JPH11135111A - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
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- JPH11135111A JPH11135111A JP9295760A JP29576097A JPH11135111A JP H11135111 A JPH11135111 A JP H11135111A JP 9295760 A JP9295760 A JP 9295760A JP 29576097 A JP29576097 A JP 29576097A JP H11135111 A JPH11135111 A JP H11135111A
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- Japan
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- lead
- particle size
- powder
- positive electrode
- average particle
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- 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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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電槽化成方式にて製造する密閉形鉛蓄電池にお
いて、化成充電効率を高くするとともに電池の寿命を長
くする。 【解決手段】平均粒子径が１〜１０μｍの一酸化鉛を主
成分とする粉末と、平均粒子径が４μｍ以上の四三酸化
鉛を主成分とする粉末を正極用活物質の原材料として用
いる。
いて、化成充電効率を高くするとともに電池の寿命を長
くする。 【解決手段】平均粒子径が１〜１０μｍの一酸化鉛を主
成分とする粉末と、平均粒子径が４μｍ以上の四三酸化
鉛を主成分とする粉末を正極用活物質の原材料として用
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は鉛蓄電池に関し、詳
細には正極用活物質に関するものであり、電池を長寿命
化することを目的としている。
細には正極用活物質に関するものであり、電池を長寿命
化することを目的としている。
【０００２】
【従来の技術】密閉形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、無停電電源装置用の電源として
広く使用されている。そして、これらの装置に用いられ
る鉛蓄電池は低コスト化が強く要求されており、製造方
法の簡素化によるコスト低減が進められている。製造方
法を簡素化する一つの手段として、一般には電槽化成と
呼ばれている方式、すなわち電池を組み立てた後に充電
して化成を行う方式がある。なお、電槽化成方式では化
成時に使用する電解液が完成した電池の電解液となるた
め、従来のタンク槽を用いた化成方式に比べて高い濃度
の硫酸を用いる必要がある。
いう特徴を有するため、無停電電源装置用の電源として
広く使用されている。そして、これらの装置に用いられ
る鉛蓄電池は低コスト化が強く要求されており、製造方
法の簡素化によるコスト低減が進められている。製造方
法を簡素化する一つの手段として、一般には電槽化成と
呼ばれている方式、すなわち電池を組み立てた後に充電
して化成を行う方式がある。なお、電槽化成方式では化
成時に使用する電解液が完成した電池の電解液となるた
め、従来のタンク槽を用いた化成方式に比べて高い濃度
の硫酸を用いる必要がある。
【０００３】しかしながら、高い濃度の電解液を用いる
と正極板の化成充電効率が低くなるという問題点があ
る。そこで、化成充電効率を高くする手段として、正極
活物質の原材料に四三酸化鉛（Ｐｂ3Ｏ4）を添加する手
法が特開昭６２−９３８５７号公報や、特開昭６４−８
９２６３号公報において開示されている。しかしなが
ら、市販されている四三酸化鉛を一酸化鉛に添加する方
法を用いた場合には、粒子間の結合が弱いため活物質の
脱落が起こりやすく、その結果、電池の寿命が短くなる
という問題点がある。
と正極板の化成充電効率が低くなるという問題点があ
る。そこで、化成充電効率を高くする手段として、正極
活物質の原材料に四三酸化鉛（Ｐｂ3Ｏ4）を添加する手
法が特開昭６２−９３８５７号公報や、特開昭６４−８
９２６３号公報において開示されている。しかしなが
ら、市販されている四三酸化鉛を一酸化鉛に添加する方
法を用いた場合には、粒子間の結合が弱いため活物質の
脱落が起こりやすく、その結果、電池の寿命が短くなる
という問題点がある。
【０００４】正極活物質に四三酸化鉛を添加し、かつ電
池を長寿命化する手段として、同一粒子中に四三酸化鉛
と一酸化鉛とを共存させる試みが特開平０６−７６８２
２号公報おいて開示されている。しかしながら、この方
法では各粒子の四三酸化鉛率（鉛丹化率）を制御するこ
とが難しいため、それを用いた電池の性能にバラツキが
生じやすいことや、製造コストが高くなるという問題点
がある。
池を長寿命化する手段として、同一粒子中に四三酸化鉛
と一酸化鉛とを共存させる試みが特開平０６−７６８２
２号公報おいて開示されている。しかしながら、この方
法では各粒子の四三酸化鉛率（鉛丹化率）を制御するこ
とが難しいため、それを用いた電池の性能にバラツキが
生じやすいことや、製造コストが高くなるという問題点
がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記問題点
に鑑みてなされたものであって、正極板の化成充電効率
を高くするとともに、低コストで寿命性能の優れた鉛蓄
電池を製造することである。
に鑑みてなされたものであって、正極板の化成充電効率
を高くするとともに、低コストで寿命性能の優れた鉛蓄
電池を製造することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】四三酸化鉛を一酸化鉛に
添加すると、ペーストの熟成・乾燥時に形成される粒子
間の結合力が弱くなるという問題点がある。本発明者ら
は活物質粒子間の結合力は、一酸化鉛と四三酸化鉛の平
均粒子径に強く依存することを見いだした。本発明は、
平均粒子径が、１〜１０μｍの一酸化鉛を主成分とする
粉末と、平均粒子径が４μｍ以上の四三酸化鉛を主成分
とする粉末の混合物を、正極活物質の原材料として用い
ることを特徴とするものである。
添加すると、ペーストの熟成・乾燥時に形成される粒子
間の結合力が弱くなるという問題点がある。本発明者ら
は活物質粒子間の結合力は、一酸化鉛と四三酸化鉛の平
均粒子径に強く依存することを見いだした。本発明は、
平均粒子径が、１〜１０μｍの一酸化鉛を主成分とする
粉末と、平均粒子径が４μｍ以上の四三酸化鉛を主成分
とする粉末の混合物を、正極活物質の原材料として用い
ることを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明では、分級によって得られ
た所定の平均粒子径の一酸化鉛の粉末と四三酸化鉛の粉
末を用い、これらを希硫酸で混練してペースト状活物質
を作製した。このペースト状活物質を鉛合金製の格子体
に充填して正極とした。四三酸化鉛粉末の添加は、後述
するように化成充電効率を高くするため必要である。分
級した一酸化鉛の粉末及び四三酸化鉛の粉末の平均粒子
径は、HORIBA製のＬＡ−５００型、レーザー回折式粒度
分布測定装置を用いて測定した。本発明では、粒子体積
基準で５０％粒子径を平均粒子径と規定している。な
お、負極は後述するように、従来の原材料を用い従来の
方法で作製した。本発明の一実施例を以下に示す。
た所定の平均粒子径の一酸化鉛の粉末と四三酸化鉛の粉
末を用い、これらを希硫酸で混練してペースト状活物質
を作製した。このペースト状活物質を鉛合金製の格子体
に充填して正極とした。四三酸化鉛粉末の添加は、後述
するように化成充電効率を高くするため必要である。分
級した一酸化鉛の粉末及び四三酸化鉛の粉末の平均粒子
径は、HORIBA製のＬＡ−５００型、レーザー回折式粒度
分布測定装置を用いて測定した。本発明では、粒子体積
基準で５０％粒子径を平均粒子径と規定している。な
お、負極は後述するように、従来の原材料を用い従来の
方法で作製した。本発明の一実施例を以下に示す。
【０００８】
（実施例１〜５）一酸化鉛を７０〜８０ｗｔ．％含む鉛
粉を分級することによって、平均粒子径が０．５、１、
５、１０、１５μｍの５種類の粉末を得た。一方、９
９．９％の四三酸化鉛率の酸化度の粉末を分級すること
によって、平均粒子径が５、１０、１５μｍの３種類の
粉末を得た。これらの粉末は表１、２に示される組合せ
で以下の実験をした。一酸化鉛を７０〜８０ｗｔ．％含
む鉛粉１００重量部、四三酸化鉛３０重量部、濃度３５
ｗｔ．％の硫酸２０重量部を混練し、正極用のペースト
状活物質を作製した。
粉を分級することによって、平均粒子径が０．５、１、
５、１０、１５μｍの５種類の粉末を得た。一方、９
９．９％の四三酸化鉛率の酸化度の粉末を分級すること
によって、平均粒子径が５、１０、１５μｍの３種類の
粉末を得た。これらの粉末は表１、２に示される組合せ
で以下の実験をした。一酸化鉛を７０〜８０ｗｔ．％含
む鉛粉１００重量部、四三酸化鉛３０重量部、濃度３５
ｗｔ．％の硫酸２０重量部を混練し、正極用のペースト
状活物質を作製した。
【０００９】一方、負極用に使用した一酸化鉛は分級を
していない通常品を用い従来の方法で作製した。すなわ
ち一酸化鉛を７０〜８０ｗｔ．％含む鉛粉１００重量
部、リグニン０．２重量部、硫酸バリウム１重量部と、
濃度３５ｗｔ．％の硫酸１０重量部を混練して負極用の
ペースト状活物質を作製した。
していない通常品を用い従来の方法で作製した。すなわ
ち一酸化鉛を７０〜８０ｗｔ．％含む鉛粉１００重量
部、リグニン０．２重量部、硫酸バリウム１重量部と、
濃度３５ｗｔ．％の硫酸１０重量部を混練して負極用の
ペースト状活物質を作製した。
【００１０】作製したこれらのペースト約３５ｇをw ４
0ｍｍ × l ７0ｍｍ × t ３ｍｍの鉛合金製の格子
体に充填し、窒素雰囲気のもとで、８０℃、２４時間放
置して未化成の極板を作製した。この正極板２枚と負極
板３枚とをガラス繊維セパレータを介して組み合わせて
ＡＢＳ製電槽に組み込んだ後、濃度３０ｗｔ．％の希硫
酸電解液を注入した。その後、正極活物質の理論容量の
２．５倍の電気量で充電して電槽化成し、公称容量７Ａ
ｈ（ただし２０時間率容量）の密閉型鉛蓄電池を作製し
た。なお、電槽化成時における充電時間は４０時間であ
る。化成充電効率は正極活物質中のＰｂＯ2量を測定す
ることで算出した。
0ｍｍ × l ７0ｍｍ × t ３ｍｍの鉛合金製の格子
体に充填し、窒素雰囲気のもとで、８０℃、２４時間放
置して未化成の極板を作製した。この正極板２枚と負極
板３枚とをガラス繊維セパレータを介して組み合わせて
ＡＢＳ製電槽に組み込んだ後、濃度３０ｗｔ．％の希硫
酸電解液を注入した。その後、正極活物質の理論容量の
２．５倍の電気量で充電して電槽化成し、公称容量７Ａ
ｈ（ただし２０時間率容量）の密閉型鉛蓄電池を作製し
た。なお、電槽化成時における充電時間は４０時間であ
る。化成充電効率は正極活物質中のＰｂＯ2量を測定す
ることで算出した。
【００１１】作製した電池は、ＪＩＳ Ｃ ８７０２に
準拠する以下の条件で寿命試験をした。すなわち、周囲
温度として２５±２℃、２.２７５Ｖ／セルで充電し、
２ヶ月毎に０.２５ＣＡの電流で終止電圧１．７Ｖ／セ
ルまで放電して容量を確認する。そして、前記した０.
２５ＣＡ放電容量が初期容量の５０％以下までに低下し
た時を電池の寿命とした。なお、寿命に達していない電
池は前記した条件で試験を続けた。
準拠する以下の条件で寿命試験をした。すなわち、周囲
温度として２５±２℃、２.２７５Ｖ／セルで充電し、
２ヶ月毎に０.２５ＣＡの電流で終止電圧１．７Ｖ／セ
ルまで放電して容量を確認する。そして、前記した０.
２５ＣＡ放電容量が初期容量の５０％以下までに低下し
た時を電池の寿命とした。なお、寿命に達していない電
池は前記した条件で試験を続けた。
【００１２】（比較例１）比較例として四三酸化鉛を使
用しない正極を用いた電池を作製した。すなわち、一酸
化鉛を７０〜８０ｗｔ．％含む鉛粉１００重量部（平均
粒子径５μｍ）、濃度が３５ｗｔ．％の硫酸２０重量部
とを混練し、正極用のペースト状活物質とした。それ
を、鉛合金製の格子体に充填し、窒素雰囲気のもとで、
８０℃、２４時間放置して未化成の鉛蓄電池用極板を作
製した。この後、（実施例１〜５）に示した条件で負極
及び電池を作製し試験した。
用しない正極を用いた電池を作製した。すなわち、一酸
化鉛を７０〜８０ｗｔ．％含む鉛粉１００重量部（平均
粒子径５μｍ）、濃度が３５ｗｔ．％の硫酸２０重量部
とを混練し、正極用のペースト状活物質とした。それ
を、鉛合金製の格子体に充填し、窒素雰囲気のもとで、
８０℃、２４時間放置して未化成の鉛蓄電池用極板を作
製した。この後、（実施例１〜５）に示した条件で負極
及び電池を作製し試験した。
【００１３】（比較例２）比較例として市販されている
三井金属（株）製の平均粒子径が３μｍの四三酸化鉛を
用いた。一酸化鉛を７０〜８０ｗｔ．％含む鉛粉１００
重量部（平均粒子径５μｍ）と前記した四三酸化鉛３０
重量部、濃度３５ｗｔ．％の硫酸２０重量部とを混練
し、正極用のペースト状活物質を作製した。この後、
（実施例１〜５）に示した条件で負極及び電池を作製し
試験した。
三井金属（株）製の平均粒子径が３μｍの四三酸化鉛を
用いた。一酸化鉛を７０〜８０ｗｔ．％含む鉛粉１００
重量部（平均粒子径５μｍ）と前記した四三酸化鉛３０
重量部、濃度３５ｗｔ．％の硫酸２０重量部とを混練
し、正極用のペースト状活物質を作製した。この後、
（実施例１〜５）に示した条件で負極及び電池を作製し
試験した。
【００１４】（比較例３）一酸化鉛を７０〜８０ｗｔ．
％含む鉛粉１００重量部（平均粒子径０．５μｍ）と
（実施例１〜５）で示した平均粒子径５μｍの四三酸化
鉛を用いた。そして、一酸化鉛を７０〜８０ｗｔ．％含
む鉛粉１００重量部とこの平均粒子径５μｍの四三酸化
鉛３０重量部、濃度３５ｗｔ．％の硫酸２０重量部とを
混練し、正極用のペースト状活物質を作製した。この
後、（実施例１〜５）に示した条件で負極及び電池を作
製し試験した。
％含む鉛粉１００重量部（平均粒子径０．５μｍ）と
（実施例１〜５）で示した平均粒子径５μｍの四三酸化
鉛を用いた。そして、一酸化鉛を７０〜８０ｗｔ．％含
む鉛粉１００重量部とこの平均粒子径５μｍの四三酸化
鉛３０重量部、濃度３５ｗｔ．％の硫酸２０重量部とを
混練し、正極用のペースト状活物質を作製した。この
後、（実施例１〜５）に示した条件で負極及び電池を作
製し試験した。
【００１５】（比較例４）一酸化鉛を７０〜８０ｗｔ．
％含む鉛粉１００重量部（平均粒子径１５μｍ）と（実
施例１〜５）で示した平均粒子径５μｍの四三酸化鉛を
用いた。そして、一酸化鉛を７０〜８０ｗｔ．％含む鉛
粉１００重量部とこの平均粒子径５μｍの四三酸化鉛３
０重量部、濃度３５ｗｔ．％の硫酸２０重量部とを混練
し、正極用のペースト状活物質を作製した。この後、
（実施例１〜５）に示した条件で負極及び電池を作製し
試験した。
％含む鉛粉１００重量部（平均粒子径１５μｍ）と（実
施例１〜５）で示した平均粒子径５μｍの四三酸化鉛を
用いた。そして、一酸化鉛を７０〜８０ｗｔ．％含む鉛
粉１００重量部とこの平均粒子径５μｍの四三酸化鉛３
０重量部、濃度３５ｗｔ．％の硫酸２０重量部とを混練
し、正極用のペースト状活物質を作製した。この後、
（実施例１〜５）に示した条件で負極及び電池を作製し
試験した。
【００１６】以上、作製した電池を電槽化成した場合の
化成充電効率を表１に、電池の寿命を測定した結果を表
２に示す。表１より、平均粒子径の大小にかかわらず四
三酸化鉛を正極活物質に添加することによって化成充電
効率が向上しており、少ない電力消費量で短時間に化成
できることがわかる。
化成充電効率を表１に、電池の寿命を測定した結果を表
２に示す。表１より、平均粒子径の大小にかかわらず四
三酸化鉛を正極活物質に添加することによって化成充電
効率が向上しており、少ない電力消費量で短時間に化成
できることがわかる。
【００１７】
【００１８】表２より、一酸化鉛を主成分とする粉末の
平均粒子径が１〜１０μｍの範囲にあり、四三酸化鉛の
粉末の平均粒子径が４μｍ以上の範囲にある（実施例１
〜５）は電池の寿命期間が長く、四三酸化鉛を添加して
いない比較例１と同等の３年以上の寿命を得ることがで
き効果が認められる。なお、四三酸化鉛の上限値は特に
限定する必要はないが、現在入手可能なものの上限は１
５μｍ程度である。
平均粒子径が１〜１０μｍの範囲にあり、四三酸化鉛の
粉末の平均粒子径が４μｍ以上の範囲にある（実施例１
〜５）は電池の寿命期間が長く、四三酸化鉛を添加して
いない比較例１と同等の３年以上の寿命を得ることがで
き効果が認められる。なお、四三酸化鉛の上限値は特に
限定する必要はないが、現在入手可能なものの上限は１
５μｍ程度である。
【００１９】
【００２０】
【発明の効果】上述したように、本発明に係る鉛蓄電池
用原料鉛粉は、平均粒子径が１〜１０μｍの一酸化鉛
と、平均粒子径が４μｍ以上の四三酸化鉛を正極活物質
の主成分とする原材料として用いることにより、化成充
電効率を高くできるとともに電池の寿命を長くできる点
で優れている。
用原料鉛粉は、平均粒子径が１〜１０μｍの一酸化鉛
と、平均粒子径が４μｍ以上の四三酸化鉛を正極活物質
の主成分とする原材料として用いることにより、化成充
電効率を高くできるとともに電池の寿命を長くできる点
で優れている。
Claims (1)
- 【請求項１】一酸化鉛を主成分とする粉末と四三酸化鉛
（鉛丹）の粉末を正極用活物質の原材料とする鉛蓄電池
において、前記した一酸化鉛を主成分とする粉末の平均
粒子径が１〜１０μｍの範囲にあり、四三酸化鉛の粉末
の平均粒子径が４μｍ以上の範囲にあることを特徴とす
る鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9295760A JPH11135111A (ja) | 1997-10-28 | 1997-10-28 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9295760A JPH11135111A (ja) | 1997-10-28 | 1997-10-28 | 鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11135111A true JPH11135111A (ja) | 1999-05-21 |
Family
ID=17824821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9295760A Pending JPH11135111A (ja) | 1997-10-28 | 1997-10-28 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11135111A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8722245B2 (en) | 2005-06-01 | 2014-05-13 | Sony Corporation | Anode for secondary battery, secondary battery, and method of manufacturing anode for secondary battery |
| CN106663792A (zh) * | 2014-08-08 | 2017-05-10 | 日立化成株式会社 | 铅蓄电池用正极板以及使用其的铅蓄电池 |
-
1997
- 1997-10-28 JP JP9295760A patent/JPH11135111A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8722245B2 (en) | 2005-06-01 | 2014-05-13 | Sony Corporation | Anode for secondary battery, secondary battery, and method of manufacturing anode for secondary battery |
| US9203079B2 (en) | 2005-06-01 | 2015-12-01 | Sony Corporation | Anode for secondary battery, secondary battery, and method of manufacturing anode for secondary battery |
| CN106663792A (zh) * | 2014-08-08 | 2017-05-10 | 日立化成株式会社 | 铅蓄电池用正极板以及使用其的铅蓄电池 |
| EP3188288A4 (en) * | 2014-08-08 | 2018-03-07 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Positive electrode plate for lead storage battery, and lead storage battery using same |
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