JPH042062A - 鉛蓄電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、使用においてガス発生および電解液の液減り
が少なく、特性が安定している液式鉛蓄電池に関する。

〔従来の技術〕

鉛蓄電池の電極格子には、従来鉛−アンチモン合金（Ｐ
ｂ−３ｂ合金）が用いられている。ところが、ｐｂ−ｓ
ｂ金合金用いた電池は、水素過電圧が小さいｓｂを用い
ているため負極上で水素ガスが発生しやすく、電解液の
液減りか多い欠点かある。この欠点を改善するため鉛−
カルシウム合金（Ｐｂ−Ｃａ合金）を用いた２つの電池
系か開発されている。これらは、正・負両電極ともにｐ
ｂ−Ｃａ合金を用いたカルシウム電池と、負電極のみに
Ｐｂ−Ｃａ合金を用い、正電極にＰｂ−３ｂ合金を用い
たハイブリット電池とである。しかし、カルシウム電池
の場合、電解液の液減りの問題は改善されるが、電池が
高温で使用されるようになるに伴い、正極の早期劣化等
の問題が生じてしまう。一方、ハイブリット電池におい
ては、上記のような正極が早期に劣化するような問題は
ないが、電池の使用に伴い正極格子が腐食すると電解液
に溶解したｓｂが電解液中を泳動し負極上に析出し、電
解液の液減りの問題が生じてしまう。

この正極のｓｂが負極へ泳動・析出するのを抑えるため
、種々の提案がなされている。例えば、正・負極間に挟
むセパレータにｓｂ捕捉剤を混合したものを用いるもの
（特開昭６３−１１０５４７号）、あるいは、ｓｂイオ
ンと不活性な配位化合物を形成する有機物を電解液に添
加する（特開昭６４−６３７９号）かある。しかしなが
ら、特開昭６３−１１０５４７号では、セパレータに混
合したｓｂ捕捉剤か電解液に溶は出し電池性能に悪影響
を及ぼす。また、特開昭６４−６３７９号では、ｓｂイ
オンと不活性な配位化合物を形成する有機物は、活物質
である鉛に吸着して電池の容量を減少させると共に特性
が不安定となり長期間効力が発揮できない。

〔第１発明の説明〕 本第１発明（特許請求の範囲に記載の発明）は、上記従
来技術の簡題点に鑑みなされたものであり、ガス発生お
よび電解液の液減りが少なく、特性が安定した液式鉛蓄
電池を提供することを目的とする。

本第１発明は、正極格子に鉛−アンチモン合金を用いた
液式鉛蓄電池てあって、スルホ基を有する有機化合物を
含有することを特徴とする鉛蓄電池である。

本第１発明の鉛蓄電池は、使用においてガス発生および
電解液の液減りか少なく、特性か安定したものである。

本第１発明の鉛蓄電池が上記効果を奏するのは以下の理
由によると考えられる。

上記スルホ基を有する有機化合物は、電極上の電気化学
的活性点に吸着し、反応を阻害する性質がある。このこ
とは、上記有機化合物が種々の金属の電気めっきの際、
添加剤としてめっき浴に加えられ、活性点に吸着するこ
とにより樹枝状析出を防止し、結果として平滑なめつき
面を得るのに役立っていることからも理解される。本第
１発明において、上記有機化合物は、負極におけるｓｂ
析出の活性点に吸着し、正極から泳動してきたｓｂイオ
ンの析出を妨げ、また析出したｓｂ上での水素発生の活
性点に吸着して水素ガスの発生を抑制する。また、上記
有機化合物は、負極の充放電反応の活性点には吸着しに
くい性質を有するため電池の充放電に対する悪影響はな
い。さらに、スルホ基は、酸化に対して安定であり、電
池内で比較的安定に存在する。

また、本発明の鉛蓄電池は液式であるために蓄電池全体
が密閉されたものではない。従って、たとえ水素ガスが
発生しても該水素ガスが蓄電池より放出され、内圧増加
により電池各部に損傷を与えることかない。

〔第１発明のその他の発明の説明〕 以下、本第１発明をより具体的にしたその他の発明を説
明する。

本発明の鉛蓄電池は、正極にｐｂ−ｓｂ金合金有する液
式鉛蓄電池であり、スルホ基を有する有機化合物を含有
するものである。

本発明の鉛蓄電池は、液式とする。リテーナを有するシ
ール型の鉛蓄電池では、水素ガスか発生すると蓄電池よ
り水素ガスが放出されないため、内圧が増加することに
よって、電池各部に損傷を与える恐れがある。本発明で
は、液式のシール型ではないため、上記の問題はない。

本発明において、鉛蓄電池はｐｂ−ｓｂ金合金らなる正
極格子を含有するものであればどのようでものでもよい
。例えば、−船釣な鉛蓄電池としては、ｐｂ−ｓｂ金合
金らなり、二酸化鉛を活物質とする正極、鉛を活物質と
する負極、硫酸水溶液を主成分とする電解液、正・負極
の短絡を防ぐためのセパレータ、およびこれらを収納す
る電槽とからなる。

また、本発明では、上記鉛蓄電池の正極格子かｐｂ−ｓ
ｂ金合金らなるものを用いる。この鉛蓄電池は、正・負
極とも電極格子にｐｂ−ｓｂ金合金用いたいわゆるアン
チモン電池、正極格子にのみｐｂ−ｓｂ金合金用い負極
格子にはＰｂ−Ｃａ合金を用いたいわゆるハイブリット
電池等がある。

上記スルホ基（−３Ｏ，Ｈ）を有する有機化合物として
は、脂肪族スルホン酸、芳香族スルホン酸、あるいはそ
れらの塩等が挙げられ、また鉱油、動植物油等の油脂類
をスルホン化したもの、あるいはそれらの塩も用いるこ
とができる。上記有機化合物は、それらのうちの少な（
とも１種を用いる。上記の油脂類をスルホン化する方法
としては、従来からの方法、すなわち濃硫酸、発煙硫酸
、クロルスルホン酸、あるいはＳＯ２ガスとの接触によ
る方法等を用いることかできる。

スルホ基を有する有機化合物は、鉛蓄電池のセパレータ
内、極板内、電解液中等のどこに含まれていてもよい。

例えば、セパレータ内に含ませる場合には、ポリオレフ
ィン系のセパレータ等に酸化防止等の目的で含浸させで
ある鉱油類に上記有機化合物を混合して用いることがで
きる。また、セパレータ内に含ませるには、スルホ基を
有する有機化合物を直接セパレータ内に含ませてもよく
、あるいはスルホ基を有さない有機化合物をセパレータ
内に含ませた後、該有機化合物をスルホン化してもよい
。また、電極内に含ませる場合には、上記有機化合物を
ペースト状にして電極に添加してもよく、あるいは上記
有機化合物を電極に塗布するか、または上記有機化合物
の溶液中に電極を浸漬して電極表面に上記有機化合物を
被覆してもよい。

スルホ基を有する有機化合物の含有割合は、鉛蓄電池の
容量、内部抵抗等に影響を与えない範囲が望ましく、例
えば、スルホン化した鉱油をセパレータに含浸させる場
合、セパレータに対して０．１〜１０重量％の範囲か望
ましい。この範囲未満ては水素発生を抑制する効果か小
さく、この範囲を越えると内部抵抗か大きくなる。

なお、スルホ基を有する有機化合物は、電解液と接触す
るような形で含有されるようにする。

また、スルホ基を有する有機化合物と電解液に不溶な鉱
油類とを混合してセパレータ内に含浸させれば、上記有
機化合物が上記鉱油類の作用により長期間にわたって徐
々に電解液に放出され、効果を持続させることができる
。

本発明の鉛蓄電池は、自動車用５Ｌｒ（スタート・ライ
ト・イグニション）電池、据置電源、移動電源等、特定
の用途に限らずあらゆる用途に用いることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細な説明する。

実施例１ 第１図に本実施例における液式鉛蓄電池の一部切欠斜視
図を示す。本実施例の鉛蓄電池は、Ｐｂ−５ｂ合金から
なる格子を有する正極１（見掛は表面積４８ｃｍ２）２
枚と、Ｐｂ−Ｃａ合金からなる格子を有する負極２（見
掛は表面１１ｔ４８ｃｍ２）１枚、Ｓ　ＯＳガスにより
スルホン化（スルホ基７．８重量％）したナフテン系鉱
油を含浸させたポリオレフィン系多孔質膜セパレータ３
（上記鉱油の含浸量は該セパレータに対して１５重量％
）２枚、比重１．２６の希硫酸からなる電解液４、およ
び電槽５とからなる。電槽５の内部に２枚の正極ｌが配
置され、その間に２枚のセパレータか配置され、更にそ
の間に負極２が配置され、電槽５内部全体にわたって上
記正・負極およびセパレータが浸漬するように電解液４
が含まれている（これを電池Ａとする）。

また、比較のため、鉱油をスルホン化させながった以外
は、上記と同様な比較用鉛蓄電池（これを電池Ｂとする
）も作成した。

上記２種類の鉛蓄電池について、６０’Ｃで定電圧充電
（７５０＋ｎＡ制限電流付定電圧２．４７　Ｖ、１゜分
間）と定電流放電（７５０ｍＡ、４分間）との充放電サ
イクルを行い、電解液の液減りを測定した。

その結果を第２図に示す。

第２図より明らかなように、本実施例の鉛蓄電池は、比
較例のものに比べて、電解液の液減りか非常に抑制され
ており、しかもその効果か長期間持続することが分かる
。

実施例２ ポリオレフィン系多孔質膜セパレータに含浸させるもの
としてスルホン化したナフテン系鉱油に代えてドデシル
ベンゼンスルホン酸（含浸量はセパレータに対して１．
０重量％）とした以外は、実施例１の電池Ａと同様な構
成の鉛蓄電池（これを電池Ｃとする）を作成した。これ
に実施例１と同様の充放電サイクルを施し、電解液の液
減り量を測定した。その結果を第２図に示す。この実施
例においても電解液の液減りか非常に抑制されているこ
とが分かる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例にかかる鉛蓄電池の一部切欠斜視図、
第２図は本実施例にかかる鉛蓄電池の充放電サイクルと
電解液の液減り量との関係を示す線図である。 正極、 負極、 セパレータ、 電解液、 電槽

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 正極格子に鉛−アンチモン合金を用いた液式鉛蓄電池で
   あって、スルホ基を有する有機化合物を含有することを
   特徴とする鉛蓄電池。