JPH05225999A - Function restoration agent for lead-acid battery and function restoration method for lead-acid battery - Google Patents

Function restoration agent for lead-acid battery and function restoration method for lead-acid battery

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JPH05225999A
JPH05225999A JP4866991A JP4866991A JPH05225999A JP H05225999 A JPH05225999 A JP H05225999A JP 4866991 A JP4866991 A JP 4866991A JP 4866991 A JP4866991 A JP 4866991A JP H05225999 A JPH05225999 A JP H05225999A
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JP
Japan
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lead
battery
acid
acid battery
function
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JP4866991A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Hara
正彦 原
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TOKAI SANGYO KK
Original Assignee
TOKAI SANGYO KK
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4242Regeneration of electrolyte or reactants
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/06Lead-acid accumulators
    • H01M10/08Selection of materials as electrolytes
    • YGENERAL 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
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    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/84Recycling of batteries or fuel cells

Abstract

PURPOSE:To greatly increase the service life of a leadacid battery by cleaning a pole plate of the lead-acid battery and causing rapid restoration of the function of the same. CONSTITUTION:The above identified function restoration agent for lead-acid battery is one which contains as an effective component one of bis-beta-ethyl carboxylic acid germanium sesquioxide, cadmium sulfuric acid, and hydroxide of alkali metal or alkali earth metal. the use of this agent enables suppressing a drop of the voltage and restoring the lowered voltage, thereby causing an effective increase in electric capacity (function restoration) of the lead-acid battery.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、鉛蓄電池(バッテリ
ー)の電解液に添加することにより、鉛蓄電池の極板を
洗浄すると共に機能の低下した鉛蓄電池の機能を急速に
回復させ、鉛蓄電池の使用寿命を大幅に延長することの
できる有機ゲルマニウム及び硫酸カドミウム配合の鉛蓄
電池の機能回復剤、ならびにその機能回復方法に関する
ものである。
The present invention relates to a lead storage battery (battery) which is added to an electrolytic solution to clean the electrode plate of the lead storage battery and to rapidly restore the function of the lead storage battery whose function has deteriorated. The present invention relates to a function recovery agent for a lead-acid battery containing organic germanium and cadmium sulfate, which can significantly extend the service life of, and a method for recovering the function.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】鉛蓄電
池は−極(陰極)及び+極(陽極)の両極端子から成
り、電気分解により電気エネルギーを化学エネルギーに
変えて蓄電することができ、必要に応じて再び化学エネ
ルギーを電気エネルギーに変える所謂、電気分解による
酸化還元作用を利用して電流を取り出す装置である。
2. Description of the Related Art A lead-acid battery is composed of a negative electrode (cathode) and a positive electrode (anode), and can be stored by converting electric energy into chemical energy by electrolysis. This is a device for extracting electric current by utilizing so-called redox action by electrolysis, which converts chemical energy into electric energy again as needed.

【0003】自動車用の鉛蓄電池の場合、走行中は発電
機(ダイナモ)から絶えず電流が補給され、レギュレー
ターにより調節されている。ところが、自動車用の鉛蓄
電池の場合、起電力(電気抵抗を通して測定した電圧、
自動車の場合、セルモーターを回転する力ということが
できる。)が問題となる。たとえば12Vの自動車用の
鉛蓄電池の場合、電圧が12V以上あっても起電力が1
0V以下になるとセルモーターを廻すことはできない。
また、セルモーターの回転にはその定格の3倍程度の電
流が実際上流れるため、数回のセルモーターを廻し続け
たときには鉛蓄電池の電圧を急激に消耗する。したがっ
て、以上のような場合、充電が必要となる。
In the case of lead-acid batteries for automobiles, electric current is constantly supplied from a generator (dynamo) while traveling and regulated by a regulator. However, in the case of lead-acid batteries for automobiles, electromotive force (voltage measured through electrical resistance,
In the case of an automobile, it can be said to be the force that rotates the starter motor. ) Becomes a problem. For example, in the case of a 12V lead-acid battery for automobiles, the electromotive force is 1 even if the voltage is 12V or higher.
When it becomes 0V or less, the starter motor cannot be turned.
Further, since the electric current of about 3 times the rated current actually flows in the rotation of the cell motor, the voltage of the lead storage battery is rapidly consumed when the cell motor is continuously rotated several times. Therefore, in the above cases, charging is required.

【0004】ところで、鉛蓄電池の電解液には稀硫酸
(H2SO4)が用いられており、その比重は、自動車用
の鉛蓄電池では1.200〜1.300のものが用いら
れている。最も電気を通すのに良い状態は、+20℃の
とき1,260であり、放電が進むにつれて比重は低下
し、完全放電状態となったときの比重は平均1.050
となる。また、充電して行くと充電完了時には比重は元
の1.260になる。このように電解液の比重と電気量
(充電量)は正比例しているので、電解液の比重を測定
することにより充電状態を知ることができる。通常、電
解液の比重は1.180〜1.260の範囲内であるこ
とが好ましく、1.150未満の場合には充電が必要と
される。
By the way, dilute sulfuric acid (H 2 SO 4 ) is used as the electrolytic solution of the lead storage battery, and its specific gravity is 1.2000 to 1.300 in the lead storage battery for automobiles. .. The best condition for conducting electricity is 1,260 at + 20 ° C., the specific gravity decreases as the discharge progresses, and the average specific gravity when fully discharged is 1.050.
Becomes When the battery is charged, the specific gravity becomes 1.260 when the charging is completed. Since the specific gravity of the electrolytic solution and the amount of electricity (charge amount) are thus directly proportional to each other, the state of charge can be known by measuring the specific gravity of the electrolytic solution. Generally, the specific gravity of the electrolytic solution is preferably in the range of 1.180 to 1.260, and when it is less than 1.150, charging is required.

【0005】電極は、−極が鉛(Pb),+極が酸化鉛
(PbO2)から成り、放電状態では電流は+極から−
極に、充電状態では−極から+極に流れる。鉛蓄電池内
での化学作用では、放電時には−極は硫酸鉛(PbSO
4)に、そして+極も硫酸鉛になり、電解液は稀硫酸と
水から電気分解により水に変わる。一方、充電時には電
極は−極が鉛、+極が酸化鉛に、また電解液は稀硫酸と
水のようにそれぞれ元に戻る。
In the electrode, the negative electrode is made of lead (Pb) and the positive electrode is made of lead oxide (PbO 2 ). In the discharge state, the current is changed from the positive electrode to the negative electrode.
The current flows from the negative pole to the positive pole in the charged state. In the chemistry of lead acid batteries, during discharge, the negative electrode is lead sulfate (PbSO4).
In 4 ), and also the + electrode becomes lead sulfate, and the electrolytic solution changes from dilute sulfuric acid and water to water by electrolysis. On the other hand, at the time of charging, the negative electrode of the electrode returns to lead, the positive electrode returns to lead oxide, and the electrolytic solution returns to its original state like diluted sulfuric acid and water.

【0006】したがって、この充放電作用の原理では、
適宜充電を行うことにより、相当長期に亘り使用できる
筈であるが、次の4つの大きな弱点があり、劣化を免れ
ないものである。 (i) サルフェーション〔硫酸鉛(PbSO4)白
色不導体の生成〕 (ii) 水素弊害 (iii) 自己放電 (iv) 温度変化とその影響
Therefore, according to the principle of this charging / discharging action,
It should be possible to use it for a considerably long period of time by appropriately charging it, but it has the following four major weaknesses and is inevitable for deterioration. (I) Sulfation [Production of lead sulfate (PbSO 4 ) white insulator] (ii) Hydrogen poisoning (iii) Self-discharge (iv) Temperature change and its effect

【0007】まずサルフェーションとは、電解液の減少
により極板が液面から露出したり放電してくると、−極
の鉛,+極の酸化鉛がともに硫酸鉛になる現象である。
鉛蓄電池が完全に放電するとサルフェーションを起こ
し、この硫酸鉛は不導体であるから電気を通さなくな
り、充電を全く受けつけなくなる。このサルフェーショ
ンは、多かれ少なかれいずれの鉛蓄電池でも生じる現象
で、本来の100%の起電力を持つ鉛蓄電池でも著しく
力を失い、また稀硫酸の比重が低下してくる。一度内部
にできた硫酸鉛は、充電を継続したり繰り返しても取り
除くことはできない。
First, sulfation is a phenomenon in which both the negative electrode lead oxide and the positive electrode lead oxide become lead sulfate when the electrode plate is exposed or discharged from the liquid surface due to the decrease of the electrolytic solution.
When the lead acid battery is completely discharged, it causes sulfation, and since this lead sulfate is a non-conductor, it stops conducting electricity and cannot accept any charge. This sulfation is a phenomenon that occurs in any or all of the lead-acid batteries, and the lead-acid battery having an original electromotive force of 100% loses its power remarkably, and the specific gravity of dilute sulfuric acid decreases. The lead sulfate once formed inside cannot be removed even if charging is continued or repeated.

【0008】次に、鉛蓄電池にとって最大の弱点が(i
i)の水素弊害である。鉛蓄電池に充電すると電気分解
により、−極より水素が、また+極より酸素ガスが発生
する。水素ガスが+極の表面に気泡の状態で付着する
と、表面が分極現象を起こして絶縁状態となり、完全に
付着すると全く電流が流れなくなる。しかも、一極でも
電流の流れにくいところができると、その極だけ熱を持
って特に電解液が減少するため、サルフェーションを起
こし易くなる。
Next, the biggest weakness of the lead-acid battery is (i
This is the adverse effect of hydrogen on i). When the lead storage battery is charged, electrolysis produces hydrogen from the negative electrode and oxygen gas from the positive electrode. When hydrogen gas adheres to the + electrode surface in the form of bubbles, the surface causes a polarization phenomenon and becomes an insulating state, and when completely adhered, no current flows. Moreover, if there is a place where current does not easily flow even with one pole, heat will be generated only in that pole and the amount of the electrolyte solution will particularly decrease, so that sulfation is likely to occur.

【0009】また、(iii)の自己放電とは、(i
i)のように水素が発生し、+極に付着すると分極現象
を起こし、そのため一つの半電池を作り、その結果どん
どん自己放電して行く現象である。
The self-discharge of (iii) is (i)
When hydrogen is generated and attached to the positive electrode as in the case of i), a polarization phenomenon occurs, so that one half-cell is created, and as a result, self-discharge is gradually occurring.

【0010】さらに、(iv)の温度変化とその影響
は、外的な気温条件により起こるものである。鉛蓄電池
の電解液である稀硫酸は前記した如く+20℃で比重
1.260に設定されており、1℃の温度変化に対して
比重は0.007変化する。従って+20℃で100%
の起電力を持つ鉛蓄電池でも、−10℃では70%の起
電力に低下し、寒冷地などで−30℃以下になると起電
力は50%を割り、また氷結によるトラブルが発生しや
すくなる。この氷結によるトラブルは、放電が進行して
電解液が水に近くなっている場合により発生しやすい。
一方、高温時にはクーラーを煩繁に使用したり、ボンネ
ットの内部が90℃を超える状態となるため、電解液が
急激に減少し、電気密度が散漫になり、トラブルが発生
しやすくなる。
Further, the temperature change (iv) and its influence occur due to the external temperature condition. The specific gravity of dilute sulfuric acid, which is the electrolytic solution of the lead storage battery, is set to 1.260 at + 20 ° C. as described above, and the specific gravity changes 0.007 with respect to the temperature change of 1 ° C. Therefore, 100% at + 20 ° C
Even with a lead storage battery having an electromotive force of 10, the electromotive force drops to 70% at -10 ° C, and the electromotive force falls below 50% at -30 ° C or less in a cold region, and troubles due to freezing easily occur. This trouble due to freezing is more likely to occur when the discharge progresses and the electrolytic solution is close to water.
On the other hand, when the temperature is high, the cooler is often used and the inside of the bonnet exceeds 90 ° C., so that the electrolytic solution sharply decreases, the electric density becomes diffused, and troubles easily occur.

【0011】以上のように鉛蓄電池には4つの大きな弱
点があり、劣化を免れない。従来より比重を測定し、比
重の低下した鉛蓄電池に対し稀硫酸を添加して、電解液
の比重を上昇させることが行われている。しかしなが
ら、この比重の低下は前記のサルフェーションになった
状態であるので、稀硫酸を添加すると、電解液容量オー
バーになり、極板を著しく傷め、極板の沈澱短絡及び水
素ガスの異常発生の最大原因になり、鉛蓄電池の寿命を
大きく縮めることになる。
As described above, the lead storage battery has four major weaknesses and is inevitably deteriorated. Conventionally, specific gravity has been measured, and diluted sulfuric acid has been added to a lead storage battery having a reduced specific gravity to increase the specific gravity of an electrolytic solution. However, this decrease in specific gravity is in the above-mentioned sulfation state, and therefore the addition of dilute sulfuric acid causes the electrolyte capacity to be exceeded, which seriously damages the electrode plate, which causes precipitation short circuit of the electrode plate and abnormal occurrence of hydrogen gas. This causes the lead-acid battery life to be greatly shortened.

【0012】そこで本発明者らは、上記従来の問題点を
解消するため鋭意検討を重ねた。その結果、特定の有機
ゲルマニウム化合物が特異な電子効果を有し、また強力
な酸素供給能を有する化合物であって鉛蓄電池の機能回
復剤として有効なものであることを見出し、この知見に
基づいて既に特許出願している(特開昭59−1943
67号公報及び同63−19711号公報)。本発明は
上記発明の改良技術に関し、鉛蓄電池の使用寿命をより
一層延長することのできる機能回復剤とその機能回復方
法を提供することを目的とするものである。
[0012] Therefore, the present inventors have made extensive studies in order to solve the above conventional problems. As a result, it was found that a specific organic germanium compound has a specific electronic effect, and is a compound having a strong oxygen supply ability, and is effective as a function recovery agent for a lead storage battery, and based on this finding A patent application has already been filed (Japanese Patent Laid-Open No. 59-1943).
67 and 63-19711). The present invention relates to the improved technology of the above invention, and an object thereof is to provide a function recovery agent and a method for recovering the function thereof, which can further extend the service life of a lead acid battery.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は第1
に、(a)式(I)
That is, the first aspect of the present invention is
In addition, (a) Formula (I)

【化3】 で表わされるビス−β−エチルカルボン酸ゲルマニウム
セスキオキサイド,(b)硫酸カドミウム及び(c)ア
ルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物を有効成
分として含有する鉛蓄電池の機能回復剤を提供するもの
である。さらに本発明は第2に、鉛蓄電池の電解液に、
上記本発明の第1の鉛蓄電池の機能回復剤を添加するこ
とを特徴とする鉛蓄電池の機能回復方法を提供するもの
である。
[Chemical 3] To provide a functional recovery agent for a lead-acid battery containing bis-β-ethylcarboxylic acid germanium sesquioxide represented by the formula (b), cadmium sulfate (b) and (c) an alkali metal or alkaline earth metal hydroxide as an active ingredient. Is. Furthermore, the present invention secondly provides an electrolytic solution for a lead storage battery,
It is intended to provide a function recovery method for a lead storage battery, which is characterized in that the function recovery agent for a first lead storage battery according to the present invention is added.

【0014】本発明の第1においては、(a)成分であ
る有機ゲルマニウム化合物として上記式(I)で表わさ
れるビス−β−エチルカルボン酸ゲルマニウムセスキオ
キサイドを用いる。有機ゲルマニウム化合物として、他
のものを用いたとしても本発明の効果を得ることはでき
ない。
In the first aspect of the present invention, bis-β-ethylcarboxylic acid germanium sesquioxide represented by the above formula (I) is used as the organic germanium compound as the component (a). Even if another organic germanium compound is used, the effect of the present invention cannot be obtained.

【0015】また、本発明の第1においては上記の
(a)ビス−β−エチルカルボン酸ゲルマニウムセスキ
オキサイドと共に、(b)硫酸カドミウムを用いる。こ
の硫酸カドミウムは、通常はCdSO4・8/3H2Oで
表わされるものであるが、他の水和物を使用することも
可能である。
Further, in the first aspect of the present invention, (b) cadmium sulfate is used together with (a) bis-β-ethylcarboxylic acid germanium sesquioxide. The cadmium sulfate is usually represented by CdSO 4 .8 / 3H 2 O, but other hydrates can be used.

【0016】さらに、本発明の第1においては(c)成
分として、アルカリ金属(リチウム,ナトリウム,カリ
ウム,ルビジウム,セシウム)またはアルカリ土類金属
(カルシウム,ストロンチウム,バリウム,ラジウム)
の水酸化物を用いる。
Further, in the first aspect of the present invention, as the component (c), an alkali metal (lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium) or an alkaline earth metal (calcium, strontium, barium, radium) is used.
Hydroxide is used.

【0017】本発明の第1の鉛蓄電池の機能回復剤は、
上記原料を有効成分として含有するものであり、通常水
溶液の形態で用いられる。この場合、各成分の配合割合
は特に制限はないが、通常は(a)ビス−β−エチルカ
ルボン酸ゲルマニウムセスキオキサイドは0.2〜0.
01重量%、好ましくは0.1〜0.02重量%であ
り、(b)硫酸カドミウムは0.1〜0.005重量
%、好ましくは0.05〜0.01重量%であり、
(c)アルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物
は0.02〜0.002重量%、好ましくは0.01〜
0.001重量%の割合とする。ここで、それぞれを上
限を越えて配合しても、配合量に見合うだけの効果を得
ることはできない。一方、配合量が下限未満であると、
所期の効果を達成することはできない。上述の如き本発
明の第1の鉛蓄電池の機能回復剤には、必要に応じて他
の添加剤を適宜配合することもできる。
The first lead-acid battery function recovery agent of the present invention is
It contains the above raw materials as an active ingredient and is usually used in the form of an aqueous solution. In this case, the blending ratio of each component is not particularly limited, but usually (a) bis-β-ethylcarboxylic acid germanium sesquioxide is 0.2 to 0.
01% by weight, preferably 0.1 to 0.02% by weight, (b) cadmium sulfate is 0.1 to 0.005% by weight, preferably 0.05 to 0.01% by weight,
(C) The alkali metal or alkaline earth metal hydroxide is 0.02-0.002% by weight, preferably 0.01-.
The proportion is 0.001% by weight. Here, even if each is mixed in excess of the upper limit, it is not possible to obtain an effect commensurate with the blended amount. On the other hand, if the blending amount is less than the lower limit,
The desired effect cannot be achieved. If necessary, other additives may be appropriately added to the function recovery agent for the first lead storage battery of the present invention as described above.

【0018】次に、本発明の第2では、上記本発明の第
1の機能回復剤を鉛蓄電池の電解液に添加する。添加量
としては、12Vバッテリーでは水溶液60ml,24
Vバッテリーでは120mlが適当である。
Next, in the second aspect of the present invention, the above-mentioned first function recovery agent of the present invention is added to the electrolytic solution of the lead storage battery. The amount of addition is 60 ml of aqueous solution, 24 for a 12 V battery.
120 ml is suitable for V battery.

【0019】[0019]

【実施例】以下に、本発明を実施例および比較例によ
り、さらに詳しく説明する。中古蓄電池(YUASA
Pafecta MF,湯浅電池(株)製,電池容量3
6AHの自動車用電池)の各セルに、ビス−β−エチル
カルボン酸ゲルマニウムセスキオキサイド0.08重量
%,硫酸カドミウム0.03重量%及び水酸化リチウム
0.01重量%を含有する水溶液(以下単に「G」とい
う)60mlを平均に添加し、図1に示す試験装置を用
いて、充電、休止、放電、休止、充電を繰り返すことに
より試験した。 試験装置 目的を満足する試験装置の既製品はないから、試験に供
する蓄電池がJIS規格に適合するように特別に設計
し、製作上においても現実の問題として導線の持つ電気
抵抗や回路の入出力抵抗等が試験結果に影響することを
極力少なくするための細心の注意を払った。図1は試験
装置のブロック系統図であり、図に示すごとく、レギュ
レーター1(試験する蓄電池をJIS規格に基づいて充
放電を行わせるためのソース)、コンパレーター2(放
電終止電圧を決める基準電圧源)、コントローラー3
(充放電と休止時間及びそのサイクルを決める制御
器)、レコーダー4(データーの連続記録)、負荷抵抗
5(規定の放電電流を設定するための負荷)の5個のコ
ンポーネントからなる。 試験方法 図1の回路において2時間充電して1時間休止した後、
放電を開始し電池の端子電圧が10.5V(Volt)
まで低下したとき自動的に回路を断にして1時間休止し
て再び充電を開始し、この間の電圧、電流をレコーダー
4に自動記録した。各サイクルは10回を基本とした。 解析方法 一般に蓄電池の性能は、それが持つエネルギー量と電力
変換効率、即ち入力エネルギーと出力エネルギーの比で
決まる。加えて周囲温度と急速充電や急速放電に対する
耐性についても考慮する必要があるが、今回は主として
前者に対応して試験を行った。JIS規格による電池の
充電特性は図2に示すごとく或る時間定電流が続いて充
電の完了が近づくと急速に垂下特性に移行する。この定
電流期間と垂下特性は、各電池が持つ特有のものであ
り、これらを充電エネルギー量を推定する要素として利
用し得る。実験の結果、この垂下特性は或る定数を持つ
指数曲線に回帰できることが判明した。ここでY軸、即
ち電流軸のI−定の直線が前記の回帰曲線との交点をP
とし、Pを通る接線がX軸、即ち時間軸との交点をXと
し、原点OとIPXで囲まれた面積を充電エネルギーと
考え、(1/2)I−定の直線が前記接線と交わる線分
TCを充電エネルギーの代表値とする。放電終止電圧は
一定値に設定してあるため、放電開始から放電終止電圧
に至る時間に相当する線分TDが放電エネルギ−の代表
値である。上記のごとく充放電のエネルギーを規定した
場合、電力変換効率PCは PC=TD/TC で示される。PCは充放電の繰り返しにより電池が老化
するため次第に小さくなることが考えられる。そこで上
記中古の電池について、「G」なしで充放電を繰り返し
た後、「G」を添加して再び充放電を繰り返し、そのP
Cの変化、即ち老化特性の変化を直線回帰の方法を用い
て比較した。電池、特に中古の電池はその履歴の相違に
より固体差が甚だしく異なるため別個の電池を用いて
「G」入りと「G」なし(以下単に「NG」という)を
少数サンプルで比較することは困難であるため同一の電
池で試験をした。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. Used storage battery (YUASA
Pafecta MF, Yuasa Battery Co., Ltd., battery capacity 3
An aqueous solution containing 0.08 wt% of bis-β-ethylcarboxylic acid germanium sesquioxide, 0.03 wt% of cadmium sulfate and 0.01 wt% of lithium hydroxide in each cell of a 6 AH automobile battery) The test was performed by adding 60 ml of "G") to the average and repeating charging, pausing, discharging, pausing and charging using the test apparatus shown in FIG. Test equipment Since there is no ready-made test equipment that satisfies the purpose, the storage battery used for the test is specially designed to comply with the JIS standard, and the actual resistance in the manufacturing process and the input / output of the circuit Great care was taken to minimize the influence of resistance on the test results. FIG. 1 is a block system diagram of the test apparatus. As shown in the figure, a regulator 1 (source for charging / discharging a storage battery to be tested based on JIS standard) and a comparator 2 (reference voltage for determining discharge end voltage) Source), controller 3
It consists of five components: a controller that determines the charging / discharging / pause time and its cycle, a recorder 4 (continuous recording of data), and a load resistor 5 (load for setting a specified discharge current). Test method After charging for 2 hours and resting for 1 hour in the circuit of FIG. 1,
Discharge starts and the terminal voltage of the battery is 10.5V (Volt)
When the voltage has dropped to 0, the circuit is automatically disconnected, the circuit is paused for 1 hour and charging is restarted, and the voltage and current during this period are automatically recorded in the recorder 4. Each cycle was basically 10 times. Analysis Method Generally, the performance of a storage battery is determined by the amount of energy it has and the power conversion efficiency, that is, the ratio of input energy to output energy. In addition, it is necessary to consider the ambient temperature and the resistance to rapid charge and rapid discharge, but this time we mainly conducted tests in response to the former. As shown in FIG. 2, the charging characteristic of the battery according to the JIS standard rapidly shifts to the drooping characteristic when a constant current continues for a certain time and the completion of charging approaches. The constant current period and the drooping characteristic are unique to each battery, and these can be used as factors for estimating the amount of charging energy. As a result of the experiment, it was found that this drooping characteristic can regress to an exponential curve having a certain constant. Here, the Y-axis, that is, the I-constant straight line of the current axis is P at the intersection with the regression curve.
The tangent line passing through P is the X axis, that is, the point of intersection with the time axis is X, and the area surrounded by the origin O and IPX is considered as charging energy, and a straight line of (1/2) I-constant intersects with the tangent line. The line segment TC is a representative value of charging energy. Since the discharge end voltage is set to a constant value, the line segment TD corresponding to the time from the start of discharge to the discharge end voltage is the representative value of the discharge energy. When the charge / discharge energy is specified as described above, the power conversion efficiency PC is represented by PC = TD / TC. It is conceivable that the PC will gradually become smaller as the battery ages due to repeated charging and discharging. Therefore, for the above-mentioned used battery, after repeating charging and discharging without "G", adding "G" and repeating charging and discharging again, the P
Changes in C, that is, changes in aging characteristics were compared using the method of linear regression. Batteries, especially used batteries, have very different solid differences due to differences in their history, so it is difficult to use a separate battery to compare "G" -containing and "G" -less (hereinafter simply "NG") with a small number of samples. Therefore, the same battery was tested.

【0020】試験の結果は第1表から第4表の通りであ
るが、ここで用いた「Natation」の意味は次の
通りである。また、表中、例えば「Gー1」とは「G入
りの1回目」、「NGー1」とは「「Gなしの1回目」
の意味である。 PC 電力変換効率 TC 充電エネルギ−の代表値 TD 放電エネルギーの代表値 SD 標準偏差 TCm 充電エネルギーの平均値 TDm 放電エネルギーの平均値 TT 総和 XP 回帰指数曲線とI−定の直線との交点 XT 回帰指数曲線のXPの接線がI=Oの直線
との交点 Vmin 放電終止電圧 A,B 指数方程式の定数 DF 接線傾度 YI 定電流値 I=YI a,b 直線回帰方程式の定数 XP,YP 座標 XQ,YQ 座標
The results of the test are shown in Tables 1 to 4, and the meaning of "Nation" used here is as follows. In the table, for example, "G-1" means "first time with G", and "NG-1" means "first time without G".
Is the meaning of. PC Power conversion efficiency TC Typical value of charging energy TD Typical value of discharging energy SD Standard deviation TCm Average value of charging energy TDm Average value of discharging energy TT Sum total XP Regression index Curve-I-constant straight line intersection XT Regression index The tangent of the curve XP intersects with the straight line of I = O Vmin Discharge end voltage A, B Constant of exponential equation DF Tangent slope YI Constant current value I = YI a, b Constant of linear regression equation XP, YP Coordinates XQ, YQ Coordinate

【0021】[0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】[0022]

【表2】 [Table 2]

【0023】[0023]

【表3】 [Table 3]

【0024】[0024]

【表4】 [Table 4]

【0025】[0025]

【表5】 [Table 5]

【0026】[0026]

【表6】 [Table 6]

【0027】[0027]

【表7】 [Table 7]

【0028】[0028]

【表8】 [Table 8]

【0029】[0029]

【表9】 [Table 9]

【0030】[0030]

【表10】 [Table 10]

【0031】[0031]

【表11】 [Table 11]

【0032】[0032]

【表12】 [Table 12]

【0033】[0033]

【表13】 [Table 13]

【0034】[0034]

【表14】 [Table 14]

【0035】[0035]

【表15】 [Table 15]

【0036】第1表から第4表の数値に基づいてそれぞ
れのTT,PCm,SDを求めると、第5表から第8表
となる。
When TT, PCm, and SD are obtained based on the numerical values in Tables 1 to 4, Tables 5 to 8 are obtained.

【0037】[0037]

【表17】 [Table 17]

【0038】[0038]

【表18】 [Table 18]

【0039】[0039]

【表19】 [Table 19]

【0040】[0040]

【表20】 [Table 20]

【0041】また、「battery No.=Sー
6」におけるNGの場合とG入りの場合のPCは第9表
及び第10表となる。
The PCs in the case of NG and the case of G in "battery No. = S-6" are shown in Tables 9 and 10.

【0042】[0042]

【表21】 [Table 21]

【0043】[0043]

【表22】 [Table 22]

【0044】第9表及び第10表に基づくPCを老化直
線としてグラフ図で表示したのが図3から図5である。
この図3及び図4からも明らかなように、NGではPC
は明らかに減少するがGを添加すると図4のように増加
方向に転嫁することが判明する。図5に示すように、1
2回までを回帰してみると減少傾向がみられるが、図3
に比較して緩やかである。図6はPCのNGにおける老
化直線とG入りにおける老化直線とを連続させた図であ
るが、この図からも明らかなように、Gを入れた場合の
効果が大きいことがよく理解できる。
PCs based on Tables 9 and 10 are graphically displayed as aging lines in FIGS. 3 to 5.
As is clear from FIGS. 3 and 4, in NG, PC
Clearly decreases, but when G is added, it is found to pass in the increasing direction as shown in FIG. As shown in FIG.
A recurrence up to 2 times shows a downward trend, but Fig. 3
It is gentle compared to. FIG. 6 is a diagram in which the aging straight line in NG of PC and the aging straight line in the presence of G are continuous, and as is clear from this figure, it is well understood that the effect of adding G is large.

【0045】「battery No.=Sー7」にお
けるNGの場合とG入りの場合のPCは第11表の通り
である。
Table 11 shows the PCs in the case of NG and the case of G in "battery No. = S-7".

【0046】[0046]

【表23】 [Table 23]

【0047】この第11表のPCを老化直線として表示
したのが図7と図8であるが、「battery N
o.=Sー7」では、図7に示すように、NGにおいて
も10回目まではPCが増加する傾向にある。ところ
が、第12表に示すように、これを5回づつに分割し、
これを図9及び図10に示すようにグラフ図で表示して
みると、いずれも減少していることが判明する。
FIGS. 7 and 8 show the PC of Table 11 as an aging line.
o. = S−7 ”, as shown in FIG. 7, even in NG, the number of PCs tends to increase up to the 10th time. However, as shown in Table 12, this is divided into 5 times,
When this is displayed graphically as shown in FIGS. 9 and 10, it is found that both are decreasing.

【0048】[0048]

【表24】 [Table 24]

【0049】一方、G入りの場合における図8では増加
傾向が緩慢にみえるが、これを第13表のように5回づ
つに分割し、図11と図12のように分割して表示して
みると、Gを入れた場合の効果が大きいことが判明す
る。
On the other hand, in FIG. 8 when G is included, the increasing tendency seems to be slow, but this is divided into 5 times as shown in Table 13, and is divided and displayed as shown in FIGS. 11 and 12. It turns out that the effect of adding G is great.

【0050】[0050]

【表25】 [Table 25]

【0051】「battery No.=Sー7」にお
けるG入りで14回充放電を繰り返した場合の11回目
以降のPCを求めると、第14表となる。
Table 14 shows the 11th and subsequent PCs when the charge / discharge is repeated 14 times with G in "battery No. = S-7".

【0052】[0052]

【表26】 [Table 26]

【0053】これをNGの場合の老化直線と連結して表
示したのが図13であるが、この図13からも明らかな
ように、G入りでは老化直線が緩慢になっていることが
判明する。
FIG. 13 shows this by connecting it to the aging straight line in the case of NG. As is apparent from FIG. 13, it is found that the aging straight line becomes slow when G is included. ..

【0054】[0054]

【発明の効果】本発明によれば、解析結果からも明らか
なように、電池の老化が著しく緩慢になり、電池の寿命
を延ばすことができる。このことは、サルフェーション
を元に戻す作用、極板を洗浄して導通性を回復し、極板
を保護する作用によるものと解される。特に用いられる
有機ゲルマニウム化合物の半導体としての電子効果によ
りすばやく極板を洗浄し電位差を高めることにより、鉛
蓄電池が無理なく速やかに充電を受け付けることによる
ものである。また、その電子特性により電圧の低下を押
さえ、低下した電圧を回復して鉛蓄電池の電気容量の増
加〔機能回復〕が可能である。さらに本発明によれば、
鉛蓄電池の電解液に多量の酸素が供給されるため、鉛蓄
電池に生成した水素と結合して水となり、前記の如き水
素弊害を完全に押さえて鉛蓄電池の機能を高めることが
できる。以上のように本発明の機能回復剤を機能の低下
した鉛蓄電池の電解液に添加することにより、速やかに
その機能を回復させることができる。また、常時添加し
ておくことにより、常に良好な性能の鉛蓄電池に保こと
ができ、自動車の始動性能の向上に寄与するところ大で
ある。
According to the present invention, as is clear from the analysis result, the aging of the battery becomes remarkably slow, and the life of the battery can be extended. This is considered to be due to the action of restoring sulfation to the original level, the action of washing the electrode plate to restore the conductivity, and the action of protecting the electrode plate. This is because the lead-acid battery accepts charging quickly and reasonably by rapidly cleaning the electrode plate and increasing the potential difference due to the electronic effect of the organic germanium compound used as a semiconductor. In addition, it is possible to suppress the decrease in voltage due to its electronic characteristics and recover the decreased voltage to increase the electric capacity of the lead storage battery [function recovery]. Further according to the invention,
Since a large amount of oxygen is supplied to the electrolytic solution of the lead storage battery, it is combined with hydrogen generated in the lead storage battery to form water, and the above-mentioned harmful effects of hydrogen can be completely suppressed to enhance the function of the lead storage battery. As described above, by adding the function recovery agent of the present invention to the electrolytic solution of a lead storage battery having a deteriorated function, the function can be promptly recovered. Further, by always adding it, it is possible to keep the lead storage battery with good performance at all times, which greatly contributes to the improvement of the starting performance of the automobile.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】試験装置のブロック系統図である。FIG. 1 is a block system diagram of a test apparatus.

【図2】解析方法を説明するためのグラフ図である。FIG. 2 is a graph diagram for explaining an analysis method.

【図3】第9表におけるNGの電力変換効率を老化直線
として表示したフラフ図である。
FIG. 3 is a fluff diagram showing the power conversion efficiency of NG in Table 9 as an aging line.

【図4】第9表におけるG入りの電力変換効率を老化直
線として表示したフラフ図である。
FIG. 4 is a fluff diagram showing the power conversion efficiency with G in Table 9 as an aging line.

【図5】第10表におけるG入りの電力変換効率を老化
直として表示したグラフ図である。
FIG. 5 is a graph showing the power conversion efficiency with G in Table 10 as direct aging.

【図6】NGにおける老化直線とG入りにおける老化直
線とを連続させて表示したグラフ図である。
FIG. 6 is a graph diagram in which an aging straight line for NG and an aging straight line for G are continuously displayed.

【図7】第11表におけるNGの電力変換効率を老化直
線として表示したグラフ図である。
FIG. 7 is a graph showing the power conversion efficiency of NG in Table 11 as an aging line.

【図8】第11表におけるG入りの電力変換効率を老化
直線として表示したグラフ図である。
FIG. 8 is a graph showing the power conversion efficiency with G in Table 11 as an aging line.

【図9】第12表の前半5回の電力変換効率を老化直線
として表示したグラフ図である。
FIG. 9 is a graph showing the power conversion efficiency of the first five times of Table 12 as an aging straight line.

【図10】第12表の後半5回の電力変換効率を老化直
線として表示したグラフ図である。
FIG. 10 is a graph showing the power conversion efficiency of the last five times of Table 12 as an aging line.

【図11】第13表の前半5回の電力変換効率を老化直
線として表示したグラフ図である。
FIG. 11 is a graph showing the power conversion efficiency of the first five times in Table 13 as an aging straight line.

【図12】第13表の後半5回の電力変換効率を老化直
線として表示したグラフ図である。
FIG. 12 is a graph showing the power conversion efficiency of the last five times of Table 13 as an aging line.

【図13】第14表の電力変換効率を老化直線として表
示したグラフ図である。
FIG. 13 is a graph showing the power conversion efficiency of Table 14 as an aging line.

【表16】 [Table 16]

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)式(I) 【化1】 で表わされるビス−β−エチルカルボン酸ゲルマニウム
セスキオキサイド,(b)硫酸カドミウム及び(c)ア
ルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物を有効成
分として含有する鉛蓄電池の機能回復剤。
1. (a) Formula (I): A function recovery agent for a lead-acid battery containing bis-β-ethylcarboxylic acid germanium sesquioxide represented by the formula (b), cadmium sulfate (b) and (c) a hydroxide of an alkali metal or an alkaline earth metal as active ingredients.
【請求項2】 ビス−β−エチルカルボン酸ゲルマニウ
ムセスキオキサイドの含有量が0.2〜0.01重量%
であり、硫酸カドミウムの含有量が0.1〜0.005
重量%である請求項1記載の機能回復剤。
2. The content of bis-β-ethylcarboxylic acid germanium sesquioxide is 0.2 to 0.01% by weight.
And the content of cadmium sulfate is 0.1 to 0.005.
The function recovery agent according to claim 1, wherein the function recovery agent is in weight%.
【請求項3】 鉛蓄電池の電解液に、(a)式(I) 【化2】 で表わされるビス−β−エチルカルボン酸ゲルマニウム
セスキオキサイド,(b)硫酸カドミウム及び(c)及
びアルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物を有
効成分として含有する鉛蓄電池の機能回復剤を添加する
ことを特徴とする鉛蓄電池の機能回復方法。
3. An electrolytic solution of a lead storage battery, wherein (a) formula (I): Bis-β-ethylcarboxylic acid germanium sesquioxide represented by the formula (b), (b) cadmium sulfate and (c) and a functional recovery agent for a lead-acid battery containing a hydroxide of an alkali metal or an alkaline earth metal as an active ingredient are added. A method for recovering the function of a lead storage battery, which is characterized by the above.
【請求項4】 鉛蓄電池の電解液に添加する機能回復剤
の量が、ビス−β−エチルカルボン酸ゲルマニウムセス
キオキサイド0.2〜0.01重量%であり、硫酸カド
ミウム0.1〜0.005重量%である請求項3記載の
機能回復方法。
4. The amount of the function recovery agent added to the electrolytic solution of the lead acid battery is 0.2 to 0.01% by weight of germanium sesquioxide bis-β-ethylcarboxylic acid, and the amount of cadmium sulfate 0.1 to 0. The function recovery method according to claim 3, wherein the content is 005% by weight.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100440604C (en) * 2006-11-17 2008-12-03 蔡植如 Activity increase agent for lead-acid storage battery
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