JP7447896B2 - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7447896B2 JP7447896B2 JP2021521911A JP2021521911A JP7447896B2 JP 7447896 B2 JP7447896 B2 JP 7447896B2 JP 2021521911 A JP2021521911 A JP 2021521911A JP 2021521911 A JP2021521911 A JP 2021521911A JP 7447896 B2 JP7447896 B2 JP 7447896B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative electrode
- less
- polymer compound
- lead
- ppm
- 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
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims description 186
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 304
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 261
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 176
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 claims description 176
- -1 Alkylene glycol Chemical compound 0.000 claims description 81
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims description 70
- 101100219283 Amycolatopsis orientalis cyp165C4 gene Proteins 0.000 claims description 58
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 40
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 34
- 238000000425 proton nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 claims description 30
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 27
- 150000002440 hydroxy compounds Chemical class 0.000 claims description 26
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 claims description 24
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 19
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims description 19
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 claims description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 16
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims description 11
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 6
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 161
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 52
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 47
- 239000000047 product Substances 0.000 description 46
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 46
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 46
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 39
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 39
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 38
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 32
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical class OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 31
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 31
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 30
- PIJPYDMVFNTHIP-UHFFFAOYSA-L lead sulfate Chemical compound [PbH4+2].[O-]S([O-])(=O)=O PIJPYDMVFNTHIP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 description 29
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 238000007600 charging Methods 0.000 description 26
- 239000006259 organic additive Substances 0.000 description 25
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 21
- 239000002003 electrode paste Substances 0.000 description 20
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 19
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 19
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 17
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 16
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 16
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 13
- QPFMBZIOSGYJDE-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2-tetrachloroethane Chemical compound ClC(Cl)C(Cl)Cl QPFMBZIOSGYJDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 12
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 11
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 11
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 11
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 11
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 11
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 10
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 10
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 10
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 10
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 9
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 9
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 9
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 8
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 8
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 8
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 8
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 8
- 239000002184 metal Chemical class 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 8
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 description 7
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 7
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 7
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 7
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 7
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000002029 aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 6
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 6
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 6
- 239000012982 microporous membrane Substances 0.000 description 6
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 description 5
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 5
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 5
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 4
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Chemical group [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical class C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 4
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 4
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 4
- 230000019635 sulfation Effects 0.000 description 4
- 238000005670 sulfation reaction Methods 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 3
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 3
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 3
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 3
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 229940044654 phenolsulfonic acid Drugs 0.000 description 3
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 3
- 238000004451 qualitative analysis Methods 0.000 description 3
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 125000000472 sulfonyl group Chemical group *S(*)(=O)=O 0.000 description 3
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- WHOZNOZYMBRCBL-OUKQBFOZSA-N (2E)-2-Tetradecenal Chemical compound CCCCCCCCCCC\C=C\C=O WHOZNOZYMBRCBL-OUKQBFOZSA-N 0.000 description 2
- 125000006017 1-propenyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 2
- ZAJAQTYSTDTMCU-UHFFFAOYSA-N 3-aminobenzenesulfonic acid Chemical compound NC1=CC=CC(S(O)(=O)=O)=C1 ZAJAQTYSTDTMCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 125000003358 C2-C20 alkenyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000000739 C2-C30 alkenyl group Chemical group 0.000 description 2
- 229910000882 Ca alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910014474 Ca-Sn Inorganic materials 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N Heavy water Chemical compound [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 2
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 229910001245 Sb alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000002511 behenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 2
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 2
- PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N bisphenol F Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CC1=CC=C(O)C=C1 PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000010280 constant potential charging Methods 0.000 description 2
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N dioxolead Chemical compound O=[Pb]=O YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 2
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 2
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 2
- RLJMLMKIBZAXJO-UHFFFAOYSA-N lead nitrate Chemical compound [O-][N+](=O)O[Pb]O[N+]([O-])=O RLJMLMKIBZAXJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000001421 myristyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000001280 n-hexyl group Chemical group C(CCCCC)* 0.000 description 2
- 125000000740 n-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 2
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000001971 neopentyl group Chemical group [H]C([*])([H])C(C([H])([H])[H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000001117 oleyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])/C([H])=C([H])\C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 125000000913 palmityl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 125000003538 pentan-3-yl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 2
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 2
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 2
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000012925 reference material Substances 0.000 description 2
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 2
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 229910021384 soft carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 2
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 2
- 125000004079 stearyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 2
- 150000005846 sugar alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 125000001973 tert-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- KJCVRFUGPWSIIH-UHFFFAOYSA-N 1-naphthol Chemical class C1=CC=C2C(O)=CC=CC2=C1 KJCVRFUGPWSIIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RUFPHBVGCFYCNW-UHFFFAOYSA-N 1-naphthylamine Chemical class C1=CC=C2C(N)=CC=CC2=C1 RUFPHBVGCFYCNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 2-methyltetrahydrofuran Chemical compound CC1CCCO1 JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MILSYCKGLDDVLM-UHFFFAOYSA-N 2-phenylpropan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)C1=CC=CC=C1 MILSYCKGLDDVLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YALVCEZFBKMMSM-UHFFFAOYSA-N 3,5-dimethyldioxane Chemical class O1CC(C)CC(C)O1 YALVCEZFBKMMSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 4,4'-sulfonyldiphenol Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(O)C=C1 VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002972 Acrylic fiber Polymers 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- 239000003109 Disodium ethylene diamine tetraacetate Substances 0.000 description 1
- ZGTMUACCHSMWAC-UHFFFAOYSA-L EDTA disodium salt (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].OC(=O)CN(CC([O-])=O)CCN(CC(O)=O)CC([O-])=O ZGTMUACCHSMWAC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004386 Erythritol Substances 0.000 description 1
- UNXHWFMMPAWVPI-UHFFFAOYSA-N Erythritol Natural products OCC(O)C(O)CO UNXHWFMMPAWVPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100272588 Escherichia coli (strain K12) bisC gene Proteins 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100099970 Haemophilus influenzae (strain ATCC 51907 / DSM 11121 / KW20 / Rd) torZ gene Proteins 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- 239000005662 Paraffin oil Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N Xylitol Natural products OCCC(O)C(O)C(O)CCO TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 1
- 239000004063 acid-resistant material Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 150000005215 alkyl ethers Chemical class 0.000 description 1
- 125000001118 alkylidene group Chemical group 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001448 anilines Chemical class 0.000 description 1
- 239000012753 anti-shrinkage agent Substances 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OOULUYZFLXDWDQ-UHFFFAOYSA-L barium perchlorate Chemical compound [Ba+2].[O-]Cl(=O)(=O)=O.[O-]Cl(=O)(=O)=O OOULUYZFLXDWDQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- LLEMOWNGBBNAJR-UHFFFAOYSA-N biphenyl-2-ol Chemical group OC1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 LLEMOWNGBBNAJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010277 constant-current charging Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 125000000392 cycloalkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000596 cyclohexenyl group Chemical group C1(=CCCCC1)* 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000522 cyclooctenyl group Chemical group C1(=CCCCCCC1)* 0.000 description 1
- 125000000640 cyclooctyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 1
- DCSRPHQBFSYJNN-UHFFFAOYSA-L disodium 4-[(2-arsonophenyl)diazenyl]-3-hydroxynaphthalene-2,7-disulfonate Chemical compound [Na+].[Na+].Oc1c(N=Nc2ccccc2[As](O)(O)=O)c2ccc(cc2cc1S([O-])(=O)=O)S([O-])(=O)=O DCSRPHQBFSYJNN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019301 disodium ethylene diamine tetraacetate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 235000019414 erythritol Nutrition 0.000 description 1
- UNXHWFMMPAWVPI-ZXZARUISSA-N erythritol Chemical compound OC[C@H](O)[C@H](O)CO UNXHWFMMPAWVPI-ZXZARUISSA-N 0.000 description 1
- 229940009714 erythritol Drugs 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000006232 furnace black Substances 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000006233 lamp black Substances 0.000 description 1
- 238000004895 liquid chromatography mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 description 1
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 1
- 229960001855 mannitol Drugs 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N meso ribitol Natural products OCC(O)C(O)C(O)CO HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 1
- PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1-sulfonic acid Chemical class C1=CC=C2C(S(=O)(=O)O)=CC=CC2=C1 PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N naphthalene-acid Natural products C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 1
- 125000005702 oxyalkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000006353 oxyethylene group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000010690 paraffinic oil Substances 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 150000003014 phosphoric acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 229920000233 poly(alkylene oxides) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 229920001515 polyalkylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920005646 polycarboxylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920005594 polymer fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920005606 polypropylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011970 polystyrene sulfonate Substances 0.000 description 1
- 229960002796 polystyrene sulfonate Drugs 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 239000013558 reference substance Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940006186 sodium polystyrene sulfonate Drugs 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- RPACBEVZENYWOL-XFULWGLBSA-M sodium;(2r)-2-[6-(4-chlorophenoxy)hexyl]oxirane-2-carboxylate Chemical compound [Na+].C=1C=C(Cl)C=CC=1OCCCCCC[C@]1(C(=O)[O-])CO1 RPACBEVZENYWOL-XFULWGLBSA-M 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 229960002920 sorbitol Drugs 0.000 description 1
- 235000010356 sorbitol Nutrition 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 1
- 125000001174 sulfone group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003459 sulfonic acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 150000004072 triols Chemical class 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 239000000811 xylitol Substances 0.000 description 1
- 235000010447 xylitol Nutrition 0.000 description 1
- HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N xylitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N 0.000 description 1
- 229960002675 xylitol Drugs 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/06—Lead-acid accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/628—Inhibitors, e.g. gassing inhibitors, corrosion inhibitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/14—Electrodes for lead-acid accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/56—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of lead
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/56—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of lead
- H01M4/57—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of lead of "grey lead", i.e. powders containing lead and lead oxide
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/621—Binders
- H01M4/622—Binders being polymers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/624—Electric conductive fillers
- H01M4/625—Carbon or graphite
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
- H01M2004/027—Negative electrodes
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
前記負極板は、負極電極材料を備え、
前記負極電極材料は、ポリマー化合物および炭素質材料を含み、
前記ポリマー化合物は、1H-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、鉛蓄電池に関する。
前記負極板は、負極電極材料を備え、
前記負極電極材料は、炭素質材料およびオキシC2-4アルキレンユニットの繰り返し構造を含むポリマー化合物を含む、鉛蓄電池に関する。
なお、1H-NMRスペクトルの3.2ppm以上3.8ppm以下の範囲に現れるピークは、オキシC2-4アルキレンユニットに由来する。ここで、1H-NMRスペクトルは、重クロロホルムを溶媒として用いて測定される。
(負極板)
負極板は、通常、負極電極材料に加え、負極集電体を備える。負極電極材料は、負極板から負極集電体を除いたものである。なお、負極板には、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)は負極板と一体として使用されるため、負極板に含まれるものとする。また、負極板がこのような部材を含む場合には、負極電極材料は、負極集電体および貼付部材を除いたものである。ただし、セパレータにマットなどの貼付部材が貼り付けられている場合には、貼付部材の厚みは、セパレータの厚みに含まれる。
ポリマー化合物は、1H-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は、オキシC2-4アルキレンユニットを有する。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。
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が挙げられる。カーボンブラックとしては、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、ランプブラックなどが例示される。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。炭素質材料は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせてもよい。
負極電極材料は、防縮剤を含むことができる。防縮剤としては、有機防縮剤が好ましい。有機防縮剤には、リグニン類および/または合成有機防縮剤を用いてもよい。リグニン類としては、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。有機防縮剤は、通常、リグニン類と合成有機防縮剤とに大別される。合成有機防縮剤は、リグニン類以外の有機防縮剤であるとも言える。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。負極電極材料は、防縮剤を一種含んでもよく、二種以上含んでもよい。
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。
Mwは、下記の装置を用い、下記の条件で測定される。
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)
負極電極材料中の硫酸バリウムの含有量は、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。負極電極材料中の硫酸バリウムの含有量は、3質量%以下であり、2質量%以下であってもよい。これらの下限値と上限値とは任意に組み合わせることができる。
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。分析に先立ち、化成後の鉛蓄電池を満充電してから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。乾燥後に添付部材が含まれる場合には剥離により負極板から添付部材が除去される。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とも称する。)を得る。試料Aは、必要に応じて粉砕され、分析に供される。
(1-1)ポリマー化合物の定性分析
粉砕した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、ポリマー化合物を抽出する。その後、ろ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/または熱分解GC-MSなどから情報を得ることで、ポリマー化合物を特定する。
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
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mr(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、1H-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(Sa)とTCEに由来するピークの積分値(Sr)を求め、以下の式から負極電極材料質中のポリマー化合物の質量基準の含有量Cn(ppm)を求める。
(式中、Ma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、Na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、Mr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、Nr=2、Mr=168である。また、m=100である。
ポリマー化合物の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のGPC測定結果に基づき、ポリマー化合物のMnを算出する。
カラム:GPC KF-805L(Shodex社製)2本を直列接続
カラム温度:30℃
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=200,0000、20,0000、20,000、2,000、200)
検出器:示差屈折率検出器(Shodex社製、Shodex RI-201H)
(2-1)炭素質材料の分離および定量
満充電状態の鉛蓄電池を分解し、既化成の負極板を取り出し、水洗により硫酸を除去し、真空下または不活性ガス雰囲気下で乾燥する。乾燥後に添付部材が含まれる場合には剥離により負極板から添付部材が除去される。次に、乾燥した負極板から負極電極材料を採取し、粉砕する。粉砕した試料5gあたりに、60質量%濃度の硝酸水溶液30mLを加えて、70℃で加熱する。さらに、粉砕試料5gあたり、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム10g、28質量%濃度のアンモニア水30mL、および水100mLを加えて、加熱を続け、可溶分を溶解させる。このようにして前処理を行なった試料を、ろ過により回収する。回収した試料を、目開き500μmのふるいにかけて、補強材などのサイズが大きな成分を除去して、ふるいを通過した成分を炭素質材料として回収する。
炭素質材料のBET比表面積Sは、上記(2-1)の手順で分離された炭素質材料を用いて、ガス吸着法により、BET式を用いて求められる。炭素質材料は、窒素フロー中、150℃の温度で、1時間加熱することにより前処理される。前処理した炭素質材料を用いて、下記の装置にて、下記の条件により、炭素質材料のBET比表面積を求める。
測定装置:マイクロメリティックス社製 TriStar3000
吸着ガス:純度99.99%以上の窒素ガス
吸着温度:液体窒素沸点温度(77K)
BET比表面積の計算方法:JIS Z 8830:2013の7.2に準拠
(3-1)負極電極材料中の有機防縮剤の定性分析
試料Aを1mol/Lの水酸化ナトリウム(NaOH)水溶液に浸漬し、有機防縮剤を抽出する。次に、抽出物から、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が得られる。
上記(3-1)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。
上記(3-1)と同様に、有機防縮剤の粉末試料を得た後、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粉末試料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。
未粉砕の試料Aを粉砕し、粉砕された試料A10gに対し、20%質量濃度硝酸を50ml加え、約20分加熱し、鉛成分を硝酸鉛として溶解させる。次に、硝酸鉛を含む溶液を濾過して、炭素質材料、硫酸バリウム等の固形分を濾別する。
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、鉛粉と有機防縮剤および必要に応じて各種添加剤に、水と硫酸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。
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。ペースト式正極板は、正極集電体と、正極電極材料とを具備する。正極電極材料は、正極集電体に保持されている。ペースト式正極板では、正極電極材料は、正極板から正極集電体を除いたものである。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。クラッド式正極板は、複数の多孔質のチューブと、各チューブ内に挿入される芯金と、複数の芯金を連結する集電部と、芯金が挿入されたチューブ内に充填される正極電極材料と、複数のチューブを連結する連座とを具備する。クラッド式正極板では、正極電極材料は、チューブ、芯金、集電部、および連座を除いたものである。クラッド式正極板では、芯金と集電部とを合わせて正極集電体と称する場合がある。
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/または微多孔膜などが用いられる。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、極間距離に応じて選択すればよい。
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が含まれていてもよい。負極電極材料の場合と同様に、電解液中に含まれるポリマー化合物の由来も特に制限されない。
Ce=Sa/Sr×Nr/Na×Ma/Mr×mr/m1×1000000
(式中、MaおよびNaは、それぞれ前記に同じ。)
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。
前記負極板は、負極電極材料を備え、
前記負極電極材料は、ポリマー化合物および炭素質材料を含み、
前記ポリマー化合物は、1H-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、鉛蓄電池。
前記負極板は、負極電極材料を備え、
前記負極電極材料は、炭素質材料およびオキシC2-4アルキレンユニットの繰り返し構造を含むポリマー化合物を含む、鉛蓄電池。
前記ヒドロキシ化合物は、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、およびポリオールのC2-4アルキレンオキサイド付加物からなる群より選択される少なくとも一種であってもよい。
前記負極板は、負極電極材料を備え、
前記負極電極材料は、ポリマー化合物および炭素質材料を含み、
前記ポリマー化合物は、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含み、
前記ヒドロキシ化合物は、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、およびポリオールのC2-4アルキレンオキサイド付加物からなる群より選択される少なくとも一種である、鉛蓄電池。
前記負極電極材料1g当たりの前記比表面積および前記含有量の積:S×Cは、0.01m2/g以上、0.05m2/g以上、0.1m2/g以上、0.2m2/g以上または0.3m2/g以上であってもよい。
前記負極電極材料1g当たりの前記比表面積および前記含有量の積:S×Cは、20m2/g以下、15m2/g以下、10m2/g以下、8m2/g以下、または4m2/g以下であってもよい。
/g以上、25m2/g以上、50m2/g以上、70m2/g以上、100m2/g以上、または130m2/g以上であってもよい。
。
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るものではない。
(1)鉛蓄電池の準備
(a)負極板の作製
原料の鉛粉と、硫酸バリウムと、ポリマー化合物(ポリプロピレングリコール、Mn=2000)と、有機防縮剤e1とを、適量の硫酸水溶液と混合して、負極ペーストを得る。このとき、いずれも既述の手順で求められる、負極電極材料中のポリマー化合物の含有量が表2に示す値となるとともに、硫酸バリウムの含有量が0.6質量%、有機防縮剤の含有量が0.1質量%となるように各成分を混合する。C1は、ポリマー化合物を用いない例である。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。有機防縮剤e1としては、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(硫黄元素含有量:5000μmol/g、Mw=9600)が用いられる。
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。
試験電池は定格電圧2V、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。化成後の電解液の比重は1.28(20℃換算)である。
(a)PSOC寿命性能
表1に示すパターンで、上記の鉛蓄電池の充放電を行なう。端子電圧が単セル当たり1.2Vに到達するまでのサイクル数をPSOC寿命性能の指標とする。鉛蓄電池C1の結果を100としたときの比率で表す。
上記鉛蓄電池を用いて、以下の条件で実施する。
より具体的には、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、下記の充放電条件で、放電1分-充電10分の試験(1分-10分試験)を75℃±3 ℃で実施する(高温軽負荷試験)。
放電:25A、1分
充電:2.47V/セル、25A、10分
水槽温度:75℃±3 ℃
上記の高温軽負荷試験において充放電を繰り返すことで高温軽負荷試験を行う。充放電480サイクル毎に、300Aで30秒間の判定放電を行い、判定放電末電圧が1.2V/セルを下回った場合、または、サイクル中の充電末電流が3A以上になった場合を寿命と判定し、それまでのサイクル数を求める。鉛蓄電池C1のサイクル数を100としたときの比率(%)で高温過充電寿命性能を評価する。
既述の手順で求められる負極電極材料中のポリマー化合物の含有量が表2に示す値となるように各成分を混合して負極ペーストを調製する。負極ペーストを調製する際に、炭素質材料としてカーボンブラックを用いる。カーボンブラックは、既述の手順で求められる積S×Cが表2に示す値となるように、用いるカーボンブラックのBET比表面積を選択するとともに、カーボンブラックの負極ペーストへの添加量を調節する。これら以外は、鉛蓄電池R1と同様にして試験電池を作製し、評価を行う。なお、鉛蓄電池E1~E7では、既述の手順で求められる電解液中のポリマー化合物の濃度は500ppm以下である。
既述の手順で求められる負極電極材料中のポリマー化合物の含有量が表3に示す値となるように各成分を混合して負極ペーストを調製する。これ以外は、鉛蓄電池C2と同様に試験電池を作製し、評価を行う。
既述の手順で求められる負極電極材料中のポリマー化合物の含有量が表4に示す値となるように各成分を混合して負極ペーストを調製する。カーボンブラックは、既述の手順で求められる積S×Cが表4に示す値となるように、カーボンブラックのBET比表面積を選択するとともに、カーボンブラックの負極ペーストへの添加量を調節する。これら以外は、鉛蓄電池C2と同様に試験電池を作製し、評価を行う。なお、これらの鉛蓄電池では、カーボンブラックの比表面積Sの選択は、69m2/g~745m2/gの範囲で行うが、この範囲に限定されるものではない。
鉛蓄電池E30では、炭素質材料として、カーボンブラック(CB)と黒鉛(FG)とを併用する。黒鉛としては、粒径が32μm以上であり比表面積Sが3m2/gのものが使用される。積S×Cが表5に示す値となるように、使用するカーボンブラックの比表面積Sを選択するとともに、各炭素質材料の添加量を調節する。鉛蓄電池C12では、炭素質材料としてカーボンブラック(CB)を用いる。積S×Cが表5に示す値となるように、使用するカーボンブラックの比表面積Sを選択するとともに、添加量を調節する。これら以外は、鉛蓄電池E1と同様にして、試験電池を作製し、PSOC寿命性能の評価を行う。なお、これらの鉛蓄電池では、炭素質材料の比表面積Sの選択は、3m2/g~69m2/gの範囲で行うが、この範囲に限定されるものではない。
積S×Cが表6に示す値となるように、使用するカーボンブラックの比表面積Sを選択するとともに、添加量を調節する。これら以外は、鉛蓄電池E1と同様にして、試験電池を作製し、PSOC寿命性能の評価を行う。なお、これらの鉛蓄電池では、カーボンブラックの比表面積Sの選択は、69m2/g~745m2/gの範囲で行うが、この範囲に限定されるものではない。
表7に示すMnを有するポリマー化合物(ポリプロピレングリコール)を用いる。負極電極材料中のポリマー化合物の含有量Cが表7に示す値となるように負極ペーストの構成成分を混合する。積S×Cが表7に示す値となるように、使用する炭素質材料の比表面積Sを選択するとともに、炭素質材料の添加量を調節する。これら以外は、鉛蓄電池E1と同様にして試験電池を作製し、下記の(c)および(d)の評価を行う。E37~E40で用いたポリマー化合物は、それぞれ、E33~E36で用いたポリマー化合物と同じである。E41~E43で用いたポリマー化合物は、E35で用いたポリマー化合物と同じである。
上記(b)における高温軽負荷試験後の満充電後の試験電池を、放電電流150Aにて、-15℃±1 ℃で端子電圧が1.0V/セルに到達するまで放電し、このときの放電時間(軽負荷試験後の低温HR放電持続時間)(s)を求める。放電持続時間が長いほど、低温HR放電性能に優れる。鉛蓄電池C1についても同様に評価し、C1の放電持続時間を100としたときの比率(%)で各電池の高温軽負荷試験後の低温HR放電性能を評価する。
満充電後の試験電池を用いて、10秒目電気量を測定する。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、試験電池を電流の上限を200Aとし2.42V/セルで定電圧充電し、このときの10秒間の積算電気量(10秒目電気量)を測定する。いずれの作業も、25℃の水槽中で行う。鉛蓄電池C1についても同様に評価し、C1の結果を100としたときの比率(%)で各電池の充電受入性を評価する。
表8に示すMnを有するポリマー化合物(ポリプロピレングリコール)を負極電極材料および電解液に添加する。既述の手順で求められる負極電極材料中のポリマー化合物の含有量が表8に示す値となるように負極ペーストの組成を調節する。既述の手順で求められる電解液中のポリマー化合物の濃度が表8に示す値となるように電解液中にポリマー化合物を添加する。これら以外は、鉛蓄電池E1と同様にして試験電池を作製し、過充電電気量の評価を行う。E44-1~E47-1で用いたポリマー化合物は、それぞれ、E33~E36で用いたポリマー化合物と同じである。E48~E49で用いたポリマー化合物は、E35で用いたポリマー化合物と同じである。E44-2~E47-2で用いたポリマー化合物は、それぞれ、E33~E36で用いたポリマー化合物と同じである。
表9に示す硫黄(S)元素含有量を有する有機防縮剤を用いる。また、既述の手順で求められる負極電極材料中のポリマー化合物の含有量が表9に示す値となるように負極ペーストの構成成分を混合する。これら以外は、鉛蓄電池E1と同様にして試験電池を作製し、過充電電気量および充電受入性の評価を行う。また、鉛蓄電池を用いて、下記(e)の手順で初期の低温HR放電性能の評価を行う。
(e2):リグニンスルホン酸塩(硫黄元素含有量:600μmol/g、Mw=5500)
(e3):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(硫黄元素含有量:3000μmol/g、Mw=9000)
(e4):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(硫黄元素含有量:7000μmol/g、Mw=9000)
なお、有機防縮剤中の硫黄元素含有量(μmol/g)については、負極電極材料を調製する前の値と、鉛蓄電池を解体し、各有機防縮剤を抽出して測定した値には実質的に差がない。
満充電後の試験電池を、放電電流150Aにて、-15℃±1℃で端子電圧が1.0V/セルに到達するまで放電し、このときの放電時間(初期の低温HR放電持続時間)(s)を求める。放電持続時間が長いほど、低温HR放電性能に優れる。
鉛蓄電池E50、E52、E54、およびE56の過充電電気量および初期の低温HR放電性能は、それぞれ、同じ硫黄元素含有量の有機防縮剤を用いる鉛蓄電池C13、C14、C1、およびC15のデータを100としたときの比率(%)で評価する。鉛蓄電池E51、E53、E55、およびE57の過充電電気量および初期の低温HR放電性能は、それぞれ、同じ硫黄元素含有量の有機防縮剤を用いる鉛蓄電池C13、C14、C1、およびC15のデータを100としたときの比率(%)で評価する。
表10に示す硫黄(S)元素含有量を有する第1有機防縮剤および/または第2有機防縮剤を用いるとともに、既述の手順で求められる各有機防縮剤の含有量が表10に示す値となるように各成分を混合する。このとき、既述の手順で求められる負極電極材料中のポリマー化合物の含有量が82ppmとなるようにする。これら以外は、鉛蓄電池E1と同様にして試験電池を作製し、充電受入性の評価を行う。なお、第1有機防縮剤としては、鉛蓄電池E1と同じ(e1)を用い、第2有機防縮剤としてはE50と同じリグニンスルホン酸塩(e2)を用いる。なお、有機防縮剤中の硫黄元素含有量(μmol/g)については、負極電極材料を調製する前の値と、鉛蓄電池を解体し、各有機防縮剤を抽出して測定した値には実質的に差がない。
鉛蓄電池E59~E62の充電受入性は、鉛蓄電池E58の10秒目電気量を100としたときの比率(%)で評価する。
有機防縮剤e5(スルホン酸基を導入したビスフェノールS化合物とフェノールスルホン酸とのホルムアルデヒドによる縮合物(硫黄元素含有量:4000μmol/g、Mw=8000))を用いる。鉛蓄電池E64では、積S×Cが表11に示す値となるように、使用するカーボンブラックの比表面積を選択するとともに、炭素質材料の添加量を調節する。これら以外は、鉛蓄電池E35と同様にして試験電池を作製し、評価を行う。
負極ペーストの構成成分を混合する際に、ポリマー化合物に代えて、リグニンスルホン酸塩(硫黄元素含有量が600μmol/g、Mw=5500)またはオイルを負極電極材料中の含有量が表11に示す値となるように添加する。これ以外は、鉛蓄電池E35と同様にして試験電池を作製し、評価を行う。オイルとしては、パラフィン系オイルを用いる。パラフィン系オイルおよびリグニンスルホン酸塩はいずれも、重クロロホルムを溶媒として用いて測定される1H-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さない。
また、表9の結果から、有機防縮剤e2~e4を用いる場合にも、鉛蓄電池E35やE63と類似の効果が得られることが分かる。
ポリマー化合物として、表12に示すものを用いる。また、既述の手順で求められる負極電極材料(負極ペーストの固形分)中のポリマー化合物の含有量が表12に示す値となるように負極ペーストの構成成分を混合する。これら以外は、鉛蓄電池E35と同様にして試験電池を作製し、評価を行う。なお、ポリマー化合物について、1H-NMRスペクトルにおいて、3.2ppm~3.8ppmのピークの積分値の、このピークの積分値と、酸素原子に結合した-CH2-基の水素原子のピークの積分値と、酸素原子に結合した-CH<基の水素原子のピークの積分値との合計に占める割合は、97.6%~99.7%である。
鉛蓄電池E65~E71の結果を表12に示す。表12には、鉛蓄電池C1の結果も合わせて示す。
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
Claims (14)
- 正極板と、負極板と、電解液と、を備え、
前記負極板は、負極電極材料を備え、
前記負極電極材料は、ポリマー化合物および炭素質材料を含み、
前記ポリマー化合物は、重クロロホルムを用いて測定される 1H-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、
前記ポリマー化合物は、末端基に結合した酸素原子と、前記酸素原子に結合した-CH 2 -基および/または-CH<基とを含み、
前記 1 H-NMRスペクトルにおいて、前記ピークの積分値の、前記ピークの積分値と前記-CH 2 -基の水素原子のピークの積分値と前記-CH<基の水素原子のピークの積分値との合計に占める割合は、85%以上であり、
前記ポリマー化合物は、少なくとも数平均分子量が400以上20000以下の化合物を含み、
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、10ppm以上1000ppm以下であり、
前記炭素質材料の比表面積をS(m2/g)および前記負極電極材料中の前記炭素質材料の含有量をCとするとき、
前記負極電極材料1g当たりの前記比表面積および前記含有量の積:S×Cは、0.1m2/g以上20m 2 /g以下であり、
前記炭素質材料は、32μm以上の粒子径を有する第1炭素質材料を少なくとも含み、
前記炭素質材料の含有量Cは、0.1質量%以上5質量%以下である、鉛蓄電池。 - 正極板と、負極板と、電解液と、を備え、
前記負極板は、負極電極材料を備え、
前記負極電極材料は、ポリマー化合物および炭素質材料を含み、
前記ポリマー化合物は、重クロロホルムを用いて測定される 1H-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、
前記ポリマー化合物は、末端基に結合した酸素原子と、前記酸素原子に結合した-CH 2 -基および/または-CH<基とを含み、
前記 1 H-NMRスペクトルにおいて、前記ピークの積分値の、前記ピークの積分値と前記-CH 2 -基の水素原子のピークの積分値と前記-CH<基の水素原子のピークの積分値との合計に占める割合は、85%以上であり、
前記ポリマー化合物は、少なくとも数平均分子量が1000以上20000以下の化合物を含み、
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、10ppm以上1000ppm以下であり、
前記炭素質材料の比表面積をS(m 2 /g)および前記負極電極材料中の前記炭素質材料の含有量をCとするとき、
前記負極電極材料1g当たりの前記比表面積および前記含有量の積:S×Cは、0.1m 2 /g以上20m 2 /g以下であり、
前記炭素質材料の含有量Cは、0.1質量%以上5質量%以下である、鉛蓄電池。 - 前記ポリマー化合物は、オキシC2-4アルキレンユニットの繰り返し構造を含む、請求項1または2に記載の鉛蓄電池。
- 正極板と、負極板と、電解液と、を備え、
前記負極板は、負極電極材料を備え、
前記負極電極材料は、ポリマー化合物および炭素質材料を含み、
前記ポリマー化合物は、重クロロホルムを用いて測定される 1 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、
前記ポリマー化合物は、末端基に結合した酸素原子と、前記酸素原子に結合した-CH 2 -基および/または-CH<基とを含み、
前記 1 H-NMRスペクトルにおいて、前記ピークの積分値の、前記ピークの積分値と前記-CH 2 -基の水素原子のピークの積分値と前記-CH<基の水素原子のピークの積分値との合計に占める割合は、85%以上であり、
前記ポリマー化合物は、少なくとも数平均分子量が400以上20000以下の化合物を含み、
前記ポリマー化合物は、オキシC 2-4 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C 2-4 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含み、
前記ヒドロキシ化合物は、ポリC 2-4 アルキレングリコール、前記オキシC 2-4 アルキレンの繰り返し構造を含む共重合体、およびポリオールのC 2-4 アルキレンオキサイド付加物からなる群より選択される少なくとも一種であり、
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、10ppm以上1000ppm以下であり、
前記炭素質材料の比表面積をS(m 2 /g)および前記負極電極材料中の前記炭素質材料の含有量をCとするとき、
前記負極電極材料1g当たりの前記比表面積および前記含有量の積:S×Cは、0.1m 2 /g以上20m 2 /g以下であり、
前記炭素質材料の含有量Cは、0.1質量%以上5質量%以下である、鉛蓄電池。 - 正極板と、負極板と、電解液と、を備え、
前記負極板は、負極電極材料を備え、
前記負極電極材料は、炭素質材料およびオキシC2-4アルキレンユニットの繰り返し構造を含むポリマー化合物を含み、
前記ポリマー化合物は、少なくとも数平均分子量が400以上20000以下の化合物を含み、
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、10ppm以上1000ppm以下であり、
前記炭素質材料の比表面積をS(m2/g)および前記負極電極材料中の前記炭素質材料の含有量をCとするとき、
前記負極電極材料1g当たりの前記比表面積および前記含有量の積:S×Cは、0.1m2/g以上20m 2 /g以下であり、
前記炭素質材料は、32μm以上の粒子径を有する第1炭素質材料を少なくとも含み、
前記炭素質材料の含有量Cは、0.1質量%以上5質量%以下である、鉛蓄電池。 - 正極板と、負極板と、電解液と、を備え、
前記負極板は、負極電極材料を備え、
前記負極電極材料は、炭素質材料およびオキシC2-4アルキレンユニットの繰り返し構造を含むポリマー化合物を含み、
前記ポリマー化合物は、少なくとも数平均分子量が1000以上20000以下の化合物を含み、
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、10ppm以上1000ppm以下であり、
前記炭素質材料の比表面積をS(m 2 /g)および前記負極電極材料中の前記炭素質材料の含有量をCとするとき、
前記負極電極材料1g当たりの前記比表面積および前記含有量の積:S×Cは、0.1m 2 /g以上20m 2 /g以下であり、
前記炭素質材料の含有量Cは、0.1質量%以上5質量%以下である、鉛蓄電池。 - 前記ポリマー化合物は、前記オキシ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エーテル化物および前記オキシ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含み、
前記ヒドロキシ化合物は、ポリC2-4アルキレングリコール、前記オキシC2-4アルキレンの繰り返し構造を含む共重合体、およびポリオールのC2-4アルキレンオキサイド付加物からなる群より選択される少なくとも一種である、請求項3、5または6に記載の鉛蓄電池。 - 正極板と、負極板と、電解液と、を備え、
前記負極板は、負極電極材料を備え、
前記負極電極材料は、炭素質材料およびオキシC 2-4 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を含み、
前記ポリマー化合物は、少なくとも数平均分子量が400以上20000以下の化合物を含み、
前記ポリマー化合物は、オキシC 2-4 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C 2-4 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含み、
前記ヒドロキシ化合物は、ポリC 2-4 アルキレングリコール、前記オキシC 2-4 アルキレンの繰り返し構造を含む共重合体、およびポリオールのC 2-4 アルキレンオキサイド付加物からなる群より選択される少なくとも一種であり、
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、10ppm以上1000ppm以下であり、
前記炭素質材料の比表面積をS(m 2 /g)および前記負極電極材料中の前記炭素質材料の含有量をCとするとき、
前記負極電極材料1g当たりの前記比表面積および前記含有量の積:S×Cは、0.1m 2 /g以上20m 2 /g以下であり、
前記炭素質材料の含有量Cは、0.1質量%以上5質量%以下である、鉛蓄電池。 - 前記オキシC2-4アルキレンユニットの繰り返し構造は、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、請求項3~8のいずれか1項に記載の鉛蓄電池。
- 前記化合物の数平均分子量は、500以上である、請求項1、4、5または8に記載の鉛蓄電池。
- 前記化合物の数平均分子量は、1000以上である、請求項1、4、5または8に記載の鉛蓄電池。
- 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30ppm以上である、請求項1~11のいずれか1項に記載の鉛蓄電池。
- 前記炭素質材料は、32μm以上の粒子径を有する第1炭素質材料を少なくとも含む、請求項2、4、6または8に記載の鉛蓄電池。
- 前記炭素質材料の含有量Cは、0.45質量%以上である、請求項1~13のいずれか1項に記載の鉛蓄電池。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019103306 | 2019-05-31 | ||
JP2019103306 | 2019-05-31 | ||
PCT/JP2020/021477 WO2020241880A1 (ja) | 2019-05-31 | 2020-05-29 | 鉛蓄電池 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2020241880A1 JPWO2020241880A1 (ja) | 2020-12-03 |
JPWO2020241880A5 JPWO2020241880A5 (ja) | 2023-07-24 |
JP7447896B2 true JP7447896B2 (ja) | 2024-03-12 |
Family
ID=73552216
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021521911A Active JP7447896B2 (ja) | 2019-05-31 | 2020-05-29 | 鉛蓄電池 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3975296A4 (ja) |
JP (1) | JP7447896B2 (ja) |
CN (1) | CN113950761A (ja) |
WO (1) | WO2020241880A1 (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101937996A (zh) | 2010-08-26 | 2011-01-05 | 风帆股份有限公司 | 电动助力车用胶体铅酸蓄电池负极铅膏及制备方法 |
JP2012089310A (ja) | 2010-10-18 | 2012-05-10 | Gs Yuasa Corp | 鉛蓄電池 |
JP5500315B2 (ja) | 2011-05-13 | 2014-05-21 | 新神戸電機株式会社 | 鉛蓄電池 |
CN108630937A (zh) | 2018-05-10 | 2018-10-09 | 浙江工业大学 | 一种铅炭电池负极铅膏及负极板 |
JP2018190570A (ja) | 2017-04-28 | 2018-11-29 | 株式会社Gsユアサ | 鉛蓄電池 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5147237A (ja) * | 1974-10-18 | 1976-04-22 | Yuasa Battery Co Ltd | |
JPS60182662A (ja) * | 1984-02-28 | 1985-09-18 | Japan Storage Battery Co Ltd | 鉛蓄電池 |
JPH09147869A (ja) * | 1995-11-17 | 1997-06-06 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池 |
JPH11329476A (ja) * | 1998-05-07 | 1999-11-30 | Japan Storage Battery Co Ltd | 密閉形鉛蓄電池 |
JP2000149980A (ja) | 1998-11-15 | 2000-05-30 | Jec Service Kk | 鉛蓄電池およびその活性化法 |
JP6525167B2 (ja) | 2017-06-16 | 2019-06-05 | 株式会社Gsユアサ | 鉛蓄電池 |
-
2020
- 2020-05-29 CN CN202080040023.9A patent/CN113950761A/zh active Pending
- 2020-05-29 WO PCT/JP2020/021477 patent/WO2020241880A1/ja unknown
- 2020-05-29 EP EP20813036.9A patent/EP3975296A4/en active Pending
- 2020-05-29 JP JP2021521911A patent/JP7447896B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101937996A (zh) | 2010-08-26 | 2011-01-05 | 风帆股份有限公司 | 电动助力车用胶体铅酸蓄电池负极铅膏及制备方法 |
JP2012089310A (ja) | 2010-10-18 | 2012-05-10 | Gs Yuasa Corp | 鉛蓄電池 |
JP5500315B2 (ja) | 2011-05-13 | 2014-05-21 | 新神戸電機株式会社 | 鉛蓄電池 |
JP2018190570A (ja) | 2017-04-28 | 2018-11-29 | 株式会社Gsユアサ | 鉛蓄電池 |
CN108630937A (zh) | 2018-05-10 | 2018-10-09 | 浙江工业大学 | 一种铅炭电池负极铅膏及负极板 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2020241880A1 (ja) | 2020-12-03 |
EP3975296A4 (en) | 2022-11-16 |
EP3975296A1 (en) | 2022-03-30 |
WO2020241880A1 (ja) | 2020-12-03 |
CN113950761A (zh) | 2022-01-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7143950B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP7501528B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP7347504B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP7447896B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP7173322B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP7419794B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
WO2022113633A1 (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP7452538B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
WO2020241886A1 (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP7180768B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP2018018800A (ja) | 鉛蓄電池 | |
WO2022113621A1 (ja) | 鉛蓄電池 | |
EP4239718A1 (en) | Lead-acid battery | |
EP4246621A1 (en) | Lead-acid battery | |
WO2022113626A1 (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP7424037B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
WO2022113635A1 (ja) | 鉛蓄電池 | |
WO2022113624A1 (ja) | 鉛蓄電池 | |
WO2022113623A1 (ja) | 鉛蓄電池 | |
WO2022113622A1 (ja) | 鉛蓄電池 | |
WO2022113628A1 (ja) | 鉛蓄電池 | |
JP2022085745A (ja) | 鉛蓄電池 | |
CN113994521A (zh) | 铅蓄电池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230406 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230406 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20230630 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230712 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20230712 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230919 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231117 |
|
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: 20240130 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240212 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7447896 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |