(57)【要約】【課題】高容量であり、且つ、長寿命な鉛蓄電池の製造が可能な正極用ペースト状活物質の製造方法を提供する。【解決手段】鉛粉、鉛丹、樹脂繊維と希硫酸とを３０〜６０℃の低温で混練した低温混練ペースト状活物質と、鉛粉、鉛丹、樹脂繊維と希硫酸とを７５〜９０℃の高温で混練した高温混練ペースト状活物質とを作製する。そして、これら２種類のペースト状活物質を混合し、混練して正極用ペースト状活物質を製造して、該正極用ペースト状活物質を用いて鉛蓄電池を製造する。【選択図】　　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛−カルシウム−錫合金製の格子体に塗着して、ペースト式正極板を作製するための正極用ペースト状活物質の製造方法であって、
前記正極用ペースト状活物質には、鉛粉、鉛丹、樹脂繊維が含まれており、該正極用ペースト状活物質は、前記鉛粉、前記鉛丹、前記樹脂繊維と希硫酸とを、３０〜６０℃で混練した低温混練ペースト状活物質と、７５〜９０℃で混練した高温混練ペースト状活物質とを作製し、前記低温混練ペースト状活物質と前記高温混練ペースト状活物質とを混合して混練したものであることを特徴とする正極用ペースト状活物質の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載した正極用ペースト状活物質を、ペースト式正極板に用いることを特徴とする鉛蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、正極用ペースト状活物質の製造方法及びそれを用いた鉛蓄電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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に、無停電電源装置や自動車用バッテリーなどに広く使用されている。近年、これらに使用される鉛蓄電池の高容量化及び長寿命化の要望がますます高まっている。
【０００３】
鉛蓄電池には、集電体である鉛合金製の格子体に、鉛粉を主成分とするペースト状活物質を塗着して作製するペースト式正極板が一般的に使用されている。そして、鉛蓄電池を高容量化するには、ペースト式正極板の活物質利用率を向上させて、放電容量を向上させる手法が有効である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高容量化を目的として正極活物質の利用率を向上させた鉛蓄電池の設計をすると、一般的にはその寿命が短くなる傾向がある。一方、鉛蓄電池の寿命を長くするための設計をすると、一般的には正極活物質の利用率が低下する傾向がある。すなわち、一般的には鉛蓄電池の高容量化と長寿命化とは、それぞれ相反する傾向が認められている。
【０００５】
本発明の目的は、上記した課題を解決するものであり、高容量であり、且つ、長寿命な鉛蓄電池の製造が可能な正極用ペースト状活物質の製造方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために本発明では、それぞれ混練時の温度が異なる２種類のペースト状活物質をあらかじめ作製しておく。そして、それら２種類のペースト状活物質を混合し、混練して新たな正極用ペースト状活物質を作製して、鉛蓄電池に使用するものである。
【０００７】
すなわち、請求項１の発明は、鉛−カルシウム−錫合金製の格子体に塗着して、ペースト式正極板を作製するための正極用ペースト状活物質の製造方法であって、前記正極用ペースト状活物質には、鉛粉、鉛丹、樹脂繊維が含まれており、該正極用ペースト状活物質は、前記鉛粉、前記鉛丹、前記樹脂繊維と希硫酸とを、３０〜６０℃で混練した低温混練ペースト状活物質と、７５〜９０℃で混練した高温混練ペースト状活物質とを作製し、前記低温混練ペースト状活物質と前記高温混練ペースト状活物質とを混合して混練したものであることを特徴としている。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載した正極用ペースト状活物質を、ペースト式正極板に用いて鉛蓄電池を作製することを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係わる実施の形態について、以下において詳細に説明する。
【００１０】
１．制御弁式鉛蓄電池の作製
後述する３種類の手法で正極用ペースト状活物質を作製し、それらを用いて制御弁式鉛蓄電池を作製して比較した。すなわち、後述するそれぞれの仕様の正極用ペースト状活物質５００ｇを、ｗ１４０ｍｍ　×　１２４０ｍｍ　×　ｔ４．２ｍｍの鉛−カルシウム−錫系合金製の格子体に塗布・充填し、温度が８０℃、湿度が９５％の雰囲気で１０時間熟成し、６０℃で乾燥させて未化成のペースト式正極板を作成した。
【００１１】
一方、負極板としては、ｗ１４０ｍｍ　×　１２４０ｍｍ　×　ｔ２．４ｍｍの鉛−カルシウム合金製の格子体にペースト状活物質を塗着して作製した従来仕様のペースト式負極板を使用した。
【００１２】
前記した正極板が７枚と、従来から使用している負極板が８枚とを、ガラス繊維製のリテーナを介して積層・溶接して極板群を組み立て、該極板群をＡＢＳ製の電槽に組み込んだ後に、濃度が３０質量％の希硫酸電解液を注入した。
【００１３】
そして電解液比重が１．２８０（２０℃）となるように電槽化成をし、公称容量（１０時間率放電容量）が２００Ａｈ−２Ｖの制御弁式鉛蓄電池を作製した。なお、正極板以外の制御弁式鉛蓄電池の構成部品や組立て条件等は、従来から用いられている手法と同一である。
【００１４】
２．制御弁式鉛蓄電池の試験
後述するような作成条件の異なる仕様の正極用ペースト状活物質を用いた制御弁式鉛蓄電池は、２５℃、３２Ａ（０．１６ＣＡ）の定電流で、終止電圧として１．７５Ｖまで放電して初期の放電容量を測定した。
【００１５】
その後、それぞれの制御弁式鉛蓄電池は、６０℃、２．２３Ｖで連続して過充電を行うトリクル寿命試験をした。各制御弁式鉛蓄電池は、３０日毎に２５℃、３２Ａ（０．１６ＣＡ）で終止電圧として１．７５Ｖまで放電し、放電容量が１６０Ａｈを切った時点を寿命とした。そして、寿命に達していない制御弁式鉛蓄電池は、１０Ａ（０．０５ＣＡ）で放電量の１２０％を充電した後に、上記した条件でトリクル寿命特性を継続した。
【００１６】
【実施例】
以下に、本発明に係わる実施例及び比較例１、２について、図１〜３を用いて詳細に説明する。
【００１７】
（実施例）
本発明に係わる実施例として、図１に示す手法で正極用ペースト状活物質を作製した。
【００１８】
すなわち、混練容器に一酸化鉛を主成分とする鉛粉が８５質量部、鉛丹が１５質量部、樹脂繊維が０．１質量部を入れて混合する。そして、適量の水と濃度が３５質量％の希硫酸１５重量部とを加え、３０〜６０℃の大気中で約３０分間混練して低温混練ペースト状活物質を作製した。
【００１９】
一方、別の混練容器に一酸化鉛を主成分とする鉛粉が８５質量部、鉛丹が１５質量部、樹脂繊維が０．１質量部を入れて混合する。そして、適量の水と濃度が３５質量％の希硫酸１５重量部とを加え、７５〜９０℃の大気中で約３０分間混練して高温混練ペースト状活物質を作製した。
【００２０】
その後、作製した低温混練ペースト状活物質と高温混練ペースト状活物質を、１：１の質量比率で混合した後に、大気中で約３０分間混練して本発明に係わる正極用ペースト状活物質を作製した。
【００２１】
この正極用ペースト状活物質を用いて従来の手法でペースト式正極板、制御弁式鉛蓄電池を作製して初期の放電容量試験及び寿命試験をした。なお、制御弁式鉛蓄電池の作製条件や寿命試験条件等の詳細は上記したものである。
【００２２】
（比較例１）
比較例１として、図２に示す手法で正極用ペースト状活物質を作製した。すなわち、混練容器に一酸化鉛を主成分とする鉛粉が８５質量部、鉛丹が１５質量部、樹脂繊維が０．１質量部を入れて混合する。そして、適量の水と濃度が３５質量％の希硫酸１５重量部とを加えて、３０〜６０℃で大気中で約３０分間混練し、低温混練ペースト状活物質を作製した。
【００２３】
この正極用ペースト状活物質を用いて従来の手法でペースト式正極板、制御弁式鉛蓄電池を作製して初期の放電容量試験及び寿命試験をした。なお、制御弁式鉛蓄電池の作製条件や寿命試験条件等の詳細は上記したものである。
【００２４】
（比較例２）
比較例２として、図３に示す手法で正極用ペースト状活物質を作製した。すなわち、混練容器に一酸化鉛を主成分とする鉛粉が８５質量部、鉛丹が１５質量部、樹脂繊維が０．１質量部を入れて混合する。そして、適量の水と濃度が３５質量％の希硫酸１５重量部とを加えて、７５〜９０℃の大気中で約３０分間混練し、高温混練ペースト状活物質を作製した。
【００２５】
この正極用ペースト状活物質を用いて従来の手法でペースト式正極板、制御弁式鉛蓄電池を作製して初期の放電容量試験及び寿命試験をした。なお、制御弁式鉛蓄電池の作製条件や寿命試験条件等の詳細は上記したものである。
【００２６】
これら３種類の正極用ペースト状活物質を用いた制御弁式鉛蓄電池を、上記した手法で初期の放電時間及びサイクル寿命を測定した結果を表１に示す。表１から、本発明に係わる制御弁式鉛蓄電池は放電時間が長く高容量であり、且つ、長寿命であることがわかる。なお、本実施例では、本発明に係わる正極用ペースト状活物質を制御弁式鉛蓄電池に用いた例を示したが、自動車用などのいわゆる液電池に用いた場合にもほぼ同様の良好な結果が得られた。
【００２７】
【表１】
2004047347.tif 000002
【００２８】
【発明の効果】
上述したように、本発明に係わる正極用ペースト状活物質を用いると、高容量であり、且つ、長寿命な鉛蓄電池の製造が可能となるために、工業上きわめて優れたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる正極用ペースト状活物質の製造方法である。
【図２】比較例１の正極用ペースト状活物質の製造方法である。
【図３】比較例２の正極用ペースト状活物質の製造方法である。
【図１】
2004047347.tif 000003
【図２】
2004047347.tif 000004
【図３】
2004047347.tif 000005