JPS63128552A - 鉛蓄電池用ペ−スト式極板の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は鉛蓄電池用ペースト式極板の製造法に関するも
のであり、とくに鉛−カルシウム系合金のエキスパンド
格子を用いた電池の寿命の向上をはかるものである。

従来の技術 鉛蓄電池用ペースト式極板は、集電体兼活物質の支持体
の働きをもつ鉛合金格子に活物質となるペーストを塗着
してつくられる。これまで格子には鉛−アンチモン合金
からなる鋳造格子が使われてきた。しかしながら、アン
チモンは自己放電を促進するなどの欠点があった。そこ
で新しい格子として、アンチモンを含まない鉛−カルシ
ウム系合金が開発された。ところがこの鉛−カルシウム
系合金は鋳造性が悪いので、合金シートに切れ目を入れ
て展開する、いわゆるエキスパンド方式が開発された。

このエキスパンド格子は連続したシートからつくられる
連続格子であり、生産性にすぐれている。

この格子にペーストを充填する方法としては、回転ベル
トを用いる充填方式が一般的である。すなわち、ペース
トを充填する台として回転式のベルトを用い、このベル
トの上に格子を載せて、ぺ−スト機を通過させてペース
トを充填し、極板をつくるものである。このペーストを
充填する工程は、ペースト機でペーストを格子目に押し
込み、同時に格子をベルトを押し付けるものであって、
ペーストを充填された格子はベルトと一緒に移動してゆ
く。

発明が解決しようとした問題点 ところで、このようにしてつくられるエキスパンド極板
を用いた電池は、メンテナンス・フリー形の蓄電池とし
て広く使われており、要求される性能も高率放電の高容
量化、軽量小形化、高負荷長寿命化など多種多様である
。

本発明はこれらの要求の中から、急放電性能にすぐれし
かも寿命性能の向上をはかる極板の製造法を提供するも
のである。

問題点を解決するための手段 本発明は、回転ベルトの上に格子を配置し、この格子を
ベルトと同じ方向にフィードローラで移動させながらペ
ーストを塗着充填する工程において、ベルトの移動速度
よりも格子の移動速度を遅らせてペーストを格子に充填
することを特徴としたものである。これにより高率放電
にすぐれた電池で、長寿命化をはかるものである。

ここでの格子には、鉛−カルシウム合金を用いたエキス
パンド格子を用い、さらに、格子下部よりも下側にペー
ストを押し出すように格子に充填すると一層効果がある
。

また、一般にエキスパンド格子の製造工程において、極
板の両９面にペースト紙をはって、活物質の脱落を防ぐ
方法が用いられているが、本発明はこのペースト紙の有
無による効果の差は見られず、ペースト紙の使用にとら
れれるものではない。

作　　用 電池の高率放電性能を良くする手段として、低密度ペー
スト、すなわち高多孔度の活物質を用いて、活物質の利
用率を高める方法がある。これは、極板の多孔度を高く
して中に含浸される硫酸の量を増やすことにより、極板
内部の活物質を反応に寄与させて、活物質の利用率を高
めるものである。

つまり、高率放電では電解液の硫酸の拡散律則になる傾
向が強く、極板表面が反応して液が内部へ拡散できずに
放電が終了することになる。そのため、極板の多孔度を
高めて、硫酸の含浸量を増やすと、それだけ容量が増え
ることになる。

ところで、鉛−カルシウム系合金のエキスパンド格子は
、容量劣化を起こしやすい傾向がある。

これは格子と活物質との密着性に原因があると考えられ
ている。すなわち、格子と活物質との密着性が悪くなる
と、放電のときに、格子と活物質との界面が反応して硫
酸鉛となり、これが不働態層となって活物質の放電をさ
またげるためである。

したがって、高率放電性能を高めるために低密度のペー
ストをエキスパンド格子に塗着充填すると、格子と活物
質との密着性が低下する傾向になり、寿命性能が低下す
る。

そこで、本発明のベルトと格子の移動速度を異ならせた
製造法により極板をつくると、高率放電性能にもすぐれ
、しかも寿命も長い電池を供給できることがわかった。

本発明のようにペーストを充填するときに、ベルトの回
転（移動）速度よりも格子および極板の移動速度を遅く
すると、充填されてベルトに押しつけられたペーストは
、ベルトの移動速度で押されて格子とベルトとの間に高
密度で充填され、格子と活物質との密着性を高めるもの
と考えられる。

一方、格子よシも上のペーストは充填する力がかかりに
くいので、高多孔度の活物質をつくることができる。こ
のように本発明によると、格子下面近傍および格子より
も下の層は多孔度の小さい緻密な活物質で格子に付着し
、密着性を高めて寿命性能の向上をはかることができ、
格子上面よりも上の層は高多孔度の活物質で高率放電性
能を高めることができると推察される。

一般にペーストの充填速度はできるだけ速くして生産性
の向上をはかるものであり、この点からベルトの移動速
度を速くし、同時に格子の移動速度も速くする方向にあ
る。しかしながら、本発明ではこの点をよく検討した結
果、これまでとは逆に帯状の長い格子の移動速度をベル
トの移動速度よりも遅くすることにより、すぐれた性能
を有する極板をつくることができた。

実施例 つぎに実施例で本発明の実施例を図により説明する。

ベルト１を１６ｍ／分の移動速度で回転させながら、そ
の上に鉛−０，０９重量％Ｃａ−０，３重量％Ｓｎ合金
からなる帯状の長いエキスパンド格子２を載せて、ペー
スト機３を通過させ、格子２にペーストを塗着充填して
連続した極板４をつくり、その後所定の寸法に切断して
乾燥・熟成工程を行ない極板をつくった。

なお、ペーストを充填するとき、ベルト１と格子２との
間に敷板（図示せず）をおいてすき間をあけ、格子の下
へペーストが押し出されやすくした。格子の移動速度は
フィードローラ（図示せず）の回転周速度を制御して１
３ｍ／分としてペーストを塗着充填した本発明による極
板を用い、電池Ａを組み立てた。また、比較のため格子
の移動速度をベルトと同じ１６ｍ／分にして充填した極
板を用い、電池Ｂを構成した。

このＡ、Ｂの電池を用いて一１５°Ｃの雰囲気中で３０
ＯＡの放電を行ない、６．○Ｖになるまでの持続時間を
測定した結果、Ａ、Ｂともに２分２゜秒で同じ容量が得
られ、高率放電特性は同等であった。

つぎに２ｓＡで８分の放電を行ない、１４．５Ｖで１６
分の充電（最大電流を２５Ａとした）を１サイクルとし
て繰り返し行なった。そして、３５０サイクルごとに３
０ＯＡ放電を行ない、３０秒巨竜圧が７．２ｖ以下にな
ったときを寿命とした。

第２図にその結果を示す。図から明らかなように、本発
明による電池Ａは、電池Ｂに比べ寿命が長いことがわか
った。

これは、格子の移動速度をベルトのそれよりも遅くする
ことにより、ペーストが格子目の下部及びそれよりも下
側に緻密に塗着充填され、格子近傍及び格子の裏側に高
密度の活物質層が形成されて、格子と活物質との密着性
を高めているからと思われる。しかし、ベルトと同じ速
度で格子を移動させてペーストを塗着充填すると、ペー
ストの充填状態は格子の裏と表でともに同じような低密
度の活物質層となっており、ペーストのつまり具゛　　
合が十分でなかった。このために格子と活物質との密着
性も不十分であり、寿命性能が悪い原因になっていると
思われる。

発明の効果 以上述べた様に、本発明はメンテナンス・フリー形鉛蓄
電池の初期性能を低下させずに極板寿命の向上をはかる
ことができ、電池の長寿命化を高める上でその価値は非
常に大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるペースト充填装置の概略説明図、
第２図はペーストを塗着充填した極板を用いて組立てた
電池の寿命試験結果を示す図である。 １・・・・・・ベルト、２・・・・・・エキスパンド格
子、３・・・・・・ペースト機、４・・・・・・極板。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名／−
−−へ°ルト ？−エキスパンＹ格吾 ３−−−へ°−ストポ（ 第１図　　　　　４−立板 第２図 ブイフルぞ（（回ｐ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転ベルトの上に帯状の長い格子を配置し、フィ
   ードローラによりこの格子をベルトと同じ方向に移動さ
   せながらペーストを塗着充填する工程において、ベルト
   の移動速度よりも格子の移動速度を遅らせてペーストを
   塗着充填することを特徴とした鉛蓄電池用ペースト式極
   板の製造法。
2. （２）格子が鉛−カルシウム合金からなるエキスパンド
   格子である特許請求の範囲第１項記載の鉛蓄電池用ペー
   スト式極板の製造法。
3. （３）ペーストを格子底部よりも下に押し出して充填す
   ることを特徴とした特許請求の範囲第１項記載の鉛蓄電
   池用ペースト式極板の製造法。