JPH02262257A - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPH02262257A JPH02262257A JP1083495A JP8349589A JPH02262257A JP H02262257 A JPH02262257 A JP H02262257A JP 1083495 A JP1083495 A JP 1083495A JP 8349589 A JP8349589 A JP 8349589A JP H02262257 A JPH02262257 A JP H02262257A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lead
- cathode
- selenium
- antimony
- acid battery
- 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
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/68—Selection of materials for use in lead-acid accumulators
- H01M4/685—Lead alloys
-
- 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
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- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (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、充電時に陽極から発生する酸素ガスを陰極で
吸収する、いわゆる陰極吸収式鉛蓄電池の改良に関する
ものである。
吸収する、いわゆる陰極吸収式鉛蓄電池の改良に関する
ものである。
従来の技術
陰極吸収式の鉛蓄電池は、充電時あるいは自己放電時に
発生する酸素ガスを陰極活物質である金属鉛に吸収させ
、ガス発生による電池内圧の上昇を防止するとともに、
！解液の減少を抑える機能を有している。この機能を達
成するため格子体、極板群接合部及び極柱の合金を選定
するにあたっで。
発生する酸素ガスを陰極活物質である金属鉛に吸収させ
、ガス発生による電池内圧の上昇を防止するとともに、
！解液の減少を抑える機能を有している。この機能を達
成するため格子体、極板群接合部及び極柱の合金を選定
するにあたっで。
水素過電圧が高く、電池を充電した時電解液中の水分解
が起こりに＜＜。
が起こりに＜＜。
添加した元素が陰極に移動して自己放電を起こすことが
ない。
ない。
ということを考慮して、合金組成を決めている。
このように陰極吸収式鉛蓄電池は使用時に電解液の減少
が少ないため面倒な補水作業が不要となり、蓄電池を密
閉化できるようになった。さらに密閉化することにより
、使用中に有害なガスを蓄電池外に排出することがなく
なり、室内においても手軽に蓄電池を使用できるように
なった。
が少ないため面倒な補水作業が不要となり、蓄電池を密
閉化できるようになった。さらに密閉化することにより
、使用中に有害なガスを蓄電池外に排出することがなく
なり、室内においても手軽に蓄電池を使用できるように
なった。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、従来の陰極吸収式鉛蓄電池を使用中、特
にスタンバイ使用など常時充電されているような使用状
況の中で、陰極極柱、陰極格子体。
にスタンバイ使用など常時充電されているような使用状
況の中で、陰極極柱、陰極格子体。
陰極格子耳部、あるいは陰極極板群接合部において急激
な腐食が進行し、上記部材の一部が破断する現象があっ
た。陰極吸収式鉛蓄電池内は、使用時においては常に陽
極から発生する酸素ガスが充満した状態にある。よって
酸素ガスを吸収する機能をもたせた陰極活物質はもちろ
ん、陰極格子体、陰極極板群接合部及び極柱も常に酸素
に暴露されており、このために陰極部材の腐食、破断が
起こるものと想定される。この想定に基づき１種々検討
が行われてきたがはっきりとした原因を特定するには至
っていなかった。
な腐食が進行し、上記部材の一部が破断する現象があっ
た。陰極吸収式鉛蓄電池内は、使用時においては常に陽
極から発生する酸素ガスが充満した状態にある。よって
酸素ガスを吸収する機能をもたせた陰極活物質はもちろ
ん、陰極格子体、陰極極板群接合部及び極柱も常に酸素
に暴露されており、このために陰極部材の腐食、破断が
起こるものと想定される。この想定に基づき１種々検討
が行われてきたがはっきりとした原因を特定するには至
っていなかった。
このような従来の陰極吸収式鉛蓄電池で２スタンバイ使
用中に陰極部材の腐食が進行し、部材の破断に至った蓄
電池を詳細に解析したところ、腐食を受けた箇所、部分
においては腐食を受けなかった箇所に比べて、意図して
添加してはいないアンチモンが多く含まれており、また
その部分では合金結晶粒が大きく、その粒界に沿って腐
食が進行していることがわかった。さらに、アンチモン
量がふえるに従い腐食量は加速的にふえた。したがって
、従来は微量として特に影響がないとされてきたアンチ
モン量を管理するとともに１合金結晶粒を微細化し、結
晶間の結合を強める第二の微量元素を添加するか、ある
いは、その元素を含む鉛及び鉛合金を陰極部材として使
用することが、腐食を防止するために重要であることが
わかった。
用中に陰極部材の腐食が進行し、部材の破断に至った蓄
電池を詳細に解析したところ、腐食を受けた箇所、部分
においては腐食を受けなかった箇所に比べて、意図して
添加してはいないアンチモンが多く含まれており、また
その部分では合金結晶粒が大きく、その粒界に沿って腐
食が進行していることがわかった。さらに、アンチモン
量がふえるに従い腐食量は加速的にふえた。したがって
、従来は微量として特に影響がないとされてきたアンチ
モン量を管理するとともに１合金結晶粒を微細化し、結
晶間の結合を強める第二の微量元素を添加するか、ある
いは、その元素を含む鉛及び鉛合金を陰極部材として使
用することが、腐食を防止するために重要であることが
わかった。
課題を解決するだめの手段
そこで本発明では陰極吸収式を適用した鉛蓄電池におい
て不純物としてのアンチモン含有量が１００ｐｐＩ！１
以下に規制し、極板耳部を含む陰極格子体、極板群接合
部及び極柱のいずれか、あるいはこれらの全てを５０〜
３００ Ｐｐｍのセレンヲ含有した鉛あるいは鉛合金か
ら構成することにより前記欠点を改善したものである。
て不純物としてのアンチモン含有量が１００ｐｐＩ！１
以下に規制し、極板耳部を含む陰極格子体、極板群接合
部及び極柱のいずれか、あるいはこれらの全てを５０〜
３００ Ｐｐｍのセレンヲ含有した鉛あるいは鉛合金か
ら構成することにより前記欠点を改善したものである。
作用
陰極格子体、極板群接合部及び極柱にセレンを５０〜３
００１）Ｉ）ｍ添加すると、アンチモン量が１００ ｐ
ｐｍ＋１まではセレンが鉛の凝固時に有効な結晶核とし
て動き、結晶の微細化が維持され、結晶間の結合全強固
なものとし耐食性を向上させ、陰極吸収式鉛蓄電池使用
中の過酷な酸素雰囲気にあっても、陰極部材は腐食を受
けにくく、破断に至ることはない。従って陰極吸収式鉛
蓄電池の信頼性を著しく向上することができる。
００１）Ｉ）ｍ添加すると、アンチモン量が１００ ｐ
ｐｍ＋１まではセレンが鉛の凝固時に有効な結晶核とし
て動き、結晶の微細化が維持され、結晶間の結合全強固
なものとし耐食性を向上させ、陰極吸収式鉛蓄電池使用
中の過酷な酸素雰囲気にあっても、陰極部材は腐食を受
けにくく、破断に至ることはない。従って陰極吸収式鉛
蓄電池の信頼性を著しく向上することができる。
実施例
以下、本発明の詳細な説明する。
負極吸収式鉛蓄電池の構成を第１図に示す。図中１は負
極極板群接合部、２は負極格子体、３は極板耳部、４は
負極極柱、６は正極板、６はＵ字状セパレータである。
極極板群接合部、２は負極格子体、３は極板耳部、４は
負極極柱、６は正極板、６はＵ字状セパレータである。
本発明の効果を明らかにするため、陰極極板群接合部１
に含まれるアンチモン量ｉ１００ｍ）ｐｍとし、セレン
量をｏｐｐｍ（検出限界以下）、２６ｐｐｍ。
に含まれるアンチモン量ｉ１００ｍ）ｐｍとし、セレン
量をｏｐｐｍ（検出限界以下）、２６ｐｐｍ。
５０ ｐｐｍ、１５０ ｐｐＨ１，３００ｐｐｍと変え
て、この部分が腐食によって破断するまでの時間を測定
した。試験には電圧１２Ｖ、容量２４ムｈの陰極吸収式
鉛蓄電池を使用し１３．８Ｖの定電圧充電を行いながら
、１力月毎に蓄電池容量及び内部抵抗の変化を測定した
。なお、雰囲気温度は４０℃である。
て、この部分が腐食によって破断するまでの時間を測定
した。試験には電圧１２Ｖ、容量２４ムｈの陰極吸収式
鉛蓄電池を使用し１３．８Ｖの定電圧充電を行いながら
、１力月毎に蓄電池容量及び内部抵抗の変化を測定した
。なお、雰囲気温度は４０℃である。
上記の結果全第２図及び第３図に示す。
第２図かられかるとおり、内部抵抗の急激な上昇がセレ
ンｆｉｏｐｐｍでは１力月で、２６ ｐｐｍでは３力月
で起きている。これらの蓄電池を分解して内部抵抗上昇
の原因を調べたところ、陰極極板群接合部の腐食による
破断てあった。しかしながら５０ｐｐＨ１，１５０ｐｐ
ｍ、 ３００ｐｐｍでは１８力月を経過した段階でも急
激な内部抵抗の上昇は見られなかった。ただ容量は低下
しておジ、その原因を調べたところ陽極格子体の伸びに
よる短絡が原因であり、陰極極板群接合部には腐食破断
は見られなかった。さらにアンチモン量の限界を見るた
め、セレン量’ｉｉ ３００ ｐｐｍとし、アンチモン
量ヲｏｐｐｍ（検出限界）％１０ｐｐｌＯ２５０ｐｐｍ
、 １１００ｐｐ、１５０ ｐｐｍと変えて同様な試
験を行った。
ンｆｉｏｐｐｍでは１力月で、２６ ｐｐｍでは３力月
で起きている。これらの蓄電池を分解して内部抵抗上昇
の原因を調べたところ、陰極極板群接合部の腐食による
破断てあった。しかしながら５０ｐｐＨ１，１５０ｐｐ
ｍ、 ３００ｐｐｍでは１８力月を経過した段階でも急
激な内部抵抗の上昇は見られなかった。ただ容量は低下
しておジ、その原因を調べたところ陽極格子体の伸びに
よる短絡が原因であり、陰極極板群接合部には腐食破断
は見られなかった。さらにアンチモン量の限界を見るた
め、セレン量’ｉｉ ３００ ｐｐｍとし、アンチモン
量ヲｏｐｐｍ（検出限界）％１０ｐｐｌＯ２５０ｐｐｍ
、 １１００ｐｐ、１５０ ｐｐｍと変えて同様な試
験を行った。
その結果を第４図及び第５図に示す。
第３図かられかるとおり、内部抵抗の急激な上昇がアン
チモン量１５０ｐｐｍでは１２力月で起きておジ、蓄電
池を分解した結果は、前記結果と同様、陰極極板群接合
部の腐食破断てあった。
チモン量１５０ｐｐｍでは１２力月で起きておジ、蓄電
池を分解した結果は、前記結果と同様、陰極極板群接合
部の腐食破断てあった。
また、セレン量が３００ ｐｐｍをこえる量については
、調合時に溶融面上部でセレンが酸化し、３００ ｐｐ
ｍ を越える合金はできなかった。さらにセレンｆｌ（
３００１）Ｉ）ｍで、アンチモン量ヲ％ １１００ｐｐ
から１５０ ｐｐｍの間で同様な試験を行ったが、内部
抵抗の急激な上昇が１４力月以前に見られ、１８力月以
上、内部抵抗の急激な上昇を示さないのは、１００ ｐ
Ｉ）ｍが限界であることがわかった。
、調合時に溶融面上部でセレンが酸化し、３００ ｐｐ
ｍ を越える合金はできなかった。さらにセレンｆｌ（
３００１）Ｉ）ｍで、アンチモン量ヲ％ １１００ｐｐ
から１５０ ｐｐｍの間で同様な試験を行ったが、内部
抵抗の急激な上昇が１４力月以前に見られ、１８力月以
上、内部抵抗の急激な上昇を示さないのは、１００ ｐ
Ｉ）ｍが限界であることがわかった。
また１合金結晶の観察においても、上記結果を裏づける
結果となっており、内部抵抗の急激な上昇時期が長くな
っているものの方が結晶粒が小さくなっていた。したが
って、アンチモン量は１１００ｐｐ以下で、セレン量は
５０〜３００ ｐｐｍが良いことがわかった。
結果となっており、内部抵抗の急激な上昇時期が長くな
っているものの方が結晶粒が小さくなっていた。したが
って、アンチモン量は１１００ｐｐ以下で、セレン量は
５０〜３００ ｐｐｍが良いことがわかった。
発明の効果
本発明による陰極吸収式鉛蓄電池において、不純物とし
てのアンチモン含有量を１００ ｐｐｍ以下に規制し、
陰極格子体、極板群接合部及び極柱を構成する鉛あるい
は鉛合金が５０〜３００ ｐｐＨのセレンを含有するこ
とにより、蓄電池使用中に上記部材が腐食、破断するこ
とがなく、また陰極吸収式鉛蓄電池にとって最も重要な
機能である電解液の減少、自己放電量も少なくできる。
てのアンチモン含有量を１００ ｐｐｍ以下に規制し、
陰極格子体、極板群接合部及び極柱を構成する鉛あるい
は鉛合金が５０〜３００ ｐｐＨのセレンを含有するこ
とにより、蓄電池使用中に上記部材が腐食、破断するこ
とがなく、また陰極吸収式鉛蓄電池にとって最も重要な
機能である電解液の減少、自己放電量も少なくできる。
従って陰極吸収式鉛蓄電池の信頼性を著しく向上させる
効果がある。
効果がある。
第１図は本発明の実施例による陰極吸収式鉛蓄電池の一
部断面図であジ、第２図から第５図は本発明の効果金示
すために行った４０℃雰囲気における連続充電試験の結
果を示す図である。 １・・・・・・極板群接合部、２・・・・・・陰極格子
体、３・・・・・・極板耳、４は極柱、６は陽極板、６
はセパレータ。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか１名５・
−璃ｉ種 貫１ ７１− こ胃）
部断面図であジ、第２図から第５図は本発明の効果金示
すために行った４０℃雰囲気における連続充電試験の結
果を示す図である。 １・・・・・・極板群接合部、２・・・・・・陰極格子
体、３・・・・・・極板耳、４は極柱、６は陽極板、６
はセパレータ。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか１名５・
−璃ｉ種 貫１ ７１− こ胃）
Claims (1)
- 不純物としてのアンチモン含有量が１００ｐｐｍ以下に
規制した鉛蓄電池において、陰極の格子体極板群接合部
及び極柱のいずれか、あるいはこれらの全てが５０〜３
００ｐｐｍのセレンを含有した鉛あるいは鉛合金から成
ることを特徴とする鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1083495A JPH02262257A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1083495A JPH02262257A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02262257A true JPH02262257A (ja) | 1990-10-25 |
Family
ID=13804064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1083495A Pending JPH02262257A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02262257A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005099020A1 (ja) * | 2004-04-08 | 2005-10-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 鉛蓄電池 |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP1083495A patent/JPH02262257A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005099020A1 (ja) * | 2004-04-08 | 2005-10-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 鉛蓄電池 |
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