铅蓄电池的利记博彩app
【专利摘要】在部分充电状态下对负荷进行放电的液式的铅蓄电池中，在PSOC下，由于电池未充满电而难以进行由气体的发生来搅拌电解液的情况下，抑制电解液的分层化并提高寿命性能。在所述负极板1上，无纺布2与极板非一体化地抵接于极板面整体，所述无纺布2由选自玻璃、纸浆及聚烯烃所构成的材料群中的至少一种材料的纤维所构成。与所述无纺布2抵接的负极板1收纳于由微多孔性的合成树脂板构成的袋状隔膜3内，与正极板4层叠。该无纺布优选为以玻璃纤维、纸浆及无机氧化物粉末为主要成分的混抄无纺布。
【专利说明】铅蓄电池
【技术领域】
[0001]本发明涉及在电池槽内具有极板群和从隔膜游离的电解液的液式铅蓄电池。
【背景技术】
[0002]近年，对于汽车，出于防止大气污染、防止地球温暖化，研究了各种燃料费增加的对策。作为实施了燃料费增加对策的汽车，研究了减少引擎的运行时间的怠速停止车辆(以下称作ISS车)、引擎的旋转无浪费地用于动力的所谓发电控制车的微混合动力车。
[0003]ISS车中，引擎的始动次数增多，随之，铅蓄电池反复进行大电流放电。另外，在ISS车或发电控制车中，由于发电机的发电量减少，对铅蓄电池进行间歇式充电从而经常充电不充分。
[0004]采用如上述的使用方法的铅蓄电池，在被称作PS0C(Partial State Of Charge)的部分充电状态下使用。铅蓄电池在PSOC下使用的话，与在完全充电状态下使用的情况相t匕，存在寿命缩短的倾向。认为在PSOC下使用寿命变短的理由是，在充电不充分的状态下进行反复充放电的话，在放电时在负极板上生成的硫酸铅变得粗大化，硫酸铅难以恢复至作为充电生成物的金属铅。
[0005]另外，在充电时，由于从放电生成物的硫酸铅所生成的硫酸离子较重，有在电解液中向着下方移动的倾向。在通常的铅蓄电池的使用方式中，通过充电末期的发生气体来搅拌电解液，可以抑制硫酸离子的所述向着下方移动。但是，在PSOC下，由于电池没有满充电，由发生气体导致的电解液搅拌难以进行。其结果，浓度高的电解液滞留在电池槽的下部，浓度低的电解液滞留在电池槽的上部，发生电解液的分层化。如果电解液浓度较高则难以接受充电(充电反应难以进行)、从而铅蓄电池的寿命降低。
[0006]作为抑制电解液的分层化的方法，在专利文献I (日本特开2002-025602号公报)、专利文献2 (日本特开2004-063152号公报)以及专利文献3 (日本特开2006-059576号公报)中，分别有所公开。
[0007]专利文献I公开了一种铅蓄电池，其具有将容纳于合成树脂制袋状隔膜内的延展正极板栅、在表面附着有玻璃纤维毡的延展负极板栅相互层叠的极板群。在第0003段落中记载了，其课题为“从负极板表面产生的氢气不能充分协助搅拌电解液，从而易于发生电解液的分层化的问题”，以直至如从负极板表面产生氢气的满充电的方式进行充电的铅蓄电池为对象。
[0008]专利文献2公开了 一种铅蓄电池，其具有将多个正极板、以袋状隔膜全面覆盖的负极板、介于上述二者之间的粘附有玻璃纤维毡的平板状隔膜重叠得到的极板群(图5(C))。需要说明的是，在该发明中，如第0007段记载的，认识到了“由于袋状隔膜的结构妨碍了在正极板与负极板之间存在的电解液的扩散，在使用中发生电解液浓度在极板下部较高、在极板上部较低的电解液浓度的分层化”，未能解决防止电解液的分层化。
[0009]专利文献3中公开了一种液式铅蓄电池用隔膜，为了即使在电解液的搅拌、循环难以进行的使用环境下也不易发生电解液的分层化，从而由微孔性板与玻璃纤维毡通过粘接剂贴合得到的液式铅蓄电池用隔膜。但是，该发明对于上述隔膜与正极板和负极板以怎样的关系来使用没有公开。
[0010]另外，专利文献4(日本特开平08-04557号公报)公开了如下结构:为了防止因正极板栅的腐蚀而由板栅变形引起的短路，在包围正极板的由微孔性合成树脂膜构成的袋状隔膜与正极板之间配置U字状玻璃纤维毡。
[0011]有技术文献
[0012]专利文献
[0013]专利文献1:日本特开2002-025602号公报
[0014]专利文献2:日本特开2004-063152号公报
[0015]专利文献3:日本特开2006-059576号公报
[0016]专利文献4:日本特开平08-045537号公报
【发明内容】
[0017]发明所要解决的课题
[0018]本发明的目的在于，在部分充电状态下对负荷进行放电的液式的铅蓄电池中，在PSOC下，由于电池未充满电而难以进行由气体的发生来搅拌电解液的情况下，抑制电解液的分层化并提闻寿命性能。
[0019]解决课题的方法
[0020]本发明的对象为液式铅蓄电池，其具有将极板群与电解液一起收纳于电池槽内的结构，进行间歇充电，在部分充电状态下对负荷进行高效放电，所述极板群由将负极活性物质填充于负极集电体形成的负极板与将正极活性物质填充于正极集电体形成的正极板隔着隔膜层叠而得到。
[0021]在本发明中，负极板在其极板面全体上与无纺布接触，该无纺布与极板非一体化地形成。并且，其特征在于，与所述无纺布接触的负极板被容纳于由微多孔性的合成树脂板形成的袋状隔膜内。此处，无纺布由选自玻璃、纸浆及聚烯烃构成的材料群中的至少一种材料的纤维构成。
[0022]所述无纺布优选以玻璃纤维、纸浆及无机氧化物粉末为主要成分的混抄无纺布。所述无机氧化物粉末，优选为二氧化硅粉末。
[0023]进一步，优选地，所述无纺布以面相对的方式折弯，负极板配置在所述相对的面之间。
[0024]发明效果
[0025]根据本发明，通过在负极板的表面接触由无纺布形成的高多孔度的隔膜，可以防止充电时从硫酸铅溶出的硫酸离子的下降，因此可以防止引起分层化。其结构，可以改善PSOC下的充电不充分，得到长寿命的铅蓄电池。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是显示本发明的铅蓄电池的实施例中的极板群结构的横截面说明图。
[0027]图2是显示本发明的铅蓄电池实施例中使用的延展式集电体的说明图。
[0028]图3是显示本发明的铅蓄电池实施例中使用的极板群的说明图。【具体实施方式】
[0029]本发明的铅蓄电池是进行间歇式充电，在PSOC下对负荷进行放电的液式铅蓄电池，适宜用于ISS车等微混合动力车等。本发明的铅蓄电池具有将负极板与正极板隔着隔膜层叠构成的极板群与电解液同时收纳于电池槽内的结构，其中，所述负极板由负极活性物质填充于负极集电体形成，所述正极板由正极活性物质填充于正极集电体形成。这些基本结构与现有的铅蓄电池的相同。
[0030]在实施本发明时，在负极活性物质中添加碳质导电材料和抑制伴随充放电的负极活性物质的粗大化的有机化合物。
[0031 ] 碳质导电材料，优选从由石墨、碳黑、活性碳、碳纤维及碳纳米管构成的材料群中选择。相对于满充电状态的负极活性物质(海绵状金属铅)100质量份，碳质导电材料的添加量优选在0.1~3质量份的范围内。优选地,选择石墨,更优选地,选择鳞片状石墨。鳞片状石墨的平均一次粒径，优选为lOOym以上。
[0032]此处所说的鳞片状石墨是指JIS M8601(2005)中记载的物质。鳞片状石墨的电阻率为0.02Q 以下，相比于乙炔黑等碳黑类的0.1Q ? cm前后的值小一个数量级。因此，通过代替现有铅蓄电池中所使用的碳黑类而使用鳞片状石墨，降低了负极活性物质的电阻，能够改善接受充电的性能。
[0033]此处，鳞片状石墨的平均一次粒径，根据JIS M8511 (2005)记载的激光衍射散射法求得。使用激光衍射散射式粒度分布测定装置(日机装株式会社制:7 4々口卜9 〃夕9220FRA)，将鳞片状石墨试料适量投入作为分散剂将含有0.5vol%市售界面活性剂聚氧乙烯辛基苯基醚(例如，m工* 9' 口 ” m 7株式会社制:卜1J卜> X-100)的水溶液中，搅拌的同时照射40W的超声波180秒，此后进行测定。所求得的平均粒径(中径:D50)的值作为平均一次粒径。
[0034]搭载于ISS车或发电控制车等的微混合动力车辆中的铅蓄电池，在被称作PSOC的部分充电状态下使用。在这种状况下使用的铅蓄电池中，在放电时在负极活性物质中生成的绝缘体，即硫酸铅伴随着充放电而粗大化，引起被称作硫酸盐化的现象。引起硫酸盐化的话，负极活性物质的接受充电性及放电性能显著降低。
[0035]添加到负极活性物质中的碳质导电材料，发生抑制硫酸铅的粗大化、使硫酸铅维持微细的状态、抑制从硫酸铅溶出的铅离子的浓度降低、将接受充电性维持在较高状态的作用。
[0036] 另外，抑制伴随充放电的负极活性物质的粗大化的有机化合物，优选地，优选使用双酚类-氨基苯磺酸-甲醛缩合物。上述双酚类为双酚A、双酚F、双酚S等。上述缩合物中，尤其优选地，为以下[化I]的化学结构式所表示的双酚A-氨基苯磺酸钠-甲醛缩合物。
[0037][化I]
[0038]
【权利要求】
1.一种铅蓄电池,具有将极板群与电解液同时收纳于电池槽内的结构，是在部分充电状态下对负荷进行放电的液式铅蓄电池，所述极板群是将由负极活性物质填充于负极集电体形成的负极板与由正极活性物质填充于正极集电体形成的正极板隔着隔膜层叠而形成的， 其特征在于， 在所述负极板上，无纺布与极板非一体化地抵接于极板面整体，所述无纺布由选自玻璃、纸浆及聚烯烃所构成的材料群中的至少一种材料的纤维所构成， 与所述无纺布抵接的负极板收纳于由微多孔性的合成树脂板构成的袋状隔膜内。
2.根据权利要求1所述的铅蓄电池，无纺布为以玻璃纤维、纸浆及无机氧化物粉末为主要成分的混抄无纺布。
3.根据权利要求2所述的铅蓄电池，无机氧化物粉末为二氧化硅粉末。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的铅蓄电池，其特征在于，所述无纺布以表面相对的方式折弯，在上述相对的面之间配置负极板。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的铅蓄电池，在负极活性物质中，作为抑制伴随充放电的负极活性物质粗大化的有机化合物，配合有[化I]的化学结构式所示的双酚A-氨基苯磺酸钠-甲醛缩合物， [化I]
6.根据权利要求5所述的铅蓄电池，在所述负极活性物质中，作为碳质导电材料而配合有平均一次粒径为IOOiim以上的鳞片状石墨。
7.根据权利要求5所述的铅蓄电池，正极活性物质利用率为50~65%。
【文档编号】H01M10/12GK103534864SQ201280023755
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年2月28日 优先权日:2011年5月13日
【发明者】户塚正寿, 酒井政则, 小林真辅, 木暮耕二, 箕浦敏, 柴原敏夫 申请人:新神户电机株式会社