JP2022085745A - Lead acid battery - Google Patents

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Abstract

To provide a lead acid battery with high rate discharge performance and charge acceptance performance.SOLUTION: A lead acid battery disclosed herein includes a negative electrode containing negative electrode material, and a positive electrode. The negative electrode material contains an organic shrinkage proofing agent and barium sulfate. The organic shrinkage proofing agent is a condensate containing a bisphenol unit. The surface area of barium sulfate is 0.04 m2 or more per 1 g of the negative electrode material.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、鉛蓄電池に関する。 The present invention relates to a lead storage battery.

鉛蓄電池は、車載用、産業用の他、様々な用途で使用されている。鉛蓄電池は、通常、負極板、正極板、セパレータ(またはマット)、および電解液などを含む。各極板は、集電体と電極材料とを備える。様々な機能を付与する観点から、電極材料には、様々な添加剤が添加されている。 Lead-acid batteries are used in various applications such as in-vehicle use and industrial use. Lead-acid batteries usually include a negative electrode plate, a positive electrode plate, a separator (or mat), an electrolytic solution, and the like. Each electrode plate comprises a current collector and an electrode material. From the viewpoint of imparting various functions, various additives are added to the electrode material.

特許文献1(特開2012-043594号公報)は、「負極活物質に、硫酸バリウム、リグニン、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物の塩、ビスフェノール類・スルホン酸・ホルムアルデヒド縮合物を、必須成分として含有する鉛蓄電池用負極板。」(請求項1)を開示している。 Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-043594) states that "the negative electrode active material contains barium sulfate, lignin, a salt of a naphthalene sulfonic acid formaldehyde condensate, and a bisphenol / sulfonic acid / formaldehyde condensate as essential components. Negative plate for lead-acid battery. ”(Claim 1) is disclosed.

特許文献2(特開平10-040906号公報)は、「負極活物質の放電生成物と同じ結晶形を有し、且つ結晶核となり得るMSO(例えばBaSO)からなる微細化剤粉末が負極活物質層中に含有されてなる密閉形鉛蓄電池用負極板において、前記微細化剤粉末として、該微細化剤粉末をレーザー回折式粒土分布測定法により求めたメディアン径を直径として算出した球体の表面積と粉末個数とを掛けた値S1と、BET法で求めた該微細化剤粉末全体の総表面積S2との比S2/S1が2.2以下となる粉末を用いることを特徴とする密閉形鉛蓄電池用負極板。」を開示している。 Patent Document 2 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-040906) states that "a micronizer powder made of MSO 4 (for example, BaSO 4 ) which has the same crystal form as the discharge product of the negative electrode active material and can be a crystal nucleus is a negative electrode. In the negative electrode plate for a closed lead-acid battery contained in the active material layer, a sphere calculated as the micronizer powder and the median diameter obtained by the laser diffraction type grain soil distribution measurement method as the micronizer powder. The sealing is characterized by using a powder having a ratio S2 / S1 of the value S1 obtained by multiplying the surface area of the above and the number of powders to the total surface area S2 of the entire micronizing agent powder obtained by the BET method of 2.2 or less. Negative electrode plate for lead-acid batteries. "

特許文献3(国際公開第2018/100639号)は、「正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に配置されたセパレータと、電解液と、を備える鉛蓄電池であって、前記負極が、負極活物質の原料と、バリウムを含む粒子(硫酸バリウム等)と、を含有する混合物の化成処理物を含む負極材を有し、前記粒子の化成処理前における平均一次粒径が0.10μm以下であり、前記電解液がナトリウムイオンを含有する、鉛蓄電池。」を開示している。 Patent Document 3 (International Publication No. 2018/10069) is a lead storage battery including a positive electrode, a negative electrode, a separator arranged between the positive electrode and the negative electrode, and an electrolytic solution, wherein the negative electrode is a lead storage battery. A negative electrode material containing a chemical conversion product of a mixture containing a raw material for a negative electrode active material and particles containing barium (such as barium sulfate), and the average primary particle size of the particles before the chemical conversion treatment is 0.10 μm. The following is disclosed, which is a lead storage battery in which the electrolytic solution contains sodium ions. "

特開2012-043594号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-043594 特開平10-040906号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-040906 国際公開第2018/100639号International Publication No. 2018/100639

鉛蓄電池では、様々な特性の向上が求められている。例えば、鉛蓄電池では、高い高率放電性能(特に低温における高率放電性能)と高い充電受入性能とが求められている。これらの両方を高いレベルで実現することは難しい。 Lead-acid batteries are required to have various characteristics improved. For example, lead-acid batteries are required to have high high rate discharge performance (particularly high rate discharge performance at low temperature) and high charge acceptance performance. It is difficult to achieve both of these at a high level.

本発明の一側面は、鉛蓄電池に関する。当該鉛蓄電池は、負極電極材料を含む負極と、正極とを含む鉛蓄電池であって、前記負極電極材料は、有機防縮剤と硫酸バリウムとを含み、前記有機防縮剤は、ビスフェノールユニットを含む縮合物であり、前記硫酸バリウムの表面積は、前記負極電極材料1gあたり0.04m以上である。 One aspect of the present invention relates to a lead storage battery. The lead-acid battery is a lead-acid battery containing a negative electrode including a negative electrode material and a positive electrode. The negative electrode material contains an organic shrinkage proofing agent and barium sulfate, and the organic shrinkage proofing agent contains a bisphenol unit. The surface area of the barium sulfate is 0.04 m 2 or more per 1 g of the negative electrode material.

本発明によれば、高率放電性能および充電受入性能が共に高い鉛蓄電池が得られる。 According to the present invention, a lead storage battery having both high rate discharge performance and charge acceptance performance can be obtained.

本発明の一側面に係る鉛蓄電池の外観と内部構造を示す、一部を切り欠いた分解斜視図である。It is an exploded perspective view which cut out a part which shows the appearance and the internal structure of the lead storage battery which concerns on one aspect of this invention. 硫酸バリウム粒子の表面積(Z)と低温高率放電性能との関係の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the relationship between the surface area (Z) of barium sulfate particles and low temperature high rate discharge performance. 硫酸バリウム粒子の表面積(Z)と充電受入性能との関係の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the relationship between the surface area (Z) of barium sulfate particles, and charge acceptance performance.

以下では、本発明の実施形態について例を挙げて説明するが、本発明は以下で説明する例に限定されない。以下の説明では、具体的な数値や材料を例示する場合があるが、本発明の効果が得られる限り、他の数値や材料を適用してもよい。なお、この明細書において、「数値A~数値B」という場合、当該範囲は、数値Aおよび数値Bを含む。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples described below. In the following description, specific numerical values and materials may be exemplified, but other numerical values and materials may be applied as long as the effects of the present invention can be obtained. In this specification, when the term "numerical value A to numerical value B" is used, the range includes the numerical value A and the numerical value B.

(鉛蓄電池)
本実施形態に係る鉛蓄電池は、負極電極材料を含む負極と、正極とを含む。負極電極材料は、有機防縮剤と硫酸バリウムとを含む。有機防縮剤は、ビスフェノールユニットを含む縮合物である。当該有機防縮剤を、以下では、「有機防縮剤(B)」と称する場合がある。硫酸バリウムの表面積は、負極電極材料1gあたり0.04m以上である。以下では、負極電極材料1gあたりの硫酸バリウムの表面積を、「表面積(Z)」と称する場合がある。本実施形態に係る鉛蓄電池の典型的な一例では、負極電極材料中の硫酸バリウムは粒子の状態で存在しているとみなすことができるため、硫酸バリウムを硫酸バリウム粒子と読み替えることができる。
(Lead-acid battery)
The lead-acid battery according to the present embodiment includes a negative electrode including a negative electrode electrode material and a positive electrode. The negative electrode material contains an organic shrinkage proofing agent and barium sulfate. The organic shrink proofing agent is a condensate containing a bisphenol unit. The organic shrinkage proofing agent may be referred to as "organic shrinkage proofing agent (B)" below. The surface area of barium sulfate is 0.04 m 2 or more per 1 g of the negative electrode material. Hereinafter, the surface area of barium sulfate per 1 g of the negative electrode material may be referred to as “surface area (Z)”. In a typical example of the lead storage battery according to the present embodiment, barium sulfate in the negative electrode electrode material can be regarded as existing in the state of particles, so that barium sulfate can be read as barium sulfate particles.

負極電極材料に硫酸バリウムを添加することによって、鉛蓄電池の特性が向上することが知られている。添加された硫酸バリウムは、放電時に生成する硫酸鉛の核として作用し、結果として微細な硫酸鉛が生成する。そのため、放電時には硫酸鉛が生成しやすくなる。また、生成される硫酸鉛が微細であることから、充電時において硫酸鉛の溶解が容易となる。これらの理由によって鉛蓄電池の特性が向上すると考えられる。しかし、検討の結果、本願発明者らは、負極電極材料に添加される有機防縮剤の種類によって、硫酸バリウムの添加の効果が異なることを新たに見出した。さらに検討した結果、本願発明者らは、有機防縮剤の種類および硫酸バリウムの添加条件と、鉛蓄電池の特性との間には特定の関係があることを見出した。本発明は、この新たな知見に基づく発明である。 It is known that the characteristics of lead-acid batteries are improved by adding barium sulfate to the negative electrode material. The added barium sulfate acts as a nucleus of lead sulfate produced during discharge, resulting in the production of fine lead sulfate. Therefore, lead sulfate is likely to be generated during discharge. Further, since the produced lead sulfate is fine, the lead sulfate can be easily dissolved during charging. For these reasons, it is considered that the characteristics of lead-acid batteries are improved. However, as a result of the study, the inventors of the present application have newly found that the effect of adding barium sulfate differs depending on the type of the organic shrinkage proofing agent added to the negative electrode electrode material. As a result of further studies, the inventors of the present application have found that there is a specific relationship between the type of organic shrinkage proofing agent and the conditions for adding barium sulfate and the characteristics of lead-acid batteries. The present invention is an invention based on this new finding.

本実施形態の構成によれば、高率放電性能および充電受入性能が共に高い鉛蓄電池が得られる。この効果が得られる理由は、現在のところ明確ではないが、以下のように考えることが可能である。硫酸バリウムの表面が有機防縮剤で被覆されると、硫酸バリウムの添加による効果が低下する。様々な検討から、有機防縮剤(B)が負極活物質や添加剤を被覆する面積が、同量のリグニン化合物が負極活物質や添加剤を被覆する面積よりも大きい可能性があることが分かった。そのため、有機防縮剤として有機防縮剤(B)を用いる場合には、所定値以上の表面積(Z)を有するように硫酸バリウムを負極電極材料に添加する必要があると考えられる。 According to the configuration of the present embodiment, a lead storage battery having high high rate discharge performance and high charge acceptance performance can be obtained. The reason why this effect is obtained is not clear at present, but it can be considered as follows. When the surface of barium sulfate is coated with an organic shrink-proofing agent, the effect of adding barium sulfate is reduced. From various studies, it was found that the area where the organic shrink-proofing agent (B) covers the negative electrode active material or the additive may be larger than the area where the same amount of the lignin compound covers the negative electrode active material or the additive. rice field. Therefore, when the organic shrinkage proofing agent (B) is used as the organic shrinkage proofing agent, it is considered necessary to add barium sulfate to the negative electrode electrode material so as to have a surface area (Z) of a predetermined value or more.

ビスフェノールは、2つのヒドロキシフェニル基を有する化合物である。ビスフェノールユニットは、縮合物を構成するユニットのうち、ビスフェノールに由来するユニットである。当該縮合物は、ビスフェノールを含む複数の化合物を縮合させることによって得られる。以下では、ビスフェノールを、「ビスフェノール化合物」と称する場合がある。 Bisphenol is a compound having two hydroxyphenyl groups. The bisphenol unit is a unit derived from bisphenol among the units constituting the condensate. The condensate is obtained by condensing a plurality of compounds including bisphenol. Hereinafter, bisphenol may be referred to as a "bisphenol compound".

負極電極材料1gあたりの硫酸バリウムの表面積(Z)は、0.04m以上であり、0.05m以上であってもよい。当該表面積(Z)の上限は特に限定されず、0.15m以下、0.09m以下、または0.07m以下であってもよい。当該表面積を0.15m以下とすることによって、硫酸バリウムの含有量が多くなりすぎることによる弊害(例えば鉛粒子(活物質)同士の結着性の低下)を抑制できる。これらの下限と上限とは、矛盾がない限り、任意に組み合わせることができる。例えば、当該表面積(Z)は、0.04m~0.15mの範囲、0.04m~0.09mの範囲、0.04m~0.07mの範囲、0.05m~0.15mの範囲、0.05m~0.09mの範囲、0.05m~0.07mの範囲にあってもよい。 The surface area (Z) of barium sulfate per 1 g of the negative electrode material is 0.04 m 2 or more, and may be 0.05 m 2 or more. The upper limit of the surface area (Z) is not particularly limited, and may be 0.15 m 2 or less, 0.09 m 2 or less, or 0.07 m 2 or less. By setting the surface area to 0.15 m 2 or less, it is possible to suppress an adverse effect (for example, a decrease in the binding property between lead particles (active materials)) due to an excessively large content of barium sulfate. These lower and upper limits can be combined arbitrarily as long as there is no contradiction. For example, the surface area (Z) is in the range of 0.04 m 2 to 0.15 m 2 , 0.04 m 2 to 0.09 m 2 , 0.04 m 2 to 0.07 m 2 , 0.05 m 2 to. It may be in the range of 0.15 m 2 , the range of 0.05 m 2 to 0.09 m 2 , and the range of 0.05 m 2 to 0.07 m 2 .

負極電極材料1gあたりの硫酸バリウムの表面積(Z)は、例えば、硫酸バリウムの添加量、および、硫酸バリウムの粒径のうちの少なくとも一方を変化させることによって調整できる。例えば、硫酸バリウムの添加量を増加させることによって表面積(Z)を大きくすることができる。また、硫酸バリウムの添加量が同じである場合、硫酸バリウムの粒径が小さいほど、表面積(Z)が大きくなる。 The surface area (Z) of barium sulfate per 1 g of the negative electrode electrode material can be adjusted, for example, by changing the amount of barium sulfate added and at least one of the particle size of barium sulfate. For example, the surface area (Z) can be increased by increasing the amount of barium sulfate added. Further, when the amount of barium sulfate added is the same, the smaller the particle size of barium sulfate, the larger the surface area (Z).

硫酸バリウムの平均粒径は0.5μm以上で1.0μm以下であってもよい。硫酸バリウムの平均粒径は、0.5μm以上で0.8μm以下であってもよく、0.8μm以上で1.0μm以下であってもよい。硫酸バリウムの平均粒径を0.5μm以上とすることによって、硫酸バリウムが流出することを抑制できる。硫酸バリウムの平均粒径を1.0μm以下とすることによって、少ない添加量で硫酸バリウムの表面積(Z)を大きくすることができる。 The average particle size of barium sulfate may be 0.5 μm or more and 1.0 μm or less. The average particle size of barium sulfate may be 0.5 μm or more and 0.8 μm or less, or 0.8 μm or more and 1.0 μm or less. By setting the average particle size of barium sulfate to 0.5 μm or more, it is possible to suppress the outflow of barium sulfate. By setting the average particle size of barium sulfate to 1.0 μm or less, the surface area (Z) of barium sulfate can be increased with a small amount of addition.

負極電極材料中の硫酸バリウムの平均粒径は、例えば、負極板を作製する際に添加する硫酸バリウム粒子の粒径を変化させることによって調整できる。様々な粒径を有する硫酸バリウム粒子が市販されているため、それらを用いることによって、添加する硫酸バリウム粒子の粒径を簡単に制御できる。 The average particle size of barium sulfate in the negative electrode electrode material can be adjusted, for example, by changing the particle size of the barium sulfate particles added when the negative electrode plate is manufactured. Since barium sulfate particles having various particle sizes are commercially available, the particle size of the barium sulfate particles to be added can be easily controlled by using them.

負極電極材料中の硫酸バリウムの含有量は、0.9質量%以上であってもよい。当該含有量を0.9質量%以上とすることによって、高率放電性能と充電受入性能とを特に高いレベルで両立できる。当該含有量は、0.5質量%以上、0.9質量%以上、1.2質量%以上、1.5質量%以上、または1.8質量%以上であってもよい。当該含有量の上限は特に限定されないが、例えば、3.2質量%以下、2.8質量%以下、2.4質量%以下、または2.1質量%以下であってもよい。これらの下限と上限とは、矛盾がない限り、任意に組み合わせることができる。例えば、当該含有量は、0.5~3.2質量%の範囲、0.9~2.8質量%の範囲、1.2~2.8質量%の範囲、1.5~2.8質量%の範囲、0.9~2.4質量%の範囲、または0.9~2.1質量%の範囲にあってもよい。 The content of barium sulfate in the negative electrode electrode material may be 0.9% by mass or more. By setting the content to 0.9% by mass or more, both high rate discharge performance and charge acceptance performance can be achieved at a particularly high level. The content may be 0.5% by mass or more, 0.9% by mass or more, 1.2% by mass or more, 1.5% by mass or more, or 1.8% by mass or more. The upper limit of the content is not particularly limited, but may be, for example, 3.2% by mass or less, 2.8% by mass or less, 2.4% by mass or less, or 2.1% by mass or less. These lower and upper limits can be combined arbitrarily as long as there is no contradiction. For example, the content is in the range of 0.5 to 3.2% by mass, the range of 0.9 to 2.8% by mass, the range of 1.2 to 2.8% by mass, and 1.5 to 2.8. It may be in the range of% by mass, 0.9 to 2.4% by mass, or 0.9 to 2.1% by mass.

硫酸バリウムの表面積(Z)、平均粒径、および負極電極材料中の硫酸バリウムの含有量は、後述する方法で測定される。すなわち、それらは、後述する方法で測定される値である。 The surface area (Z) of barium sulfate, the average particle size, and the content of barium sulfate in the negative electrode material are measured by the methods described below. That is, they are values measured by the methods described below.

ビスフェノールユニットの例には、ビスフェノールAユニット、ビスフェノールSユニット、およびビスフェノールFユニットなどが含まれる。有機防縮剤(B)は、ビスフェノールAユニット、ビスフェノールSユニット、およびビスフェノールFユニットからなる群より選択される少なくとも1種を含む縮合物であってもよい。例えば、有機防縮剤(B)は、ビスフェノールAユニットを含んでもよいし、ビスフェノールSユニットを含んでもよいし、ビスフェノールFユニットを含んでもよいし、それらから選択される2種または3種のユニットを含んでもよい。例えば、有機防縮剤(B)は、ビスフェノールSユニットとビスフェノールAユニットとを含む縮合物であってもよい。なお、ビスフェノールAユニット、ビスフェノールSユニット、およびビスフェノールFユニットはそれぞれ、ビスフェノールA、ビスフェノールS、およびビスフェノールFに由来するユニットである。 Examples of bisphenol units include bisphenol A units, bisphenol S units, bisphenol F units and the like. The organic shrinkage proofing agent (B) may be a condensate containing at least one selected from the group consisting of a bisphenol A unit, a bisphenol S unit, and a bisphenol F unit. For example, the organic shrinkage proofing agent (B) may contain a bisphenol A unit, a bisphenol S unit, a bisphenol F unit, or two or three units selected from them. It may be included. For example, the organic shrinkage proofing agent (B) may be a condensate containing a bisphenol S unit and a bisphenol A unit. The bisphenol A unit, bisphenol S unit, and bisphenol F unit are units derived from bisphenol A, bisphenol S, and bisphenol F, respectively.

有機防縮剤(B)は、ビスフェノールユニットに加えて他のユニットを含んでもよい。他のユニットの例には、フェノールスルホン酸ユニットなどが含まれる。 The organic shrinkage proofing agent (B) may contain other units in addition to the bisphenol unit. Examples of other units include phenol sulfonic acid units and the like.

有機防縮剤(B)は、例えば、上記のユニットの由来となる化合物と他の化合物とを縮合させることによって得ることが可能である。他の化合物の例には、アルデヒド化合物(例えばホルムアルデヒド)、亜硫酸ナトリウムなどが含まれる。有機防縮剤(B)は、市販のものを用いてもよいし、公知の合成方法に基づいて合成してもよい。有機防縮剤(B)の具体例については後述する。 The organic shrinkage proofing agent (B) can be obtained, for example, by condensing the compound from which the above unit is derived with another compound. Examples of other compounds include aldehyde compounds (eg formaldehyde), sodium sulfite and the like. As the organic shrinkage proofing agent (B), a commercially available product may be used, or a commercially available synthetic agent (B) may be synthesized based on a known synthetic method. Specific examples of the organic shrinkage proofing agent (B) will be described later.

有機防縮剤(B)は、ビスフェノールとアルデヒド化合物とを反応させることによって合成してもよい。ここで、ビスフェノールとアルデヒド化合物との反応を亜硫酸塩の存在下で行ったり、硫黄元素を含むビスフェノール(例えば、ビスフェノールS)を用いたりすることによって、硫黄元素を含む有機防縮剤(B)を得ることが可能である。有機防縮剤(B)を得るために縮合させるビスフェノールは、一種でもよいし、二種以上でもよい。なお、アルデヒド化合物は、アルデヒド(例えば、ホルムアルデヒド)でもよいし、アルデヒドの縮合物(または重合物)などでもよい。アルデヒド縮合物(または重合物)としては、パラホルムアルデヒド、トリオキサン、テトラオキシメチレンなどが挙げられる。アルデヒド化合物は、一種を単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。 The organic shrinkage proofing agent (B) may be synthesized by reacting a bisphenol with an aldehyde compound. Here, the reaction between the bisphenol and the aldehyde compound is carried out in the presence of a sulfite, or the bisphenol containing a sulfur element (for example, bisphenol S) is used to obtain an organic shrinkage proofing agent (B) containing a sulfur element. It is possible. The bisphenol to be condensed to obtain the organic shrinkage proofing agent (B) may be one kind or two or more kinds. The aldehyde compound may be an aldehyde (for example, formaldehyde), a condensate (or a polymer) of an aldehyde, or the like. Examples of the aldehyde condensate (or polymer) include paraformaldehyde, trioxane, tetraoxymethylene and the like. As the aldehyde compound, one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.

ビスフェノールは、硫黄含有基を有してもよい。すなわち、有機防縮剤(B)は、硫黄元素を含んでもよい。硫黄含有基は、ビスフェノールに含まれる芳香環に直接結合していてもよい。硫黄含有基の例には、スルホン酸基およびスルホニル基などが含まれる。スルホン酸基は、酸型で存在してもよく、Na塩のように塩型で存在してもよい。 Bisphenol may have a sulfur-containing group. That is, the organic shrinkage proofing agent (B) may contain a sulfur element. The sulfur-containing group may be directly bonded to the aromatic ring contained in bisphenol. Examples of sulfur-containing groups include sulfonic acid groups and sulfonyl groups. The sulfonic acid group may be present in acid form or may be present in salt form such as Na salt.

負極電極材料中に含まれる有機防縮剤(B)の含有量は、0.01質量%以上であってもよい。この構成によれば、低温高率放電性能を特に高めることができる。当該含有量は、0.05質量%以上、0.1質量%以上、または0.2質量%以上であってもよい。当該含有量は、1.0質量%以下、0.6質量%以下、0.4質量%以下、または0.2質量%以下であってもよい。これらの下限と上限とは矛盾がない限り、任意に組み合わせることができる。例えば、当該含有量は、0.01~1.0質量%の範囲、0.05~0.4質量%の範囲、0.05~0.2質量%の範囲、または0.1~0.2質量%の範囲にあってもよい。 The content of the organic shrinkage barrier (B) contained in the negative electrode electrode material may be 0.01% by mass or more. According to this configuration, the low temperature and high rate discharge performance can be particularly enhanced. The content may be 0.05% by mass or more, 0.1% by mass or more, or 0.2% by mass or more. The content may be 1.0% by mass or less, 0.6% by mass or less, 0.4% by mass or less, or 0.2% by mass or less. As long as there is no contradiction between these lower and upper limits, they can be combined arbitrarily. For example, the content is in the range of 0.01 to 1.0% by mass, in the range of 0.05 to 0.4% by mass, in the range of 0.05 to 0.2% by mass, or 0.1 to 0%. It may be in the range of 2% by mass.

負極電極材料は、有機防縮剤(B)以外の他の有機防縮剤を含んでもよいし、含まなくてもよい。そのような他の有機防縮剤の例は後述する。ただし、有機防縮剤の量が多くなることによる弊害を抑制するために、負極電極材料における他の有機防縮剤の含有量(質量基準)は、負極材料における有機防縮剤(B)の含有量よりも少ないことが好ましい。例えば、負極電極材料における他の有機防縮剤の含有量(質量基準)は、負極材料における有機防縮剤(B)の含有量の0~0.9倍の範囲(例えば、0~0.5倍の範囲、0~0.3倍の範囲、または0~0.1倍の範囲)にあってもよい。 The negative electrode electrode material may or may not contain an organic shrinkage proofing agent other than the organic shrinkage proofing agent (B). Examples of such other organic shrink proofing agents will be described later. However, in order to suppress the harmful effects caused by the large amount of the organic shrinkage-proofing agent, the content of the other organic shrinkage-proofing agent (based on mass) in the negative electrode electrode material is higher than the content of the organic shrinkage-proofing agent (B) in the negative electrode material. It is preferable that the amount is small. For example, the content (mass basis) of the other organic shrink-proofing agent in the negative electrode material is in the range of 0 to 0.9 times (for example, 0 to 0.5 times) the content of the organic shrinkage-proofing agent (B) in the negative electrode material. , 0 to 0.3 times range, or 0 to 0.1 times range).

負極電極材料の好ましい一例は、以下の条件(1)を満たし、さらに以下の条件(2)および/または(3)を満たす。当該一例は、さらに、以下の条件(4)および/または(5)を満たしてもよい。
(1)負極電極材料1gあたりの硫酸バリウムの表面積(Z)は、0.04m以上または0.05m以上である。当該表面積(Z)は、上記の範囲にあってもよい。
(2)硫酸バリウムの平均粒径は0.5μm以上で1.0μm以下である。当該平均粒径は、上記の範囲にあってもよい。
(3)負極電極材料中の硫酸バリウムの含有量は0.9質量%以上であり、例えば、0.9~2.8質量%の範囲にある。当該含有量は、上記の範囲にあってもよい。
(4)ビスフェノールユニットは、ビスフェノールAユニット、ビスフェノールSユニット、およびビスフェノールFユニットからなる群より選択される少なくとも1種である。ビスフェノールユニットは、ビスフェノールAユニットおよび/またはビスフェノールSユニットであってもよい。有機防縮剤(B)は、上述した縮合物であってもよい。
(5)負極電極材料中に含まれる有機防縮剤(B)の含有量は、0.01~1.0質量%の範囲にある。当該含有量は上記範囲にあってもよい。負極電極材料における有機防縮剤(B)以外の有機防縮剤の含有量(質量基準)は、負極材料における有機防縮剤(B)の含有量よりも少なくてもよい。
A preferred example of the negative electrode material satisfies the following condition (1), and further satisfies the following conditions (2) and / or (3). The example may further satisfy the following conditions (4) and / or (5).
(1) The surface area (Z) of barium sulfate per 1 g of the negative electrode material is 0.04 m 2 or more or 0.05 m 2 or more. The surface area (Z) may be in the above range.
(2) The average particle size of barium sulfate is 0.5 μm or more and 1.0 μm or less. The average particle size may be in the above range.
(3) The content of barium sulfate in the negative electrode electrode material is 0.9% by mass or more, and is, for example, in the range of 0.9 to 2.8% by mass. The content may be in the above range.
(4) The bisphenol unit is at least one selected from the group consisting of a bisphenol A unit, a bisphenol S unit, and a bisphenol F unit. The bisphenol unit may be a bisphenol A unit and / or a bisphenol S unit. The organic shrinkage proofing agent (B) may be the above-mentioned condensate.
(5) The content of the organic shrinkage barrier (B) contained in the negative electrode electrode material is in the range of 0.01 to 1.0% by mass. The content may be in the above range. The content (mass basis) of the organic shrink-proofing agent other than the organic shrinkage-proofing agent (B) in the negative electrode material may be smaller than the content of the organic shrinkage-proofing agent (B) in the negative electrode material.

負極電極材料は、有機防縮剤(B)以外の所定のポリマー化合物をさらに含んでもよい。当該ポリマー化合物を、以下では「ポリマー化合物(P)」と称する場合がある。負極電極材料中のポリマー化合物(P)の含有量は、質量基準で100ppm~1000ppmの範囲にあってもよい。当該含有量は、100ppm未満であってもよいし、1000ppmより多くてもよい。当該含有量は、50ppm以上、100ppm以上、または200ppm以上であってもよい。当該含有量は、2000ppm以下、1000ppm以下、600ppm以下、または400ppm以下であってもよい。これらの下限と上限とは、任意に組み合わせることができる。例えば、当該含有量は、50ppm~600ppmの範囲、100ppm~600ppmの範囲、200ppm~600ppmの範囲、200ppm~400ppmの範囲にあってもよい。 The negative electrode material may further contain a predetermined polymer compound other than the organic shrinkage proofing agent (B). The polymer compound may be referred to as "polymer compound (P)" below. The content of the polymer compound (P) in the negative electrode electrode material may be in the range of 100 ppm to 1000 ppm on a mass basis. The content may be less than 100 ppm or more than 1000 ppm. The content may be 50 ppm or more, 100 ppm or more, or 200 ppm or more. The content may be 2000 ppm or less, 1000 ppm or less, 600 ppm or less, or 400 ppm or less. These lower and upper limits can be combined arbitrarily. For example, the content may be in the range of 50 ppm to 600 ppm, the range of 100 ppm to 600 ppm, the range of 200 ppm to 600 ppm, and the range of 200 ppm to 400 ppm.

ポリマー化合物(P)の第1の例は、重クロロホルムを溶媒として用いて測定されるH-NMRスペクトルのケミカルシフトにおいて、3.2ppm以上3.8ppm以下の範囲にピークを有するポリマー化合物である。この明細書において、H-NMRスペクトルは、特に記載がない限り、重クロロホルムを溶媒として用いて測定されたスペクトルである。ポリマー化合物(P)の第2の例は、オキシC2-4アルキレンユニットの繰り返し構造を含むポリマー化合物である。ポリマー化合物(P)の第1の例に含まれるポリマー化合物と、ポリマー化合物(P)の第2の例に含まれるポリマー化合物とは、少なくとも一部で重複している。ポリマー化合物(P)には、市販のものを用いてもよい。あるいは、公知の方法でポリマー化合物(P)を合成してもよい。 The first example of the polymer compound (P) is a polymer compound having a peak in the range of 3.2 ppm or more and 3.8 ppm or less in a chemical shift of 1 H-NMR spectrum measured using deuterated chloroform as a solvent. .. In this specification, 1 1 H-NMR spectrum is a spectrum measured using deuterated chloroform as a solvent unless otherwise specified. A second example of the polymer compound (P) is a polymer compound comprising a repeating structure of oxyC 2-4 alkylene units. The polymer compound contained in the first example of the polymer compound (P) and the polymer compound contained in the second example of the polymer compound (P) overlap at least in part. As the polymer compound (P), a commercially available one may be used. Alternatively, the polymer compound (P) may be synthesized by a known method.

ポリマー化合物(P)を負極電極材料に添加することによって、過充電電気量を低減し、それによって電解液の減液量を低減することが可能である。ポリマー化合物(P)によって過充電電気量を低減できるのは、次のような理由によるものと考えられる。ポリマー化合物(P)は、オキシC2-4アルキレンユニットの繰り返し構造などを含むため、線状構造を取り易い。そのため、負極電極材料に添加されたポリマー化合物(P)は、負極電極材料中の鉛の表面を薄く広く覆う。ポリマー化合物(P)で鉛の表面が覆われることによって、水素過電圧が上昇し、その結果、過充電時に水素が発生する副反応が起こり難くなる。一方で、ポリマー化合物(P)の添加量が多いと、充電受入性の低下が生じる場合がある。本発明では、特定のポリマー化合物(P)を特定の量だけ負極電極材料に添加している。これによって、充電受入性能が高く、電解液の減液量が少ない鉛蓄電池が得られる。 By adding the polymer compound (P) to the negative electrode material, it is possible to reduce the amount of overcharged electricity, thereby reducing the amount of reduced electrolytic solution. The reason why the amount of overcharged electricity can be reduced by the polymer compound (P) is considered to be as follows. Since the polymer compound (P) contains a repeating structure of an oxyC 2-4 alkylene unit and the like, it is easy to form a linear structure. Therefore, the polymer compound (P) added to the negative electrode material covers the surface of lead in the negative electrode material thinly and widely. By covering the surface of lead with the polymer compound (P), the hydrogen overvoltage rises, and as a result, side reactions that generate hydrogen during overcharging are less likely to occur. On the other hand, if the amount of the polymer compound (P) added is large, the charge acceptability may decrease. In the present invention, a specific polymer compound (P) is added to the negative electrode material in a specific amount. As a result, a lead-acid battery having high charge acceptance performance and a small amount of electrolytic solution reduction can be obtained.

ポリマー化合物(P)は、オキシC2-4アルキレンユニットの繰り返し構造を含むことが好ましい。オキシC2-4アルキレンユニットの繰り返し構造を含むポリマー化合物(P)を用いる場合、ポリマー化合物(P)が鉛に対してより吸着し易くなるとともに、線状構造を取り易いことで鉛表面を薄く覆い易くなると考えられる。よって、過充電電気量をより効果的に低減することができるとともに、充電受入性の低下抑制効果をさらに高めることができる。 The polymer compound (P) preferably contains a repeating structure of oxyC 2-4 alkylene units. When a polymer compound (P) containing a repeating structure of an oxyC 2-4 alkylene unit is used, the polymer compound (P) is more easily adsorbed to lead and has a linear structure, so that the lead surface is made thinner. It is thought that it will be easier to cover. Therefore, the amount of overcharged electricity can be reduced more effectively, and the effect of suppressing the decrease in charge acceptability can be further enhanced.

鉛蓄電池は、制御弁式(密閉式)鉛蓄電池(VRLA型鉛蓄電池)および液式(ベント式)鉛蓄電池のいずれでもよい。 The lead-acid battery may be either a control valve type (sealed type) lead-acid battery (VRLA type lead-acid battery) or a liquid type (vent type) lead-acid battery.

本明細書中、負極電極材料中の物質(有機防縮剤、ポリマー化合物(P)、硫酸バリウムなど)の分析は、特別な記載がない限り、満充電状態の鉛蓄電池から取り出した負極板の負極電極材料を用いて求められる。 In the present specification, the analysis of substances (organic shrink-proofing agent, polymer compound (P), barium sulfate, etc.) in the negative electrode electrode material is performed on the negative electrode of the negative electrode plate taken out from the fully charged lead-acid battery unless otherwise specified. Obtained using an electrode material.

(用語の説明)
(電極材料)
負極電極材料および正極電極材料の各電極材料は、通常、集電体に保持されている。電極材料とは、極板から集電体を除いた部分である。極板には、マット、ペースティングペーパなどの部材が貼り付けられていることがある。このような部材(貼付部材とも称する)は極板と一体として使用されるため、極板に含まれるものとする。極板が貼付部材(マット、ペースティングペーパなど)を含む場合には、電極材料は、極板から集電体および貼付部材を除いた部分である。
(Explanation of terms)
(Electrode material)
Each electrode material of the negative electrode material and the positive electrode material is usually held in the current collector. The electrode material is a portion of the electrode plate excluding the current collector. Members such as mats and pacing papers may be attached to the electrode plate. Since such a member (also referred to as a sticking member) is used integrally with the plate, it is included in the plate. When the electrode plate includes a sticking member (mat, pacing paper, etc.), the electrode material is a portion of the electrode plate excluding the current collector and the sticking member.

(ポリマー化合物(P))
ポリマー化合物(P)は、下記(i)および(ii)の少なくとも一方の条件を充足する。
条件(i)
ポリマー化合物(P)は、重クロロホルムを溶媒として用いて測定されるH-NMRスペクトルのケミカルシフトにおいて、3.2ppm以上3.8ppm以下の範囲にピークを有する。
条件(ii)
ポリマー化合物(P)は、オキシC2-4アルキレンユニットの繰り返し構造を含む。
(Polymer compound (P))
The polymer compound (P) satisfies at least one of the following conditions (i) and (ii).
Condition (i)
The polymer compound (P) has a peak in the range of 3.2 ppm or more and 3.8 ppm or less in the chemical shift of 1 H-NMR spectrum measured using deuterated chloroform as a solvent.
Condition (ii)
The polymer compound (P) contains a repeating structure of oxyC 2-4 alkylene units.

条件(i)において、3.2ppm以上3.8ppm以下の範囲のピークは、オキシC2-4アルキレンユニットに由来するものである。つまり、条件(ii)を充足するポリマー化合物(P)は、条件(i)を充足するポリマー化合物(P)でもある。条件(i)を充足するポリマー化合物(P)は、オキシC2-4アルキレンユニット以外のモノマーユニットの繰り返し構造を含んでもよく、ある程度の分子量を有すればよい。上記(i)または(ii)を充足するポリマー化合物(P)の数平均分子量(Mn)は、例えば、300以上であってもよい。 In condition (i), the peak in the range of 3.2 ppm or more and 3.8 ppm or less is derived from the oxyC 2-4 alkylene unit. That is, the polymer compound (P) that satisfies the condition (ii) is also the polymer compound (P) that satisfies the condition (i). The polymer compound (P) satisfying the condition (i) may contain a repeating structure of a monomer unit other than the oxyC 2-4 alkylene unit, and may have a certain molecular weight. The number average molecular weight (Mn) of the polymer compound (P) satisfying the above (i) or (ii) may be, for example, 300 or more.

(オキシC2-4アルキレンユニット)
オキシC2-4アルキレンユニットは、-O-R-で表されるユニットである。ここで、RはC2-4アルキレン基(炭素数が2~4の範囲にあるアルキレン基)を示す。Rは、炭素数が異なるアルキレン基を含んでもよい。
(Oxy-C 2-4 alkylene unit)
The Oxy-C 2-4 alkylene unit is a unit represented by -OR 1- . Here, R 1 represents a C 2-4 alkylene group (an alkylene group having a carbon number in the range of 2 to 4). R 1 may contain an alkylene group having a different number of carbon atoms.

(有機防縮剤)
有機防縮剤とは、鉛蓄電池の充放電を繰り返したときに負極活物質である鉛の収縮を抑制する機能を有する化合物のうち、有機化合物を言う。
(Organic shrinkage agent)
The organic shrink-proofing agent refers to an organic compound among compounds having a function of suppressing the shrinkage of lead, which is a negative electrode active material, when the lead storage battery is repeatedly charged and discharged.

(数平均分子量)
数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)により求められるものである。Mnを求める際に使用する標準物質は、ポリエチレングリコールとする。
(Number average molecular weight)
The number average molecular weight (Mn) is determined by gel permeation chromatography (GPC). The standard substance used to determine Mn is polyethylene glycol.

(重量平均分子量)
重量平均分子量(Mw)は、GPCにより求められるものである。Mwを求める際に使用する標準物質は、ポリスチレンスルホン酸ナトリウムとする。
(Weight average molecular weight)
The weight average molecular weight (Mw) is determined by GPC. The standard substance used when determining Mw is sodium polystyrene sulfonate.

(有機防縮剤中の硫黄元素含有量)
有機防縮剤中の硫黄元素の含有量がXμmol/gであるとは、有機防縮剤の1g当たりに含まれる硫黄元素の含有量がXμmolであることをいう。
(Sulfur element content in organic shrink proofing agent)
The content of the sulfur element in the organic shrinkage proofing agent is Xμmol / g means that the content of the sulfur element contained in 1 g of the organic shrinkage proofing agent is Xμmol / g.

(満充電状態)
液式の鉛蓄電池の満充電状態とは、JIS D 5301:2019の定義によって定められる。より具体的には、25℃±2℃の水槽中で、定格容量として記載の数値(単位をAhとする数値)の0.2倍の電流(A)で、15分ごとに測定した充電中の端子電圧または20℃に温度換算した電解液密度が3回連続して有効数字3桁で一定値を示すまで、鉛蓄電池を充電した状態を満充電状態とする。また、制御弁式の鉛蓄電池の場合、満充電状態とは、25℃±2℃の気槽中で、定格容量に記載の数値(単位をAhとする数値)の0.2倍の電流(A)で、2.23V/セルの定電流定電圧充電を行い、定電圧充電時の充電電流が定格容量に記載の数値(単位をAhとする数値)の0.005倍の値(A)になった時点で充電を終了した状態である。
(Fully charged)
The fully charged state of a liquid lead-acid battery is defined by the definition of JIS D 5301: 2019. More specifically, in a water tank at 25 ° C ± 2 ° C, charging is performed every 15 minutes with a current (A) 0.2 times the value described as the rated capacity (value whose unit is Ah). The state in which the lead-acid battery is charged is regarded as a fully charged state until the terminal voltage of No. 1 or the electrolyte density converted into temperature at 20 ° C. shows a constant value with three valid digits three times in a row. In the case of a control valve type lead-acid battery, the fully charged state is 0.2 times the current (value with Ah as the unit) described in the rated capacity in the air tank at 25 ° C ± 2 ° C (the unit is Ah). In A), constant current constant voltage charging of 2.23V / cell is performed, and the charging current at the time of constant voltage charging is 0.005 times the value (value with the unit being Ah) described in the rated capacity (A). When it becomes, charging is completed.

満充電状態の鉛蓄電池は、既化成の鉛蓄電池を満充電したものをいう。鉛蓄電池の満充電は、化成後であれば、化成直後でもよく、化成から時間が経過した後に行ってもよい(例えば、化成後で、使用中(好ましくは使用初期)の鉛蓄電池を満充電してもよい)。使用初期の電池とは、使用開始後、それほど時間が経過しておらず、ほとんど劣化していない電池をいう。 A fully charged lead-acid battery is a fully charged lead-acid battery. The lead-acid battery may be fully charged after the chemical conversion, immediately after the chemical conversion, or after a lapse of time from the chemical conversion (for example, after the chemical conversion, the lead-acid battery in use (preferably at the initial stage of use) is fully charged. May be). An initial use battery is a battery that has not been used for a long time and has hardly deteriorated.

(鉛蓄電池または鉛蓄電池の構成要素の上下方向)
本明細書中、鉛蓄電池または鉛蓄電池の構成要素(極板、電槽、セパレータなど)の上下方向は、鉛蓄電池が使用される状態において、鉛蓄電池の鉛直方向における上下方向を意味する。正極板および負極板の各極板は、外部端子と接続するための耳部を備えている。横置き型の制御弁式鉛蓄電池など、耳部が、極板の側部に側方に突出するように設けられることもあるが、多くの鉛蓄電池では、耳部は、通常、極板の上部に上方に突出するように設けられている。
(Vertical direction of lead-acid battery or lead-acid battery component)
In the present specification, the vertical direction of the lead-acid battery or the component of the lead-acid battery (plate, battery case, separator, etc.) means the vertical direction of the lead-acid battery in the state where the lead-acid battery is used. Each electrode plate of the positive electrode plate and the negative electrode plate is provided with an ear portion for connecting to an external terminal. In some lead-acid batteries, such as horizontal control valve type lead-acid batteries, the ears are provided so as to project laterally to the sides of the plate, but in many lead-acid batteries, the ears are usually made of the plate. It is provided so as to project upward at the top.

以下、本発明の実施形態に係る鉛蓄電池について、主要な構成要件ごとに説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されない。 Hereinafter, the lead-acid battery according to the embodiment of the present invention will be described for each of the main constituent requirements, but the present invention is not limited to the following embodiments.

[鉛蓄電池]
(負極板)
負極板は、負極集電体と、負極集電体に支持された負極電極材料とを含む。
[Lead-acid battery]
(Negative electrode plate)
The negative electrode plate includes a negative electrode current collector and a negative electrode material supported by the negative electrode current collector.

(負極集電体)
負極集電体は、鉛(Pb)または鉛合金の鋳造により形成してもよく、鉛シートまたは鉛合金シートを加工して形成してもよい。加工方法としては、例えば、エキスパンド加工や打ち抜き(パンチング)加工が挙げられる。負極集電体として格子状の集電体を用いると、負極電極材料を担持させ易いため好ましい。
(Negative electrode current collector)
The negative electrode current collector may be formed by casting lead (Pb) or a lead alloy, or may be formed by processing a lead sheet or a lead alloy sheet. Examples of the processing method include expanding processing and punching processing. It is preferable to use a grid-shaped current collector as the negative electrode current collector because it is easy to support the negative electrode material.

負極集電体に用いる鉛合金は、Pb-Sb系合金、Pb-Ca系合金、Pb-Ca-Sn系合金のいずれであってもよい。これらの鉛もしくは鉛合金は、更に、添加元素として、Ba、Ag、Al、Bi、As、Se、Cuなどからなる群より選択された少なくとも1種を含んでもよい。負極集電体は、表面層を備えていてもよい。負極集電体の表面層と内側の層とは組成が異なるものであってもよい。表面層は、負極集電体の一部に形成されていてもよい。表面層は、負極集電体の耳部に形成されていてもよい。耳部の表面層は、SnまたはSn合金を含有するものであってもよい。 The lead alloy used for the negative electrode current collector may be any of Pb—Sb based alloy, Pb—Ca based alloy, and Pb—Ca—Sn based alloy. These leads or lead alloys may further contain, as an additive element, at least one selected from the group consisting of Ba, Ag, Al, Bi, As, Se, Cu and the like. The negative electrode current collector may include a surface layer. The surface layer and the inner layer of the negative electrode current collector may have different compositions. The surface layer may be formed on a part of the negative electrode current collector. The surface layer may be formed on the selvage portion of the negative electrode current collector. The surface layer of the selvage portion may contain Sn or a Sn alloy.

(負極電極材料)
負極電極材料は、有機防縮剤(B)と硫酸バリウムとを含む。負極電極材料は、さらに、酸化還元反応により容量を発現する負極活物質(具体的には、鉛もしくは硫酸鉛)を含む。負極電極材料は、炭素質材料および他の添加剤からなる群より選択される少なくとも1つを含んでもよい。添加剤としては、有機防縮剤、硫酸バリウム、繊維(樹脂繊維など)などが挙げられるが、これらに限定されない。なお、充電状態の負極活物質は、海綿状鉛であるが、未化成の負極板は、通常、鉛粉を用いて作製される。
(Negative electrode material)
The negative electrode material contains an organic shrinkage proofing agent (B) and barium sulfate. The negative electrode material further contains a negative electrode active material (specifically, lead or lead sulfate) that develops a capacity by a redox reaction. The negative electrode material may contain at least one selected from the group consisting of carbonaceous materials and other additives. Examples of the additive include, but are not limited to, an organic shrinkage proofing agent, barium sulfate, fibers (resin fiber, etc.) and the like. The negative electrode active material in the charged state is spongy lead, but the unchemical negative electrode plate is usually produced by using lead powder.

(ポリマー化合物(P))
ポリマー化合物(P)の第1の例は、H-NMRスペクトルのケミカルシフトにおいて、3.2ppm以上3.8ppm以下の範囲にピークを有する。このようなポリマー化合物(P)は、オキシC2-4アルキレンユニットを有する。ポリマー化合物(P)に含まれるオキシC2-4アルキレンユニットとしては、オキシエチレンユニット、オキシプロピレンユニット、オキシトリメチレンユニット、オキシ2-メチル-1,3-プロピレンユニット、オキシ1,4-ブチレンユニット、オキシ1,3-ブチレンユニットなどが挙げられる。ポリマー化合物(P)は、このようなオキシC2-4アルキレンユニットを一種有していてもよく、二種以上有していてもよい。
(Polymer compound (P))
The first example of the polymer compound (P) has a peak in the range of 3.2 ppm or more and 3.8 ppm or less in the chemical shift of 1 H-NMR spectrum. Such polymer compound (P) has an oxyC 2-4 alkylene unit. Examples of the oxyC 2-4 alkylene unit contained in the polymer compound (P) include an oxyethylene unit, an oxypropylene unit, an oxytrimethylene unit, an oxy2-methyl-1,3-propylene unit, and an oxy1,4-butylene unit. , Oxy 1,3-butylene unit and the like. The polymer compound (P) may have one kind of such oxyC 2-4 alkylene unit, or may have two or more kinds of such oxyC 2-4 alkylene unit.

ポリマー化合物(P)は、オキシC2-4アルキレンユニットの繰り返し構造を含むことが好ましい。繰り返し構造は、一種のオキシC2-4アルキレンユニットを含むものであってもよく、二種以上のオキシC2-4アルキレンユニットを含むものであってもよい。ポリマー化合物(P)には、一種の上記繰り返し構造が含まれていてもよく、二種以上の上記繰り返し構造が含まれていてもよい。 The polymer compound (P) preferably contains a repeating structure of oxyC 2-4 alkylene units. The repeating structure may contain one type of oxyC 2-4 alkylene unit, or may contain two or more types of oxy C 2-4 alkylene unit. The polymer compound (P) may contain one kind of the above-mentioned repeating structure, or may contain two or more kinds of the above-mentioned repeating structures.

オキシC2-4アルキレンユニットの繰り返し構造を有するポリマー化合物(P)には、界面活性剤(より具体的には、ノニオン界面活性剤)に分類されるものも包含される。 The polymer compound (P) having a repeating structure of the oxyC 2-4 alkylene unit also includes those classified as surfactants (more specifically, nonionic surfactants).

ポリマー化合物(P)としては、例えば、オキシC2-4アルキレンユニットの繰り返し構造を有するヒドロキシ化合物(ポリC2-4アルキレングリコール、オキシC2-4アルキレンの繰り返し構造を含む共重合体、ポリオールのポリC2-4アルキレンオキサイド付加物など)、これらのヒドロキシ化合物のエーテル化物またはエステル化物などが挙げられる。ポリC2-4アルキレングリコールの例には、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、およびポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールが含まれる。 Examples of the polymer compound (P) include hydroxy compounds having a repeating structure of an oxyC 2-4 alkylene unit (poly C 2-4 alkylene glycol, a copolymer containing a repeating structure of an oxy C 2-4 alkylene, and a polyol. Poly C 2-4 alkylene oxide adducts, etc.), etherified or esterified compounds of these hydroxy compounds, and the like. Examples of polyC 2-4 alkylene glycols include polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polyoxyethylene polyoxypropylene glycol.

共重合体としては、異なるオキシC2-4アルキレンユニットを含む共重合体などが挙げられる。共重合体は、ブロック共重合体であってもよい。 Examples of the copolymer include a copolymer containing different oxyC 2-4 alkylene units. The copolymer may be a block copolymer.

オキシC2-4アルキレンユニットの繰り返し構造を含むポリマー化合物(P)において、全構成単位に占めるオキシC2-4アルキレンユニットの割合は、50mol%~100mol%の範囲にあってもよく、60mol%~100mol%の範囲(例えば75mol%~100mol%の範囲)にあってもよく、60mol%~95mol%の範囲(例えば75mol%~95mol%の範囲)にあってもよい。ここで、オキシC2-4アルキレンユニットは、オキシエチレンユニットおよび/またはオキシプロピレンユニットであってもよい。 In the polymer compound (P) containing the repeating structure of the oxyC 2-4 alkylene unit, the ratio of the oxy C 2-4 alkylene unit to all the constituent units may be in the range of 50 mol% to 100 mol%, and may be 60 mol%. It may be in the range of ~ 100 mol% (for example, the range of 75 mol% to 100 mol%), or may be in the range of 60 mol% to 95 mol% (for example, the range of 75 mol% to 95 mol%). Here, the oxyC 2-4 alkylene unit may be an oxyethylene unit and / or an oxypropylene unit.

ポリオールは、脂肪族ポリオール、脂環式ポリオール、芳香族ポリオール、および複素環式ポリオールなどのいずれであってもよい。ポリマー化合物(P)が鉛表面に薄く広がり易い観点からは、脂肪族ポリオール、脂環式ポリオール(例えば、ポリヒドロキシシクロヘキサン、ポリヒドロキシノルボルナンなど)などが好ましく、中でも脂肪族ポリオールが好ましい。脂肪族ポリオールとしては、例えば、脂肪族ジオール、トリオール以上のポリオール(例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、糖または糖アルコールなど)などが挙げられる。脂肪族ジオールとしては、炭素数が5以上のアルキレングリコールなどが挙げられる。アルキレングリコールは、例えば、C5~14アルキレングリコールまたはC5-10アルキレングリコールであってもよい。糖または糖アルコールとしては、例えば、ショ糖、エリスリトール、キシリトール、マンニトール、ソルビトールなどが挙げられる。糖または糖アルコールは、鎖状構造および環状構造のいずれであってもよい。ポリオールのポリアルキレンオキサイド付加物においては、アルキレンオキサイドは、ポリマー化合物(P)のオキシC2-4アルキレンユニットに相当し、少なくともC2-4アルキレンオキサイドを含む。ポリマー化合物(P)が線状構造を取りやすい観点からは、ポリオールはジオールであることが好ましい。 The polyol may be any of an aliphatic polyol, an alicyclic polyol, an aromatic polyol, a heterocyclic polyol and the like. From the viewpoint that the polymer compound (P) is thin and easily spreads on the lead surface, an aliphatic polyol, an alicyclic polyol (for example, polyhydroxycyclohexane, polyhydroxynorbornane, etc.) and the like are preferable, and an aliphatic polyol is particularly preferable. Examples of the aliphatic polyol include an aliphatic diol, a polyol having a triol or higher (for example, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, sugar or a sugar alcohol, etc.). Examples of the aliphatic diol include alkylene glycols having 5 or more carbon atoms. The alkylene glycol may be, for example, C 5-14 alkylene glycol or C 5-10 alkylene glycol. Examples of the sugar or sugar alcohol include sucrose, erythritol, xylitol, mannitol, sorbitol and the like. The sugar or sugar alcohol may have either a chain structure or a cyclic structure. In the polyalkylene oxide adduct of the polyol, the alkylene oxide corresponds to the oxyC 2-4 alkylene unit of the polymer compound (P) and contains at least C 2-4 alkylene oxide. From the viewpoint that the polymer compound (P) can easily form a linear structure, the polyol is preferably a diol.

エーテル化物は、上記のオキシC2-4アルキレンユニットの繰り返し構造を有するヒドロキシ化合物の少なくとも一部の末端の-OH基(末端基の水素原子とこの水素原子に結合した酸素原子とで構成される-OH基)がエーテル化された-OR基を有する(式中、Rは有機基である。)。ポリマー化合物(P)の末端のうち、一部の末端がエーテル化されていてもよく、全ての末端がエーテル化されていてもよい。例えば、線状のポリマー化合物(P)の主鎖の一方の末端が-OH基で、他方の末端が-OR基であってもよい。 The etherified product is composed of a -OH group (a hydrogen atom of the terminal group and an oxygen atom bonded to the hydrogen atom of the terminal group) at least a part of the hydroxy compound having a repeating structure of the above oxyC 2-4 alkylene unit. The —OH group) has two etherified —OR groups (in the formula, R 2 is an organic group). Of the ends of the polymer compound (P), some ends may be etherified, or all ends may be etherified. For example, one end of the main chain of the linear polymer compound (P) may be an −OH group, and the other end may be an −OR2 group.

エステル化物は、上記オキシC2-4アルキレンユニットの繰り返し構造を有するヒドロキシ化合物の少なくとも一部の末端の-OH基(末端基の水素原子とこの水素原子に結合した酸素原子とで構成される-OH基)がエステル化された-O-C(=O)-R基を有する(式中、Rは有機基である。)。ポリマー化合物(P)の末端のうち、一部の末端がエステル化されていてもよく、全ての末端がエステル化されていてもよい。例えば、線状のポリマー化合物(P)の主鎖の一方の末端が-OH基で、他方の末端が-O-C(=O)-R基であってもよい。 The esterified product is composed of an OH group (a hydrogen atom of the terminal group and an oxygen atom bonded to the hydrogen atom of the terminal group) at least a part of the hydroxy compound having a repeating structure of the oxyC 2-4 alkylene unit. The OH group) has 3 esterified —OC (= O) —R groups (in the formula, R 3 is an organic group). Of the ends of the polymer compound (P), some ends may be esterified, or all ends may be esterified. For example, one end of the main chain of the linear polymer compound (P) may be an −OH group, and the other end may be an —OC ( = O) —R3 group.

有機基RおよびRのそれぞれとしては、炭化水素基が挙げられる。炭化水素基は、置換基(例えば、ヒドロキシ基、アルコキシ基、および/またはカルボキシ基など)を有するものであってもよい。炭化水素基は、脂肪族、脂環族、および芳香族のいずれであってもよい。芳香族炭化水素基および脂環族炭化水素基は、置換基として、脂肪族炭化水素基(例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基など)を有するものであってもよい。置換基としての脂肪族炭化水素基の炭素数は、例えば、1~30であってもよく、1~20であってもよく、1~10であってもよく、1~6または1~4であってもよい。 Examples of the organic groups R 2 and R 3 include hydrocarbon groups. The hydrocarbon group may have a substituent (eg, a hydroxy group, an alkoxy group, and / or a carboxy group). The hydrocarbon group may be any of an aliphatic, alicyclic, and aromatic group. The aromatic hydrocarbon group and the alicyclic hydrocarbon group may have an aliphatic hydrocarbon group (for example, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, etc.) as a substituent. The number of carbon atoms of the aliphatic hydrocarbon group as a substituent may be, for example, 1 to 30, 1 to 20, 1 to 10, and 1 to 6 or 1 to 4. May be.

芳香族炭化水素基としては、例えば、炭素数が24以下(例えば、6~24)の芳香族炭化水素基が挙げられる。芳香族炭化水素基の炭素数は、20以下(例えば、6~20)であってもよく、14以下(例えば、6~14)または12以下(例えば、6~12)であってもよい。芳香族炭化水素基としては、アリール基、ビスアリール基などが挙げられる。アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基などが挙げられる。ビスアリール基としては、例えば、ビスアレーンに対応する一価基が挙げられる。ビスアレーンとしては、ビフェニル、ビスアリールアルカン(例えば、ビスC6-10アリールC1-4アルカン(2,2-ビスフェニルプロパンなど)など)が挙げられる。 Examples of the aromatic hydrocarbon group include an aromatic hydrocarbon group having 24 or less carbon atoms (for example, 6 to 24). The number of carbon atoms of the aromatic hydrocarbon group may be 20 or less (for example, 6 to 20), 14 or less (for example, 6 to 14) or 12 or less (for example, 6 to 12). Examples of the aromatic hydrocarbon group include an aryl group and a bisaryl group. Examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group. Examples of the bisaryl group include a monovalent group corresponding to bisarene. Examples of the bisarene include biphenyl and bisarylalkane (for example, bisC 6-10aryl C 1-4 alkane (for example, 2,2-bisphenylpropane)).

脂環族炭化水素基としては、例えば、炭素数が16以下の脂環族炭化水素基が挙げられる。脂環族炭化水素基は、架橋環式炭化水素基であってもよい。脂環族炭化水素基の炭素数は、10以下または8以下であってもよい。脂環族炭化水素基の炭素数は、例えば、5以上であり、6以上であってもよい。 Examples of the alicyclic hydrocarbon group include an alicyclic hydrocarbon group having 16 or less carbon atoms. The alicyclic hydrocarbon group may be a crosslinked cyclic hydrocarbon group. The alicyclic hydrocarbon group may have 10 or less or 8 or less carbon atoms. The alicyclic hydrocarbon group has, for example, 5 or more carbon atoms, and may be 6 or more carbon atoms.

脂環族炭化水素基の炭素数は、5(または6)以上16以下、5(または6)以上10以下、あるいは5(または6)以上8以下であってもよい。 The number of carbon atoms of the alicyclic hydrocarbon group may be 5 (or 6) or more and 16 or less, 5 (or 6) or more and 10 or less, or 5 (or 6) or more and 8 or less.

脂環族炭化水素基としては、例えば、シクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基など)、シクロアルケニル基(シクロヘキセニル基、シクロオクテニル基など)などが挙げられる。脂環族炭化水素基には、上記の芳香族炭化水素基の水素添加物も包含される。 Examples of the alicyclic hydrocarbon group include a cycloalkyl group (cyclopentyl group, cyclohexyl group, cyclooctyl group, etc.), a cycloalkenyl group (cyclohexenyl group, cyclooctenyl group, etc.) and the like. The alicyclic hydrocarbon group also includes the hydrogenated additive of the above aromatic hydrocarbon group.

鉛表面にポリマー化合物(P)が薄く付着し易い観点からは、炭化水素基のうち、脂肪族炭化水素基が好ましい。脂肪族炭化水素基は、飽和であってもよく、不飽和であってもよい。脂肪族炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、炭素炭素二重結合を2つ有するジエニル基、炭素炭素二重結合を3つ有するトリエニル基などが挙げられる。脂肪族炭化水素基は、直鎖状および分岐鎖状のいずれであってもよい。 Of the hydrocarbon groups, an aliphatic hydrocarbon group is preferable from the viewpoint that the polymer compound (P) is thinly adhered to the lead surface. Aliphatic hydrocarbon groups may be saturated or unsaturated. Examples of the aliphatic hydrocarbon group include an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a dienyl group having two carbon-carbon double bonds, and a trienyl group having three carbon-carbon double bonds. The aliphatic hydrocarbon group may be linear or branched.

脂肪族炭化水素基の炭素数は、例えば、30以下であり、26以下または22以下であってもよく、20以下または16以下であってもよく、14以下または10以下であってもよく、8以下または6以下であってもよい。炭素数の下限は、脂肪族炭化水素基の種類に応じて、アルキル基では1以上、アルケニル基およびアルキニル基では2以上、ジエニル基では3以上、トリエニル基では4以上である。鉛表面にポリマー化合物(P)が薄く付着し易い観点からは中でもアルキル基やアルケニル基が好ましい。 The aliphatic hydrocarbon group may have, for example, 30 or less, 26 or less or 22 or less, 20 or less or 16 or less, 14 or less or 10 or less. It may be 8 or less or 6 or less. The lower limit of the number of carbon atoms is 1 or more for an alkyl group, 2 or more for an alkenyl group and an alkynyl group, 3 or more for a dienyl group, and 4 or more for a trienyl group, depending on the type of the aliphatic hydrocarbon group. From the viewpoint that the polymer compound (P) is thin and easily adheres to the lead surface, an alkyl group or an alkenyl group is particularly preferable.

アルキル基の具体例としては、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、ネオペンチル、i-ペンチル、s-ペンチル、3-ペンチル、t-ペンチル、n-ヘキシル、2-エチルヘキシル、n-オクチル、n-ノニル、n-デシル、i-デシル、ウンデシル、ラウリル(ドデシル)、トリデシル、ミリスチル、ペンタデシル、セチル、ヘプタデシル、ステアリル、イコシル、ヘンイコシル、ベヘニルなどが挙げられる。 Specific examples of the alkyl group include methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, neopentyl, i-pentyl, and s-pentyl. 3-Pentyl, t-Pentyl, n-hexyl, 2-ethylhexyl, n-octyl, n-nonyl, n-decyl, i-decyl, undecyl, lauryl (dodecyl), tridecyl, myristyl, pentadecyl, cetyl, heptadecyl, stearyl. , Ikosil, Henikosil, Behenil and the like.

アルケニル基の具体例としては、ビニル、1-プロペニル、アリル、シス-9-ヘプタデセン-1-イル、パルミトレイル、オレイルなどが挙げられる。アルケニル基は、例えば、C2-30アルケニル基またはC2-26アルケニル基であってもよく、C2-22アルケニル基またはC2-20アルケニル基であってもよく、C10-20アルケニル基であってもよい。 Specific examples of the alkenyl group include vinyl, 1-propenyl, allyl, cis-9-heptadecene-1-yl, palmitrail, oleyl and the like. The alkenyl group may be, for example, a C 2-30 alkenyl group or a C 2-26 alkenyl group, a C 2-22 alkenyl group or a C 2-20 alkenyl group, and a C 10-20 alkenyl group. May be.

ポリマー化合物(P)のうち、オキシC2-4アルキレンユニットの繰り返し構造を有するヒドロキシ化合物のエーテル化物およびオキシC2-4アルキレンユニットの繰り返し構造を有するヒドロキシ化合物のエステル化物からなる群より選択される少なくとも一種を用いると、充電受入性の低下抑制効果をさらに高めることができるため好ましい。また、これらのポリマー化合物(P)を用いた場合にも過充電電気量を低減することができる。また、このようなポリマー化合物(P)のうち、オキシプロピレンユニットの繰り返し構造を有するもの、またはオキシエチレンユニットの繰り返し構造を有するものなどが好ましい。 The polymer compound (P) is selected from the group consisting of an etherified product of a hydroxy compound having a repeating structure of an oxyC 2-4 alkylene unit and an esterified product of a hydroxy compound having a repeating structure of an oxy C 2-4 alkylene unit. It is preferable to use at least one of them because the effect of suppressing the decrease in charge acceptability can be further enhanced. Further, even when these polymer compounds (P) are used, the amount of overcharge electricity can be reduced. Further, among such polymer compounds (P), those having a repeating structure of an oxypropylene unit, those having a repeating structure of an oxyethylene unit, and the like are preferable.

ポリマー化合物(P)は、1つ以上の疎水性基を有するものであってもよい。疎水性基としては、上記の炭化水素基のうち、例えば、芳香族炭化水素基、脂環族炭化水素基、長鎖脂肪族炭化水素基が挙げられる。長鎖脂肪族炭化水素基としては、上記の脂肪族炭化水素基(アルキル基、アルケニル基など)のうち、炭素数が8以上のものが挙げられ、12以上が好ましく、16以上がより好ましい。中でも、長鎖脂肪族炭化水素基を有するポリマー化合物(P)は、鉛に対して過度な吸着を起こし難く、充電受入性の低下抑制効果がさらに高まるため、好ましい。ポリマー化合物(P)は、疎水性基の少なくとも1つが、長鎖脂肪族炭化水素基であるものであってもよい。長鎖脂肪族炭化水素基の炭素数は、30以下、26以下、または22以下であってもよい。 The polymer compound (P) may have one or more hydrophobic groups. Examples of the hydrophobic group include aromatic hydrocarbon groups, alicyclic hydrocarbon groups, and long-chain aliphatic hydrocarbon groups among the above-mentioned hydrocarbon groups. Examples of the long-chain aliphatic hydrocarbon group include those having 8 or more carbon atoms among the above-mentioned aliphatic hydrocarbon groups (alkyl group, alkenyl group, etc.), preferably 12 or more, and more preferably 16 or more. Among them, the polymer compound (P) having a long-chain aliphatic hydrocarbon group is preferable because it is unlikely to cause excessive adsorption to lead and the effect of suppressing a decrease in charge acceptability is further enhanced. In the polymer compound (P), at least one of the hydrophobic groups may be a long-chain aliphatic hydrocarbon group. The carbon number of the long-chain aliphatic hydrocarbon group may be 30 or less, 26 or less, or 22 or less.

長鎖脂肪族炭化水素基の炭素数は、8以上(または12以上)30以下、8以上(または12以上)26以下、8以上(または12以上)22以下、10以上30以下(または26以下)、あるいは10以上22以下であってもよい。 The number of carbon atoms of a long-chain aliphatic hydrocarbon group is 8 or more (or 12 or more) 30 or less, 8 or more (or 12 or more) 26 or less, 8 or more (or 12 or more) 22 or less, 10 or more and 30 or less (or 26 or less). ), Or it may be 10 or more and 22 or less.

ポリマー化合物(P)のうち、親水性基と疎水性基とを有するものはノニオン界面活性剤に相当する。オキシエチレンユニットの繰り返し構造は、高い親水性を示し、ノニオン界面活性剤における親水性基となり得る。そのため、上記の疎水性基を有するポリマー化合物(P)は、オキシエチレンユニットの繰り返し構造を含むことが好ましい。このようなポリマー化合物(P)は、疎水性と、オキシエチレンユニットの繰り返し構造による高い親水性とのバランスにより、鉛に対して選択的に吸着しながらも、鉛の表面を過度に覆うことを抑制できるため、過充電電気量を低減しながら、充電受入性の低下抑制効果をさらに高めることができる。このようなポリマー化合物(P)は、比較的低分子量(例えば、Mnが1000以下)であっても、鉛に対する高い吸着性を確保することができる。 Among the polymer compounds (P), those having a hydrophilic group and a hydrophobic group correspond to a nonionic surfactant. The repeating structure of the oxyethylene unit exhibits high hydrophilicity and can be a hydrophilic group in nonionic surfactants. Therefore, it is preferable that the polymer compound (P) having a hydrophobic group described above contains a repeating structure of an oxyethylene unit. Due to the balance between hydrophobicity and high hydrophilicity due to the repeating structure of the oxyethylene unit, such a polymer compound (P) selectively adsorbs lead, but excessively covers the surface of lead. Since it can be suppressed, the effect of suppressing the decrease in charge acceptability can be further enhanced while reducing the amount of overcharged electricity. Such a polymer compound (P) can ensure high adsorptivity to lead even if it has a relatively low molecular weight (for example, Mn is 1000 or less).

上記のポリマー化合物(P)のうち、ポリオキシプロピレン-ポリオキシエチレンブロック共重合体、オキシエチレンユニットの繰り返し構造を有するヒドロキシ化合物のエーテル化物およびオキシエチレンユニットの繰り返し構造を有するヒドロキシ化合物のエステル化物などは、ノニオン界面活性剤に相当する。 Among the above polymer compounds (P), a polyoxypropylene-polyoxyethylene block copolymer, an etherified product of a hydroxy compound having a repeating structure of an oxyethylene unit, an esterified product of a hydroxy compound having a repeating structure of an oxyethylene unit, and the like. Corresponds to a nonionic surfactant.

疎水性基を有し、オキシエチレンユニットの繰り返し構造を含むポリマー化合物(P)としては、ポリエチレングリコールのエーテル化物(アルキルエーテルなど)、ポリエチレングリコールのエステル化物(カルボン酸エステルなど)、上記ポリオールのポリエチレンオキサイド付加物のエーテル化物(アルキルエーテルなど)、上記ポリオール(トリオール以上のポリオールなど)のポリエチレンオキサイド付加物のエステル化物(カルボン酸エステルなど)などが挙げられる。このようなポリマー化合物(P)の具体例としては、オレイン酸ポリエチレングリコール、ジオレイン酸ポリエチレングリコール、ジラウリン酸ポリエチレングリコール、ジステアリン酸ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸ソルビタン、オレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン、ステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンテトラデシルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテルなどが挙げられるが、これらに限定されない。中でも、ポリエチレングリコールのエステル化物、上記ポリオールのポリエチレンオキサイド付加物のエステル化物などを用いると、より高い充電受入性を確保できるとともに、過充電電気量を顕著に低減できるため、好ましい。 Examples of the polymer compound (P) having a hydrophobic group and containing a repeating structure of an oxyethylene unit include an etherified product of polyethylene glycol (alkyl ether and the like), an esterified product of polyethylene glycol (carboxylic acid ester and the like), and polyethylene of the above-mentioned polyol. Examples thereof include an etherified product of an oxide adduct (alkyl ether and the like), an esterified product of a polyethylene oxide adduct of the above-mentioned polyol (polyol and higher polyol, etc.) (carboxylic acid ester and the like), and the like. Specific examples of such a polymer compound (P) include polyethylene glycol oleate, polyethylene glycol dioleate, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, polyoxyethylene coconut oil fatty acid sorbitan, polyoxyethylene sorbitan oleate, and stearer. Examples thereof include, but are not limited to, polyoxyethylene sorbitan acid, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene tetradecyl ether, and polyoxyethylene cetyl ether. Above all, it is preferable to use an esterified product of polyethylene glycol, an esterified product of the polyethylene oxide adduct of the above-mentioned polyol, or the like because higher charge acceptability can be ensured and the amount of overcharged electricity can be remarkably reduced.

過充電電気量を低減する効果がさらに高まるとともに、より高い充電受入性を確保し易い観点からは、オキシC2-4アルキレンの繰り返し構造が少なくともオキシプロピレンユニットの繰り返し構造を含む場合も好ましい。この場合、オキシエチレンユニットの繰り返し構造の場合と比べると、充電受入性が低くなる傾向があるが、この場合であっても、過充電電気量を低く抑えながら、高い充電受入性を確保することができる。オキシプロピレンユニットを含むポリマー化合物(P)は、H-NMRスペクトルのケミカルシフトにおいて、3.2ppm~3.8ppmの範囲に、オキシプロピレンユニットの-CH<および-CH-に由来するピークを有する。これらの基における水素原子の原子核の周囲の電子密度が異なるため、ピークがスプリットした状態となる。このようなポリマー化合物(P)は、H-NMRスペクトルのケミカルシフトにおいて、例えば、3.2ppm以上3.42ppm以下の範囲と、3.42ppmを超え3.8ppm以下の範囲とのそれぞれにピークを有する。3.2ppm以上3.42ppm以下の範囲のピークは、-CH-に由来し、3.42ppmを超え3.8ppm以下の範囲のピークは、-CH<および-CH-に由来する。 From the viewpoint that the effect of reducing the amount of overcharged electricity is further enhanced and it is easy to secure higher charge acceptability, it is also preferable that the repeating structure of the oxyC 2-4 alkylene includes at least the repeating structure of the oxypropylene unit. In this case, the charge acceptability tends to be lower than in the case of the repeating structure of the oxyethylene unit, but even in this case, high charge acceptability should be ensured while keeping the amount of overcharge electricity low. Can be done. The polymer compound (P) containing the oxypropylene unit has a peak derived from -CH <and -CH 2- of the oxypropylene unit in the range of 3.2 ppm to 3.8 ppm in the chemical shift of 1 H-NMR spectrum. Have. Since the electron densities around the nuclei of hydrogen atoms in these groups are different, the peaks are split. Such a polymer compound (P) peaks in, for example, in the range of 3.2 ppm or more and 3.42 ppm or less and in the range of more than 3.42 ppm and 3.8 ppm or less in the chemical shift of 1 H-NMR spectrum. Has. Peaks in the range of 3.2 ppm or more and 3.42 ppm or less are derived from -CH 2- , and peaks in the range of more than 3.42 ppm and 3.8 ppm or less are derived from -CH <and -CH 2- .

少なくともオキシプロピレンユニットの繰り返し構造を含むポリマー化合物(P)としては、ポリプロピレングリコール、オキシプロピレンユニットの繰り返し構造を含む共重合体、上記ポリオールのポリプロピレンオキサイド付加物、またはこれらのエーテル化物もしくはエステル化物などが挙げられる。共重合体としては、オキシプロピレン-オキシアルキレン共重合体(ただし、オキシアルキレンは、オキシプロピレン以外のC2-4アルキレン)などが挙げられる。オキシプロピレン-オキシアルキレン共重合体としては、オキシプロピレン-オキシエチレン共重合体、オキシプロピレン-オキシトリメチレン共重合体などが例示される。オキシプロピレン-オキシアルキレン共重合体は、ポリオキシプロピレン-ポリオキシアルキレン共重合体(例えば、ポリオキシプロピレン-ポリオキシエチレン共重合体)と称することがある。オキシプロピレン-オキシアルキレン共重合体は、ブロック共重合体(例えば、ポリオキシプロピレン-ポリオキシエチレンブロック共重合体)であってもよい。エーテル化物としては、ポリプロピレングリコールアルキルエーテル、オキシプロピレン-オキシアルキレン共重合体のアルキルエーテル(ポリオキシプロピレン-ポリオキシエチレン共重合体のアルキルエーテルなど)などが挙げられる。エステル化物としては、カルボン酸のポリプロピレングリコールエステル、オキシプロピレン-オキシアルキレン共重合体のカルボン酸エステル(ポリオキシプロピレン-ポリオキシエチレン共重合体のカルボン酸エステルなど)などが挙げられる。 Examples of the polymer compound (P) containing at least the repeating structure of the oxypropylene unit include polypropylene glycol, a copolymer containing the repeating structure of the oxypropylene unit, a polypropylene oxide adduct of the above-mentioned polyol, an etherified product or an esterified product thereof. Can be mentioned. Examples of the copolymer include an oxypropylene-oxyalkylene copolymer (however, the oxyalkylene is C 2-4 alkylene other than oxypropylene). Examples of the oxypropylene-oxyalkylene copolymer include an oxypropylene-oxyethylene copolymer and an oxypropylene-oxytrimethylene copolymer. The oxypropylene-oxyalkylene copolymer may be referred to as a polyoxypropylene-polyoxyalkylene copolymer (for example, a polyoxypropylene-polyoxyethylene copolymer). The oxypropylene-oxyalkylene copolymer may be a block copolymer (for example, a polyoxypropylene-polyoxyethylene block copolymer). Examples of the etherified product include polypropylene glycol alkyl ether, alkyl ether of an oxypropylene-oxyalkylene copolymer (alkyl ether of a polyoxypropylene-polyoxyethylene copolymer, etc.) and the like. Examples of the esterified product include a polypropylene glycol ester of a carboxylic acid and a carboxylic acid ester of an oxypropylene-oxyalkylene copolymer (such as a carboxylic acid ester of a polyoxypropylene-polyoxyethylene copolymer).

少なくともオキシプロピレンユニットの繰り返し構造を含むポリマー化合物(P)としては、例えば、ポリプロピレングリコール、ポリオキシプロピレン-ポリオキシエチレン共重合体(ポリオキシプロピレン-ポリオキシエチレンブロック共重合体など)、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレンアルキルエーテル(上記Rが炭素数10以下(あるいは8以下または6以下)のアルキルであるアルキルエーテル(ブチルエーテルなど)など)、カルボン酸ポリプロピレングリコール(上記Rが炭素数10以下(あるいは8以下または6以下)のアルキルであるカルボン酸ポリプロピレングリコール(酢酸ポリプロピレングリコールなど)など)、トリオール以上のポリオールのポリプロピレンオキサイド付加物(グリセリンのポリプロピレンオキサイド付加物など)が挙げられるが、ポリマー化合物(P)はこれらに限定されない。 Examples of the polymer compound (P) containing at least the repeating structure of the oxypropylene unit include polypropylene glycol, polyoxypropylene-polyoxyethylene copolymer (polyoxypropylene-polyoxyethylene block copolymer, etc.), and polyoxyethylene. -Polyoxypropylene alkyl ether (such as an alkyl ether (such as butyl ether) in which R 2 is an alkyl having 10 or less carbon atoms (or 8 or less or 6 or less)), polypropylene glycol carboxylate (R 3 above is 10 or less carbon atoms (or more). Alternatively, polypropylene glycol carboxylate (polypropylene glycol acetate, etc.) which is an alkyl of 8 or less or 6 or less), polypropylene oxide adduct of polyol of triol or more (polypropylene oxide adduct of glycerin, etc.), and polymer compounds (such as polypropylene oxide adduct of glycerin) can be mentioned. P) is not limited to these.

オキシプロピレンユニットの繰り返し構造を含むポリマー化合物(P)において、オキシプロピレンユニットの割合は、例えば、5mol%以上であり、10mol%以上または20mol%以上であってもよい。オキシプロピレンユニットの割合は、例えば、100mol%以下である。上記共重合体においては、オキシプロピレンユニットの割合は、90mol%以下であってもよく、75mol%以下または60mol%以下であってもよい。 In the polymer compound (P) containing the repeating structure of the oxypropylene unit, the proportion of the oxypropylene unit is, for example, 5 mol% or more, and may be 10 mol% or more or 20 mol% or more. The proportion of the oxypropylene unit is, for example, 100 mol% or less. In the above copolymer, the proportion of the oxypropylene unit may be 90 mol% or less, 75 mol% or less, or 60 mol% or less.

オキシプロピレンユニットの繰り返し構造を含むポリマー化合物(P)において、オキシプロピレンユニットの割合は、5mol%以上100mol%以下(または90mol%以下)、10mol%以上100mol%以下(または90mol%以下)、20mol%以上100mol%以下(または90mol%以下)、5mol%以上75mol%以下(または60mol%以下)、10mol%以上75mol%以下(または60mol%以下)、あるいは20mol%以上75mol%以下(または60mol%以下)であってもよい。 In the polymer compound (P) containing the repeating structure of the oxypropylene unit, the proportion of the oxypropylene unit is 5 mol% or more and 100 mol% or less (or 90 mol% or less), 10 mol% or more and 100 mol% or less (or 90 mol% or less), 20 mol%. 100 mol% or less (or 90 mol% or less), 5 mol% or more and 75 mol% or less (or 60 mol% or less), 10 mol% or more and 75 mol% or less (or 60 mol% or less), or 20 mol% or more and 75 mol% or less (or 60 mol% or less) May be.

鉛に対するポリマー化合物(P)の吸着性が高まるとともに、線状構造を取り易くなる観点から、ポリマー化合物(P)は、オキシC2-4アルキレンユニットを多く含むことが好ましい。このようなポリマー化合物(P)は、例えば、末端基に結合した酸素原子と、酸素原子に結合した-CH-基および/または-CH<基とを含んでいる。ポリマー化合物(P)のH-NMRスペクトルでは、3.2ppm~3.8ppmのピークの積分値Vが、所定のピークの積分値の合計VSUMに占める割合が大きい。ここで、ピークの積分値の合計VSUMは、積分値Vと、-CH-基の水素原子のピークの積分値と、-CH<基の水素原子のピークの積分値との合計である。この割合は、例えば、50%以上であり、80%以上であってもよい。過充電電気量を低減する効果がさらに高まるとともに、より高い充電受入性を確保し易い観点からは、上記の割合は、85%以上が好ましく、90%以上であることがより好ましい。例えば、ポリマー化合物(P)が末端に-OH基を有するとともに、この-OH基の酸素原子に結合した-CH-基や-CH<基を有する場合、H-NMRスペクトルにおいて、-CH-基や-CH<基の水素原子のピークは、ケミカルシフトが3.8ppmを超え4.0ppm以下の範囲にある。 The polymer compound (P) preferably contains a large amount of oxyC 2-4 alkylene unit from the viewpoint of increasing the adsorptivity of the polymer compound (P) to lead and facilitating the formation of a linear structure. Such a polymer compound (P) contains, for example, an oxygen atom bonded to a terminal group and an -CH 2 -group and / or -CH <group bonded to the oxygen atom. In the 1 H-NMR spectrum of the polymer compound (P), the integrated value V 1 of the peak of 3.2 ppm to 3.8 ppm occupies a large proportion of the total V SUM of the integrated value of the predetermined peak. Here, the total V SUM of the integrated values of the peaks is the sum of the integrated values V 1 and the integrated values of the peaks of -CH 2 -group hydrogen atoms and the integrated value of the peaks of -CH <group hydrogen atoms. be. This ratio is, for example, 50% or more, and may be 80% or more. From the viewpoint that the effect of reducing the amount of overcharged electricity is further enhanced and it is easy to secure higher charge acceptability, the above ratio is preferably 85% or more, and more preferably 90% or more. For example, when the polymer compound (P) has a -OH group at the terminal and has a -CH 2 -group or -CH <group bonded to the oxygen atom of this -OH group, 1 in the H-NMR spectrum, -CH. The peaks of hydrogen atoms of 2 -group and -CH <group are in the range of chemical shift exceeding 3.8 ppm and 4.0 ppm or less.

負極電極材料は、ポリマー化合物(P)を一種含んでもよく、二種以上含んでもよい。 The negative electrode material may contain one kind of polymer compound (P), or may contain two or more kinds.

ポリマー化合物(P)は、例えば、Mnが500万以下の化合物を含んでもよく、300万以下または200万以下の化合物を含んでもよく、50万以下または10万以下の化合物を含んでもよく、50000以下または20000以下の化合物を含んでもよい。より高い充電受入性を確保する観点からは、ポリマー化合物(P)は、Mnが10000以下の化合物を含むことが好ましく、5000以下または4000以下の化合物を含んでもよく、3000以下または2500以下の化合物を含んでもよい。このような化合物のMnは、300以上または400以上であってもよく、500以上であってもよい。過充電電気量を低減する効果がさらに高まる観点からは、このような化合物のMnは、1000以上が好ましく、1500以上または1800以上がより好ましい。ポリマー化合物(P)としては、Mnが異なる2種以上の化合物を用いてもよい。つまり、ポリマー化合物(P)は、分子量の分布において、Mnのピークを複数有してもよい。 The polymer compound (P) may contain, for example, a compound having Mn of 5 million or less, a compound of 3 million or less or 2 million or less, a compound of 500,000 or less or 100,000 or less, and 50,000. It may contain the following compounds or compounds of 20000 or less. From the viewpoint of ensuring higher charge acceptability, the polymer compound (P) preferably contains a compound having a Mn of 10,000 or less, and may contain a compound of 5000 or less or 4000 or less, and a compound of 3000 or less or 2500 or less. May include. The Mn of such a compound may be 300 or more, 400 or more, or 500 or more. From the viewpoint of further enhancing the effect of reducing the amount of overcharged electricity, the Mn of such a compound is preferably 1000 or more, and more preferably 1500 or more or 1800 or more. As the polymer compound (P), two or more kinds of compounds having different Mns may be used. That is, the polymer compound (P) may have a plurality of Mn peaks in the molecular weight distribution.

上記の化合物のMnは、300以上(または400以上)500万以下、300以上(または400以上)300万以下、300以上(または400以上)200万以下、300以上(または400以上)50万以下、300以上(または400以上)10万以下、300以上(または400以上)50000以下、300以上(または400以上)20000以下、300以上(または400以上)10000以下、300以上(または400以上)5000以下、300以上(または400以上)4000以下、300以上(または400以上)3000以下、300以上(または400以上)2500以下、500以上(または1000以上)500万以下、500以上(または1000以上)300万以下、500以上(または1000以上)200万以下、500以上(または1000以上)50万以下、500以上(または1000以上)10万以下、500以上(または1000以上)50000以下、500以上(または1000以上)20000以下、500以上(または1000以上)10000以下、500以上(または1000以上)5000以下、500以上(または1000以上)4000以下、500以上(または1000以上)3000以下、500以上(または1000以上)2500以下、1500以上(または1800以上)500万以下、1500以上(または1800以上)300万以下、1500以上(または1800以上)200万以下、1500以上(または1800以上)50万以下、1500以上(または1800以上)10万以下、1500以上(または1800以上)50000以下、1500以上(または1800以上)20000以下、1500以上(または1800以上)10000以下、1500以上(または1800以上)5000以下、1500以上(または1800以上)4000以下、1500以上(または1800以上)3000以下、あるいは1500以上(または1800以上)2500以下であってもよい。 The Mn of the above compound is 300 or more (or 400 or more) 5 million or less, 300 or more (or 400 or more) 3 million or less, 300 or more (or 400 or more) 2 million or less, 300 or more (or 400 or more) 500,000 or less. , 300 or more (or 400 or more) 100,000 or less, 300 or more (or 400 or more) 50,000 or less, 300 or more (or 400 or more) 20000 or less, 300 or more (or 400 or more) 10000 or less, 300 or more (or 400 or more) 5000 Below, 300 or more (or 400 or more) 4000 or less, 300 or more (or 400 or more) 3000 or less, 300 or more (or 400 or more) 2500 or less, 500 or more (or 1000 or more) 5 million or less, 500 or more (or 1000 or more) 3 million or less, 500 or more (or 1000 or more) 2 million or less, 500 or more (or 1000 or more) 500,000 or less, 500 or more (or 1000 or more) 100,000 or less, 500 or more (or 1000 or more) 50,000 or less, 500 or more ( Or 1000 or more) 20000 or less, 500 or more (or 1000 or more) 10000 or less, 500 or more (or 1000 or more) 5000 or less, 500 or more (or 1000 or more) 4000 or less, 500 or more (or 1000 or more) 3000 or less, 500 or more (or 500 or more) Or 1000 or more) 2500 or less, 1500 or more (or 1800 or more) 5 million or less, 1500 or more (or 1800 or more) 3 million or less, 1500 or more (or 1800 or more) 2 million or less, 1500 or more (or 1800 or more) 500,000 or less 1500 or more (or 1800 or more) 100,000 or less, 1500 or more (or 1800 or more) 50,000 or less, 1500 or more (or 1800 or more) 20000 or less, 1500 or more (or 1800 or more) 10,000 or less, 1500 or more (or 1800 or more) 5000 Below, it may be 1500 or more (or 1800 or more) 4000 or less, 1500 or more (or 1800 or more) 3000 or less, or 1500 or more (or 1800 or more) 2500 or less.

負極電極材料中のポリマー化合物(P)の含有量は、質量基準で、例えば、8ppm以上であり、10ppm以上であってもよい。過充電電気量の低減効果をさらに高める観点からは、負極電極材料中のポリマー化合物(P)の含有量は、質量基準で、20ppm以上であることが好ましく、30ppm以上であることがより好ましい。負極電極材料中のポリマー化合物(P)の含有量は、質量基準で、例えば、1000ppm以下であり、1000ppm未満であってもよく、700ppm以下であってもよく、600ppm以下または500ppm以下であってもよい。より高い充電受入性を確保し易い観点からは、負極電極材料中のポリマー化合物(P)の含有量は、質量基準で、400ppm以下が好ましく、300ppm以下がより好ましく、200ppm以下または160ppm以下であってもよく、150ppm以下または120ppm以下であってもよく、100ppm以下であってもよい。 The content of the polymer compound (P) in the negative electrode electrode material is, for example, 8 ppm or more and may be 10 ppm or more on a mass basis. From the viewpoint of further enhancing the effect of reducing the amount of overcharged electricity, the content of the polymer compound (P) in the negative electrode electrode material is preferably 20 ppm or more, more preferably 30 ppm or more on a mass basis. The content of the polymer compound (P) in the negative electrode electrode material is, for example, 1000 ppm or less, may be less than 1000 ppm, may be 700 ppm or less, and may be 600 ppm or less or 500 ppm or less on a mass basis. May be good. From the viewpoint of easily ensuring higher charge acceptability, the content of the polymer compound (P) in the negative electrode electrode material is preferably 400 ppm or less, more preferably 300 ppm or less, and 200 ppm or less or 160 ppm or less on a mass basis. It may be 150 ppm or less, 120 ppm or less, or 100 ppm or less.

負極電極材料中のポリマー化合物(P)の含有量(質量基準)は、8ppm以上(または10ppm以上)1000ppm以下、8ppm以上(または10ppm以上)1000ppm未満、8ppm以上(または10ppm以上)700ppm以下、8ppm以上(または10ppm以上)600ppm以下、8ppm以上(または10ppm以上)500ppm以下、8ppm以上(または10ppm以上)400ppm以下、8ppm以上(または10ppm以上)300ppm以下、8ppm以上(または10ppm以上)200ppm以下、8ppm以上(または10ppm以上)160ppm以下、8ppm以上(または10ppm以上)150ppm以下、8ppm以上(または10ppm以上)120ppm以下、8ppm以上(または10ppm以上)100ppm以下、20ppm以上(または30ppm以上)1000ppm以下、20ppm以上(または30ppm以上)1000ppm未満、20ppm以上(または30ppm以上)700ppm以下、20ppm以上(または30ppm以上)600ppm以下、20ppm以上(または30ppm以上)500ppm以下、20ppm以上(または30ppm以上)400ppm以下、20ppm以上(または30ppm以上)300ppm以下、20ppm以上(または30ppm以上)200ppm以下、20ppm以上(または30ppm以上)160ppm以下、20ppm以上(または30ppm以上)150ppm以下、20ppm以上(または30ppm以上)120ppm以下、あるいは20ppm以上(または30ppm以上)100ppm以下であってもよい。 The content (mass basis) of the polymer compound (P) in the negative electrode electrode material is 8 ppm or more (or 10 ppm or more) 1000 ppm or less, 8 ppm or more (or 10 ppm or more) less than 1000 ppm, 8 ppm or more (or 10 ppm or more) 700 ppm or less, 8 ppm. More than (or 10ppm or more) 600ppm or less, 8ppm or more (or 10ppm or more) 500ppm or less, 8ppm or more (or 10ppm or more) 400ppm or less, 8ppm or more (or 10ppm or more) 300ppm or less, 8ppm or more (or 10ppm or more) 200ppm or less, 8ppm More than (or 10ppm or more) 160ppm or less, 8ppm or more (or 10ppm or more) 150ppm or less, 8ppm or more (or 10ppm or more) 120ppm or less, 8ppm or more (or 10ppm or more) 100ppm or less, 20ppm or more (or 30ppm or more) 1000ppm or less, 20ppm More than (or 30ppm) less than 1000ppm, 20ppm or more (or 30ppm or more) 700ppm or less, 20ppm or more (or 30ppm or more) 600ppm or less, 20ppm or more (or 30ppm or more) 500ppm or less, 20ppm or more (or 30ppm or more) 400ppm or less, 20ppm More than (or 30ppm or more) 300ppm or less, 20ppm or more (or 30ppm or more) 200ppm or less, 20ppm or more (or 30ppm or more) 160ppm or less, 20ppm or more (or 30ppm or more) 150ppm or less, 20ppm or more (or 30ppm or more) 120ppm or less, or It may be 20 ppm or more (or 30 ppm or more) and 100 ppm or less.

(有機防縮剤)
有機防縮剤は、通常、リグニン化合物と合成有機防縮剤とに大別される。合成有機防縮剤は、リグニン化合物以外の有機防縮剤であるとも言える。負極電極材料に含まれる有機防縮剤としては、リグニン化合物および合成有機防縮剤などが挙げられる。負極電極材料は、有機防縮剤を、一種含んでもよく、二種以上含んでもよい。有機防縮剤(B)の例には、以下で説明する合成有機防縮剤の一部が含まれる。
(Organic shrinkage agent)
Organic shrinkage proofing agents are usually roughly classified into lignin compounds and synthetic organic shrinkage proofing agents. It can be said that the synthetic organic shrinkage proofing agent is an organic shrinkage proofing agent other than the lignin compound. Examples of the organic shrinkage proofing agent contained in the negative electrode electrode material include lignin compounds and synthetic organic shrinkage proofing agents. The negative electrode electrode material may contain one kind of organic shrinkage proofing agent, or may contain two or more kinds of organic shrinkage proofing agents. Examples of the organic shrinkage proofing agent (B) include some of the synthetic organic shrinkage proofing agents described below.

リグニン化合物としては、リグニン、リグニン誘導体などが挙げられる。リグニン誘導体としては、リグニンスルホン酸またはその塩(アルカリ金属塩(ナトリウム塩など)など)などが挙げられる。 Examples of the lignin compound include lignin and lignin derivatives. Examples of the lignin derivative include lignin sulfonic acid or a salt thereof (alkali metal salt (sodium salt, etc.), etc.).

合成有機防縮剤は、硫黄元素を含む有機高分子であり、一般に、分子内に複数の芳香環を含むとともに、硫黄含有基として硫黄元素を含んでいる。硫黄含有基の中では、安定形態であるスルホン酸基もしくはスルホニル基が好ましい。スルホン酸基は、酸型で存在してもよく、Na塩のように塩型で存在してもよい。
が抑制され、高い充電受入性を確保することができる。
The synthetic organic shrinkage proofing agent is an organic polymer containing a sulfur element, and generally contains a plurality of aromatic rings in the molecule and also contains a sulfur element as a sulfur-containing group. Among the sulfur-containing groups, a sulfonic acid group or a sulfonyl group, which is a stable form, is preferable. The sulfonic acid group may be present in acid form or may be present in salt form such as Na salt.
Is suppressed, and high charge acceptability can be ensured.

有機防縮剤としては、少なくとも芳香族化合物のユニットを含む縮合物を用いる場合も好ましい。このような縮合物としては、例えば、芳香族化合物の、アルデヒド化合物(アルデヒド(例えば、ホルムアルデヒド)およびその縮合物からなる群より選択される少なくとも一種など)による縮合物が挙げられる。有機防縮剤は、一種の芳香族化合物のユニットを含んでもよく、二種以上の芳香族化合物のユニットを含んでいてもよい。なお、芳香族化合物のユニットとは、縮合物に組み込まれた芳香族化合物に由来するユニットを言う。芳香族化合物としてビスフェノール化合物を用いた縮合物は、有機防縮剤(B)に含まれる。 As the organic shrinkage proofing agent, it is also preferable to use a condensate containing at least a unit of an aromatic compound. Examples of such a condensate include a condensate of an aromatic compound made of an aldehyde compound (such as at least one selected from the group consisting of aldehydes (eg, formaldehyde) and condensates thereof). The organic shrinkage proofing agent may contain a unit of one kind of aromatic compound, or may contain a unit of two or more kinds of aromatic compounds. The unit of the aromatic compound means a unit derived from the aromatic compound incorporated in the condensate. The condensate using the bisphenol compound as the aromatic compound is contained in the organic shrinkage proofing agent (B).

芳香族化合物が有する芳香環としては、ベンゼン環、ナフタレン環などが挙げられる。芳香族化合物が複数の芳香環を有する場合には、複数の芳香環は直接結合や連結基(例えば、アルキレン基(アルキリデン基を含む)、スルホン基)などで連結していてもよい。このような構造としては、例えば、ビスアレーン構造(ビフェニル、ビスフェニルアルカン、ビスフェニルスルホンなど)が挙げられる。芳香族化合物としては、例えば、上記の芳香環と、ヒドロキシ基およびアミノ基からなる群より選択される少なくとも一種とを有する化合物が挙げられる。ヒドロキシ基またはアミノ基は、芳香環に直接結合していてもよく、ヒドロキシ基またはアミノ基を有するアルキル鎖として結合していてもよい。なお、ヒドロキシ基には、ヒドロキシ基の塩(-OMe)も包含される。アミノ基には、アミノ基の塩(具体的には、アニオンとの塩)も包含される。Meとしては、アルカリ金属(Li、K、Naなど)、周期表第2族金属(Ca、Mgなど)などが挙げられる。 Examples of the aromatic ring contained in the aromatic compound include a benzene ring and a naphthalene ring. When the aromatic compound has a plurality of aromatic rings, the plurality of aromatic rings may be directly bonded or linked by a linking group (for example, an alkylene group (including an alkylidene group), a sulfone group) or the like. Examples of such a structure include a bisarene structure (biphenyl, bisphenylalkane, bisphenylsulfone, etc.). Examples of the aromatic compound include compounds having the above aromatic ring and at least one selected from the group consisting of a hydroxy group and an amino group. The hydroxy group or amino group may be directly bonded to the aromatic ring, or may be bonded as an alkyl chain having a hydroxy group or an amino group. The hydroxy group also includes a salt of the hydroxy group (-OMe). The amino group also includes a salt of the amino group (specifically, a salt with an anion). Examples of Me include alkali metals (Li, K, Na, etc.), Group 2 metals of the periodic table (Ca, Mg, etc.) and the like.

芳香族化合物としては、ビスアレーン化合物[ビスフェノール化合物、ヒドロキシビフェニル化合物、アミノ基を有するビスアレーン化合物(アミノ基を有するビスアリールアルカン化合物、アミノ基を有するビスアリールスルホン化合物、アミノ基を有するビフェニル化合物など)、ヒドロキシアレーン化合物(ヒドロキシナフタレン化合物、フェノール化合物など)、アミノアレーン化合物(アミノナフタレン化合物、アニリン化合物(アミノベンゼンスルホン酸、アルキルアミノベンゼンスルホン酸など)など)など]が好ましい。芳香族化合物は、さらに置換基を有していてもよい。有機防縮剤は、これらの化合物の残基を一種含んでもよく、複数種含んでもよい。ビスフェノール化合物としては、ビスフェノールA、ビスフェノールS、ビスフェノールFなどが好ましい。 Examples of the aromatic compound include bisarene compounds [bisphenol compounds, hydroxybiphenyl compounds, bisarene compounds having an amino group (bisarylalkane compounds having an amino group, bisarylsulfone compounds having an amino group, biphenyl compounds having an amino group, etc.), and the like. Hydroxyarene compounds (hydroxynaphthalene compounds, phenol compounds, etc.), aminoarene compounds (aminonaphthalene compounds, aniline compounds (aminobenzenesulfonic acid, alkylaminobenzenesulfonic acid, etc.), etc.), etc.] are preferable. The aromatic compound may further have a substituent. The organic shrinkage proofing agent may contain one kind of residues of these compounds, or may contain a plurality of kinds. As the bisphenol compound, bisphenol A, bisphenol S, bisphenol F and the like are preferable.

縮合物は、少なくとも硫黄含有基を有する芳香族化合物のユニットを含むことが好ましい。中でも、硫黄含有基を有するビスフェノール化合物のユニットを少なくとも含む縮合物を用いると、より高い充電受入性を確保する上で有利である。過充電電気量を低減する効果が高まる観点からは、硫黄含有基を有するとともに、ヒドロキシ基およびアミノ基からなる群より選択される少なくとも一種を有するナフタレン化合物のアルデヒド化合物による縮合物を用いることも好ましい。 The condensate preferably contains at least a unit of an aromatic compound having a sulfur-containing group. Above all, it is advantageous to use a condensate containing at least a unit of a bisphenol compound having a sulfur-containing group in order to secure higher charge acceptability. From the viewpoint of enhancing the effect of reducing the amount of overcharged electricity, it is also preferable to use a condensate of a naphthalene compound having an aldehyde compound having a sulfur-containing group and at least one selected from the group consisting of a hydroxy group and an amino group. ..

硫黄含有基は、化合物に含まれる芳香環に直接結合していてもよく、例えば、硫黄含有基を有するアルキル鎖として芳香環に結合していてもよい。硫黄含有基としては、特に制限されないが、例えば、スルホニル基、スルホン酸基またはその塩などが挙げられる。 The sulfur-containing group may be directly bonded to the aromatic ring contained in the compound, or may be bonded to the aromatic ring as an alkyl chain having a sulfur-containing group, for example. The sulfur-containing group is not particularly limited, and examples thereof include a sulfonyl group, a sulfonic acid group, or a salt thereof.

また、有機防縮剤として、例えば、上記のビスアレーン化合物のユニットおよび単環式の芳香族化合物(ヒドロキシアレーン化合物、および/またはアミノアレーン化合物など)のユニットからなる群より選択される少なくとも一種を含む縮合物を少なくとも用いてもよい。有機防縮剤は、ビスアレーン化合物のユニットと単環式芳香族化合物(中でも、ヒドロキシアレーン化合物)のユニットとを含む縮合物を少なくとも含んでもよい。このような縮合物としては、ビスアレーン化合物と単環式の芳香族化合物との、アルデヒド化合物による縮合物が挙げられる。ヒドロキシアレーン化合物としては、フェノールスルホン酸化合物(フェノールスルホン酸またはその置換体など)が好ましい。アミノアレーン化合物としては、アミノベンゼンスルホン酸、アルキルアミノベンゼンスルホン酸などが好ましい。単環式の芳香族化合物としては、ヒドロキシアレーン化合物が好ましい。 Further, as the organic shrinkage proofing agent, for example, a condensation containing at least one selected from the group consisting of a unit of the above-mentioned bisarene compound and a unit of a monocyclic aromatic compound (hydroxyarene compound and / or aminoarene compound, etc.). At least one may be used. The organic shrinkage proofing agent may contain at least a condensate containing a unit of a bisarene compound and a unit of a monocyclic aromatic compound (particularly, a hydroxyarene compound). Examples of such a condensate include a condensate of a bis-alene compound and a monocyclic aromatic compound made of an aldehyde compound. As the hydroxyarene compound, a phenol sulfonic acid compound (such as phenol sulfonic acid or a substitute thereof) is preferable. As the aminoarene compound, aminobenzenesulfonic acid, alkylaminobenzenesulfonic acid and the like are preferable. As the monocyclic aromatic compound, a hydroxyarene compound is preferable.

負極電極材料は、上記の有機防縮剤のうち、例えば、硫黄元素含有量が2000μmol/g以上の有機防縮剤(第1有機防縮剤)を含んでもよい。第1有機防縮剤としては、上記の合成有機防縮剤(上記の縮合物など)などが挙げられる。 Among the above-mentioned organic shrinkage proofing agents, the negative electrode electrode material may contain, for example, an organic shrinkage proofing agent (first organic shrinkage proofing agent) having a sulfur element content of 2000 μmol / g or more. Examples of the first organic shrinkage proofing agent include the above-mentioned synthetic organic shrinkage proofing agent (the above-mentioned condensate and the like).

第1有機防縮剤の硫黄元素含有量は、2000μmol/g以上であればよく、3000μmol/g以上が好ましい。有機防縮剤の硫黄元素含有量の上限は特に制限されず、過充電電気量を低減する効果がさらに高まる観点からは、9000μmol/g以下が好ましく、8000μmol/g以下がより好ましい。 The sulfur element content of the first organic shrinkage proofing agent may be 2000 μmol / g or more, and preferably 3000 μmol / g or more. The upper limit of the sulfur element content of the organic shrinkage proofing agent is not particularly limited, and from the viewpoint of further enhancing the effect of reducing the amount of overcharged electricity, it is preferably 9000 μmol / g or less, and more preferably 8000 μmol / g or less.

第1有機防縮剤の硫黄元素含有量は、例えば、2000μmol/g以上(または3000μmol/g以上)9000μmol/g以下、あるいは2000μmol/g以上(または3000μmol/g以上)8000μmol/g以下であってもよい。 Even if the sulfur element content of the first organic shrinkage proofing agent is, for example, 2000 μmol / g or more (or 3000 μmol / g or more) 9000 μmol / g or less, or 2000 μmol / g or more (or 3000 μmol / g or more) 8000 μmol / g or less. good.

第1有機防縮剤は、硫黄含有基を有する芳香族化合物のユニットを含む縮合物を含み、縮合物は、芳香族化合物のユニットとして、少なくともビスフェノール化合物のユニットを含んでもよい。すなわち、第1有機防縮剤は、有機防縮剤(B)であってもよい。その場合、この明細書において、第1の有機防縮剤を、有機防縮剤(B)と読み替えることができる。 The first organic shrinkage proofing agent contains a condensate containing a unit of an aromatic compound having a sulfur-containing group, and the condensate may contain at least a unit of a bisphenol compound as a unit of the aromatic compound. That is, the first organic shrinkage proofing agent may be the organic shrinkage proofing agent (B). In that case, in this specification, the first organic shrinkage proofing agent can be read as the organic shrinkage proofing agent (B).

第1有機防縮剤の重量平均分子量(Mw)は、7000以上であることが好ましい。第1有機防縮剤のMwは、例えば、100,000以下であり、20,000以下であってもよい。 The weight average molecular weight (Mw) of the first organic shrinkage proofing agent is preferably 7,000 or more. The Mw of the first organic shrinkage proofing agent is, for example, 100,000 or less, and may be 20,000 or less.

負極電極材料は、例えば、硫黄元素含有量が2000μmol/g未満の有機防縮剤(第2有機防縮剤)を含むことができる。第2有機防縮剤としては、上記の有機防縮剤のうち、リグニン化合物、合成有機防縮剤(例えばビスフェノール縮合物)などが挙げられる。第2有機防縮剤の硫黄元素含有量は、1000μmol/g以下が好ましく、800μmol/g以下であってもよい。第2有機防縮剤中の硫黄元素含有量の下限は特に制限されないが、例えば、400μmol/g以上である。 The negative electrode material can contain, for example, an organic shrinkage proofing agent (second organic shrinkage proofing agent) having a sulfur element content of less than 2000 μmol / g. Examples of the second organic shrinkage proofing agent include lignin compounds, synthetic organic shrinkage proofing agents (for example, bisphenol condensates) and the like among the above-mentioned organic shrinkage proofing agents. The sulfur element content of the second organic shrinkage proofing agent is preferably 1000 μmol / g or less, and may be 800 μmol / g or less. The lower limit of the sulfur element content in the second organic shrinkage proofing agent is not particularly limited, but is, for example, 400 μmol / g or more.

第2有機防縮剤のMwは、例えば、7000未満である。第2有機防縮剤のMwは、例えば、3000以上である。 The Mw of the second organic shrinkage proofing agent is, for example, less than 7000. The Mw of the second organic shrinkage proofing agent is, for example, 3000 or more.

負極電極材料は、第1有機防縮剤に加え、第2有機防縮剤を含んでもよい。第1有機防縮剤と第2有機防縮剤とを併用する場合、これらの質量比は任意に選択できる。 The negative electrode electrode material may contain a second organic shrinkage proofing agent in addition to the first organic shrinkage proofing agent. When the first organic shrinkage proofing agent and the second organic shrinkage proofing agent are used in combination, the mass ratios thereof can be arbitrarily selected.

負極電極材料中に含まれる有機防縮剤の含有量は、例えば、0.005質量%以上であり、0.01質量%以上であってもよい。有機防縮剤の含有量がこのような範囲である場合、高い低温高率放電容量を確保することができる。有機防縮剤の含有量は、例えば、1.0質量%以下であり、0.5質量%以下であってもよい。充電受入性の低下を抑制する効果がさらに高まる観点からは、有機防縮剤の含有量は、0.3質量%以下が好ましく、0.25質量%以下がより好ましく、0.2質量%以下または0.15質量%以下がさらに好ましく、0.12質量%以下であってもよい。 The content of the organic shrinkage-proofing agent contained in the negative electrode electrode material is, for example, 0.005% by mass or more, and may be 0.01% by mass or more. When the content of the organic shrink proofing agent is in such a range, a high low temperature and high rate discharge capacity can be ensured. The content of the organic shrinkage proofing agent is, for example, 1.0% by mass or less, and may be 0.5% by mass or less. From the viewpoint of further enhancing the effect of suppressing the decrease in charge acceptability, the content of the organic shrinkage proofing agent is preferably 0.3% by mass or less, more preferably 0.25% by mass or less, 0.2% by mass or less, or It is more preferably 0.15% by mass or less, and may be 0.12% by mass or less.

負極電極材料中に含まれる有機防縮剤の含有量は、0.005質量%以上(または0.01質量%以上)1.0質量%以下、0.005質量%以上(または0.01質量%以上)0.5質量%以下、0.005質量%以上(または0.01質量%以上)0.3質量%以下、0.005質量%以上(または0.01質量%以上)0.25質量%以下、0.005質量%以上(または0.01質量%以上)0.2質量%以下、0.005質量%以上(または0.01質量%以上)0.15質量%以下、あるいは0.005質量%以上(または0.01質量%以上)0.12質量%以下であってもよい。 The content of the organic shrinkage barrier contained in the negative electrode electrode material is 0.005% by mass or more (or 0.01% by mass) 1.0% by mass or less, 0.005% by mass or more (or 0.01% by mass). (More than) 0.5% by mass or less, 0.005% by mass or more (or 0.01% by mass or more) 0.3% by mass or less, 0.005% by mass or more (or 0.01% by mass or more) 0.25% by mass % Or less, 0.005% by mass or more (or 0.01% by mass or more) 0.2% by mass or less, 0.005% by mass or more (or 0.01% by mass or more) 0.15% by mass or less, or 0. It may be 005% by mass or more (or 0.01% by mass or more) and 0.12% by mass or less.

(炭素質材料)
負極電極材料に含まれる炭素質材料としては、カーボンブラック、黒鉛、ハードカーボン、ソフトカーボンなどを用いることができる。カーボンブラックとしては、アセチレンブラック、ファーネスブラック、ランプブラックなどが例示される。ファーネスブラックには、ケッチェンブラック(商品名)も含まれる。黒鉛は、黒鉛型の結晶構造を含む炭素質材料であればよく、人造黒鉛および天然黒鉛のいずれであってもよい。負極電極材料は、炭素質材料を一種含んでいてもよく、二種以上含んでいてもよい。
(Carbonaceous material)
As the carbonaceous material contained in the negative electrode electrode material, carbon black, graphite, hard carbon, soft carbon and the like can be used. Examples of carbon black include acetylene black, furnace black, and lamp black. Furness Black also includes Ketjen Black (trade name). The graphite may be any carbonaceous material containing a graphite-type crystal structure, and may be either artificial graphite or natural graphite. The negative electrode material may contain one kind of carbonaceous material, or may contain two or more kinds of carbonaceous material.

負極電極材料中の炭素質材料の含有量は、例えば、0.05質量%以上であり、0.10質量%以上であってもよい。炭素質材料の含有量は、例えば、5質量%以下であり、3質量%以下であってもよい。 The content of the carbonaceous material in the negative electrode electrode material is, for example, 0.05% by mass or more, and may be 0.10% by mass or more. The content of the carbonaceous material is, for example, 5% by mass or less, and may be 3% by mass or less.

負極電極材料中の炭素質材料の含有量は、0.05質量%以上5質量%以下、0.05質量%以上3質量%以下、0.10質量%以上5質量%以下、または0.10質量%以上3質量%以下であってもよい。 The content of the carbonaceous material in the negative electrode material is 0.05% by mass or more and 5% by mass or less, 0.05% by mass or more and 3% by mass or less, 0.10% by mass or more and 5% by mass or less, or 0.10. It may be mass% or more and 3 mass% or less.

(負極電極材料または構成成分の分析)
以下に、負極電極材料またはその構成成分の分析方法について説明する。測定または分析に先立ち、満充電状態の鉛蓄電池を解体して分析対象の負極板を入手する。入手した負極板を水洗し、負極板から硫酸分を除去する。水洗は、水洗した負極板表面にpH試験紙を押し当て、試験紙の色が変化しないことが確認されるまで行う。ただし、水洗を行う時間は、2時間以内とする。水洗した負極板は、減圧環境下、60±5℃で6時間程度乾燥する。負極板に貼付部材が含まれている場合、必要に応じて、貼付部材を除去する。次に、負極板から負極電極材料を分離することにより試料(以下、試料Aと称する)を入手する。試料Aは、必要に応じて粉砕され、分析に供される。試料Aの質量を測定することによって、負極板中の負極電極材料の質量が求められる。
(Analysis of negative electrode material or constituents)
The method of analyzing the negative electrode material or its constituent components will be described below. Prior to measurement or analysis, a fully charged lead-acid battery is disassembled to obtain a negative electrode plate to be analyzed. The obtained negative electrode plate is washed with water to remove sulfuric acid from the negative electrode plate. Wash with water by pressing the pH test paper against the surface of the negative electrode plate washed with water until it is confirmed that the color of the test paper does not change. However, the time for washing with water shall be within 2 hours. The negative electrode plate washed with water is dried at 60 ± 5 ° C. for about 6 hours in a reduced pressure environment. If the negative electrode plate contains a sticking member, the sticking member is removed as necessary. Next, a sample (hereinafter referred to as sample A) is obtained by separating the negative electrode material from the negative electrode plate. Sample A is pulverized as needed and subjected to analysis. By measuring the mass of the sample A, the mass of the negative electrode material in the negative electrode plate can be obtained.

(1)硫酸バリウムの表面積および含有量の測定
負極電極材料中の硫酸バリウムの表面積の測定には、粉砕した試料Aを用いる。測定は、以下の手順で行われる。まず、粉砕した試料A100gに対し、硝酸500mL(濃度:20質量%)を加え、約20分加熱することによって、鉛成分を溶解させる。このようにして得られた液体を濾過することによって、炭素質材料、硫酸バリウム等の固形分を濾別する。得られた固形分を水中に分散させて分散液とした後、篩いを用いて分散液から炭素質材料および硫酸バリウム以外の成分(例えば補強材)を除去する。次に、分散液に対し、メンブレンフィルタを用いて吸引濾過を施す。この濾過によって濾別された試料とともにメンブレンフィルタを110℃±5℃の乾燥器で乾燥する。濾別された試料は、炭素質材料と硫酸バリウムとの混合試料である。乾燥後の混合試料(以下では、「試料C」と称する場合がある)をメンブレンフィルタから回収する。
(1) Measurement of surface area and content of barium sulfate A crushed sample A is used for measuring the surface area of barium sulfate in the negative electrode material. The measurement is performed by the following procedure. First, 500 mL of nitric acid (concentration: 20% by mass) is added to 100 g of the crushed sample A, and the mixture is heated for about 20 minutes to dissolve the lead component. By filtering the liquid thus obtained, solids such as carbonaceous materials and barium sulfate are filtered out. After the obtained solid content is dispersed in water to form a dispersion liquid, a carbonaceous material and components other than barium sulfate (for example, a reinforcing material) are removed from the dispersion liquid using a sieve. Next, the dispersion liquid is suction-filtered using a membrane filter. The membrane filter is dried in a dryer at 110 ° C. ± 5 ° C. together with the sample filtered by this filtration. The filtered sample is a mixed sample of carbonaceous material and barium sulfate. The dried mixed sample (hereinafter, may be referred to as "Sample C") is collected from the membrane filter.

次に、回収された試料Cの質量(M(C+Ba))を測定する。その後、試料Cの表面積(S(C+Ba))を、窒素吸着(BET)法によって測定する。続いて、表面積を測定した試料Cを、100mLの水溶液に分散させて分散液を得る。当該水溶液は、NaOH濃度が1mol/LでEDTAの濃度が0.3mol/Lである。得られた分散液を、40℃で20時間撹拌することによって硫酸バリウムを溶解させる。このようにして得られた液体を濾過し、濾別された固形分を乾燥することによって、炭素質材料のみを得ることができる。得られた炭素質材料の質量(M(C))を測定する。また、得られた炭素質材料の表面積(S(C))を、窒素吸着(BET)法によって測定する。表面積(S(C+Ba))から表面積S(C)を差し引くことによって、硫酸バリウムの表面積(S(Ba))が求められる。表面積(S(Ba))を試料Aの質量(ここでは100g)で除することによって、負極電極材料1gあたりの硫酸バリウムの表面積(Z)が求められる。質量(M(C+Ba))から質量(M(C))を差し引くことによって、硫酸バリウムの質量(M(Ba)が求められる。質量(M(Ba)と試料A(負極電極材料)の質量(ここでは100g)とから、負極電極材料中の硫酸バリウムの含有量(質量%)が求められる。 Next, the mass (M (C + Ba)) of the recovered sample C is measured. Then, the surface area (S (C + Ba)) of the sample C is measured by the nitrogen adsorption (BET) method. Subsequently, the sample C whose surface area has been measured is dispersed in a 100 mL aqueous solution to obtain a dispersion liquid. The aqueous solution has a NaOH concentration of 1 mol / L and an EDTA concentration of 0.3 mol / L. Barium sulfate is dissolved by stirring the obtained dispersion at 40 ° C. for 20 hours. Only the carbonaceous material can be obtained by filtering the liquid thus obtained and drying the filtered solid content. The mass (M (C)) of the obtained carbonaceous material is measured. Further, the surface area (S (C)) of the obtained carbonaceous material is measured by the nitrogen adsorption (BET) method. By subtracting the surface area S (C) from the surface area (S (C + Ba)), the surface area (S (Ba)) of barium sulfate can be obtained. By dividing the surface area (S (Ba)) by the mass of sample A (here, 100 g), the surface area (Z) of barium sulfate per 1 g of the negative electrode material can be obtained. By subtracting the mass (M (C)) from the mass (M (C + Ba)), the mass (M (Ba)) of barium sulfate is obtained. The mass (M (Ba) and the mass of sample A (negative electrode electrode material) ( Here, the content (mass%) of barium sulfate in the negative electrode electrode material can be determined from 100 g).

(2)硫酸バリウムの平均粒径の測定
負極電極材料中の硫酸バリウムの平均粒径の測定には、粉砕せずに試料Aを用いる。まず、試料A10gに対し、硝酸50mL(濃度:20質量%)を加え、約20分加熱することによって鉛成分を溶解させる。このようにして得られた液体を濾過することによって、炭素質材料、硫酸バリウム等の固形分を濾別する。得られた固形分を水中に分散させて分散液とした後、篩いを用いて、炭素質材料および硫酸バリウム以外の成分(例えば補強材)を分散液から除去する。次に、分散液に対し、予め質量を測定したメンブレンフィルタを用いて吸引濾過を施し、固形分を濾別する。濾別された試料(固形分)とともにメンブレンフィルタを110℃±5℃の乾燥器で乾燥する。濾別された試料は、炭素質材料と硫酸バリウムとの混合試料である。この混合試料を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察し、EDS分析を行う。この観察および分析によって、硫酸バリウム(硫酸バリウム粒子)を識別し、その粒径を計測する。ここで、粒径とは、円相当径である。粒径の測定は、任意に選択された1000個の硫酸バリウム粒子について行い、測定されたそれらの粒径の平均値を硫酸バリウムの平均粒径とする。すなわち、硫酸バリウムの平均粒径とは、ここに記載された方法で測定される平均粒径を意味する。
(2) Measurement of average particle size of barium sulfate For the measurement of the average particle size of barium sulfate in the negative electrode material, sample A is used without pulverization. First, 50 mL of nitric acid (concentration: 20% by mass) is added to 10 g of sample A, and the lead component is dissolved by heating for about 20 minutes. By filtering the liquid thus obtained, solids such as carbonaceous materials and barium sulfate are filtered out. After the obtained solid content is dispersed in water to form a dispersion liquid, components other than the carbonaceous material and barium sulfate (for example, a reinforcing material) are removed from the dispersion liquid using a sieve. Next, the dispersion liquid is suction-filtered using a membrane filter whose mass has been measured in advance, and the solid content is filtered off. The membrane filter is dried together with the filtered sample (solid content) in a dryer at 110 ° C. ± 5 ° C. The filtered sample is a mixed sample of carbonaceous material and barium sulfate. This mixed sample is observed with a scanning electron microscope (SEM) and EDS analysis is performed. By this observation and analysis, barium sulfate (barium sulfate particles) is identified and its particle size is measured. Here, the particle size is a diameter equivalent to a circle. The particle size is measured for 1000 arbitrarily selected barium sulfate particles, and the average value of the measured particle sizes is taken as the average particle size of barium sulfate. That is, the average particle size of barium sulfate means the average particle size measured by the method described here.

(3)ポリマー化合物(P)の分析
(3-1)ポリマー化合物(P)の定性分析
粉砕した試料Aを用いる。100.0±0.1gの試料Aに150.0±0.1mLのクロロホルムを加え、20±5℃で16時間撹拌し、ポリマー化合物(P)を抽出する。その後、濾過によって固形分を除く。抽出により得られるポリマー化合物(P)が溶解したクロロホルム溶液またはクロロホルム溶液を乾固することにより得られるポリマー化合物(P)について、赤外分光スペクトル、紫外可視吸収スペクトル、NMRスペクトル、LC-MSおよび熱分解GC-MSから選択される少なくとも1つから情報を得ることで、ポリマー化合物(P)を特定する。
(3) Analysis of polymer compound (P) (3-1) Qualitative analysis of polymer compound (P) Grinded sample A is used. 150.0 ± 0.1 mL of chloroform is added to 100.0 ± 0.1 g of sample A, and the mixture is stirred at 20 ± 5 ° C. for 16 hours to extract the polymer compound (P). Then, the solid content is removed by filtration. Infrared spectroscopy, ultraviolet-visible absorption spectrum, NMR spectrum, LC-MS and heat of the chloroform solution in which the polymer compound (P) obtained by extraction is dissolved or the polymer compound (P) obtained by drying the chloroform solution. The polymer compound (P) is identified by obtaining information from at least one selected from the degraded GC-MS.

抽出により得られるポリマー化合物(P)が溶解したクロロホルム溶液から、クロロホルムを減圧下で留去することによりクロロホルム可溶分を回収する。クロロホルム可溶分を重クロロホルムに溶解させて、下記の条件でH-NMRスペクトルを測定する。このH-NMRスペクトルから、ケミカルシフトが3.2ppm以上3.8ppm以下の範囲のピークを確認する。また、この範囲のピークから、オキシC2-4アルキレンユニットの種類を特定する。 Chloroform-soluble components are recovered from the chloroform solution in which the polymer compound (P) obtained by extraction is dissolved by distilling off chloroform under reduced pressure. The chloroform-soluble component is dissolved in deuterated chloroform, and the 1 H-NMR spectrum is measured under the following conditions. From this 1 H-NMR spectrum, a peak with a chemical shift in the range of 3.2 ppm or more and 3.8 ppm or less is confirmed. Further, the type of oxyC 2-4 alkylene unit is specified from the peak in this range.

装置:日本電子(株)製、AL400型核磁気共鳴装置
観測周波数:395.88MHz
パルス幅:6.30μs
パルス繰り返し時間:74.1411秒
積算回数:32
測定温度:室温(20~35℃)
基準:7.24ppm
試料管直径:5mm
Device: AL400 type nuclear magnetic resonance device manufactured by JEOL Ltd. Observation frequency: 395.88 MHz
Pulse width: 6.30 μs
Pulse repetition time: 74.1411 seconds Total number of times: 32
Measurement temperature: Room temperature (20-35 ° C)
Criteria: 7.24 ppm
Sample tube diameter: 5 mm

H-NMRスペクトルから、ケミカルシフトが3.2ppm以上3.8ppm以下の範囲に存在するピークの積分値(V)を求める。また、ポリマー化合物(P)の末端基に結合した酸素原子に対して結合した-CH-基および-CH<基の水素原子のそれぞれについて、H-NMRスペクトルにおけるピークの積分値の合計(V)を求める。そして、VおよびVから、VがVおよびVの合計に占める割合(=V/(V+V)×100(%))を求める。 1 From the 1 H-NMR spectrum, the integral value (V 1 ) of the peaks in which the chemical shift exists in the range of 3.2 ppm or more and 3.8 ppm or less is obtained. Further, for each of the hydrogen atoms of -CH 2 -group and -CH <group bonded to the oxygen atom bonded to the terminal group of the polymer compound (P), the sum of the integrated values of the peaks in the 1 H-NMR spectrum (1). Find V 2 ). Then, from V 1 and V 2 , the ratio of V 1 to the total of V 1 and V 2 (= V 1 / (V 1 + V 2 ) × 100 (%)) is obtained.

なお、定性分析で、H-NMRスペクトルにおけるピークの積分値を求める際には、H-NMRスペクトルにおいて、該当するピークを挟むように有意なシグナルがない2点を決定し、この2点間を結ぶ直線をベースラインとして各積分値を算出する。例えば、ケミカルシフトが3.2ppm~3.8ppmの範囲に存在するピークについては、スペクトルにおける3.2ppmと3.8ppmとの2点間を結ぶ直線をベースラインとする。例えば、ケミカルシフトが3.8ppmを超え4.0ppm以下の範囲に存在するピークについては、スペクトルにおける3.8ppmと4.0ppmとの2点間を結ぶ直線をベースラインとする。 In the qualitative analysis, when the integral value of the peak in the 1 H-NMR spectrum is obtained, two points in the 1 H-NMR spectrum having no significant signal so as to sandwich the corresponding peak are determined, and these two points are determined. Each integrated value is calculated using the straight line connecting the intervals as the baseline. For example, for a peak in which the chemical shift is in the range of 3.2 ppm to 3.8 ppm, the straight line connecting the two points of 3.2 ppm and 3.8 ppm in the spectrum is used as the baseline. For example, for a peak in which the chemical shift exceeds 3.8 ppm and exists in the range of 4.0 ppm or less, the straight line connecting the two points of 3.8 ppm and 4.0 ppm in the spectrum is used as the baseline.

(3-2)ポリマー化合物(P)の定量分析
上記のクロロホルム可溶分の適量を、±0.0001gの精度で測定したm(g)のテトラクロロエタン(TCE)と共に重クロロホルムに溶解させて、H-NMRスペクトルを測定する。ケミカルシフトが3.2~3.8ppmの範囲に存在するピークの積分値(S)とTCEに由来するピークの積分値(S)を求め、以下の式から負極電極材料中のポリマー化合物(P)の質量基準の含有率C(ppm)を求める。
(3-2) Quantitative analysis of polymer compound (P) The appropriate amount of the above chloroform-soluble component was dissolved in deuterated chloroform together with mr (g) tetrachloroethane (TCE) measured with an accuracy of ± 0.0001 g. , 1 Measure the 1 H-NMR spectrum. The integral value (S a ) of the peak in which the chemical shift is in the range of 3.2 to 3.8 ppm and the integral value (S r ) of the peak derived from TCE are obtained, and the polymer compound in the negative electrode electrode material is obtained from the following formula. The mass-based content rate Cn (ppm) of (P) is determined.

=S/S×N/N×M/M×m/m×1000000
(式中、Mはケミカルシフトが3.2~3.8ppmの範囲にピークを示す構造の分子量(より具体的には、オキシC2-4アルキレンユニットの繰り返し構造の分子量)であり、Nは繰り返し構造の主鎖の炭素原子に結合した水素原子の数である。Nr、はそれぞれ基準物質の分子に含まれる水素数、基準物質の分子量であり、m(g)は抽出に使用した負極電極材料の質量である。)
なお、本分析での基準物質はTCEであるため、N=2、M=168である。また、m=100である。
C n = S a / S r × N r / N a × Ma / Mr × m r / m × 1000000
(In the formula, Ma is the molecular weight of the structure in which the chemical shift peaks in the range of 3.2 to 3.8 ppm (more specifically, the molecular weight of the repeating structure of the oxyC 2-4 alkylene unit), and N a is the number of hydrogen atoms bonded to the carbon atom of the main chain of the repeating structure. Nr and Mr are the number of hydrogens contained in the molecule of the reference substance and the molecular weight of the reference substance, respectively, and m (g) is the extraction. It is the mass of the negative electrode material used in.)
Since the reference substance in this analysis is TCE, N r = 2 and Mr = 168. Moreover, m = 100.

例えば、ポリマー化合物(P)がポリプロピレングリコールの場合、Mは58であり、Nは3である。ポリマー化合物(P)がポリエチレングリコールの場合、Mは44であり、Nは4である。NおよびMは、各モノマー単位のN値およびM値を繰り返し構造に含まれる各モノマー単位のモル比率(モル%)を用いて平均化した値である。 For example, when the polymer compound (P) is polypropylene glycol, Ma is 58 and Na is 3. When the polymer compound (P) is polyethylene glycol, Ma is 44 and Na is 4. Na and Ma are values obtained by averaging the Na value and Ma value of each monomer unit using the molar ratio (mol%) of each monomer unit contained in the repeating structure.

なお、定量分析では、H-NMRスペクトルにおけるピークの積分値は、日本電子(株)製のデータ処理ソフト「ALICE」を用いて求める。 In the quantitative analysis, the integrated value of the peak in the 1 H-NMR spectrum is obtained by using the data processing software "ALICE" manufactured by JEOL Ltd.

(3-3)ポリマー化合物(P)のMn測定
上記のクロロホルム可溶分を用いて、ポリマー化合物(P)のGPC測定を、下記の装置を用い、下記の条件で行う。別途、標準物質のMnと溶出時間のプロットから校正曲線(検量線)を作成する。この検量線およびポリマー化合物(P)のGPC測定結果に基づき、ポリマー化合物(P)のMnを算出する。ただし、エステル化物またはエーテル化物などは、クロロホルム可溶分中で分解した状態であり得る。
(3-3) Mn measurement of the polymer compound (P) Using the above chloroform-soluble component, GPC measurement of the polymer compound (P) is performed using the following apparatus under the following conditions. Separately, a calibration curve (calibration curve) is created from the plot of Mn of the standard material and the elution time. The Mn of the polymer compound (P) is calculated based on the calibration curve and the GPC measurement result of the polymer compound (P). However, the esterified product or the etherified product may be in a decomposed state in the chloroform-soluble component.

分析システム:20A system((株)島津製作所製)
カラム:GPC KF-805L(Shodex社製)2本を直列接続
カラム温度:30℃±1℃
移動相:テトラヒドロフラン
流速:1mL/min.
濃度:0.20質量%
注入量:10μL
標準物質:ポリエチレングリコール(Mn=2,000,000、200,000、20,000、2,000、200)
検出器:示差屈折率検出器(Shodex社製、Shodex RI-201H)
Analysis system: 20A system (manufactured by Shimadzu Corporation)
Column: GPC KF-805L (manufactured by Shodex) connected in series Column temperature: 30 ° C ± 1 ° C
Mobile phase: Tetrahydrofuran Flow rate: 1 mL / min.
Concentration: 0.20% by mass
Injection volume: 10 μL
Standard substance: Polyethylene glycol (Mn = 2,000,000, 200,000, 20,000, 2,000, 200)
Detector: Differential refractometer detector (Shodex RI-201H)

(4)有機防縮剤の分析
(4-1)負極電極材料中の有機防縮剤の定性分析
粉砕した試料Aを1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液に浸漬し、有機防縮剤を抽出する。次に、抽出物から、必要に応じて、第1有機防縮剤と第2有機防縮剤とを分離する。各有機防縮剤を含む分離物のそれぞれについて、不溶成分を濾過で取り除き、得られた溶液を脱塩した後、濃縮し、乾燥する。脱塩は、脱塩カラムを用いて行うか、溶液をイオン交換膜に通すことにより行うか、もしくは、溶液を透析チューブに入れて蒸留水中に浸すことにより行なう。これを乾燥することにより有機防縮剤の粉末試料(以下、試料Bと称する)が得られる。
(4) Analysis of organic shrinkage proofing agent (4-1) Qualitative analysis of organic shrinkage proofing agent in negative electrode material The crushed sample A is immersed in a 1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution to extract the organic shrinkage proofing agent. Next, the first organic shrinkage proofing agent and the second organic shrinkage proofing agent are separated from the extract, if necessary. For each of the isolates containing each organic shrinkant, the insoluble components are filtered off, the resulting solution is desalted, then concentrated and dried. Desalination is performed using a desalting column, by passing the solution through an ion exchange membrane, or by placing the solution in a dialysis tube and immersing it in distilled water. By drying this, a powder sample of an organic shrinkage proofing agent (hereinafter referred to as sample B) can be obtained.

このようにして得た有機防縮剤の試料Bを用いて測定した赤外分光スペクトル、試料Bを蒸留水等で希釈し、紫外可視吸光度計で測定した紫外可視吸収スペクトル、試料Bを重水等の所定の溶媒で溶解することにより得られる溶液のNMRスペクトル、または物質を構成している個々の化合物の情報をえることができる熱分解GC-MSなどから得た情報を組み合わせて、有機防縮剤の種類を特定する。 The infrared spectroscopic spectrum measured using the sample B of the organic shrinkage proofing agent thus obtained, the ultraviolet visible absorption spectrum measured by diluting the sample B with distilled water or the like, and the sample B being used as heavy water or the like. Combining the NMR spectrum of the solution obtained by dissolving in a predetermined solvent or the information obtained from thermal decomposition GC-MS or the like capable of obtaining information on the individual compounds constituting the substance, the organic shrinkage proofing agent Identify the type.

なお、上記抽出物からの第1有機防縮剤と第2有機防縮剤との分離は、次のようにして行なう。まず、上記抽出物を、赤外分光、NMR、および/またはGC-MSで測定することにより、複数種の有機防縮剤が含まれているかどうかを判断する。次いで、上記抽出物のGPC分析により分子量分布を測定し、複数種の有機防縮剤が分子量により分離可能であれば、分子量の違いに基づいて、カラムクロマトグラフィーにより有機防縮剤を分離する。分子量の違いによる分離が難しい場合には、有機防縮剤が有する官能基の種類および/または官能基の量により異なる溶解度の違いを利用して、沈殿分離法により一方の有機防縮剤を分離する。具体的には、上記抽出物をNaOH水溶液に溶解させた混合物に、硫酸水溶液を滴下して、混合物のpHを調節することにより、一方の有機防縮剤を凝集させ、分離する。分離物を再度NaOH水溶液に溶解させたものから上記のように不溶成分を濾過により取り除く。また、一方の有機防縮剤を分離した後の残りの溶液を、濃縮する。得られた濃縮物は、他方の有機防縮剤を含んでおり、この濃縮物から上記のように不溶成分を濾過により取り除く。 The separation of the first organic shrinkage proofing agent and the second organic shrinkage proofing agent from the above extract is carried out as follows. First, the extract is measured by infrared spectroscopy, NMR, and / or GC-MS to determine whether or not it contains a plurality of organic shrink proofing agents. Next, the molecular weight distribution is measured by GPC analysis of the extract, and if a plurality of organic shrink-proofing agents can be separated by molecular weight, the organic shrinkage-proofing agents are separated by column chromatography based on the difference in molecular weight. When separation due to the difference in molecular weight is difficult, one of the organic shrinkage proofing agents is separated by a precipitation separation method by utilizing the difference in solubility which differs depending on the type of functional group and / or the amount of functional groups of the organic shrinkage proofing agent. Specifically, one of the organic shrink-proofing agents is aggregated and separated by adding a sulfuric acid aqueous solution to a mixture in which the above extract is dissolved in a NaOH aqueous solution and adjusting the pH of the mixture. As described above, the insoluble component is removed by filtration from the solution in which the separated product is dissolved again in the aqueous NaOH solution. Also, the remaining solution after separating one of the organic shrink proofing agents is concentrated. The obtained concentrate contains the other organic shrink-proofing agent, and the insoluble component is removed from the concentrate by filtration as described above.

(4-2)負極電極材料中における有機防縮剤の含有量の定量
上記(4-1)と同様に、有機防縮剤を含む分離物のそれぞれについて不溶成分を濾過で取り除いた後の溶液を得る。得られた各溶液について、紫外可視吸収スペクトルを測定する。各有機防縮剤に特徴的なピークの強度と、予め作成した検量線とを用いて、負極電極材料中の各有機防縮剤の含有量を求める。
(4-2) Quantification of the content of the organic shrinkage proofing agent in the negative electrode electrode material In the same manner as in (4-1) above, a solution is obtained after removing insoluble components from each of the separated substances containing the organic shrinkage proofing agent by filtration. .. The ultraviolet-visible absorption spectrum is measured for each of the obtained solutions. The content of each organic shrinkage proofing agent in the negative electrode electrode material is determined by using the peak intensity characteristic of each organic shrinkage proofing agent and the calibration curve prepared in advance.

なお、有機防縮剤の含有量が未知の鉛蓄電池を入手して有機防縮剤の含有量を測定する際に、有機防縮剤の構造式の厳密な特定ができないために検量線に同一の有機防縮剤が使用できないことがある。この場合には、当該電池の負極から抽出した有機防縮剤と、紫外可視吸収スペクトル、赤外分光スペクトル、およびNMRスペクトルなどが類似の形状を示す、別途入手可能な有機高分子を使用して検量線を作成することで、紫外可視吸収スペクトルを用いて有機防縮剤の含有量を測定するものとする。 When a lead-acid battery having an unknown content of the organic shrinkage proof is obtained and the content of the organic shrinkage proofing agent is measured, the structural formula of the organic shrinkage proofing agent cannot be specified exactly, so that the same organic shrinkage proofing is applied to the calibration curve. The agent may not be available. In this case, calibration is performed using an organic shrink-proofing agent extracted from the negative electrode of the battery and a separately available organic polymer having a similar shape in the ultraviolet-visible absorption spectrum, infrared spectroscopic spectrum, NMR spectrum, and the like. By creating a line, the content of the organic shrink-proofing agent shall be measured using the ultraviolet-visible absorption spectrum.

(4-3)有機防縮剤中の硫黄元素の含有量
上記(4-1)と同様に、有機防縮剤の試料Bを得た後、酸素燃焼フラスコ法によって、0.1gの有機防縮剤中の硫黄元素を硫酸に変換する。このとき、吸着液を入れたフラスコ内で試料Bを燃焼させることで、硫酸イオンが吸着液に溶け込んだ溶出液を得る。次に、トリン(thorin)を指示薬として、溶出液を過塩素酸バリウムで滴定することにより、0.1gの有機防縮剤中の硫黄元素の含有量(c1)を求める。次に、c1を10倍して1g当たりの有機防縮剤中の硫黄元素の含有量(μmol/g)を算出する。
(4-3) Sulfur element content in the organic shrinkage proofing agent In the same manner as in (4-1) above, after obtaining the sample B of the organic shrinkage proofing agent, 0.1 g of the organic shrinkage proofing agent is added by the oxygen combustion flask method. Converts the sulfur element of the to sulfuric acid. At this time, by burning the sample B in the flask containing the adsorbent, an eluate in which sulfate ions are dissolved in the adsorbent is obtained. Next, the content (c1) of the sulfur element in 0.1 g of the organic shrink-proofing agent is determined by titrating the eluate with barium perchlorate using thorin as an indicator. Next, c1 is multiplied by 10 to calculate the content of sulfur element (μmol / g) in the organic shrinkage proofing agent per 1 g.

(4-4)有機防縮剤のMw測定
上記(4-1)と同様に、有機防縮剤の試料Bを得た後、有機防縮剤のGPC測定を、下記の装置を用い、下記の条件で行う。別途、標準物質のMwと溶出時間のプロットから校正曲線(検量線)を作成する。この検量線および有機防縮剤のGPC測定結果に基づき、有機防縮剤のMwを算出する。
(4-4) Mw measurement of organic shrink-proofing agent In the same manner as in (4-1) above, after obtaining sample B of the organic shrinkage-proofing agent, GPC measurement of the organic shrinkage-proofing agent is performed using the following device under the following conditions. conduct. Separately, a calibration curve (calibration curve) is created from the plot of Mw of the standard substance and the elution time. Based on this calibration curve and the GPC measurement result of the organic shrinkage proofing agent, Mw of the organic shrinkage proofing agent is calculated.

GPC装置:ビルドアップGPCシステムSD-8022/DP-8020/AS-8020/CO-8020/UV-8020 (東ソー(株)製)
カラム:TSKgel G4000SWXL,G2000SWXL(7.8mmI.D.×30cm)(東ソー(株)製)
検出器:UV検出器、λ=210nm
溶離液:濃度1mol/LのNaCl水溶液:アセトニトリル(体積比=7:3)の混合溶液
流速:1mL/min.
濃度:10mg/mL
注入量:10μL
標準物質:ポリスチレンスルホン酸Na(Mw=275,000、35,000、12,500、7,500、5,200、1,680)
GPC device: Build-up GPC system SD-8022 / DP-8020 / AS-8020 / CO-8020 / UV-8020 (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: TSKgel G4000SWXL, G2000SWXL (7.8 mm ID x 30 cm) (manufactured by Tosoh Corporation)
Detector: UV detector, λ = 210nm
Eluent: A mixed solution of NaCl aqueous solution with a concentration of 1 mol / L: acetonitrile (volume ratio = 7: 3) Flow velocity: 1 mL / min.
Concentration: 10 mg / mL
Injection volume: 10 μL
Standard substance: Na polystyrene sulfonate (Mw = 275,000, 35,000, 12,500, 7,500, 5,200, 1,680)

(その他)
負極板は、負極集電体に負極ペーストを塗布または充填し、熟成および乾燥することにより未化成の負極板を作製し、その後、未化成の負極板を化成することにより形成できる。負極ペーストは、例えば、鉛粉と、有機防縮剤(B)と、必要に応じて、ポリマー化合物(P)、炭素質材料、他の添加剤からなる群より選択される少なくとも一種とに、水および硫酸(または硫酸水溶液)を加えて混練することで作製する。熟成する際には、室温より高温かつ高湿度で、未化成の負極板を熟成させることが好ましい。
(others)
The negative electrode plate can be formed by applying or filling a negative electrode paste to a negative electrode current collector, aging and drying to produce an unchemical negative electrode plate, and then forming an unchemical negative electrode plate. The negative electrode paste is, for example, water, for example, at least one selected from the group consisting of lead powder, an organic shrink-proofing agent (B), and optionally a polymer compound (P), a carbonaceous material, and other additives. And sulfuric acid (or aqueous sulfuric acid solution) are added and kneaded to prepare the mixture. At the time of aging, it is preferable to ripen the unchemical negative electrode plate at a temperature higher than room temperature and high humidity.

化成は、鉛蓄電池の電槽内の硫酸を含む電解液中に、未化成の負極板を含む極板群を浸漬させた状態で、極板群を充電することにより行うことができる。ただし、化成は、鉛蓄電池または極板群の組み立て前に行ってもよい。化成により、海綿状鉛が生成する。 The chemical conversion can be carried out by charging the electrode plate group in a state where the electrode plate group including the unchemical negative electrode plate is immersed in the electrolytic solution containing sulfuric acid in the electric tank of the lead storage battery. However, the chemical formation may be performed before assembling the lead-acid battery or the electrode plate group. The formation produces spongy lead.

(正極板)
鉛蓄電池の正極板は、ペースト式、クラッド式などに分類できる。ペースト式およびクラッド式のいずれの正極板を用いてもよい。ペースト式正極板は、正極集電体と、正極電極材料とを具備する。クラッド式の正極板の構成は前述の通りである。
(Positive plate)
The positive electrode plate of a lead storage battery can be classified into a paste type, a clad type and the like. Either a paste type or a clad type positive electrode plate may be used. The paste type positive electrode plate includes a positive electrode current collector and a positive electrode material. The configuration of the clad type positive electrode plate is as described above.

正極集電体は、鉛(Pb)または鉛合金の鋳造により形成してもよく、鉛シートまたは鉛合金シートを加工して形成してもよい。加工方法としては、例えば、エキスパンド加工や打ち抜き(パンチング)加工が挙げられる。正極集電体として格子状の集電体を用いると、正極電極材料を担持させ易いため好ましい。 The positive electrode current collector may be formed by casting lead (Pb) or a lead alloy, or may be formed by processing a lead sheet or a lead alloy sheet. Examples of the processing method include expanding processing and punching processing. It is preferable to use a grid-shaped current collector as the positive electrode current collector because it is easy to support the positive electrode material.

正極集電体に用いる鉛合金としては、耐食性および機械的強度の点で、Pb-Sb系合金、Pb-Ca系合金、Pb-Ca-Sn系合金が好ましい。正極集電体は、表面層を備えていてもよい。正極集電体の表面層と内側の層とは組成が異なるものであってもよい。表面層は、正極集電体の一部に形成されていてもよい。表面層は、正極集電体の格子部分のみや、耳部分のみ、枠骨部分のみに形成されていてもよい。 As the lead alloy used for the positive electrode current collector, Pb-Sb-based alloys, Pb-Ca-based alloys, and Pb-Ca-Sn-based alloys are preferable in terms of corrosion resistance and mechanical strength. The positive electrode current collector may include a surface layer. The composition of the surface layer and the inner layer of the positive electrode current collector may be different. The surface layer may be formed on a part of the positive electrode current collector. The surface layer may be formed only on the lattice portion of the positive electrode current collector, only the ear portion, or only the frame bone portion.

正極板に含まれる正極電極材料は、酸化還元反応により容量を発現する正極活物質(二酸化鉛もしくは硫酸鉛)を含む。正極電極材料は、必要に応じて、他の添加剤を含んでもよい。 The positive electrode material contained in the positive electrode plate contains a positive electrode active material (lead dioxide or lead sulfate) whose capacity is developed by a redox reaction. The positive electrode material may contain other additives, if necessary.

未化成のペースト式正極板は、正極集電体に、正極ペーストを充填し、熟成、乾燥することにより得られる。正極ペーストは、鉛粉、添加剤、水、および硫酸を混練することで調製される。未化成のクラッド式正極板は、集電部で連結された芯金が挿入された多孔質なチューブに鉛粉またはスラリー状の鉛粉を充填し、複数のチューブを連座で結合することにより形成される。その後、これらの未化成の正極板を化成することにより正極板が得られる。化成は、鉛蓄電池の電槽内の硫酸を含む電解液中に、未化成の正極板を含む極板群を浸漬させた状態で、極板群を充電することにより行うことができる。ただし、化成は、鉛蓄電池または極板群の組み立て前に行ってもよい。 The unchemical paste type positive electrode plate is obtained by filling a positive electrode current collector with a positive electrode paste, aging and drying. The positive electrode paste is prepared by kneading lead powder, additives, water, and sulfuric acid. The unchemical clad type positive electrode plate is formed by filling a porous tube into which a core metal connected at a current collecting part is inserted with lead powder or slurry-like lead powder, and connecting a plurality of tubes in a collective punishment. Will be done. Then, a positive electrode plate is obtained by forming these unchemical positive electrode plates. The chemical conversion can be carried out by charging the electrode plate group in a state where the electrode plate group including the unchemical positive electrode plate is immersed in the electrolytic solution containing sulfuric acid in the electric tank of the lead storage battery. However, the chemical formation may be performed before assembling the lead-acid battery or the electrode plate group.

化成は、鉛蓄電池の電槽内の硫酸を含む電解液中に、未化成の正極板を含む極板群を浸漬させた状態で、極板群を充電することにより行うことができる。ただし、化成は、鉛蓄電池または極板群の組み立て前に行ってもよい。 The chemical conversion can be carried out by charging the electrode plate group in a state where the electrode plate group including the unchemical positive electrode plate is immersed in the electrolytic solution containing sulfuric acid in the electric tank of the lead storage battery. However, the chemical formation may be performed before assembling the lead-acid battery or the electrode plate group.

(セパレータ)
負極板と正極板との間には、セパレータを配置することができる。セパレータとしては、不織布、および微多孔膜から選択される少なくとも一種などが用いられる。
(Separator)
A separator can be arranged between the negative electrode plate and the positive electrode plate. As the separator, at least one selected from a non-woven fabric and a microporous membrane is used.

不織布は、繊維を織らずに絡み合わせたマットであり、繊維を主体とする。不織布は、例えば、不織布の60質量%以上が繊維で形成されている。繊維としては、ガラス繊維、ポリマー繊維(ポリオレフィン繊維、アクリル繊維、ポリエステル繊維(ポリエチレンテレフタレート繊維など)など)、パルプ繊維などを用いることができる。中でも、ガラス繊維が好ましい。不織布は、繊維以外の成分、例えば耐酸性の無機粉体、結着剤としてのポリマーなどを含んでもよい。 Nonwoven fabric is a mat that is entwined without weaving fibers, and is mainly composed of fibers. In the non-woven fabric, for example, 60% by mass or more of the non-woven fabric is formed of fibers. As the fiber, glass fiber, polymer fiber (polyolefin fiber, acrylic fiber, polyester fiber (polyethylene terephthalate fiber, etc.), etc.), pulp fiber, and the like can be used. Of these, glass fiber is preferable. The non-woven fabric may contain components other than fibers, such as an acid-resistant inorganic powder, a polymer as a binder, and the like.

一方、微多孔膜は、繊維成分以外を主体とする多孔性のシートであり、例えば、造孔剤含む組成物をシート状に押し出し成形した後、造孔剤を除去して細孔を形成することにより得られる。微多孔膜は、耐酸性を有する材料で構成することが好ましく、ポリマー成分を主体とするものが好ましい。ポリマー成分としては、ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレンなど)が好ましい。造孔剤としては、ポリマー粉末およびオイルからなる群より選択される少なくとも一種などが挙げられる。 On the other hand, the microporous film is a porous sheet mainly composed of components other than fiber components. For example, a composition containing a pore-forming agent is extruded into a sheet and then the pore-forming agent is removed to form pores. It is obtained by. The microporous membrane is preferably composed of a material having acid resistance, and is preferably composed mainly of a polymer component. As the polymer component, polyolefin (polyethylene, polypropylene, etc.) is preferable. Examples of the pore-forming agent include at least one selected from the group consisting of polymer powders and oils.

セパレータは、例えば、不織布のみで構成してもよく、微多孔膜のみで構成してもよい。また、セパレータは、必要に応じて、不織布と微多孔膜との積層物、異種または同種の素材を貼り合わせた物、または異種または同種の素材において凹凸をかみ合わせた物などであってもよい。 The separator may be composed of, for example, only a non-woven fabric or only a microporous membrane. Further, the separator may be a laminate of a non-woven fabric and a microporous film, a material obtained by laminating different or similar materials, or a material in which irregularities are engaged with different or similar materials, as required.

セパレータは、シート状であってもよく、袋状に形成されていてもよい。正極板と負極板との間に1枚のシート状のセパレータを挟むように配置してもよい。また、折り曲げた状態の1枚のシート状のセパレータで極板を挟むように配置してもよい。この場合、折り曲げたシート状のセパレータで挟んだ正極板と、折り曲げたシート状のセパレータで挟んだ負極板とを重ねてもよく、正極板および負極板の一方を折り曲げたシート状のセパレータで挟み、他方の極板と重ねてもよい。また、シート状のセパレータを蛇腹状に折り曲げ、正極板および負極板を、これらの間にセパレータが介在するように、蛇腹状のセパレータに挟み込んでもよい。袋状のセパレータを用いる場合、袋状のセパレータが正極板を収容していてもよいし、負極板を収容してもよい。 The separator may be in the shape of a sheet or in the shape of a bag. A sheet-shaped separator may be sandwiched between the positive electrode plate and the negative electrode plate. Further, the electrode plate may be arranged so as to sandwich the electrode plate with one sheet-shaped separator in a bent state. In this case, the positive electrode plate sandwiched between the bent sheet-shaped separators and the negative electrode plate sandwiched between the bent sheet-shaped separators may be overlapped, and one of the positive electrode plate and the negative electrode plate may be sandwiched between the bent sheet-shaped separators. , May be overlapped with the other electrode plate. Further, the sheet-shaped separator may be bent in a bellows shape, and the positive electrode plate and the negative electrode plate may be sandwiched between the bellows-shaped separators so that the separator is interposed between them. When a bag-shaped separator is used, the bag-shaped separator may accommodate a positive electrode plate or a negative electrode plate.

(電解液)
電解液は、硫酸を含む水溶液であり、必要に応じてゲル化させてもよい。電解液には、上記のポリマー化合物(P)が含まれていてもよい。
(Electrolytic solution)
The electrolytic solution is an aqueous solution containing sulfuric acid, and may be gelled if necessary. The electrolytic solution may contain the above-mentioned polymer compound (P).

電解液は、必要に応じて、カチオン(例えば、金属カチオン)、および/またはアニオン(例えば、硫酸アニオン以外のアニオン(リン酸イオンなど))を含んでいてもよい。金属カチオンとしては、例えば、Naイオン、Liイオン、Mgイオン、およびAlイオンからなる群より選択される少なくとも一種が挙げられる。 The electrolyte may optionally contain cations (eg, metal cations) and / or anions (eg, anions other than sulfate anions (such as phosphate ions)). Examples of the metal cation include at least one selected from the group consisting of Na ion, Li ion, Mg ion, and Al ion.

満充電状態の鉛蓄電池における電解液の20℃における比重は、例えば、1.20以上であり、1.25以上であってもよい。電解液の20℃における比重は、1.35以下であり、1.32以下であることが好ましい。 The specific gravity of the electrolytic solution in the fully charged lead storage battery at 20 ° C. is, for example, 1.20 or more, and may be 1.25 or more. The specific gravity of the electrolytic solution at 20 ° C. is 1.35 or less, preferably 1.32 or less.

電解液の20℃における比重は、1.20以上1.35以下、1.20以上1.32以下、1.25以上1.35以下、または1.25以上1.32以下であってもよい。 The specific gravity of the electrolytic solution at 20 ° C. may be 1.20 or more and 1.35 or less, 1.20 or more and 1.32 or less, 1.25 or more and 1.35 or less, or 1.25 or more and 1.32 or less. ..

(その他)
鉛蓄電池は、電槽のセル室に極板群と電解液とを収容する工程を含む製造方法により得ることができる。鉛蓄電池の各セルは、各セル室に収容された極板群および電解液を備える。極板群は、セル室への収容に先立って、正極板、負極板、およびセパレータを、正極板と負極板との間にセパレータが介在するように積層することにより組み立てられる。正極板、負極板、電解液、およびセパレータは、それぞれ、極板群の組み立てに先立って、準備される。鉛蓄電池の製造方法は、極板群および電解液をセル室に収容する工程の後、必要に応じて、正極板および負極板の少なくとも一方を化成する工程を含んでもよい。
(others)
The lead-acid battery can be obtained by a manufacturing method including a step of accommodating a group of plates and an electrolytic solution in a cell chamber of an electric tank. Each cell of the lead-acid battery includes a group of plates and an electrolytic solution housed in each cell chamber. The electrode plate group is assembled by laminating the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator so that the separator is interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate prior to the accommodation in the cell chamber. The positive electrode plate, the negative electrode plate, the electrolytic solution, and the separator are each prepared prior to assembling the electrode plate group. The method for manufacturing a lead-acid battery may include, if necessary, a step of forming at least one of a positive electrode plate and a negative electrode plate after a step of accommodating a group of electrode plates and an electrolytic solution in a cell chamber.

極板群における各極板は、1枚であってもよく、2枚以上であってもよい。 Each plate in the plate group may be one plate or two or more plates.

本発明の一実施形態に係る鉛蓄電池の一例を、図面を参照しながら以下に説明する。以下で説明する実施形態には、上述した説明を適用できる。また、以下で説明する実施形態を、上述した説明に基づいて変更してもよい。また、以下で説明する事項を、上述した実施形態に適用してもよい。また、以下で説明する事項のうち、本発明に必須ではない事項は省略してもよい。 An example of a lead storage battery according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The above description can be applied to the embodiments described below. Further, the embodiments described below may be modified based on the above description. Further, the matters described below may be applied to the above-described embodiment. Further, among the items described below, items that are not essential to the present invention may be omitted.

図1に、本発明の一実施形態に係る鉛蓄電池の一例の外観を示す。鉛蓄電池1は、極板群11と電解液(図示せず)とを収容する電槽12を具備する。電槽12内は、隔壁13により、複数のセル室14に仕切られている。各セル室14には、極板群11が1つずつ収納されている。電槽12の開口部は、負極端子16および正極端子17を具備する蓋15で閉じられる。蓋15には、セル室毎に液口栓18が設けられている。補水の際には、液口栓18を外して補水液が補給される。液口栓18は、セル室14内で発生したガスを電池外に排出する機能を有してもよい。 FIG. 1 shows the appearance of an example of a lead storage battery according to an embodiment of the present invention. The lead-acid battery 1 includes an electric tank 12 for accommodating a plate group 11 and an electrolytic solution (not shown). The inside of the electric tank 12 is partitioned into a plurality of cell chambers 14 by a partition wall 13. One electrode plate group 11 is housed in each cell chamber 14. The opening of the battery case 12 is closed by a lid 15 including a negative electrode terminal 16 and a positive electrode terminal 17. The lid 15 is provided with a liquid spout 18 for each cell chamber. At the time of refilling water, the liquid spout 18 is removed and the refilling liquid is replenished. The liquid spout 18 may have a function of discharging the gas generated in the cell chamber 14 to the outside of the battery.

極板群11は、それぞれ複数枚の負極板2および正極板3を、セパレータ4を介して積層することにより構成されている。ここでは、負極板2を収容する袋状のセパレータ4を示すが、セパレータの形態は特に限定されない。電槽12の一方の端部に位置するセル室14では、複数の負極板2を並列接続する負極棚部6が貫通接続体8に接続され、複数の正極板3を並列接続する正極棚部5が正極柱7に接続されている。正極柱7は蓋15の外部の正極端子17に接続されている。電槽12の他方の端部に位置するセル室14では、負極棚部6に負極柱9が接続され、正極棚部5に貫通接続体8が接続される。負極柱9は蓋15の外部の負極端子16と接続されている。各々の貫通接続体8は、隔壁13に設けられた貫通孔を通過して、隣接するセル室14の極板群11同士を直列に接続している。 The electrode plate group 11 is configured by laminating a plurality of negative electrode plates 2 and positive electrode plates 3 via a separator 4, respectively. Here, the bag-shaped separator 4 accommodating the negative electrode plate 2 is shown, but the form of the separator is not particularly limited. In the cell chamber 14 located at one end of the battery case 12, the negative electrode shelf portion 6 for connecting the plurality of negative electrode plates 2 in parallel is connected to the through connection body 8, and the positive electrode shelf portion for connecting the plurality of positive electrode plates 3 in parallel is connected. 5 is connected to the positive electrode column 7. The positive electrode column 7 is connected to the positive electrode terminal 17 outside the lid 15. In the cell chamber 14 located at the other end of the battery case 12, the negative electrode column 9 is connected to the negative electrode shelf portion 6, and the penetration connecting body 8 is connected to the positive electrode shelf portion 5. The negative electrode column 9 is connected to the negative electrode terminal 16 outside the lid 15. Each through-connecting body 8 passes through a through-hole provided in the partition wall 13 and connects the electrode plates 11 of the adjacent cell chambers 14 in series.

正極棚部5は、各正極板3の上部に設けられた耳部同士をキャストオンストラップ方式やバーニング方式で溶接することにより形成される。負極棚部6も、正極棚部5の場合に準じて各負極板2の上部に設けられた耳部同士を溶接することにより形成される。 The positive electrode shelf portion 5 is formed by welding the selvage portions provided on the upper portions of the positive electrode plates 3 to each other by a cast-on-strap method or a burning method. The negative electrode shelf portion 6 is also formed by welding the selvage portions provided on the upper portions of the negative electrode plates 2 as in the case of the positive electrode shelf portion 5.

なお、鉛蓄電池の蓋15は、一重構造(単蓋)であるが、図示例の場合に限らない。蓋15は、例えば、中蓋と外蓋(または上蓋)とを備える二重構造を有するものであってもよい。二重構造を有する蓋は、中蓋と外蓋との間に、中蓋に設けられた還流口から電解液を電池内(中蓋の内側)に戻すための還流構造を備えるものであってもよい。 The lid 15 of the lead storage battery has a single structure (single lid), but is not limited to the case shown in the illustrated example. The lid 15 may have, for example, a double structure including an inner lid and an outer lid (or upper lid). The lid having a double structure is provided with a recirculation structure between the inner lid and the outer lid for returning the electrolytic solution to the inside of the battery (inside the inner lid) from the recirculation port provided in the inner lid. May be good.

本発明の一側面に係る鉛蓄電池を以下にまとめて記載する。 The lead-acid batteries according to one aspect of the present invention are summarized below.

(1)負極電極材料を含む負極と、正極とを含む鉛蓄電池であって、
前記負極電極材料は、有機防縮剤と硫酸バリウムとを含み、
前記有機防縮剤は、ビスフェノールユニットを含む縮合物であり、
前記硫酸バリウムの表面積は、前記負極電極材料1gあたり0.04m2以上である。
(1) A lead-acid battery containing a negative electrode containing a negative electrode material and a positive electrode.
The negative electrode material contains an organic shrinkage proofing agent and barium sulfate.
The organic shrinkage proofing agent is a condensate containing a bisphenol unit and is a condensate.
The surface area of the barium sulfate is 0.04 m2 or more per 1 g of the negative electrode material.

(2)上記(1)において、前記硫酸バリウムの平均粒径は0.5μm以上で1.0μm以下であってもよい。 (2) In the above (1), the average particle size of the barium sulfate may be 0.5 μm or more and 1.0 μm or less.

(3)上記(1)または(2)において、前記負極電極材料中の前記硫酸バリウムの含有量は0.9質量%以上であってもよい。 (3) In the above (1) or (2), the content of the barium sulfate in the negative electrode electrode material may be 0.9% by mass or more.

(4)上記(1)~(3)のいずれか1つにおいて、前記有機防縮剤は、ビスフェノールSユニットとビスフェノールAユニットとを含む縮合物であってもよい。 (4) In any one of the above (1) to (3), the organic shrinkage proofing agent may be a condensate containing a bisphenol S unit and a bisphenol A unit.

(5)上記(1)~(4)のいずれか1つにおいて、前記負極電極材料は、前記有機防縮剤以外のポリマー化合物をさらに含んでもよく、前記負極電極材料中の前記ポリマー化合物の含有量は、質量基準で100ppm~1000ppmの範囲にあってもよく、前記ポリマー化合物は、重クロロホルムを溶媒として用いて測定されるH-NMRスペクトルのケミカルシフトにおいて、3.2ppm以上3.8ppm以下の範囲にピークを有してもよい。 (5) In any one of the above (1) to (4), the negative electrode electrode material may further contain a polymer compound other than the organic shrinkage proofing agent, and the content of the polymer compound in the negative electrode electrode material. May be in the range of 100 ppm to 1000 ppm on a mass basis, and the polymer compound is 3.2 ppm or more and 3.8 ppm or less in the chemical shift of 1 H-NMR spectrum measured using deuterated chloroform as a solvent. It may have a peak in the range.

(6)上記(1)~(4)のいずれか1つにおいて、前記負極電極材料は、前記有機防縮剤以外のポリマー化合物をさらに含んでもよく、前記負極電極材料中の前記ポリマー化合物の含有量は、質量基準で100ppm~1000ppmの範囲にあってもよく、前記ポリマー化合物は、オキシC2-4アルキレンユニットを繰り返し構造として含んでもよい。 (6) In any one of the above (1) to (4), the negative electrode material may further contain a polymer compound other than the organic shrinkage proofing agent, and the content of the polymer compound in the negative electrode material. May be in the range of 100 ppm to 1000 ppm on a mass basis, and the polymer compound may contain an oxyC 2-4 alkylene unit as a repeating structure.

[実施例]
以下、本発明を実施例および比較例に基づいて具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されない。
[Example]
Hereinafter, the present invention will be specifically described based on Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

《鉛蓄電池A1~A10、C1~C6》
(1)鉛蓄電池の準備
(a)負極板の作製
原料の鉛粉と、硫酸バリウム粒子と、カーボンブラックと、有機防縮剤と、必要に応じてポリマー化合物(P)とを、適量の硫酸水溶液と混合して、負極ペーストを得る。次に、負極ペーストを、Pb-Ca-Sn合金製のエキスパンド格子の網目部に充填し、熟成乾燥し、未化成の負極板を得る。
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(1) Preparation of lead-acid battery (a) Preparation of negative electrode plate A suitable amount of sulfuric acid aqueous solution of lead powder as a raw material, barium sulfate particles, carbon black, an organic shrinkage proofing agent, and a polymer compound (P) as needed. To obtain a negative paste. Next, the negative electrode paste is filled in the mesh portion of the expanded lattice made of Pb—Ca—Sn alloy and aged and dried to obtain an unchemical negative electrode plate.

電池C1~C5の負極板の作製では、有機防縮剤として、リグニンスルホン酸ナトリウム(リグニン化合物)を用いる。電池C6およびA1~A10の負極板の作製では、有機防縮剤として、有機防縮剤(B)を用いる。具体的には、スルホン酸基を導入したビスフェノール化合物のホルムアルデヒドによる縮合物を用いる。ポリマー化合物(P)には、ポリプロピレングリコール(数平均分子量が約2000)を用いる。電池C1~C5の負極板の作製では、負極電極材料中のリグニンスルホン酸ナトリウムの含有量が0.33質量%となるように、リグニンスルホン酸ナトリウムを負極ペーストに添加する。電池C6およびA1~A10の負極板の作製では、負極電極材料中の有機防縮剤(B)の含有量が0.13質量%となるように、有機防縮剤(B)を負極ペーストに添加する。硫酸バリウム粒子およびポリマー化合物(P)は、負極電極材料中の含有量が表1の含有量となるように負極ペーストに添加する。また、各負極板の作製では、負極電極材料中のカーボンブラックの含有量が0.9質量%となるように、負極ペーストにカーボンブラックを添加する。硫酸バリウムの平均粒径は、平均粒径が異なる市販の硫酸バリウム粒子を用いることによって変化させる。負極ペーストに添加する硫酸バリウム粒子の量および/または当該粒子の比表面積を変化させることによって、負極電極材料1gあたりの硫酸バリウムの表面積(Z)を変化させることができる。 In the production of the negative electrode plates of the batteries C1 to C5, sodium lignin sulfonate (lignin compound) is used as the organic shrinkage proofing agent. In the production of the negative electrode plates of the batteries C6 and A1 to A10, the organic shrinkage proofing agent (B) is used as the organic shrinkage proofing agent. Specifically, a formaldehyde-based condensate of a bisphenol compound having a sulfonic acid group introduced is used. Polypropylene glycol (number average molecular weight of about 2000) is used as the polymer compound (P). In the production of the negative electrode plates of the batteries C1 to C5, sodium lignin sulfonate is added to the negative electrode paste so that the content of sodium lignin sulfonate in the negative electrode electrode material is 0.33% by mass. In the production of the negative electrode plates of the batteries C6 and A1 to A10, the organic shrinkage proofing agent (B) is added to the negative electrode paste so that the content of the organic shrinkage proofing agent (B) in the negative electrode electrode material is 0.13% by mass. .. The barium sulfate particles and the polymer compound (P) are added to the negative electrode paste so that the content in the negative electrode electrode material is the content shown in Table 1. Further, in the production of each negative electrode plate, carbon black is added to the negative electrode paste so that the content of carbon black in the negative electrode electrode material is 0.9% by mass. The average particle size of barium sulfate is changed by using commercially available barium sulfate particles having different average particle sizes. By changing the amount of barium sulfate particles added to the negative electrode paste and / or the specific surface area of the particles, the surface area (Z) of barium sulfate per 1 g of the negative electrode material can be changed.

(b)正極板の作製
原料の鉛粉を硫酸水溶液と混合して、正極ペーストを得る。正極ペーストを、Pb-Ca-Sn合金製のエキスパンド格子の網目部に充填し、熟成乾燥し、未化成の正極板を得る。
(B) Preparation of positive electrode plate The lead powder as a raw material is mixed with an aqueous sulfuric acid solution to obtain a positive electrode paste. The positive electrode paste is filled in the mesh portion of the expanded lattice made of Pb—Ca—Sn alloy and aged and dried to obtain an unchemicald positive electrode plate.

(c)試験電池の作製
試験電池は定格電圧2V/セル、定格5時間率容量は32Ahである。試験電池の極板群は、正極板7枚と負極板7枚で構成する。負極板はポリエチレン製の微多孔膜で形成された袋状セパレータに収容し、正極板と交互に積層し、極板群を形成する。極板群をポリプロピレン製の電槽に電解液(硫酸水溶液)とともに収容して、電槽内で化成を施し、液式の鉛蓄電池を作製する。満充電状態の鉛蓄電池における電解液の20℃における比重は、1.28である。
(C) Preparation of test battery The test battery has a rated voltage of 2 V / cell and a rated 5-hour rate capacity of 32 Ah. The electrode plate group of the test battery is composed of seven positive electrode plates and seven negative electrode plates. The negative electrode plate is housed in a bag-shaped separator formed of a microporous polyethylene film, and is alternately laminated with the positive electrode plate to form a group of electrode plates. A group of electrode plates is housed in a polypropylene electric tank together with an electrolytic solution (sulfuric acid aqueous solution) and chemically formed in the electric tank to produce a liquid-type lead-acid battery. The specific gravity of the electrolytic solution in a fully charged lead-acid battery at 20 ° C. is 1.28.

(2)評価
(a)充電受入性能の評価
満充電後の試験電池を用いて、所定の積算電気量を測定する。具体的には、試験電池を、6.4Aで30分放電し、16時間放置する。その後、試験電池を2.42V/セルで定電流定電圧充電(電流の上限:200A)する。このときの充電開始から10秒間の積算電気量を測定する。いずれの作業も、25℃±2℃の水槽中で行う。鉛蓄電池C1の積算電気量を100%としたときの各電池の積算電気量の比率によって、各鉛蓄電池の充電受入性能を評価する。
(2) Evaluation (a) Evaluation of charge acceptance performance A predetermined integrated electric energy is measured using a fully charged test battery. Specifically, the test battery is discharged at 6.4 A for 30 minutes and left for 16 hours. After that, the test battery is charged with a constant current and constant voltage at 2.42 V / cell (current upper limit: 200 A). At this time, the integrated electric energy for 10 seconds from the start of charging is measured. Both operations are performed in a water tank at 25 ° C ± 2 ° C. The charge acceptance performance of each lead-acid battery is evaluated by the ratio of the integrated electric power of each battery when the integrated electric power of the lead-acid battery C1 is 100%.

(b)軽負荷試験後の低温における高率放電性能の評価
上記鉛蓄電池を用いて、以下の条件で高温軽負荷試験を行う。具体的には、JIS D5301に指定される通常の4分-10分試験よりも過充電条件にするために、以下の条件で、1分間の放電1分と10分間の充電とで構成される充放電サイクル(1分-10分試験)を75℃で実施する。この充放電サイクルを1220サイクル繰り返す高温軽負荷試験を、上記鉛蓄電池を用いて行う。
放電:25A、1分
充電:2.47V/セル、25A、10分
水槽温度:75℃
(B) Evaluation of high rate discharge performance at low temperature after light load test A high temperature light load test is performed under the following conditions using the above lead-acid battery. Specifically, in order to make the overcharge condition more than the normal 4-minute-10-minute test specified in JIS D5301, it is composed of 1-minute discharge and 10-minute charge under the following conditions. A charge / discharge cycle (1 minute-10 minute test) is performed at 75 ° C. A high-temperature light load test in which this charge / discharge cycle is repeated 1220 cycles is performed using the lead-acid battery.
Discharge: 25A, 1 minute Charge: 2.47V / cell, 25A, 10 minutes Water tank temperature: 75 ° C

上記高温軽負荷試験後の満充電後の試験電池を、-15℃で端子電圧が1.0V/セルに到達するまで放電電流150Aで放電する。そして、このときの放電時間(s)を用いて、軽負荷試験後の低温における高率放電性能を評価する。放電時間が長いほど、低温高率放電性能に優れる。鉛蓄電池C1の放電時間を100としたときの比率(%)で各電池の低温高率放電性能を評価する。 The fully charged test battery after the high temperature light load test is discharged at −15 ° C. with a discharge current of 150 A until the terminal voltage reaches 1.0 V / cell. Then, the discharge time (s) at this time is used to evaluate the high rate discharge performance at a low temperature after the light load test. The longer the discharge time, the better the low temperature and high rate discharge performance. The low temperature and high rate discharge performance of each battery is evaluated by the ratio (%) when the discharge time of the lead storage battery C1 is 100.

製造条件および評価結果の一部を表1に示す。表1において、硫酸バリウムの表面積(Z)は、負極電極材料1gあたりの表面積である。硫酸バリウムの含有量およびポリマー化合物(P)の含有量は、負極電極材料における質量基準の含有量である。 Table 1 shows some of the manufacturing conditions and evaluation results. In Table 1, the surface area (Z) of barium sulfate is the surface area per 1 g of the negative electrode material. The content of barium sulfate and the content of the polymer compound (P) are mass-based contents in the negative electrode material.

Figure 2022085745000001
Figure 2022085745000001

表1の低温高率放電性能および充電受入性能は、数値が高いほど好ましい。表1の低温高率放電性能は、好ましくは100%以上、より好ましくは105%以上、さらに好ましくは110%以上、特に好ましくは115%以上である。であることがより好ましく、115%以上であることがさらに好ましい。表1の充電受入性能は、好ましくは102%以上、より好ましくは105%以上、さらに好ましくは110%以上、特に好ましくは115%以上(例えば120%以上)である。低温高率放電性能が100%以上で且つ充電受入性能が102%よりも高い電池が好ましい。 The higher the numerical value, the more preferable the low temperature and high rate discharge performance and the charge acceptance performance in Table 1. The low temperature and high rate discharge performance in Table 1 is preferably 100% or more, more preferably 105% or more, still more preferably 110% or more, and particularly preferably 115% or more. Is more preferable, and 115% or more is further preferable. The charge acceptance performance in Table 1 is preferably 102% or more, more preferably 105% or more, still more preferably 110% or more, and particularly preferably 115% or more (for example, 120% or more). Batteries having a low temperature and high rate discharge performance of 100% or more and a charge acceptance performance of 102% or more are preferable.

表1に示すように、有機防縮剤として有機防縮剤(B)を用い、硫酸バリウムの平均粒径が0.04μm以上(例えば0.05μm以上)である電池A1~A10は、電池C1~C6とは異なり、高い低温高率放電性能と高い充電受入性能とを両立できる。 As shown in Table 1, the batteries A1 to A10 in which the organic shrinkage proofing agent (B) is used and the average particle size of barium sulfate is 0.04 μm or more (for example, 0.05 μm or more) are the batteries C1 to C6. Unlike, it can achieve both high low temperature and high rate discharge performance and high charge acceptance performance.

表1に示すように、負極電極材料にポリマー化合物(P)を添加した電池A4~A6はいずれも、高い低温高率放電性能と高い充電受入性能とを示した。 As shown in Table 1, all of the batteries A4 to A6 in which the polymer compound (P) was added to the negative electrode electrode material showed high low temperature and high rate discharge performance and high charge acceptance performance.

電池C1~C4および電池C6、A1~A3の低温高率放電性能および充電受入性能の評価結果をそれぞれ、図2および図3に示す。電池C1~C4の有機縮合物はリグニン化合物である。電池C6、A1~A3の有機縮合物は、有機縮合物(B)である。 The evaluation results of the low-temperature high-rate discharge performance and the charge acceptance performance of the batteries C1 to C4 and the batteries C6 and A1 to A3 are shown in FIGS. 2 and 3, respectively. The organic condensate of the batteries C1 to C4 is a lignin compound. The organic condensate of the batteries C6 and A1 to A3 is the organic condensate (B).

図2に示すように、硫酸バリウムの表面積(Z)が増えると、高率放電性能が向上する。この向上は、有機防縮剤としてリグニン化合物を用いる電池ではゆるやかである。一方、有機防縮剤として有機防縮剤(B)を用いる電池では、硫酸バリウムの表面積(Z)が0.02m/gより大きい領域(例えば0.04m/g以上や0.05m/g以上)で高率放電性能が急激に上昇する。 As shown in FIG. 2, as the surface area (Z) of barium sulfate increases, the high rate discharge performance improves. This improvement is gradual in batteries using a lignin compound as an organic shrinkage proofing agent. On the other hand, in the battery using the organic shrinkage proofing agent (B) as the organic shrinkage proofing agent, the surface area (Z) of barium sulfate is larger than 0.02 m 2 / g (for example, 0.04 m 2 / g or more or 0.05 m 2 / g). Above), the high rate discharge performance rises sharply.

図3に示すように、有機防縮剤としてリグニン化合物を用いる電池では、硫酸バリウムの表面積(Z)の増加に伴って、充電受入性能がわずかに低下する。一方、有機防縮剤として有機防縮剤(B)を用いる電池では、硫酸バリウムの表面積(Z)の増加に伴って、充電受入性能が向上する。有機防縮剤(B)を用いる電池では、硫酸バリウムの表面積(Z)が0.02m/gより大きい領域(例えば0.04m/g以上や0.05m/g以上)で充電受入性能が大きく上昇する。 As shown in FIG. 3, in a battery using a lignin compound as an organic shrinkage proofing agent, the charge acceptance performance slightly deteriorates as the surface area (Z) of barium sulfate increases. On the other hand, in the battery using the organic shrinkage proofing agent (B) as the organic shrinkage proofing agent, the charge acceptance performance is improved as the surface area (Z) of barium sulfate increases. In the battery using the organic shrink proofing agent (B), the charge acceptance performance is in a region where the surface area (Z) of barium sulfate is larger than 0.02 m 2 / g (for example, 0.04 m 2 / g or more or 0.05 m 2 / g or more). Will rise significantly.

上記の結果が得られる理由は、現在のところ明確ではないが、以下のように考えることが可能である。硫酸バリウムの表面が有機防縮剤で被覆されると、硫酸バリウムの添加による効果が低下する。様々な検討から、有機防縮剤(B)が負極活物質や添加剤を被覆する面積が、同量のリグニン化合物が負極活物質や添加剤を被覆する面積よりも大きい可能性があることが分かった。そのため、有機防縮剤として有機防縮剤(B)を用いる場合には、所定値以上の表面積(Z)を有するように硫酸バリウムを負極電極材料に添加する必要があると考えられる。 The reason for obtaining the above results is not clear at present, but it can be considered as follows. When the surface of barium sulfate is coated with an organic shrink-proofing agent, the effect of adding barium sulfate is reduced. From various studies, it was found that the area where the organic shrink-proofing agent (B) covers the negative electrode active material or the additive may be larger than the area where the same amount of the lignin compound covers the negative electrode active material or the additive. rice field. Therefore, when the organic shrinkage proofing agent (B) is used as the organic shrinkage proofing agent, it is considered necessary to add barium sulfate to the negative electrode electrode material so as to have a surface area (Z) of a predetermined value or more.

硫酸バリウムの表面積(Z)を所定値以上とすることによる効果を高めるには、硫酸バリウムの平均粒径も重要である。硫酸バリウムの平均粒径を小さくすることによって、必要な添加量を低減することができる。逆に、硫酸バリウムの平均粒径を大きくすることによって、硫酸バリウムが負極電極材料の細孔を閉塞させるという問題や、負極活物質同士が結着しにくくなるという問題を回避しやすくなる。そのため、硫酸バリウムの平均粒径を所定の範囲とすることが好ましい。 The average particle size of barium sulfate is also important in order to enhance the effect of setting the surface area (Z) of barium sulfate to a predetermined value or more. By reducing the average particle size of barium sulfate, the required amount of addition can be reduced. On the contrary, by increasing the average particle size of barium sulfate, it becomes easy to avoid the problem that barium sulfate closes the pores of the negative electrode electrode material and the problem that the negative electrode active materials are difficult to bind to each other. Therefore, it is preferable that the average particle size of barium sulfate is within a predetermined range.

本発明は、鉛蓄電池に利用できる。本発明の鉛蓄電池は、例えば、PSOC条件下で充放電されるIS用鉛蓄電池としてアイドリングストップ車に用いるのに適している。また、鉛蓄電池は、例えば、車両(自動車、バイクなど)の始動用電源や、産業用蓄電装置(例えば、電動車両(フォークリフトなど)などの電源)などとして好適に利用できる。なお、これらの用途は単なる例示であり、これらの用途に限定されない。 The present invention can be used for lead storage batteries. The lead-acid battery of the present invention is suitable for use in an idling stop vehicle as, for example, a lead-acid battery for IS that is charged and discharged under PSOC conditions. Further, the lead-acid battery can be suitably used, for example, as a power source for starting a vehicle (automobile, motorcycle, etc.) or an industrial power storage device (for example, a power source for an electric vehicle (forklift, etc.)). It should be noted that these uses are merely examples and are not limited to these uses.

1:鉛蓄電池
2:負極板
3:正極板
4:セパレータ
5:正極棚部
6:負極棚部
7:正極柱
8:貫通接続体
9:負極柱
11:極板群
12:電槽
13:隔壁
14:セル室
15:蓋
16:負極端子
17:正極端子
18:液口栓
1: Lead-acid battery 2: Negative electrode plate 3: Positive electrode plate 4: Separator 5: Positive electrode shelf part 6: Negative electrode shelf part 7: Positive electrode pillar 8: Through connection body 9: Negative electrode pillar 11: Electrode plate group 12: Electric tank 13: Bulk partition 14: Cell chamber 15: Lid 16: Negative electrode terminal 17: Positive electrode terminal 18: Liquid spout

Claims (6)

負極電極材料を含む負極と、正極とを含む鉛蓄電池であって、
前記負極電極材料は、有機防縮剤と硫酸バリウムとを含み、
前記有機防縮剤は、ビスフェノールユニットを含む縮合物であり、
前記硫酸バリウムの表面積は、前記負極電極材料1gあたり0.04m以上である、鉛蓄電池。
A lead-acid battery containing a negative electrode containing a negative electrode material and a positive electrode.
The negative electrode material contains an organic shrinkage proofing agent and barium sulfate.
The organic shrinkage proofing agent is a condensate containing a bisphenol unit and is a condensate.
A lead-acid battery having a surface area of barium sulfate of 0.04 m 2 or more per 1 g of the negative electrode material.
前記硫酸バリウムの平均粒径は0.5μm以上で1.0μm以下である、請求項1に記載の鉛蓄電池。 The lead-acid battery according to claim 1, wherein the barium sulfate has an average particle size of 0.5 μm or more and 1.0 μm or less. 前記負極電極材料中の前記硫酸バリウムの含有量は0.9質量%以上である、請求項1または2に記載の鉛蓄電池。 The lead-acid battery according to claim 1 or 2, wherein the content of the barium sulfate in the negative electrode electrode material is 0.9% by mass or more. 前記有機防縮剤は、ビスフェノールSユニットとビスフェノールAユニットとを含む縮合物である、請求項1~3のいずれか1項に記載の鉛蓄電池。 The lead-acid battery according to any one of claims 1 to 3, wherein the organic shrinkage proofing agent is a condensate containing a bisphenol S unit and a bisphenol A unit. 前記負極電極材料は、前記有機防縮剤以外のポリマー化合物をさらに含み、
前記負極電極材料中の前記ポリマー化合物の含有量は、質量基準で100ppm~1000ppmの範囲にあり、
前記ポリマー化合物は、重クロロホルムを溶媒として用いて測定されるH-NMRスペクトルのケミカルシフトにおいて、3.2ppm以上3.8ppm以下の範囲にピークを有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の鉛蓄電池。
The negative electrode material further contains a polymer compound other than the organic shrinkage proofing agent, and the negative electrode material further contains.
The content of the polymer compound in the negative electrode material is in the range of 100 ppm to 1000 ppm on a mass basis.
One of claims 1 to 4, wherein the polymer compound has a peak in the range of 3.2 ppm or more and 3.8 ppm or less in a chemical shift of 1 H-NMR spectrum measured using deuterated chloroform as a solvent. Lead-acid battery described in.
前記負極電極材料は、前記有機防縮剤以外のポリマー化合物をさらに含み、
前記負極電極材料中の前記ポリマー化合物の含有量は、質量基準で100ppm~1000ppmの範囲にあり、
前記ポリマー化合物は、オキシC2-4アルキレンユニットを繰り返し構造として含む、請求項1~4のいずれか1項に記載の鉛蓄電池。
The negative electrode material further contains a polymer compound other than the organic shrinkage proofing agent, and the negative electrode material further contains.
The content of the polymer compound in the negative electrode material is in the range of 100 ppm to 1000 ppm on a mass basis.
The lead-acid battery according to any one of claims 1 to 4, wherein the polymer compound contains an oxyC 2-4 alkylene unit as a repeating structure.
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