JP3087275B2 - 密閉型鉛蓄電池 - Google Patents
密閉型鉛蓄電池Info
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- JP3087275B2 JP3087275B2 JP01021398A JP2139889A JP3087275B2 JP 3087275 B2 JP3087275 B2 JP 3087275B2 JP 01021398 A JP01021398 A JP 01021398A JP 2139889 A JP2139889 A JP 2139889A JP 3087275 B2 JP3087275 B2 JP 3087275B2
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- battery
- positive electrode
- acid battery
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/68—Selection of materials for use in lead-acid accumulators
- H01M4/685—Lead alloys
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/56—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of lead
- H01M4/57—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of lead of "grey lead", i.e. powders containing lead and lead oxide
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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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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ポータブル機器用として、あるいは防災用
として広く用いられている密閉式鉛蓄電池に関するもの
である。
として広く用いられている密閉式鉛蓄電池に関するもの
である。
従来の技術 密閉式鉛蓄電池は、高い経済性と取扱いの手軽さから
ポータブルVTR,ポータブルテレビをはじめとする多くの
ポータブル機器の電源として用いられている。
ポータブルVTR,ポータブルテレビをはじめとする多くの
ポータブル機器の電源として用いられている。
この種の用法において電源に要求される特性は、電池
については小形軽量であること、取扱いが容易であるこ
との二つが主である。
については小形軽量であること、取扱いが容易であるこ
との二つが主である。
前者の小形軽量化の方法として、一般にプラスチック
部品をはじめ電池構成のすべての部品を小形化・軽量化
していく方法が取られるが、その中でも正極活物質とし
て負極活物質の利用率を向上させ、軽量化を図ることが
効果的である。
部品をはじめ電池構成のすべての部品を小形化・軽量化
していく方法が取られるが、その中でも正極活物質とし
て負極活物質の利用率を向上させ、軽量化を図ることが
効果的である。
活物質の利用率を向上させる方法としては、カーボン
のような電子伝導性物質を添加する方法や、あるいは活
物質の密度を小さくし、活物質の反応の比表面積を大き
くする方法が行われている。
のような電子伝導性物質を添加する方法や、あるいは活
物質の密度を小さくし、活物質の反応の比表面積を大き
くする方法が行われている。
発明が解決しようとする課題 上記のような活物質を低密度化し、軽量化しようとす
る従来の手法による電池を急速充電器による充放電サイ
クルを行った場合、正極活物質中でカーボンが酸化され
て二酸化炭素として分解されたり、活物質の密度が小さ
い場合は活物質粒子間の電子伝導性が低くなるという問
題がみられた。すなわち、電池の内部インピーダンスが
高くなるため充電が困難となり、活物質の溶解析出が行
われにくくなり、活物質自身が微粒子化され、その結果
電池の内部抵抗の増加が生じ、電池容量の低下が加速さ
れるという結果を招いた。
る従来の手法による電池を急速充電器による充放電サイ
クルを行った場合、正極活物質中でカーボンが酸化され
て二酸化炭素として分解されたり、活物質の密度が小さ
い場合は活物質粒子間の電子伝導性が低くなるという問
題がみられた。すなわち、電池の内部インピーダンスが
高くなるため充電が困難となり、活物質の溶解析出が行
われにくくなり、活物質自身が微粒子化され、その結果
電池の内部抵抗の増加が生じ、電池容量の低下が加速さ
れるという結果を招いた。
そのため、活物質間の結合力の低い、微細な活物質粒
子が生成し、充放電サイクル寿命ばかりではなく、電池
を過充電した場合にも電池容量の著しい低下を招いてい
た。
子が生成し、充放電サイクル寿命ばかりではなく、電池
を過充電した場合にも電池容量の著しい低下を招いてい
た。
本発明は上記問題点を解決するものであり、軽量で、
小形の密閉式鉛蓄電池のサイクル寿命の特性を向上さ
せ、同時に耐過充電特性の向上を目的とするものであ
る。
小形の密閉式鉛蓄電池のサイクル寿命の特性を向上さ
せ、同時に耐過充電特性の向上を目的とするものであ
る。
課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明は、活物質密度を
小さくした場合においても、サイクル寿命時の容量低下
のない小形軽量の密閉型鉛蓄電池を提供するものであ
り、正極活物質に鉛丹化率90％以下の鉛酸化物を含む鉛
粉と水、希硫酸を主成分として練合したペーストを用い
ることを特徴としている。鉛丹化率90％以下の鉛酸化物
は、粒子表面のみの鉛丹化が進行し、内部は一酸化鉛が
主体の粒子からなるため、ペーストの練合によっても活
物質粒子間の結合力に優れ、充放電における活物質粒子
の微細化を抑制することができる。
小さくした場合においても、サイクル寿命時の容量低下
のない小形軽量の密閉型鉛蓄電池を提供するものであ
り、正極活物質に鉛丹化率90％以下の鉛酸化物を含む鉛
粉と水、希硫酸を主成分として練合したペーストを用い
ることを特徴としている。鉛丹化率90％以下の鉛酸化物
は、粒子表面のみの鉛丹化が進行し、内部は一酸化鉛が
主体の粒子からなるため、ペーストの練合によっても活
物質粒子間の結合力に優れ、充放電における活物質粒子
の微細化を抑制することができる。
加えて、正極格子合金にSn濃度が1.5％以上のCa−Sn
−Pb合金を用いることにより、活物質粒子と正極格子体
の密着性をさらに向上させることができる。
−Pb合金を用いることにより、活物質粒子と正極格子体
の密着性をさらに向上させることができる。
さらに、ガラスマット状セパレータの繊維密度をコン
トロールすることにより、内部抵抗が低く、かつ電解液
の保持液量の大きいセパレータを用いることにより、活
物質とセパレータの密着性に優れた電池とすることがで
き、活物質粒子の微粒子化を抑制し充放電サイクル寿
命、耐過充電特性を向上させると共に活物質を軽量化す
ることができる。
トロールすることにより、内部抵抗が低く、かつ電解液
の保持液量の大きいセパレータを用いることにより、活
物質とセパレータの密着性に優れた電池とすることがで
き、活物質粒子の微粒子化を抑制し充放電サイクル寿
命、耐過充電特性を向上させると共に活物質を軽量化す
ることができる。
作用 上記の方法により、低密度で活物質の利用率が高く、
また鉛丹化率90％以下の鉛酸化物添加により、活物質粒
子の結合力が強化され、充放電サイクル寿命、電解液保
持能力に優れ、耐過充電特性に優れた電池の提供が可能
となる。
また鉛丹化率90％以下の鉛酸化物添加により、活物質粒
子の結合力が強化され、充放電サイクル寿命、電解液保
持能力に優れ、耐過充電特性に優れた電池の提供が可能
となる。
実 施 例 以下、本発明の実施例により説明する。
正極板として、Sn濃度が1.3,1.5,1.8,2.2,2.5％のSn
−0.08％Ca−Pb合金よりなる格子に酸化鉛、鉛丹化率が
それぞれ０％,60％,80％,90％の鉛酸化物、水、希硫酸
を練り合わせたペーストを充填し、化成した厚さ3.0m
m、長さ40mm、幅25mmのものを用意した。
−0.08％Ca−Pb合金よりなる格子に酸化鉛、鉛丹化率が
それぞれ０％,60％,80％,90％の鉛酸化物、水、希硫酸
を練り合わせたペーストを充填し、化成した厚さ3.0m
m、長さ40mm、幅25mmのものを用意した。
負極板としてはPb−Ca−Sn合金よりなる格子に酸化
鉛、硫酸バリウム、有機添加剤、水、希硫酸等を練り合
わせたペーストを充填し化成した厚さ1.5mm、長さ40m
m、幅25mmのものを用意し、２枚の正極板と３枚の負極
板を組み合せ、極板間には微細なガラス繊維からなるマ
ット状セパレータを挿入し、電解液には比重1.30の希硫
酸を用いた。また、比較のために添加物を含まない従来
品をも試作した。
鉛、硫酸バリウム、有機添加剤、水、希硫酸等を練り合
わせたペーストを充填し化成した厚さ1.5mm、長さ40m
m、幅25mmのものを用意し、２枚の正極板と３枚の負極
板を組み合せ、極板間には微細なガラス繊維からなるマ
ット状セパレータを挿入し、電解液には比重1.30の希硫
酸を用いた。また、比較のために添加物を含まない従来
品をも試作した。
活物質量は従来例で正極が23.0g/セル、負極が21.8g/
セルであり、これらの電池は従来例を基準とした場合、
10時間率容量2.0Ahとなりそれぞれ６セル接続し12V/2.0
Ahの電池とした。
セルであり、これらの電池は従来例を基準とした場合、
10時間率容量2.0Ahとなりそれぞれ６セル接続し12V/2.0
Ahの電池とした。
セパレータは、平均繊維径が0.8μｍのガラス繊維を
抄紙し、繊維密度を0.12,0.16,0.20g/cm3とした。
抄紙し、繊維密度を0.12,0.16,0.20g/cm3とした。
これらの電池を16Ωの定抵抗にて放電終止電圧10.5V
まで放電し、14.7V/1.6Aの定電圧にて３時間充電したと
きの充放電サイクル寿命を第１図に示す。
まで放電し、14.7V/1.6Aの定電圧にて３時間充電したと
きの充放電サイクル寿命を第１図に示す。
また、0.75Aの定電流で放電終止電圧10.5Vまで連続放
電した際の放電時間と各種添加物との関係を第２図，第
３図に示す。
電した際の放電時間と各種添加物との関係を第２図，第
３図に示す。
鉛丹化率の低い鉛酸化物を添加することにより、格子
のSn濃度と併せて充放電サイクル寿命に優れた電池とな
る。セパレータ繊維密度は実施例範囲で電解液の保持液
量が増加するため、放電時間の増加がみられる。
のSn濃度と併せて充放電サイクル寿命に優れた電池とな
る。セパレータ繊維密度は実施例範囲で電解液の保持液
量が増加するため、放電時間の増加がみられる。
第２図，第３図にはこれらの電池を0.1CA定電流にて
連続過充電した時の容量維持率を示した。いずれも本発
明品の方が優れた特性となる。また、鉛丹化率90％以下
の鉛酸化物を添加する際、その添加量が10％以下では従
来例と変らず、50％をこえるとペーストの酸化が進みや
すくなり、好ましくなかった。
連続過充電した時の容量維持率を示した。いずれも本発
明品の方が優れた特性となる。また、鉛丹化率90％以下
の鉛酸化物を添加する際、その添加量が10％以下では従
来例と変らず、50％をこえるとペーストの酸化が進みや
すくなり、好ましくなかった。
そのため、実施例は25w/o添加を示した。
なお、セパレータ繊維密度が0.12未満では活物質の脱
落が起こりやすく、好ましくない。同様に、繊維密度が
0.2を越えると電池の内部抵抗が増加し、またセパレー
タの電解液の吸液量が減少するため容量が短くなった。
落が起こりやすく、好ましくない。同様に、繊維密度が
0.2を越えると電池の内部抵抗が増加し、またセパレー
タの電解液の吸液量が減少するため容量が短くなった。
発明の効果 本発明は、以上のように小形軽量で、急速充放電サイ
クル寿命、耐過充電特性に優れた密閉式鉛蓄電池を提供
するものである。
クル寿命、耐過充電特性に優れた密閉式鉛蓄電池を提供
するものである。
第１図は、正極への鉛丹化率の低い鉛酸化物を添加し、
正極格子合金Sn濃度の異なる電池の充放電サイクル寿命
の関係を示す図、第２図，第３図は定電流過充電時の容
量維持率を示す図である。
正極格子合金Sn濃度の異なる電池の充放電サイクル寿命
の関係を示す図、第２図，第３図は定電流過充電時の容
量維持率を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｍ 10/34 Ｈ０１Ｍ 10/34 (56)参考文献 特開 昭63−318071（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−152882（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−146460（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−197662（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−93857（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 4/14 - 4/23 H01M 4/56 - 4/57 H01M 4/68 H01M 2/06 H01M 10/12
Claims (1)
- 【請求項１】二酸化鉛を正極活物質とする正極と、スポ
ンジ状鉛を負極活物質とする負極と、マット状ガラス繊
維のセパレータとからなる密閉型鉛蓄電池において、正
極活物質に鉛丹化率60〜90％の鉛酸化物を含む鉛粉と
水、希硫酸を主成分として練合したペーストを用いると
ともに、正極格子体にSnを1.5％以上含むPb−Sn−Ca合
金を用い、かつ前記セパレータの繊維密度が0.12〜0.2g
/cm3としたことを特徴とする密閉型鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01021398A JP3087275B2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | 密閉型鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01021398A JP3087275B2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | 密閉型鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02201871A JPH02201871A (ja) | 1990-08-10 |
| JP3087275B2 true JP3087275B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=12053948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01021398A Expired - Lifetime JP3087275B2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | 密閉型鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3087275B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007123205A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 制御弁式鉛蓄電池 |
| JP2008311051A (ja) * | 2007-06-14 | 2008-12-25 | Gs Yuasa Corporation:Kk | 鉛蓄電池 |
-
1989
- 1989-01-31 JP JP01021398A patent/JP3087275B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02201871A (ja) | 1990-08-10 |
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Legal Events
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