JP3498560B2 - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は鉛蓄電池に関するも
のである。
のである。
【０００２】
【従来の技術】鉛蓄電池は充電放電が繰り返される中で
放電状態（ＰｂＳＯ4 ）から充電状態（Ｐｂ）に変化す
る際に負極活物質の収縮現象が発生して比表面積が減少
する。また自動車の電池の使用用途としては主としてエ
ンジン始動時の高率放電があり、活物質の内部と表面部
とで、この活物質の収縮度合が異なってくる。このた
め、充電放電の繰り返しの中で負極活物質自体の導電性
の低下を促し、放電特性の低下，寿命特性の短寿命化に
至るという問題があった。そこで、負極活物質の防縮剤
としてリグニンスルホン酸塩を主原料としたリグニン化
合物を添加して、負極活物質の比表面積低下を抑制し
て、それまでの鉛蓄電池の放電特性，寿命を向上させて
きた。
放電状態（ＰｂＳＯ4 ）から充電状態（Ｐｂ）に変化す
る際に負極活物質の収縮現象が発生して比表面積が減少
する。また自動車の電池の使用用途としては主としてエ
ンジン始動時の高率放電があり、活物質の内部と表面部
とで、この活物質の収縮度合が異なってくる。このた
め、充電放電の繰り返しの中で負極活物質自体の導電性
の低下を促し、放電特性の低下，寿命特性の短寿命化に
至るという問題があった。そこで、負極活物質の防縮剤
としてリグニンスルホン酸塩を主原料としたリグニン化
合物を添加して、負極活物質の比表面積低下を抑制し
て、それまでの鉛蓄電池の放電特性，寿命を向上させて
きた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鉛蓄電
池には近年ではエンジン始動を頻繁に行うような特殊な
用途も生じてきた。これは電池に対して深い放電を幾度
も繰り返すような使用方法であり、このような使用では
充電不足傾向となり早期での寿命劣化に至る原因ともな
っている。そこで充電不足傾向を解消するために充電時
の充電受け入れ性を向上することが課題となっており、
鉛蓄電池の負極活物質の防縮剤としてリグニン化合物を
添加しているが、リグニン化合物がＰｂ2+ に吸着し
て、充電時の充電受け入れ性を低下させるという問題が
あった。
池には近年ではエンジン始動を頻繁に行うような特殊な
用途も生じてきた。これは電池に対して深い放電を幾度
も繰り返すような使用方法であり、このような使用では
充電不足傾向となり早期での寿命劣化に至る原因ともな
っている。そこで充電不足傾向を解消するために充電時
の充電受け入れ性を向上することが課題となっており、
鉛蓄電池の負極活物質の防縮剤としてリグニン化合物を
添加しているが、リグニン化合物がＰｂ2+ に吸着し
て、充電時の充電受け入れ性を低下させるという問題が
あった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、この課題を解
決するために負極活物質に添加するリグニン化合物の最
適量を見出したものである。これにより、充電時の充電
受け入れ性が向上して、結果として深い放電を繰り返さ
れたとしても、走行時等に高率良く充電することができ
て、充電不足になり難い電池を得ることができる。
決するために負極活物質に添加するリグニン化合物の最
適量を見出したものである。これにより、充電時の充電
受け入れ性が向上して、結果として深い放電を繰り返さ
れたとしても、走行時等に高率良く充電することができ
て、充電不足になり難い電池を得ることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の鉛蓄電池では、負極活物
質の添加剤であるリグニン化合物の量を従来よりも少な
い０．０１％〜０．０５％とすることにより、電池とし
ての充電受け入れ性を向上させたものである。
質の添加剤であるリグニン化合物の量を従来よりも少な
い０．０１％〜０．０５％とすることにより、電池とし
ての充電受け入れ性を向上させたものである。
【０００６】
【実施例】本発明の一実施の形態における具体的な実施
例について以下に説明する。
例について以下に説明する。
【０００７】本実施例では、負極添加剤として日本製紙
（社）製のリグニン化合物（商品名バニレックス）の他
に常法に従ってカーボン，硫酸バリウム，ポリエステル
短繊維を鉛および鉛酸化物の混合粉体中に撹拌混合して
硫酸と水で練合して負極活物質ペーストを得た。リグニ
ン化合物の添加量を表１に示す。
（社）製のリグニン化合物（商品名バニレックス）の他
に常法に従ってカーボン，硫酸バリウム，ポリエステル
短繊維を鉛および鉛酸化物の混合粉体中に撹拌混合して
硫酸と水で練合して負極活物質ペーストを得た。リグニ
ン化合物の添加量を表１に示す。
【０００８】
【表１】
【０００９】表１では鉛および鉛酸化物の混合粉体重量
に対するリグニン化合物の量を重量百分率で示してい
る。すなわち、本発明の実施例１では０．０１％、本発
明の実施例２では０．０３％、本発明の実施例３では
０．０５％、本発明の実施例４では０．０７％、比較例
では０．０９％、従来例では０．１０％とする。
に対するリグニン化合物の量を重量百分率で示してい
る。すなわち、本発明の実施例１では０．０１％、本発
明の実施例２では０．０３％、本発明の実施例３では
０．０５％、本発明の実施例４では０．０７％、比較例
では０．０９％、従来例では０．１０％とする。
【００１０】ここで得られた負極活物質ペーストをＰｂ
−Ｃａ−Ｓｎ系合金格子に塗着することにより作製した
負極板と正極板およびセパレータを重ね合わせてＪＩＳ
規格（Ｄ ５３０１）にて定められた５５Ｄ２３の各電
池を得た。次に上記の各電池を４０℃雰囲気中で１９．
２Ａ（終止電圧７．２Ｖ）で１時間の放電と、１４．８
Ｖ（最大電流２４Ａ）で２時間の充電を繰り返す充放電
を行って深放電型のサイクル寿命特性を各電池について
調べた。表１および図１にそれらの結果を示す。表１お
よび図１の結果から負極活物質中のリグニン含有率が
０．０１％〜０．０７％の本発明の実施例による電池に
ついてサイクル寿命特性の大幅な向上が見られた。また
０．０１％〜０．０５％の本発明の実施例による電池の
場合は、さらにサイクル数が延びる結果が得られた。こ
れは充電受け入れ性の向上により充電がされ易くなり、
従来例のように問題となってきた充電不足が解消された
ことによる。実際、寿命試験初期における充電電気量を
調査したところ、従来例のリグニン含有率が０．１０％
の電池であると充電電気量百分率（充電電気量／放電電
気量×１００）にして１０３％、それに対してリグニン
含有量を減少させるに従って、表２のように充電電気量
百分率は増加して１０６．５％にまで増加することがわ
かる。
−Ｃａ−Ｓｎ系合金格子に塗着することにより作製した
負極板と正極板およびセパレータを重ね合わせてＪＩＳ
規格（Ｄ ５３０１）にて定められた５５Ｄ２３の各電
池を得た。次に上記の各電池を４０℃雰囲気中で１９．
２Ａ（終止電圧７．２Ｖ）で１時間の放電と、１４．８
Ｖ（最大電流２４Ａ）で２時間の充電を繰り返す充放電
を行って深放電型のサイクル寿命特性を各電池について
調べた。表１および図１にそれらの結果を示す。表１お
よび図１の結果から負極活物質中のリグニン含有率が
０．０１％〜０．０７％の本発明の実施例による電池に
ついてサイクル寿命特性の大幅な向上が見られた。また
０．０１％〜０．０５％の本発明の実施例による電池の
場合は、さらにサイクル数が延びる結果が得られた。こ
れは充電受け入れ性の向上により充電がされ易くなり、
従来例のように問題となってきた充電不足が解消された
ことによる。実際、寿命試験初期における充電電気量を
調査したところ、従来例のリグニン含有率が０．１０％
の電池であると充電電気量百分率（充電電気量／放電電
気量×１００）にして１０３％、それに対してリグニン
含有量を減少させるに従って、表２のように充電電気量
百分率は増加して１０６．５％にまで増加することがわ
かる。
【００１１】
【表２】
【００１２】本発明の実施例と従来例を比較すると充電
電気量百分率は３％前後の差であるが、これが寿命サイ
クル数の進行の中で充電過不足状態に大きく左右して寿
命特性に影響していると考えられる。
電気量百分率は３％前後の差であるが、これが寿命サイ
クル数の進行の中で充電過不足状態に大きく左右して寿
命特性に影響していると考えられる。
【００１３】このように放電深度が電池容量に対して４
０％以上となるような深い放電と定電圧充電を繰り返す
ような深放電型の使用形態において負極添加物による負
極の充電受け入れ性を制御することにより、寿命が著し
く改善できるという知見は今までに得られていない。特
にアンチモンタイプの電池といった負極格子体にＰｂ−
Ｓｂ系合金を用いる電池では、負極板の水素過電圧の低
下により電池の充電電圧が低下し、見かけより充電受け
入れ性が向上するために本発明に記載するような形での
寿命への影響はさほど大きくないが、負極格子体にアン
チモンを含まないＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ系合金を用いるハイ
ブリッドタイプおよびカルシウムタイプの電池に本発明
の効果が有効である。とりわけ近年普及が著しい正，負
極格子体ともにアンチモンを含まないＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ
系合金を用いたカルシウムタイプの電池では充放電時に
おける正極格子からのアンチモンの溶出，負極での析出
という機構がはたらかないため、本発明の効果は極めて
重要なものとなる。
０％以上となるような深い放電と定電圧充電を繰り返す
ような深放電型の使用形態において負極添加物による負
極の充電受け入れ性を制御することにより、寿命が著し
く改善できるという知見は今までに得られていない。特
にアンチモンタイプの電池といった負極格子体にＰｂ−
Ｓｂ系合金を用いる電池では、負極板の水素過電圧の低
下により電池の充電電圧が低下し、見かけより充電受け
入れ性が向上するために本発明に記載するような形での
寿命への影響はさほど大きくないが、負極格子体にアン
チモンを含まないＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ系合金を用いるハイ
ブリッドタイプおよびカルシウムタイプの電池に本発明
の効果が有効である。とりわけ近年普及が著しい正，負
極格子体ともにアンチモンを含まないＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ
系合金を用いたカルシウムタイプの電池では充放電時に
おける正極格子からのアンチモンの溶出，負極での析出
という機構がはたらかないため、本発明の効果は極めて
重要なものとなる。
【００１４】
【発明の効果】以上のように本発明により、充電受け入
れ性を向上させたことにより、充電不足となり難い鉛蓄
電池を提供することが可能となる。
れ性を向上させたことにより、充電不足となり難い鉛蓄
電池を提供することが可能となる。
【図１】リグニン化合物の添加量と深放電型のサイクル
寿命特性の関係を示す図
寿命特性の関係を示す図
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平10−208746（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01M 4/14
H01M 4/62
H01M 10/06
Claims (2)
- 【請求項１】 鉛蓄電池の負極活物質原料としての鉛お
よび鉛酸化物の混合粉体中に重量百分率で０．０１〜
０．０５％のリグニン化合物を添加したことを特徴とし
た鉛蓄電池。 - 【請求項２】 負極格子体がＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ系合金で
ある請求項１記載の鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35441797A JP3498560B2 (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35441797A JP3498560B2 (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11185738A JPH11185738A (ja) | 1999-07-09 |
| JP3498560B2 true JP3498560B2 (ja) | 2004-02-16 |
Family
ID=18437424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35441797A Expired - Fee Related JP3498560B2 (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3498560B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6045329B2 (ja) * | 2012-12-21 | 2016-12-14 | パナソニック株式会社 | 鉛蓄電池 |
-
1997
- 1997-12-24 JP JP35441797A patent/JP3498560B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11185738A (ja) | 1999-07-09 |
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