JPH08329948A - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
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- JPH08329948A JPH08329948A JP7160071A JP16007195A JPH08329948A JP H08329948 A JPH08329948 A JP H08329948A JP 7160071 A JP7160071 A JP 7160071A JP 16007195 A JP16007195 A JP 16007195A JP H08329948 A JPH08329948 A JP H08329948A
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高温使用においても寿命性能の良好な鉛蓄電
池を提供する。 【構成】 活物質中に鉛よりも水素過電圧の低い金属ま
たはこの金属の酸化物、硫酸塩等の化合物を微量添加し
てなる負極板を用いたことを特徴とする鉛蓄電池。
池を提供する。 【構成】 活物質中に鉛よりも水素過電圧の低い金属ま
たはこの金属の酸化物、硫酸塩等の化合物を微量添加し
てなる負極板を用いたことを特徴とする鉛蓄電池。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鉛蓄電池の寿命性能の向
上、特に負極板の寿命性能の向上に関するものである。
上、特に負極板の寿命性能の向上に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】鉛蓄電池の負極板には従来か
らパルプ廃液を原料とする有機添加剤リグニンが添加さ
れている。これは、負極活物質の表面積を大きくして放
電容量を多くするのに大きな効果を発揮する。
らパルプ廃液を原料とする有機添加剤リグニンが添加さ
れている。これは、負極活物質の表面積を大きくして放
電容量を多くするのに大きな効果を発揮する。
【０００３】近年、自動車の高性能化が進むにつれ、エ
ンジンルーム内の電池はより多くの機器に囲まれ、その
冷却空間が減少している。また、エンジン自体の高性能
化により、エンジンに発熱量も増加している。そのため
にエンジンルーム内の電池の温度はますます高くなる傾
向にある。特に夏場では、電池温度が９０℃以上になっ
ている場合もある。
ンジンルーム内の電池はより多くの機器に囲まれ、その
冷却空間が減少している。また、エンジン自体の高性能
化により、エンジンに発熱量も増加している。そのため
にエンジンルーム内の電池の温度はますます高くなる傾
向にある。特に夏場では、電池温度が９０℃以上になっ
ている場合もある。
【０００４】電池の高温化は、自動車用に限ったことで
はなく、ＵＰＳにおいても、コンパクト化が進むことに
よって、電池の周りに冷却空間が少なくなり、同様の高
温化が起こっている。
はなく、ＵＰＳにおいても、コンパクト化が進むことに
よって、電池の周りに冷却空間が少なくなり、同様の高
温化が起こっている。
【０００５】このような高温下においては、鉛蓄電池で
あっても、性能の低下が従来よりも早く起こることは、
主に負極板の劣化として当然予想される。なぜなら、負
極板に添加したリグニンの溶解度が温度の上昇に伴って
大きくなるため、電解液中への溶出量が増加すること
や、負極板中で還元・分解してしまうために、負極活物
質に残存するリグニン量が少なくなってしまうためであ
る。
あっても、性能の低下が従来よりも早く起こることは、
主に負極板の劣化として当然予想される。なぜなら、負
極板に添加したリグニンの溶解度が温度の上昇に伴って
大きくなるため、電解液中への溶出量が増加すること
や、負極板中で還元・分解してしまうために、負極活物
質に残存するリグニン量が少なくなってしまうためであ
る。
【０００６】それゆえに、リグニンの改良は古くからな
されてきたが、良好な耐高温性を有するものはいまだ開
発されていない。
されてきたが、良好な耐高温性を有するものはいまだ開
発されていない。
【０００７】そこで本発明の目的は、負極活物質に本発
明の添加剤を添加することにより、負極でのリグニンの
分解を抑え、耐高温用負極板を提供し、鉛蓄電池の高温
での寿命性能を向上させることにある。
明の添加剤を添加することにより、負極でのリグニンの
分解を抑え、耐高温用負極板を提供し、鉛蓄電池の高温
での寿命性能を向上させることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、鉛蓄電池の負
極活物質中に鉛よりも水素過電圧の低い金属またはその
金属の化合物を添加することを特徴とする。
極活物質中に鉛よりも水素過電圧の低い金属またはその
金属の化合物を添加することを特徴とする。
【０００９】
【作用】鉛蓄電池の負極板に添加されたリグニンは、高
温での充放電中に負極での還元を受けるなどして、著し
く減少してしまう。
温での充放電中に負極での還元を受けるなどして、著し
く減少してしまう。
【００１０】しかしながら、本発明のようにあらかじ
め、鉛よりも水素過電圧の低い金属またはその金属の化
合物を負極板に微量添加しておけば、充電終期電圧を低
く抑えられるので、リグニンの分解を著しく少なくする
ことができる。
め、鉛よりも水素過電圧の低い金属またはその金属の化
合物を負極板に微量添加しておけば、充電終期電圧を低
く抑えられるので、リグニンの分解を著しく少なくする
ことができる。
【００１１】それ故に、上記添加剤を添加しておけば、
高温で寿命性能の優れた鉛蓄電池を提供できる。
高温で寿命性能の優れた鉛蓄電池を提供できる。
【００１２】
【実施例】以下に、実施例をもって、本発明を具体的に
詳述する。
詳述する。
【００１３】０．０６％Ｃａ−１％Ｓｎ−残部鉛の合金
からなる負極格子に、通常負極活物質に添加するリグニ
ン、バリウム、カーボン以外に、水素過電圧が鉛よりも
低い金属であるＳｂ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｂｉ、Ｐｔ、
Ａｕを0.002%添加したペーストを充填して、１．７ｍｍ
厚さの７種類の負極板を製作した。それぞれの極板を用
いた電池をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇとする。またこ
れらの添加剤を入れていない従来の負極板を用いた電池
（Ｈ）を併せて製作した。また正極板は負極格子と同組
成の格子に通常のペーストを充填して製作した。
からなる負極格子に、通常負極活物質に添加するリグニ
ン、バリウム、カーボン以外に、水素過電圧が鉛よりも
低い金属であるＳｂ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｂｉ、Ｐｔ、
Ａｕを0.002%添加したペーストを充填して、１．７ｍｍ
厚さの７種類の負極板を製作した。それぞれの極板を用
いた電池をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇとする。またこ
れらの添加剤を入れていない従来の負極板を用いた電池
（Ｈ）を併せて製作した。また正極板は負極格子と同組
成の格子に通常のペーストを充填して製作した。
【００１４】これらの負極板１１枚と２．３ｍｍ厚さの
正極板１０枚および微細ガラス繊維からなるガラスマッ
トセパレータとを用いて電池を組み立てた後、所定の注
液、充電を行って液比重１. ３２（２０℃）、容量約６
３Ａｈ（３ｈＲ）−１２Ｖのリテーナ式密閉鉛蓄電池を
製作した。
正極板１０枚および微細ガラス繊維からなるガラスマッ
トセパレータとを用いて電池を組み立てた後、所定の注
液、充電を行って液比重１. ３２（２０℃）、容量約６
３Ａｈ（３ｈＲ）−１２Ｖのリテーナ式密閉鉛蓄電池を
製作した。
【００１５】これらの電池は、まず初期容量を調べた。
初期の容量は添加剤の有無、種類によらず、ほとんど同
じであった。次に、５０℃の水槽中で、放電深さ８０
％、定電流で放電量の１１０％を充電するパターンで充
放電を繰り返し、電池の寿命性能を調べた。寿命に達し
たサイクル数および２００サイクル目の充電終期電圧お
よび２００サイクル後、同一の試験を行った別電池を解
体してリグニン量を分析した結果の相対値を表１に示
す。
初期の容量は添加剤の有無、種類によらず、ほとんど同
じであった。次に、５０℃の水槽中で、放電深さ８０
％、定電流で放電量の１１０％を充電するパターンで充
放電を繰り返し、電池の寿命性能を調べた。寿命に達し
たサイクル数および２００サイクル目の充電終期電圧お
よび２００サイクル後、同一の試験を行った別電池を解
体してリグニン量を分析した結果の相対値を表１に示
す。
【００１６】なお、ここで言う寿命とは、３ＣＡ容量が
初期の７０％以下の容量に達したことを指す。また性能
を３ＣＡ容量で評価しているのは、３ＣＡつまり大電流
で放電した場合の性能は負極板の性能で支配されてお
り、評価に適していること、および自動車用でも、電気
自動車用でも、大電流で放電した場合の性能が重要であ
るためである。
初期の７０％以下の容量に達したことを指す。また性能
を３ＣＡ容量で評価しているのは、３ＣＡつまり大電流
で放電した場合の性能は負極板の性能で支配されてお
り、評価に適していること、および自動車用でも、電気
自動車用でも、大電流で放電した場合の性能が重要であ
るためである。
【００１７】
【表１】 この結果から明らかなように、水素過電圧の低い金属を
添加した負極板を用いた電池はいずれも、当然予想され
るように、無添加の従来電池（Ｈ）よりも充電終期電圧
が低かったが、２００サイクル経過後の残存リグニン量
が多く、従来電池（Ｈ）よりも長寿命であった。
添加した負極板を用いた電池はいずれも、当然予想され
るように、無添加の従来電池（Ｈ）よりも充電終期電圧
が低かったが、２００サイクル経過後の残存リグニン量
が多く、従来電池（Ｈ）よりも長寿命であった。
【００１８】水素過電圧の低い金属が添加されると、負
極板の水素発生時の電圧が低くなったために、負極活物
質中のリグニンが還元されにくくなっていると思われ
る。
極板の水素発生時の電圧が低くなったために、負極活物
質中のリグニンが還元されにくくなっていると思われ
る。
【００１９】なお、水素過電圧の低い金属を添加する
と、自己放電が増えるが、添加量、充電方法、回復充電
方法などを適正化すれば良い。
と、自己放電が増えるが、添加量、充電方法、回復充電
方法などを適正化すれば良い。
【００２０】また添加する材料は、負極の電位で鉛より
も水素過電圧が低い材料であれば有効に作用することが
明白なので、鉛電池の負極板の充電中の電位で金属にな
る化合物は有効である。
も水素過電圧が低い材料であれば有効に作用することが
明白なので、鉛電池の負極板の充電中の電位で金属にな
る化合物は有効である。
【００２１】負極格子にＳｂ合金を用いた場合は、微量
のＳｂが負極活物質中に溶出、析出するため、充電終期
電圧が低く、容量の低下も少ない。これまでの試験結果
では、負極格子合金のＳｂ濃度が１．２％以上の場合に
は、上記添加剤は不要であった。
のＳｂが負極活物質中に溶出、析出するため、充電終期
電圧が低く、容量の低下も少ない。これまでの試験結果
では、負極格子合金のＳｂ濃度が１．２％以上の場合に
は、上記添加剤は不要であった。
【００２２】本実施例では正極格子にＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ
合金を使用したが、Ｓｂ合金を用いた場合には一部のＳ
ｂが溶出、負極板に拡散、析出する。よって上記の添加
剤は、正極の格子合金がＳｂフリーの場合に最も大きな
効果を発揮する。これまでの試験の結果では、Ｓｂ合金
を正極格子を用いる場合でも、格子合金中のＳｂ量が
１．２％以上では添加剤が不要であることがわかってい
る。
合金を使用したが、Ｓｂ合金を用いた場合には一部のＳ
ｂが溶出、負極板に拡散、析出する。よって上記の添加
剤は、正極の格子合金がＳｂフリーの場合に最も大きな
効果を発揮する。これまでの試験の結果では、Ｓｂ合金
を正極格子を用いる場合でも、格子合金中のＳｂ量が
１．２％以上では添加剤が不要であることがわかってい
る。
【００２３】最後に、本実施例では、リテーナ式密閉電
池に適用して評価したが、自動車電池のような液式電池
や、ヨーロッパで普及しているゲル式電池でも、また開
発途上にある顆粒シリカ式の密閉電池でもその効果は、
当然であるが同じである。
池に適用して評価したが、自動車電池のような液式電池
や、ヨーロッパで普及しているゲル式電池でも、また開
発途上にある顆粒シリカ式の密閉電池でもその効果は、
当然であるが同じである。
【００２４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は負極活物質
に鉛より水素過電圧の低い金属またはその金属の化合物
を添加することにより、鉛蓄電池、特に負極板の寿命性
能を大きく改善することができ、その工業的価値はきわ
めて大きい。
に鉛より水素過電圧の低い金属またはその金属の化合物
を添加することにより、鉛蓄電池、特に負極板の寿命性
能を大きく改善することができ、その工業的価値はきわ
めて大きい。
Claims (3)
- 【請求項１】 活物質中に鉛よりも水素過電圧の低い金
属または該金属の酸化物、硫酸塩等の化合物を微量添加
してなる負極板を用いたことを特徴とする鉛蓄電池。 - 【請求項２】 負極格子としてアンチモン量が１．２％
以下の鉛−アンチモン系合金またはアンチモンを含んで
いない鉛合金からなる格子を用いたことを特徴とする請
求項１に記載の鉛蓄電池。 - 【請求項３】 正極格子としてアンチモン量が１．２％
以下の鉛−アンチモン系合金またはアンチモンを含んで
いない鉛合金からなる格子を用いたことを特徴とする請
求項１または請求項２に記載の鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7160071A JPH08329948A (ja) | 1995-06-01 | 1995-06-01 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7160071A JPH08329948A (ja) | 1995-06-01 | 1995-06-01 | 鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08329948A true JPH08329948A (ja) | 1996-12-13 |
Family
ID=15707264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7160071A Pending JPH08329948A (ja) | 1995-06-01 | 1995-06-01 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08329948A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003142085A (ja) * | 2001-11-02 | 2003-05-16 | Japan Storage Battery Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| JP2006114417A (ja) * | 2004-10-18 | 2006-04-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| JP2012089296A (ja) * | 2010-10-18 | 2012-05-10 | Gs Yuasa Corp | 鉛蓄電池 |
| CN108807900A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-11-13 | 四会市恒星智能科技有限公司 | 用于低损耗铅酸蓄电池的电极材料及其制备方法 |
-
1995
- 1995-06-01 JP JP7160071A patent/JPH08329948A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003142085A (ja) * | 2001-11-02 | 2003-05-16 | Japan Storage Battery Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| JP2006114417A (ja) * | 2004-10-18 | 2006-04-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| JP2012089296A (ja) * | 2010-10-18 | 2012-05-10 | Gs Yuasa Corp | 鉛蓄電池 |
| CN108807900A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-11-13 | 四会市恒星智能科技有限公司 | 用于低损耗铅酸蓄电池的电极材料及其制备方法 |
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