JP2001338675A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
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Abstract
性の高い密閉形鉛蓄電池を提供する。 【解決手段】 二酸化鉛を活物質として含む正極、鉛を
活物質として含む負極および電解液を具備した密閉形鉛
蓄電池であって、前記電解液は、希硫酸およびCnFn-1
SO3Mで表されるパーフルオロアルキルスルホン酸の
アルカリ金属塩を含有することを特徴とする。
Description
いられる密閉形鉛畜電池に関する。
される無停電電源装置として鉛蓄電池が使用されてい
る。特に、内部に遊離の電解液が殆ど存在しないように
電解液量を制限した密閉形鉛蓄電池は、設置方向の自由
度が高く、さらに電解液の補充等の操作が不要であるこ
とから広く実用化されている。
したように電解液量が制限されるため、従来の遊離の電
解液を含有する鉛蓄電池に比べて特に高率放電特性の点
で劣るという問題があった。これは、高率放電時には主
として極板近傍に存在する硫酸により放電が進行し、極
板間に配置したセパレータ内に含浸された硫酸が殆ど放
電に寄与しないためである。
70号公報には内部に遊離の電解液が殆ど存在しない形
態の蓄電池のエネルギー効率を向上させる手段として内
部にケイ素またはフッ素を含む界面活性剤を含有させる
ことが開示されている。この蓄電池においては、極板表
面と電解液との接触状態が界面活性剤により向上される
ため、極板表面への硫酸の移動が容易になり、放電反応
を円滑に進行させることが可能になる。
に界面活性剤をただ単に電解液中に単独で存在させるだ
けでは高率放電特性の向上効果の持続性に問題があるこ
とが判明した。これは、充放電反応によって電解液中に
含有される界面活性剤が正極および負極の活物質中に取
り込まれることにより高率放電特性の改善が持続しない
ものと考えられる。
性を改善するとともに、その持続性の高い密閉形鉛蓄電
池を提供しようとするものである。
蓄電池は、二酸化鉛を活物質として含む正極、鉛を活物
質として含む負極および電解液を具備した密閉形鉛蓄電
池であって、前記電解液は、希硫酸およびCnFn-1SO
3Mで表されるパーフルオロアルキルスルホン酸のアル
カリ金属塩を含有することを特徴とするものである。
酸化鉛を活物質として含む正極、鉛を活物質として含む
負極および電解液を具備した密閉形鉛蓄電池であって、
前記電解液は、希硫酸およびパーフルオロアルキルスル
ホン酸アンモニウム塩(C8F17SO3NH4)を含有す
ることを特徴とするものである。
電池を詳細に説明する。
として含む正極、鉛を活物質として含む負極および希硫
酸およびCnFn-1SO3Mで表されるパーフルオロアル
キルスルホン酸のアルカリ金属塩を含有する電解液を具
備した構造を有する。
オロアルキルスルホン酸のアルカリ金属塩は、パーフル
オロアルキルスルホン酸リチウム塩(C8F17SO3L
i)またはパーフルオロアルキルスルホン酸ナトリウム
塩(C8F17SO3Na)が好ましい。
ルカリ金属塩は、電解液中に1.0〜1.5重量%含有
することが好ましい。前記アルカリ金属塩の含有量を
1.0重量%未満にすると、高率放電特性の向上を十分
に達成することが困難になる。一方、前記アルカリ金属
塩の含有量が1.5重量%を超えると高率放電特性が低
下する恐れがある。より好ましい前記パーフルオロアル
キルスルホン酸のアルカリ金属塩の含有量は1.0〜
1.2重量%である。
を含有することを許容する。このリン酸ナトリウムは、
前記電解液中に1.5〜2.0重量%含有することが好
ましい。前記リン酸ナトリウムの含有量を1.5重量%
未満にすると、高率放電特性の向上を十分に達成するこ
とが困難になる。前記リン酸ナトリウムの含有量が2.
0重量%を超えると高率放電特性が低下するのみなら
ず、サイクル寿命特性が低下する恐れがある。より好ま
しい前記リン酸ナトリウムの含有量は1.5〜1.8重
量%である。
する電解液の場合には前記CnFn-1SO3Mで表される
パーフルオロアルキルスルホン酸のアルカリ金属塩およ
び前記リン酸ナトリウムの含有量をそれぞれ1.0〜
1.5重量%、1.5〜2.0重量%にすることが好適
である。
を詳細に説明する。
として含む正極、鉛を活物質として含む負極および希硫
酸およびパーフルオロアルキルスルホン酸アンモニウム
塩(C8F17SO3NH4)を含有する電解液を具備した
構造を有する。
モニウム塩は、前記電解液中に0.5〜1.5重量%含
有することが好ましい。前記アンモニウム塩の含有量を
0.5重量%未満にすると、高率放電特性の向上を十分
に達成することが困難になる。一方、前記アンモニウム
塩の含有量が1.5重量%を超えると高率放電特性が低
下する恐れがある。より好ましい前記パーフルオロアル
キルスルホン酸アンモニウム塩の含有量は0.5〜1.
0重量%である。
池は、電解液として希硫酸およびC nFn-1SO3Mで表
されるパーフルオロアルキルスルホン酸のアルカリ金属
塩を含有するものを用いることによって、長期間にわた
って高率放電特性向上を持続することができる。
ルホン酸のアルカリ金属塩としてパーフルオロアルキル
スルホン酸リチウム塩(C8F17SO3Li)またはパー
フルオロアルキルスルホン酸ナトリウム塩(C8F17S
O3Na)を選択した場合に顕著であり、さらにアルカ
リ金属塩の含有量を1.0〜1.5重量%に規定した場
合に顕著である。
を含有させることによって、より一層長期間にわたって
高率放電特性向上を持続し得る密閉形鉛蓄電池を実現で
きる。このようなリン酸ナトリウムの作用・効果は不明
であるが、特に充電時に負極活物質である鉛の結晶成長
状態が変化することにより負極活物質中に取り込まれる
CnFn-1SO3Mで表されるパーフルオロアルキルスル
ホン酸のアルカリ金属塩の量を抑制することができるこ
とによるものと推定される。
解液において、前記CnFn-1SO3Mで表されるパーフ
ルオロアルキルスルホン酸のアルカリ金属塩および前記
リン酸ナトリウムの含有量をそれぞれ1.0〜1.5重
量%、1.5〜2.0重量%にすることによって、さら
に一層長期間にわたって高率放電特性向上を持続し得る
密閉形鉛蓄電池を実現できる。
解液として希硫酸およびパーフルオロアルキルスルホン
酸アンモニウム塩(C8F17SO3NH4)を含有するも
のを用いることによって、長期間にわたって高率放電特
性向上を持続することができる。
する。
金からなる格子体に二酸化鉛を水および希硫酸で混練し
たペースト状活物質を塗着し、熟成乾燥することにより
正極板を作製した。
子体に海綿状鉛を水および希硫酸で混練したペースト状
活物質を塗着し、熟成乾燥することにより負極板を作製
した。
なガラス繊維からなるセパレータそれぞれ介在させて組
み立て、この極板群を容器内に収納するとともに電解液
を前記容器内に遊離状態のものが殆ど存在しないように
収容した後、前記容器を蓋体等で密閉することにより公
称電圧12V、定格容量5Ahの10種の密閉形鉛蓄電
池を製造した。
と下記表1に示すハーフルオロオクタンスルホン酸塩
(またはハーフルオロオクタンスルホン酸塩およびリン
酸ナトリウム)とからなる組成のものを用い、かつ前記
極板群に含浸保持できる量に設定した。
希硫酸からなるものを用いた以外、実施例1と同様な方
法により公称電圧12V、定格容量5Ahの密閉形鉛蓄
電池を製造した。
密閉形鉛蓄電池について、3CA(15A)の高率放電
電流での容量試験を行なった。その結果を下記表1に併
記する。なお、実施例1〜10の鉛蓄電池における高率
放電容量は比較例1の放電容量(100)に対する相対
値で示した。
閉形鉛蓄電池について、25℃中にて13.8Vで定電
圧充電し、3CA(15A)で電池電圧が9.6Vにな
るまで放電する充放電を繰り返し、200サイクルの時
点における各蓄電池の3CA(15A)の高率放電容量
を調べた。その結果を下記表1に併記する。なお、実施
例1〜10および比較例1の鉛蓄電池における200サ
イクル後の高率放電容量は1サイクル目の比較例1の放
電容量(100)に対する相対値で示した。
ーフルオロオクタンスルホン酸のリチウム塩およびナト
リウム塩を含有する実施例1〜10の鉛蓄電池は、パー
フルオロオクタンスルホン酸のアルカリ金属塩を含有し
ない電解液を用いた比較例1の鉛蓄電池に比べて優れた
高率放電特性を有することがわかる。
ルホン酸のリチウム塩に加えてリン酸ナトリウムを含有
する実施例3の鉛蓄電池は、電解液中にパーフルオロオ
クタンスルホン酸のリチウム塩のみを含有させた実施例
2の鉛蓄電池に比べて優れた高率放電特性を有すること
がわかる。なお、同様な関係にある実施例5と実施例6
の鉛蓄電池、実施例7〜9と実施例6の鉛蓄電池から、
電解液中にパーフルオロオクタンスルホン酸のアルカリ
金属塩に加えてリン酸ナトリウムを含有させることによ
って、高率放電特性をより向上できることがわかる。
中にパーフルオロオクタンスルホン酸のリチウム塩およ
びナトリウム塩を含有する実施例1〜10の鉛蓄電池
は、パーフルオロオクタンスルホン酸のアルカリ金属塩
を含有しない電解液を用いた比較例1の鉛蓄電池に比べ
て充放電サイクルを経た後のおいても高率放電特性の改
善効果を持続できることがわかる。
ルホン酸のリチウム塩やナトリウム塩に加えてリン酸ナ
トリウムを含有する実施例3,5,7〜9の鉛蓄電池
は、充放電サイクルを経た後のおいても高率放電特性の
改善効果をより良好に持続できることがわかる。
解液量が制限された密閉形鉛蓄電池において高率放電特
性を向上できるとともに、充放電サイクルを経た後でも
持続的にこの高率放電特性の向上効果を得ることができ
る等顕著な効果を奏する。
Claims (6)
- 【請求項1】 二酸化鉛を活物質として含む正極、鉛を
活物質として含む負極および電解液を具備した密閉形鉛
蓄電池であって、 前記電解液は、希硫酸およびCnFn-1SO3Mで表され
るパーフルオロアルキルスルホン酸のアルカリ金属塩を
含有することを特徴とする密閉形鉛蓄電池。 - 【請求項2】 前記CnFn-1SO3Mで表されるパーフ
ルオロアルキルスルホン酸のアルカリ金属塩は、パーフ
ルオロアルキルスルホン酸リチウム塩(C8F17SO3L
i)であることを特徴とする請求項1記載の密閉形鉛蓄
電池。 - 【請求項3】 前記CnFn-1SO3Mで表されるパーフ
ルオロアルキルスルホン酸のアルカリ金属塩は、パーフ
ルオロアルキルスルホン酸ナトリウム塩(C 8F17SO3
Na)であることを特徴とする請求項1記載の密閉形鉛
蓄電池。 - 【請求項4】 前記電解液は、さらにリン酸ナトリウム
を含有することを特徴とする請求項1ないし3いずれか
記載の密閉形鉛蓄電池。 - 【請求項5】 前記電解液は、前記CnFn-1SO3Mで
表されるパーフルオロアルキルスルホン酸のアルカリ金
属塩が1.0〜1.5重量%含有し、前記リン酸ナトリ
ウムが1.5〜2.0重量%含有することを特徴とする
請求項4記載の密閉形鉛蓄電池。 - 【請求項6】 二酸化鉛を活物質として含む正極、鉛を
活物質として含む負極および電解液を具備した密閉形鉛
蓄電池であって、 前記電解液は、希硫酸およびパーフルオロアルキルスル
ホン酸アンモニウム塩(C8F17SO3NH4)を含有す
ることを特徴とする密閉形鉛蓄電池。
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WO2007036979A1 (ja) * | 2005-09-27 | 2007-04-05 | The Furukawa Battery Co., Ltd. | 鉛蓄電池及び鉛蓄電池の製造方法 |
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CN111600078A (zh) * | 2020-05-08 | 2020-08-28 | 衡阳瑞达电源有限公司 | 可避免正极被腐蚀的铅酸蓄电池电解液及其制备方法 |
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- 2000-05-29 JP JP2000158557A patent/JP3694218B2/ja not_active Expired - Fee Related
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AU2005336806B2 (en) * | 2005-09-27 | 2010-09-09 | The Furukawa Battery Co., Ltd. | Lead storage battery and process for producing the same |
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