JPH0677449B2 - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
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- JPH0677449B2 JPH0677449B2 JP57037439A JP3743982A JPH0677449B2 JP H0677449 B2 JPH0677449 B2 JP H0677449B2 JP 57037439 A JP57037439 A JP 57037439A JP 3743982 A JP3743982 A JP 3743982A JP H0677449 B2 JPH0677449 B2 JP H0677449B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/14—Electrodes for lead-acid accumulators
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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
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-
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 この発明は鉛蓄電池、特に遊離の電解液が実質的に存在
しないように電解液量を制限した形体のいわゆる、リテ
ナー式鉛蓄電池に関するものであり、電解液の利用率を
改善して電池性能の向上を計るものである。
しないように電解液量を制限した形体のいわゆる、リテ
ナー式鉛蓄電池に関するものであり、電解液の利用率を
改善して電池性能の向上を計るものである。
まず、この種電池の放電反応の挙動について説明する
と、放電初期の段階では極板表面における電解液濃度
と、極板に密接せるセパレータに含浸、保持された電解
液濃度とは同じであるが、放電を開始すると反応は極板
表面から進行するため極板表面における電解液濃度が低
下して濃度勾配が生じ、セパレータに含浸、保持されて
いる電解液が極板表面に拡散されることになる。つま
り、極板で消費される電解液量だけセパレータより拡散
によつて補充されることになる。
と、放電初期の段階では極板表面における電解液濃度
と、極板に密接せるセパレータに含浸、保持された電解
液濃度とは同じであるが、放電を開始すると反応は極板
表面から進行するため極板表面における電解液濃度が低
下して濃度勾配が生じ、セパレータに含浸、保持されて
いる電解液が極板表面に拡散されることになる。つま
り、極板で消費される電解液量だけセパレータより拡散
によつて補充されることになる。
そして、周知の如く鉛蓄電池における放電反応は陽極板
ではその活物質がPbO2（二酸化鉛）からPbSO4（硫酸
鉛）へ、また陰極板ではPb（鉛）からPbSO4に変化する
ものである。PbO2あるいはPb活物質層からなる場合に比
して、PbSO4層の孔径が小なるため、PbSO4が生成するに
伴つて極板深部への電解液供給が円滑に行なわれず、電
解液量に見合つた容量を取出し得ないという不都合があ
つた。
ではその活物質がPbO2（二酸化鉛）からPbSO4（硫酸
鉛）へ、また陰極板ではPb（鉛）からPbSO4に変化する
ものである。PbO2あるいはPb活物質層からなる場合に比
して、PbSO4層の孔径が小なるため、PbSO4が生成するに
伴つて極板深部への電解液供給が円滑に行なわれず、電
解液量に見合つた容量を取出し得ないという不都合があ
つた。
かかる不都合を解消すべく、極板に導電性保液層を配設
して、極板内への電解液供給を容易にし、電解液の利用
率を改善して電池性能の向上を計る提案は既になされて
いる（昭和56年特許願第137941号に詳しい）。
して、極板内への電解液供給を容易にし、電解液の利用
率を改善して電池性能の向上を計る提案は既になされて
いる（昭和56年特許願第137941号に詳しい）。
しかしながら、上述したものは、電池の過充電等によ
り、導電性保液層が酸化作用を受け、カーボンブラツク
などの導電性構成部材が膨張し、体積変化しその結果、
集電体と導電層との密着性が低下して、電池特性が劣化
するという難点があつた。
り、導電性保液層が酸化作用を受け、カーボンブラツク
などの導電性構成部材が膨張し、体積変化しその結果、
集電体と導電層との密着性が低下して、電池特性が劣化
するという難点があつた。
本発明者等は、かかる点に鑑み鋭意検討した結果、導電
性保液層を導電性粉末と、ポリテトラフルオロエチレン
（以下、P.T.F.E.という）で構成することにより、導電
性粉末が過充電等による酸化作用のために起こる体積変
化を防止抑制する有効な手段となることを見出した。
性保液層を導電性粉末と、ポリテトラフルオロエチレン
（以下、P.T.F.E.という）で構成することにより、導電
性粉末が過充電等による酸化作用のために起こる体積変
化を防止抑制する有効な手段となることを見出した。
この発明は上記事実に基づいてなされたもので、極板の
活物質層と集電体との間に配設される導電性保液層を、
ポリテトラフルオロエチレン（P.T.F.E.）と導電性粉末
で構成することにより、集電体と導電性保液層との密着
性を良好に維持し、サイクル寿命特性などが向上する鉛
蓄電池を提供するものである。
活物質層と集電体との間に配設される導電性保液層を、
ポリテトラフルオロエチレン（P.T.F.E.）と導電性粉末
で構成することにより、集電体と導電性保液層との密着
性を良好に維持し、サイクル寿命特性などが向上する鉛
蓄電池を提供するものである。
以下、この発明の一実施例について詳述する。
陽極板(1)および陰極板(2)は、それぞれ鋳造、打抜きあ
るいはエキスパンド加工により得た鉛−カルシウム合金
を50×50×2mmおよび50×50×1mmの寸法に裁断したるも
のを陽極集電体（1a）と陰極集電体（2a）として用い、
これら集電体の両面に導電性粉末、例えば、カーボンブ
ラツクに、P.T.F.E.粉末を混合して、らい潰機等によ
り、せん断力を加えて、このP.T.F.E.を繊維化せしめて
カーボンブラツクなどの導電性粉末を保持させたのち、
増粘剤であるポリエチレンオキサイド溶液を用いてペー
スト状にしたものを、ローラにより厚み約0.5mmに圧延
した導電性保液層（３）を夫々圧着する。そして、この
保液層上にPbO（一酸化鉛）と水とよりなる活物質ペー
ストをローラにより厚み1.0mmおよび0.7mmに圧延した寸
法50×50mmのシート状活物質層（1b）および（2b）を圧
着して極板を構成し、それぞれの厚みは2.4mmおよび1.2
mmである。
るいはエキスパンド加工により得た鉛−カルシウム合金
を50×50×2mmおよび50×50×1mmの寸法に裁断したるも
のを陽極集電体（1a）と陰極集電体（2a）として用い、
これら集電体の両面に導電性粉末、例えば、カーボンブ
ラツクに、P.T.F.E.粉末を混合して、らい潰機等によ
り、せん断力を加えて、このP.T.F.E.を繊維化せしめて
カーボンブラツクなどの導電性粉末を保持させたのち、
増粘剤であるポリエチレンオキサイド溶液を用いてペー
スト状にしたものを、ローラにより厚み約0.5mmに圧延
した導電性保液層（３）を夫々圧着する。そして、この
保液層上にPbO（一酸化鉛）と水とよりなる活物質ペー
ストをローラにより厚み1.0mmおよび0.7mmに圧延した寸
法50×50mmのシート状活物質層（1b）および（2b）を圧
着して極板を構成し、それぞれの厚みは2.4mmおよび1.2
mmである。
以上のようにして得た一枚の陽極板(1)と２枚の陰極板
(2)(2)をガラス繊維セパレータ（４）を介して交互に積
重した電極群を、樹脂製の電槽（５）内に介挿し、つい
で比重1.30の硫酸電解液を10cc注液して極板およびセパ
レータに含浸、保持せしめたのち、陰、陽極外部端子
（６）（７）を取付けた電槽蓋（８）を装着して容量1A
Hの鉛蓄電池を得た。そして、この電池を化成して使用
可能とする。
(2)(2)をガラス繊維セパレータ（４）を介して交互に積
重した電極群を、樹脂製の電槽（５）内に介挿し、つい
で比重1.30の硫酸電解液を10cc注液して極板およびセパ
レータに含浸、保持せしめたのち、陰、陽極外部端子
（６）（７）を取付けた電槽蓋（８）を装着して容量1A
Hの鉛蓄電池を得た。そして、この電池を化成して使用
可能とする。
なお、実施例では、陰、陽極板の双方に導電性保液層を
配設する場合を述べたが、一方の極板にのみ適用しても
差支えない。
配設する場合を述べたが、一方の極板にのみ適用しても
差支えない。
第２図は本発明電池（Ａ）と、導電性保液層にP.T.F.E.
粉末を混合しないことを除いて他は本発明電池と同様の
比較電池（Ｂ）および導電性保液層を具備しないことを
除いて他は本発明電池と同様の比較電池（Ｃ）とのサイ
クル寿命特性比較図である。
粉末を混合しないことを除いて他は本発明電池と同様の
比較電池（Ｂ）および導電性保液層を具備しないことを
除いて他は本発明電池と同様の比較電池（Ｃ）とのサイ
クル寿命特性比較図である。
第２図より本発明電池によれば、サイクル特性が安定
し、サイクル寿命が向上していることがわかる。
し、サイクル寿命が向上していることがわかる。
本発明電池が比較電池に比してサイクル寿命特性が向上
するのは、P.T.F.E.粉末が導電性粉末の過充電等による
酸化作用のために生じる膨張による体積変化を防止抑制
し、集電体と導電性保液層の密着性能を良好な状態で維
持できるからである。
するのは、P.T.F.E.粉末が導電性粉末の過充電等による
酸化作用のために生じる膨張による体積変化を防止抑制
し、集電体と導電性保液層の密着性能を良好な状態で維
持できるからである。
なお、導電性粉末に混合するP.T.F.E.粉末の量は、P.T.
F.E.の性質より0.5〜20.0重量％が良い。これは、P.T.
F.E.粉末が0.5重量％以下であると、P.T.F.E.粉末の結
合力が乏しく、導電性粉末を保持することができなく、
20.0重量％以上であると、P.T.F.E.の絶縁性、撥水性に
より導電性保液層の機能を阻害するからである。また、
電池特性を考慮すると、P.T.F.E.粉末の量は2.0％〜10.
0重量％がより好ましい。
F.E.の性質より0.5〜20.0重量％が良い。これは、P.T.
F.E.粉末が0.5重量％以下であると、P.T.F.E.粉末の結
合力が乏しく、導電性粉末を保持することができなく、
20.0重量％以上であると、P.T.F.E.の絶縁性、撥水性に
より導電性保液層の機能を阻害するからである。また、
電池特性を考慮すると、P.T.F.E.粉末の量は2.0％〜10.
0重量％がより好ましい。
以上説明したように、本発明電池によれば、極板の活物
質層と集電体との間に配設される導電性保液層を導電性
粉末と、ポリテトラフルオロエチレンで構成しているの
で、放電時、極板中心部への電解液供給が容易に行なわ
れ、電解液の利用率が改善され電池容量が増大するとと
もに、集電体と導電性保液層との密着性を良好に維持し
てサイクル寿命特性が向上するなどその工業的価値は極
めて大きい。
質層と集電体との間に配設される導電性保液層を導電性
粉末と、ポリテトラフルオロエチレンで構成しているの
で、放電時、極板中心部への電解液供給が容易に行なわ
れ、電解液の利用率が改善され電池容量が増大するとと
もに、集電体と導電性保液層との密着性を良好に維持し
てサイクル寿命特性が向上するなどその工業的価値は極
めて大きい。
第１図は本発明の一実施例を示す電池の縦断面図、第２
図は本発明電池（Ａ）と、比較電池（Ｂ）（Ｃ）とのサ
イクル寿命特性比較図である。(1) ……陽極板、（1a）……陽極集電体、（1b）……陽
極活物質層、(2)……陰極板、（2a）……陰極集電体、
（2b）……陰極活物質層、（３）……導電性保液層、
（４）……セパレータ、（５）……電槽、（８）……電
槽蓋。
図は本発明電池（Ａ）と、比較電池（Ｂ）（Ｃ）とのサ
イクル寿命特性比較図である。(1) ……陽極板、（1a）……陽極集電体、（1b）……陽
極活物質層、(2)……陰極板、（2a）……陰極集電体、
（2b）……陰極活物質層、（３）……導電性保液層、
（４）……セパレータ、（５）……電槽、（８）……電
槽蓋。
Claims (2)
- 【請求項１】陰、陽極板と、これら両極板間に介在せる
セパレータと、前記極板およびセパレータに含浸保持さ
れ遊離の電解液が実質的に存在しないように制限された
量の電解液とを備え、少なくとも一方の前記極板は活物
質層と鉛又は鉛合金よりなる集電体との間に導電性保液
層が配設されてなる鉛蓄電池であつて、前記導電性保液
層を導電性粉末とポリテトラフルオロエチレンで構成し
たことを特徴とする鉛蓄電池。 - 【請求項２】導電性保液層に含有するポリテトラフルオ
ロエチレンの量を、 0.5〜20.0重量％ にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の鉛
蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57037439A JPH0677449B2 (ja) | 1982-03-09 | 1982-03-09 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57037439A JPH0677449B2 (ja) | 1982-03-09 | 1982-03-09 | 鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58154171A JPS58154171A (ja) | 1983-09-13 |
| JPH0677449B2 true JPH0677449B2 (ja) | 1994-09-28 |
Family
ID=12497537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57037439A Expired - Lifetime JPH0677449B2 (ja) | 1982-03-09 | 1982-03-09 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0677449B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE8403704L (sv) * | 1984-07-13 | 1986-01-14 | Tudor Ab | Slutet blybatteri for syrgasrekombination |
| JPS61179068A (ja) * | 1985-02-04 | 1986-08-11 | Yuasa Battery Co Ltd | 密閉形鉛蓄電池 |
| JP7213486B2 (ja) * | 2018-01-31 | 2023-01-27 | 独立行政法人国立高等専門学校機構 | 鉛蓄電池用正極及びそれを用いた鉛蓄電池 |
| CN113994521A (zh) | 2019-05-31 | 2022-01-28 | 株式会社杰士汤浅国际 | 铅蓄电池 |
| JP2023124426A (ja) * | 2022-02-25 | 2023-09-06 | 日本碍子株式会社 | 二次電池の製造方法 |
-
1982
- 1982-03-09 JP JP57037439A patent/JPH0677449B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58154171A (ja) | 1983-09-13 |
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