JP2002231234A - 正極用ペースト状活物質の製造方法 - Google Patents
正極用ペースト状活物質の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電槽化成時のＰｂＯ2化率が高く、高容量で
長寿命な制御弁式鉛蓄電池が作製できる正極用ペースト
状活物質の製造方法を提供する。 【解決手段】 鉛粉と希硫酸とを混練して混練物を作成
した後、該混練物を温度が７０〜９５℃で、相対湿度が
８０〜９８％の雰囲気中に４時間以上放置する。そし
て、放置後の前記混練物を攪拌し、５〜５０μｍの四塩
基性硫酸鉛が６７％以上存在させた正極用ペースト状活
物質を製造して正極板に使用する。
長寿命な制御弁式鉛蓄電池が作製できる正極用ペースト
状活物質の製造方法を提供する。 【解決手段】 鉛粉と希硫酸とを混練して混練物を作成
した後、該混練物を温度が７０〜９５℃で、相対湿度が
８０〜９８％の雰囲気中に４時間以上放置する。そし
て、放置後の前記混練物を攪拌し、５〜５０μｍの四塩
基性硫酸鉛が６７％以上存在させた正極用ペースト状活
物質を製造して正極板に使用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、制御弁式鉛蓄電池
に用いる正極用ペースト状活物質の製造方法に関するも
のである。
に用いる正極用ペースト状活物質の製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】制御弁式鉛蓄電池は、安価で信頼性が高
いという特徴を有するため、無停電電源装置や自動車用
バッテリなどに広く使用されている。なお、制御弁式鉛
蓄電池は、ペースト状活物質を鉛合金製の格子体に充填
し、熟成・乾燥をして未化成のペースト式正極板及び負
極板を作成する。
いという特徴を有するため、無停電電源装置や自動車用
バッテリなどに広く使用されている。なお、制御弁式鉛
蓄電池は、ペースト状活物質を鉛合金製の格子体に充填
し、熟成・乾燥をして未化成のペースト式正極板及び負
極板を作成する。
【０００３】これらの正極板及び負極板をリテーナを介
して積層し、溶接して極板群を作製して、該極板群を電
槽に挿入して密閉した後、電槽化成をして製造するのが
一般的である。そして、最近はこれらの制御弁式鉛蓄電
池の低コスト化、高容量化及び長寿命化が強く要求され
てきている。
して積層し、溶接して極板群を作製して、該極板群を電
槽に挿入して密閉した後、電槽化成をして製造するのが
一般的である。そして、最近はこれらの制御弁式鉛蓄電
池の低コスト化、高容量化及び長寿命化が強く要求され
てきている。
【０００４】ここで、制御弁式鉛蓄電池のコスト低減を
するには、電槽化成時における充電量を低減すること、
すなわち、少ない充電量でＰｂＯ２化率（化成充電効
率）を高くする手法が有効である。
するには、電槽化成時における充電量を低減すること、
すなわち、少ない充電量でＰｂＯ２化率（化成充電効
率）を高くする手法が有効である。
【０００５】なお、電槽化成時における充電量を低減す
る手法として、正極用ペースト状活物質中に鉛丹を添加
する手法がすでに使用されている。そして、鉛丹と硫酸
が反応して生成される導電性の二酸化鉛を正極用ペース
ト状活物質中に存在させることによって、電槽化成時の
ＰｂＯ２化率を向上させていた。
る手法として、正極用ペースト状活物質中に鉛丹を添加
する手法がすでに使用されている。そして、鉛丹と硫酸
が反応して生成される導電性の二酸化鉛を正極用ペース
ト状活物質中に存在させることによって、電槽化成時の
ＰｂＯ２化率を向上させていた。
【０００６】一方、制御弁式鉛蓄電池を長寿命化する手
法としては、鉛粉と希硫酸を混練して正極用ペースト状
活物質の作製し、該正極用ペースト状活物質を鉛合金製
の格子体に充填して正極板を作成した後、該正極板を高
温高湿の雰囲気中で熟成して、活物質中に四塩基性硫酸
鉛を含む正極板を作製する手法が用いられていた。
法としては、鉛粉と希硫酸を混練して正極用ペースト状
活物質の作製し、該正極用ペースト状活物質を鉛合金製
の格子体に充填して正極板を作成した後、該正極板を高
温高湿の雰囲気中で熟成して、活物質中に四塩基性硫酸
鉛を含む正極板を作製する手法が用いられていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鉛丹を
大量に使用する方法は、電槽化成時のＰｂＯ２化率は向
上するものの早期に寿命となり、好ましくない傾向が認
められた。
大量に使用する方法は、電槽化成時のＰｂＯ２化率は向
上するものの早期に寿命となり、好ましくない傾向が認
められた。
【０００８】一方、高温高湿中で熟成した正極板は、活
物質中の四塩基性硫酸鉛の大きさをコントロールするの
が困難であった。そして、正極活物質中の四塩基性硫酸
鉛が８０〜１００μｍまで結晶成長した場合には、電槽
化成時のＰｂＯ２化率や放電容量が低下するという問題
点が認められた。
物質中の四塩基性硫酸鉛の大きさをコントロールするの
が困難であった。そして、正極活物質中の四塩基性硫酸
鉛が８０〜１００μｍまで結晶成長した場合には、電槽
化成時のＰｂＯ２化率や放電容量が低下するという問題
点が認められた。
【０００９】本発明は、前記問題点に鑑みてなされたも
のであって、電槽化成時のＰｂＯ２化率が高く、高容量
で長寿命な制御弁式鉛蓄電池が作製できる正極用ペース
ト状活物質の製造方法を提供することである。
のであって、電槽化成時のＰｂＯ２化率が高く、高容量
で長寿命な制御弁式鉛蓄電池が作製できる正極用ペース
ト状活物質の製造方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ため、第一の発明は、鉛粉と希硫酸とを混練して混練物
を作成する工程と、該混練物を温度が７０〜９５℃で、
相対湿度が８０〜９８％の雰囲気中に４時間以上放置す
る工程と、放置後の前記混練物を攪拌する工程を有する
ことを特徴とし、第二の発明は、前記正極用ペースト状
活物質は、５〜５０μｍの四塩基性硫酸鉛を６７質量％
以上存在させるように攪拌したものであることを特徴と
している。
ため、第一の発明は、鉛粉と希硫酸とを混練して混練物
を作成する工程と、該混練物を温度が７０〜９５℃で、
相対湿度が８０〜９８％の雰囲気中に４時間以上放置す
る工程と、放置後の前記混練物を攪拌する工程を有する
ことを特徴とし、第二の発明は、前記正極用ペースト状
活物質は、５〜５０μｍの四塩基性硫酸鉛を６７質量％
以上存在させるように攪拌したものであることを特徴と
している。
【００１１】
【発明の実施の形態】１．制御弁式鉛蓄電池の作製 後述する各種の手法で作製した数種類の正極用ペースト
状活物質を用いた。そして、それぞれの正極用ペースト
状活物質１５０ｇを、w７０ｍｍ × 1１９０ｍｍ × t
３．５ｍｍの鉛−カルシウム合金製の格子体に擦り切り
充填し、３５℃，相対湿度９０％の雰囲気中で２０ｈ放
置した後、６０℃で７２ｈ乾燥させて未化成の正極板を
作製した。一方、負極板としてｗ７０ × ｌ１９０ ×
ｔ２．５ｍｍの従来から使用しているものを用いた。
状活物質を用いた。そして、それぞれの正極用ペースト
状活物質１５０ｇを、w７０ｍｍ × 1１９０ｍｍ × t
３．５ｍｍの鉛−カルシウム合金製の格子体に擦り切り
充填し、３５℃，相対湿度９０％の雰囲気中で２０ｈ放
置した後、６０℃で７２ｈ乾燥させて未化成の正極板を
作製した。一方、負極板としてｗ７０ × ｌ１９０ ×
ｔ２．５ｍｍの従来から使用しているものを用いた。
【００１２】前記した正極板が４枚と、従来から使用し
ている負極板が５枚とを、ガラス繊維製のリテーナを介
して積層・溶接して極板群を組み立て、該極板群をＡＢ
Ｓ製の電槽に組み込んだ後に、濃度が２８質量％の希硫
酸電解液を注入した。なお、正極板以外の制御弁式鉛蓄
電池の構成部品や組立て条件等は従来と同一である。
２．制御弁式鉛蓄電池の試験その後、４０±５℃の水槽
中で、０．２３ＣＡ（８．２Ａ）で４４ｈ充電して電槽
化成した後、電解液の比重を１．２６（２０℃）に調整
し、公称容量が３５Ａｈ−２Ｖの制御弁式鉛蓄電池を作
製した。
ている負極板が５枚とを、ガラス繊維製のリテーナを介
して積層・溶接して極板群を組み立て、該極板群をＡＢ
Ｓ製の電槽に組み込んだ後に、濃度が２８質量％の希硫
酸電解液を注入した。なお、正極板以外の制御弁式鉛蓄
電池の構成部品や組立て条件等は従来と同一である。
２．制御弁式鉛蓄電池の試験その後、４０±５℃の水槽
中で、０．２３ＣＡ（８．２Ａ）で４４ｈ充電して電槽
化成した後、電解液の比重を１．２６（２０℃）に調整
し、公称容量が３５Ａｈ−２Ｖの制御弁式鉛蓄電池を作
製した。
【００１３】電槽化成後の制御弁式鉛蓄電池の一部は解
体して正極板を取り出し、化成性の判断となる正極板の
活物質中のＰｂＯ２化率を測定した。そして、残りの制
御弁式鉛蓄電池は、２５℃、３．５Ａ（０．１ＣＡ）で
放電（放電終止電圧：１．８Ｖ）して、初期の放電容量
を測定した。
体して正極板を取り出し、化成性の判断となる正極板の
活物質中のＰｂＯ２化率を測定した。そして、残りの制
御弁式鉛蓄電池は、２５℃、３．５Ａ（０．１ＣＡ）で
放電（放電終止電圧：１．８Ｖ）して、初期の放電容量
を測定した。
【００１４】その後、作製した各制御弁式鉛蓄電池を２
５℃、８．７５Ａ（０．２５ＣＡ）の定電流で２時間放
電して３．５Ａ（０．１ＣＡ）定電流で６時間充電する
パターンを１サイクルとするサイクル寿命試験をした。
制御弁式鉛蓄電池の放電容量は５０サイクルごとに、
３．５Ａ（０．１ＣＡ）の定電流で終止電圧１．８Ｖま
で放電して測定し、その放電容量が公称容量の７０％
（２５Ａｈ）に満たなくなった時点を寿命とした。な
お、寿命に達していない制御弁式鉛蓄電池は前記した条
件でサイクル試験を続けた。
５℃、８．７５Ａ（０．２５ＣＡ）の定電流で２時間放
電して３．５Ａ（０．１ＣＡ）定電流で６時間充電する
パターンを１サイクルとするサイクル寿命試験をした。
制御弁式鉛蓄電池の放電容量は５０サイクルごとに、
３．５Ａ（０．１ＣＡ）の定電流で終止電圧１．８Ｖま
で放電して測定し、その放電容量が公称容量の７０％
（２５Ａｈ）に満たなくなった時点を寿命とした。な
お、寿命に達していない制御弁式鉛蓄電池は前記した条
件でサイクル試験を続けた。
【００１５】
【実施例】以下に、本発明の実施例について詳細に説明
する。 （実施例１、２、比較例１〜３）本発明の実施例とし
て、図１に示す手法で正極用ペースト状活物質を作製し
た。すなわち、室温で混練装置に一酸化鉛を主成分とす
る鉛粉１００質量部を入れ、濃度が３５質量％の硫酸１
５重量部と適量の水とを加え、混練してペースト状活物
質を作製する。そして、このペースト状活物質を温度が
８０℃、相対湿度が９０％の恒温恒湿槽に、それぞれ１
時間、２時間、４時間、８時間放置した。
する。 （実施例１、２、比較例１〜３）本発明の実施例とし
て、図１に示す手法で正極用ペースト状活物質を作製し
た。すなわち、室温で混練装置に一酸化鉛を主成分とす
る鉛粉１００質量部を入れ、濃度が３５質量％の硫酸１
５重量部と適量の水とを加え、混練してペースト状活物
質を作製する。そして、このペースト状活物質を温度が
８０℃、相対湿度が９０％の恒温恒湿槽に、それぞれ１
時間、２時間、４時間、８時間放置した。
【００１６】一方、比較例１として、前記恒温恒湿槽に
放置しないペースト状活物質も作製した。その後、前記
した５種類のペースト状活物質を、それぞれ５分間攪拌
して正極用のペースト状活物質を作製した。
放置しないペースト状活物質も作製した。その後、前記
した５種類のペースト状活物質を、それぞれ５分間攪拌
して正極用のペースト状活物質を作製した。
【００１７】前記正極用ペースト状活物質を用いた正極
板を上記した手法で作成し、該正極板を用いて制御弁式
鉛蓄電池を作成して試験した。なお、制御弁式鉛蓄電池
の作製条件や試験条件等の詳細は、上記したものであ
る。
板を上記した手法で作成し、該正極板を用いて制御弁式
鉛蓄電池を作成して試験した。なお、制御弁式鉛蓄電池
の作製条件や試験条件等の詳細は、上記したものであ
る。
【００１８】作成した制御弁式鉛蓄電池を電槽化成し、
電槽化成後のＰｂＯ２化率、初期の放電時間及びサイク
ル寿命を測定した結果を表１に示す。表１から、本発明
を用いると電槽化成後のＰｂＯ２化率、初期の放電時間
は比較例１に比べてやや劣るものの、長寿命化できるこ
とがわかる。
電槽化成後のＰｂＯ２化率、初期の放電時間及びサイク
ル寿命を測定した結果を表１に示す。表１から、本発明
を用いると電槽化成後のＰｂＯ２化率、初期の放電時間
は比較例１に比べてやや劣るものの、長寿命化できるこ
とがわかる。
【００１９】
【表１】
【００２０】（実施例１、３〜５）次に、放置後の攪拌
時間を変えて、図１に示す手法で正極用ペースト状活物
質を作製した。すなわち、室温で混練装置に一酸化鉛を
主成分とする鉛粉１００質量部を入れ、濃度が３５質量
％の硫酸１５重量部と適量の水とを加えて混練してペー
スト状活物質を作製する。
時間を変えて、図１に示す手法で正極用ペースト状活物
質を作製した。すなわち、室温で混練装置に一酸化鉛を
主成分とする鉛粉１００質量部を入れ、濃度が３５質量
％の硫酸１５重量部と適量の水とを加えて混練してペー
スト状活物質を作製する。
【００２１】そして、このペースト状活物質を温度が８
０℃、相対湿度が９０％の恒温恒湿槽に４時間保存し
た。その後、それぞれ、５、１０、１５、２０、３０、
４０分間攪拌して正極用のペースト状活物質を作製し
た。攪拌後の正極用ペースト状活物質中の四塩基性硫酸
鉛の大きさはＳＥＭ（Ｓ−３５００Ｎ型、日立製作所
製）で、その含有量はＸ線回折装置（ＭＸＰ３型、マッ
ク・サイエンス製）で測定した。
０℃、相対湿度が９０％の恒温恒湿槽に４時間保存し
た。その後、それぞれ、５、１０、１５、２０、３０、
４０分間攪拌して正極用のペースト状活物質を作製し
た。攪拌後の正極用ペースト状活物質中の四塩基性硫酸
鉛の大きさはＳＥＭ（Ｓ−３５００Ｎ型、日立製作所
製）で、その含有量はＸ線回折装置（ＭＸＰ３型、マッ
ク・サイエンス製）で測定した。
【００２２】前記正極用ペースト状活物質を用いた正極
板を上記した手法で作成し、該正極板を用いて制御弁式
鉛蓄電池を作成し、初期の放電容量及び電槽化成後のＰ
ｂＯ ２化率を測定した。なお、制御弁式鉛蓄電池の作製
条件や試験条件等の詳細は、上記したものである。
板を上記した手法で作成し、該正極板を用いて制御弁式
鉛蓄電池を作成し、初期の放電容量及び電槽化成後のＰ
ｂＯ ２化率を測定した。なお、制御弁式鉛蓄電池の作製
条件や試験条件等の詳細は、上記したものである。
【００２３】作成した制御弁式鉛蓄電池を電槽化成し、
電槽化成後のＰｂＯ２化率、初期の放電時間及び寿命を
測定した結果を表２に示す。表２から、攪拌時間を適正
化することによりペースト状活物質中の５〜５０μｍの
四塩基性硫酸鉛量が７０％以上にするとＰｂＯ2化率が
高く、初期の放電容量が優れていることがわかる。
電槽化成後のＰｂＯ２化率、初期の放電時間及び寿命を
測定した結果を表２に示す。表２から、攪拌時間を適正
化することによりペースト状活物質中の５〜５０μｍの
四塩基性硫酸鉛量が７０％以上にするとＰｂＯ2化率が
高く、初期の放電容量が優れていることがわかる。
【００２４】
【表２】
【００２５】なお、上記した実施例では温度が８０℃、
相対湿度が９０％で放置した例を示したが、温度が７０
〜９５℃、相対湿度が８０〜９８％で放置した場合で
も、ほぼ同様の効果が得られた。また、上記した実施例
では鉛粉を用いたが、鉛粉に鉛丹を加えた場合でも、ほ
ぼ同様の効果が得られた。
相対湿度が９０％で放置した例を示したが、温度が７０
〜９５℃、相対湿度が８０〜９８％で放置した場合で
も、ほぼ同様の効果が得られた。また、上記した実施例
では鉛粉を用いたが、鉛粉に鉛丹を加えた場合でも、ほ
ぼ同様の効果が得られた。
【００２６】
【発明の効果】上述したように本発明を用いると、電槽
化成時のＰｂＯ2化率が高く、高容量で長寿命な制御弁
式鉛蓄電池の製造方法を提供することができるため、工
業上優れたものである。
化成時のＰｂＯ2化率が高く、高容量で長寿命な制御弁
式鉛蓄電池の製造方法を提供することができるため、工
業上優れたものである。
【図１】本発明の正極用ペースト状活物質の製造方法で
ある。
ある。
Claims (2)
- 【請求項１】 鉛粉と希硫酸とを混練して混練物を作成
する工程と、該混練物を温度が７０〜９５℃で、相対湿
度が８０〜９８％の雰囲気中に４時間以上放置する工程
と、放置後の前記混練物を攪拌する工程を有することを
特徴とする正極用ペースト状活物質の製造方法。 - 【請求項２】 前記正極用ペースト状活物質は、５〜５
０μｍの四塩基性硫酸鉛を６７質量％以上存在させるよ
うに攪拌したものであることを特徴とする請求項１記載
の正極用ペースト状活物質の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001021181A JP2002231234A (ja) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | 正極用ペースト状活物質の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001021181A JP2002231234A (ja) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | 正極用ペースト状活物質の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002231234A true JP2002231234A (ja) | 2002-08-16 |
Family
ID=18886779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001021181A Pending JP2002231234A (ja) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | 正極用ペースト状活物質の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002231234A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100828275B1 (ko) * | 2003-10-21 | 2008-05-07 | 존슨 컨트롤스 테크놀러지 컴퍼니 | 배터리 페이스트 물질 및 방법 |
| JP2009070668A (ja) * | 2007-09-13 | 2009-04-02 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 制御弁式鉛蓄電池用正極板の製造方法 |
| JP6388094B1 (ja) * | 2016-12-07 | 2018-09-12 | 日立化成株式会社 | 鉛蓄電池 |
-
2001
- 2001-01-30 JP JP2001021181A patent/JP2002231234A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100828275B1 (ko) * | 2003-10-21 | 2008-05-07 | 존슨 컨트롤스 테크놀러지 컴퍼니 | 배터리 페이스트 물질 및 방법 |
| JP2009070668A (ja) * | 2007-09-13 | 2009-04-02 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 制御弁式鉛蓄電池用正極板の製造方法 |
| JP6388094B1 (ja) * | 2016-12-07 | 2018-09-12 | 日立化成株式会社 | 鉛蓄電池 |
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