JP2003178754A - 鉛蓄電池用極板及びその製造方法 - Google Patents

鉛蓄電池用極板及びその製造方法

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JP2003178754A
JP2003178754A JP2001373945A JP2001373945A JP2003178754A JP 2003178754 A JP2003178754 A JP 2003178754A JP 2001373945 A JP2001373945 A JP 2001373945A JP 2001373945 A JP2001373945 A JP 2001373945A JP 2003178754 A JP2003178754 A JP 2003178754A
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lead
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JP2001373945A
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English (en)
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Kazuya Sasaki
一哉 佐々木
Keiichi Wada
圭一 和田
Takakiyo Ueno
貴清 上野
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Resonac Corp
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Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 集電体の両面の活物質層の厚さの違いによる
充電不均一さのない鉛蓄電池用極板を得る。 【解決手段】 集電体1の両面にペースト状活物質層2
が存在し、この活物質層2は集電体1の一方の面の厚み
が厚い活物質層部2aと集電体1の他方の面の厚みが薄
い活物質層部2bとからなっている。厚みが厚い活物質
層部2aの表面側に導電性物質4を偏在させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉛蓄電池用極板及
びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の鉛蓄電池では、集電体(格子体)
の両面の活物質層の厚さが異なることが多い。これは、
集電体の片面側からペースト状活物質を充填するため
で、活物質層の充填面側が厚く、反対側がそれより薄く
なっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような極板では、
鉛蓄電池の初充電(化成)の際、集電体側から活物質層
の厚さ方向ヘ充電(化成)が進行するため、集電体の両
面で活物質層の厚さが異なっていると、集電体の両面の
活物質層の充電は同一時間内において同様に進まない。
また、充電は集電体の近傍から進むため、集電体から遠
い位置にある未化成活物質には、電気伝導性の小さいよ
り集電体近傍の未化活物質に阻害されて、充電が入りに
くい。このため、集電体の両面で活物質層の全体に充電
をするには、効率が悪く、より多くの時間と、電気量を
要する問題点があった。また、鉛蓄電池用の正極板にお
いては、集電体の一方の面の活物質層の充電が進行して
二酸化鉛の色である茶色を呈するが、もう一方の面の活
物質層では充電の進行していない硫酸鉛の色である白色
を呈する問題点があった。
【0004】これとは別に、導電性物質を活物質層の全
体に均一に添加する鉛蓄電池用極板及びその製造方法も
あるが、この場合には、電池使用中に活物質同士の結合
力が低下し、活物質の脱落や、これによりもたらされる
早期容量の低下という問題が発生する問題点があった。
【0005】本発明の目的は、集電体の両面の活物質層
の厚さの違いによる充電不均一さのない鉛蓄電池用極板
及びその製造方法を提供することにある。
【0006】また本発明の他の目的は、導電性物質を化
成効率向上のために、最も有効な部分にのみ添加するこ
とで、活物質能力を低下させない鉛蓄電池用極板及びそ
の製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、集電体の両面
にペースト状活物質層が存在し、活物質層の厚みが極板
の両面で異なる鉛蓄電池用極板を対象とする。
【0008】本発明に係る鉛蓄電池用極板では、活物質
層の厚い側の面の表面側に導電性物質が偏在している。
【0009】鉛蓄電池の初充電(化成)では、集電体の
近傍より充電されていく。集電体の両面の活物質層の厚
さが異なる鉛蓄電池用極板では、集電体からの厚みが厚
い方の活物質層の表面側に導電性物質が偏在している
と、集電体の両面の活物質層の初充電の入り方がほぼ同
じになり、集電体の両面の活物質層の厚さの違いによる
充電不均一さを回避することができる。
【0010】この場合、導電性物質は活物質層の充填面
の表面側に偏在させる。活物質層の充填面側は反対側よ
り活物質層の厚さが厚いため、充填面の活物質層の表面
側に導電性物質を偏在させると、活物質層の厚い側の面
の表面側に導電性物質を偏在させることができる。
【0011】また、本発明は、集電体の両面にペースト
状活物質を充填し、集電体の両面の活物質層の表面に希
硫酸を含浸させる鉛蓄電池用極板の製造方法を対象とす
る。
【0012】本発明に係る鉛蓄電池用極板の製造法で
は、集電体の両面にペースト状活物質を充填した後に、
活物質層の厚い側の面の表面側に導電性物質を添加し、
該活物質層の表面を加圧する。
【0013】このようにすると、集電体からの厚みが厚
い方の活物質層の表面側に導電性物質を偏在させること
ができ、このため集電体の両面の活物質層の初充電の入
り方がほぼ同じになり、集電体の両面の活物質層の厚さ
の違いによる充電不均一さを回避することができる。こ
の際に、活物質層の厚い側の面の表面側に導電性物質を
添加し、該活物質層の表面を加圧すると、導電性物質が
活物質層内に押し込まれ、容易に活物質層の表面側に導
電性物質を偏在させることができる。
【0014】この場合、導電性物質は活物質層の厚い側
の面の表面に振り掛けることが好ましい。このようにす
ると、活物質層の厚い側の面の表面側に導電性物質を容
易に添加することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、比
較例と対比して説明する。
【0016】(比較例1)比較例1の鉛蓄電池は、次の
ようにして製造した。最初に負極板を作った。まず、合
金組成がPb−0.08%Ca−0.8%Snからなる
格子体からなる集電体を作成した。次に、鉛粉と該鉛粉
に対して13質量%の希硫酸(比重1.26:20℃)
と、該鉛粉に対して12質量%の水とを混練して負極活
物質ペーストを作った。この負極活物質ペースト73.
0gを、集電体の両面に片側から充填して該集電体の両
面に活物質層を形成してから、温度50℃、湿度95%
中に18時間放置して熟成した後に、温度25℃、湿度
40%中に2時間放置し、乾燥して未化成負極板を作っ
た。
【0017】次に、正極板を作った。まず、合金組成が
Pb−0.04%Ca−1.0%Snからなるエキスパ
ンド格子体からなる集電体を作成した。次に、鉛粉と該
鉛粉に対して13質量%の希硫酸(比重1.26:20
℃)と、該鉛粉に対して12質量%の水とを混練して正
極活物質ペーストを作った。この正極活物質ペースト8
5.5gを、平面に据付けたエキスパンド格子体からな
る集電体に、その上面より充填して該集電体の両面に活
物質層を形成した。この未化成活物質層を比重1.06
0の希硫酸に浸漬して表面に希硫酸を含浸させた後に、
表面をガスバーナーであぶり、活物質層を乾燥させた。
この後、温度50℃、湿度95%中に18時間放置して
熟成した後に、温度25℃、湿度40%中に2時間放置
し、乾燥して未化成正極板を作った。
【0018】次に、袋セパレータに未化成正極板を挿入
した。この袋セパレータ入り未化成正極板7枚と、未化
成負極板8枚とを積層して各極板群を作った。これら極
板群に、キャストオンストラップ法でストラップを形成
した。そして、各極板群を電槽内に配置してから、電槽
に電解液を注液して未化成鉛蓄電池を作った。なお、電
解液は比重1.225(20℃)の希硫酸である。次
に、この未化成鉛蓄電池を9Aで21時間化成して、鉛
蓄電池を完成した。
【0019】(実施の形態1)実施の形態1は、比較例
1の正極活物質ペーストを、図1(A)に示すように水
平に支持手段(図示せず)で搬送されるエキスパンド格
子体からなる集電体1に、その上面より充填して該集電
体1の両面に活物質層2を形成し、熟成前の未化成正極
板3を形成する。このようにして集電体1の上側より活
物質層2を充填すると、集電体1の上側の活物質層部2
aは集電体1の下側の活物質層部2bよりその厚さが厚
くなる。活物質層2の充填直後に、正極板3の上方よ
り、厚さが厚い活物質層部2aの充填面の表面に、例え
ば2.4g/面の量のカーボンブラックからなる導電性
物質4を振り掛ける。この後、未化成正極板3の厚さが
厚い活物質層部2aの表面をローラー5で加圧し、導電
性物質4を厚さが厚い活物質層部2aの表面に食い込ま
せる。これにより活物質層2の厚い側の面の表面側に導
電性物質4が偏在した状態になる。
【0020】次に、表面側に導電性物質4が偏在した熟
成前の未化成正極板3の厚さが厚い活物質層部2aの表
面に、図1(B)に示すように比重が1.060の希硫
酸を振り掛けて浸漬させる。これにより活物質層2の厚
い側の面の表面側に、硬さが硫酸鉛層6が形成される。
なお、硫酸鉛層6は厚さの薄い活物質層部2bの表面に
も形成してもよい。
【0021】しかる後に、この熟成前の未化成正極板3
をガスバーナーであぶり、1次乾燥させる。
【0022】この後、温度50℃、湿度95%中に18
時間放置して活物質層2を熟成させた後に、温度25
℃、湿度40%中に2時間放置し、2次乾燥させて熟成
後の未化成正極板3を作つた。
【0023】以下同様にして鉛蓄電池を作製し、同様に
電槽内の希硫酸中で初充電(化成)した。
【0024】図2は本発明の処置をしない未化成正極板
3の初充電(化成)後の上面の厚さが厚い活物質層部2
aと下面の厚さが薄い活物質層部2bの硫酸鉛量と、本
発明の処置をした未化成正極板3の初充電(化成)後の
上面の厚さが厚い活物質層部2aと下面の厚さが薄い活
物質層部2bの硫酸鉛量の比較図を示したものである。
【0025】初充電(化成)は、電槽内の希硫酸中で行
われるので、未化成正極板3を希硫酸に浸漬させること
により、厚みが厚い活物質層部2aも厚みが薄い活物質
層部2bも全体的に硫酸鉛となり、この状態で初充電
(化成)が行われる。
【0026】初充電(化成)が行われると、この初充電
による化成は集電体1側から始まりそれぞれ表面側に進
行し、化成の進行で硫酸鉛の量は減少していく。
【0027】この図2から明らかなように、本発明の処
置をしない従来の未化成正極板3の化成後では、上面の
厚さが厚い活物質層部2aは厚さが薄い下面の活物質層
部2bよりの硫酸鉛量が多く、硫酸鉛量に大きな差があ
る。しかるに、本発明の処置をした未化成正極板3の化
成後では、上面の厚さが厚い活物質層部2aの硫酸鉛量
が減り、厚さが厚い活物質層部2aの硫酸鉛量と厚さが
薄い活物質層部2bの硫酸鉛量との差が小さくなること
が確認された。このように厚さが厚い活物質層部2aの
硫酸鉛量と厚さが薄い活物質層部2bの硫酸鉛量との差
が小さくなると、初充電の進行の極板両面で差を小さく
することができる。
【0028】
【発明の効果】本発明に係る鉛蓄電池では、集電体から
の厚みが厚い方の活物質層の表面側に導電性物質を偏在
させたので、集電体の両面の活物質層の初充電の入り方
がほぼ同じになり、集電体の両面の活物質層の厚さの違
いによる充電不均一さを回避することができる。
【0029】この場合、導電性物質が活物質層の充填面
の表面側に偏在すると、活物質層の充填面側は反対側よ
り活物質層の厚さが厚いため、活物質層の厚い側の面の
表面側に導電性物質を偏在させることができる。
【0030】また、本発明に係る鉛蓄電池用極板の製造
法では、集電体の両面にペースト状活物質を充填した後
に、活物質層の厚い側の面の表面側に導電性物質を添加
し、該活物質層の表面を加圧する。
【0031】このように、集電体からの厚みが厚い方の
活物質層の表面側に導電性物質を偏在させると、集電体
の両面の活物質層の初充電の入り方がほぼ同じになり、
集電体の両面の活物質層の厚さの違いによる充電不均一
さを回避することができる。この際に、活物質層の厚い
側の面の表面側に導電性物質を添加し、該活物質層の表
面を加圧すると、導電性物質が活物質層内に押し込ま
れ、容易に活物質層の表面側に導電性物質を偏在させる
ことができる。
【0032】この場合、導電性物質を活物質層の厚い側
の面の表面に振り掛けると、活物質層の厚い側の面の表
面側に導電性物質を容易に添加することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)〜(C)は本発明の鉛蓄電池用極板の製
造工程の実施の形態の一例の説明図である。
【図2】本発明の処置を施さない場合と本発明の処置を
施した場合の初期充電(化成)後の正極板における硫酸
鉛量を示す比較図である。
【符号の説明】
1 集電体 2 活物質層 2a 上側の活物質層部 2b 下側の活物質層部 3 未化成正極板 4 導電性物質 5 ローラー 6 硫酸鉛層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上野 貴清 東京都中央区日本橋本町2丁目8番7号 新神戸電機株式会社内 Fターム(参考) 5H050 AA02 AA08 BA09 CA06 CB15 DA10 EA10 FA08 FA17 GA03 GA10 GA22 GA23

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 集電体の両面にペースト状活物質層が存
    在し、前記活物質層の厚みが前記集電体の両面で異なる
    鉛蓄電池用極板において、 前記活物質層の厚い側の面の表面側に導電性物質が偏在
    している鉛蓄電池用極板。
  2. 【請求項2】 前記導電性物質は前記活物質層の充填面
    の表面側に偏在する請求項1に記載の鉛蓄電池用極板。
  3. 【請求項3】 集電体の両面に片側からペースト状活物
    質を充填し、前記活物質層の厚みが前記集電体の両面で
    異なる極板を用いた鉛蓄電池用極板の製造方法におい
    て、 前記集電体の両面に片側から前記ペースト状活物質を充
    填した後に、前記活物質層の厚い側の面の表面側に導電
    性物質を添加し、該活物質層の表面を加圧する鉛蓄電池
    用極板の製造法。
  4. 【請求項4】 前記導電性物質は前記活物質層の厚い側
    の面の表面に振り掛ける請求項3に記載の鉛蓄電池用極
    板の製造法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008243493A (ja) * 2007-03-26 2008-10-09 Furukawa Battery Co Ltd:The 鉛蓄電池
US20210313653A1 (en) * 2018-08-17 2021-10-07 Daramic, Llc Improved lead acid battery separators, warp resistant separators, batteries, systems, and related methods

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