JPH09147841A - 鉛蓄電池用負極板とその製造方法 - Google Patents
鉛蓄電池用負極板とその製造方法Info
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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
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- 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)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 サルフェーション現象の起こり難い鉛蓄電池
用負極板とその製造方法を提供する。 【解決手段】 本発明の鉛蓄電池用負極板は、複数の活
物質粒子１が集合した活物質粒子群の表面に、カーボン
粒子またはグラファイト粒子２と水ガラスとからなる層
を付着した鉛粉粒子３からなる活物質ペーストを集電体
に充填したことを特徴とし、本発明の製造方法は、カー
ボン粒子またはグラファイト粒子を水ガラス溶液に懸濁
して得たものに鉛粉を加えて練り合わせた後、乾燥して
粉末を得、次いで、該粉末に希硫酸を加えて練り合わせ
て活物質ペーストを作製し、次いで、該ペーストを集電
体に充填することを特徴とする。
用負極板とその製造方法を提供する。 【解決手段】 本発明の鉛蓄電池用負極板は、複数の活
物質粒子１が集合した活物質粒子群の表面に、カーボン
粒子またはグラファイト粒子２と水ガラスとからなる層
を付着した鉛粉粒子３からなる活物質ペーストを集電体
に充填したことを特徴とし、本発明の製造方法は、カー
ボン粒子またはグラファイト粒子を水ガラス溶液に懸濁
して得たものに鉛粉を加えて練り合わせた後、乾燥して
粉末を得、次いで、該粉末に希硫酸を加えて練り合わせ
て活物質ペーストを作製し、次いで、該ペーストを集電
体に充填することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信用、非常用電
源、携帯用機器などの分野に使用される鉛蓄電池に使用
される負極板とその製造方法に関するものである。
源、携帯用機器などの分野に使用される鉛蓄電池に使用
される負極板とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の鉛蓄電池用負極板は、金属鉛粒子
（鉛粉）にリグニン等を添加して活物質ペーストとし、
このペーストを集電体に充填して作製される。該鉛蓄電
池用負極板を用いて作製された鉛蓄電池は、長期間放置
しておくと、熱サイクルによって硫酸鉛の溶解析出が繰
り返され、導電性を有しない硫酸鉛の結晶が徐々に成長
し、遂には充電できなくなるというサルフェーション現
象が生じる。この現象は、特に密閉形鉛蓄電池に多く、
短寿命の原因になっている。この対策として、従来、カ
ーボン粉末を活物質に混合して負極板を作製していた。
しかし、このような負極板を用いた鉛蓄電池は、充放電
を繰り返していくうちに、徐々にその効果がなくなり、
前記サルフェーション現象による短寿命を防ぐことが出
来なかった。
（鉛粉）にリグニン等を添加して活物質ペーストとし、
このペーストを集電体に充填して作製される。該鉛蓄電
池用負極板を用いて作製された鉛蓄電池は、長期間放置
しておくと、熱サイクルによって硫酸鉛の溶解析出が繰
り返され、導電性を有しない硫酸鉛の結晶が徐々に成長
し、遂には充電できなくなるというサルフェーション現
象が生じる。この現象は、特に密閉形鉛蓄電池に多く、
短寿命の原因になっている。この対策として、従来、カ
ーボン粉末を活物質に混合して負極板を作製していた。
しかし、このような負極板を用いた鉛蓄電池は、充放電
を繰り返していくうちに、徐々にその効果がなくなり、
前記サルフェーション現象による短寿命を防ぐことが出
来なかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みてなされたものであって、その目的とするところは
サルフェーション現象の起こりにくい鉛蓄電池用負極板
とその製造方法を提供することにある。
鑑みてなされたものであって、その目的とするところは
サルフェーション現象の起こりにくい鉛蓄電池用負極板
とその製造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、活物質粒子群の表面に導電性に優れたカー
ボンまたはグラファイト粒子の皮膜を水ガラスでもって
結着させたものであって、前記カーボンまたはグラファ
イト粒子の粒子径は、０．３〜１．０μｍであることが
好ましい。また、本発明の方法は、カーボン粒子または
グラファイト粒子を水ガラス溶液に懸濁して得たものに
鉛粉を加えて練り合わせた後、乾燥して粉末を得、次い
で、該粉末に希硫酸を加えて練りあわせて活物質ペース
トを作製し、次いで、該ペーストを集電体に充填するこ
とを特徴とするものである。
に本発明は、活物質粒子群の表面に導電性に優れたカー
ボンまたはグラファイト粒子の皮膜を水ガラスでもって
結着させたものであって、前記カーボンまたはグラファ
イト粒子の粒子径は、０．３〜１．０μｍであることが
好ましい。また、本発明の方法は、カーボン粒子または
グラファイト粒子を水ガラス溶液に懸濁して得たものに
鉛粉を加えて練り合わせた後、乾燥して粉末を得、次い
で、該粉末に希硫酸を加えて練りあわせて活物質ペース
トを作製し、次いで、該ペーストを集電体に充填するこ
とを特徴とするものである。
【０００５】
【作用】従来のカーボンまたはグラファイト粉末を添加
した活物質ペーストの鉛粉粒子３は、図２に示すよう
に、複数の活物質粒子１が集合した活物質粒子群にカー
ボンまたはグラファイト粒子２が機械的に接触しただけ
で、一部の前記粒子２が活物質粒子群に接触せずにい
た。しかし、本発明の活物質ペーストは、図１に示すよ
うに、活物質粒子群にカーボンまたはグラファイト粒子
２が水ガラスによって結着しているので、結着面での放
電反応が起きにくく、周囲の硫酸鉛の結晶が粗大化する
のを抑制する。また、硫酸鉛の結晶が粗大化しても結晶
中にカーボンまたはグラファイト粒子２が取り込まれる
ので、導電性が保持される。
した活物質ペーストの鉛粉粒子３は、図２に示すよう
に、複数の活物質粒子１が集合した活物質粒子群にカー
ボンまたはグラファイト粒子２が機械的に接触しただけ
で、一部の前記粒子２が活物質粒子群に接触せずにい
た。しかし、本発明の活物質ペーストは、図１に示すよ
うに、活物質粒子群にカーボンまたはグラファイト粒子
２が水ガラスによって結着しているので、結着面での放
電反応が起きにくく、周囲の硫酸鉛の結晶が粗大化する
のを抑制する。また、硫酸鉛の結晶が粗大化しても結晶
中にカーボンまたはグラファイト粒子２が取り込まれる
ので、導電性が保持される。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。 （実施形態１）平均粒子径０．３μｍのカーボン粒子を
水ガラス溶液に加え、固形分が２０〜４０％含む懸濁液
を作製し、この懸濁液をカーボン粒子が鉛粉に対し２．
０質量％含むように鉛粉と混合し、乾燥した。乾燥はバ
インダーである水ガラスの固化を確実にするために、通
常より高温の２００℃で１時間行った。乾燥した鉛粉を
粉末とし、これに通常の手段で水と硫酸を加えて練り合
わせて活物質ペーストを得た。このペーストを集電体に
充填し、熟成、乾燥工程を経て、通常の方法で化成して
負極板を作製した。
説明する。 （実施形態１）平均粒子径０．３μｍのカーボン粒子を
水ガラス溶液に加え、固形分が２０〜４０％含む懸濁液
を作製し、この懸濁液をカーボン粒子が鉛粉に対し２．
０質量％含むように鉛粉と混合し、乾燥した。乾燥はバ
インダーである水ガラスの固化を確実にするために、通
常より高温の２００℃で１時間行った。乾燥した鉛粉を
粉末とし、これに通常の手段で水と硫酸を加えて練り合
わせて活物質ペーストを得た。このペーストを集電体に
充填し、熟成、乾燥工程を経て、通常の方法で化成して
負極板を作製した。
【０００７】こうして得た負極板は、図１のように、複
数の活物質粒子１が集合した二次粒子群表面にカーボン
粒子２が付着している。このカーボン粒子２はバインダ
ーにより一種のネットワーク構造体を形成しているの
で、熱サイクルによる溶解析出によって硫酸鉛結晶粒子
が粗大化しても、ネットワークは容易に破壊されず、従
って導電性が失ないにくい。
数の活物質粒子１が集合した二次粒子群表面にカーボン
粒子２が付着している。このカーボン粒子２はバインダ
ーにより一種のネットワーク構造体を形成しているの
で、熱サイクルによる溶解析出によって硫酸鉛結晶粒子
が粗大化しても、ネットワークは容易に破壊されず、従
って導電性が失ないにくい。
【０００８】（実施形態２および３）平均粒子径１．０
および５．０μｍのカーボン粒子をそれぞれ水ガラスに
加えた他は、実施形態１と同様にして実施形態２と実施
形態３の負極板を作製した。次に、実施形態１〜３の負
極板を用いてそれぞれの電池Ａ〜Ｃを組立て、放電容量
試験を実施し、放電後の作用活物質中に占める硫酸鉛の
割合と放電時間を調査した。試験条件は、周囲温度５０
℃とし、１／１２８Ｃ（Ｃは１０時間定格容量の値）の
低率放電を終止電圧が０Ｖになるまで実施して硫酸鉛の
割合を調査した後、１０時間率電流で放電電気量の１．
５倍に相当する電気量になるまで充電し、その後５時間
率の放電容量試験を実施し、終止電圧が１．７Ｖになる
までのそれぞれの時間を測定した。その結果を表１に示
す。
および５．０μｍのカーボン粒子をそれぞれ水ガラスに
加えた他は、実施形態１と同様にして実施形態２と実施
形態３の負極板を作製した。次に、実施形態１〜３の負
極板を用いてそれぞれの電池Ａ〜Ｃを組立て、放電容量
試験を実施し、放電後の作用活物質中に占める硫酸鉛の
割合と放電時間を調査した。試験条件は、周囲温度５０
℃とし、１／１２８Ｃ（Ｃは１０時間定格容量の値）の
低率放電を終止電圧が０Ｖになるまで実施して硫酸鉛の
割合を調査した後、１０時間率電流で放電電気量の１．
５倍に相当する電気量になるまで充電し、その後５時間
率の放電容量試験を実施し、終止電圧が１．７Ｖになる
までのそれぞれの時間を測定した。その結果を表１に示
す。
【０００９】（実施形態４〜６）平均粒子径０．３、
１、５μｍのグラファイト粒子をそれぞれ水ガラスに加
えた他は、実施形態１と同様にして実施形態４〜６の負
極板を作製した。次に、実施形態４〜６の負極板を用い
て電池Ｄ〜Ｆを組立て、電池Ａ〜Ｃと同様の放電容量試
験を実施し、硫酸鉛の割合と放電時間を調査した。その
結果を表１に示す。
１、５μｍのグラファイト粒子をそれぞれ水ガラスに加
えた他は、実施形態１と同様にして実施形態４〜６の負
極板を作製した。次に、実施形態４〜６の負極板を用い
て電池Ｄ〜Ｆを組立て、電池Ａ〜Ｃと同様の放電容量試
験を実施し、硫酸鉛の割合と放電時間を調査した。その
結果を表１に示す。
【００１０】（従来形態）平均粒子径０．３μｍのカー
ボン粒子を鉛粉に対して２．０質量％加えて混合し、そ
の後、水と希硫酸を加えて混練して活物質ペーストを作
製し、このペーストを実施形態１と同様な集電体に充填
して従来と同じ構成の負極板を作製した。次に、この負
極板を用いて実施形態１と同様な電池Ｇを組立て、電池
Ａ〜Ｆと同様の放電試験を実施し、硫酸鉛の割合と放電
時間を調査した。その結果を表１に示す。
ボン粒子を鉛粉に対して２．０質量％加えて混合し、そ
の後、水と希硫酸を加えて混練して活物質ペーストを作
製し、このペーストを実施形態１と同様な集電体に充填
して従来と同じ構成の負極板を作製した。次に、この負
極板を用いて実施形態１と同様な電池Ｇを組立て、電池
Ａ〜Ｆと同様の放電試験を実施し、硫酸鉛の割合と放電
時間を調査した。その結果を表１に示す。
【００１１】
【表１】
【００１２】表１より本発明品は、従来品に比べ硫酸鉛
の割合が少なく、放電容量が優れることがわかる。従っ
て、本発明は従来品に比べサルフェーション現象が起こ
り難く、充電回復性能が優れる。
の割合が少なく、放電容量が優れることがわかる。従っ
て、本発明は従来品に比べサルフェーション現象が起こ
り難く、充電回復性能が優れる。
【００１３】なお、本発明に係るカーボンまたはグラフ
ァイトの平均粒子径を０．３μｍ未満にすると、硫酸の
保持性が悪くなり、ペーストの流動性が低下し、充填が
困難となるので、多くのカーボンまたはグラファイトを
添加できなくなり、前記平均粒子径を１．０μｍより大
きくすると、放電容量が従来品と略同等になるので、平
均粒子径は０．３〜１．０μｍが好ましい。また、本発
明は実施形態に限定されるものではなく、電池の用途に
応じて添加比率や平均粒子径は種々変更することができ
る。
ァイトの平均粒子径を０．３μｍ未満にすると、硫酸の
保持性が悪くなり、ペーストの流動性が低下し、充填が
困難となるので、多くのカーボンまたはグラファイトを
添加できなくなり、前記平均粒子径を１．０μｍより大
きくすると、放電容量が従来品と略同等になるので、平
均粒子径は０．３〜１．０μｍが好ましい。また、本発
明は実施形態に限定されるものではなく、電池の用途に
応じて添加比率や平均粒子径は種々変更することができ
る。
【００１４】
【発明の効果】上記の如く本発明によれば、 （１）硫酸鉛の溶解析出が繰り返えされても、導電性を
有する硫酸鉛の結晶が粗大化するのを抑制し、サルフェ
ーション現象による鉛蓄電池の短寿命を防止できる。 （２）また、硫酸鉛の粗大化が起こっても、活物質とカ
ーボンまたはグラファイト層の微細ネットワークに粗大
化した硫酸鉛が取り込まれるので、放電後にも活物質層
ので導電性が維持され、鉛蓄電池の充電受入れ性が優れ
る。
有する硫酸鉛の結晶が粗大化するのを抑制し、サルフェ
ーション現象による鉛蓄電池の短寿命を防止できる。 （２）また、硫酸鉛の粗大化が起こっても、活物質とカ
ーボンまたはグラファイト層の微細ネットワークに粗大
化した硫酸鉛が取り込まれるので、放電後にも活物質層
ので導電性が維持され、鉛蓄電池の充電受入れ性が優れ
る。
【図１】本発明に係る鉛粉粒子の模式図である。
【図２】従来の鉛粉粒子の模式図である。
１ 活物質粒子 ２ カーボンまたはグラファイト粒子 ３ 鉛粉粒子
Claims (3)
- 【請求項１】 複数の活物質粒子（１）が集合した活物
質粒子群の表面に、カーボン粒子またはグラファイト粒
子（２）と水ガラスとからなる層を付着した鉛粉粒子
（３）からなる活物質ペーストを集電体に充填したこと
を特徴とする鉛蓄電池用負極板 - 【請求項２】 前記カーボン粒子またはグラファイト粒
子の粒子径が０．３〜１．０μｍであることを特徴とす
る請求項１記載の鉛蓄電池用負極板 - 【請求項３】 カーボン粒子またはグラファイト粒子を
水ガラス溶液に懸濁して得たものに鉛粉を加えて練り合
わせた後、乾燥して粉末を得、 次いで、該粉末に希硫酸を加えて練りあわせて活物質ペ
ーストを作製し、 次いで、該ペーストを集電体に充填することを特徴とす
る、鉛蓄電池用負極板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30746295A JP3575145B2 (ja) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | 鉛蓄電池用負極板とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30746295A JP3575145B2 (ja) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | 鉛蓄電池用負極板とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09147841A true JPH09147841A (ja) | 1997-06-06 |
| JP3575145B2 JP3575145B2 (ja) | 2004-10-13 |
Family
ID=17969369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30746295A Expired - Fee Related JP3575145B2 (ja) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | 鉛蓄電池用負極板とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3575145B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120115031A1 (en) * | 2010-11-05 | 2012-05-10 | Cabot Corporation | Lead-acid batteries and pastes therefor |
| CN102522531A (zh) * | 2011-12-14 | 2012-06-27 | 深圳市雄韬电源科技股份有限公司 | 含碳铅粉及制备方法，电池铅膏及其应用 |
| US20120248383A1 (en) * | 2011-04-04 | 2012-10-04 | Cabot Corporation | Lead-acid batteries and pastes therefor |
| CN107887595A (zh) * | 2016-09-29 | 2018-04-06 | 深圳市雄韬电源科技股份有限公司 | 提高铅酸蓄电池充电接受能力的负极铅膏及制备方法 |
| CN113646933A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-11-12 | 宁德新能源科技有限公司 | 极片、电化学装置和电子装置 |
-
1995
- 1995-11-27 JP JP30746295A patent/JP3575145B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120115031A1 (en) * | 2010-11-05 | 2012-05-10 | Cabot Corporation | Lead-acid batteries and pastes therefor |
| US9112231B2 (en) * | 2010-11-05 | 2015-08-18 | Cabot Corporation | Lead-acid batteries and pastes therefor |
| US20120248383A1 (en) * | 2011-04-04 | 2012-10-04 | Cabot Corporation | Lead-acid batteries and pastes therefor |
| US9281520B2 (en) * | 2011-04-04 | 2016-03-08 | Cabot Corporation | Lead-acid batteries and pastes therefor |
| CN102522531A (zh) * | 2011-12-14 | 2012-06-27 | 深圳市雄韬电源科技股份有限公司 | 含碳铅粉及制备方法，电池铅膏及其应用 |
| CN107887595A (zh) * | 2016-09-29 | 2018-04-06 | 深圳市雄韬电源科技股份有限公司 | 提高铅酸蓄电池充电接受能力的负极铅膏及制备方法 |
| CN113646933A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-11-12 | 宁德新能源科技有限公司 | 极片、电化学装置和电子装置 |
| CN113646933B (zh) * | 2020-12-31 | 2024-02-13 | 宁德新能源科技有限公司 | 极片、电化学装置和电子装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3575145B2 (ja) | 2004-10-13 |
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