JPS6322428B2 - - Google Patents
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- JPS6322428B2 JPS6322428B2 JP56187567A JP18756781A JPS6322428B2 JP S6322428 B2 JPS6322428 B2 JP S6322428B2 JP 56187567 A JP56187567 A JP 56187567A JP 18756781 A JP18756781 A JP 18756781A JP S6322428 B2 JPS6322428 B2 JP S6322428B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/06—Lead-acid accumulators
- H01M10/08—Selection of materials as electrolytes
-
- 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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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、密閉形鉛蓄電池の高率充放電特性の
改善ならびに充放電サイクル寿命の改善を日的と
したものである。
改善ならびに充放電サイクル寿命の改善を日的と
したものである。
従来、密閉形鉛蓄電池には自己放電が少なく、
保存寿命を長くするために格子合金としてPb−
Ca合金あるいはPb−Ca−Sn合金等アンチモンを
含まない合金が用いられてきた。しかしながらこ
の種の合金は充放電サイクル中の陽極板活物質の
軟化脱落を促進させ、特にCaを含有する合金は
その傾向を顕著にすると言われているためサイク
ル用途には適していなかつた。このためサイクル
用途に用いる場合には、陽極板の活物質充填密度
を大きくし、陽極板を３mm程度と厚くし、電解液
比重を1.30以下と低くするなどの対策が打たれて
きたが、いずれも陽極活物質の反応効率を減じ、
小形軽量化、高率放電特性改善の大きな支障とな
つていた。
保存寿命を長くするために格子合金としてPb−
Ca合金あるいはPb−Ca−Sn合金等アンチモンを
含まない合金が用いられてきた。しかしながらこ
の種の合金は充放電サイクル中の陽極板活物質の
軟化脱落を促進させ、特にCaを含有する合金は
その傾向を顕著にすると言われているためサイク
ル用途には適していなかつた。このためサイクル
用途に用いる場合には、陽極板の活物質充填密度
を大きくし、陽極板を３mm程度と厚くし、電解液
比重を1.30以下と低くするなどの対策が打たれて
きたが、いずれも陽極活物質の反応効率を減じ、
小形軽量化、高率放電特性改善の大きな支障とな
つていた。
本発明は電解液中に四ホウ酸ナトリウムを添加
することで問題解決を図つたものである。以下、
実施例として、格子Pb−Ca−Sn合金等のアンチ
モンを含まない合金で形成する例について説明す
る。この格子体に酸化鉛，希硫酸より成るペース
を充填し厚さ２mmの陽極板とすると共に、酸化
鉛，希硫酸，硫酸バリウム等より成るペーストを
充填し厚さ２mmの陰極板としたものを、繊維径
10μ以下のガラス繊維から成るマツト状セパレー
タを用い、陽極板３枚，陰極板４枚の構成で組み
合わせ、希硫酸１c.c.当たり0.03gの四ホウ酸ナト
リウムを添加した電解液を注入し、充電後の電解
液比重を1.32にした1.5時間率容量2.6Ahの電池の
実験結果を示す。第１図は電流別の陽極活物質利
用率を示し、第２図は充電を90分，放電は15Aで
1.5V／セルまでとした充放電サイクル寿命の１
例である。
することで問題解決を図つたものである。以下、
実施例として、格子Pb−Ca−Sn合金等のアンチ
モンを含まない合金で形成する例について説明す
る。この格子体に酸化鉛，希硫酸より成るペース
を充填し厚さ２mmの陽極板とすると共に、酸化
鉛，希硫酸，硫酸バリウム等より成るペーストを
充填し厚さ２mmの陰極板としたものを、繊維径
10μ以下のガラス繊維から成るマツト状セパレー
タを用い、陽極板３枚，陰極板４枚の構成で組み
合わせ、希硫酸１c.c.当たり0.03gの四ホウ酸ナト
リウムを添加した電解液を注入し、充電後の電解
液比重を1.32にした1.5時間率容量2.6Ahの電池の
実験結果を示す。第１図は電流別の陽極活物質利
用率を示し、第２図は充電を90分，放電は15Aで
1.5V／セルまでとした充放電サイクル寿命の１
例である。
比較例は、従来例１として、格子合金をPb−
Ca−Sn合金、これに本発明の実施例と同様のペ
ーストを充填し厚さ３mmの陽極板とし、本発明の
実施例と同じ厚さ２mmの陽極板を、繊維径10μ以
下のガラス繊維から成るマツト状セパレータを用
い、陽極板２枚，陰極板３枚の構成で組み合わせ
希硫酸を注入し充電後の電解液比重を1.32にした
1.5時間率容量2.4Ahの電池と、従来例２として本
発明の実施例と同じ極板構成で、希硫酸を注入
し、充電後の電解液比重を1.32とした1.5時間率
容量2.7Ahの電池である。なお、いずれの電池も
同容積の電槽にて組立てた。
Ca−Sn合金、これに本発明の実施例と同様のペ
ーストを充填し厚さ３mmの陽極板とし、本発明の
実施例と同じ厚さ２mmの陽極板を、繊維径10μ以
下のガラス繊維から成るマツト状セパレータを用
い、陽極板２枚，陰極板３枚の構成で組み合わせ
希硫酸を注入し充電後の電解液比重を1.32にした
1.5時間率容量2.4Ahの電池と、従来例２として本
発明の実施例と同じ極板構成で、希硫酸を注入
し、充電後の電解液比重を1.32とした1.5時間率
容量2.7Ahの電池である。なお、いずれの電池も
同容積の電槽にて組立てた。
第１図で、本発明品は高率放電において従来例
１よりも優れているが、従来例２よりは５％程劣
る。しかしながら第２図で示したように、充放電
サイクル寿命で大きな差があり、本発明品は従来
例１，２よりも優れていることが判る。
１よりも優れているが、従来例２よりは５％程劣
る。しかしながら第２図で示したように、充放電
サイクル寿命で大きな差があり、本発明品は従来
例１，２よりも優れていることが判る。
このように本発明は従来Pb−Ca，Pb−Ca−
Sn等の合金格子を用いた極板を薄くすることに
より、陽極板活物質利用率を上げ、高率放電特性
を改善することができるものであり、充放電サイ
クル中に陽極活物質の軟化脱落を促進するため困
難とされていたものを、充放電サイクル寿命を短
縮することなく可能にしたものである。
Sn等の合金格子を用いた極板を薄くすることに
より、陽極板活物質利用率を上げ、高率放電特性
を改善することができるものであり、充放電サイ
クル中に陽極活物質の軟化脱落を促進するため困
難とされていたものを、充放電サイクル寿命を短
縮することなく可能にしたものである。
なお、セパレータとして用いるガラス繊維から
成るマツト状セパレータの繊維径は10μ以上では
電解液の保持力が劣り、容量1Ah当り10c.c.以下の
電解液量とすることはできない。また陽極活物質
の脱落した浮遊粒子を透過して早期寿命劣化をも
たらすので10μ以下がよい。また電解液に添加す
る四ホウ酸ナトリウムは電解液１c.c.あたり0.005g
以下では効果がなく、逆に0.03g以上では放電容
量減少が添加しない場合と比較して５％以上と大
きくなるので0.005〜0.03g／c.c.とするとよい。
成るマツト状セパレータの繊維径は10μ以上では
電解液の保持力が劣り、容量1Ah当り10c.c.以下の
電解液量とすることはできない。また陽極活物質
の脱落した浮遊粒子を透過して早期寿命劣化をも
たらすので10μ以下がよい。また電解液に添加す
る四ホウ酸ナトリウムは電解液１c.c.あたり0.005g
以下では効果がなく、逆に0.03g以上では放電容
量減少が添加しない場合と比較して５％以上と大
きくなるので0.005〜0.03g／c.c.とするとよい。
電池特性の一つとして過放電放置後の容量回復
性があり、これが優れている程長寿命の電池と云
うことができる。容量回復性の評価方法として、
回復充電の初期（突入）電流の大小を比較する方
法がある。突入電流が大きければ大きい程、充電
時間が短時間で区切られたり、二段定電圧充電法
で充電する場合、回復性が良好となる。第３図
は、設定電圧１、設定電圧２をもつ二段定電圧充
電法による容量回復特性を調査したものであり、
実線で示す本発明は四ホウ酸ナトリウムを0.01g1
c.c.の割合となるよう電解液に添加したもの、破線
で示す比較例はホウ酸を0.01g1c.c.の割合となるよ
うに添加したものである。図から明らかなように
本発明の突入電流は比較例よりも大きく、短時間
での充電完了が可能であることを示している。
性があり、これが優れている程長寿命の電池と云
うことができる。容量回復性の評価方法として、
回復充電の初期（突入）電流の大小を比較する方
法がある。突入電流が大きければ大きい程、充電
時間が短時間で区切られたり、二段定電圧充電法
で充電する場合、回復性が良好となる。第３図
は、設定電圧１、設定電圧２をもつ二段定電圧充
電法による容量回復特性を調査したものであり、
実線で示す本発明は四ホウ酸ナトリウムを0.01g1
c.c.の割合となるよう電解液に添加したもの、破線
で示す比較例はホウ酸を0.01g1c.c.の割合となるよ
うに添加したものである。図から明らかなように
本発明の突入電流は比較例よりも大きく、短時間
での充電完了が可能であることを示している。
なぜ、本発明の電池の突入電流が大きくなるか
は定かでないが次のように想定される。即ち、過
放電状態で電解液濃度が低下した時、ホウ素とナ
トリウムの相乗作用（バツフアー効果）により電
流が流れ易くなること、ならびにホウ素を核とし
て流酸鉛が形成されるため、偏りのない硫酸鉛と
なり回復充電が容易となる。
は定かでないが次のように想定される。即ち、過
放電状態で電解液濃度が低下した時、ホウ素とナ
トリウムの相乗作用（バツフアー効果）により電
流が流れ易くなること、ならびにホウ素を核とし
て流酸鉛が形成されるため、偏りのない硫酸鉛と
なり回復充電が容易となる。
偏りのない硫酸鉛は、ナトリウムが存在した場
合の方が形成され易く、サイクル寿命末期になつ
ても活物質の微細化による、いわゆる軟化現象が
遅れる。従つてホウ酸のみの場合よりも、四ホウ
酸ナトリウムを添加剤とした方が、電池のサイク
ル寿命は改善される。
合の方が形成され易く、サイクル寿命末期になつ
ても活物質の微細化による、いわゆる軟化現象が
遅れる。従つてホウ酸のみの場合よりも、四ホウ
酸ナトリウムを添加剤とした方が、電池のサイク
ル寿命は改善される。
第４図は放電容量と充放電サイクル数との関係
を示したもので、四ホウ酸ナトリウムを添加した
本発明品Ａはホウ酸添加の比較例Ｂよりもサイク
ル寿命で優れている。用いるアンチモンを含まな
い鉛合金のうち、Pb−Ca合金においてCa含有量
が0.05wt％以下では強度が不十分であり、逆に
0.12wt％以上では耐食性が劣る。またPb−Ca−
Sn合金においてCa含有量が0.05wt％以下では強
度が不十分であり、0.12wt％以上では耐食性が劣
る。Sn含有量は0.3wt％以下では耐食性を上げる
効果が少く、1.0wt％以上では強度が不足するう
えにコスト増になるので避けるべきである。
を示したもので、四ホウ酸ナトリウムを添加した
本発明品Ａはホウ酸添加の比較例Ｂよりもサイク
ル寿命で優れている。用いるアンチモンを含まな
い鉛合金のうち、Pb−Ca合金においてCa含有量
が0.05wt％以下では強度が不十分であり、逆に
0.12wt％以上では耐食性が劣る。またPb−Ca−
Sn合金においてCa含有量が0.05wt％以下では強
度が不十分であり、0.12wt％以上では耐食性が劣
る。Sn含有量は0.3wt％以下では耐食性を上げる
効果が少く、1.0wt％以上では強度が不足するう
えにコスト増になるので避けるべきである。
第１図は放電々流に対する陽極活物質利用率を
示す図、第２図は充放電サイクル寿命を示す図、
第３図は二段定電圧充電法による充電特性を示す
図、第４図は放電容量と充放電サイクル数との関
係を示す図である。
示す図、第２図は充放電サイクル寿命を示す図、
第３図は二段定電圧充電法による充電特性を示す
図、第４図は放電容量と充放電サイクル数との関
係を示す図である。
Claims (1)
- １ Pb−Ca合金等アンチモンを含まない鉛合金
製格子体と、容量1Ah当り10c.c.以下の量に制限し
た希硫酸電解液とを有し、前記電解液には0.005
〜0.03g／c.c.の四ホウ酸ナトリウムを添加したこ
とを特徴とする密閉形鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56187567A JPS5889781A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56187567A JPS5889781A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5889781A JPS5889781A (ja) | 1983-05-28 |
| JPS6322428B2 true JPS6322428B2 (ja) | 1988-05-11 |
Family
ID=16208346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56187567A Granted JPS5889781A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5889781A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6366854A (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-25 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| CN105119020A (zh) * | 2008-05-20 | 2015-12-02 | 株式会社杰士汤浅国际 | 铅蓄电池及其制造方法 |
-
1981
- 1981-11-20 JP JP56187567A patent/JPS5889781A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5889781A (ja) | 1983-05-28 |
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