JPH02109263A - 鉛蓄電池 - Google Patents

鉛蓄電池

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JPH02109263A
JPH02109263A JP63263222A JP26322288A JPH02109263A JP H02109263 A JPH02109263 A JP H02109263A JP 63263222 A JP63263222 A JP 63263222A JP 26322288 A JP26322288 A JP 26322288A JP H02109263 A JPH02109263 A JP H02109263A
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acid
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Seiji Kamiharashi
征治 上原子
Koichi Yamasaka
山坂　孝一
Miyuki Nishimura
西村　美由紀
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    • 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
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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負極板に関するものであり、負極活
物質の利用率および充電時に正極から発生する酸素ガス
の吸収能力を向上させ、鉛蓄電池の軽量化および高率充
電特性の改善全図るものである。
また活物質の収縮全防止し鉛蓄電池のサイクル寿命を大
幅に向上せしめるものである。
従来の技術 鉛蓄電池の充放電反応は次式によって示され、負極の充
放電反応は金属鉛と硫酸鉛の変化の繰り返えし７ある・
　　　放電 これにより負極活物質の粒子が粗大化して収縮し、比表
面積が低下することにより、利用率が低下する傾向があ
った。
これを防止するため、従来は負極活物質の原料である酸
化鉛を主体とする鉛粉に添力０剤として硫酸バリウム、
リグニンスルホン酸ナトリウムおよび耐酸性の高分子繊
維などを加えて対策していた。
しかし、これらの添加剤だけでは近年の鉛蓄電池に要求
される特性、即ちエネルギー密度（ｗｈ／に２〕高率充
放電特性、ザイクル寿命特性などに充分応えられるもの
ではなかった。
発明が解決しようとする課題 上記のように鉛蓄電池の負極では充放電反応の繰り返え
しによって、活物質の粒子が粗大化し、極板が収縮する
ｔめに利用率が低下するという課題があった。
捷たこの収縮によって密閉形の鉛蓄電池にとって重要な
特性である充電時の酸素ガス吸収能力が大幅に低下する
とともに極板が収縮するため群圧が低下し、正極の活物
質の脱落をまねきサイクル寿命が短かくなるという課題
があった。
本発明は上記の課題を解決するものであり、かつ鉛蓄電
池のエネルギー密度（ｗｈ／Ｋｐ）の向上を［」的とす
るものである。
課題を解決する之めの手段 に記の課題全解決するため本発明は、酸化ケイ素、酸化
アルミニウム、酸化チタンおよびカーボンのうちの一種
類以上の吸液性の微粉末ヲ０．０１〜１０ｗｔ％、およ
び内部と表面が複数の孔あるいは溝で貫通されているポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリサルフォンのうちの
一種類以上の耐数性の中空繊維全０．０１〜５．ｏｗｔ
％負極活物質中に添加したものである。
作用 本発明は負極用活物質ペースト練合時に添加し友前記吸
液性の微粉末が活物質問に混在し、水および硫酸を吸収
して体積膨張することによって得られる活物質の有効表
面積の増大による利用率の向上、さらに中空繊維を混在
させることによって負極板内部への酸素ガスの拡散全改
善できることとなる。
また活物質問に前記吸液性の微粒子全混在させることに
よって負極板の収縮劣化全抑制し、密閉形鉛蓄電池のサ
イクル寿命の劣化原因と考えられる群圧の低下全減少さ
せ、正極活物質の脱落による劣化全大幅に改善できるこ
ととなる。
実施例 １以下、本発明の一実施例全説明する。第１図に中空繊
維の模式図全示し、従来のペースト処方によって作製し
た負極板の容量を基準とし、本発明による添カロ剤全添
加して作製した負極板の容量上昇率を第２図に示す。縦
軸は容量上昇率、横軸は微粉末添加量である。この場合
の中空繊維の添加量ｉｄｏ、ｓｗｔ％一定であり、各種
の微粉末の添加量を段階的に変化させたものである。
中空繊維１はポリエチレンの内径が５０μｍ。
外径が１００１１ｍで力）つ平均径が１．０μｍの無数
の孔２を有する長さｓ、ｏｍｍＯものを用い、微粉末は
いずれも゛Ｆ均粒径２０１１ｍのものを用いている。
第２図に示した添加剤の中の中空繊維０，５　ｗｔ％と
、微粉末５ｉｎ２およびＴｉＯ，、ｉ合計で３．ｏｗｔ
係全添加した負極板Ａと従来の負極板Ｂを厚み全一定に
して作製し、この各々の負極板を用いて容量２、ＯＡｈ
、電圧１２Ｖの陰極吸収式の密閉形鉛蓄電池全製作した
。前者全電池人後者を電池Ｂとする。
この電池の製作条件は負極板の添加剤を除いてはすべで
同一条件で実施した。
前記電池人および電池Ｂの高率過充電特性を把握するた
め、過充電時の設定電圧全１４．ＴＶに設定し、０．５
〜２．０ＯＡ迄の各々の充電電流で１週間過充電を行っ
た結果を第３図に示す。縦軸に減液量、横軸に充電電流
全示す。
過充電特性の優れた電池では、過充電中に水素ガスは発
生せず、酸素ガスのみが発生するが、発生した酸素ガス
は負極に吸収され、電池内圧はほぼ一定の平衡圧に保持
される。しかし過充電特性の不充分な電池では、電解液
中の水の電気分解により発生した水素ガスと、負極に吸
収されなかった酸素ガスのため、電池内圧が安全弁の作
動圧以上に上昇し安全弁が作動し、前記水素ガスおよび
酸素ガスは安全弁から電池外に排出される。この結果電
解液中の水分量が減少する。
過充電試験前と後の電池の重畳量が前記減液量に相当す
る。
第３図によれば、本発明の電池人の方が、従来例の電池
Ｂ、Ｊ：り減液が少く、負極の特性が向上したことによ
り過充電特性が改善されたことがわかる。
また第４図には光放電条件全以下の条件に設定し、常温
２５℃中で行ったサイクル特性金示す。
縦軸は容量、横軸はサイクル数である。
・充電条件 定電圧充電：光電電流−８００ＥＤ人 設定電圧−Ｉ　Ｊ７　Ｖ 充電時間−６時間 ・放電条件　　：放電電流−１，ＱＡ カット電圧＝　１０．５　Ｖ 第４図によれば、公称容量１，２　Ａｈの５０係になる
迄のサイクル数を寿命とすれば、電池人は１１００ザイ
クル、電池Ｂは６９０サイクルで、本発明の負極音用い
ることによりサイクル特性を約６０％向」−シたことを
示している。
さらに、この製作した電池人とＢのエネルギー密度（ｗ
ｈ／にり）は各々３４．１および３１．９であり、本発
明品は従来品に比べて約７％エネルギー暫度（ｗｈ　、
ｌ　Ｋｙ　）を向上する。
発明の効果 本発明によれば負極板活物質の利用率全大幅に向上させ
ることによって高率過充電特性、ザイクル寿命特性およ
びエネルギー密度（ｗｂ、／に９）’を大幅に改善出来
るという効果かえられる。
【図面の簡単な説明】
第１図に本発明の添加剤の１つとして用いる中空繊維の
模式図、第２図は本発明による負極活物質を用いて厚み
一定の極板全作製した場合の容量の上昇率を示した図で
あり、第３図および第４図は密閉型鉛蓄電池に適用した
場合の高率過充電特性およびサイクル寿命の改善効果を
示した図である。 １・・用１空繊維、２・・・・孔。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　はが１名拗ｍ
川昧搏Ｆ℃

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）正極板、負極板、セパレータおよび電解液から構
    成される鉛蓄電池であって、前記負極板に吸液性の微粉
    末および耐酸性の中空繊維を添加したことを特徴とする
    鉛蓄電池。
  2. （２）吸液性の微粉末の添加量が０．０１〜１０ｗｔ％
    であり、耐酸性の中空繊維の添加量が０．０１〜５．０
    ｗｔ％である特許請求の範囲第１項記載の鉛蓄電池。
  3. （３）吸液性の微粉末が酸化ケイ素、酸化アルミニウム
    、酸化チタンおよびカーボンのうちの一種類以上であり
    、耐酸性の中空繊維はポリエチレン、ポリプロピレン、
    ポリサルフォンのうちの一種類以上であり、中空繊維の
    内部と表面が複数の孔あるいは溝で貫通されている状態
    のものである特許請求の範囲第１項記載の鉛蓄電池。
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