JPH10302784A - ペースト式正極板の製造方法 - Google Patents
ペースト式正極板の製造方法Info
- Publication number
- JPH10302784A JPH10302784A JP9120300A JP12030097A JPH10302784A JP H10302784 A JPH10302784 A JP H10302784A JP 9120300 A JP9120300 A JP 9120300A JP 12030097 A JP12030097 A JP 12030097A JP H10302784 A JPH10302784 A JP H10302784A
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- Japan
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- positive electrode
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- 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)
Abstract
(57)【要約】
【課題】鉛−カルシウム−すず系合金の格子を用いたメ
ンテナンス フリー形や密閉形鉛蓄電池の寿命を増大す
る。 【解決手段】鉛−カルシウム−すず系合金格子の正極板
に充填する活物質が、極板の中心層と表面層によって性
状の異なる活物質ペーストとする。
ンテナンス フリー形や密閉形鉛蓄電池の寿命を増大す
る。 【解決手段】鉛−カルシウム−すず系合金格子の正極板
に充填する活物質が、極板の中心層と表面層によって性
状の異なる活物質ペーストとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は鉛（Ｐｂ）−カルシ
ウム（Ｃａ）−すず（Ｓｎ）系合金格子のペースト式正
極板の製造方法に関するものである。
ウム（Ｃａ）−すず（Ｓｎ）系合金格子のペースト式正
極板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ系合金を格子に用いた
ペースト式正極板は、自己放電が少ないため保存特性や
メンテナンスフリー特性に優れており、近年の自動車用
開放型電池で広く使われている。また密閉電池において
も欠かすことのできない正極板であり、現在最も広く使
われている正極板である。しかし、この合金を用いた正
極板は、従来のＰｂ−Ｓｂ（アンチモン）系合金を格子
に用いた正極板と異なり、格子／活物質界面にバリヤー
層と呼ばれる不働態層が生成し、早期に容量が低下する
事がある。これは、格子／活物質の界面に硫酸が侵入し
た際、Ｐｂ-Ｃａ-Ｓｎ格子表面の腐食層が容易に反応し
て絶縁体である硫酸鉛に変わるためである。この対策と
して、格子に高密度の活物質を充填することにより、格
子表面への硫酸の侵入を防ぐ方法が採用されていたが、
この方法では、活物質の密度が高いために極板の放電容
量が少なくなるという問題があった。
ペースト式正極板は、自己放電が少ないため保存特性や
メンテナンスフリー特性に優れており、近年の自動車用
開放型電池で広く使われている。また密閉電池において
も欠かすことのできない正極板であり、現在最も広く使
われている正極板である。しかし、この合金を用いた正
極板は、従来のＰｂ−Ｓｂ（アンチモン）系合金を格子
に用いた正極板と異なり、格子／活物質界面にバリヤー
層と呼ばれる不働態層が生成し、早期に容量が低下する
事がある。これは、格子／活物質の界面に硫酸が侵入し
た際、Ｐｂ-Ｃａ-Ｓｎ格子表面の腐食層が容易に反応し
て絶縁体である硫酸鉛に変わるためである。この対策と
して、格子に高密度の活物質を充填することにより、格
子表面への硫酸の侵入を防ぐ方法が採用されていたが、
この方法では、活物質の密度が高いために極板の放電容
量が少なくなるという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上のことから、本発
明はＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ格子を用いたペースト式正極板を
用いた電池の放電容量を低下させることなく寿命性能を
向上させることが課題である。
明はＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ格子を用いたペースト式正極板を
用いた電池の放電容量を低下させることなく寿命性能を
向上させることが課題である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】鉛−カルシウム−すず系
合金の格子を用いたペースト式正極板であって、第１の
発明は、極板の活物質ペースト層が中心層から表面層に
向かって性状の異なる多層構造であることを特徴とする
もので、第２の発明は、前記中心層の活物質ペーストの
性状が密度４．５〜５．５ｇ／ｃｃであり、表面層の活
物質ペーストの性状が密度３．５〜４．５ｇ／ｃｃの３
層構造であることを特徴とするもので、第３の発明は、
前記中心層の活物質ペーストには０．０３〜０．３重量
％アンチモンが添加されており、表面層の活物質ペース
トには０．０３重量％以下のアンチモンが添加された３
層構造であることを特徴とするもので、第４の発明は、
前記多層構造が第１回目の活物質ペーストの充填と第２
回目の活物質ペーストの充填の２回に分割して製作する
ことを特徴とすることである。
合金の格子を用いたペースト式正極板であって、第１の
発明は、極板の活物質ペースト層が中心層から表面層に
向かって性状の異なる多層構造であることを特徴とする
もので、第２の発明は、前記中心層の活物質ペーストの
性状が密度４．５〜５．５ｇ／ｃｃであり、表面層の活
物質ペーストの性状が密度３．５〜４．５ｇ／ｃｃの３
層構造であることを特徴とするもので、第３の発明は、
前記中心層の活物質ペーストには０．０３〜０．３重量
％アンチモンが添加されており、表面層の活物質ペース
トには０．０３重量％以下のアンチモンが添加された３
層構造であることを特徴とするもので、第４の発明は、
前記多層構造が第１回目の活物質ペーストの充填と第２
回目の活物質ペーストの充填の２回に分割して製作する
ことを特徴とすることである。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下の実施例にその結果のいくつ
かを示す。
かを示す。
【０００６】
【実施例１】Ｐｂ-０．０７重量％Ｃａ-１．３重量％Ｓ
ｎ合金からなる１.５ｍｍ厚さの正極格子に表１に示す
密度の活物質ペーストＡを充填しプレス後、つぎに活物
質ペーストＢを充填しプレスして、厚さ２.３ｍｍの正
極板を製作した。この正極板１０枚と、通常の方法で製
作した厚さ１.７ｍｍ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６０Ａｈ（３ｈＲ）
−１２Ｖのリテーナ式密閉型電池を通常の製法にならっ
て製作した。なお、比較のために、通常通り１回の充填
で作った２.３ｍｍ厚さの従来極板を用いた従来標準電
池も合わせて製作した。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。
ｎ合金からなる１.５ｍｍ厚さの正極格子に表１に示す
密度の活物質ペーストＡを充填しプレス後、つぎに活物
質ペーストＢを充填しプレスして、厚さ２.３ｍｍの正
極板を製作した。この正極板１０枚と、通常の方法で製
作した厚さ１.７ｍｍ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６０Ａｈ（３ｈＲ）
−１２Ｖのリテーナ式密閉型電池を通常の製法にならっ
て製作した。なお、比較のために、通常通り１回の充填
で作った２.３ｍｍ厚さの従来極板を用いた従来標準電
池も合わせて製作した。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。
【０００７】
【表１】 まず周囲温度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、１／３ＣＡ
電流で定格の８０％を放電した後、１／１０ＣＡ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。結果を表１に示す。
後、寿命試験を行った。寿命試験は40℃で、１／３ＣＡ
電流で定格の８０％を放電した後、１／１０ＣＡ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。結果を表１に示す。
【０００８】表１からわかるように、初期容量は格子近
傍の活物質密度の影響を受けず表面側の活物質Ｂの密度
によって規制されており、活物質Ｂの密度を４.５ｇ／
ｃｃ以下にすれば従来の定格(60Ah)以上の容量が得ら
れ、寿命サイクル数は中心層の活物質Ａの密度に依存
し、密度が４.５ｇ／ｃｃ以上の活物質ペーストを用い
れば、著しく向上することがわかる。また、中心層の活
物質Ａ密度が４．５ｇ／ｃｃ以上の活物質ペーストを用
い、表面側の活物質Ｂに先に述べた４.５ｇ／ｃｃ以下
の活物質ペーストを用いれば初期容量も定格以上を確保
できることがわかった。
傍の活物質密度の影響を受けず表面側の活物質Ｂの密度
によって規制されており、活物質Ｂの密度を４.５ｇ／
ｃｃ以下にすれば従来の定格(60Ah)以上の容量が得ら
れ、寿命サイクル数は中心層の活物質Ａの密度に依存
し、密度が４.５ｇ／ｃｃ以上の活物質ペーストを用い
れば、著しく向上することがわかる。また、中心層の活
物質Ａ密度が４．５ｇ／ｃｃ以上の活物質ペーストを用
い、表面側の活物質Ｂに先に述べた４.５ｇ／ｃｃ以下
の活物質ペーストを用いれば初期容量も定格以上を確保
できることがわかった。
【０００９】なお、本実施例では、ペースト密度は生ペ
ースト状態で、通常当業者が測定する方法で測定した値
を使用しており、品質管理上必ず必要な値であるから、
充填時に記録される重要な値である。
ースト状態で、通常当業者が測定する方法で測定した値
を使用しており、品質管理上必ず必要な値であるから、
充填時に記録される重要な値である。
【００１０】
【実施例２】実施例１と同様、Ｐｂ-０．０７％Ｃａ-
１．３％Ｓｎ合金からなる１.５ｍｍ厚さの正極格子に
表２に示す、3.5g/cc密度の活物質ペーストＡを充填し
プレス後、その上に活物質Ａと同じ密度の活物質Ｂを充
填しプレスして、厚さ２.３ｍｍ厚さの正極板を製作し
た。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６
０Ａｈ（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。なお、比較のために、通常
通り１回の充填で作った２.３ｍｍ厚さの従来極板を用
いた従来標準電池も合わせて製作した。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。
１．３％Ｓｎ合金からなる１.５ｍｍ厚さの正極格子に
表２に示す、3.5g/cc密度の活物質ペーストＡを充填し
プレス後、その上に活物質Ａと同じ密度の活物質Ｂを充
填しプレスして、厚さ２.３ｍｍ厚さの正極板を製作し
た。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６
０Ａｈ（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。なお、比較のために、通常
通り１回の充填で作った２.３ｍｍ厚さの従来極板を用
いた従来標準電池も合わせて製作した。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。
【００１１】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、１／３Ｃ
Ａ電流で定格の８０％を放電した後、１／１０ＣＡ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。結果を表２に示す。
た後、寿命試験を行った。寿命試験は40℃で、１／３Ｃ
Ａ電流で定格の８０％を放電した後、１／１０ＣＡ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。結果を表２に示す。
【００１２】
【表２】 初期容量は表２からわかるように、どの電池にも差はな
かった。寿命性能については、１回目の格子近傍の活物
質にＳｂを０.０３〜０.３％添加した場合が著しく優れ
ていた。従来のやり方である１回でＳｂ入り活物質を充
填した場合は、Ｓｂ添加量が少ないと寿命性能がそれほ
ど伸びず、また多すぎるとＳｂが溶出して、負極板への
析出に伴う液枯れが起こって寿命性能が制限されてい
た。しかし、本発明のように格子近傍の活物質にのみＳ
ｂを添加した場合には溶出が少なくなるようで、悪影響
が少なく、これまでに見られない長寿命化が達成でき
た。
かった。寿命性能については、１回目の格子近傍の活物
質にＳｂを０.０３〜０.３％添加した場合が著しく優れ
ていた。従来のやり方である１回でＳｂ入り活物質を充
填した場合は、Ｓｂ添加量が少ないと寿命性能がそれほ
ど伸びず、また多すぎるとＳｂが溶出して、負極板への
析出に伴う液枯れが起こって寿命性能が制限されてい
た。しかし、本発明のように格子近傍の活物質にのみＳ
ｂを添加した場合には溶出が少なくなるようで、悪影響
が少なく、これまでに見られない長寿命化が達成でき
た。
【００１３】なお、上記実施例１、２では、硫酸アンチ
モンをあらかじめペースト練り液である硫酸に分散させ
て、ペーストを作製する際に添加する形でＳｂを添加し
たが、金属Ｓｂや酸化Ｓｂを直接鉛粉や練り液硫酸や練
り液の水に添加して行っても差はなかった。
モンをあらかじめペースト練り液である硫酸に分散させ
て、ペーストを作製する際に添加する形でＳｂを添加し
たが、金属Ｓｂや酸化Ｓｂを直接鉛粉や練り液硫酸や練
り液の水に添加して行っても差はなかった。
【００１４】また、実施例では充填を２回に分けて行っ
たが、３回以上であっても性能がかえって低下するとい
うことはなかった。
たが、３回以上であっても性能がかえって低下するとい
うことはなかった。
【発明の効果】本発明によると、Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ系合
金の格子を用いた蓄電池の初期容量を減少させることな
く、寿命を大幅に改善できその工業的価値は大きなもの
である。
金の格子を用いた蓄電池の初期容量を減少させることな
く、寿命を大幅に改善できその工業的価値は大きなもの
である。
Claims (4)
- 【請求項１】鉛−カルシウム−すず系合金の格子を用い
たペースト式正極板であって、極板の活物質ペースト層
が中心層から表面層に向かって性状の異なる多層構造で
あることを特徴とするペースト式正極板。 - 【請求項２】前記中心層の活物質ペーストの性状が密度
４．５〜５．５ｇ／ｃｃであり、表面層の活物質ペース
トの性状が密度３．５〜４．５ｇ／ｃｃの３層構造であ
ることを特徴とする請求項１に記載のペースト式正極
板。 - 【請求項３】前記中心層の活物質ペーストには０．０３
〜０．３重量％アンチモンが添加されており、表面層の
活物質ペーストには０．０３％以下のアンチモンが添加
された３層構造であることを特徴とする請求項１に記載
のペースト式正極板。 - 【請求項４】前記多層構造を第１回目の活物質ペースト
の充填と第２回目の活物質ペーストの充填の２回に分割
して製作することを特徴とする請求項１、２及び３に記
載のペースト式正極板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9120300A JPH10302784A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | ペースト式正極板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9120300A JPH10302784A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | ペースト式正極板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10302784A true JPH10302784A (ja) | 1998-11-13 |
Family
ID=14782833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9120300A Pending JPH10302784A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | ペースト式正極板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10302784A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003077482A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 電 池 |
-
1997
- 1997-04-23 JP JP9120300A patent/JPH10302784A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003077482A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 電 池 |
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