JPH10294113A - 密閉型鉛蓄電池用正極板 - Google Patents
密閉型鉛蓄電池用正極板Info
- Publication number
- JPH10294113A JPH10294113A JP9116223A JP11622397A JPH10294113A JP H10294113 A JPH10294113 A JP H10294113A JP 9116223 A JP9116223 A JP 9116223A JP 11622397 A JP11622397 A JP 11622397A JP H10294113 A JPH10294113 A JP H10294113A
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- JP
- Japan
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- battery
- active material
- grid
- lead
- lead powder
- 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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-
- 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)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】Ｐｂ−Ｃａ系合金格子からなる密閉型鉛蓄電池
のトリクル寿命性能を向上させる。 【解決手段】正極に用いる活物質にＰｂ−Ｂａ系合金か
ら製作した鉛粉を原料に用いる。
のトリクル寿命性能を向上させる。 【解決手段】正極に用いる活物質にＰｂ−Ｂａ系合金か
ら製作した鉛粉を原料に用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、密閉型鉛蓄電池用
正極板の改良に関するものである。
正極板の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電池の充電中に発生する酸素ガスを負極
板で吸収するいわゆる酸素サイクルを利用した密閉型鉛
蓄電池には、現在リテーナ式と呼ばれている方式が一般
的に採用されている。リテーナ式は正極板と負極板との
間に挿入した微細なガラス繊維を素材とするマット状セ
パレータ（ガラスセパレータ）で電池の充放電に必要な
硫酸電解液の保持と両極の隔離を行う方式である。
板で吸収するいわゆる酸素サイクルを利用した密閉型鉛
蓄電池には、現在リテーナ式と呼ばれている方式が一般
的に採用されている。リテーナ式は正極板と負極板との
間に挿入した微細なガラス繊維を素材とするマット状セ
パレータ（ガラスセパレータ）で電池の充放電に必要な
硫酸電解液の保持と両極の隔離を行う方式である。
【０００３】そして、無保守、無漏液、ポジションフリ
ーなどの特徴を活かして、ポータブル機器、コンピュー
タのバックアップ電源、また大型の据置用途に用いられ
ている。近年無停電電源装置（以下ＵＰＳと記す）に用
いられる密閉型鉛蓄電池は、トリクル充電され、期待寿
命が３年程度であったものが、５年以上の長寿命化を要
求されるようになってきた。その正極格子には、Ｐｂ−
Ｃａ−Ｓｎ系合金が使用されている。寿命性能向上のた
め格子に用いられる合金は種々検討がなされてきたが、
正極板の活物質に使用する鉛粉は高純度のものが良いと
され、ＪＩＳＨ ２０１５ に規定されている特種の純
鉛を用いている。
ーなどの特徴を活かして、ポータブル機器、コンピュー
タのバックアップ電源、また大型の据置用途に用いられ
ている。近年無停電電源装置（以下ＵＰＳと記す）に用
いられる密閉型鉛蓄電池は、トリクル充電され、期待寿
命が３年程度であったものが、５年以上の長寿命化を要
求されるようになってきた。その正極格子には、Ｐｂ−
Ｃａ−Ｓｎ系合金が使用されている。寿命性能向上のた
め格子に用いられる合金は種々検討がなされてきたが、
正極板の活物質に使用する鉛粉は高純度のものが良いと
され、ＪＩＳＨ ２０１５ に規定されている特種の純
鉛を用いている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この用途で用いられる
密閉型鉛蓄電池の性能劣化原因は、正極板の活物質が格
子から浮き上がり、活物質と格子の密着性が損なわれる
ため導電性が低下することにある。
密閉型鉛蓄電池の性能劣化原因は、正極板の活物質が格
子から浮き上がり、活物質と格子の密着性が損なわれる
ため導電性が低下することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】第一の発明は、Ｐｂ−Ｃ
ａ系合金格子を用いた密閉型鉛蓄電池において、Ｐｂ−
Ｂａ系合金から作製した鉛粉を原料に用いることを特徴
とするものであり、第二の発明は、格子合金中のＣａ量
が０．０４〜０．１重量％であることを特徴とし、第三
の発明は、Ｂａ含有量が０．００１〜０．０１重量％で
あるＰｂ−Ｂａ系合金をもちいたことを特徴とするもの
である。
ａ系合金格子を用いた密閉型鉛蓄電池において、Ｐｂ−
Ｂａ系合金から作製した鉛粉を原料に用いることを特徴
とするものであり、第二の発明は、格子合金中のＣａ量
が０．０４〜０．１重量％であることを特徴とし、第三
の発明は、Ｂａ含有量が０．００１〜０．０１重量％で
あるＰｂ−Ｂａ系合金をもちいたことを特徴とするもの
である。
【０００６】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
鉛粉の原料となる鉛を、ＪＩＳＨ ２０１５ に規定さ
れている特種の純鉛を溶融し、純度９９％のＢａ試薬を
所定量添加することで製作した。この合金から製作した
鉛粉を希硫酸で練膏し、ペーストとしたのち、各種鉛合
金格子に充填し、正極板とした。
鉛粉の原料となる鉛を、ＪＩＳＨ ２０１５ に規定さ
れている特種の純鉛を溶融し、純度９９％のＢａ試薬を
所定量添加することで製作した。この合金から製作した
鉛粉を希硫酸で練膏し、ペーストとしたのち、各種鉛合
金格子に充填し、正極板とした。
【０００７】セパレータには、ガラス繊維の平均直径約
１μｍ、多孔度約９４％の通常使用されているものを用
い、２０ｋｇ／ｄｍ2の荷重下で、厚さが１．５ｍｍの
ものを使用した。負極板、電解液についても従来のもの
を使用し２Ｖ８Ａｈの密閉型鉛蓄電池を製作した。電槽
化成を行ったのち容量評価試験を２サイクル行い、トリ
クル寿命試験に供した。トリクル寿命試験は、加速のた
め温度を５０℃として行った。試験に用いた電池番号と
正極板の内容を表１に示す。
１μｍ、多孔度約９４％の通常使用されているものを用
い、２０ｋｇ／ｄｍ2の荷重下で、厚さが１．５ｍｍの
ものを使用した。負極板、電解液についても従来のもの
を使用し２Ｖ８Ａｈの密閉型鉛蓄電池を製作した。電槽
化成を行ったのち容量評価試験を２サイクル行い、トリ
クル寿命試験に供した。トリクル寿命試験は、加速のた
め温度を５０℃として行った。試験に用いた電池番号と
正極板の内容を表１に示す。
【０００８】
【表１】 試験条件 容量評価試験（２５℃） 放電 ８Ａ 終止電圧１．７Ｖ 充電 ０．８Ａ×（放電電気量の１３５％） トリクル試験条件（５０℃） トリクル電圧 ２．３Ｖ／セル ３ヶ月毎に 容量評価試験 初期の容量評価試験の２サイクル目の放電持続時間とＢ
a添加量の関係を図１に示す。図に示したように鉛粉中
にＢaを添加したことによる悪影響は認められず、逆に
放電持続時間は伸びる傾向が認められた。格子合金種の
影響は、認められなかった。トリクル寿命試験の結果を
図２に示す。図に示したように、従来のＢａを添加して
いない鉛粉で製作した正極板を用いた電池（電池Ｎｏ．
１，５，９）は、約１年で寿命となった。これに対しＢ
ａを０．００１〜０．０１重量％を含む鉛粉で製作し、
格子合金のＣａ量が０．０４重量％の電池（電池Ｎｏ．
２，３）と、格子合金のＣａ量が０．１０重量％の電池
（電池Ｎｏ．６，７）では、約１８〜２４ヶ月で寿命と
なり、寿命が大幅に向上した。これらの電池を試験後に
解体すると、活物質は軟化していたが、格子と活物質の
密着性は良好であった。このことが寿命が増大したこと
の原因と思われる。Ｂａの量を０．０５重量％添加した
電池（電池Ｎｏ．４，８，１２）では、初期の放電容量
は増加したものの途中からの容量低下が大きく、寿命性
能の向上にはあまり効果がなかった。０．０５重量％の
Ｂａを添加した電池の活物質は、試験後に調査すると、
若干軟化気味であった。従来、負極に０．２〜０．５重
量％添加しているＢａＳＯ4を正極活物質に誤って混入
すると、活物質が軟化し性能が劣化すると言われいる
が、０．０５重量％程度でもこの悪影響が認められた。
０．１３重量％Ｃａの格子合金を用いた電池（電池Ｎ
ｏ．１１）では、途中から容量低下を起こし、１５ヶ月
目の容量確認試験では、放電持続時間が著しく短くなっ
た。この電池を試験終了後に解体調査すると、正極格子
の伸びが他に比べて大きかった。Ｂａが活物質中に存在
すると、活物質が柔らかくなることで格子の伸びに対応
し、格子と活物質の界面の密着性が保たれ、寿命性能が
向上するものと考えられるが、格子の伸びが大きすぎる
と、対応しきれず、Ｃａ添加量を増やしすぎると逆に悪
影響がでてしまったものと思われる。
a添加量の関係を図１に示す。図に示したように鉛粉中
にＢaを添加したことによる悪影響は認められず、逆に
放電持続時間は伸びる傾向が認められた。格子合金種の
影響は、認められなかった。トリクル寿命試験の結果を
図２に示す。図に示したように、従来のＢａを添加して
いない鉛粉で製作した正極板を用いた電池（電池Ｎｏ．
１，５，９）は、約１年で寿命となった。これに対しＢ
ａを０．００１〜０．０１重量％を含む鉛粉で製作し、
格子合金のＣａ量が０．０４重量％の電池（電池Ｎｏ．
２，３）と、格子合金のＣａ量が０．１０重量％の電池
（電池Ｎｏ．６，７）では、約１８〜２４ヶ月で寿命と
なり、寿命が大幅に向上した。これらの電池を試験後に
解体すると、活物質は軟化していたが、格子と活物質の
密着性は良好であった。このことが寿命が増大したこと
の原因と思われる。Ｂａの量を０．０５重量％添加した
電池（電池Ｎｏ．４，８，１２）では、初期の放電容量
は増加したものの途中からの容量低下が大きく、寿命性
能の向上にはあまり効果がなかった。０．０５重量％の
Ｂａを添加した電池の活物質は、試験後に調査すると、
若干軟化気味であった。従来、負極に０．２〜０．５重
量％添加しているＢａＳＯ4を正極活物質に誤って混入
すると、活物質が軟化し性能が劣化すると言われいる
が、０．０５重量％程度でもこの悪影響が認められた。
０．１３重量％Ｃａの格子合金を用いた電池（電池Ｎ
ｏ．１１）では、途中から容量低下を起こし、１５ヶ月
目の容量確認試験では、放電持続時間が著しく短くなっ
た。この電池を試験終了後に解体調査すると、正極格子
の伸びが他に比べて大きかった。Ｂａが活物質中に存在
すると、活物質が柔らかくなることで格子の伸びに対応
し、格子と活物質の界面の密着性が保たれ、寿命性能が
向上するものと考えられるが、格子の伸びが大きすぎる
と、対応しきれず、Ｃａ添加量を増やしすぎると逆に悪
影響がでてしまったものと思われる。
【０００９】従来の高純度の鉛粉を使用し、ペーストと
するときにＢａＳＯ4の粉末を添加することでも上記効
果を期待できるが、量産の場合一度に数百Ｋｇ単位で練
膏するためペースト中でＢａが均一に拡散せず、極板毎
に性能が安定しなくなる問題がある。本発明のようにＢ
ａを含む鉛粉を使用すれば、このような問題の発生を抑
えることができる。
するときにＢａＳＯ4の粉末を添加することでも上記効
果を期待できるが、量産の場合一度に数百Ｋｇ単位で練
膏するためペースト中でＢａが均一に拡散せず、極板毎
に性能が安定しなくなる問題がある。本発明のようにＢ
ａを含む鉛粉を使用すれば、このような問題の発生を抑
えることができる。
【００１０】
【発明の効果】以上詳述したようにＰｂ−Ｃａ系合金格
子を用いた密閉型鉛蓄電池において、Ｐｂ−Ｂａ系合金
から製作した鉛粉を原料とした活物質を使用した正極板
を用いることで、トリクル寿命性能の優れた密閉型鉛蓄
電池を製造することが可能になった。
子を用いた密閉型鉛蓄電池において、Ｐｂ−Ｂａ系合金
から製作した鉛粉を原料とした活物質を使用した正極板
を用いることで、トリクル寿命性能の優れた密閉型鉛蓄
電池を製造することが可能になった。
【図１】初期性能を示す図である。
【図２】トリクル寿命特性を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項１】Ｐｂ−Ｃａ系合金格子を用いた密閉型鉛蓄
電池において、Ｐｂ−Ｂａ系合金から製作した鉛粉を原
料に用いることを特徴とする密閉型鉛蓄電池用正極板。 - 【請求項２】格子合金中のＣａ量が、０．０４〜０．１
重量％であることを特徴とする請求項１記載の密閉型鉛
蓄電池用正極板。 - 【請求項３】Ｂａ含有量が０．００１〜０．０１重量％
であるＰｂ−Ｂａ系合金から製作した鉛粉を用いたこと
を特徴とする請求項１又は２記載の密閉型鉛蓄電池用正
極板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9116223A JPH10294113A (ja) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | 密閉型鉛蓄電池用正極板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9116223A JPH10294113A (ja) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | 密閉型鉛蓄電池用正極板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10294113A true JPH10294113A (ja) | 1998-11-04 |
Family
ID=14681884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9116223A Pending JPH10294113A (ja) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | 密閉型鉛蓄電池用正極板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10294113A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004104244A1 (en) | 2003-05-26 | 2004-12-02 | The Furukawa Battery Co., Ltd. | Lead-based alloy for lead-acid battery grid |
| US7862931B2 (en) | 2002-04-18 | 2011-01-04 | The Furukawa Battery Co., Ltd. | Lead-based alloy for lead-acid battery, substrate for lead-acid battery and lead-acid battery |
| JP2011258531A (ja) * | 2010-06-11 | 2011-12-22 | Gs Yuasa Corp | 鉛蓄電池 |
| CN110600815A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-12-20 | 南阳师范学院 | 一种卷式铅酸蓄电池及其制备方法与应用 |
-
1997
- 1997-04-17 JP JP9116223A patent/JPH10294113A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7862931B2 (en) | 2002-04-18 | 2011-01-04 | The Furukawa Battery Co., Ltd. | Lead-based alloy for lead-acid battery, substrate for lead-acid battery and lead-acid battery |
| WO2004104244A1 (en) | 2003-05-26 | 2004-12-02 | The Furukawa Battery Co., Ltd. | Lead-based alloy for lead-acid battery grid |
| AU2003292555B2 (en) * | 2003-05-26 | 2006-10-12 | The Furukawa Battery Co., Ltd. | Lead-based alloy for lead-acid battery grid |
| JP2011258531A (ja) * | 2010-06-11 | 2011-12-22 | Gs Yuasa Corp | 鉛蓄電池 |
| CN110600815A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-12-20 | 南阳师范学院 | 一种卷式铅酸蓄电池及其制备方法与应用 |
| CN110600815B (zh) * | 2019-09-20 | 2020-10-09 | 南阳师范学院 | 一种卷式铅酸蓄电池及其制备方法与应用 |
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