JP7196497B2 - 鉛蓄電池用負極及び鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池用負極及び鉛蓄電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7196497B2 JP7196497B2 JP2018179402A JP2018179402A JP7196497B2 JP 7196497 B2 JP7196497 B2 JP 7196497B2 JP 2018179402 A JP2018179402 A JP 2018179402A JP 2018179402 A JP2018179402 A JP 2018179402A JP 7196497 B2 JP7196497 B2 JP 7196497B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lead
- negative electrode
- acid battery
- carbon black
- surface area
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
<鉛蓄電池用負極>
本発明の鉛蓄電池用負極の一実施形態に係る負極板は、負極集電体と負極合剤とを具備する。負極合剤は、負極集電体に保持されている。
負極集電体は、通常、格子板状である。負極集電体は、鉛(Pb)又は鉛合金の鋳造により形成してもよく、鉛又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、エキスパンド加工や打ち抜き(パンチング)が挙げられる。
負極合剤は、鉛及びカーボンブラックを含む。
負極板は、未化成の負極板を化成処理することにより得られる。未化成の負極板は、通常、負極活物質の原料となる一酸化鉛を主成分とする鉛粉末を用いて作製される。具体的には、負極集電体に負極合剤ペーストを充填し、常法に従って熟成及び乾燥することにより未化成の負極板を作製する。負極合剤ペーストは、例えば、一酸化鉛を主成分とする鉛粉末に添加剤としてカーボンブラックとリグニンと硫酸バリウムとを所定の比率で混合した後、水と50%希硫酸を所定の比率で混合することにより得ることができる。未化成の負極板の熟成及び乾燥は、室温より高温かつ高湿度で行うことが好ましい。
<鉛蓄電池>
本発明の一実施形態に係る鉛蓄電池は、負極としての負極板と、正極としての正極板と、電解液とを備える。負極板と正極板との間にはセパレータが配置される。負極板、正極板及びセパレータは、電解液中に浸漬している。当該鉛蓄電池は、液式鉛蓄電池でもよく、制御弁式鉛蓄電池でもよいが、液式鉛蓄電池であることが好ましい。
負極板は、上述した本発明の一実施形態に係る鉛蓄電池用負極が用いられる。
正極板は、ペースト式、クラッド式等に分類できる。
電解液は、硫酸を含む水溶液である。この電解液は、ナトリウムイオンを含むことが好ましい。電解液におけるナトリウムイオンの含有量の上限としては、例えば40mmol/Lであってもよいが、30mmol/Lが好ましく、20mmol/L又は15mmol/Lがより好ましいこともある。ナトリウムイオンの含有量を上記上限以下とすることで、充電効率をより良好にすることができる。一方、電解液がナトリウムイオンを含有する場合、その含有量は、0mmol/L超であればよいが、この含有量の下限としては、0.1mmol/Lが好ましく、1mmol/Lがより好ましく、3mmol/L、5mmol/L又は10mmol/Lがさらに好ましいこともある。ナトリウムイオンの含有量を上記下限以上とすることで、電解液の減少を抑制できる傾向にある。
セパレータには、不織布シート、微多孔膜等が用いられる。負極板と正極板との間に介在させるセパレータの厚さや枚数は、極間距離に応じて適宜選択すればよい。不織布シートは、ポリマー繊維やガラス繊維を主体とするシートであり、例えば60質量%以上が繊維成分で形成されている。一方、微多孔膜は、例えばポリマー粉末、シリカ粉末及びオイルを含む組成物をシート状に押し出し成形した後、オイルを抽出して細孔を形成することにより得られる。セパレータを構成する材料は、耐酸性を有するものが好ましく、ポリマー成分としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンが好ましい。
当該鉛蓄電池は、充電効率が良い。従って、当該鉛蓄電池は、自動車用等、一般的な鉛蓄電池が使用される各種用途に幅広く用いることができる。特に、多数の充放電が繰り返され、優れた充電効率が要求されるアイドリングストップ車用として好適に用いることができる。
(1)未化成の負極板の作製
一酸化鉛を主成分とする鉛粉末に、添加剤としてDBP吸油量が150mL/100g、比表面積が107m2/gのカーボンブラックと質量平均分子量が6000のリグニンと平均一次粒子径が0.3μmの硫酸バリウムとを所定の比率で混合した。この混合物にさらに水と50%希硫酸とを所定の比率で加えて混練し、負極合剤ペーストを得た。負極合剤ペーストを、Pb-Ca-Sn合金製のエキスパンド格子の網目部に充填し、熟成及び乾燥し、未化成の負極板を得た。なお、カーボンブラックは、化成後に満充電した鉛蓄電池の負極合剤における鉛に対する含有量が0.3質量%になるように、負極合剤ペーストに配合した。
原料の一酸化鉛を主成分とする鉛粉と水と50%希硫酸とを所定の比率にて混合して、正極合剤ペーストを得た。正極合剤ペーストを、Pb-Ca-Sn合金製のエキスパンド格子の網目部に充填し、常法に従って熟成及び乾燥し、未化成の正極板を得た。
水に硫酸及び硫酸ナトリウムと炭酸ナトリウムとの混合物を添加し、ナトリウムイオンの含有量が20mmol/Lの電解液を調製した。
未化成の負極板を、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、未化成の負極板7枚と未化成の正極板6枚を同極同士の極板を集合溶接して極板群を形成した。極板群をポリプロピレン製の電槽に収容して、極板群を直列で溶接をし、電解液を注液して電槽内で化成を施し、実施例1の液式の鉛蓄電池を組み立てた。
用いたカーボンブラックのDBP吸油量及び比表面積を表1に記載の通りとしたこと以外は実施例1と同様にして、実施例2~12及び比較例1~7の鉛蓄電池を組み立てた。なお、各実施例及び比較例において、カーボンブラックのDBP吸油量及び比表面積は、DBP吸油量及び比表面積の異なる市販のカーボンブラックを単独で、又は複数種を混合することにより調整した。
用いたカーボンブラックのDBP吸油量及び比表面積、並びに電解液中のナトリウムイオンの含有量を表2に記載の通りとしたこと以外は実施例1と同様にして、実施例13~16の鉛蓄電池を組み立てた。
<アイドリングストップ(IS)寿命>
各鉛蓄電池に対して、以下の要領でアイドリングストップ寿命試験を実施した。0℃の雰囲気下で、300A×1.0秒間の放電と、25A×25秒間の放電と、14.0V×30秒間の充電を30サイクル繰り返す毎に6hの微小電流(20mA)放電をした。なお、微小電流放電は、エンジン停止時の暗電流放電を模擬している。上記サイクル30サイクルと6hの微小電流放電とを繰り返し、300A放電時の放電電圧が7.2V未満になった時点を寿命とした。IS寿命が長い場合と、充電効率が優れると判断できる。
上記IS寿命試験の前後で、電池の重量を測定してその重量の減少量を減液量とした。
2 負極板
3 正極板
4 セパレータ
5 正極棚
6 負極棚
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
Claims (4)
- 鉛及びカーボンブラックを含む負極合剤を有し、
上記カーボンブラックのDBP吸油量と比表面積との積が16,000mL・m2/100g2以上28,000mL・m2/100g2以下であり、
上記カーボンブラックの含有量が、上記鉛(100質量%)に対して、0.1質量%以上1.0質量%以下であり、
上記カーボンブラックの比表面積が70m2/g以上240m2/g以下である鉛蓄電池用負極。 - 請求項1の鉛蓄電池用負極を備える鉛蓄電池。
- ナトリウムイオンを含む電解液をさらに備え、
上記電解液におけるナトリウムイオンの含有量が0mmol/L超30mmol/L以下である請求項2の鉛蓄電池。 - アイドリングストップ車用である請求項2又は請求項3の鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018179402A JP7196497B2 (ja) | 2018-09-25 | 2018-09-25 | 鉛蓄電池用負極及び鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018179402A JP7196497B2 (ja) | 2018-09-25 | 2018-09-25 | 鉛蓄電池用負極及び鉛蓄電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020053168A JP2020053168A (ja) | 2020-04-02 |
JP7196497B2 true JP7196497B2 (ja) | 2022-12-27 |
Family
ID=69997565
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018179402A Active JP7196497B2 (ja) | 2018-09-25 | 2018-09-25 | 鉛蓄電池用負極及び鉛蓄電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7196497B2 (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003123760A (ja) | 2001-10-12 | 2003-04-25 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 鉛蓄電池用負極 |
-
2018
- 2018-09-25 JP JP2018179402A patent/JP7196497B2/ja active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003123760A (ja) | 2001-10-12 | 2003-04-25 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 鉛蓄電池用負極 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020053168A (ja) | 2020-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4523580B2 (ja) | 二次電池用負極活物質及びそれらを生成するための中間の混練物 | |
JP7380580B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
CN111279539A (zh) | 铅蓄电池 | |
WO2018229875A1 (ja) | 液式鉛蓄電池 | |
JP7259758B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP7245168B2 (ja) | 鉛蓄電池用セパレータおよび鉛蓄電池 | |
JP7331856B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP7167934B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP7196497B2 (ja) | 鉛蓄電池用負極及び鉛蓄電池 | |
US20050181284A1 (en) | Energy storage devices | |
JP7147776B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP7318653B2 (ja) | 鉛蓄電池用負極及び鉛蓄電池 | |
CN110603671B (zh) | 铅蓄电池 | |
CN112753128A (zh) | 铅蓄电池用隔离件和铅蓄电池 | |
JP7410683B2 (ja) | 鉛蓄電池用正極及び鉛蓄電池 | |
WO2022224884A1 (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP7314949B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP7287884B2 (ja) | 鉛蓄電池用正極板、鉛蓄電池 | |
JP2024044865A (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP2024044869A (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP2007305368A (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP2024035653A (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP2024035553A (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP2024044862A (ja) | 鉛蓄電池 | |
WO2019234860A1 (ja) | 鉛蓄電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210701 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220519 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220524 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220712 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220809 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20221006 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221027 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221115 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221128 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7196497 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |