JPH10106571A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPH10106571A JPH10106571A JP8281510A JP28151096A JPH10106571A JP H10106571 A JPH10106571 A JP H10106571A JP 8281510 A JP8281510 A JP 8281510A JP 28151096 A JP28151096 A JP 28151096A JP H10106571 A JPH10106571 A JP H10106571A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- active material
- added
- sealed lead
- arsenic
- 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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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
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 密閉形鉛蓄電池は、正極にＰｂ−Ｃａ系合金
格子を用いており、正極活物質の劣化（軟化）が大き
く、サイクル寿命が、Ｓｂ合金格子を用いた液式電池に
比べると、かなり短いという欠点があった。 【解決手段】 正極格子にＰｂ−Ｃａ系合金を用いた密
閉形鉛蓄電池において、正極活物質に金属砒素あるいは
砒素化合物を正極活物質重量当たり０．０１％以上２．
０％以下添加した密閉形鉛蓄電池。
格子を用いており、正極活物質の劣化（軟化）が大き
く、サイクル寿命が、Ｓｂ合金格子を用いた液式電池に
比べると、かなり短いという欠点があった。 【解決手段】 正極格子にＰｂ−Ｃａ系合金を用いた密
閉形鉛蓄電池において、正極活物質に金属砒素あるいは
砒素化合物を正極活物質重量当たり０．０１％以上２．
０％以下添加した密閉形鉛蓄電池。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は正極格子にＰｂ−Ｃ
ａ系合金を用いた密閉形鉛蓄電池の寿命性能の向上に関
するもので、特に正極活物質への砒素化合物およびスズ
化合物の添加により正極活物質の劣化を防いで密閉形鉛
蓄電池の寿命性能の向上と安定化を図ることを目的とす
るものである。
ａ系合金を用いた密閉形鉛蓄電池の寿命性能の向上に関
するもので、特に正極活物質への砒素化合物およびスズ
化合物の添加により正極活物質の劣化を防いで密閉形鉛
蓄電池の寿命性能の向上と安定化を図ることを目的とす
るものである。
【０００２】
【従来の技術】密閉形鉛蓄電池には、現在最も広く使わ
れている、微細ガラスマットセパレータを正、負極板に
当接したリテーナ式電池と、古くからヨーロッパを中心
に用いられている、電解液をコロイダルシリカでゲル化
したゲル式電池と、近年開発が進められている、顆粒状
のシリカを極板間および極板群の周囲に充填し、そのシ
リカに電解液を含浸させたた顆粒シリカ式電池とがあ
る。
れている、微細ガラスマットセパレータを正、負極板に
当接したリテーナ式電池と、古くからヨーロッパを中心
に用いられている、電解液をコロイダルシリカでゲル化
したゲル式電池と、近年開発が進められている、顆粒状
のシリカを極板間および極板群の周囲に充填し、そのシ
リカに電解液を含浸させたた顆粒シリカ式電池とがあ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これらの密閉電池は、
正極にＰｂ−Ｃａ系合金格子を用いており、そのためサ
イクル寿命が、従来のＳｂ合金格子を用いた液式電池に
比べると、かなり短いことが知られている。この原因の
一つは正極活物質の劣化（軟化）である。
正極にＰｂ−Ｃａ系合金格子を用いており、そのためサ
イクル寿命が、従来のＳｂ合金格子を用いた液式電池に
比べると、かなり短いことが知られている。この原因の
一つは正極活物質の劣化（軟化）である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、密閉形鉛蓄電
池の正極活物質の軟化を防止して、電池の寿命性能を向
上させることにあり、我々の種々の試験結果によれば、
正極活物質に金属砒素あるいは砒素化合物を正極活物質
重量当たり０．０１％以上２．０％以下添加すること、
さらに最適には、併せてスズ化合物を正極活物質重量当
たり０．１％以上３％以下添加することを特徴とする密
閉形鉛蓄電池にある。
池の正極活物質の軟化を防止して、電池の寿命性能を向
上させることにあり、我々の種々の試験結果によれば、
正極活物質に金属砒素あるいは砒素化合物を正極活物質
重量当たり０．０１％以上２．０％以下添加すること、
さらに最適には、併せてスズ化合物を正極活物質重量当
たり０．１％以上３％以下添加することを特徴とする密
閉形鉛蓄電池にある。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明による密閉形鉛蓄電池は、
正極格子にＰｂ−Ｃａ系合金を用いた密閉形鉛蓄電池の
正極活物質に、金属砒素あるいは砒素化合物を一定量添
加する、さらに最適には、併せてスズ化合物を一定量添
加する。このように構成することにより、正極活物質の
劣化（軟化）が防止され、密閉形鉛蓄電池の初期容量お
よび寿命性能を著しく改善することができる。
正極格子にＰｂ−Ｃａ系合金を用いた密閉形鉛蓄電池の
正極活物質に、金属砒素あるいは砒素化合物を一定量添
加する、さらに最適には、併せてスズ化合物を一定量添
加する。このように構成することにより、正極活物質の
劣化（軟化）が防止され、密閉形鉛蓄電池の初期容量お
よび寿命性能を著しく改善することができる。
【０００６】
【実施例】以下に本発明の実施例をいくつかを示す。
【０００７】（実施例１）正極ペースト練膏時に三酸化
二砒素粉末を活物質重量当り０．００１％（Ｃ）、０．
０１％（Ｄ）、０．１％（Ｅ）、１％（Ｆ）、２％
（Ｇ）、５％（Ｈ）添加した２．４ｍｍ厚さの正極板を
製作し、この正極板１０枚と１．７ｍｍ厚さのペースト
式負極板１１枚と微細ガラスマットセパレータとから、
約６３Ａｈ（３ｈＲ）−１２Ｖのリテーナ式密閉電池を
通常の製法にならって製作した。
二砒素粉末を活物質重量当り０．００１％（Ｃ）、０．
０１％（Ｄ）、０．１％（Ｅ）、１％（Ｆ）、２％
（Ｇ）、５％（Ｈ）添加した２．４ｍｍ厚さの正極板を
製作し、この正極板１０枚と１．７ｍｍ厚さのペースト
式負極板１１枚と微細ガラスマットセパレータとから、
約６３Ａｈ（３ｈＲ）−１２Ｖのリテーナ式密閉電池を
通常の製法にならって製作した。
【０００８】なお、硫酸砒素を添加していない従来の標
準極板を用いた電池（Ａ）も併せて製作した。これらの
電池は常法に従って所定の注液・充電を行ない、以下の
試験に供した。
準極板を用いた電池（Ａ）も併せて製作した。これらの
電池は常法に従って所定の注液・充電を行ない、以下の
試験に供した。
【０００９】まず３０℃で１／３ＣＡ放電容量を測定し
た後、寿命試験を行った。寿命試験は４０℃で、１／３
ＣＡ電流で定格の８０％を放電した後、定電流で放電量
の１１０％を充電するという一般的な条件で行った。三
酸化二砒素添加量と初期容量との関係（３０℃）を図１
に、三酸化二砒素添加量と寿命性能との関係を図２に示
す。
た後、寿命試験を行った。寿命試験は４０℃で、１／３
ＣＡ電流で定格の８０％を放電した後、定電流で放電量
の１１０％を充電するという一般的な条件で行った。三
酸化二砒素添加量と初期容量との関係（３０℃）を図１
に、三酸化二砒素添加量と寿命性能との関係を図２に示
す。
【００１０】１／３ＣＡ放電容量は砒素添加量が２％ま
では無添加の場合とほとんど変わらなかったが、２％を
越えると容量低下が大きかった。また寿命性能について
は、砒素を０．０１％以上２％以下添加した場合、従来
の砒素を添加していない電池よりもかなり向上してい
た。
では無添加の場合とほとんど変わらなかったが、２％を
越えると容量低下が大きかった。また寿命性能について
は、砒素を０．０１％以上２％以下添加した場合、従来
の砒素を添加していない電池よりもかなり向上してい
た。
【００１１】この理由はよくはわからないが、砒素が正
極活物質の劣化の一つである軟化（活物質の結合の破
壊）を抑える役目をしているものと思われる。砒素は従
来から格子合金に添加され、格子の耐食性を向上させて
いるが、活物質には添加されたことはない。また格子に
含まれている砒素が活物質に溶けだしたとしても非常に
微量であり、活物質に故意に添加しない限り本発明に示
した砒素量を活物質中に保持させることは難しい。
極活物質の劣化の一つである軟化（活物質の結合の破
壊）を抑える役目をしているものと思われる。砒素は従
来から格子合金に添加され、格子の耐食性を向上させて
いるが、活物質には添加されたことはない。また格子に
含まれている砒素が活物質に溶けだしたとしても非常に
微量であり、活物質に故意に添加しない限り本発明に示
した砒素量を活物質中に保持させることは難しい。
【００１２】（実施例２）実施例１に示したように砒素
を正極活物質に適量添加すると寿命性能は向上した。し
かし、図１からわかるように砒素を添加するとやや初期
容量が下がる傾向もあるので、活物質に一酸化スズを添
加することによりその欠点を補えないかどうか調べた。
また一酸化スズの添加量が多いと、かえって正極活物質
が軟化してしまうので、その欠点は砒素が補ってくれる
かもしれないとも考えて、試験を進めた。
を正極活物質に適量添加すると寿命性能は向上した。し
かし、図１からわかるように砒素を添加するとやや初期
容量が下がる傾向もあるので、活物質に一酸化スズを添
加することによりその欠点を補えないかどうか調べた。
また一酸化スズの添加量が多いと、かえって正極活物質
が軟化してしまうので、その欠点は砒素が補ってくれる
かもしれないとも考えて、試験を進めた。
【００１３】三酸化二砒素を添加した、あるいは添加し
ていない極板に、一酸化スズを所定量｛０．０１％、
０．１％、０．５％、１％、３％、５％（正極活物質当
たり）｝添加した極板を製作し、電池を製作した。な
お、砒素も一酸化スズも添加していない極板を用いた従
来標準電池（Ａ）や一酸化スズのみ添加した極板を用い
た電池（Ｂ）も併せて試験を行った。
ていない極板に、一酸化スズを所定量｛０．０１％、
０．１％、０．５％、１％、３％、５％（正極活物質当
たり）｝添加した極板を製作し、電池を製作した。な
お、砒素も一酸化スズも添加していない極板を用いた従
来標準電池（Ａ）や一酸化スズのみ添加した極板を用い
た電池（Ｂ）も併せて試験を行った。
【００１４】これらの電池は１／３ＣＡ放電容量試験お
よび実施例１に示した条件の寿命試験を行った。一酸化
スズおよび三酸化二砒素添加量と初期容量との関係（３
０℃）を図３に、一酸化スズおよび三酸化二砒素添加量
と寿命性能との関係を図４に示す。
よび実施例１に示した条件の寿命試験を行った。一酸化
スズおよび三酸化二砒素添加量と初期容量との関係（３
０℃）を図３に、一酸化スズおよび三酸化二砒素添加量
と寿命性能との関係を図４に示す。
【００１５】一酸化スズのみを添加した電池は、添加量
が３％までは添加量に応じて容量が増加したが、３％を
越えるとかえって容量が低下した。寿命性能に関しては
一酸化スズのみを単独で添加した電池はかえって容量低
下したが、砒素を併せて０．０１％以上添加した場合は
それぞれ単独で添加した場合や従来の無添加の場合より
も著しく寿命性能が向上した。
が３％までは添加量に応じて容量が増加したが、３％を
越えるとかえって容量が低下した。寿命性能に関しては
一酸化スズのみを単独で添加した電池はかえって容量低
下したが、砒素を併せて０．０１％以上添加した場合は
それぞれ単独で添加した場合や従来の無添加の場合より
も著しく寿命性能が向上した。
【００１６】なお、本実施例では砒素化合物として三酸
化二砒素を、スズ化合物として一酸化スズを用いたが、
実験の結果、砒素化合物としては硫化砒素を、またスズ
化合物としては硫酸スズ、二酸化スズを用いても効果に
は大差はなかった。また金属砒素を添加してもその効果
には大差なかった。
化二砒素を、スズ化合物として一酸化スズを用いたが、
実験の結果、砒素化合物としては硫化砒素を、またスズ
化合物としては硫酸スズ、二酸化スズを用いても効果に
は大差はなかった。また金属砒素を添加してもその効果
には大差なかった。
【００１７】また、本実施例では密閉形鉛蓄電池の代表
としてリテーナ式電池を使って試験結果の紹介を行った
が、ゲル式電池でも、顆粒シリカ式電池でも結果に大差
はなかった。
としてリテーナ式電池を使って試験結果の紹介を行った
が、ゲル式電池でも、顆粒シリカ式電池でも結果に大差
はなかった。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は正極にＰｂ
−Ｃａ系合金格子を用いた密閉形鉛蓄電池において、正
極活物質への砒素化合物の添加あるいは併せてスズ化合
物を添加することより、密閉形鉛蓄電池の初期容量およ
び寿命性能が著しく改善されるもので、密閉形鉛蓄電池
の実用化という見地から、その工業的価値はきわめて大
きい。
−Ｃａ系合金格子を用いた密閉形鉛蓄電池において、正
極活物質への砒素化合物の添加あるいは併せてスズ化合
物を添加することより、密閉形鉛蓄電池の初期容量およ
び寿命性能が著しく改善されるもので、密閉形鉛蓄電池
の実用化という見地から、その工業的価値はきわめて大
きい。
【図１】三酸化二砒素添加量と初期容量との関係を示す
特性図
特性図
【図２】三酸化二砒素添加量と寿命性能との関係を示す
特性図
特性図
【図３】一酸化スズ、三酸化二砒素添加量と初期容量と
の関係を示す特性図
の関係を示す特性図
【図４】一酸化スズ、三酸化二砒素添加量と寿命性能と
の関係を示す特性図
の関係を示す特性図
Claims (2)
- 【請求項１】 正極格子にＰｂ−Ｃａ系合金を用いた密
閉形鉛蓄電池であって、正極活物質に金属砒素あるいは
砒素化合物を正極活物質重量当たり０．０１％以上２．
０％以下添加したことを特徴とする密閉形鉛蓄電池。 - 【請求項２】 スズ化合物を正極活物質重量当たり０．
１％以上３％以下添加したことを特徴とする請求項１記
載の密閉形鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8281510A JPH10106571A (ja) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8281510A JPH10106571A (ja) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10106571A true JPH10106571A (ja) | 1998-04-24 |
Family
ID=17640195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8281510A Pending JPH10106571A (ja) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10106571A (ja) |
-
1996
- 1996-10-01 JP JP8281510A patent/JPH10106571A/ja active Pending
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