JP2003331908A - 鉛蓄電池用添加剤 - Google Patents
鉛蓄電池用添加剤Info
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- JP2003331908A JP2003331908A JP2002141177A JP2002141177A JP2003331908A JP 2003331908 A JP2003331908 A JP 2003331908A JP 2002141177 A JP2002141177 A JP 2002141177A JP 2002141177 A JP2002141177 A JP 2002141177A JP 2003331908 A JP2003331908 A JP 2003331908A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の添加剤に比べ速やかに電池の再活性化
ができ、かつ効果が長期間持続する添加剤を提供する。 【解決手段】 鉛蓄電池用添加剤として、有機ポリマー
と粒子径が０．０１〜０．８ミクロンの微粒子状リグニ
ンを添加する。微粒子状リグニンは、可溶性リグニンと
は異なり粒子状であり鉛蓄電池の電解液に溶解せず分散
状態を維持する。このため電解液に対して安定であり容
易に分解されることなく長期間に渡り効果を発揮させる
ことができる。また必要に応じて、硫酸鉛または硫酸バ
リウムの微粒子状共沈混合物をさらに添加することで、
充電の際に水素の発生をより効果的に防止し、負極の充
電効率を向上できる。
ができ、かつ効果が長期間持続する添加剤を提供する。 【解決手段】 鉛蓄電池用添加剤として、有機ポリマー
と粒子径が０．０１〜０．８ミクロンの微粒子状リグニ
ンを添加する。微粒子状リグニンは、可溶性リグニンと
は異なり粒子状であり鉛蓄電池の電解液に溶解せず分散
状態を維持する。このため電解液に対して安定であり容
易に分解されることなく長期間に渡り効果を発揮させる
ことができる。また必要に応じて、硫酸鉛または硫酸バ
リウムの微粒子状共沈混合物をさらに添加することで、
充電の際に水素の発生をより効果的に防止し、負極の充
電効率を向上できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は経時使用による電気
容量の低下を防止するための鉛蓄電池用添加剤に関する
ものである。
容量の低下を防止するための鉛蓄電池用添加剤に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】鉛蓄電池は経時使用により、負極の活物
質中に放電反応生成物である硫酸鉛が蓄積し結晶化す
る。この結晶化した硫酸鉛は通常の充電では充分に分解
されずに、いわゆるサルフェーションを生じ、電気容量
が減少したり内部抵抗が増大するなどの性能低下を引き
起こすことが知られている。従来から、これらの性能低
下の防止を目的とする種々の添加剤が知られており、例
えば微粒子状カーボンやポリビニルアルコール等を添加
する方法が提案されている。
質中に放電反応生成物である硫酸鉛が蓄積し結晶化す
る。この結晶化した硫酸鉛は通常の充電では充分に分解
されずに、いわゆるサルフェーションを生じ、電気容量
が減少したり内部抵抗が増大するなどの性能低下を引き
起こすことが知られている。従来から、これらの性能低
下の防止を目的とする種々の添加剤が知られており、例
えば微粒子状カーボンやポリビニルアルコール等を添加
する方法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、微粒子
状カーボン添加する方法においては、経時安定性の面で
問題があり、一方ポリビニルアルコール等を添加する方
法においては即効性の面で問題があった。この発明は、
上記のような従来技術に存在する問題点に着目してなさ
れたものである。その目的とするところは、従来の添加
剤に比べ速やかに鉛蓄電池の再活性化ができ、かつその
効果が長期間持続する添加剤を提供することにある。
状カーボン添加する方法においては、経時安定性の面で
問題があり、一方ポリビニルアルコール等を添加する方
法においては即効性の面で問題があった。この発明は、
上記のような従来技術に存在する問題点に着目してなさ
れたものである。その目的とするところは、従来の添加
剤に比べ速やかに鉛蓄電池の再活性化ができ、かつその
効果が長期間持続する添加剤を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の鉛蓄電池用添加剤は、有機ポリ
マーと粒子径が０．０１〜０．８ミクロンの微粒子状リ
グニンを含有することを特徴とする鉛蓄電池用添加剤で
ある。
めに、請求項１に記載の鉛蓄電池用添加剤は、有機ポリ
マーと粒子径が０．０１〜０．８ミクロンの微粒子状リ
グニンを含有することを特徴とする鉛蓄電池用添加剤で
ある。
【０００５】請求項２に記載の鉛蓄電池用添加剤は、有
機ポリマーを０．０１〜１０ｗｔ％、微粒子状リグニン
を０．０１〜３ｗｔ％含有することを特徴とする鉛蓄電
池用添加剤である。
機ポリマーを０．０１〜１０ｗｔ％、微粒子状リグニン
を０．０１〜３ｗｔ％含有することを特徴とする鉛蓄電
池用添加剤である。
【０００６】請求項３に記載の鉛蓄電池用添加剤は、有
機ポリマーが、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸
およびその共重合体、エチレングルコ−ルから選ばれる
１種類または２種類以上の混合物であることを特徴とす
る鉛蓄電池用添加剤である。
機ポリマーが、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸
およびその共重合体、エチレングルコ−ルから選ばれる
１種類または２種類以上の混合物であることを特徴とす
る鉛蓄電池用添加剤である。
【０００７】請求項４に記載の鉛蓄電池用添加剤は、有
機ポリマーと粒子径が０．０１〜０．８ミクロンの微粒
子状リグニンに、さらに硫酸鉛または硫酸バリウムの微
粒子状共沈混合物を添加したことを特徴とする鉛蓄電池
用添加剤である。
機ポリマーと粒子径が０．０１〜０．８ミクロンの微粒
子状リグニンに、さらに硫酸鉛または硫酸バリウムの微
粒子状共沈混合物を添加したことを特徴とする鉛蓄電池
用添加剤である。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した実施
形態について詳細に説明する。本願発明者等は鋭意研究
の末、これまでに鉛蓄電池用添加剤としてポリビニルア
ルコール等を添加することにより、従来に比べ再活性化
効果が長期間持続すること。ポリビニルアルコール等は
負極の表面に吸着し、水素過電圧を２００ないし３００
ｍＶも上昇させることで負極の電位が高まり、結晶化し
た硫酸鉛が分解されること。その結果として、短時間の
充電でも充電電流が水素発生に浪費されることなく、結
晶化した硫酸鉛を効率よく分解することを見いだした。
形態について詳細に説明する。本願発明者等は鋭意研究
の末、これまでに鉛蓄電池用添加剤としてポリビニルア
ルコール等を添加することにより、従来に比べ再活性化
効果が長期間持続すること。ポリビニルアルコール等は
負極の表面に吸着し、水素過電圧を２００ないし３００
ｍＶも上昇させることで負極の電位が高まり、結晶化し
た硫酸鉛が分解されること。その結果として、短時間の
充電でも充電電流が水素発生に浪費されることなく、結
晶化した硫酸鉛を効率よく分解することを見いだした。
【０００９】その後さらに、特開平２０００−３１３０
６４号において、水素過電圧を上昇させる効果の大きい
物質として、ポリアクリル酸およびその共重合体を見い
だし、これらとポリビニルアルコールおよび可溶性リグ
ニンとの混合物が、鉛蓄電池用活性化剤としてより優れ
ることを見いだしている。しかしながら可溶性リグニン
は鉛蓄電池の電解液に対して不安定であり、容易に酸化
分解されその効果を長期間持続することが困難であっ
た。
６４号において、水素過電圧を上昇させる効果の大きい
物質として、ポリアクリル酸およびその共重合体を見い
だし、これらとポリビニルアルコールおよび可溶性リグ
ニンとの混合物が、鉛蓄電池用活性化剤としてより優れ
ることを見いだしている。しかしながら可溶性リグニン
は鉛蓄電池の電解液に対して不安定であり、容易に酸化
分解されその効果を長期間持続することが困難であっ
た。
【００１０】本発明において使用する微粒子状リグニン
は、可溶性リグニンとは異なり粒子状であり電解液には
溶解せず分散状態を維持する。このため陽極での酸化反
応に対して安定であり容易に分解されることなく、その
効果を長期間持続することができる。
は、可溶性リグニンとは異なり粒子状であり電解液には
溶解せず分散状態を維持する。このため陽極での酸化反
応に対して安定であり容易に分解されることなく、その
効果を長期間持続することができる。
【００１１】本発明に使用する粒子状リグニンの粒度
は、０．０１〜０．８ミクロンの範囲にあることが望ま
しい。粒子径がこれよりも小さい場合には、容易に酸化
されて効果を持続することができない。また粒子径がこ
れよりも大きい場合には、分散安定度が低下し沈降して
しまう。
は、０．０１〜０．８ミクロンの範囲にあることが望ま
しい。粒子径がこれよりも小さい場合には、容易に酸化
されて効果を持続することができない。また粒子径がこ
れよりも大きい場合には、分散安定度が低下し沈降して
しまう。
【００１２】本発明で使用できる有機ポリマーとして
は、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸およびその
共重合体、エチレングルコ−ルなどから１種類または２
種類以上を混合して使用することができる。また、ポリ
アクリル酸の共重合体としては、例えばアクリル酸−ス
ルホン酸コポリマー、アクリル酸−アクリル酸エステル
コポリマー、アクリル酸−マレイン酸コポリマー等が挙
げられる。
は、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸およびその
共重合体、エチレングルコ−ルなどから１種類または２
種類以上を混合して使用することができる。また、ポリ
アクリル酸の共重合体としては、例えばアクリル酸−ス
ルホン酸コポリマー、アクリル酸−アクリル酸エステル
コポリマー、アクリル酸−マレイン酸コポリマー等が挙
げられる。
【００１３】本発明の鉛電池用添加剤では、有機ポリマ
ーを０．０１〜１０ｗｔ％、微粒子状リグニンを０．０
１〜３ｗｔ％含有することか好ましい。添加量がこれよ
りも少ない場合には、充分な効果が発揮できない。また
添加量がこれよりも多い場合には、溶解速度および分散
安定度が低下し、即効性が低下する。
ーを０．０１〜１０ｗｔ％、微粒子状リグニンを０．０
１〜３ｗｔ％含有することか好ましい。添加量がこれよ
りも少ない場合には、充分な効果が発揮できない。また
添加量がこれよりも多い場合には、溶解速度および分散
安定度が低下し、即効性が低下する。
【００１４】また、本発明の鉛蓄電池用活性化剤では、
硫酸鉛または硫酸バリウムの微粒子状共沈混合物の少な
くとも一つが共存させると、充電の際に水素の発生をよ
り効果的に防止し、負極の充電効率を向上できる。
硫酸鉛または硫酸バリウムの微粒子状共沈混合物の少な
くとも一つが共存させると、充電の際に水素の発生をよ
り効果的に防止し、負極の充電効率を向上できる。
【００１５】硫酸鉛または硫酸バリウムの微粒子状共沈
混合物は、電解液中に０．０００１モルから０．０１モ
ル添加することが好ましい。
混合物は、電解液中に０．０００１モルから０．０１モ
ル添加することが好ましい。
【００１６】添加方法は、予め分散液としたものを電解
液に添加しても良いし、粉末状および固形に成形したも
のを電解液に添加して分散溶解させることもできる。
液に添加しても良いし、粉末状および固形に成形したも
のを電解液に添加して分散溶解させることもできる。
【００１７】
【実施例】（実施例１）自動車に約１年間使用して、当
初の電気容量４８Ａｈが１６Ａｈにまで減少した鉛蓄電
池に添加剤として、平均粒子径０．３ミクロンのリグニ
ン ０．３ｗｔ％、ポリビニルアルコール ５ｗｔ％、
アクリル酸メチル １ｗｔ％を含有する水溶液５ｍｌを
１セル毎に添加した。鉛蓄電池用添加剤添加後の８時間
充電前後での比重変化を表１に示す。なお鉛蓄電池用添
加剤未添加状態における８時間充電前後での比重変化は
全て１．１５−１．１８であった。また鉛蓄電池用添加
剤添加後の１５０アンペア５秒放電テスト後の電圧測定
値の範囲を表２に示す。 （比較例１）リグニンの粒子径を２ミクロンとした以外
は、実施例１と同様に試験を行った。結果を表１および
２に示す。 （比較例２）リグニンを添加しないこと以外は、実施例
１と同様に試験を行った。結果を表１および２に示す。
初の電気容量４８Ａｈが１６Ａｈにまで減少した鉛蓄電
池に添加剤として、平均粒子径０．３ミクロンのリグニ
ン ０．３ｗｔ％、ポリビニルアルコール ５ｗｔ％、
アクリル酸メチル １ｗｔ％を含有する水溶液５ｍｌを
１セル毎に添加した。鉛蓄電池用添加剤添加後の８時間
充電前後での比重変化を表１に示す。なお鉛蓄電池用添
加剤未添加状態における８時間充電前後での比重変化は
全て１．１５−１．１８であった。また鉛蓄電池用添加
剤添加後の１５０アンペア５秒放電テスト後の電圧測定
値の範囲を表２に示す。 （比較例１）リグニンの粒子径を２ミクロンとした以外
は、実施例１と同様に試験を行った。結果を表１および
２に示す。 （比較例２）リグニンを添加しないこと以外は、実施例
１と同様に試験を行った。結果を表１および２に示す。
【表１】
【表２】
【００１８】表１および表２の結果から、リグニンの微
細粒子が存在すると比重がより高くなり、リグニンの粒
子径が小さいほど鉛蓄電池が活性化されていることがわ
かる。
細粒子が存在すると比重がより高くなり、リグニンの粒
子径が小さいほど鉛蓄電池が活性化されていることがわ
かる。
【００１９】
【発明の効果】本発明の鉛蓄電池用添加剤は、粒子径が
０．０１〜０．８ミクロンの微粒子状リグニンを添加す
ることにより、従来に比べ鉛蓄電池の電解液に対する安
定性が向上し、容易に分解されない。加えて、充電の際
に水素の発生をより効果的に防止し、負極の充電効率を
向上するため、従来の添加剤に比べ速やかに電池の再活
性化ができ、かつ効果が長期間持続する添加剤を提供す
ることができる。
０．０１〜０．８ミクロンの微粒子状リグニンを添加す
ることにより、従来に比べ鉛蓄電池の電解液に対する安
定性が向上し、容易に分解されない。加えて、充電の際
に水素の発生をより効果的に防止し、負極の充電効率を
向上するため、従来の添加剤に比べ速やかに電池の再活
性化ができ、かつ効果が長期間持続する添加剤を提供す
ることができる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 横井 義順
愛知県小牧市大字文津684
(72)発明者 小沢 昭弥
愛知県一宮市千秋町浮野字陽受39
Ｆターム(参考） 5H028 AA06 EE04 EE06 EE08 EE09
FF01 HH01 HH05
Claims (4)
- 【請求項１】 有機ポリマーと粒子径が０．０１〜０．
８ミクロンの微粒子状リグニンを含有することを特徴と
する鉛蓄電池用添加剤。 - 【請求項２】 有機ポリマーを０．０１〜１０ｗｔ％、
微粒子状リグニンを０．０１〜３ｗｔ％含有することを
特徴とする請求項１に記載の鉛蓄電池用添加剤。 - 【請求項３】 有機ポリマーが、ポリビニルアルコー
ル、ポリアクリル酸およびその共重合体、エチレングル
コ−ルから選ばれる１種類または２種類以上の混合物で
あることを特徴とする請求項１に記載の鉛蓄電池用添加
剤。 - 【請求項４】 硫酸鉛または硫酸バリウムの微粒子状共
沈混合物をさらに添加したことを特徴とする請求項１に
記載の鉛蓄電池用添加剤。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002141177A JP4135788B2 (ja) | 2002-05-16 | 2002-05-16 | 鉛蓄電池用添加剤 |
| US10/634,592 US7160645B2 (en) | 2002-05-16 | 2003-08-05 | Lead-acid battery having an organic polymer additive and process thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002141177A JP4135788B2 (ja) | 2002-05-16 | 2002-05-16 | 鉛蓄電池用添加剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003331908A true JP2003331908A (ja) | 2003-11-21 |
| JP4135788B2 JP4135788B2 (ja) | 2008-08-20 |
Family
ID=29701838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002141177A Expired - Fee Related JP4135788B2 (ja) | 2002-05-16 | 2002-05-16 | 鉛蓄電池用添加剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4135788B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004105161A2 (en) * | 2003-05-26 | 2004-12-02 | Akiya Kozawa | Lead-acid battery having an organic polymer additive and process of charging thereof |
| CN1324734C (zh) * | 2005-08-22 | 2007-07-04 | 风帆股份有限公司 | 可提高低温性能的铅酸蓄电池负极铅膏及制备方法 |
| WO2013125417A1 (ja) * | 2012-02-20 | 2013-08-29 | 間瀬 俊三 | 鉛蓄電池活性化剤および鉛蓄電池 |
| US10790501B2 (en) | 2014-05-26 | 2020-09-29 | Gs Yuasa International Ltd. | Lead-acid battery |
| WO2020241885A1 (ja) * | 2019-05-31 | 2020-12-03 | 株式会社Ｇｓユアサ | 鉛蓄電池 |
| JP7524898B2 (ja) | 2019-05-31 | 2024-07-30 | 株式会社Ｇｓユアサ | 鉛蓄電池 |
-
2002
- 2002-05-16 JP JP2002141177A patent/JP4135788B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004105161A2 (en) * | 2003-05-26 | 2004-12-02 | Akiya Kozawa | Lead-acid battery having an organic polymer additive and process of charging thereof |
| WO2004105161A3 (en) * | 2003-05-26 | 2005-06-16 | Akiya Kozawa | Lead-acid battery having an organic polymer additive and process of charging thereof |
| CN1324734C (zh) * | 2005-08-22 | 2007-07-04 | 风帆股份有限公司 | 可提高低温性能的铅酸蓄电池负极铅膏及制备方法 |
| WO2013125417A1 (ja) * | 2012-02-20 | 2013-08-29 | 間瀬 俊三 | 鉛蓄電池活性化剤および鉛蓄電池 |
| US10790501B2 (en) | 2014-05-26 | 2020-09-29 | Gs Yuasa International Ltd. | Lead-acid battery |
| WO2020241885A1 (ja) * | 2019-05-31 | 2020-12-03 | 株式会社Ｇｓユアサ | 鉛蓄電池 |
| JP7524898B2 (ja) | 2019-05-31 | 2024-07-30 | 株式会社Ｇｓユアサ | 鉛蓄電池 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4135788B2 (ja) | 2008-08-20 |
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