JPH0793135B2 - 鉛蓄電池およびその製造法 - Google Patents
鉛蓄電池およびその製造法Info
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- JPH0793135B2 JPH0793135B2 JP63132166A JP13216688A JPH0793135B2 JP H0793135 B2 JPH0793135 B2 JP H0793135B2 JP 63132166 A JP63132166 A JP 63132166A JP 13216688 A JP13216688 A JP 13216688A JP H0793135 B2 JPH0793135 B2 JP H0793135B2
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- Japan
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- active material
- discharge
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- 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
- H01M4/16—Processes of manufacture
- H01M4/22—Forming of electrodes
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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- 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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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高容量化した鉛蓄電池の自己放電、過放電放
置の充電回復特性を良好とするものである。
置の充電回復特性を良好とするものである。
従来技術 従来、鉛蓄電池の自己放電、過放電放置の充電回復特性
を向上させるためには、化成後極板を低濃度の硫酸中で
放置したり、電池を高温中で放置したりして、格子近傍
に充放電反応に不活性で導電性のあるα−PbO2を生成さ
せていた。すなわち、放電反応においても格子近傍は高
抵抗物質であるPbSO4は生成せず、充電時にはα−PbO2
を通じて充電電流が活物質に流れるものである。さらに
は、未化成正極板に中性の硫酸溶液を含浸させた後、希
硫酸を主体とした電解液中で化成し、化成初期に活物質
中の中性電解液と格子近傍の活物質を反応させてα−Pb
O2を生成し、つづいて電解液中の硫酸が拡散して来て反
応性の優れたβ−PbO2が極板内部および表面に生成す
る。したがってこれも上記と同様の効果が得られる。
を向上させるためには、化成後極板を低濃度の硫酸中で
放置したり、電池を高温中で放置したりして、格子近傍
に充放電反応に不活性で導電性のあるα−PbO2を生成さ
せていた。すなわち、放電反応においても格子近傍は高
抵抗物質であるPbSO4は生成せず、充電時にはα−PbO2
を通じて充電電流が活物質に流れるものである。さらに
は、未化成正極板に中性の硫酸溶液を含浸させた後、希
硫酸を主体とした電解液中で化成し、化成初期に活物質
中の中性電解液と格子近傍の活物質を反応させてα−Pb
O2を生成し、つづいて電解液中の硫酸が拡散して来て反
応性の優れたβ−PbO2が極板内部および表面に生成す
る。したがってこれも上記と同様の効果が得られる。
発明が解決しようとする課題 一般に、過放電放置又は自己放電後の正極板は格子界面
に高抵抗物質であるPbSO4皮膜や低級酸化物であるPbOが
形成するため充電立ち上り性が悪いという欠点がある。
そこで上記従来技術の方法によりα−PbO2を生成させる
が、生成量が非常に少量で部分的であり十分な量が得ら
れないため充電立ち上がり性が十分良好であるとは言え
ない。
に高抵抗物質であるPbSO4皮膜や低級酸化物であるPbOが
形成するため充電立ち上り性が悪いという欠点がある。
そこで上記従来技術の方法によりα−PbO2を生成させる
が、生成量が非常に少量で部分的であり十分な量が得ら
れないため充電立ち上がり性が十分良好であるとは言え
ない。
また従来技術の方法では化成後さらに工程を必要とした
り作業上手間がかかりコストも高くなる、さらに電池を
高容量化させると一般に放電が内部まで進み充電立ち上
り性能は一層悪くなる等の欠点を有している。
り作業上手間がかかりコストも高くなる、さらに電池を
高容量化させると一般に放電が内部まで進み充電立ち上
り性能は一層悪くなる等の欠点を有している。
課題を解決するための手段 本発明は、上記の問題を解決するためになされたもの
で、格子にPbOのペーストを充填後、硫酸溶液に浸漬し
て極板の表面から内部へ厚みの1/3以上の表面層をPbSO4
化すると共に、残り内部の中心層はPbOのままとし、次
に通常の熟成を行ない、つづいて中性の硫酸塩水溶液中
で化成をして前記PbSO4をβ−PbO2に変化させてα−PbO
2とβ−PbO2のＸ線回折ピーク比をα／β≦0.5とし、前
記PbOをα−PbO2リッチに変化させた後、この極板を用
い所定の工程を経て製造することにより、極板の表面か
ら内部へ厚みの1/3以上の表面層の活物質はα−PbO2と
β−PbO2のＸ線回折ピーク比がα／β≦0.5で、残り内
部の中心層の活物質はα−PbO2リッチとしたことを特徴
とするものである。
で、格子にPbOのペーストを充填後、硫酸溶液に浸漬し
て極板の表面から内部へ厚みの1/3以上の表面層をPbSO4
化すると共に、残り内部の中心層はPbOのままとし、次
に通常の熟成を行ない、つづいて中性の硫酸塩水溶液中
で化成をして前記PbSO4をβ−PbO2に変化させてα−PbO
2とβ−PbO2のＸ線回折ピーク比をα／β≦0.5とし、前
記PbOをα−PbO2リッチに変化させた後、この極板を用
い所定の工程を経て製造することにより、極板の表面か
ら内部へ厚みの1/3以上の表面層の活物質はα−PbO2と
β−PbO2のＸ線回折ピーク比がα／β≦0.5で、残り内
部の中心層の活物質はα−PbO2リッチとしたことを特徴
とするものである。
作用 本発明は上記の特徴を有することにより、次の様な作用
が起こる。格子にPbOのペーストを充填後、まず硫酸溶
液に浸漬すると、次の反応が起こる。PbO＋H2SO4→PbSO
4＋H2Oこの時の反応は極板表面から内部へ進み、極板両
表面より1/3以上に進行させる。次に、通常の熟成を行
ない、つづいて化成を中性の硫酸塩水溶液中で行なう
と、極板両表面より内部へ1/3の活物質（ここでは、PbS
O4）は電気化学反応に活性なβ−PbO2となる。しかも、
この部分は未化成極板状態でPbSO4化させているため活
物質が体積膨張し、化成後はPbO2化するため多孔度が増
加する。また中心層の残り内部活物質（ここではPbO）
は、電気化学反応に乏しく導電性のあるα−PbO2層が生
成する。
が起こる。格子にPbOのペーストを充填後、まず硫酸溶
液に浸漬すると、次の反応が起こる。PbO＋H2SO4→PbSO
4＋H2Oこの時の反応は極板表面から内部へ進み、極板両
表面より1/3以上に進行させる。次に、通常の熟成を行
ない、つづいて化成を中性の硫酸塩水溶液中で行なう
と、極板両表面より内部へ1/3の活物質（ここでは、PbS
O4）は電気化学反応に活性なβ−PbO2となる。しかも、
この部分は未化成極板状態でPbSO4化させているため活
物質が体積膨張し、化成後はPbO2化するため多孔度が増
加する。また中心層の残り内部活物質（ここではPbO）
は、電気化学反応に乏しく導電性のあるα−PbO2層が生
成する。
一般に、放電反応は表面より内部へ進み、活物質利用率
は20〜40％程度である。したがって放電反応分布におい
ても極板両表面より内部へ厚み1/3までで反応が終了す
る。したがって、極板両表面より内部へ厚み1/3未満の
表面層にβ−PbO2を生成させると放電容量が減少する。
は20〜40％程度である。したがって放電反応分布におい
ても極板両表面より内部へ厚み1/3までで反応が終了す
る。したがって、極板両表面より内部へ厚み1/3未満の
表面層にβ−PbO2を生成させると放電容量が減少する。
以上のようにして得られた極板は、極板両表面から内部
へ厚み1/3以上の活物質は、多孔度が増加し、β−PbO2
リッチであるため、容量が増加するが、これより内部の
中心層の活物質はα−PbO2リッチであり、電気化学反応
にあまり関与しないため、格子近傍にはPbSO4やPbOが生
成せず、高容量化した鉛蓄電池においても過放電放置後
や自己放電後の充電立ち上がり性能がより向上する。
へ厚み1/3以上の活物質は、多孔度が増加し、β−PbO2
リッチであるため、容量が増加するが、これより内部の
中心層の活物質はα−PbO2リッチであり、電気化学反応
にあまり関与しないため、格子近傍にはPbSO4やPbOが生
成せず、高容量化した鉛蓄電池においても過放電放置後
や自己放電後の充電立ち上がり性能がより向上する。
実施例 本発明の一実施例を説明する。
まず、鉛合金格子に鉛酸化物のペーストを充填し、1mol
/の硫酸溶液に20時間浸漬して次の反応を起こさせ
る。
/の硫酸溶液に20時間浸漬して次の反応を起こさせ
る。
PbO＋H2SO4→PbSO4＋H2O この時、極板表面から1/3の表面層活物質はほとんどPbS
O4が生成していた。次に通常の熟成を行ない、つづいて
1mol/のNa2SO4溶液中で化成を行った。
O4が生成していた。次に通常の熟成を行ない、つづいて
1mol/のNa2SO4溶液中で化成を行った。
このようにして得られた極板は、極板両表面より内部へ
厚み1/3の表面層の活物質がα／β＝0.25で残り1/3の中
心層の活物質はα／β＝3.21であった。第１図は過放電
放置後の充電立ち上がり性について示したものである。
図中の従来品Ａとは、ペースト充填→熟成→化成→低濃
度の硫酸中の放置で得られた極板を用いた鉛蓄電池、従
来品Ｂとは、ペースト充填→熟成後、中性の硫酸溶液を
極板中に含浸させた後、硫酸中で化成した鉛蓄電池であ
る。
厚み1/3の表面層の活物質がα／β＝0.25で残り1/3の中
心層の活物質はα／β＝3.21であった。第１図は過放電
放置後の充電立ち上がり性について示したものである。
図中の従来品Ａとは、ペースト充填→熟成→化成→低濃
度の硫酸中の放置で得られた極板を用いた鉛蓄電池、従
来品Ｂとは、ペースト充填→熟成後、中性の硫酸溶液を
極板中に含浸させた後、硫酸中で化成した鉛蓄電池であ
る。
電池は4Ah−4V型の密閉型鉛蓄電池を用い、0.53Ω抵抗
で24時間放電し、次に開路状態とし25±１℃雰囲気中で
１ケ月放置した。そして制限電流1.2Aカット、4.9Vの定
電圧充電した時の電流を測定した。これからもわかるよ
うに本発明品は、従来品A,Bに比べ非常に充電立ち上が
り性が向上している。
で24時間放電し、次に開路状態とし25±１℃雰囲気中で
１ケ月放置した。そして制限電流1.2Aカット、4.9Vの定
電圧充電した時の電流を測定した。これからもわかるよ
うに本発明品は、従来品A,Bに比べ非常に充電立ち上が
り性が向上している。
次に第２図は、本発明品と従来品A,Bとの自己放電後の
回復容量比を示したものであり、電池は6V−1.2Ah型の
密閉型鉛蓄電池を用い60℃雰囲気で１ケ月放置し、放電
前の５時間率容量を100とした時の放置後と回復充電後
の５時間率容量の比較である。以上のように本発明品は
従来品A,Bに比べ容量の回復性が非常によい。
回復容量比を示したものであり、電池は6V−1.2Ah型の
密閉型鉛蓄電池を用い60℃雰囲気で１ケ月放置し、放電
前の５時間率容量を100とした時の放置後と回復充電後
の５時間率容量の比較である。以上のように本発明品は
従来品A,Bに比べ容量の回復性が非常によい。
次に第３図は、化成後の極板両表面から内部への表面層
の活物質（α／β≦0.5）の厚みと電池容量の関係を示
したものである。電池は4Ah−4V型の密閉型鉛蓄電池
で、放電条件は1CAの定電流放置で終止電圧2.8Vまで放
電した。雰囲気温度は25±１℃である。これより極板両
表面より内部へ厚み1/3未満では容量は低下するが、そ
れ以上では一定値を示す。
の活物質（α／β≦0.5）の厚みと電池容量の関係を示
したものである。電池は4Ah−4V型の密閉型鉛蓄電池
で、放電条件は1CAの定電流放置で終止電圧2.8Vまで放
電した。雰囲気温度は25±１℃である。これより極板両
表面より内部へ厚み1/3未満では容量は低下するが、そ
れ以上では一定値を示す。
第４図は、本発明品と従来品A,Bの各放電々流での容量
を示したものである。電池は4Ah−4V型の密閉型鉛蓄電
池を用い、雰囲気温度は25±１℃、放電終止電圧は2.8V
である。第４図より明らかなように本発明品が従来品A,
Bより放電持続時間が長く、特に高率放電において顕著
である。
を示したものである。電池は4Ah−4V型の密閉型鉛蓄電
池を用い、雰囲気温度は25±１℃、放電終止電圧は2.8V
である。第４図より明らかなように本発明品が従来品A,
Bより放電持続時間が長く、特に高率放電において顕著
である。
第５図は、本発明品と従来品A,Bとのサイクル寿命特性
の比較図である。電池はいずれも4Ah−4V型の密閉型鉛
蓄電池で、雰囲気温度25±１℃のもとで充電条件は4.9V
の定電圧充電で制限電流が1.2Aで充電時間が４時間であ
る。また放電条件は4Aの定電流放電で終止電圧2.8Vまで
の放電である。
の比較図である。電池はいずれも4Ah−4V型の密閉型鉛
蓄電池で、雰囲気温度25±１℃のもとで充電条件は4.9V
の定電圧充電で制限電流が1.2Aで充電時間が４時間であ
る。また放電条件は4Aの定電流放電で終止電圧2.8Vまで
の放電である。
図より、従来品A,Bよりも本発明品は高容量かつ長寿命
であることがわかる。
であることがわかる。
発明の効果 上述したように、本発明によれば高容量化した鉛蓄電池
においても、過放電放置後の立ち上り性および自己放電
後の回復性が向上する。
においても、過放電放置後の立ち上り性および自己放電
後の回復性が向上する。
第１図は過放電放置後の充電立ち上がり性能比較特性
図、第２図は自己放電性能比較特性図、第３図は化成後
の極板表面層の活物質（α／β≦0.5）の厚みと電池容
量の関係を示す曲線図、第４図は各放電々流での持続時
間の比較特性図、第５図はサイクル寿命の比較特性図で
ある。
図、第２図は自己放電性能比較特性図、第３図は化成後
の極板表面層の活物質（α／β≦0.5）の厚みと電池容
量の関係を示す曲線図、第４図は各放電々流での持続時
間の比較特性図、第５図はサイクル寿命の比較特性図で
ある。
Claims (2)
- 【請求項１】極板の表面から内部へ厚みの1/3以上の表
面層の活物質はα−PbO2とβ−PbO2のＸ線回折ピーク比
がα／β≦0.5とし、残り内部の中心層の活物質はα−P
bO2リッチとした極板を用いたことを特徴とする鉛蓄電
池。 - 【請求項２】格子にPbOのペーストを充填後、硫酸溶液
に浸漬して極板の表面から内部へ厚みの1/3以上の表面
層をPbSO4化すると共に、残り内部の中心層はPbOのまま
とし、次に通常の熟成を行ない、つづいて中性の硫酸塩
水溶液中で化成をして前記PbSO4をβ−PbO2に変化させ
てα−PbO2とβ−PbO2のＸ線回折ピーク比をα／β≦0.
5とし、前記PbOをα−PbO2リッチに変化させた後、この
極板を用い所定の工程を経て得ることを特徴とする鉛蓄
電池の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63132166A JPH0793135B2 (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 鉛蓄電池およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63132166A JPH0793135B2 (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 鉛蓄電池およびその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01302661A JPH01302661A (ja) | 1989-12-06 |
| JPH0793135B2 true JPH0793135B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=15074910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63132166A Expired - Lifetime JPH0793135B2 (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 鉛蓄電池およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0793135B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016084858A1 (ja) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | 日立化成株式会社 | 鉛蓄電池 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4538864B2 (ja) * | 1999-05-31 | 2010-09-08 | 新神戸電機株式会社 | 鉛蓄電池及び該製造方法 |
| JP5283429B2 (ja) * | 2008-05-29 | 2013-09-04 | 古河電池株式会社 | 密閉式鉛蓄電池 |
| CN112670455B (zh) * | 2020-12-25 | 2022-09-06 | 天能电池集团股份有限公司 | 一种铅蓄电池正极板及铅蓄电池 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5730264A (en) * | 1980-07-29 | 1982-02-18 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | Positive plate for lead storage battery using pb-ca system alloy substrate |
| JPS5979969A (ja) * | 1982-10-29 | 1984-05-09 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池用陽極板の製造法 |
| JPS61142668A (ja) * | 1984-12-14 | 1986-06-30 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池の製造方法 |
| JPS62281266A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-07 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池の化成方法 |
-
1988
- 1988-05-30 JP JP63132166A patent/JPH0793135B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016084858A1 (ja) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | 日立化成株式会社 | 鉛蓄電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01302661A (ja) | 1989-12-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
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