JPH09330732A - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
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- JPH09330732A JPH09330732A JP8168576A JP16857696A JPH09330732A JP H09330732 A JPH09330732 A JP H09330732A JP 8168576 A JP8168576 A JP 8168576A JP 16857696 A JP16857696 A JP 16857696A JP H09330732 A JPH09330732 A JP H09330732A
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- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims abstract description 16
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Classifications
-
- 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
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 鉛蓄電池の電圧特性の低下を防止する。
【解決手段】 希硫酸電解液に、珪酸ナトリウムを０．
９ｗｔ．％〜４．０ｗｔ．％添加する。
９ｗｔ．％〜４．０ｗｔ．％添加する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車などに用い
る鉛蓄電池に関する。
る鉛蓄電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、Ｐｂを主体とし、これに少量のＳ
ｂなどの金属を添加して成るＰｂ−Ｓｂなどの鉛合金製
基板に、鉛粉に希硫酸を加え、良く練合して成る活物質
ペーストを充填し、乾燥、化成して成る陽極板とＰｂ−
Ｃａなどの鉛合金製基板に、酸化鉛に希硫酸を加え、良
く練合して成る活物質ペーストを充填し、乾燥、化成し
て成る陰極板と、これら陰，陽極板間に介在させたセパ
レータとから成る極板群と希硫酸電解液とを内蔵した鉛
蓄電池は公知である。
ｂなどの金属を添加して成るＰｂ−Ｓｂなどの鉛合金製
基板に、鉛粉に希硫酸を加え、良く練合して成る活物質
ペーストを充填し、乾燥、化成して成る陽極板とＰｂ−
Ｃａなどの鉛合金製基板に、酸化鉛に希硫酸を加え、良
く練合して成る活物質ペーストを充填し、乾燥、化成し
て成る陰極板と、これら陰，陽極板間に介在させたセパ
レータとから成る極板群と希硫酸電解液とを内蔵した鉛
蓄電池は公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の鉛蓄電池は、充
放電サイクルが進行するに伴い、該正極のＰｂ−Ｓｂ
系、その他の各種合金系鉛合金製基板中の添加金属が硫
酸電解液に金属イオンとして溶出し、陰極板に析出して
水素過電圧を低下させる不都合があった。かゝる不都合
を防止するため、硫酸電解液などにＰｂ−Ｓｂ系鉛合金
製陽極板より流出したアンチモンイオンを捕捉する捕捉
剤を添加し、負極への析出を防止することが知られてい
る。本発明は、上記の公知の捕捉剤とは異なる新規な捕
捉剤を知見し、これにより上記の不都合を解消すること
を目的とする。
放電サイクルが進行するに伴い、該正極のＰｂ−Ｓｂ
系、その他の各種合金系鉛合金製基板中の添加金属が硫
酸電解液に金属イオンとして溶出し、陰極板に析出して
水素過電圧を低下させる不都合があった。かゝる不都合
を防止するため、硫酸電解液などにＰｂ−Ｓｂ系鉛合金
製陽極板より流出したアンチモンイオンを捕捉する捕捉
剤を添加し、負極への析出を防止することが知られてい
る。本発明は、上記の公知の捕捉剤とは異なる新規な捕
捉剤を知見し、これにより上記の不都合を解消すること
を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決した鉛蓄電池を提供するもので、希硫酸電解液に珪
酸ナトリウムを０．９〜４．０ｗｔ．％添加することを
特徴とする。
解決した鉛蓄電池を提供するもので、希硫酸電解液に珪
酸ナトリウムを０．９〜４．０ｗｔ．％添加することを
特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例につき説明
する。Ｐｂ−Ｓｂ系合金から成る格子基板に、鉛粉に希
硫酸を加え、良く練合して成る活物質ペーストを充填
し、乾燥、化成を施して成る陽極板と、Ｐｂ−Ｃａ系合
金から成る格子基板に酸化鉛に希硫酸を加え、良く練合
して成る活物質ペーストを充填し、乾燥、化成を施して
成る陰極板と、これら陰陽極板間にポリオレフィン製セ
パレータとガラスマットとを積層したものを介在して成
る極板群と、２０℃での比重１．２８０の希硫酸電解液
を３．９リットルとを内蔵した５時間率容量４８Ａｈの
自動車用鉛蓄電池を多数作製する。この場合、その夫々
の電解液としては、該希硫酸電解液に、捕捉剤として珪
酸ナトリウム（Ｎａ2 ＳｉＯ3 、分子量１２２ｇ）を
０．０８Ｍ／ｌ、０．１Ｍ／ｌ、０．２Ｍ／ｌ及び０．
４Ｍ／ｌを添加溶解した本発明の電解液を内蔵するもの
を作製した。該希硫酸電解液に対する珪酸ナトリウムの
濃度、０．０８Ｍ／ｌ、０．１Ｍ／ｌ、０．２Ｍ／ｌ及
び０．４Ｍ／ｌは、夫々珪酸ナトリウムが０．０８０重
量％（３９．９ｇ）、０．９５重量％（４７．６ｇ）、
１．９１重量％（９５．２ｇ）、３．８２重量％（１９
０．３ｇ）添加されたことに夫々相当する。
する。Ｐｂ−Ｓｂ系合金から成る格子基板に、鉛粉に希
硫酸を加え、良く練合して成る活物質ペーストを充填
し、乾燥、化成を施して成る陽極板と、Ｐｂ−Ｃａ系合
金から成る格子基板に酸化鉛に希硫酸を加え、良く練合
して成る活物質ペーストを充填し、乾燥、化成を施して
成る陰極板と、これら陰陽極板間にポリオレフィン製セ
パレータとガラスマットとを積層したものを介在して成
る極板群と、２０℃での比重１．２８０の希硫酸電解液
を３．９リットルとを内蔵した５時間率容量４８Ａｈの
自動車用鉛蓄電池を多数作製する。この場合、その夫々
の電解液としては、該希硫酸電解液に、捕捉剤として珪
酸ナトリウム（Ｎａ2 ＳｉＯ3 、分子量１２２ｇ）を
０．０８Ｍ／ｌ、０．１Ｍ／ｌ、０．２Ｍ／ｌ及び０．
４Ｍ／ｌを添加溶解した本発明の電解液を内蔵するもの
を作製した。該希硫酸電解液に対する珪酸ナトリウムの
濃度、０．０８Ｍ／ｌ、０．１Ｍ／ｌ、０．２Ｍ／ｌ及
び０．４Ｍ／ｌは、夫々珪酸ナトリウムが０．０８０重
量％（３９．９ｇ）、０．９５重量％（４７．６ｇ）、
１．９１重量％（９５．２ｇ）、３．８２重量％（１９
０．３ｇ）添加されたことに夫々相当する。
【０００６】このように、珪酸ナトリウムの添加量を異
にした夫々の鉛蓄電池と無添加の鉛蓄電池につき、次の
ような充放電サイクル試験を行った。即ち、充放電サイ
クルの進行に伴う７５℃での軽負荷寿命試験を行い、サ
イクル寿命、減液量、充電末期電流につき検べた。軽負
荷寿命試験は、周囲温度７５℃という温度条件以外はＳ
ＢＡ（日本蓄電池工業界規格）に基づくもので、充電
は、１４．８±０．０３Ｖ（制限電流２５Ａ）で１０分
行い、放電は、２５±０．０５Ａで４分行う充、放電サ
イクルを１回とし、４８０回毎に５６時間放置し、放置
後、３５６Ａの判定電流で３０秒間放電を行い、３０秒
目電圧が７．２Ｖとなり、再び上昇しない時点を寿命と
して判定するもので、その時点までの充放電サイクル回
数をその電池の寿命とするものであるが、本発明の場合
は、自動車用電池の使用環境を特に考慮し、ＳＢＡ規格
の周囲温度４０〜４５℃に代え、各電池を７５℃の恒温
槽に入れ、７５℃の周囲環境下で、上記の軽負荷寿命試
験を行った。また、この充放電サイクル試験において、
その充放電サイクルの進行に伴う電解液の減液量と充電
末期電流を判定した。その結果を図１（ａ）、図１
（ｂ）、図１（ｃ）に夫々示す。
にした夫々の鉛蓄電池と無添加の鉛蓄電池につき、次の
ような充放電サイクル試験を行った。即ち、充放電サイ
クルの進行に伴う７５℃での軽負荷寿命試験を行い、サ
イクル寿命、減液量、充電末期電流につき検べた。軽負
荷寿命試験は、周囲温度７５℃という温度条件以外はＳ
ＢＡ（日本蓄電池工業界規格）に基づくもので、充電
は、１４．８±０．０３Ｖ（制限電流２５Ａ）で１０分
行い、放電は、２５±０．０５Ａで４分行う充、放電サ
イクルを１回とし、４８０回毎に５６時間放置し、放置
後、３５６Ａの判定電流で３０秒間放電を行い、３０秒
目電圧が７．２Ｖとなり、再び上昇しない時点を寿命と
して判定するもので、その時点までの充放電サイクル回
数をその電池の寿命とするものであるが、本発明の場合
は、自動車用電池の使用環境を特に考慮し、ＳＢＡ規格
の周囲温度４０〜４５℃に代え、各電池を７５℃の恒温
槽に入れ、７５℃の周囲環境下で、上記の軽負荷寿命試
験を行った。また、この充放電サイクル試験において、
その充放電サイクルの進行に伴う電解液の減液量と充電
末期電流を判定した。その結果を図１（ａ）、図１
（ｂ）、図１（ｃ）に夫々示す。
【０００７】これらの図１（ａ）〜（ｃ）に示す比較グ
ラフから明らかなように、珪酸ナトリウムを添加した場
合は、無添加の場合に比し、その電池のサイクル寿命は
向上し、減液量は少なく、また充電末期電流も小さくて
すむ添加効果が認められるが、その添加効果は、その添
加量が、０．８０ｗｔ．％では、無添加の場合と殆ど変
わらず、僅かな添加効果しかないが、添加量が０．９５
ｗｔ．％以上〜３．８２ｗｔ．％で著しい添加効果が得
られることが判る。尚、多くの試験の結果、添加量は
０．９ｗｔ．％以上４ｗｔ．％までが好ましく、４ｗ
ｔ．％を越えると飽和状態となり、電解液に溶解しきれ
ず、効果は同等であるため、これ以上の添加は不経済で
ある。
ラフから明らかなように、珪酸ナトリウムを添加した場
合は、無添加の場合に比し、その電池のサイクル寿命は
向上し、減液量は少なく、また充電末期電流も小さくて
すむ添加効果が認められるが、その添加効果は、その添
加量が、０．８０ｗｔ．％では、無添加の場合と殆ど変
わらず、僅かな添加効果しかないが、添加量が０．９５
ｗｔ．％以上〜３．８２ｗｔ．％で著しい添加効果が得
られることが判る。尚、多くの試験の結果、添加量は
０．９ｗｔ．％以上４ｗｔ．％までが好ましく、４ｗ
ｔ．％を越えると飽和状態となり、電解液に溶解しきれ
ず、効果は同等であるため、これ以上の添加は不経済で
ある。
【０００８】更に、これらの電池につき、珪酸ナトリウ
ムの添加による悪影響の有無を、添加直後の５時間率容
量を測定して比較した。その結果は、下記表１の通りで
あった。
ムの添加による悪影響の有無を、添加直後の５時間率容
量を測定して比較した。その結果は、下記表１の通りで
あった。
【０００９】
【表１】
【００１０】表１中、（ ）内の数値は、無添加の場合
の測定値を１００とした場合の対比値である。上記表１
から明らかなように、０．９ｗｔ．％以上の添加量で
は、全く悪影響はみられなかった。
の測定値を１００とした場合の対比値である。上記表１
から明らかなように、０．９ｗｔ．％以上の添加量で
は、全く悪影響はみられなかった。
【００１１】更に、これらの電池について、下記の要領
で試験し、過放電放置後の添加効果を検べた。これらの
各電池を、過放電放置前に、次のように試験し、７５
℃、１４．２Ｖの過充電電流値を測定した。即ち、先ず
（ａ）各電池をＪＩＳ ５３０１に従い、５時間率容量
の放電電流で充電を行い、１５分毎に電圧を測定し、そ
の測定を３回連続して一定値を示す完全充電状態にし
て、７５℃の恒温水槽に入れ、電池が７５℃に達し、１
４．２Ｖの定電圧充電を行ったときの充電電流値を測定
した。次に、（ｂ）これらの各電池を、５時間率放電
後、４０℃で３０日間放置する過放電放置後、前記
（ａ）と同様に試験し、その充電電流値を測定した。そ
の結果を下記表２に示す。
で試験し、過放電放置後の添加効果を検べた。これらの
各電池を、過放電放置前に、次のように試験し、７５
℃、１４．２Ｖの過充電電流値を測定した。即ち、先ず
（ａ）各電池をＪＩＳ ５３０１に従い、５時間率容量
の放電電流で充電を行い、１５分毎に電圧を測定し、そ
の測定を３回連続して一定値を示す完全充電状態にし
て、７５℃の恒温水槽に入れ、電池が７５℃に達し、１
４．２Ｖの定電圧充電を行ったときの充電電流値を測定
した。次に、（ｂ）これらの各電池を、５時間率放電
後、４０℃で３０日間放置する過放電放置後、前記
（ａ）と同様に試験し、その充電電流値を測定した。そ
の結果を下記表２に示す。
【００１２】
【表２】
【００１３】上記表２中、（ ）内の値は、無添加の場
合の測定値を１００とした場合の対比値である。表２か
ら明らかなように、０．９５ｗｔ．％以上の添加量で
は、電池の過放電放置後においても、無添加の電池に比
し過充電電流値の値は極めて著しく小さくなる。このこ
とは、かゝる添加量で正極鉛合金格子より電解液に溶出
したアンチモンなどの金属イオンが陰極に析出すること
が著しく防止されるので、負極の水素過電圧の低下が防
止され、電池の起電圧が向上する効果をもたらすことが
判る。換言すれば、自動車用鉛蓄電池では一般に定電圧
充電を行うため、電池電圧が低下すると、設定電圧に到
達しにくくなり、充電電流値が大きくなり過充電になる
が、これが防止される効果をもたらす。
合の測定値を１００とした場合の対比値である。表２か
ら明らかなように、０．９５ｗｔ．％以上の添加量で
は、電池の過放電放置後においても、無添加の電池に比
し過充電電流値の値は極めて著しく小さくなる。このこ
とは、かゝる添加量で正極鉛合金格子より電解液に溶出
したアンチモンなどの金属イオンが陰極に析出すること
が著しく防止されるので、負極の水素過電圧の低下が防
止され、電池の起電圧が向上する効果をもたらすことが
判る。換言すれば、自動車用鉛蓄電池では一般に定電圧
充電を行うため、電池電圧が低下すると、設定電圧に到
達しにくくなり、充電電流値が大きくなり過充電になる
が、これが防止される効果をもたらす。
【００１４】上記の実施例では、陽極の鉛合金製基板と
して、Ｐｂ−Ｓｂ系合金から成るものを用いたが、これ
に代え、Ｐｂ−Ｓｎ、Ｐｂ−Ｃａなどの鉛合金製のもの
でも良い。また、上記のハイブリッド仕様の鉛蓄電池に
限定されない。
して、Ｐｂ−Ｓｂ系合金から成るものを用いたが、これ
に代え、Ｐｂ−Ｓｎ、Ｐｂ−Ｃａなどの鉛合金製のもの
でも良い。また、上記のハイブリッド仕様の鉛蓄電池に
限定されない。
【００１５】
【発明の効果】このように本願発明によるときは、鉛蓄
電池の希硫酸電解液に、０．９〜４．０ｗｔ．％の珪酸
ナトリウムを添加したことにより、陽極から溶出した金
属イオンを捕捉し、陰極に析出することが防止されるの
で、陰極の水素過電圧の低下を防止し、電圧特性の向上
をもたらす。
電池の希硫酸電解液に、０．９〜４．０ｗｔ．％の珪酸
ナトリウムを添加したことにより、陽極から溶出した金
属イオンを捕捉し、陰極に析出することが防止されるの
で、陰極の水素過電圧の低下を防止し、電圧特性の向上
をもたらす。
【図１（ａ）】 希硫酸電解液への珪酸ナトリウムの添
加量と電池寿命との関係を示す比較グラフ。
加量と電池寿命との関係を示す比較グラフ。
【図１（ｂ）】 珪酸ナトリウムの添加量と充放電サイ
クルの進行に伴う減液との関係を示す比較グラフ。
クルの進行に伴う減液との関係を示す比較グラフ。
【図１（ｃ）】 珪酸ナトリウムの添加量と電池の充電
末期電流との関係を示す比較グラフ。
末期電流との関係を示す比較グラフ。
Claims (1)
- 【請求項１】 希硫酸電解液に珪酸ナトリウムを０．９
〜４．０ｗｔ．％添加することを特徴とする鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8168576A JPH09330732A (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8168576A JPH09330732A (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09330732A true JPH09330732A (ja) | 1997-12-22 |
Family
ID=15870617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8168576A Pending JPH09330732A (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09330732A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100832375B1 (ko) * | 2006-11-22 | 2008-05-28 | 세방하이테크 주식회사 | 태양광/풍력 발전용 장수명 밀폐형 연축전지의 겔 전해질 |
-
1996
- 1996-06-07 JP JP8168576A patent/JPH09330732A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100832375B1 (ko) * | 2006-11-22 | 2008-05-28 | 세방하이테크 주식회사 | 태양광/풍력 발전용 장수명 밀폐형 연축전지의 겔 전해질 |
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