JPH04206165A - 負極ガス吸収式密閉型鉛蓄電池 - Google Patents
負極ガス吸収式密閉型鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPH04206165A JPH04206165A JP2332500A JP33250090A JPH04206165A JP H04206165 A JPH04206165 A JP H04206165A JP 2332500 A JP2332500 A JP 2332500A JP 33250090 A JP33250090 A JP 33250090A JP H04206165 A JPH04206165 A JP H04206165A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- active material
- negative electrode
- acid battery
- tin
- 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.)
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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
本発明は負極ガス吸収式密閉型鉛蓄電池、とくにその放
電容量の向上に関するものである。
電容量の向上に関するものである。
従来の技術
鉛蓄電池は二次電池として性能とコストのバランスがよ
くとれた電池であり、自動車用のＳＬＩ用電源、小型電
子機器や電動車に用いられる移動用電源、あるいはコン
ピューターなどの電源の停電時に作動するバックアップ
用据置き用電源と広く普及している。
くとれた電池であり、自動車用のＳＬＩ用電源、小型電
子機器や電動車に用いられる移動用電源、あるいはコン
ピューターなどの電源の停電時に作動するバックアップ
用据置き用電源と広く普及している。
鉛蓄電池の特長の一つとして補液などのメンテナンスを
不要とする密閉化が可能であることかあげられる。この
密閉化の反応は正極表面上で発生した酸素がリテーナ中
を拡散し負極に達し、下式に示すような反応によって水
に還元されると同時に負極からの水素発生も制御される
ため、水の電気分解による電解液減少が低減される。
不要とする密閉化が可能であることかあげられる。この
密閉化の反応は正極表面上で発生した酸素がリテーナ中
を拡散し負極に達し、下式に示すような反応によって水
に還元されると同時に負極からの水素発生も制御される
ため、水の電気分解による電解液減少が低減される。
正極：Ｈ２Ｃ１，／２０２÷２ ）（＋ ＋ ２ｅ負極
・Ｐｂ＋１／２０２− Ｐｂ○ ＰｂＯ＋Ｈ２ＳＯ４→ Ｐ ｂ Ｓ ０４ＰｂＳＯ４＋
２８＋＋２ｅ − Ｐｂ＋Ｈ２ＳＯ＋ 正極で発生した酸素ガスがいかに効率よく水に還元され
るかは、リテーナ中の酸素ガスの透過のしやすさに左右
される。そこで負極ガス吸収式密閉型鉛蓄電池では電解
液量を少なくし酸素ガスがすテーナ中を透過しやすいよ
うに設計しである。しかし、リテーナ中の電解液が歩な
（なると極板中に含まれる電解液も少なくなるっ 一方、正極の放電反応は下式に示すようにｐｂｏ、とＨ
こＳＯ４の反応であり、 ＰｂＯ２＋４Ｈ”−，２ｅ十Ｓ○４２−−Ｐ ｂ Ｓ
０４＋ ２ Ｈ：Ｏ ３○４２−イオンの移動のしやすさが正極の利用率を向
上させるのに重要となり、多くの研究がなされてきた。
・Ｐｂ＋１／２０２− Ｐｂ○ ＰｂＯ＋Ｈ２ＳＯ４→ Ｐ ｂ Ｓ ０４ＰｂＳＯ４＋
２８＋＋２ｅ − Ｐｂ＋Ｈ２ＳＯ＋ 正極で発生した酸素ガスがいかに効率よく水に還元され
るかは、リテーナ中の酸素ガスの透過のしやすさに左右
される。そこで負極ガス吸収式密閉型鉛蓄電池では電解
液量を少なくし酸素ガスがすテーナ中を透過しやすいよ
うに設計しである。しかし、リテーナ中の電解液が歩な
（なると極板中に含まれる電解液も少なくなるっ 一方、正極の放電反応は下式に示すようにｐｂｏ、とＨ
こＳＯ４の反応であり、 ＰｂＯ２＋４Ｈ”−，２ｅ十Ｓ○４２−−Ｐ ｂ Ｓ
０４＋ ２ Ｈ：Ｏ ３○４２−イオンの移動のしやすさが正極の利用率を向
上させるのに重要となり、多くの研究がなされてきた。
また、負極ガス吸収式密閉型鉛蓄電池では、前述のガス
吸収反応が負極上で起こるために負極容量のほうが正極
容量よりも大きくなるように正極容量規制の電池設計が
なされている。従って、負極ガス吸収式密閉型鉛蓄電池
の放電容量を増大させるためには、正極の利用率を向上
させることが最も重要である。
吸収反応が負極上で起こるために負極容量のほうが正極
容量よりも大きくなるように正極容量規制の電池設計が
なされている。従って、負極ガス吸収式密閉型鉛蓄電池
の放電容量を増大させるためには、正極の利用率を向上
させることが最も重要である。
発明が解決しようとする課題
負極ガス吸収式密閉型鉛蓄電池の正極活物質の１時間率
放電による放電前と後の孔径分布を水銀ポロシメーター
を用いて測定を行うと第１図にイミすような孔径分布の
差か見られた。すなわち、放電によって、おもに０．１
〜１μｍの孔径を有する正極活物質が反応することかわ
かる。このことから負極ガス吸収式密閉型鉛蓄電池の正
極利用率を向上させるためには、０．１〜１μｍの孔径
を有する正極活物質を増やせばよいことかわかる本発明
は、この０．１〜１μｍの孔径を有する正極活物質を選
択的に増加させ、負極カス吸収式密閉型鉛蓄電池の容量
を向上させるものである。
放電による放電前と後の孔径分布を水銀ポロシメーター
を用いて測定を行うと第１図にイミすような孔径分布の
差か見られた。すなわち、放電によって、おもに０．１
〜１μｍの孔径を有する正極活物質が反応することかわ
かる。このことから負極ガス吸収式密閉型鉛蓄電池の正
極利用率を向上させるためには、０．１〜１μｍの孔径
を有する正極活物質を増やせばよいことかわかる本発明
は、この０．１〜１μｍの孔径を有する正極活物質を選
択的に増加させ、負極カス吸収式密閉型鉛蓄電池の容量
を向上させるものである。
課題を解決するための手段
上記の課題を解決するために正極活物質中に金属錫、錫
酸化物、あるいは錫化合物を錫元素のモル数を正極活物
質中の鉛のモル数に対して０．０１〜５％添加すること
により０．１〜１μｍの細孔体積を増加させた活物質を
負極ガス吸収式密閉型鉛蓄電池に用いるものである。ま
た、正極活物質中の０．１〜１μｍの細孔体積が全細孔
体積の４０％以上にすることにより最も効果的な利用率
を得るものである。
酸化物、あるいは錫化合物を錫元素のモル数を正極活物
質中の鉛のモル数に対して０．０１〜５％添加すること
により０．１〜１μｍの細孔体積を増加させた活物質を
負極ガス吸収式密閉型鉛蓄電池に用いるものである。ま
た、正極活物質中の０．１〜１μｍの細孔体積が全細孔
体積の４０％以上にすることにより最も効果的な利用率
を得るものである。
作用
表１に正極中に添加したＳ ｎ Ｓ ０４の添加量と平
均細孔径の関係を示した。表１によると、Ｓ ｎ Ｓ
０４の添加量が多いぼと平均細孔径が小さくなり孔径分
布か変化していることがわかる。この効果を鉛蓄電池に
適用すれば正極の利用率の向上に最も効果的な０．１〜
１μｍの細孔体積を選択的に増加させることが可能とな
る。さらに、Ｓ ｎ Ｓ Ｏ４の添加量と正極活物質の
全細孔体積および０．１〜１μｍの細孔体積を表２に示
した。
均細孔径の関係を示した。表１によると、Ｓ ｎ Ｓ
０４の添加量が多いぼと平均細孔径が小さくなり孔径分
布か変化していることがわかる。この効果を鉛蓄電池に
適用すれば正極の利用率の向上に最も効果的な０．１〜
１μｍの細孔体積を選択的に増加させることが可能とな
る。さらに、Ｓ ｎ Ｓ Ｏ４の添加量と正極活物質の
全細孔体積および０．１〜１μｍの細孔体積を表２に示
した。
表２かられかるように、Ｓ ｎ Ｓ ０４の添加量を変
化させることによって０．１〜１μｍの細孔体積を選択
的に増加させることができるので、Ｓ ０４２−イオン
の正極活物質中への拡散性が向上し、電解液が少ない状
態での容量がアップすると考えられる。
化させることによって０．１〜１μｍの細孔体積を選択
的に増加させることができるので、Ｓ ０４２−イオン
の正極活物質中への拡散性が向上し、電解液が少ない状
態での容量がアップすると考えられる。
（以 下 余 白）
実施例
本発明の実施例について以下゛説明する。
鉛蓄電池製造用の鉛粉に、鉛粉中の鉛のモル数に対して
錫元素のモル数かＯ〜７％七なるように硫酸第１錫を添
加後、混合した。これに、常法にしたがって水と希硫酸
を滴下しなから練合し、正極用ペーストを作製した。Ｐ
ｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金正極格子にこのペーストを充填した
後、熟成、乾燥の工程を経て未化成正極を得た。この未
化成正極と従来の未化成負極とをガラス繊維を主成分と
する不織布（リテーナ）を介して対向させた極板群を電
槽内に納め、所定量の電解液を注入した後、化成を行い
、容量２Ａｈ（１０時間率）の負極ガス吸収式の密閉型
鉛蓄電池を作製した。
錫元素のモル数かＯ〜７％七なるように硫酸第１錫を添
加後、混合した。これに、常法にしたがって水と希硫酸
を滴下しなから練合し、正極用ペーストを作製した。Ｐ
ｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金正極格子にこのペーストを充填した
後、熟成、乾燥の工程を経て未化成正極を得た。この未
化成正極と従来の未化成負極とをガラス繊維を主成分と
する不織布（リテーナ）を介して対向させた極板群を電
槽内に納め、所定量の電解液を注入した後、化成を行い
、容量２Ａｈ（１０時間率）の負極ガス吸収式の密閉型
鉛蓄電池を作製した。
これらの電池を充電○、ＩＣ（放電容量の１２０％まで
充電）、放電ＩＣ（放電終止電池圧１．６０Ｖ）の条件
でサイクル試験を行い、各電池の容量とサイクル寿命（
初期容量の１／２容量に達したサイクル数）を測定した
。サイクル試験中の容量の比較とサイクル寿命を表３に
示す。
充電）、放電ＩＣ（放電終止電池圧１．６０Ｖ）の条件
でサイクル試験を行い、各電池の容量とサイクル寿命（
初期容量の１／２容量に達したサイクル数）を測定した
。サイクル試験中の容量の比較とサイクル寿命を表３に
示す。
ニド “１ｃｃ：
・ ・−： （Ｎ ：
・ ｉ：１
１ へ １− 〇 □
１− ｉ ” ｌ ： １
１ ′−１″′）１
ヒー千−冊−Ｈ
この表３かられかるように、ＳｎＳＯ４を添加 ４す
ると０．０１％以上の添加率の場合に、放電容量かアッ
プすることかわかった。しかし、７％まで添加量を増や
すと放電容量の増加傾向が認められなくなり、さらにサ
イクル寿命も無添加の場合よりも短（なった。また、０
．１〜１μｍの細孔体積の占有率と放電容量、サイクル
寿命の関係を見ると占有率が４０％を越えた場合に、著
しく放電容量の増加が認められた。
ると０．０１％以上の添加率の場合に、放電容量かアッ
プすることかわかった。しかし、７％まで添加量を増や
すと放電容量の増加傾向が認められなくなり、さらにサ
イクル寿命も無添加の場合よりも短（なった。また、０
．１〜１μｍの細孔体積の占有率と放電容量、サイクル
寿命の関係を見ると占有率が４０％を越えた場合に、著
しく放電容量の増加が認められた。
なお、上記実施例には、添加物として硫酸第１錫を用い
たが、金属錫、錫酸化物を用いても同様の効果が得られ
ることがわかった。
たが、金属錫、錫酸化物を用いても同様の効果が得られ
ることがわかった。
発明の効果
以上のように、本発明によれば金属錫、錫酸化物、ある
いは錫化合物を正極活物質中に添加することにより、０
．１〜１μｍの細孔を有する活物質の占有率を増加させ
、放電容量を増加させることが可能となった。
いは錫化合物を正極活物質中に添加することにより、０
．１〜１μｍの細孔を有する活物質の占有率を増加させ
、放電容量を増加させることが可能となった。
第１図は正極活物質の放電前と後の孔径分布をしした図
である。
である。
Claims (2)
- （１）金属錫、錫酸化物、あるいは錫化合物に含有され
る錫元素のモル数が、鉛蓄電池の正極活物質中の鉛元素
のモル数の０．０１〜５％の割合で添加された正極と、
ガラス繊維を主成分とした不織布に電解液を保持させた
リテーナと、負極とよりなる負極ガス吸収式密閉型鉛蓄
電池。 - （２）請求項１に記載の正極活物質の０．１〜１μｍの
孔径を有する細孔の体積が全細孔体積の４０％以上であ
る負極ガス吸収式密閉型鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2332500A JP2949839B2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 負極ガス吸収式密閉型鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2332500A JP2949839B2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 負極ガス吸収式密閉型鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04206165A true JPH04206165A (ja) | 1992-07-28 |
| JP2949839B2 JP2949839B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=18255631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2332500A Expired - Lifetime JP2949839B2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 負極ガス吸収式密閉型鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2949839B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009158286A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Gs Yuasa Corporation | 鉛蓄電池および鉛蓄電池の製造方法 |
| JP2021057108A (ja) * | 2019-09-26 | 2021-04-08 | 古河電池株式会社 | 鉛蓄電池 |
| JP2021086732A (ja) * | 2019-11-27 | 2021-06-03 | 古河電池株式会社 | 鉛蓄電池用正極板、鉛蓄電池 |
-
1990
- 1990-11-28 JP JP2332500A patent/JP2949839B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009158286A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Gs Yuasa Corporation | 鉛蓄電池および鉛蓄電池の製造方法 |
| JP2021057108A (ja) * | 2019-09-26 | 2021-04-08 | 古河電池株式会社 | 鉛蓄電池 |
| JP2021086732A (ja) * | 2019-11-27 | 2021-06-03 | 古河電池株式会社 | 鉛蓄電池用正極板、鉛蓄電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2949839B2 (ja) | 1999-09-20 |
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