JPS6386354A - 鉛電池 - Google Patents
鉛電池Info
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- JPS6386354A JPS6386354A JP61231508A JP23150886A JPS6386354A JP S6386354 A JPS6386354 A JP S6386354A JP 61231508 A JP61231508 A JP 61231508A JP 23150886 A JP23150886 A JP 23150886A JP S6386354 A JPS6386354 A JP S6386354A
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Links
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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
- 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
-
- 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
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、格子の基体にＣｕを用いて、その表面上にＳ
ｎ−（Ｐｂ−８ｕ合金）の２層構造層または（Ｃｕ−８
ｕ合金） −Ｓｎ −（Ｐｂ −８ｕ合金）の３層構造
を施した格子を備えた鉛電池に関するものである。
ｎ−（Ｐｂ−８ｕ合金）の２層構造層または（Ｃｕ−８
ｕ合金） −Ｓｎ −（Ｐｂ −８ｕ合金）の３層構造
を施した格子を備えた鉛電池に関するものである。
従来の技術
鉛電池を過放電しつづけたり、また、過放電を行って負
荷から切り離して長期間散設しておくと、充電されな（
なってしまう。これは、特にＰｂ−０ａ系の合金格子を
用いるメンテナンスフリー用の鉛電池において多々ある
ことで鉛電池の大きな欠点のＬつでもある。そこで、こ
れらの充電不可となる状態を防ぐために、電池について
は、過放電放置特性に強い格子合金や格子処理法や、活
物質自身や添加剤などが提案されてきたが、いずれも暫
時対策的なものであＱ、完全性能保障という点では未到
の状態である。また電池以外の機器的対策としては、過
放電防止回路や充電可能にさせる充電方式の検討・工夫
がなされているが、機器のコストがアップするため、今
−歩画期的な対策がなされていない。
荷から切り離して長期間散設しておくと、充電されな（
なってしまう。これは、特にＰｂ−０ａ系の合金格子を
用いるメンテナンスフリー用の鉛電池において多々ある
ことで鉛電池の大きな欠点のＬつでもある。そこで、こ
れらの充電不可となる状態を防ぐために、電池について
は、過放電放置特性に強い格子合金や格子処理法や、活
物質自身や添加剤などが提案されてきたが、いずれも暫
時対策的なものであＱ、完全性能保障という点では未到
の状態である。また電池以外の機器的対策としては、過
放電防止回路や充電可能にさせる充電方式の検討・工夫
がなされているが、機器のコストがアップするため、今
−歩画期的な対策がなされていない。
発明か解決しようとする問題点
上記性能を確保するために、格子合金や格子処理法が検
討されているが、合金の場合、Ｐｂと合金化しなかった
り、また他の性能例えば、鋳造できないか、あるいは電
気抵抗が高くなること、さらには、コストの高い合金で
あるなどの問題かある。一方、処理法につい゛では、耐
酸（硫酸）、耐酸化性に対して問題があったり、また塗
布やメッキをする場合ピンホールなどにより、反対に局
部電池を形成して格子そのものを腐食させたりする危険
性があり、また、均一にメッキできるが故に格子と活物
質問に異種金属層が出来ることになり、活物質との結合
力が弱く、熟成、化成がうまく行えないなどの問題があ
る。また、Ｐｂ格子を用いると、鋳造可能な限界厚さ、
またエキスバンド格子であっても強度や重量電気抵抗の
面からもｐｂでは限界がある。
討されているが、合金の場合、Ｐｂと合金化しなかった
り、また他の性能例えば、鋳造できないか、あるいは電
気抵抗が高くなること、さらには、コストの高い合金で
あるなどの問題かある。一方、処理法につい゛では、耐
酸（硫酸）、耐酸化性に対して問題があったり、また塗
布やメッキをする場合ピンホールなどにより、反対に局
部電池を形成して格子そのものを腐食させたりする危険
性があり、また、均一にメッキできるが故に格子と活物
質問に異種金属層が出来ることになり、活物質との結合
力が弱く、熟成、化成がうまく行えないなどの問題があ
る。また、Ｐｂ格子を用いると、鋳造可能な限界厚さ、
またエキスバンド格子であっても強度や重量電気抵抗の
面からもｐｂでは限界がある。
問題点を解決するための手段
本発明は、上記の問題点を解決し、従来の鉛電池性能を
損うことなく、シかも過放電放置に対して十分な保障の
できるもので、手段としては、まず電気抵抗を低下させ
るために基体にＣｕを用い、その上に２層（Ｓｎ−（Ｐ
ｂ−Ｓｎ合金））または３層（（Ｃｕ−Ｓｎ合金） −
Ｓｎ−（Ｐｂ−Ｓｎ合金））のメッキを行って、表面が
Ｐｂ−Ｓｎ合金層のため、活物質とは強い結合力をもっ
ており化成、熟成がよくできるものである。
損うことなく、シかも過放電放置に対して十分な保障の
できるもので、手段としては、まず電気抵抗を低下させ
るために基体にＣｕを用い、その上に２層（Ｓｎ−（Ｐ
ｂ−Ｓｎ合金））または３層（（Ｃｕ−Ｓｎ合金） −
Ｓｎ−（Ｐｂ−Ｓｎ合金））のメッキを行って、表面が
Ｐｂ−Ｓｎ合金層のため、活物質とは強い結合力をもっ
ており化成、熟成がよくできるものである。
作用
鉛電池を過放電して長期間放置すると格子のｐｂとＨ，
８０，と活物質のＰ ｂ Ｏｗ間の相互反応がおこり、
格子と活物質との界面にＰｂＳＯ２の絶縁層が生成して
、放置中に格子表面をｐｂｓｏ、が覆って電流が流れず
、充電ができなくなってしまうところの従来の欠点に対
してｐｂ合金中のＳｎがＰｂ５Ｏ，の生成を抑制する性
質のあることが理由は不明確ながらも見出されており、
合金元素として出来うる限り多く含有している。しかし
、あまりに入れると逆にｐｂ合金組織が微細化し、耐食
性の劣化することも言われており、５ｎｆｆｉは０，５
〜２重量彊ぐらいにされている。そこで本発明電池はＳ
ｎのこの性質に着目してＳｎ系メッキを行った。しかし
、Ｓｎ単体のメッキの場合Ｓｎが電解液中に溶出したり
、活物質との結合性の点で問題があるため、Ｐｂ−Ｓｎ
合金メッキを選定し、活物質との結合はメッキ成分中の
ｐｂで行ない、合金メッキのためにＳｎはメッキが格子
内側から腐食されない限りは溶出することはない。具体
的にａｎの効果理論は明確ではないが、恐ら（Ｐｂ−Ｏ
ａ−Ｓｎ系合金では表面酸化されるとＣａ→Ｏａ ”＋
２ ｅ−の電位が最も低いためにＰｂ部が酸化腐食さ
れてｐ ｂｏ、になった場合、Ｏａ酸成分溶出する。し
かし、硫酸中でのＣｕ！＋の溶解性は極めて低いので、
０ａ８０．となって析出する。そうすると、Ｓｎ成分は
単体で存在せず、Ｓｎ、ＯａあるいはＰｂｘＯａｙＳｎ
ｚとなって存在しＣいる部分がそのまま金属間化合物と
なるか、もしくはＳｎかＳｎＯ，となって酸化皮膜中に
存在する。Ｓ ｎｏ、はｎ型の酸化物半導体であり、正
極にあると充電方向への電流は正極かｅ帯電なため、ｅ
キャリアがあるので極めて流れやすい。したがって過放
電放置後、酸化皮膜中でｉ’ｂｓｏ、が生成しＣも０ａ
ＳｎｔやＰｂｘＯａｙＳｎｚ−？５ｎＯｔ ＋こよって
導電性を保つとおもわれる。
８０，と活物質のＰ ｂ Ｏｗ間の相互反応がおこり、
格子と活物質との界面にＰｂＳＯ２の絶縁層が生成して
、放置中に格子表面をｐｂｓｏ、が覆って電流が流れず
、充電ができなくなってしまうところの従来の欠点に対
してｐｂ合金中のＳｎがＰｂ５Ｏ，の生成を抑制する性
質のあることが理由は不明確ながらも見出されており、
合金元素として出来うる限り多く含有している。しかし
、あまりに入れると逆にｐｂ合金組織が微細化し、耐食
性の劣化することも言われており、５ｎｆｆｉは０，５
〜２重量彊ぐらいにされている。そこで本発明電池はＳ
ｎのこの性質に着目してＳｎ系メッキを行った。しかし
、Ｓｎ単体のメッキの場合Ｓｎが電解液中に溶出したり
、活物質との結合性の点で問題があるため、Ｐｂ−Ｓｎ
合金メッキを選定し、活物質との結合はメッキ成分中の
ｐｂで行ない、合金メッキのためにＳｎはメッキが格子
内側から腐食されない限りは溶出することはない。具体
的にａｎの効果理論は明確ではないが、恐ら（Ｐｂ−Ｏ
ａ−Ｓｎ系合金では表面酸化されるとＣａ→Ｏａ ”＋
２ ｅ−の電位が最も低いためにＰｂ部が酸化腐食さ
れてｐ ｂｏ、になった場合、Ｏａ酸成分溶出する。し
かし、硫酸中でのＣｕ！＋の溶解性は極めて低いので、
０ａ８０．となって析出する。そうすると、Ｓｎ成分は
単体で存在せず、Ｓｎ、ＯａあるいはＰｂｘＯａｙＳｎ
ｚとなって存在しＣいる部分がそのまま金属間化合物と
なるか、もしくはＳｎかＳｎＯ，となって酸化皮膜中に
存在する。Ｓ ｎｏ、はｎ型の酸化物半導体であり、正
極にあると充電方向への電流は正極かｅ帯電なため、ｅ
キャリアがあるので極めて流れやすい。したがって過放
電放置後、酸化皮膜中でｉ’ｂｓｏ、が生成しＣも０ａ
ＳｎｔやＰｂｘＯａｙＳｎｚ−？５ｎＯｔ ＋こよって
導電性を保つとおもわれる。
実施例
まず、第１図（ａ）に示すようにＣｕ基体上に２層メッ
キではＳｎ皮膜をつくり、その上にｐｂ−Ｓｎ合金メッ
キを行う。一方、第１図１ｂ＞に示すよう番こ３層メッ
キではＣｕ−ａｎ合金メッキを行って、その上にＳｎメ
ツキをし、更にその上にＰｂ−Ｓｎ合金メッキをして、
それぞれの層間の金属同志のなじみがよ（なるメッキ層
となる。しかし基体がＣｕであるので硫酸と反応するの
でピンホールのないように均一性が必要であるが、比較
的均一につきやすいＳｎメッキが一層はいっているので
単純作業ですむ。一方、実際に１．２Ａｈ−２Ｖの電池
をつくって雰囲気温度２５°Ｃで、放電々原２゜４人の
放電を行ったところ、放電時間が従来電池の２４分に対
して本発明電池は２９分となり、また電圧特性がよ（な
った（第２図）。更にまた、同電池を定抵抗の過放電を
行ない、７日間負荷回路をオープンの状態で放置した後
の内部抵抗は１本発明電池が従来電池に比べてｌ／１０
以下であった。
キではＳｎ皮膜をつくり、その上にｐｂ−Ｓｎ合金メッ
キを行う。一方、第１図１ｂ＞に示すよう番こ３層メッ
キではＣｕ−ａｎ合金メッキを行って、その上にＳｎメ
ツキをし、更にその上にＰｂ−Ｓｎ合金メッキをして、
それぞれの層間の金属同志のなじみがよ（なるメッキ層
となる。しかし基体がＣｕであるので硫酸と反応するの
でピンホールのないように均一性が必要であるが、比較
的均一につきやすいＳｎメッキが一層はいっているので
単純作業ですむ。一方、実際に１．２Ａｈ−２Ｖの電池
をつくって雰囲気温度２５°Ｃで、放電々原２゜４人の
放電を行ったところ、放電時間が従来電池の２４分に対
して本発明電池は２９分となり、また電圧特性がよ（な
った（第２図）。更にまた、同電池を定抵抗の過放電を
行ない、７日間負荷回路をオープンの状態で放置した後
の内部抵抗は１本発明電池が従来電池に比べてｌ／１０
以下であった。
発明の効果
以上のように本発明は、格子の基体がＣｕであるため、
電気抵抗が少ないので高率放電特性がよく、又Ｓｎがあ
るので過放電特性かよい上に格子重量もかるく、打ち抜
き型により、自由な格子形状の製造が可能なために電池
形状が自由で、角形、円筒形電池の製造も製造可能であ
る。
電気抵抗が少ないので高率放電特性がよく、又Ｓｎがあ
るので過放電特性かよい上に格子重量もかるく、打ち抜
き型により、自由な格子形状の製造が可能なために電池
形状が自由で、角形、円筒形電池の製造も製造可能であ
る。
第１図は本発明の実施例を示す極板の部分拡大断面で、
（ａ）は２層メッキ図、（ｂ）は３層メッキ図、第２図
は本発明電池と従来電池の高率放電特性比較曲線図、第
３図は本発明電池と従来電池の過放電放置後の内部抵抗
特性比較図である。
（ａ）は２層メッキ図、（ｂ）は３層メッキ図、第２図
は本発明電池と従来電池の高率放電特性比較曲線図、第
３図は本発明電池と従来電池の過放電放置後の内部抵抗
特性比較図である。
Claims (1)
- 基体としてＣｕを用い、該Ｃｕ基体表面にまずＳｎもし
くはＣｕ−Ｓｎ合金層をもうけ、その上に前記Ｓｎ層の
場合にはＰｂ−Ｓｎ合金層をつけ、前記Ｃｕ−Ｓｎ合金
層の場合にはＳｎ層と該Ｓｎ層の上にＰｂ−Ｓｎ合金層
をつけた格子に活物質を保持することを特徴とする鉛電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61231508A JPS6386354A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 鉛電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61231508A JPS6386354A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 鉛電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6386354A true JPS6386354A (ja) | 1988-04-16 |
Family
ID=16924590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61231508A Pending JPS6386354A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 鉛電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6386354A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12097578B2 (en) | 2016-07-08 | 2024-09-24 | Norsk Titanium As | Metal wire feeding system |
-
1986
- 1986-09-30 JP JP61231508A patent/JPS6386354A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12097578B2 (en) | 2016-07-08 | 2024-09-24 | Norsk Titanium As | Metal wire feeding system |
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