JPH0461748A - 鉛電池用未化成極板およびその作製方法 - Google Patents
鉛電池用未化成極板およびその作製方法Info
- Publication number
- JPH0461748A JPH0461748A JP2168772A JP16877290A JPH0461748A JP H0461748 A JPH0461748 A JP H0461748A JP 2168772 A JP2168772 A JP 2168772A JP 16877290 A JP16877290 A JP 16877290A JP H0461748 A JPH0461748 A JP H0461748A
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- Japan
- Prior art keywords
- electrode plate
- conductive powder
- lead
- chemical formation
- 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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- 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
- 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、鉛電池の未化成極板およびその作製方法に関
するものである。
するものである。
従来の技術
鉛電池の未化成極板は、一般には鉛合金から成る格子体
に鉛ペースト（鉛粉を希硫酸で練ったもの）を塗布した
後、熟成、乾燥の各工程を経て作られる。このとき、陰
極用鉛ペースト中には防縮剤としてリグニン、硫酸バリ
ウムが添加される。リグニンは、陰極の性能を長期間維
持するための重要な添加剤であるが、化成が入りに（く
なるため、これらに加えてアセチレンブラックなどのカ
ーボンブラックも同時に添加されるのが一般的である。
に鉛ペースト（鉛粉を希硫酸で練ったもの）を塗布した
後、熟成、乾燥の各工程を経て作られる。このとき、陰
極用鉛ペースト中には防縮剤としてリグニン、硫酸バリ
ウムが添加される。リグニンは、陰極の性能を長期間維
持するための重要な添加剤であるが、化成が入りに（く
なるため、これらに加えてアセチレンブラックなどのカ
ーボンブラックも同時に添加されるのが一般的である。
これに対して、陽極用鉛ペースト中には活物質の脱落防
止用の繊維以外、特に何も添加しないことが多い。
止用の繊維以外、特に何も添加しないことが多い。
上記未化成極板は、一般に１日あるいは２日間かけて、
十分な電気量を用いて化成される。
十分な電気量を用いて化成される。
ここで、原価低減などを目的に短時間で化成しようとす
ると、陽極の化成が不十分となり、活物質中に未化成の
硫酸鉛が残留したり、陽極板の表面に硫酸鉛が白色状態
で多量に残留したりする。特に、後者の現象は、著しい
外観不良に発展する。これらの現象を防止する手段とし
て、従来、陽極用鉛ペースト中へのアセチレンブランク
などのカーボンブラック、カーボンファイバー、あるい
は鉛丹などの添加が検討されている。これらの添加物は
いずれも、ペースト中に格子体以外の電子伝導性のネッ
トワークを形成し、化成効率を上げてやろうというもの
である。
ると、陽極の化成が不十分となり、活物質中に未化成の
硫酸鉛が残留したり、陽極板の表面に硫酸鉛が白色状態
で多量に残留したりする。特に、後者の現象は、著しい
外観不良に発展する。これらの現象を防止する手段とし
て、従来、陽極用鉛ペースト中へのアセチレンブランク
などのカーボンブラック、カーボンファイバー、あるい
は鉛丹などの添加が検討されている。これらの添加物は
いずれも、ペースト中に格子体以外の電子伝導性のネッ
トワークを形成し、化成効率を上げてやろうというもの
である。
カーボンブラックとカーボンファイバーは、耐酸、耐酸
化性の電子伝導性材料として選定されたものであり、鉛
丹は化成液である希硫酸との化学反応によって二酸化鉛
を生成し、これがペースト中に電子伝導性を与えること
になる。たとえば、カーボンファイバーの添加について
は、特公昭３Ｂ−１４４２５号公報などに記載されてい
る。
化性の電子伝導性材料として選定されたものであり、鉛
丹は化成液である希硫酸との化学反応によって二酸化鉛
を生成し、これがペースト中に電子伝導性を与えること
になる。たとえば、カーボンファイバーの添加について
は、特公昭３Ｂ−１４４２５号公報などに記載されてい
る。
上述したように、陽極の化成効率を向上させるために各
種添加物が検討されているが、これらを用いたときの問
題は、化或は入りやすくなっても電池としての寿命性能
が低下しやすいという点である。
種添加物が検討されているが、これらを用いたときの問
題は、化或は入りやすくなっても電池としての寿命性能
が低下しやすいという点である。
発明が解決しようとする課題
この理由は、カーボンブラックなどの添加物が陽極活物
質中に均一に分散することによって、活物質すなわち二
酸化鉛の結晶の結合力を弱め、充放電による結晶粒子の
脱落を促進してしまうためであると考えられる。本発明
は、このような電池の寿命性能の低下を招くことなく、
極板、特に、陽極の化成効率の向上を図ろうというもの
である。
質中に均一に分散することによって、活物質すなわち二
酸化鉛の結晶の結合力を弱め、充放電による結晶粒子の
脱落を促進してしまうためであると考えられる。本発明
は、このような電池の寿命性能の低下を招くことなく、
極板、特に、陽極の化成効率の向上を図ろうというもの
である。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために、本発明では、極板の片面あ
るいは両面に耐酸および耐酸化性のあるカーボンなどの
電子伝導性粉末を含む薄層（以下、この薄層を電子伝導
性粉末添加層ということにする）を形成することとした
。
るいは両面に耐酸および耐酸化性のあるカーボンなどの
電子伝導性粉末を含む薄層（以下、この薄層を電子伝導
性粉末添加層ということにする）を形成することとした
。
作用
本発明によれば、化或は、格子体の周りからのみでなく
、極板表面の電子伝導性粉末添加層からも進行する。し
たがって、ペーストの化成がこれら二つの部分から効率
良く行なわれるだけでなく、一般に最後の化成部分とな
りやすい表面が初期に化成されてしまうため白色の硫酸
鉛がほとんど残らない。
、極板表面の電子伝導性粉末添加層からも進行する。し
たがって、ペーストの化成がこれら二つの部分から効率
良く行なわれるだけでなく、一般に最後の化成部分とな
りやすい表面が初期に化成されてしまうため白色の硫酸
鉛がほとんど残らない。
また、カーボンなどの電子伝導性粉末の添加は極板の表
面層のみであるので、これらの添加によって二酸化鉛の
結晶粒子が脱落しやす（なってもその影響は表面層のみ
であり、電池性能への悪影響はほとんど無視できる。
面層のみであるので、これらの添加によって二酸化鉛の
結晶粒子が脱落しやす（なってもその影響は表面層のみ
であり、電池性能への悪影響はほとんど無視できる。
さらに、極板の表面に格子体の一部を規則的に露出させ
ると、格子体と電子伝導性粉末添加層との間に介在する
ペーストが化成され、両者が電気的に接続されることを
待つまでもなく、格子体と電子伝導性粉末添加層とが電
気的に接触することになるので、さらに化成効率の向上
が図れることになる。
ると、格子体と電子伝導性粉末添加層との間に介在する
ペーストが化成され、両者が電気的に接続されることを
待つまでもなく、格子体と電子伝導性粉末添加層とが電
気的に接触することになるので、さらに化成効率の向上
が図れることになる。
実施例
以下に、本発明の実施例を述べる。
実施例１
第１図は、電子伝導性粉末としてカーボンを用い、表面
もカーボン粉末添加層（３）を形成させた未化成極板の
断面を示したものである。カーボン粉末添加層（３）は
、格子体（１）にペースト（２）を充填した後、その表
面にカーボン粉末を水の中に分散させた液を塗布するこ
とによって形成している。本実施例で用いているカーボ
ン粉末はカーボンブラックの一種であるデンカ・アセチ
レンブラックであり、１１の水の中に約５０ｇ分散させ
た分散液の形で用いている。分散剤はトリトンＸ−１０
０であり、添加量は約 ０．０１％である。最近は、分
散剤を用いなくても比較的容易に水に分散するカーボン
ブラック（たとえば、キャボット社のＣ５Ｘ−１５ＯＡ
２など）もある。電池性能の面からはできるだけ分散剤
を用いない方が好ましい。
もカーボン粉末添加層（３）を形成させた未化成極板の
断面を示したものである。カーボン粉末添加層（３）は
、格子体（１）にペースト（２）を充填した後、その表
面にカーボン粉末を水の中に分散させた液を塗布するこ
とによって形成している。本実施例で用いているカーボ
ン粉末はカーボンブラックの一種であるデンカ・アセチ
レンブラックであり、１１の水の中に約５０ｇ分散させ
た分散液の形で用いている。分散剤はトリトンＸ−１０
０であり、添加量は約 ０．０１％である。最近は、分
散剤を用いなくても比較的容易に水に分散するカーボン
ブラック（たとえば、キャボット社のＣ５Ｘ−１５ＯＡ
２など）もある。電池性能の面からはできるだけ分散剤
を用いない方が好ましい。
電子伝導性粉末として他のカーボン、たとえば、活性炭
やグラファイトを用いる場合、あるいは、鉛丹や二酸化
鉛を用いる場合には、一般に得られるこれらの粉末の粒
子径が上記カーボンブラックに比べて非常に大きいため
、分散剤を用いる必要はほとんどないが、均一な薄い分
散液を得ることは難しい。したがって、これらの粉末を
用いる場合には、均一な分散液とするために比較的濃い
ものとする必要がある。鉛丹、二酸化鉛の場合には、１
１の水の中に３００メ、ンシュ以下のこれらの粉末を約
１ｋｇから５ ｋｇ分散させた液をもちいると、これら
を極板表面に均一に塗布することができ、鉛丹あるいは
二酸化鉛の粉末添加層を安定して形成することができる
。なお、鉛丹を鉛電池の電解液である希硫酸と反応して
二酸化鉛を生成し、これによって初めて電子伝導性粉末
添加層となる。希硫酸との反応は、鉛丹添加層形成直後
でもよいし、化成時の電解液である希硫酸との反応を利
用してもよい。
やグラファイトを用いる場合、あるいは、鉛丹や二酸化
鉛を用いる場合には、一般に得られるこれらの粉末の粒
子径が上記カーボンブラックに比べて非常に大きいため
、分散剤を用いる必要はほとんどないが、均一な薄い分
散液を得ることは難しい。したがって、これらの粉末を
用いる場合には、均一な分散液とするために比較的濃い
ものとする必要がある。鉛丹、二酸化鉛の場合には、１
１の水の中に３００メ、ンシュ以下のこれらの粉末を約
１ｋｇから５ ｋｇ分散させた液をもちいると、これら
を極板表面に均一に塗布することができ、鉛丹あるいは
二酸化鉛の粉末添加層を安定して形成することができる
。なお、鉛丹を鉛電池の電解液である希硫酸と反応して
二酸化鉛を生成し、これによって初めて電子伝導性粉末
添加層となる。希硫酸との反応は、鉛丹添加層形成直後
でもよいし、化成時の電解液である希硫酸との反応を利
用してもよい。
実施例２
第２図は、集電体である格子体（１）の一部を極板の表
面に露出させ、極板表面に形成したカーボンなどを用い
た電子伝導性粉末添加層（４）との間の電気的な接触を
直接行なっているものである。これによって、格子体（
１）の近傍からの化成反応と電子伝導性粉末添加層（４
）の近傍からの化成反応が通電開始と同時に始まり、非
常に効率良く化成が進行することになる。
面に露出させ、極板表面に形成したカーボンなどを用い
た電子伝導性粉末添加層（４）との間の電気的な接触を
直接行なっているものである。これによって、格子体（
１）の近傍からの化成反応と電子伝導性粉末添加層（４
）の近傍からの化成反応が通電開始と同時に始まり、非
常に効率良く化成が進行することになる。
第１図に示した未化成極板では、格子体（１）とカーボ
ン粉末添加層（３）との間にペースト（２）カ介在する
ため、格子体（１）の近傍から化成反応が進行し、カー
ボン粉末添加層（３）との間に電気的な接続が完成する
までに通電開始時間からの遅れが生じ、結果的にカーボ
ン粉末添加層（３）の近傍における化成反応が有効に開
始するまでに時間の遅れが生じてしまう。
ン粉末添加層（３）との間にペースト（２）カ介在する
ため、格子体（１）の近傍から化成反応が進行し、カー
ボン粉末添加層（３）との間に電気的な接続が完成する
までに通電開始時間からの遅れが生じ、結果的にカーボ
ン粉末添加層（３）の近傍における化成反応が有効に開
始するまでに時間の遅れが生じてしまう。
なお、格子体（１）の一部を極板の表面に規則的に露出
させるためには、いほゆる格子体の枠骨と内骨の極板の
厚さ方向の高さを揃え、ペーストをこの高さに合わせて
充電するなどの方法がある。
させるためには、いほゆる格子体の枠骨と内骨の極板の
厚さ方向の高さを揃え、ペーストをこの高さに合わせて
充電するなどの方法がある。
実施例３
第３図は、電子伝導性粉末添加層の形成方法を具体的に
示したものである。なお、本実施例では電子伝導性粉末
としてカーボンブラックの一種であるデンカ・アセチレ
ンブラックを用いており、その分散液の調製方法は実施
例１で示したとおりである。図は、極板（７）の両面に
アセチレンブラック分散液（６）を塗布する装置を模式
的に示しており、極板は左から右へ流れる。すなわち、
ペーストを充填された極板（７）は極板搬送ベルト（８
）によって極板加圧ローラー（５）へ送り込まれる。下
の極板加圧ローラーはその一部をアセチレンブラック分
散液中に浸漬しており、ローラーの表面が常にアセチレ
ンブラック分散液で濡れているようになっている。また
、上の極板加圧ローラーにはアセチレンブラック分散液
（６）をシャワー状にかけることによってそのローラー
の表面が非常にアセチレンブラック分散液で濡れている
ようになっている。このような−組の極板加圧ローラー
（５）によって極板（７）の両面にアセチレンブラック
分散液（６）が塗布され、同時に加圧されることによっ
てアセチレンブラック添加層が形成される。表面にアセ
チレンブラックを塗布、加圧された極板は、極板搬送ベ
ルト（８）によって次の工程、たとえば、極板の乾燥炉
へ送られる。
示したものである。なお、本実施例では電子伝導性粉末
としてカーボンブラックの一種であるデンカ・アセチレ
ンブラックを用いており、その分散液の調製方法は実施
例１で示したとおりである。図は、極板（７）の両面に
アセチレンブラック分散液（６）を塗布する装置を模式
的に示しており、極板は左から右へ流れる。すなわち、
ペーストを充填された極板（７）は極板搬送ベルト（８
）によって極板加圧ローラー（５）へ送り込まれる。下
の極板加圧ローラーはその一部をアセチレンブラック分
散液中に浸漬しており、ローラーの表面が常にアセチレ
ンブラック分散液で濡れているようになっている。また
、上の極板加圧ローラーにはアセチレンブラック分散液
（６）をシャワー状にかけることによってそのローラー
の表面が非常にアセチレンブラック分散液で濡れている
ようになっている。このような−組の極板加圧ローラー
（５）によって極板（７）の両面にアセチレンブラック
分散液（６）が塗布され、同時に加圧されることによっ
てアセチレンブラック添加層が形成される。表面にアセ
チレンブラックを塗布、加圧された極板は、極板搬送ベ
ルト（８）によって次の工程、たとえば、極板の乾燥炉
へ送られる。
発明の効果
本発明の効果は、以下のごとくである。
（１）未化成極板の表面（片面なるいは両面）に電子伝
導性粉末添加層を設けることによって、これを化成した
ときに、反応が格子体の周りからだけでなく、表面から
も進むので、化成反応の効率が非常に高くなる。
導性粉末添加層を設けることによって、これを化成した
ときに、反応が格子体の周りからだけでなく、表面から
も進むので、化成反応の効率が非常に高くなる。
（２）電子伝導性粉末添加層を設けることによって、化
成反応が、表面からもすみやかに進行するので、従来、
反応の最後の部分であるがために残りやすかった表面の
硫酸鉛がほとんど残らなくなった。これによって、特に
陽極板の表面に硫酸鉛が白色状態で多量に残留するとい
う著しい外観不良が皆無になった。
成反応が、表面からもすみやかに進行するので、従来、
反応の最後の部分であるがために残りやすかった表面の
硫酸鉛がほとんど残らなくなった。これによって、特に
陽極板の表面に硫酸鉛が白色状態で多量に残留するとい
う著しい外観不良が皆無になった。
（３）化成効率を上げるために、鉛ペースト中にカーボ
ンブラックなどの耐酸、耐酸化性の電子伝導性物質を均
一に添加するという従来の方法は、化成効率は高くなっ
ても、活物質である二酸化鉛の結晶の結合力を弱め、充
放電による結晶粒子の脱落を促進し、結果的に寿命性能
を低下させてしまうという重大な欠点を有していたが、
本発明によってこの欠点が解消された。
ンブラックなどの耐酸、耐酸化性の電子伝導性物質を均
一に添加するという従来の方法は、化成効率は高くなっ
ても、活物質である二酸化鉛の結晶の結合力を弱め、充
放電による結晶粒子の脱落を促進し、結果的に寿命性能
を低下させてしまうという重大な欠点を有していたが、
本発明によってこの欠点が解消された。
（４）電子伝導性粉末添加層を設けることによって化成
効率の大幅なアップが図れるので、化成のための電気量
の低減、時間の短縮が可能となり、非常に大きな原価低
減につながる。
効率の大幅なアップが図れるので、化成のための電気量
の低減、時間の短縮が可能となり、非常に大きな原価低
減につながる。
第１図は、本発明によってカーボン粉末添加層を設けた
未化成極板の断面図、第２図は、格子体の一部を露出さ
せた、本発明による未化成極板の断面図、第３図は、未
化成極板の表面への電子伝導性粉末添加層の作成方法を
模式的に示した図である。 １は格子体、２はペースト、３はカーボン粉末添加層、
４は電子伝導性粉末添加層、５は極板加圧ローラー ６
はアセチレンブラック分散液、７は極板、８は極板搬送
ベルト
未化成極板の断面図、第２図は、格子体の一部を露出さ
せた、本発明による未化成極板の断面図、第３図は、未
化成極板の表面への電子伝導性粉末添加層の作成方法を
模式的に示した図である。 １は格子体、２はペースト、３はカーボン粉末添加層、
４は電子伝導性粉末添加層、５は極板加圧ローラー ６
はアセチレンブラック分散液、７は極板、８は極板搬送
ベルト
Claims (6)
- （１）少なくとも片面に電子伝導性粉末添加層が存在す
ることを特徴とする鉛電池用未化成極板。 - （２）電子伝導性粉末がカーボンである請求項第１項に
記載の鉛電池用未化成極板。 - （３）電子伝導性粉末が鉛丹である請求項第１項に記載
の鉛電池用未化成極板。 - （４）電子伝導性粉末が二酸化鉛である請求項第１項に
記載の鉛電池用未化成極板。 - （５）少なくとも片面に格子体の一部が規則的に露出し
ていることを特徴とする請求項第１項〜第４項のうちの
いずれか１項に記載の鉛電池用未化成極板。 - （６）電子伝導性粉末分散液を極板表面に塗布しながら
加圧し、電子伝導性粉末添加層を形成することを特徴と
する請求項第１項〜第５項のうちのいずれか１項に記載
の鉛電池用未化成極板の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2168772A JPH0461748A (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | 鉛電池用未化成極板およびその作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2168772A JPH0461748A (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | 鉛電池用未化成極板およびその作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0461748A true JPH0461748A (ja) | 1992-02-27 |
Family
ID=15874175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2168772A Pending JPH0461748A (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | 鉛電池用未化成極板およびその作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0461748A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012221833A (ja) * | 2011-04-12 | 2012-11-12 | Gs Yuasa Corp | 鉛蓄電池 |
-
1990
- 1990-06-27 JP JP2168772A patent/JPH0461748A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012221833A (ja) * | 2011-04-12 | 2012-11-12 | Gs Yuasa Corp | 鉛蓄電池 |
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