JPH11204132A - 鉛蓄電池の製造方法 - Google Patents
鉛蓄電池の製造方法Info
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- JPH11204132A JPH11204132A JP10005636A JP563698A JPH11204132A JP H11204132 A JPH11204132 A JP H11204132A JP 10005636 A JP10005636 A JP 10005636A JP 563698 A JP563698 A JP 563698A JP H11204132 A JPH11204132 A JP H11204132A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は鉛蓄電池の製造方法に関するもので
あり、放電容量を低下させずに寿命を改善させることを
目的とする。 【解決手段】 化成充電の後、多糖類、キレート剤、硫
酸ヒドラジンおよびこれらの誘導体から選ばれた少なく
とも１つを含む電解液中で放電を行い、その状態で開路
放置する工程を備える構成とする。
あり、放電容量を低下させずに寿命を改善させることを
目的とする。 【解決手段】 化成充電の後、多糖類、キレート剤、硫
酸ヒドラジンおよびこれらの誘導体から選ばれた少なく
とも１つを含む電解液中で放電を行い、その状態で開路
放置する工程を備える構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は鉛蓄電池の製造方法
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鉛蓄電池は正極に二酸化鉛，負極に鉛を
活物質として用い電解液に希硫酸を用いる電池である。
これらの極板は主として鉛粉，硫酸，水を主成分として
練合して作製したペ−ストを鉛合金のグリットに充填
し、熟成，乾燥して未化成状態の極板（未化成板）を構
成し，これを希硫酸中で化成充電して、反応に適切な多
孔室の活物質とする。化成充電は極板を電池とは別の電
槽で行う極板化成と，未化成板をセパレータと共に極板
群を構成して電槽に収納し、電池の形で行う電槽化成が
ある。電池の極板は放電すると両極とも硫酸鉛を生成
し，充電ではもとの二酸化鉛と鉛に戻る。
活物質として用い電解液に希硫酸を用いる電池である。
これらの極板は主として鉛粉，硫酸，水を主成分として
練合して作製したペ−ストを鉛合金のグリットに充填
し、熟成，乾燥して未化成状態の極板（未化成板）を構
成し，これを希硫酸中で化成充電して、反応に適切な多
孔室の活物質とする。化成充電は極板を電池とは別の電
槽で行う極板化成と，未化成板をセパレータと共に極板
群を構成して電槽に収納し、電池の形で行う電槽化成が
ある。電池の極板は放電すると両極とも硫酸鉛を生成
し，充電ではもとの二酸化鉛と鉛に戻る。
【０００３】このような充放電の繰り返しによる物質変
化のために、一般には正極活物質の構造が崩れ、特に正
極では活物質粒子の脱落や導電性の低下によって、サイ
クルに伴う放電容量の低下がおこり，これが寿命劣化の
一因になる。
化のために、一般には正極活物質の構造が崩れ、特に正
極では活物質粒子の脱落や導電性の低下によって、サイ
クルに伴う放電容量の低下がおこり，これが寿命劣化の
一因になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】とくに放電状態で放置
すると硫酸鉛の結晶が肥大し、充電が困難となって、容
量が低下するだけでなく、硫酸鉛の蓄積によって極板が
脆弱化し、寿命特性が低下するので放電後は速やかに充
電することが望ましいとされている。
すると硫酸鉛の結晶が肥大し、充電が困難となって、容
量が低下するだけでなく、硫酸鉛の蓄積によって極板が
脆弱化し、寿命特性が低下するので放電後は速やかに充
電することが望ましいとされている。
【０００５】このような寿命要素の改善には耐酸性の樹
脂結着剤を活物質に添加する等の方法が考えられるが、
この場合は多孔体中の硫酸の通路が結着剤の粒子によっ
て狭められ、利用率や電圧特性が低下する傾向を示す。
脂結着剤を活物質に添加する等の方法が考えられるが、
この場合は多孔体中の硫酸の通路が結着剤の粒子によっ
て狭められ、利用率や電圧特性が低下する傾向を示す。
【０００６】本発明は、上記課題を解決するものであ
り、硫酸の拡散を前提とする鉛電池において利用率や電
圧特性の低下を回避することにより、放電容量を低下さ
せない寿命改善方法を提供することを目的とする。
り、硫酸の拡散を前提とする鉛電池において利用率や電
圧特性の低下を回避することにより、放電容量を低下さ
せない寿命改善方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は化成充電後の極板または極板群を、多糖
類、キレート剤、硫酸ヒドラジンおよびこれらの誘導体
から選ばれた少なくとも一つの鉛イオン溶解度調整剤を
含む希硫酸中で所定の電気量を放電し、これを放電状態
のままで所定時間開路放置する放電放置工程を備えるこ
とを特徴とするものである。
に、本発明は化成充電後の極板または極板群を、多糖
類、キレート剤、硫酸ヒドラジンおよびこれらの誘導体
から選ばれた少なくとも一つの鉛イオン溶解度調整剤を
含む希硫酸中で所定の電気量を放電し、これを放電状態
のままで所定時間開路放置する放電放置工程を備えるこ
とを特徴とするものである。
【０００８】本発明は特に正極板を多糖類、キレート
剤、硫酸ヒドラジンおよびこれらの誘導体から選ばれた
鉛イオン溶解度調整剤を含む希硫酸中で放電状態を形成
したまま開路状態を所定の時間保つことによって、放電
に好ましく結合力の優れた活物質構造を形成させるもの
である。
剤、硫酸ヒドラジンおよびこれらの誘導体から選ばれた
鉛イオン溶解度調整剤を含む希硫酸中で放電状態を形成
したまま開路状態を所定の時間保つことによって、放電
に好ましく結合力の優れた活物質構造を形成させるもの
である。
【０００９】本発明の寿命改善効果には、放電深さおよ
び開路放置される時間が関与する。しかもこの効果は上
記鉛イオンの溶解度調整剤の存在しない希硫酸中では得
られない。このことは、活物質が一旦硫酸鉛の形態を経
由することと、溶解度調整剤の存在の下で溶解析出を繰
り返す時間が必要であることを意味する。
び開路放置される時間が関与する。しかもこの効果は上
記鉛イオンの溶解度調整剤の存在しない希硫酸中では得
られない。このことは、活物質が一旦硫酸鉛の形態を経
由することと、溶解度調整剤の存在の下で溶解析出を繰
り返す時間が必要であることを意味する。
【００１０】上記溶解度調整剤を添加した電解液中で化
成した極板については、上記鉛イオンの溶解度調整剤を
添加しない電解液中で放電放置操作を行っても類似の効
果が得られる。これは化成充電時に結晶中に吸着等によ
り取り込まれた鉛イオンの溶解度調整剤が溶出し有効に
作用するものである。
成した極板については、上記鉛イオンの溶解度調整剤を
添加しない電解液中で放電放置操作を行っても類似の効
果が得られる。これは化成充電時に結晶中に吸着等によ
り取り込まれた鉛イオンの溶解度調整剤が溶出し有効に
作用するものである。
【００１１】以上の如く本発明は希硫酸中における鉛イ
オンの溶解度調整剤の存在、所定量の放電、放電状態に
おける開路放置の少なくとも３つの条件がもたらす極板
構造の変化によるものである。
オンの溶解度調整剤の存在、所定量の放電、放電状態に
おける開路放置の少なくとも３つの条件がもたらす極板
構造の変化によるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を以下に述べる。
を以下に述べる。
【００１３】図１は鉛蓄電池の断面図である。１は電
槽、２は電槽蓋、３は正極板、４は負極板、５は正極端
子、６は負極端子、７はセパレータ、８は安全弁であ
る。電解液の希硫酸はセパレータに含浸した構造であ
る。
槽、２は電槽蓋、３は正極板、４は負極板、５は正極端
子、６は負極端子、７はセパレータ、８は安全弁であ
る。電解液の希硫酸はセパレータに含浸した構造であ
る。
【００１４】この電池は極板として理論充填量がそれぞ
れ３Ａｈ／枚の正極２枚と２Ａｈ／枚の負極３枚を用
い、公称容量３Ａｈの電池としたものである。
れ３Ａｈ／枚の正極２枚と２Ａｈ／枚の負極３枚を用
い、公称容量３Ａｈの電池としたものである。
【００１５】未化成板を用いて上記の電池を構成し、化
成充電工程、放電工程、開路放置工程を経由し、改めて
充電して鉛電池としての製造工程を終結した。
成充電工程、放電工程、開路放置工程を経由し、改めて
充電して鉛電池としての製造工程を終結した。
【００１６】本発明の実施の形態は、上記工程において
多糖類、キレート剤、硫酸ヒドラジンおよびこれらの誘
導体から選ばれた少なくとも１種の鉛イオンの溶解度調
整剤を加えた希硫酸中において所定の放電と、上記放電
状態を保ち、開路放置を行うものである。
多糖類、キレート剤、硫酸ヒドラジンおよびこれらの誘
導体から選ばれた少なくとも１種の鉛イオンの溶解度調
整剤を加えた希硫酸中において所定の放電と、上記放電
状態を保ち、開路放置を行うものである。
【００１７】本発明の効果としてとくに有効性の高い成
分である多糖類またはその誘導体としてはマンニット、
マンノース、マンノン酸、マンノール、マンニノトリオ
ースの群から選ばれた化合物があげられる。これらの成
分はキレート剤ではないが、希硫酸中でも鉛イオン配位
して、鉛イオンの溶解度や活量を変化させる作用があ
る。
分である多糖類またはその誘導体としてはマンニット、
マンノース、マンノン酸、マンノール、マンニノトリオ
ースの群から選ばれた化合物があげられる。これらの成
分はキレート剤ではないが、希硫酸中でも鉛イオン配位
して、鉛イオンの溶解度や活量を変化させる作用があ
る。
【００１８】有効性の高いキレート剤およびその誘導体
としてはエチレンジアミン四酢酸、エチレンジオキシビ
ス（エチルアミン）ーＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，四酢酸ジエ
チレントリアミン五酢酸、トランス−１，２ーシクロヘ
キサンジアミンーＮ，Ｎ，Ｎ’四酢酸水和物、トリエチ
レンテトラミンーＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’’，
Ｎ’’六酢酸、およびニトリロ三酢酸からなる群から選
ばれた化合物があげられる。
としてはエチレンジアミン四酢酸、エチレンジオキシビ
ス（エチルアミン）ーＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，四酢酸ジエ
チレントリアミン五酢酸、トランス−１，２ーシクロヘ
キサンジアミンーＮ，Ｎ，Ｎ’四酢酸水和物、トリエチ
レンテトラミンーＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’’，
Ｎ’’六酢酸、およびニトリロ三酢酸からなる群から選
ばれた化合物があげられる。
【００１９】硫酸ヒドラジンは上記いずれにも属さない
が二酸化鉛の分解を促進し，鉛の溶解度を増加させる化
合物である。
が二酸化鉛の分解を促進し，鉛の溶解度を増加させる化
合物である。
【００２０】上記成分を少なくとも一種類適用すること
によって本発明の効果が得られる。放電放置による寿命
特性改善の効果は上記添加物については数ｐｐｍから数
％の間で広く効果があり、特に１００ｐｐｍから５００
ｐｐｍの間がよい。
によって本発明の効果が得られる。放電放置による寿命
特性改善の効果は上記添加物については数ｐｐｍから数
％の間で広く効果があり、特に１００ｐｐｍから５００
ｐｐｍの間がよい。
【００２１】
【実施例】以下実施例によって本発明の実施形態の特徴
と効果を述べる。
と効果を述べる。
【００２２】（実施例１）未化成板を用いて電池に構成
し、比重１．１５の希硫酸中で化成し電解液比重を１．
３に調整した後に、電解液中に３００ｐｐｍのマニトー
ルを添加した。この電池を２．３Ａで公称容量に対して
０％から３００％定電流で各種放電深さに放電し、その
まま１時間から１００時間の所定時間開路状態で放置し
た。これらの電池に対して改めて公称容量の３００％を
充電して、電池を作成した。
し、比重１．１５の希硫酸中で化成し電解液比重を１．
３に調整した後に、電解液中に３００ｐｐｍのマニトー
ルを添加した。この電池を２．３Ａで公称容量に対して
０％から３００％定電流で各種放電深さに放電し、その
まま１時間から１００時間の所定時間開路状態で放置し
た。これらの電池に対して改めて公称容量の３００％を
充電して、電池を作成した。
【００２３】これらの電池に対して２．３Ａで１５分の
放電と設定電流２．３Ａ設定電圧２．４５Ｖの定電流充
電６０分の定電流定電圧充電を１サイクルとして１５分
放電時の電圧が１Ｖに達するまでのサイクル数をこの電
池の寿命として求め、放電深さおよび放置時間と寿命の
関係を求めた。これらの電池をＡおよびＣとする。
放電と設定電流２．３Ａ設定電圧２．４５Ｖの定電流充
電６０分の定電流定電圧充電を１サイクルとして１５分
放電時の電圧が１Ｖに達するまでのサイクル数をこの電
池の寿命として求め、放電深さおよび放置時間と寿命の
関係を求めた。これらの電池をＡおよびＣとする。
【００２４】比較として放電放置する電解液中にマニト
ールを添加しない場合の寿命を求めた。この電池をＢお
よびＤとする。
ールを添加しない場合の寿命を求めた。この電池をＢお
よびＤとする。
【００２５】（実施例２）鉛イオン溶解度調整剤として
Ｅ：マンノース３００ｐｐｍと硫酸ヒドラジン３００ｐ
ｐｍを添加した場合、Ｆ：マンノース３００ｐｐｍ、
Ｇ：キレート剤としてエチレンジアミンテトラアセテー
トを３００ｐｐｍ添加した場合について放電の深さを公
称容量の１００％、放電後の開路放置時間を２０時間と
した場合の寿命をもとめた。
Ｅ：マンノース３００ｐｐｍと硫酸ヒドラジン３００ｐ
ｐｍを添加した場合、Ｆ：マンノース３００ｐｐｍ、
Ｇ：キレート剤としてエチレンジアミンテトラアセテー
トを３００ｐｐｍ添加した場合について放電の深さを公
称容量の１００％、放電後の開路放置時間を２０時間と
した場合の寿命をもとめた。
【００２６】図２は実施例１における放置時間２０時間
とした場合の放電深さと寿命の関係を示したものであ
る。図では寿命は放電放置操作を加えない電池の寿命を
１００％とし、これに対する相対値を示した（以下同
じ）。この図から明らかなように、鉛イオン溶解度調整
剤であるマンニトールを添加しない電解液中で放電し開
路放置を行った従来例の電池Ｂでは、放電の深さが大き
くなるに従って寿命が低下した。これに比べて本発明の
Ａでは放電後開路放置を行うことによって寿命は増加し
た。
とした場合の放電深さと寿命の関係を示したものであ
る。図では寿命は放電放置操作を加えない電池の寿命を
１００％とし、これに対する相対値を示した（以下同
じ）。この図から明らかなように、鉛イオン溶解度調整
剤であるマンニトールを添加しない電解液中で放電し開
路放置を行った従来例の電池Ｂでは、放電の深さが大き
くなるに従って寿命が低下した。これに比べて本発明の
Ａでは放電後開路放置を行うことによって寿命は増加し
た。
【００２７】このときの放電深さは５０％以上が効果的
であった。１００％以上放電して開路放置すると従来の
電解液中では寿命が低下するが、本発明の場合は寿命特
性が向上する。
であった。１００％以上放電して開路放置すると従来の
電解液中では寿命が低下するが、本発明の場合は寿命特
性が向上する。
【００２８】図３は実施例１における放電の深さを公称
容量の１００％とし、開路放置の時間と寿命の関係を示
したものである。この結果は、放置時間５〜１０時間で
寿命特性は急速に上昇し、その後の上昇は緩やかに飽和
しており、少なくとも５時間以上放置することで効果が
現れる。
容量の１００％とし、開路放置の時間と寿命の関係を示
したものである。この結果は、放置時間５〜１０時間で
寿命特性は急速に上昇し、その後の上昇は緩やかに飽和
しており、少なくとも５時間以上放置することで効果が
現れる。
【００２９】図４は実施例２の電池についての寿命特性
を示したものである。この図は図２の結果と対比して見
ると、マニトールと硫酸ヒドラジンを共存させると単独
よりも優れた効果が得られることを示すと共に、他の鉛
イオン溶解度調整機能を持つ他の成分が本発明の操作に
おいて有効に作用することを示している。
を示したものである。この図は図２の結果と対比して見
ると、マニトールと硫酸ヒドラジンを共存させると単独
よりも優れた効果が得られることを示すと共に、他の鉛
イオン溶解度調整機能を持つ他の成分が本発明の操作に
おいて有効に作用することを示している。
【００３０】
【発明の効果】以上の如く、本発明は、鉛イオン溶解度
調整を添加した希硫酸電解液中で放電し開路放置するこ
とによって電池の寿命を著しく改善するものである。
調整を添加した希硫酸電解液中で放電し開路放置するこ
とによって電池の寿命を著しく改善するものである。
【図１】本発明の一実施例による電池の模式断面図
【図２】電池Ａと電池Ｂの放電深さによる相対寿命比を
示す図
示す図
【図３】電池Ｃと電池Ｄの放電時間による相対寿命比を
示す図
示す図
【図４】電池Ｂを１００とした場合の電池Ｅ、Ｆ、Ｇの
相対寿命比を示す図
相対寿命比を示す図
１ 電槽 ２ 電槽蓋 ３ 正極板 ４ 負極板 ５ 正極端子 ６ 負極端子 ７ セパレータ ８ 安全弁
Claims (3)
- 【請求項１】化成充電後の極板または極板群を、多糖
類、キレート剤、硫酸ヒドラジンおよびこれらの誘導体
から選ばれた少なくとも一つを含む電解液中で放電し、
この放電された状態で開路放置する工程を備えることを
特徴とする鉛蓄電池の製造方法。 - 【請求項２】放置する放電の深さは公称容量の５０％以
上であることを特徴とする請求項１記載の鉛蓄電池の製
造方法。 - 【請求項３】放置時間は５時間以上であることを特徴と
する請求項１または２記載の鉛蓄電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00563698A JP4066487B2 (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | 鉛蓄電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00563698A JP4066487B2 (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | 鉛蓄電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11204132A true JPH11204132A (ja) | 1999-07-30 |
| JP4066487B2 JP4066487B2 (ja) | 2008-03-26 |
Family
ID=11616640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00563698A Expired - Fee Related JP4066487B2 (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | 鉛蓄電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4066487B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019198500A1 (ja) | 2018-04-09 | 2019-10-17 | 旭化成株式会社 | 多孔体、鉛蓄電池用セパレータ、及び鉛蓄電池 |
-
1998
- 1998-01-14 JP JP00563698A patent/JP4066487B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4066487B2 (ja) | 2008-03-26 |
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