JPH0554880A - 鉛蓄電池用正極板 - Google Patents
鉛蓄電池用正極板Info
- Publication number
- JPH0554880A JPH0554880A JP3210682A JP21068291A JPH0554880A JP H0554880 A JPH0554880 A JP H0554880A JP 3210682 A JP3210682 A JP 3210682A JP 21068291 A JP21068291 A JP 21068291A JP H0554880 A JPH0554880 A JP H0554880A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lead
- alloy
- electrode plate
- positive electrode
- sulfuric acid
- 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】
【目的】 本発明は、ペースト式極板で構成されるメン
テナンスフリー鉛蓄電池、特に密閉形鉛蓄電池に関する
もので、長期間放置後の残存容量のばらつきやその後の
定電圧による充電受け入れ特性などの信頼性の向上を目
的とする。 【構成】 Ｓｂを実質的に全く含まないか、僅かに含む
Ｐｂ−Ｃａ系合金からなる格子を、希硫酸で洗浄後乾燥
する前処理を施したのち、主成分の鉛粉と希硫酸とを練
合して得たペーストを充填して正極板を製造する。
テナンスフリー鉛蓄電池、特に密閉形鉛蓄電池に関する
もので、長期間放置後の残存容量のばらつきやその後の
定電圧による充電受け入れ特性などの信頼性の向上を目
的とする。 【構成】 Ｓｂを実質的に全く含まないか、僅かに含む
Ｐｂ−Ｃａ系合金からなる格子を、希硫酸で洗浄後乾燥
する前処理を施したのち、主成分の鉛粉と希硫酸とを練
合して得たペーストを充填して正極板を製造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ペースト式極板で構成
されるメンテナンスフリー鉛蓄電池、特に密閉形鉛蓄電
池の長期間放置後の信頼性を向上させ得る正極板に関す
るものである。
されるメンテナンスフリー鉛蓄電池、特に密閉形鉛蓄電
池の長期間放置後の信頼性を向上させ得る正極板に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ペースト式極板で構成されるメン
テナンスフリー鉛蓄電池、特に密閉形鉛蓄電池におい
て、正極板はＳｂを実質的に全く含まないか、または僅
かしか含んでいないＰｂ−Ｃａ系合金、例えばＰｂ−Ｃ
ａ−Ｓｎ合金からなる鋳造格子またはエキスパンドメタ
ル格子をそのままの状態で、特別な処理を施すことな
く、主成分である鉛粉と希硫酸とを練合して得られるペ
ーストを充填し、熟成，乾燥して未化成正極板を製造し
ていた。また、未化成負極板も、同様な方法で製造さ
れ、未化成正負極板によって組み立てられた鉛蓄電池を
電槽化成などの方法で初充電し、電池を完成していた。
テナンスフリー鉛蓄電池、特に密閉形鉛蓄電池におい
て、正極板はＳｂを実質的に全く含まないか、または僅
かしか含んでいないＰｂ−Ｃａ系合金、例えばＰｂ−Ｃ
ａ−Ｓｎ合金からなる鋳造格子またはエキスパンドメタ
ル格子をそのままの状態で、特別な処理を施すことな
く、主成分である鉛粉と希硫酸とを練合して得られるペ
ーストを充填し、熟成，乾燥して未化成正極板を製造し
ていた。また、未化成負極板も、同様な方法で製造さ
れ、未化成正負極板によって組み立てられた鉛蓄電池を
電槽化成などの方法で初充電し、電池を完成していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなＰｂ−Ｃａ系合金からなる格子を正極板に用いた
鉛蓄電池は充放電による電解液量の減少が極めて少なく
メンテナンスフリー特性が優れており、特に電解液量を
少なく規制している負極吸収式の密閉形鉛蓄電池におい
ては必須の技術であった。しかしながら充電状態での長
期間高温放置による保存性およびその後の充電受け入れ
特性がばらつき、電池の信頼性を低下させる欠点があっ
た。
ようなＰｂ−Ｃａ系合金からなる格子を正極板に用いた
鉛蓄電池は充放電による電解液量の減少が極めて少なく
メンテナンスフリー特性が優れており、特に電解液量を
少なく規制している負極吸収式の密閉形鉛蓄電池におい
ては必須の技術であった。しかしながら充電状態での長
期間高温放置による保存性およびその後の充電受け入れ
特性がばらつき、電池の信頼性を低下させる欠点があっ
た。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記欠点を簡
易かつ有効な手段で除去し得るものである。すなわち、
Ｓｂを実質的に全く含まないか、または僅かしか含んで
いないＰｂ−Ｃａ系合金、例えばＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金
からなる格子を希硫酸中に浸漬，洗浄後、乾燥する前処
理を施したのち、ペースト充填，熟成，乾燥という従来
と同じ工程で得られる未化成正極板によって目的を達成
するものである。
易かつ有効な手段で除去し得るものである。すなわち、
Ｓｂを実質的に全く含まないか、または僅かしか含んで
いないＰｂ−Ｃａ系合金、例えばＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金
からなる格子を希硫酸中に浸漬，洗浄後、乾燥する前処
理を施したのち、ペースト充填，熟成，乾燥という従来
と同じ工程で得られる未化成正極板によって目的を達成
するものである。
【０００５】
【作用】従来のＳｂを実質的に全く含まないか、または
僅かしか含んでいないＰｂ−Ｃａ系合金からなる格子を
用いた未化成正極板を詳細に観察したところ、格子と活
物質間の密着状態に相違があることが認められた。両者
間の密着度合が弱い部分の格子表面にはＰｂの低級酸化
物が生成していた。化成による初充電や充放電の繰り返
しや長期間放置などによって、格子と活物質との界面に
緻密なＰｂＳＯ4層が形成されて不働態化することが、
電池特性にばらつきを生ずる原因であると考えられた。
これに対して、本発明による未化成正極板においては、
希硫酸中に浸漬，洗浄したのち乾燥する前処理によっ
て、格子表面全体に塩基性硫酸鉛を含むＰｂＯ被膜が形
成され、未化成活物質のＰｂＯおよび塩基性硫酸鉛と相
互に融合し、格子と活物質間の密着状態が均一化してい
ることが認められた。また、初充電や充放電の繰り返し
や長期間放置などによっても格子と活物質との界面に緻
密なＰｂＳＯ4層は殆ど認められず、前記界面が不働態
化し難いことにより、電池特性のばらつきが低減され、
信頼性の高いメンテナンスフリー鉛蓄電池、特に密閉形
鉛蓄電池を提供できるものである。
僅かしか含んでいないＰｂ−Ｃａ系合金からなる格子を
用いた未化成正極板を詳細に観察したところ、格子と活
物質間の密着状態に相違があることが認められた。両者
間の密着度合が弱い部分の格子表面にはＰｂの低級酸化
物が生成していた。化成による初充電や充放電の繰り返
しや長期間放置などによって、格子と活物質との界面に
緻密なＰｂＳＯ4層が形成されて不働態化することが、
電池特性にばらつきを生ずる原因であると考えられた。
これに対して、本発明による未化成正極板においては、
希硫酸中に浸漬，洗浄したのち乾燥する前処理によっ
て、格子表面全体に塩基性硫酸鉛を含むＰｂＯ被膜が形
成され、未化成活物質のＰｂＯおよび塩基性硫酸鉛と相
互に融合し、格子と活物質間の密着状態が均一化してい
ることが認められた。また、初充電や充放電の繰り返し
や長期間放置などによっても格子と活物質との界面に緻
密なＰｂＳＯ4層は殆ど認められず、前記界面が不働態
化し難いことにより、電池特性のばらつきが低減され、
信頼性の高いメンテナンスフリー鉛蓄電池、特に密閉形
鉛蓄電池を提供できるものである。
【０００６】
【実施例】本発明について、実施例を図および表によっ
て以下説明する。
て以下説明する。
【０００７】図１は本発明の要件であるＰｂ−Ｃａ系合
金からなる格子の希硫酸による洗浄，乾燥処理およびペ
ースト充填工程を示す概略図である。図中１はＳｂを実
質的に全く含まないＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金からなる鋳造
格子で、チェーンコンベア５に吊り下げられた状態で、
ｐＨ１の希硫酸入りの浸漬洗浄槽２に３０分間浸漬，洗
浄後、１５０℃のオーブン３中で１０分間乾燥処理す
る。その後、ペースト充填機４でペーストを充填し、熟
成，乾燥して未化成正極板を得る。比較のため、本発明
による前処理を施さなかったＰｂ−Ｃａ系合金を用いた
従来の正極板も用意した。本発明品および従来品の正極
板の活物質充填量は１枚当り標準的に１６０ｇで、おの
おの５０枚の試料を抜き取り、８０cmの高さからコンク
リート床上に１０回落下させ、落下試験前後の極板の重
量差から重量減を測定した。その結果を（表１）に示
す。
金からなる格子の希硫酸による洗浄，乾燥処理およびペ
ースト充填工程を示す概略図である。図中１はＳｂを実
質的に全く含まないＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金からなる鋳造
格子で、チェーンコンベア５に吊り下げられた状態で、
ｐＨ１の希硫酸入りの浸漬洗浄槽２に３０分間浸漬，洗
浄後、１５０℃のオーブン３中で１０分間乾燥処理す
る。その後、ペースト充填機４でペーストを充填し、熟
成，乾燥して未化成正極板を得る。比較のため、本発明
による前処理を施さなかったＰｂ−Ｃａ系合金を用いた
従来の正極板も用意した。本発明品および従来品の正極
板の活物質充填量は１枚当り標準的に１６０ｇで、おの
おの５０枚の試料を抜き取り、８０cmの高さからコンク
リート床上に１０回落下させ、落下試験前後の極板の重
量差から重量減を測定した。その結果を（表１）に示
す。
【０００８】
【表１】
【０００９】（表１）の結果から従来品に比べ、本発明
品は落下試験による重量減の平均値および最大値とも減
少している。落下試験後の正極板の活物質が脱落した格
子表面を観察したところ、従来品では活物質が塊状に収
縮し、格子表面から剥離して脱落し、格子表面が露出し
ている個所が多いのに対し、本発明品の場合は、格子表
面に活物質が絡み着いており、格子表面が露出している
部分は殆ど認められなかった。以上のことから本発明に
よる未化成正極板が従来品よりＰｂ−Ｃａ系合金からな
る格子と活物質間の密着状態が優れていることが理解で
きる。
品は落下試験による重量減の平均値および最大値とも減
少している。落下試験後の正極板の活物質が脱落した格
子表面を観察したところ、従来品では活物質が塊状に収
縮し、格子表面から剥離して脱落し、格子表面が露出し
ている個所が多いのに対し、本発明品の場合は、格子表
面に活物質が絡み着いており、格子表面が露出している
部分は殆ど認められなかった。以上のことから本発明に
よる未化成正極板が従来品よりＰｂ−Ｃａ系合金からな
る格子と活物質間の密着状態が優れていることが理解で
きる。
【００１０】次に、前述した落下試験に供しなかった本
発明品および従来品の未化成正極板を用いて、２０時間
率での公称容量が２０Ahで定格６Ｖの電池を試作して充
放電特性を調べた。試作電池は、正極板の特性を把握す
るために、電池の放電容量は正極容量で規制されるよう
に、負極容量を通常の製品より大きくした。試作電池
は、正極板以外は両者とも同じ種類および同じ条件の部
材を使用した。電槽化成によって初充電したのち、放電
と充電を繰り返し、５サイクル目の放電を２時間率定電
流で行なったのち、セル当り２．４５Ｖの定電圧で８ｈ
充電し、４０℃で４ヵ月間放置後、２時間率定電流で放
電して残存容量を調べ、高温保存性を比較した。次い
で、放置前と同じ条件で充電および放電を行ない、回復
容量を調べ、充電受け入れ特性を比較した。図２に充放
電特性試験結果をまとめて示す。図２から、本発明品は
従来品と比較して、長期間の高温放置による残存容量
（保存性）にばらつきが少なく、その後の定電圧充電の
回復容量（充電受け入れ特性）が大きく、ばらつきも小
さい。以上のことから、本発明によるＰｂ−Ｃａ系合金
からなる格子の希硫酸洗浄後の乾燥という前処理によ
り、格子表面に均一な塩基性硫酸鉛を含むＰｂＯ層が生
成し、これが格子と活物質間の密着状態を向上させ、結
果的にその後の充放電によっても格子と活物質との界面
に不働態化の原因となる緻密なＰｂＳＯ4層を生成させ
難いことに有効であると考えられる。
発明品および従来品の未化成正極板を用いて、２０時間
率での公称容量が２０Ahで定格６Ｖの電池を試作して充
放電特性を調べた。試作電池は、正極板の特性を把握す
るために、電池の放電容量は正極容量で規制されるよう
に、負極容量を通常の製品より大きくした。試作電池
は、正極板以外は両者とも同じ種類および同じ条件の部
材を使用した。電槽化成によって初充電したのち、放電
と充電を繰り返し、５サイクル目の放電を２時間率定電
流で行なったのち、セル当り２．４５Ｖの定電圧で８ｈ
充電し、４０℃で４ヵ月間放置後、２時間率定電流で放
電して残存容量を調べ、高温保存性を比較した。次い
で、放置前と同じ条件で充電および放電を行ない、回復
容量を調べ、充電受け入れ特性を比較した。図２に充放
電特性試験結果をまとめて示す。図２から、本発明品は
従来品と比較して、長期間の高温放置による残存容量
（保存性）にばらつきが少なく、その後の定電圧充電の
回復容量（充電受け入れ特性）が大きく、ばらつきも小
さい。以上のことから、本発明によるＰｂ−Ｃａ系合金
からなる格子の希硫酸洗浄後の乾燥という前処理によ
り、格子表面に均一な塩基性硫酸鉛を含むＰｂＯ層が生
成し、これが格子と活物質間の密着状態を向上させ、結
果的にその後の充放電によっても格子と活物質との界面
に不働態化の原因となる緻密なＰｂＳＯ4層を生成させ
難いことに有効であると考えられる。
【００１１】なお、実施例においては、ｐＨ１の硫酸酸
性の水ともいうべき希硫酸を用いたが、格子表面の酸化
状態や格子製造時の離型剤や油分などの汚損状態によっ
て硫酸濃度を選択すべきである。硫酸濃度を高くし過ぎ
ると格子の前処理後遊離の硫酸が残り、却って支障を来
たす惧れがある。また、実施例では、格子を前処理後、
ペースト充填し、直ちに熟成工程に移したが、ペースト
処方によっては浸酸処理を施したのち、熟成，乾燥して
も、本発明の主旨を逸脱するものではない。さらに実施
例では、Ｓｂを実質的に全く含まないＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ
合金からなる鋳造格子について説明したが、Ｐｂ−Ｃａ
−Ｓｎ合金からなるエキスパンドメタル格子および例え
ば、Ｐｂ−Ｃａ合金，Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金などのＰｂ
−Ｃａ系合金板の両面または片面にＰｂ−Ｓｎ−Ｓｂ合
金のようなＳｂを含むＰｂ合金箔を圧延一体化したクラ
ッド板を用いたエキスパンドメタル格子のように格子表
面に僅かにＳｂが点在する格子の場合も同様な効果を奏
するものである。
性の水ともいうべき希硫酸を用いたが、格子表面の酸化
状態や格子製造時の離型剤や油分などの汚損状態によっ
て硫酸濃度を選択すべきである。硫酸濃度を高くし過ぎ
ると格子の前処理後遊離の硫酸が残り、却って支障を来
たす惧れがある。また、実施例では、格子を前処理後、
ペースト充填し、直ちに熟成工程に移したが、ペースト
処方によっては浸酸処理を施したのち、熟成，乾燥して
も、本発明の主旨を逸脱するものではない。さらに実施
例では、Ｓｂを実質的に全く含まないＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ
合金からなる鋳造格子について説明したが、Ｐｂ−Ｃａ
−Ｓｎ合金からなるエキスパンドメタル格子および例え
ば、Ｐｂ−Ｃａ合金，Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金などのＰｂ
−Ｃａ系合金板の両面または片面にＰｂ−Ｓｎ−Ｓｂ合
金のようなＳｂを含むＰｂ合金箔を圧延一体化したクラ
ッド板を用いたエキスパンドメタル格子のように格子表
面に僅かにＳｂが点在する格子の場合も同様な効果を奏
するものである。
【００１２】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
Ｓｂを実質的に全く含まないかまたは僅かに含むＰｂ−
Ｃａ系合金からなる格子を希硫酸で洗浄，乾燥する前処
理により格子と活物質との密着状態を改善することによ
り、高温保存性およびその後の定電圧での充電受け入れ
特性を向上した高信頼性のメンテナンスフリー鉛蓄電
池、特に密閉形鉛蓄電池を得ることができる。
Ｓｂを実質的に全く含まないかまたは僅かに含むＰｂ−
Ｃａ系合金からなる格子を希硫酸で洗浄，乾燥する前処
理により格子と活物質との密着状態を改善することによ
り、高温保存性およびその後の定電圧での充電受け入れ
特性を向上した高信頼性のメンテナンスフリー鉛蓄電
池、特に密閉形鉛蓄電池を得ることができる。
【図１】本発明による工程概略図
【図２】本発明による実施例および従来例電池の充放電
特性比較図
特性比較図
１ 格子 ２ 浸漬洗浄槽 ３ オーブン ４ ペースト充填機 ５ チェーンコンベア
Claims (3)
- 【請求項１】アンチモンを実質的に全く含まないか、ま
たは僅かしか含まない鉛−カルシウム系合金からなる格
子を希硫酸で洗浄，乾燥したのち、主成分の鉛粉および
希硫酸とを練合して得られたペーストを充填した鉛蓄電
池用正極板。 - 【請求項２】前記鉛−カルシウム系合金からなる格子が
鉛−カルシウム−錫合金で、アンチモンを実質的に全く
含まない鋳造格子またはエキスパンドメタル格子である
請求項１記載の鉛蓄電池用正極板。 - 【請求項３】前記鉛−カルシウム系合金からなる格子
が、鉛−カルシウム合金または鉛−カルシウム−錫合金
などの鉛−カルシウム系合金板の両面または片面に鉛−
錫−アンチモン合金のようにアンチモンを含む鉛合金箔
を圧延一体化したクラッド板を用いたエキスパンドメタ
ル格子である請求項１記載の鉛蓄電池用正極板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3210682A JPH0554880A (ja) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | 鉛蓄電池用正極板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3210682A JPH0554880A (ja) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | 鉛蓄電池用正極板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0554880A true JPH0554880A (ja) | 1993-03-05 |
Family
ID=16593367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3210682A Pending JPH0554880A (ja) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | 鉛蓄電池用正極板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0554880A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104512696A (zh) * | 2013-09-30 | 2015-04-15 | 宁夏嘉翔自控技术有限公司 | 一种碳素电极糊混捏工序的糊料接运系统 |
| CN113488619A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-10-08 | 安徽中能电源有限公司 | 一种用于蓄电池生产的极板浸酸装置 |
| CN119230765A (zh) * | 2024-12-02 | 2024-12-31 | 湖南省长城新能源科技有限公司 | 一种用于蓄电池生产的极板浸酸装置 |
-
1991
- 1991-08-22 JP JP3210682A patent/JPH0554880A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104512696A (zh) * | 2013-09-30 | 2015-04-15 | 宁夏嘉翔自控技术有限公司 | 一种碳素电极糊混捏工序的糊料接运系统 |
| CN113488619A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-10-08 | 安徽中能电源有限公司 | 一种用于蓄电池生产的极板浸酸装置 |
| CN119230765A (zh) * | 2024-12-02 | 2024-12-31 | 湖南省长城新能源科技有限公司 | 一种用于蓄电池生产的极板浸酸装置 |
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