JPH01149368A - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPH01149368A JPH01149368A JP62307840A JP30784087A JPH01149368A JP H01149368 A JPH01149368 A JP H01149368A JP 62307840 A JP62307840 A JP 62307840A JP 30784087 A JP30784087 A JP 30784087A JP H01149368 A JPH01149368 A JP H01149368A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lead
- positive electrode
- battery
- acid battery
- active material
- 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
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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
-
- 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
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/56—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of lead
- H01M4/57—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of lead of "grey lead", i.e. powders containing lead and lead oxide
-
- 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)
- Inorganic Chemistry (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】
産業上の利用分野
本発明は正、負極格子に非アンチモン系合金を用いる鉛
蓄電池に関し、特にその高温下での寿命特性を改善する
ものである。
蓄電池に関し、特にその高温下での寿命特性を改善する
ものである。
従来の技術
従来よシ鉛蓄電池の正極、負極ともにその格子合金に鉛
−アンチモン系合金が用いられている（以下これをｓｂ
格子電池と称する）。しかしながらこの種の電池は１）
、自己放電が著しい、２）。
−アンチモン系合金が用いられている（以下これをｓｂ
格子電池と称する）。しかしながらこの種の電池は１）
、自己放電が著しい、２）。
液減りが多いという問題点があり、この問題点を改善す
べく、正極格子に非アンチモン系合金を用い、かつ負極
格子にも非アンチモン系合金を用いた電池が近年実用化
された。この非アンチモン系合金の代表例が鉛−カルシ
ウム系合金であり（以下これをＣａ格子電池とする）、
上記２つの問題点を大幅に改善し、補守不要電、池（メ
ンテナンス・フリー）電池と呼ばれている。
べく、正極格子に非アンチモン系合金を用い、かつ負極
格子にも非アンチモン系合金を用いた電池が近年実用化
された。この非アンチモン系合金の代表例が鉛−カルシ
ウム系合金であり（以下これをＣａ格子電池とする）、
上記２つの問題点を大幅に改善し、補守不要電、池（メ
ンテナンス・フリー）電池と呼ばれている。
発明が解決しようとする問題点
電池を高温下で使用した場合、寿命モードは正極格子の
腐食である。つまり、高温下においては酸素過電圧およ
び水素過電圧が低下するため、定電圧で充電される使用
状況においては、過充電電流が常温に比べて数倍になり
、正極格子の腐食速度は著しく増大し、電池を早期寿命
に至らしめる。
腐食である。つまり、高温下においては酸素過電圧およ
び水素過電圧が低下するため、定電圧で充電される使用
状況においては、過充電電流が常温に比べて数倍になり
、正極格子の腐食速度は著しく増大し、電池を早期寿命
に至らしめる。
このような観点で考えると、近年使用が増加したＣａ格
子電池は従来のｓｂ格子電池に比べ過充電電流が小さい
ため、正極格子の腐食速度は小さく、よシ長寿命が期待
できる。
子電池は従来のｓｂ格子電池に比べ過充電電流が小さい
ため、正極格子の腐食速度は小さく、よシ長寿命が期待
できる。
しかしながら実際には両者の差はほとんど見られない。
その原因はＣａ格子電池の場合、正極格子の腐食という
寿命モードの他に、正極活物質の不活性化による性能低
下という寿命モードによるものである。すなわちＣａ格
子電池は電池系にｓｂを含んでいないため、負極の水素
発生過電圧が高く、負極活物質の充電が完了すると負極
電位は従来のｓｂ格子電池に比べ卑な電位にシフトする
。
寿命モードの他に、正極活物質の不活性化による性能低
下という寿命モードによるものである。すなわちＣａ格
子電池は電池系にｓｂを含んでいないため、負極の水素
発生過電圧が高く、負極活物質の充電が完了すると負極
電位は従来のｓｂ格子電池に比べ卑な電位にシフトする
。
このため定電圧で充電を行う場合、正極活物質を完全に
充電できるような責な電位にはならず、正極活物質の一
部は放電状態で硫酸鉛として残るようになり、この硫酸
鉛が高温下でさらされることにより不活性化し、いわゆ
る正極活物質のサルフェーション現象を引き起こす。
充電できるような責な電位にはならず、正極活物質の一
部は放電状態で硫酸鉛として残るようになり、この硫酸
鉛が高温下でさらされることにより不活性化し、いわゆ
る正極活物質のサルフェーション現象を引き起こす。
上記理由により、Ｃａ格子電池の高温下での寿命特性は
ｓｂ格子電池とほぼ同等となっていた。
ｓｂ格子電池とほぼ同等となっていた。
本発明は上記のように格子合金系にｓｂを含まない電池
の高温下での正極の充電受入性を向上させることにより
、正極活物質のサルフェーションを防止し、より長寿命
な電池を供給することを目的とする。
の高温下での正極の充電受入性を向上させることにより
、正極活物質のサルフェーションを防止し、より長寿命
な電池を供給することを目的とする。
問題点を解決するための手段
その具体的な手段として、本発明では鉛丹を含む鉛粉と
水、硫酸を主成分とし、これを練合しペーストしたもの
を正極活物質として用いるものであり、鉛丹の含有量は
全鉛粉量の１０〜５０ｗｔ％としたものである。
水、硫酸を主成分とし、これを練合しペーストしたもの
を正極活物質として用いるものであり、鉛丹の含有量は
全鉛粉量の１０〜５０ｗｔ％としたものである。
作 用
上記のごとく、正極活物質用ペーストに鉛丹を加えるこ
とにより、Ｃａ格子電池の高温下での長寿命化を図るこ
とができる。
とにより、Ｃａ格子電池の高温下での長寿命化を図るこ
とができる。
この効果は鉛丹を含むことにより、正極活物質の多孔性
を増し、かつ粗面因子を増加させることにより、正極の
充電受入性を向上させることができるためである。従来
の鉛丹を含まないリサージを主成分とする鉛粉を用いて
ペーストを作る過程において水および硫酸の添加量をコ
ントロールすることによりある程度多孔性の高いペース
トを得ることは可能であるが、この種のペーストを用い
た場合、常温での寿命が著しく低下してしまう。
を増し、かつ粗面因子を増加させることにより、正極の
充電受入性を向上させることができるためである。従来
の鉛丹を含まないリサージを主成分とする鉛粉を用いて
ペーストを作る過程において水および硫酸の添加量をコ
ントロールすることによりある程度多孔性の高いペース
トを得ることは可能であるが、この種のペーストを用い
た場合、常温での寿命が著しく低下してしまう。
鉛丹の含有量が増加するに従って充電受入性は向上する
。たとえば数多の添加量でも正極活物質の充電、受入性
は向上し、１Ｏチ以上で顕著になる。
。たとえば数多の添加量でも正極活物質の充電、受入性
は向上し、１Ｏチ以上で顕著になる。
逆に鉛丹含有量が５０ ｗｔ％以上になると常温での寿
命が低下する。従って鉛丹の含有量は１Ｏ−６ｏＷ＠が
適量であり、この範囲であれば常温での寿命特性を低下
させることなく、高温での寿命を向上させることが可能
となる。
命が低下する。従って鉛丹の含有量は１Ｏ−６ｏＷ＠が
適量であり、この範囲であれば常温での寿命特性を低下
させることなく、高温での寿命を向上させることが可能
となる。
非アンチモン系合金を格子に用いた場合、その格子の工
法がエキスパンド式のものがあるが、エキスパンド格子
の舛目は一般的に鋳造格子より大きいため、鉛丹を加え
て充電受入性を増加させることは非常に有効である。
法がエキスパンド式のものがあるが、エキスパンド格子
の舛目は一般的に鋳造格子より大きいため、鉛丹を加え
て充電受入性を増加させることは非常に有効である。
実施例
以下本発明を実施例により詳述する。
（実施例１）
最初に鉛丹の含有量が０〜８０ ｗｔ％含むペーストを
用いて正極板を試作し、化成終了後８０℃において充放
電を繰シ返し行い、その後の正極板活物質中の硫酸鉛の
含有量を調べた。
用いて正極板を試作し、化成終了後８０℃において充放
電を繰シ返し行い、その後の正極板活物質中の硫酸鉛の
含有量を調べた。
セルは正極１枚／負極２枚の構成で試作した。
この試作セルをＡとする。電池の放電は６Ａ１４分であ
り、充電は定電圧充電方式で、２．５Ｖ／＋Ｊしく５Ａ
最大）、１０分である。この充放電を２０ｏＯ回繰り返
し行い、試験終了後の正極活物質中の硫酸鉛を定量分析
した。その結果を第１図に示す。
り、充電は定電圧充電方式で、２．５Ｖ／＋Ｊしく５Ａ
最大）、１０分である。この充放電を２０ｏＯ回繰り返
し行い、試験終了後の正極活物質中の硫酸鉛を定量分析
した。その結果を第１図に示す。
第１図から明らかなように、鉛丹の含有量を増加させる
に従って、充放電サイクル後の硫酸鉛の量は減少してい
く傾向にあり、充電受入性が向上していることを示して
いる。
に従って、充放電サイクル後の硫酸鉛の量は減少してい
く傾向にあり、充電受入性が向上していることを示して
いる。
また定量分析した硫酸鉛の結晶の大きさを電子顕微鏡で
観察したところ、鉛丹を全く含まない試料の硫酸鉛の結
晶は１００ｐｍ以上のものも見られたが、鉛丹が５０ｗ
ｔ％の試料では最大３０μ！Ｉｌ程度の結晶であり、こ
の事実からも、鉛丹の添加により正極活物質の不活性化
を抑制していることがわかる。
観察したところ、鉛丹を全く含まない試料の硫酸鉛の結
晶は１００ｐｍ以上のものも見られたが、鉛丹が５０ｗ
ｔ％の試料では最大３０μ！Ｉｌ程度の結晶であり、こ
の事実からも、鉛丹の添加により正極活物質の不活性化
を抑制していることがわかる。
（実施例２）
Ｏ・〜８０ｗｔ％の鉛丹を含むペーストを用い正極板を
試作し、電池を組み、ａｏ’ｃ（高温）と２６℃（常温
）とで寿命試験を行った。この電池をＢとする。
試作し、電池を組み、ａｏ’ｃ（高温）と２６℃（常温
）とで寿命試験を行った。この電池をＢとする。
第２図に８０℃での試験結果を、第３図に２６℃での試
験結果をそれぞれ示す。
験結果をそれぞれ示す。
８０℃における寿命特性は第２図に示すように、鉛丹含
有量が０〜２０ｗｔ％の範囲で上昇し、それ以上ではほ
ぼ一定となる。一方２６℃での寿命特性は０〜５０ｗｔ
％の領域ではほとんど一定であるが、それ以上の領域で
は著しく低下する。
有量が０〜２０ｗｔ％の範囲で上昇し、それ以上ではほ
ぼ一定となる。一方２６℃での寿命特性は０〜５０ｗｔ
％の領域ではほとんど一定であるが、それ以上の領域で
は著しく低下する。
なお、本寿命試験において、鉛丹を全く添加せずにリサ
ージを主成分とする鉛粉を用い、水および硫酸の添加量
を選択することにより、鉛丹含有量２０ｗｔ％と同じ見
掛比重のペーストを試作し、同様の寿命試験を行った。
ージを主成分とする鉛粉を用い、水および硫酸の添加量
を選択することにより、鉛丹含有量２０ｗｔ％と同じ見
掛比重のペーストを試作し、同様の寿命試験を行った。
この電池をＣとする。
８０℃における寿命特性ではある程度効果が見らられだ
が、２）５℃においては著しい低下が見られた。
が、２）５℃においては著しい低下が見られた。
上記のように鉛丹含有量が１０〜５０ ｗ ｔ％におい
ては常温の寿命性能を低下させることなく、高温寿命特
性のみ向上させることができた。
ては常温の寿命性能を低下させることなく、高温寿命特
性のみ向上させることができた。
発明の効果
以上のように、本発明は非アンチモン系格子を用いる電
池の高温寿命特性を向上させるものである。
池の高温寿命特性を向上させるものである。
第１図は本発明に基づいて試作した正極板を備えた電池
の充放電を繰り返した後の正極活物質中の硫酸鉛を定量
分析した結果を示す図、第２図および第３図は本発明に
基づいて電池を試作し、８０℃および２６℃での寿命比
を示した図である。 Ａ・・・・・・本発明の試作セル、Ｂ・・・・・・本発
明の試作電池、Ｃ・・・・・・従来の鉛丹無添加の電池
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾敏 男ほか１名第１図 蔚ｆＩ＋の合肩量（％） 第２図 鉛丹の杏屑量（％）
の充放電を繰り返した後の正極活物質中の硫酸鉛を定量
分析した結果を示す図、第２図および第３図は本発明に
基づいて電池を試作し、８０℃および２６℃での寿命比
を示した図である。 Ａ・・・・・・本発明の試作セル、Ｂ・・・・・・本発
明の試作電池、Ｃ・・・・・・従来の鉛丹無添加の電池
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾敏 男ほか１名第１図 蔚ｆＩ＋の合肩量（％） 第２図 鉛丹の杏屑量（％）
Claims (3)
- （１）正極格子及び負極格子に非アンチモン系鉛合金を
用い、かつ鉛丹を含む鉛粉と硫酸および水を主成分とし
て練合したペーストを正極活物質として用いることを特
徴とする鉛蓄電池。 - （２）鉛丹の含有量が全鉛粉量の１０〜５０ｗｔ％であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の鉛蓄電
池。 - （３）正極格子が、鉛シートをラス加工して得られたエ
キスパンド格子であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62307840A JPH01149368A (ja) | 1987-12-04 | 1987-12-04 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62307840A JPH01149368A (ja) | 1987-12-04 | 1987-12-04 | 鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01149368A true JPH01149368A (ja) | 1989-06-12 |
Family
ID=17973828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62307840A Pending JPH01149368A (ja) | 1987-12-04 | 1987-12-04 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01149368A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6293858A (ja) * | 1985-10-17 | 1987-04-30 | Japan Storage Battery Co Ltd | 密閉鉛蓄電池の製造方法 |
-
1987
- 1987-12-04 JP JP62307840A patent/JPH01149368A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6293858A (ja) * | 1985-10-17 | 1987-04-30 | Japan Storage Battery Co Ltd | 密閉鉛蓄電池の製造方法 |
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