(57)【要約】【課題】酸浸漬処理を行わずに、放電放置特性やサイクル寿命特性の優れた制御弁式鉛蓄電池を提供する。【解決手段】タンク化成を行った正極板と負極板は、酸浸漬処理を行わずに乾燥をし、セパレータを介して積層し、溶接して極板群を作製し、該極板群を電槽に挿入した後に蓋を付け、電解液を注液して制御弁式鉛蓄電池を組み立てる。組み立てた制御弁式鉛蓄電池は、電解液の比重が１．０２５〜１．１００になるまで放電をした後に、２０〜６０時間の放置をする。【選択図】          図１
2004199913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク化成をした正極板と負極板及びセパレータとを積層し、溶接して極板群を作製し、該極板群を電槽に挿入した後に蓋を付け、電解液を注液して組み立てる制御弁式鉛蓄電池の製造方法であって、
前記制御弁式鉛蓄電池を組み立て後に、前記電解液の比重が１．０２５〜１．１００になるまで放電を行い、一定時間の放置をすることを特徴とする制御弁式鉛蓄電池の製造方法。
【請求項２】
前記一定時間の放置として、２０〜６０時間にすることを特徴とする請求項１記載の制御弁式鉛蓄電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制御弁式鉛蓄電池の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
制御弁式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。従来、これらの制御弁式鉛蓄電池は、図２に示すような工程で製造されていた。
【０００３】
この方法は、未化成の正極板と負極板とを希硫酸電解液の入ったタンクに浸漬した状態で化成するタンク化成をし、水洗し、乾燥して既化板を製造する。ここで、正極板については化成をした後に、図２に示すような希硫酸中に浸漬する「酸浸漬処理」をしてから、乾燥して既化板を製造するのが一般的であった。
【０００４】
なお、正極板について「酸浸漬処理」を行うことによって、過放電された場合の放置特性や、サイクル寿命特性が向上することが知られている。この理由についての詳細は明らかではないが、酸浸漬処理によって、活物質と格子との界面の酸化皮膜の厚みが適正化されるためと考えられている。なお、従来の電槽化成方式を用いた鉛蓄電池についても実質的な酸浸漬処理をしている（例えば、特許文献１参照。）。ここで、タンク化成をした制御弁式鉛蓄電池は、電槽化成方式を用いた制御弁式鉛蓄電池に比べて、高率放電特性が優れていることが知られており、無停電電源装置などの用途に適している。
図２に示すように、タンク化成をした既化板を、セパレータを介して積層した後に、キャストン溶接をして極板群を作製する。作製した極板群を電槽に挿入し、蓋を溶着し、希硫酸電解液を注液した後、安全弁を取りつけ、上蓋を溶着して制御弁式鉛蓄電池を製造している。
【０００５】
最近、これらの制御弁式鉛蓄電池の低コスト化が強く要求されている。なお、制御弁式鉛蓄電池を低コスト化するには、製造工程を簡易にすることが重要である。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−１９９１５８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図２に示されるようなタンク化成をした正極板の酸浸漬処理を行うには、そのための設備が必要であり、製造コストの面で大きなマイナス要因となっている。
【０００８】
本発明の目的は、タンク化成をした正極板を用い、酸浸漬処理を行わずに制御弁式鉛蓄電池を組み立てて、その後に適正な処理をすることによって過放電された場合の放置特性やサイクル寿命特性を向上させることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、タンク化成をした正極板を用い、酸浸漬処理を行わずに作製した制御弁式鉛蓄電池を、電解液の比重が１．０２５〜１．１００になるまで放電を行い、その状態で一定時間の放置を行うことを特徴とするものである。
【００１０】
すなわち、請求項１の発明は、タンク化成をした正極板と負極板及びセパレータとを積層し、溶接して極板群を作製し、該極板群を電槽に挿入した後に蓋を付け、電解液を注液して組み立てる制御弁式鉛蓄電池の製造方法であって、前記制御弁式鉛蓄電池を組み立て後に、前記電解液の比重が１．０２５〜１．１００になるまで放電を行い、一定時間の放置をすることを特徴としている。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、一定時間の放置として２０〜６０時間にすることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係わる制御弁式鉛蓄電池の製造方法について詳細に説明する。
【００１３】
１．制御弁式鉛蓄電池の作製
格子体として鉛−カルシウム−錫合金を用い、従来から使用されているタンク化成を行なった正極板及び負極板を用いて実験した。ここで、図１に示すようにタンク化成を行った正極板及び負極板を水洗し、乾燥した後に、セパレータを介して積層した後、キャストン溶接して極板群を作製する。すなわち、本発明に係わる制御弁式鉛蓄電池の製造方法では、正極板については化成をした後に希硫酸中に浸漬する「酸浸漬処理」をしてないことを特徴としている（図２）。
【００１４】
作製した極板群を電槽に挿入し、蓋を溶着し、希硫酸電解液を注液した後、安全弁を取りつけ、上蓋を溶着して５時間率の公称容量が７Ａｈ−１２Ｖの制御弁式鉛蓄電池を作製する。その後、後述する実施例で示すような放電をし、一定時間の放置をして、制御弁式鉛蓄電池を処理することを特徴としている。
【００１５】
２．制御弁式鉛蓄電池の試験条件
作製した制御弁式鉛蓄電池は、満充電状態まで充電した後に、放電放置試験及びサイクル寿命試験を行った。
【００１６】
放電放置試験は、３Ωの定抵抗で２４時間の放電をした後に、２５℃で４０日間放置する。その後、２．４５Ｖ／セルの定電圧で充電し、充電開始後１０秒目の充電電流値を測定して評価した。なお、充電開始後１０秒目の充電電流値が大きいほど充電が入りやすく、放電放置特性に優れているといえる。
【００１７】
サイクル寿命試験は、０．２５ＣＡの定電流で２時間放電した後に、０．1ＣＡの定電流で６時間充電するパターンで行った。そして、２時間放電時の電圧が１．８Ｖ／セルよりも低くなった時点を電池の寿命と判断した。
【００１８】
【実施例】
本発明の一実施例を以下において詳細に説明する。
（１）実施例１〜３
図１において示されるように、上蓋を溶着した後に、３５０ｍＡ（０．０５ＣＡ）の定電流で、電解液の比重がそれぞれ１．０２５、１．０５０、１．１００まで放電した後に、３０〜５０℃で４０時間の放置をした。その後、上記した放電放置試験及びサイクル寿命試験を行った。
【００１９】
ここで、制御弁式鉛蓄電池内部には、満充電時において、比重が１．３１０の希硫酸電解液が５８ｍｌ存在する状態となっている。この状態から、それぞれ、７．９４Ａｈ、７．４０Ａｈ、６．３０Ａｈの放電をして上記した電解液比重に調整した。
（２）比較例１，２
図１において示されるように、上蓋を溶着した後に、３５０ｍＡ（０．０５ＣＡ）の定電流で、電解液の比重がそれぞれ１．０２０、１．１５０まで放電した後に、３０〜５０℃で４０時間の放置をした。その後、上記した放電放置試験及びサイクル寿命試験を行った。
【００２０】
ここで、制御弁式鉛蓄電池内部には、満充電時において、比重が１．３１０の希硫酸電解液が５８ｍｌ存在する状態となっている。この状態から、それぞれ、８．０９Ａｈ、５．０５Ａｈの放電をした電解液比重に調整した。
（３）比較例３
図１において示されるように、上蓋を溶着した後に、放電及び放置を行わない条件で作成した制御弁式鉛蓄電池について、上記した放電放置試験及びサイクル寿命試験を行った。
（４）比較例４
図２に示すように、従来から使用しているタンク化成をし、正極板の酸浸漬処理をおこなった制御弁式鉛蓄電池を作製し、上記した放電放置試験及びサイクル寿命試験を行った。
【００２１】
上記した、それぞれの制御弁式鉛蓄電池について、放電放置試験及びサイクル寿命試験を行った結果を表１に示す。表１の結果から、本発明に係わる実施例１〜３は、比較例１〜３に示される電池に比べて放電放置特性及びサイクル寿命特性の大幅な向上が認められる。
【００２２】
また、本発明に係わる実施例１〜３は正極板の酸浸漬処理を行わないのもかかわらず、比較例４に示される正極板の酸浸漬処理を行った電池とほぼ同程度の放電放置特性及びサイクル寿命特性が得られている。したがって、本発明に係わる電解液注液後の処理方法を用いた制御弁式鉛蓄電池は、正極板の酸浸漬処理を行った比較例４に比べて、同程度の特性であるものの酸浸漬処理に必要な設備を省くことができ、低コスト化することができる。
【００２３】
【表１】
2004199913.tif 000003
【００２４】
（５）実施例２、４〜６
図１において示すように、上蓋を溶着した後に、３５０ｍＡ（０．０５ＣＡ）の定電流で、電解液の比重が１．０５０まで放電した後に、３０〜５０℃でそれぞれ１０時間、２０時間、４０時間、６０時間の放置をし、その後、上記した放電放置試験及びサイクル寿命試験を行った。
【００２５】
ここで、制御弁式鉛蓄電池内部には、満充電時において、比重が１．３１０の硫酸電解液が５８ｍｌ存在する状態となっている。この状態から７．４０Ａｈの放電をして電解液の比重を１．０５０にした。
【００２６】
上記した、それぞれの制御弁式鉛蓄電池について、放電放置試験及びサイクル寿命試験を行った結果を表２に示す。表２の結果から、２０〜４０時間の放置をすれば放電放置特性やサイクル寿命特性が安定していることがわかる。
【００２７】
なお、本発明に係わる電解液注液後の処理方法を用いた制御弁式鉛蓄電池が、放電放置特性やサイクル寿命特性が向上している詳細な理由は不明であるが、一定量の放電をすることによって電解液中の硫酸濃度が低下し、その状態で放置され、図２に示されている酸浸漬処理と同様の効果が得られているためと考えられる。
【００２８】
【表２】
2004199913.tif 000004
【００２９】
【発明の効果】
上述したように、本発明に係わる製造方法を用いた制御弁式鉛蓄電池は、低コストで放電放置特性やサイクル寿命特性が向上す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】本発明に係わるタンク化成方式による制御弁式鉛蓄電池の組立工程図である。
【図２】従来のタンク化成方式による制御弁式鉛蓄電池の組立工程図である。
【図１】
2004199913.tif 000005
【図２】
2004199913.tif 000006