JPH03201363A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPH03201363A JPH03201363A JP1342074A JP34207489A JPH03201363A JP H03201363 A JPH03201363 A JP H03201363A JP 1342074 A JP1342074 A JP 1342074A JP 34207489 A JP34207489 A JP 34207489A JP H03201363 A JPH03201363 A JP H03201363A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- active material
- silicon dioxide
- electrode plate
- acid battery
- sealed lead
- 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.)
- Granted
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-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Secondary Cells (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
本発明は密閉形鉛蓄電池に関するものであって、さらに
詳しくは、ペースト式極板の改善に関するものである。
詳しくは、ペースト式極板の改善に関するものである。
従来の技術
従来、この種の密閉形鉛蓄電池は、微細な酸化鉛の粉（
いわゆる鉛粉）に適当量の硫酸を滴下しながら練合して
出来上がったペーストを鉛又は鉛合金からなる格子に充
填した後に熟成、乾燥したペースト式極板を使用してお
り、極板の寿命、特にサイクル寿命を向上させるために
、樹脂短繊維をペースト中に添加する方法が採用されて
いる。
いわゆる鉛粉）に適当量の硫酸を滴下しながら練合して
出来上がったペーストを鉛又は鉛合金からなる格子に充
填した後に熟成、乾燥したペースト式極板を使用してお
り、極板の寿命、特にサイクル寿命を向上させるために
、樹脂短繊維をペースト中に添加する方法が採用されて
いる。
さらに、サイクル寿命の向上を目的として、特公昭６０
−４６７７８号公報に示されるように、ペースト練合時
にフッ素樹脂ディスバジョンを混合することにより活物
質を三次元構造で網状に結びついたフッ素樹脂繊維で囲
う方法が提案されている。
−４６７７８号公報に示されるように、ペースト練合時
にフッ素樹脂ディスバジョンを混合することにより活物
質を三次元構造で網状に結びついたフッ素樹脂繊維で囲
う方法が提案されている。
発明が解決しようとする課題
鉛蓄電池のサイクル寿命の故障モードは、充放電時の活
物質の膨張・収縮による正極板の軟化・脱落と、負極板
の収縮が主たる原因である。
物質の膨張・収縮による正極板の軟化・脱落と、負極板
の収縮が主たる原因である。
これを抑制する方法として前記の特公昭６０４６７７８
号公報で示されるように、ペースト練合時にフッ素樹脂
デーイスバージョンを混合することにより、活物質を三
次元構造で網状をなすフッ素樹脂繊維で囲う方法を採る
と、サイクル寿命を長く保つ上で有効であるが、次のよ
うな問題点があった。
号公報で示されるように、ペースト練合時にフッ素樹脂
デーイスバージョンを混合することにより、活物質を三
次元構造で網状をなすフッ素樹脂繊維で囲う方法を採る
と、サイクル寿命を長く保つ上で有効であるが、次のよ
うな問題点があった。
すなわち、フッ素樹脂は撥水性を有するため、鉛蓄電池
における反応物質の一つである電解液の硫酸もはじく性
質がある。開放（ベント）形鉛蓄電池の場合には電解液
が豊富に存在し、極板周辺の電解液も十分存在するので
問題とはならないが、充電時に正極から発生する酸素ガ
スを、負極で吸収する負極吸収式密閉形鉛蓄電池の場合
、電解液量は制限され、正極・負極板及びセパレータ中
に存在するのみであり、フッ素樹脂の撥水性のために、
電解液が有効に反応に寄与しにくいという問題点が生じ
た。
における反応物質の一つである電解液の硫酸もはじく性
質がある。開放（ベント）形鉛蓄電池の場合には電解液
が豊富に存在し、極板周辺の電解液も十分存在するので
問題とはならないが、充電時に正極から発生する酸素ガ
スを、負極で吸収する負極吸収式密閉形鉛蓄電池の場合
、電解液量は制限され、正極・負極板及びセパレータ中
に存在するのみであり、フッ素樹脂の撥水性のために、
電解液が有効に反応に寄与しにくいという問題点が生じ
た。
本発明はこのような問題点を解決するもので、寿命、特
にサイクル寿命の延長を図ると同時に活物質の利用率向
上を図ることを目的とするものである。
にサイクル寿命の延長を図ると同時に活物質の利用率向
上を図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
これらの問題点を解決するために本発明は、活物質中に
二酸化珪素を含み、なおかつ活物質は互いに三次元構造
で網状に結びついているフッ素樹脂繊維で囲われた極板
を、正極板と負極板のうち少なくとも一方に使用したも
のである。
二酸化珪素を含み、なおかつ活物質は互いに三次元構造
で網状に結びついているフッ素樹脂繊維で囲われた極板
を、正極板と負極板のうち少なくとも一方に使用したも
のである。
作用
この構成では、ペースト状活物質中に二酸化珪素を添加
することにより、 （１）親水性を有する二酸化珪素が極板活物質中に存在
すること、及び二酸化珪素を添加するとペースト状活物
質が高多孔性となり活物質の見かけ密度が低くなること
から、極板の保液性（極板が吸収しつる電解液量）が向
上する。
することにより、 （１）親水性を有する二酸化珪素が極板活物質中に存在
すること、及び二酸化珪素を添加するとペースト状活物
質が高多孔性となり活物質の見かけ密度が低くなること
から、極板の保液性（極板が吸収しつる電解液量）が向
上する。
（２）見かけ密度の低下が活物質重量当たりの表面積の
増大をもたらし、活物質の利用率が向上する。
増大をもたらし、活物質の利用率が向上する。
（３）さらに、活物質が三次元構造で網状に結びついて
いるフッ素樹脂繊維で囲われてその保持が補強されてい
ることにより、充放電時の活物質の膨張・収縮による軟
化、脱落が抑制され、サイクル寿命の延長を図ることが
できる。
いるフッ素樹脂繊維で囲われてその保持が補強されてい
ることにより、充放電時の活物質の膨張・収縮による軟
化、脱落が抑制され、サイクル寿命の延長を図ることが
できる。
実施例
以下、本発明の実施例について説明する。
活物質添加剤として使用した二酸化珪素は市販のもので
、粒子径２．０〜３９ｎｍ、かさ比重４０〜６０ｇ／１
１比表面積１３０〜３８０ｒｒ！／ｇの性状のものであ
る。
、粒子径２．０〜３９ｎｍ、かさ比重４０〜６０ｇ／１
１比表面積１３０〜３８０ｒｒ！／ｇの性状のものであ
る。
また、フッ素樹脂であるポリテトラフルオロエチレンの
ディスバージョンとしては、市販のもので樹脂分６０重
量％で樹脂分に対し６重量％の非イオン界面活性剤とし
てポリオキシェチレンノニフェノールエーテルを含み、
樹脂を水性懸濁液中に保持し、更に長時間の安定を図る
ための増粘剤として、同種の非イオン界面活性剤を添加
して、粘度約２５Ｃ，Ｐ、（２５℃）、ＰＨＨＩＯ２し
たものを使用した。
ディスバージョンとしては、市販のもので樹脂分６０重
量％で樹脂分に対し６重量％の非イオン界面活性剤とし
てポリオキシェチレンノニフェノールエーテルを含み、
樹脂を水性懸濁液中に保持し、更に長時間の安定を図る
ための増粘剤として、同種の非イオン界面活性剤を添加
して、粘度約２５Ｃ，Ｐ、（２５℃）、ＰＨＨＩＯ２し
たものを使用した。
鉛粉１０ｋｇに対して、上記市販の二酸化珪素を１００
ｇ添加混合した後、市販のポリテトラフルオロエチレン
のディスバージョンを０．６重量％秤量し、精製水２ｉ
！で希釈した希釈液で活物質が均一になるまで練り合わ
せる。
ｇ添加混合した後、市販のポリテトラフルオロエチレン
のディスバージョンを０．６重量％秤量し、精製水２ｉ
！で希釈した希釈液で活物質が均一になるまで練り合わ
せる。
次に比重１．３５０（１５℃）の希硫酸０．９ｊ’を添
加しながら均等になるまで練合すると凝集性のある団子
状ペーストができる。このペーストを公知の鉛−カルシ
ウム合金製の格子に充填し、熟成、乾燥すると、活物質
が互いに三次元構造で網状に結びついたフッ素樹脂繊維
で囲われた極板となる。こうして作成した極板を正極板
としてｌ ２Ｖ３０Ａｈ／１０ＨＲの負極吸収式密閉形
鉛蓄電池を組み立てた。この電池をＡとする。比較のた
めに二酸化珪素のみ添加して作成した極板を正極板とし
て用い、Ａと同様に組み立てた電池をＢ、フッ素樹脂デ
ィスバージョンのみ添加して作成した極板を正極板とし
て用い、Ａと同様に組み立てた電池をｃ１添加剤を加え
ない従来の電池をＤとして用意した。
加しながら均等になるまで練合すると凝集性のある団子
状ペーストができる。このペーストを公知の鉛−カルシ
ウム合金製の格子に充填し、熟成、乾燥すると、活物質
が互いに三次元構造で網状に結びついたフッ素樹脂繊維
で囲われた極板となる。こうして作成した極板を正極板
としてｌ ２Ｖ３０Ａｈ／１０ＨＲの負極吸収式密閉形
鉛蓄電池を組み立てた。この電池をＡとする。比較のた
めに二酸化珪素のみ添加して作成した極板を正極板とし
て用い、Ａと同様に組み立てた電池をＢ、フッ素樹脂デ
ィスバージョンのみ添加して作成した極板を正極板とし
て用い、Ａと同様に組み立てた電池をｃ１添加剤を加え
ない従来の電池をＤとして用意した。
このように作成した極板の見掛は密度、保液性及び電池
の１０時間率容量の測定結果を第１表に、また、これら
の電池についてサイクル寿命試験を行った結果を第１図
にそれぞれ示す。
の１０時間率容量の測定結果を第１表に、また、これら
の電池についてサイクル寿命試験を行った結果を第１図
にそれぞれ示す。
なお、サイクル寿命試験は、定電流０．２５ＣＡ （７
，５Ａ） で３時間放電、定電流０．１ｃＡ （３Ａ）
で９時間充電を１サイクルとする試験を繰り返し、５０
サイクル毎に放電終止電圧１０．２Ｖまで定電流０．２
５ＣＡ （７，５Ａ）で放電した時の放電容量を測定し
た。
，５Ａ） で３時間放電、定電流０．１ｃＡ （３Ａ）
で９時間充電を１サイクルとする試験を繰り返し、５０
サイクル毎に放電終止電圧１０．２Ｖまで定電流０．２
５ＣＡ （７，５Ａ）で放電した時の放電容量を測定し
た。
第１表
第１表から明らかなように活物質に二酸化珪素を添加し
た電池ＡＳＢは無添加の電池Ｃ，Ｄと比較して活物質の
見掛は密度が低く、保液性が向上すると同時に利用率が
向上し、１０時間率容量の増加が見られる。
た電池ＡＳＢは無添加の電池Ｃ，Ｄと比較して活物質の
見掛は密度が低く、保液性が向上すると同時に利用率が
向上し、１０時間率容量の増加が見られる。
一方、第１図から明らかなように活物質に二酸化珪素の
みを添加した電池Ｂの寿命は最も短く、フッ素樹脂ディ
スバージョンを添加した電池Ｃのサイクル寿命は無添加
の電池りよりも長く、さらに二酸化珪素とフッ素樹脂と
を添加した本発明の電池Ａはフッ素樹脂は添加したが二
酸化珪素は無添加の電池Ｃよりも寿命が長い。
みを添加した電池Ｂの寿命は最も短く、フッ素樹脂ディ
スバージョンを添加した電池Ｃのサイクル寿命は無添加
の電池りよりも長く、さらに二酸化珪素とフッ素樹脂と
を添加した本発明の電池Ａはフッ素樹脂は添加したが二
酸化珪素は無添加の電池Ｃよりも寿命が長い。
これは本発明の電池Ａでは活物質が三次元構造で網状に
結びついたフッ素樹脂繊維で保持補強されると共に、二
酸化珪素を添加することによる極板の保液性向上が、各
サイクルにおける充放電時の液拡散にも寄与したものと
思われる。
結びついたフッ素樹脂繊維で保持補強されると共に、二
酸化珪素を添加することによる極板の保液性向上が、各
サイクルにおける充放電時の液拡散にも寄与したものと
思われる。
なお、活物質当たりの二酸化珪素含有量については、２
重量％以上では活物質問の結合が弱くなり実用に供しな
いし、また０、１重量％以下ではその効果が現れない。
重量％以上では活物質問の結合が弱くなり実用に供しな
いし、また０、１重量％以下ではその効果が現れない。
活物質当たりのフッ素樹脂の含有量については、０．０
５重量％以下では網構造がほとんど形成できない。一方
、１．５重量％以上では樹脂量が多くペーストが固くな
って格子への充填が困難になり、内部抵抗が増大して電
池特性が低下する。従って好ましい添加量は活物質当た
り０．０５〜１．５重量％の範囲である。
５重量％以下では網構造がほとんど形成できない。一方
、１．５重量％以上では樹脂量が多くペーストが固くな
って格子への充填が困難になり、内部抵抗が増大して電
池特性が低下する。従って好ましい添加量は活物質当た
り０．０５〜１．５重量％の範囲である。
本実施例ではこの極板を正極板のみに使用したが負極板
として使用しても有効であり、正極、負極の両方に用い
ることも可能である。
として使用しても有効であり、正極、負極の両方に用い
ることも可能である。
発明の効果
本発明の構成により次のような効果が得られる。
（１）活物質に二酸化珪素を添加したので、二酸化珪素
が持つ親水性と添加による活物質の見掛は密度が低下す
ることから極板の保液性が向上する。
が持つ親水性と添加による活物質の見掛は密度が低下す
ることから極板の保液性が向上する。
（２）活物質の見掛は密度の低下が活物質重量当たりの
表面積の増大をもたらし、保液性増大の効果と合わせて
活物質の利用率が増加する。
表面積の増大をもたらし、保液性増大の効果と合わせて
活物質の利用率が増加する。
（３）さらに、活物質が三次元構造で網状に結びついて
いるフッ素樹脂繊維で囲われて保持補強されていること
により、充放電時の活物質の膨張・収縮による軟化、脱
落が抑制されるとともに、フッ素樹脂が持つ撥水性を相
殺する二酸化珪素添加の保液性向上の効果により、サイ
クル寿命の延長の効果が得られる。
いるフッ素樹脂繊維で囲われて保持補強されていること
により、充放電時の活物質の膨張・収縮による軟化、脱
落が抑制されるとともに、フッ素樹脂が持つ撥水性を相
殺する二酸化珪素添加の保液性向上の効果により、サイ
クル寿命の延長の効果が得られる。
４、
Claims (4)
- （１）充電時に正極から発生する酸素を負極で吸収する
密閉形鉛蓄電池であって、活物質中に二酸化珪素を含み
、なおかつ活物質は互いに三次元構造で網状に結びつい
ているフッ素樹脂繊維で囲われている極板を正極板と負
極板のうち少なくとも一方に使用したことを特徴とする
密閉形鉛蓄電池。 - （２）二酸化珪素の含有量は、活物質総量の０．１〜２
重量％である特許請求の範囲第１項記載の密閉形鉛蓄電
池。 - （３）二酸化珪素の性状は、粒子径２．０〜３９ｎｍ、
かさ比重４０〜６０ｇ／ｌ、比表面積１３０〜３８０ｍ
＾２／ｇである特許請求の範囲第１項記載の密閉形鉛蓄
電池。 - （４）網状に活物質を囲っているフッ素樹脂繊維の活物
質当たりの含有量は０．０５〜１．５重量％である特許
請求の範囲第１項記載の密閉形鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1342074A JP2815440B2 (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1342074A JP2815440B2 (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03201363A true JPH03201363A (ja) | 1991-09-03 |
| JP2815440B2 JP2815440B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=18350961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1342074A Expired - Fee Related JP2815440B2 (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2815440B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009093464A1 (ja) * | 2008-01-25 | 2009-07-30 | Ntt Data Ex Techno Corporation | 二次電池用正極組成物、その製造方法及び二次電池用正極組成物を使用した二次電池 |
-
1989
- 1989-12-27 JP JP1342074A patent/JP2815440B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009093464A1 (ja) * | 2008-01-25 | 2009-07-30 | Ntt Data Ex Techno Corporation | 二次電池用正極組成物、その製造方法及び二次電池用正極組成物を使用した二次電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2815440B2 (ja) | 1998-10-27 |
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