で１時間放電し、
5Aの電流で５時間充電する充放電を繰り返した。
この充放電の高率放電における放電時間の変化
（寿命特性）を図に示す。
図から明らかなように添加剤を混入した極板
Ａ，Ｂ，ＣはＤに比べて、充放電サイクル数の進
行による高率放電時間の減少が少なく、とくにそ
のうちでも無水珪酸、フツ素樹脂デイスパージヨ
ンを混入したＡがすぐれている。寿命特性におい
て添加剤として無水珪酸だけのＢ、またはフツ素
樹脂デイスパージヨンだけのＣに比べて、Ａがす
ぐれているのは、無水珪酸のコロイド溶液に吸収
された硫酸の吐きだしのため、強固な硫酸鉛のつ
ながりによるスケルトン構造の形成と、無水珪酸
の半固体化による活物質組織の強化のためと考え
られる。
Ａ，Ｂ，ＣはＤに比べて、充放電サイクル数の進
行による高率放電時間の減少が少なく、とくにそ
のうちでも無水珪酸、フツ素樹脂デイスパージヨ
ンを混入したＡがすぐれている。寿命特性におい
て添加剤として無水珪酸だけのＢ、またはフツ素
樹脂デイスパージヨンだけのＣに比べて、Ａがす
ぐれているのは、無水珪酸のコロイド溶液に吸収
された硫酸の吐きだしのため、強固な硫酸鉛のつ
ながりによるスケルトン構造の形成と、無水珪酸
の半固体化による活物質組織の強化のためと考え
られる。
なお実施例においては、アンチモン―鉛合金の
鋳造格子を使用したペースト式極板について述べ
たが、本発明の効果は、この実施例に限らず、格
子がエキスパンドメタル，パンチングメタルであ
つても、同様の効果が得られる。さらに実施例で
は、ペースト式正極板に対する適用例について説
明したが、本発明はペースト式負極板に対しても
ペースト式正極板に対する場合と同じように、と
くに高率放電特性の向上、繰り返し充放電サイク
ルの進行による放電容量の低下抑制などに効果が
得られる。
鋳造格子を使用したペースト式極板について述べ
たが、本発明の効果は、この実施例に限らず、格
子がエキスパンドメタル，パンチングメタルであ
つても、同様の効果が得られる。さらに実施例で
は、ペースト式正極板に対する適用例について説
明したが、本発明はペースト式負極板に対しても
ペースト式正極板に対する場合と同じように、と
くに高率放電特性の向上、繰り返し充放電サイク
ルの進行による放電容量の低下抑制などに効果が
得られる。
上述せる如く本発明によれば、活物質の機械的
強度が大きくなり、脱落、崩壊が防止されて、高
率放電における活物質利用率が高まり、かつ鉛蓄
電池の寿命特性を著しく向上、改善することがで
きる。
強度が大きくなり、脱落、崩壊が防止されて、高
率放電における活物質利用率が高まり、かつ鉛蓄
電池の寿命特性を著しく向上、改善することがで
きる。
図面は、各種正極を用いた鉛蓄電池の充放電サ
イクルの進行に伴う急放電時間の変化を示す。
イクルの進行に伴う急放電時間の変化を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 鉛粉、水、無水珪酸のコロイド溶液とフツ素
樹脂デイスパージヨンを混合し、ついで硫酸を加
えて調整したペースト状活物質を、支持体に充填
することを特徴とする鉛蓄電池用ペースト式電極
の製造法。 ２ 前記無水珪酸のコロイド溶液の量が、活物質
に対し、固形分として1.0〜5.0重量％相当である
特許請求の範囲第１項記載の鉛蓄電池用ペースト
式電極の製造法。 ３ 前記フツ素樹脂デイスパージヨンの量が、活
物質に対し、固形分で0.05〜0.10重量％相当であ
る特許請求の範囲第１項記載の鉛蓄電池用ペース
ト式電極の製造法。 ４ 前記フツ素樹脂デイスパージヨンが、ポリテ
トラフルオロエチレンの水性デイスパージヨンで
ある特許請求の範囲第１項記載の鉛蓄電池用ペー
スト式電極の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11055980A JPS5734664A (en) | 1980-08-11 | 1980-08-11 | Manufacture of paste type electrode for lead storage battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11055980A JPS5734664A (en) | 1980-08-11 | 1980-08-11 | Manufacture of paste type electrode for lead storage battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5734664A JPS5734664A (en) | 1982-02-25 |
| JPS649706B2 true JPS649706B2 (ja) | 1989-02-20 |
Family
ID=14538893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11055980A Granted JPS5734664A (en) | 1980-08-11 | 1980-08-11 | Manufacture of paste type electrode for lead storage battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5734664A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63116443A (ja) * | 1986-11-05 | 1988-05-20 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Ｆｉｂテスタ |
-
1980
- 1980-08-11 JP JP11055980A patent/JPS5734664A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5734664A (en) | 1982-02-25 |
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