JPH1154115A - 鉛蓄電池用極板 - Google Patents
鉛蓄電池用極板Info
- Publication number
- JPH1154115A JPH1154115A JP9221968A JP22196897A JPH1154115A JP H1154115 A JPH1154115 A JP H1154115A JP 9221968 A JP9221968 A JP 9221968A JP 22196897 A JP22196897 A JP 22196897A JP H1154115 A JPH1154115 A JP H1154115A
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- JP
- Japan
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- lead
- paste
- active material
- acid battery
- grid
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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
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- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】鉛合金製の圧延シートを打ち抜いて作製した格
子と活物質ペーストの密着性を改善する。 【解決手段】格子の表面に、鉛粉と水あるいは、鉛粉と
アルカリ性水溶液で練膏した活物質ペーストを塗布す
る。
子と活物質ペーストの密着性を改善する。 【解決手段】格子の表面に、鉛粉と水あるいは、鉛粉と
アルカリ性水溶液で練膏した活物質ペーストを塗布す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は鉛蓄電池の改良に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】鉛蓄電池用格子の製造法としては、鋳造
法、エキスパンド法、打ち抜き法が用いられている。
法、エキスパンド法、打ち抜き法が用いられている。
【０００３】鋳造法は自由な格子形状が作製できるとい
う特徴があるものの、バッチ式であるため生産性が劣
り、結晶組織内に結晶粒界や鋳造欠陥が生じ電池使用中
に異常腐食が起こりやすいという短所を有している。
う特徴があるものの、バッチ式であるため生産性が劣
り、結晶組織内に結晶粒界や鋳造欠陥が生じ電池使用中
に異常腐食が起こりやすいという短所を有している。
【０００４】一方、エキスパンド法は、連続した鉛合金
シートなどを展開して格子を形成するもので、連続的な
生産が可能なため生産性は非常に優れるが、格子形状に
制約があり、格子が展開により作られているため変形し
やすいといった短所を有している。
シートなどを展開して格子を形成するもので、連続的な
生産が可能なため生産性は非常に優れるが、格子形状に
制約があり、格子が展開により作られているため変形し
やすいといった短所を有している。
【０００５】もう一方の打ち抜き法は、鉛合金圧延シー
トなどをパンチングにより打ち抜き格子とするもので、
連続生産が可能で生産性が高く、格子形状を自由にデザ
インでき、圧延シートを用いれば鋳造格子で見られるよ
うな結晶粒界や鋳造欠陥のない格子を得られる特徴を有
している。
トなどをパンチングにより打ち抜き格子とするもので、
連続生産が可能で生産性が高く、格子形状を自由にデザ
インでき、圧延シートを用いれば鋳造格子で見られるよ
うな結晶粒界や鋳造欠陥のない格子を得られる特徴を有
している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、圧延シートは
その表面の平滑性が非常に高いため、その上に活物質を
充填した時の密着性が劣り、極板乾燥や化成工程におい
て格子から活物質がはがれ易い欠点があった。その結
果、電池が早期に寿命にいたることがあった。
その表面の平滑性が非常に高いため、その上に活物質を
充填した時の密着性が劣り、極板乾燥や化成工程におい
て格子から活物質がはがれ易い欠点があった。その結
果、電池が早期に寿命にいたることがあった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題にか
んがみてなされたもので、その要旨は、鉛合金からなる
圧延シートを打ち抜いて作製した格子に活物質ペースト
を充填してなる鉛蓄電池用極板であって、格子表面に予
め他の部分より高密度のペースト層を設けることを特徴
とするものである。
んがみてなされたもので、その要旨は、鉛合金からなる
圧延シートを打ち抜いて作製した格子に活物質ペースト
を充填してなる鉛蓄電池用極板であって、格子表面に予
め他の部分より高密度のペースト層を設けることを特徴
とするものである。
【０００８】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて説明する。
【０００９】まず、鉛（Ｐｂ）−０．０７％カルシウム
（Ｃａ）−１．５％スズ（Ｓｎ）合金シートを次の方法
により作製した。厚さ２０ｍｍの鉛合金スラブをドラム
式連続鋳造機で作製し、これを８段の圧延ローラーで順
次圧下し、最終的には２ｍｍ厚の圧延シートを得た。鋳
造時、合金中にアルミニウム（Ａｌ）を０．０１％添加
した。合金中へのＡｌの添加は、鋳造時のＣａの酸化防
止のためである。
（Ｃａ）−１．５％スズ（Ｓｎ）合金シートを次の方法
により作製した。厚さ２０ｍｍの鉛合金スラブをドラム
式連続鋳造機で作製し、これを８段の圧延ローラーで順
次圧下し、最終的には２ｍｍ厚の圧延シートを得た。鋳
造時、合金中にアルミニウム（Ａｌ）を０．０１％添加
した。合金中へのＡｌの添加は、鋳造時のＣａの酸化防
止のためである。
【００１０】次にこれらの圧延シートを図１に示すよう
な打ち抜き格子を作製した。そして、格子と活物質との
密着性を向上させるために、格子表面への高密度ペース
トの塗布を検討した。
な打ち抜き格子を作製した。そして、格子と活物質との
密着性を向上させるために、格子表面への高密度ペース
トの塗布を検討した。
【００１１】ボールミルにより作られた酸化鉛を約７０
％含む鉛粉を水と練膏した。これらは、重量比で約７：
３の比率で混合した。酸化鉛は水と次式の反応をし、ペ
ーストは弱アルカリ性を呈する。
％含む鉛粉を水と練膏した。これらは、重量比で約７：
３の比率で混合した。酸化鉛は水と次式の反応をし、ペ
ーストは弱アルカリ性を呈する。
【００１２】ＰｂＯ＋Ｈ2Ｏ→Ｐｂ（ＯＨ）2 鉛の溶解度は、酸性溶液中では小さく、アルカリ溶液中
では大きくなる。そのため、アルカリ性のペーストが金
属鉛の格子表面に塗布されると、格子表面がわずかに溶
解し、あたかも化学エッチングを行ったのと同様の挙動
を示し、格子と活物質は強固に密着する。密着性をさら
に上げるためには、アルカリを強くすることが有効であ
り、水の代わりにアルカリ溶液で鉛粉を練膏することが
有効である。
では大きくなる。そのため、アルカリ性のペーストが金
属鉛の格子表面に塗布されると、格子表面がわずかに溶
解し、あたかも化学エッチングを行ったのと同様の挙動
を示し、格子と活物質は強固に密着する。密着性をさら
に上げるためには、アルカリを強くすることが有効であ
り、水の代わりにアルカリ溶液で鉛粉を練膏することが
有効である。
【００１３】一般的な鉛蓄電池用ペーストは鉛粉と硫酸
とを練膏しているが、これはペースト中に硫酸鉛を形成
させるためである。硫酸鉛は化成後、正極では二酸化
鉛、負極では金属鉛へと変化し、その体積変化により化
成後のペーストは非常に多孔性の富んだものになる。活
物質が多孔性でないと電池放電反応時に硫酸が拡散せ
ず、電池容量を得ることができない。今回、格子表面の
塗布に用いたペーストは、硫酸鉛を含んでいないため、
化成後においても多孔度が非常に小さく（高密度）、放
電反応には寄与しにくい。しかし、化成後には二酸化鉛
に変化して電子伝導性は有していることから、格子表面
にメッキを施したのと同じ状態になるものである。
とを練膏しているが、これはペースト中に硫酸鉛を形成
させるためである。硫酸鉛は化成後、正極では二酸化
鉛、負極では金属鉛へと変化し、その体積変化により化
成後のペーストは非常に多孔性の富んだものになる。活
物質が多孔性でないと電池放電反応時に硫酸が拡散せ
ず、電池容量を得ることができない。今回、格子表面の
塗布に用いたペーストは、硫酸鉛を含んでいないため、
化成後においても多孔度が非常に小さく（高密度）、放
電反応には寄与しにくい。しかし、化成後には二酸化鉛
に変化して電子伝導性は有していることから、格子表面
にメッキを施したのと同じ状態になるものである。
【００１４】こうして得られたペーストを槽にため、そ
こに打ち抜き格子を漬けて引き上げた。ペーストが非常
に軟らかいために、格子表面部分にのみ薄くペーストが
塗布された状態となった。これらの格子を乾燥を行なっ
た後、通常の鉛蓄電池用ペーストを充填し、極板とし
た。極板の状態を図２に示した。
こに打ち抜き格子を漬けて引き上げた。ペーストが非常
に軟らかいために、格子表面部分にのみ薄くペーストが
塗布された状態となった。これらの格子を乾燥を行なっ
た後、通常の鉛蓄電池用ペーストを充填し、極板とし
た。極板の状態を図２に示した。
【００１５】これらの極板を正極に用いて常法によりリ
テーナ式密閉型鉛蓄電池（１２Ｖ、３０Ａｈ）を作製
し、ＪＩＳＤ５３０１の重負荷寿命試験に供した。電池
内容および試験結果を表１に示す。
テーナ式密閉型鉛蓄電池（１２Ｖ、３０Ａｈ）を作製
し、ＪＩＳＤ５３０１の重負荷寿命試験に供した。電池
内容および試験結果を表１に示す。
【００１６】
【表１】 表１において、電池Ｎｏ．１は、ペースト塗布を行って
いない従来の打ち抜き格子を用いたもの、Ｎｏ．２は水
練りペーストを塗布した打ち抜き格子を用いた本発明
品、Ｎｏ．３は水の代わりに５モルの水酸化ナトリウム
溶液で練膏したペーストを塗布したものである。寿命サ
イクル数は、本発明品では従来品の約２倍と大きく向上
した。
いない従来の打ち抜き格子を用いたもの、Ｎｏ．２は水
練りペーストを塗布した打ち抜き格子を用いた本発明
品、Ｎｏ．３は水の代わりに５モルの水酸化ナトリウム
溶液で練膏したペーストを塗布したものである。寿命サ
イクル数は、本発明品では従来品の約２倍と大きく向上
した。
【００１７】この理由を調査するために、試験後の電池
を解体し、極板断面を観察した、その結果を摸式図とし
て図３に示す。寿命の短かった、電池Ｎｏ．１では格子
と活物質との間にクラックがみられ、このことが寿命原
因と思われた。一方、電池Ｎｏ．２，３では、格子の周
囲に予め塗布した高密度ペーストの活物質層が残ってお
り、格子と活物質の間のクラックは見られず、寿命原因
は活物質自体の劣化であった。格子と活物質との密着性
が維持されたことが寿命性能が優れた理由と思われる。
電池Ｎｏ．２および３を比較した場合には、アルカリで
練膏したペーストを塗布したＮｏ．３の方が活物質層は
強固なようであった。
を解体し、極板断面を観察した、その結果を摸式図とし
て図３に示す。寿命の短かった、電池Ｎｏ．１では格子
と活物質との間にクラックがみられ、このことが寿命原
因と思われた。一方、電池Ｎｏ．２，３では、格子の周
囲に予め塗布した高密度ペーストの活物質層が残ってお
り、格子と活物質の間のクラックは見られず、寿命原因
は活物質自体の劣化であった。格子と活物質との密着性
が維持されたことが寿命性能が優れた理由と思われる。
電池Ｎｏ．２および３を比較した場合には、アルカリで
練膏したペーストを塗布したＮｏ．３の方が活物質層は
強固なようであった。
【００１８】
【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば打
ち抜き格子を用いた場合でも、格子と活物質との密着性
に優れる極板を得ることができるので、その工業的価値
は大なるものである。
ち抜き格子を用いた場合でも、格子と活物質との密着性
に優れる極板を得ることができるので、その工業的価値
は大なるものである。
【図１】打ち抜き格子の一例を示した図である。
【図２】打ち抜き格子に予めペーストを塗布した本発明
の極板の一例を示した図である。
の極板の一例を示した図である。
【図３】試験後の極板断面を示した摸式図である。
１．格子 ２．高密度ペースト層 ３．活物質 ４．クラック
Claims (3)
- 【請求項１】鉛合金からなる圧延シートを打ち抜いて作
製した格子に活物質ペーストを充填してなる鉛蓄電池用
極板であって、格子表面に予め他の部分より高密度のペ
ースト層を設けたことを特徴とする鉛蓄電池用極板。 - 【請求項２】該高密度ペーストは、酸化鉛を主成分とす
る鉛粉および水とを練膏して作製されたものであること
を特徴とする請求項１記載の鉛蓄電池用極板。 - 【請求項３】該高密度ペーストは、酸化鉛を主成分とす
る鉛粉およびアルカリ性水溶液とを練膏して作製された
ものであることを特徴とする請求項１記載の鉛蓄電池用
極板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9221968A JPH1154115A (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 鉛蓄電池用極板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9221968A JPH1154115A (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 鉛蓄電池用極板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1154115A true JPH1154115A (ja) | 1999-02-26 |
Family
ID=16774997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9221968A Pending JPH1154115A (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 鉛蓄電池用極板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1154115A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6803151B2 (en) | 2002-02-21 | 2004-10-12 | Delphi Technologies, Inc. | Electrode |
| JP2006351461A (ja) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池用シート状電極板の製造方法 |
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| US7799463B2 (en) | 1999-07-09 | 2010-09-21 | Johnson Controls Technology Company | Method of producing battery plates |
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| US12451493B2 (en) | 2017-01-27 | 2025-10-21 | Cps Technology Holdings Llc | Battery grid |
-
1997
- 1997-08-04 JP JP9221968A patent/JPH1154115A/ja active Pending
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