JP2002042794A

JP2002042794A - 密閉型鉛蓄電池

Info

Publication number: JP2002042794A
Application number: JP2000226304A
Authority: JP
Inventors: Masahisa Okuda; 昌久奥田; Tetsuo Ogoshi; 哲郎大越
Original assignee: Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2000-07-27
Filing date: 2000-07-27
Publication date: 2002-02-08

Abstract

(57)【要約】【課題】密閉型鉛蓄電池の長寿命化を図る。【解決手段】負極活物質である鉛粉に、鉛粉に対して
０．５ｗｔ％以下のリグニンと、鉛粉に対して０．１ｗ
ｔ％〜０．４ｗｔ％のカーボンと、を添加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は密閉型鉛蓄電池に係
り、特に、負極板中の活物質の鉛粉に、該鉛粉に対し
０．５重量％以下のリグニンを添加した密閉型鉛蓄電池
に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉛蓄電池は価格及び信頼性等の点で優れ
ていることから、現在、産業用や自動車用をはじめとし
て幅広い分野の様々な機器の電源として使用されてい
る。鉛蓄電池のうち、とりわけ、液漏れのない密閉型鉛
蓄電池は、その特徴を活かして、これらの機器の電源と
して広く普及している。

【０００３】密閉型鉛蓄電池を電源とするこれらの機器
では、近年の目覚ましい電子・電気技術の発達を背景
に、メンテナンスフリー化や耐用年数の長期化が進めら
れている。これに伴い、これらの機器の電源として、密
閉型鉛蓄電池に関してもさらなる長寿命化が求められて
いる。

【０００４】従来、密閉型鉛蓄電池の長寿命化を図るた
めに、負極活物質である鉛粉に微量のリグニンを添加剤
として含有させることが有効であることが知られてい
る。この技術によれば、リグニンの添加により負極活物
質が微細化・多孔質化し負極板の電極反応面積が大きく
なるので、負極板の活性状態が維持され、密閉型鉛蓄電
池の長寿命化を図ることができる。

【０００５】なお、本発明に関連する技術としては、カ
ルボニル基やカルボキシル基等の親水性基を表面に有し
メジアン径が６００ｎｍ以下のカーボン微粒子を、電解
液中や負極活物質粒子表面に含むようにして、劣化した
活物質を再生させ鉛蓄電池の長寿命化を図る特開平第１
０−２２８９２２号公報に開示された技術がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の密
閉型鉛蓄電池に比べ更に長寿命の密閉型鉛蓄電池を得る
ことができれば、長寿命化した電子・電気機器に対応可
能な電源への要求に応えることができる。

【０００７】本発明は上記事案に鑑み、長寿命化した密
閉型鉛蓄電池を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、負極板中の活物質の鉛粉に、該鉛粉に対
し０．５重量％以下のリグニンを添加した密閉型鉛蓄電
池において、前記鉛粉に対し０．１重量％乃至０．４重
量％のカーボンを添加したことを特徴とする。

【０００９】本発明では、負極活物質である鉛粉に、鉛
粉に対して０．５重量％以下のリグニンと、鉛粉に対し
て０．１重量％乃至０．４重量％のカーボンと、を添加
して負極板のペーストとする。このペーストに添加する
カーボン量が鉛粉に対する重量比で０．１％未満となる
と、又は、０．４％を越えると、従来の密閉型鉛蓄電池
に比べ寿命特性の点で大きな優位性が得られないので、
密閉型鉛蓄電池の長寿命化を図るためには、負極活物質
に添加するカーボン量は鉛粉に対して重量比で０．１％
〜０．４％の範囲とする必要がある。このとき、リグニ
ンは鉛粉に対して重量比で０．５％以下であればよく、
リグニンを添加しなくてもよい。この場合において、ペ
ーストに添加するカーボン量が鉛粉に対して重量比で
０．２％〜０．３％の範囲とすれば、密閉型鉛蓄電池の
寿命特性を改善する上で更に好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明が適用される実施形
態の密閉型鉛蓄電池の作製手順について、負極板の作
製、正極板の作製、電池の製造の順に説明する。なお、
本実施形態は本発明の一形態であり、上述した特許請求
の範囲を制限するものではない。

【００１１】＜正極板＞酸化度７５％の鉛粉を、硫酸と
水とで調節しながら混練し、ペースト密度４．２ｇ／ｃ
ｍ^３のペーストを作製した。このペーストを格子に充填
して正極板を作製した。

【００１２】＜負極板＞酸化度７５％の負極活物質とし
ての鉛粉に、添加剤として、鉛粉に対し重量比で０．５
％以下のリグニンと、鉛粉に対し重量比で０．１％〜
０．４％（以下、ｗｔ％と表記する。）のカーボンと、
を添加して、硫酸と水とで調節しながら混練し、ペース
ト密度４．７ｇ／ｃｍ^３のペーストを作製した。このペ
ーストを格子に充填して負極板を作製した。

【００１３】＜電池の製造＞以上のように作製した正極
板、負極板、及び電解液含浸用のリテーナを用いて、正
極／負極：３枚／４枚構成として、５．４Ａｈ−２Ｖの
密閉型鉛蓄電池を完成させた。

【００１４】

【実施例】次に、上述した実施形態に従って、リグニン
及びカーボンの添加量を種々変更して作製した実施例の
密閉型鉛蓄電池について説明する。なお、比較のために
作製した比較例の電池についても併記する。

【００１５】（実施例１〜４）下表１に示すように、実
施例１〜実施例４では、リグニンを添加せず、鉛粉に対
するカーボンの添加量を変化させて電池を作製した。カ
ーボン添加量を、それぞれ、実施例１では０．１ｗｔ
％、実施例２では０．２ｗｔ％、実施例３では０．３ｗ
ｔ％、実施例４では０．４ｗｔ％とした。

【００１６】

【表１】

【００１７】（実施例５〜８）表１に示すように、実施
例５〜実施例８では、リグニン添加量を０．３ｗｔ％と
し、カーボン添加量を変化させて電池を作製した。カー
ボン添加量を、それぞれ、実施例５では０．１ｗｔ％、
実施例６では０．２ｗｔ％、実施例７では０．３ｗｔ
％、実施例８では０．４ｗｔ％とした。

【００１８】（実施例９〜１２）表１に示すように、実
施例９〜実施例１２では、リグニン添加量を０．５ｗｔ
％とし、カーボン添加量を変化させて電池を作製した。
カーボン添加量を、それぞれ、実施例９では０．１ｗｔ
％、実施例１０では０．２ｗｔ％、実施例１１では０．
３ｗｔ％、実施例１２では０．４ｗｔ％とした。

【００１９】（比較例１、２）表１に示すように、比較
例１及び２では、カーボン添加量を変化させた以外は実
施例１と同様に電池を作製した。比較例１ではカーボン
を添加せず（０．０ｗｔ％）、比較例２ではカーボン添
加量を０．５ｗｔ％とした。

【００２０】（比較例３、４）表１に示すように、比較
例３及び４では、リグニン添加量を０．３ｗｔ％とし、
カーボン添加量を変化させた以外は実施例５と同様に電
池を作製した。比較例３ではカーボンを添加せず（０．
０ｗｔ％）、比較例４ではカーボン添加量を０．５ｗｔ
％とした。

【００２１】（比較例５、６）表１に示すように、比較
例５及び６では、リグニン添加量を０．５ｗｔ％とし、
カーボン添加量を変化させた以外は実施例９と同様に電
池を作製した。比較例５ではカーボンを添加せず（０．
０ｗｔ％）、比較例６ではカーボン添加量を０．５ｗｔ
％とした。

【００２２】（比較例７〜１２）表１に示すように、比
較例７〜比較例１２では、リグニン添加量を０．８ｗｔ
％とし、カーボン添加量を０．１ｗｔ％〜０．５ｗｔ％
の範囲で変化させて電池を作製した。比較例７ではカー
ボンを添加しないで（０．０ｗｔ％）電池を作製した。
一方、比較例８〜１２では、カーボン添加量を、それぞ
れ、０．１ｗｔ％、０．２ｗｔ％、０．３ｗｔ％、０．
４ｗｔ％、０．５ｗｔ％とした。

【００２３】＜試験＞次に、以上のように作製した実施
例及び比較例の各電池について、充放電サイクル数を測
定するサイクル試験を行った。このサイクル試験では、
１００００サイクル毎に電池の残存容量を確認し、残存
容量が初期容量の５０％以下となった時点で寿命とし
た。

【００２４】残存容量の確認は、１／５ＣＡ放電で行
い、サイクル条件は、加速で行うために６０゜Ｃの雰囲
気で行い、充電：定電圧定電流（４Ａ、２．３３Ｖ、２分間）放電：定電流（４Ａ、１分間）という条件で行った。

【００２５】サイクル試験の試験結果を下表２に示す。

【００２６】

【表２】

【００２７】＜サイクル試験の評価＞表１及び表２から
明らかように、リグニン添加量が０．５ｗｔ％を超える
０．８ｗｔ％の比較例７〜１２の電池、及び、リグニン
添加量が０．５ｗｔ％以下であっても、カーボン添加量
を０．０ｗｔ％（無添加）、又は、０．５ｗｔ％とした
比較例１〜比較例６の電池では、サイクル数が８万サイ
クル以下であった。これに対し、リグニン添加量を０．
５ｗｔ％以下、かつ、カーボン添加量を０．１ｗｔ％〜
０．４ｗｔ％とした実施例１〜１２の電池では、サイク
ル数が１０万サイクル以上であった。従って、リグニン
添加量を０．５ｗｔ％以下、かつ、カーボン添加量を
０．１〜０．４ｗｔ％とすることで、サイクル特性に優
れた密閉型鉛蓄電池を得ることができることが分かる。

【００２８】また、実施例の電池のうち、カーボン添加
量を０．１ｗｔ％又は０．４ｗｔ％とした実施例１、
４、５、８、９、１２の電池は、いずれもサイクル数が
１１万サイクル以下であった。この点、カーボン添加量
を０．２ｗｔ％〜０．３ｗｔ％とした実施例２、３、
６、７、１０、１１の電池は、サイクル数が１３万サイ
クル以上と良好な結果となった。従って、リグニン添加
量を０．５ｗｔ％以下、かつ、カーボン添加量を０．２
〜０．３ｗｔ％とすることで、更にサイクル特性に優れ
た密閉型鉛蓄電池を得ることができることが分かる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
負極活物質である鉛粉に、鉛粉に対して０．５重量％以
下のリグニンと、鉛粉に対して０．１重量％乃至０．４
重量％のカーボンと、を添加としたので、密閉型鉛蓄電
池の長寿命化を図ることができる、という効果を得るこ
とができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5H028 AA01 AA05 EE01 EE06 HH01 5H050 AA07 BA09 CA06 CB15 DA03 DA09 DA10 EA10 EA22 FA17 HA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】負極板中の活物質の鉛粉に、該鉛粉に対
し０．５重量％以下のリグニンを添加した密閉型鉛蓄電
池において、前記鉛粉に対し０．１重量％乃至０．４重
量％のカーボンを添加したことを特徴とする密閉型鉛蓄
電池。
【請求項２】前記鉛粉に対し０．２重量％乃至０．３
重量％のカーボンを添加したことを特徴とする請求項１
に記載の密閉型鉛蓄電池。