JPH03165464A - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPH03165464A JPH03165464A JP1304154A JP30415489A JPH03165464A JP H03165464 A JPH03165464 A JP H03165464A JP 1304154 A JP1304154 A JP 1304154A JP 30415489 A JP30415489 A JP 30415489A JP H03165464 A JPH03165464 A JP H03165464A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- active material
- ppm
- lead
- life
- positive electrode
- 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
Links
Classifications
-
- 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
- Cell Electrode Carriers And Collectors (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、自動車用、民生機器用、産業用に広く用いら
れている鉛蓄電池に関するもので、とくに深放電寿命特
性と、高温寿命特性を改善するものである。
れている鉛蓄電池に関するもので、とくに深放電寿命特
性と、高温寿命特性を改善するものである。
従来の技術
従来、自動車用鉛蓄電池は管理不要のメンテナンスフリ
ー化が要求され、電池用格子材料として鉛−カルシウム
（Ｐｂ−Ｃａ）系合金が実用化されている。また近年カ
ーエレクトロニクヌの著しい発展により電池に対する負
荷が増大するとともに、エンジンル−ムの高密度化によ
シミ池が高温状態で使用されるなど非常に過酷な条件で
使用される機会が増えている。このため、優れたメンテ
ナンスフリー性能を有し、高温、高負荷での寿命特性に
も優れた電池を供給するために、Ｐｂ−Ｃａ系合金を用
い活物質量を多く充填する手段や、格子表面にアンチモ
ン（以下ｓｂ とする）を多く有する層を形成させるな
どの手段が使われている。
ー化が要求され、電池用格子材料として鉛−カルシウム
（Ｐｂ−Ｃａ）系合金が実用化されている。また近年カ
ーエレクトロニクヌの著しい発展により電池に対する負
荷が増大するとともに、エンジンル−ムの高密度化によ
シミ池が高温状態で使用されるなど非常に過酷な条件で
使用される機会が増えている。このため、優れたメンテ
ナンスフリー性能を有し、高温、高負荷での寿命特性に
も優れた電池を供給するために、Ｐｂ−Ｃａ系合金を用
い活物質量を多く充填する手段や、格子表面にアンチモ
ン（以下ｓｂ とする）を多く有する層を形成させるな
どの手段が使われている。
発明が解決しようとする課題
このような従来の構成では、上記Ｐｂ−Ｃａ系合金を用
い活物質量を多く充填する手段では、従来よシ活物質量
を多く必要とするため不経済であるばかりか、深放電時
の活物質軟化脱落速度は、あまりかわらず、わずかに効
果が認められる程度である。また、格子表面にｓｂを多
く有する層を形成させるなどの手段で、メンテナンスフ
リー性能を維持し、深放電寿命、高温寿命はある程度改
善される。しかし、これは活物質とｓｂ 付与面の密着
性を向上させると共に、充放電中において、格平表面の
ｓｂが溶解し、正極活物質に吸着され、正極活物質同志
の結合力を向上させる。また負極にわづかにｓｂが析出
することにより、負憧電代を上昇させ、電圧充電により
、正極の充電状態を改善している。しかしこの場合、充
放電中の格子表面でのｓｂ層の溶解のみしか、ｓｂが活
物質に供給されないので、使用状態により、。深放電寿
命高温寿命特性にバラツキが発生しやすいという課題が
あった。
い活物質量を多く充填する手段では、従来よシ活物質量
を多く必要とするため不経済であるばかりか、深放電時
の活物質軟化脱落速度は、あまりかわらず、わずかに効
果が認められる程度である。また、格子表面にｓｂを多
く有する層を形成させるなどの手段で、メンテナンスフ
リー性能を維持し、深放電寿命、高温寿命はある程度改
善される。しかし、これは活物質とｓｂ 付与面の密着
性を向上させると共に、充放電中において、格平表面の
ｓｂが溶解し、正極活物質に吸着され、正極活物質同志
の結合力を向上させる。また負極にわづかにｓｂが析出
することにより、負憧電代を上昇させ、電圧充電により
、正極の充電状態を改善している。しかしこの場合、充
放電中の格子表面でのｓｂ層の溶解のみしか、ｓｂが活
物質に供給されないので、使用状態により、。深放電寿
命高温寿命特性にバラツキが発生しやすいという課題が
あった。
本発明は、このような課題を解決するものでＰｂ−Ｃａ
系合金を用いた鉛蓄電池の特徴であるメンテナンスフリ
ー性能を維持しつつ、Ｐ ｂ −Ｃａ系合金の表面にｓ
ｂを多く含む層を形成させるとともに少量のｓｂをあら
かじめ活物質中に存在させることによ、５ｓｂの効果で
ある活物質同志の密着性と、活物質とｓｂ付与面の密着
性を向上させることにより格子と活物質の剥離を防止す
ることにより高温での寿命特性、さらに活物質の軟化脱
落を防止することによ）深放電寿命特性を改善すること
を目的とするものである。
系合金を用いた鉛蓄電池の特徴であるメンテナンスフリ
ー性能を維持しつつ、Ｐ ｂ −Ｃａ系合金の表面にｓ
ｂを多く含む層を形成させるとともに少量のｓｂをあら
かじめ活物質中に存在させることによ、５ｓｂの効果で
ある活物質同志の密着性と、活物質とｓｂ付与面の密着
性を向上させることにより格子と活物質の剥離を防止す
ることにより高温での寿命特性、さらに活物質の軟化脱
落を防止することによ）深放電寿命特性を改善すること
を目的とするものである。
課題を解決するための手段
この課題を解決するために本発明は、Ｐｂ−Ｃａ系合金
格子の表面にｓｂを多く含んだ層を有し、かつ、正極活
物質に１０ｐｐｍ以上１．ＯＯＯｐｐｍ以下のｓｂを含
む構成からなる鉛蓄電池を提供しようとするものである
。
格子の表面にｓｂを多く含んだ層を有し、かつ、正極活
物質に１０ｐｐｍ以上１．ＯＯＯｐｐｍ以下のｓｂを含
む構成からなる鉛蓄電池を提供しようとするものである
。
作 用
この構成により、ｓｂ付与した格子表面と活物質問の密
着性を改善すると共に、ｓｂにょシ正極活物質同志の密
着性も改善される。格子表面にｓｂ付与しているだけだ
と、サイクル中のｓｂの溶解により活物質にｓｂが補給
され、サイクル初期での容量低下が起こるが、あらかじ
めｓｂを正極活物質中に存在させることにより、初期の
容量低下を防止する。また全体量としてのｓｂが非常に
少ないので優れたメンテナンスフリー性を維持しつつ、
高温、深放電寿命特性と、高温、深放電中の容量低下を
改善できることとなる。
着性を改善すると共に、ｓｂにょシ正極活物質同志の密
着性も改善される。格子表面にｓｂ付与しているだけだ
と、サイクル中のｓｂの溶解により活物質にｓｂが補給
され、サイクル初期での容量低下が起こるが、あらかじ
めｓｂを正極活物質中に存在させることにより、初期の
容量低下を防止する。また全体量としてのｓｂが非常に
少ないので優れたメンテナンスフリー性を維持しつつ、
高温、深放電寿命特性と、高温、深放電中の容量低下を
改善できることとなる。
実施例
以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図は、本発明の一実施例における高温寿命特性であ
る、７５でＳＡＥ寿命試験結果を示す。
る、７５でＳＡＥ寿命試験結果を示す。
７６℃ＳＡＥ試験とは、１４．８Ｖの定電Ｉｆ、（ただ
し、最大電流は２５Ａとする）で１０分間充電し、２６
Ａで４分間放電する充放電を繰り返し、約ＳＯＯサイク
ル毎に、３１０Ａの電流で高率放電して３０秒自軍圧を
測定し、この電圧が７．２ｖになる迄のサイクル数を寿
命と判定する試験方法である。
し、最大電流は２５Ａとする）で１０分間充電し、２６
Ａで４分間放電する充放電を繰り返し、約ＳＯＯサイク
ル毎に、３１０Ａの電流で高率放電して３０秒自軍圧を
測定し、この電圧が７．２ｖになる迄のサイクル数を寿
命と判定する試験方法である。
１は鉛−力ルシウムースズ（以下Ｐｂ−Ｃａ−５ｎとす
る）合金を連続＆ｔ ａ ｆＥ１体とし、これを圧延し
シートにして、エキスバンド加工したものを格子体とし
た。これに鉛粉を、水、硫酸で練合したペーストを塗布
し、熟成乾燥したものを正極板とした。これを負極板、
セパレータ〜と組合せて、容量的ｓ ｏ Ａｈの電池と
した。
る）合金を連続＆ｔ ａ ｆＥ１体とし、これを圧延し
シートにして、エキスバンド加工したものを格子体とし
た。これに鉛粉を、水、硫酸で練合したペーストを塗布
し、熟成乾燥したものを正極板とした。これを負極板、
セパレータ〜と組合せて、容量的ｓ ｏ Ａｈの電池と
した。
２はＰ ｂ −Ｃａ −Ｓ ｎ合金連続鋳造母体に、ｐ
ｂ−６％５ｎ−６％ｓｂ のリボンを付与し、圧延機で
シートとし、エキスバンド加工したものを格子体とし、
これにそれぞれ、鉛粉を、水、硫酸で練合したペースト
を塗布し、熟成乾燥したものを正極板とした。これを負
極板、セパレーターと組合せて、容量的６０Ａｈの電池
とした。３，４，５゜６．７は、Ｐ ｂ −Ｃａ −Ｓ
ｎ合金連続鋳造母体に、Ｐｂ−５％５ｎ−ｓ％Ｓｂリ
ボンを付与し、圧延機でシートとしエキスバンド加工し
たものを格子体とし、これにそれぞれ、１０ ｐｐｍ
、 １００ ｐｐｍ 。
ｂ−６％５ｎ−６％ｓｂ のリボンを付与し、圧延機で
シートとし、エキスバンド加工したものを格子体とし、
これにそれぞれ、鉛粉を、水、硫酸で練合したペースト
を塗布し、熟成乾燥したものを正極板とした。これを負
極板、セパレーターと組合せて、容量的６０Ａｈの電池
とした。３，４，５゜６．７は、Ｐ ｂ −Ｃａ −Ｓ
ｎ合金連続鋳造母体に、Ｐｂ−５％５ｎ−ｓ％Ｓｂリ
ボンを付与し、圧延機でシートとしエキスバンド加工し
たものを格子体とし、これにそれぞれ、１０ ｐｐｍ
、 １００ ｐｐｍ 。
１０００ｐｐｍ、 ５０００ｐｐｍ、 ６０００ｐｐｍ
のｓｂを含む鉛粉を、水、硫酸で練合したペーストを塗
布し、熟成乾燥したものを正極板とし、前記と同様にし
て、容量的５０Ａｈの電池とした。
のｓｂを含む鉛粉を、水、硫酸で練合したペーストを塗
布し、熟成乾燥したものを正極板とし、前記と同様にし
て、容量的５０Ａｈの電池とした。
以上のように構成された電池について、以下寿命特性に
ついて説明する。
ついて説明する。
１のＰｂ−Ｃａ−５ｎ合金を用いた電池では７５ｃＳＡ
Ｅ寿命が約１９００サイクルに対し、２のＰ ｂ −Ｃ
ａ −Ｓ ｎ表面にＰｂ −ｓ％Ｓｎ −５％ｓｂ リ
ボンを付与した物で、約３０００サイクルと、１にくら
べ寿命が６０％以上増加している、３，４゜５ 、６
ｔり Ｐｂ−Ｃａ−９ｎ表面にＰｂ −５’７ｏ Ｓｎ
−５％Ｓｂリボンを付与し、鉛粉中に１０ ｐｐｍ
、 １１００ｐｐ 、 １１０００ｐｐ、５０００ｐｐ
ｍ Ｓｂを加えたものでは、寿命初期の電圧低下も少
なく、寿命もｆ、１ｚ２００〜３３００サイク）ｖと２
に比べさらに７〜１０％増加している。７のＰｂ−Ｃａ
−Ｓｎ表面にＰｂ −５％Ｓｎ −５％ ｓｂ リボン
を付与し、鉛粉中に６０００ ｐｐｍＳｂを加えたもの
では、６に比較して寿命特性にほとんど差は谷られなか
った。第２図は、第１図での７５でＳＡＥ寿命試験中の
減液特性について示したものである。
Ｅ寿命が約１９００サイクルに対し、２のＰ ｂ −Ｃ
ａ −Ｓ ｎ表面にＰｂ −ｓ％Ｓｎ −５％ｓｂ リ
ボンを付与した物で、約３０００サイクルと、１にくら
べ寿命が６０％以上増加している、３，４゜５ 、６
ｔり Ｐｂ−Ｃａ−９ｎ表面にＰｂ −５’７ｏ Ｓｎ
−５％Ｓｂリボンを付与し、鉛粉中に１０ ｐｐｍ
、 １１００ｐｐ 、 １１０００ｐｐ、５０００ｐｐ
ｍ Ｓｂを加えたものでは、寿命初期の電圧低下も少
なく、寿命もｆ、１ｚ２００〜３３００サイク）ｖと２
に比べさらに７〜１０％増加している。７のＰｂ−Ｃａ
−Ｓｎ表面にＰｂ −５％Ｓｎ −５％ ｓｂ リボン
を付与し、鉛粉中に６０００ ｐｐｍＳｂを加えたもの
では、６に比較して寿命特性にほとんど差は谷られなか
った。第２図は、第１図での７５でＳＡＥ寿命試験中の
減液特性について示したものである。
１のＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金を用いた電池では３００ｑ／
１ｏｏＯサイク／ｌ／、２のＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ表面にＰ
ｂ−６％５ｎ−５％ｓｂ リボンを付与したもの、３゜
４．５．６のＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ表面にＰｂ −５％Ｓｎ
６％５ｂｌＪボンを付与し、鉛粉中に１０ ｐｐｍ。
１ｏｏＯサイク／ｌ／、２のＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ表面にＰ
ｂ−６％５ｎ−５％ｓｂ リボンを付与したもの、３゜
４．５．６のＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ表面にＰｂ −５％Ｓｎ
６％５ｂｌＪボンを付与し、鉛粉中に１０ ｐｐｍ。
１１００ｐｐ 、 １０００ｐｐｍ 、 ５０００ｐｐ
ｍ ｓｂを加えたものでは、３２０〜４００ｑ／１０ｏ
。
ｍ ｓｂを加えたものでは、３２０〜４００ｑ／１０ｏ
。
サイクルの減液量でおる。７はＰ ｂ −Ｃａ −Ｓ
ｎ表面にＰｂ −５％Ｓｎ −５％ｓｂ リボンを付与
し、鉛粉中に６０００ ｐｐｍ Ｓ ｂを加えたもので
は、６４ＣＮｌ／１０００サイクルで、減液量が非常に
多くなる。
ｎ表面にＰｂ −５％Ｓｎ −５％ｓｂ リボンを付与
し、鉛粉中に６０００ ｐｐｍ Ｓ ｂを加えたもので
は、６４ＣＮｌ／１０００サイクルで、減液量が非常に
多くなる。
第３図は、本発明の一実施例における深い寿命試験の一
例である定電流ＪＩＳ寿命試験の結果を示す。１はＰｂ
−Ｃａ−Ｓｎ合金を用いた電池で、サイクル数１６０サ
イクルにたいし、２のＰｂ−ＣａＳｎ 表面にＰｂ−５
％５ｎ−５％ｓｂリボンを付与した電池では、２５６サ
イクル、３，４，５゜６のＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ表面にＰｂ
−５’７１０Ｓｎ −５％ｓｂリボンを付与し、鉛粉
中に１０ｐｐｍ 、 １００ ｐｐｍ。
例である定電流ＪＩＳ寿命試験の結果を示す。１はＰｂ
−Ｃａ−Ｓｎ合金を用いた電池で、サイクル数１６０サ
イクルにたいし、２のＰｂ−ＣａＳｎ 表面にＰｂ−５
％５ｎ−５％ｓｂリボンを付与した電池では、２５６サ
イクル、３，４，５゜６のＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ表面にＰｂ
−５’７１０Ｓｎ −５％ｓｂリボンを付与し、鉛粉
中に１０ｐｐｍ 、 １００ ｐｐｍ。
１０００ ｐｐｍ 、 ５０００ ｐｐｍ Ｓｂを加え
たものでは２７５サイク／Ｉ／〜３０５サイクルと、格
子表面にｓｂ金合金付与し、かつ活物質中にｓｂを加え
ることにより、２の鉛粉中にｓｂ無添加のものより約８
〜２０％深放電寿命が向上した。以上の結果から、メン
テナンスフリー性能を維持し、高温。
たものでは２７５サイク／Ｉ／〜３０５サイクルと、格
子表面にｓｂ金合金付与し、かつ活物質中にｓｂを加え
ることにより、２の鉛粉中にｓｂ無添加のものより約８
〜２０％深放電寿命が向上した。以上の結果から、メン
テナンスフリー性能を維持し、高温。
深放電寿命を改善することが、本発明によるｐｂＣａ
系合金格子の表面にｓｂを多く含んだ層を有し、かつ
、正極活物質中に１０ｐｐｍ以上１．０００ｐｐｍ以下
のｓｂを含む鉛粉を用いる構成の鉛蓄電池により達成で
きた。
系合金格子の表面にｓｂを多く含んだ層を有し、かつ
、正極活物質中に１０ｐｐｍ以上１．０００ｐｐｍ以下
のｓｂを含む鉛粉を用いる構成の鉛蓄電池により達成で
きた。
発明の効果
以上のように本発明によれば、メンテナンスフリー性能
を維持しつつ、高温、深放電寿命中の容量低下を減少し
、高温、深放電寿命特性を改善できるという効果が得ら
れる。この工業的価値は非常に大きい。
を維持しつつ、高温、深放電寿命中の容量低下を減少し
、高温、深放電寿命特性を改善できるという効果が得ら
れる。この工業的価値は非常に大きい。
Claims (1)
- 鉛−カルシウム系合金格子の表面の少なくとも一部にア
ンチモンを多く含んだ層を有し、かつ、正極活物質中に
１０ｐｐｍ以上１，０００ｐｐｍ以下のアンチモンを含
有することを特徴とした鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1304154A JPH03165464A (ja) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1304154A JPH03165464A (ja) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | 鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03165464A true JPH03165464A (ja) | 1991-07-17 |
Family
ID=17929707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1304154A Pending JPH03165464A (ja) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03165464A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0834946A3 (en) * | 1996-10-02 | 2000-07-19 | Japan Storage Battery Company Limited | Valve regulated type lead-acid battery and producing method thereof |
-
1989
- 1989-11-22 JP JP1304154A patent/JPH03165464A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0834946A3 (en) * | 1996-10-02 | 2000-07-19 | Japan Storage Battery Company Limited | Valve regulated type lead-acid battery and producing method thereof |
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