JPH08287916A - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPH08287916A JPH08287916A JP7113759A JP11375995A JPH08287916A JP H08287916 A JPH08287916 A JP H08287916A JP 7113759 A JP7113759 A JP 7113759A JP 11375995 A JP11375995 A JP 11375995A JP H08287916 A JPH08287916 A JP H08287916A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lignin
- exchange resin
- negative electrode
- cation exchange
- electrode plate
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 低温高率放電性能および寿命性能の両方で優
れた鉛蓄電池を提供する。 【構成】 負極活物質中に陽イオン交換樹脂およびリグ
ニンを添加したことを特徴とする鉛蓄電池。
れた鉛蓄電池を提供する。 【構成】 負極活物質中に陽イオン交換樹脂およびリグ
ニンを添加したことを特徴とする鉛蓄電池。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鉛蓄電池の負極板の改良
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】従来より、低温高率放電性能
および寿命性能を改良するために、パルプを製造する際
に副生するＳｐリグニン（リグニンスルホン酸塩）、脱
スルホン酸Ｓｐリグニン、およびＫｐリグニン（クラフ
トリグニン）などを、エキスパンダー（防縮剤）として
バリウムと併用して負極板中に添加している。リグニン
は、放電時にＰｂ2+イオンの過飽和を低減し、また、活
物質の比表面積の低下を抑制する効果を有すると考えら
れており、これらの効果により低温での高率放電性能や
寿命性能が改善されると考えられている。リグニンが放
電時のＰｂ2+イオンの過飽和を低減する機構は、リグニ
ンのＰｂ2+イオンに対するキレート作用によるものであ
り、活物質の比表面積を維持する機構は、充電時にＰｂ
2+が還元されて析出するとき、電析面の活性点を覆って
結晶成長を抑制する作用によるものであると考えられ
る。
および寿命性能を改良するために、パルプを製造する際
に副生するＳｐリグニン（リグニンスルホン酸塩）、脱
スルホン酸Ｓｐリグニン、およびＫｐリグニン（クラフ
トリグニン）などを、エキスパンダー（防縮剤）として
バリウムと併用して負極板中に添加している。リグニン
は、放電時にＰｂ2+イオンの過飽和を低減し、また、活
物質の比表面積の低下を抑制する効果を有すると考えら
れており、これらの効果により低温での高率放電性能や
寿命性能が改善されると考えられている。リグニンが放
電時のＰｂ2+イオンの過飽和を低減する機構は、リグニ
ンのＰｂ2+イオンに対するキレート作用によるものであ
り、活物質の比表面積を維持する機構は、充電時にＰｂ
2+が還元されて析出するとき、電析面の活性点を覆って
結晶成長を抑制する作用によるものであると考えられ
る。
【０００３】ところが、リグニンは分子量が数万以下と
高分子としては比較的分子量が小さく、還元等によって
分解されると低分子となって負極板より溶出し、さらに
溶出したリグニンは正極板で酸化され、二酸化炭素とな
って消失するため、その効果が長期間持続しないという
問題点があった。
高分子としては比較的分子量が小さく、還元等によって
分解されると低分子となって負極板より溶出し、さらに
溶出したリグニンは正極板で酸化され、二酸化炭素とな
って消失するため、その効果が長期間持続しないという
問題点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の従来の
エキスパンダーの問題点を解決し、エキスパンダーとし
ての機能を長期間維持し得る新しいエキスパンダーを提
供するものであり、その要旨は、負極板にリグニンおよ
び陽イオン交換樹脂を添加すること、あるいはリグニン
に代えて負極板に平均粒子径１０μｍ以下の陽イオン交
換樹脂微粉末を添加することにある。
エキスパンダーの問題点を解決し、エキスパンダーとし
ての機能を長期間維持し得る新しいエキスパンダーを提
供するものであり、その要旨は、負極板にリグニンおよ
び陽イオン交換樹脂を添加すること、あるいはリグニン
に代えて負極板に平均粒子径１０μｍ以下の陽イオン交
換樹脂微粉末を添加することにある。
【０００５】
【作用】本発明で添加物として用いられる陽イオン交換
樹脂は、リグニンと同様、芳香族の高分子で、放電時に
Ｐｂ2+イオンの過飽和を低減し、充電時に鉛の電析面の
活性点を覆って結晶成長を抑制する作用を有する。さら
に、陽イオン交換樹脂は分子量が非常に大きいため、リ
グニンよりも分解、溶出されにくく、寿命終期まで負極
板中にあって効果を持続させることが可能となる。
樹脂は、リグニンと同様、芳香族の高分子で、放電時に
Ｐｂ2+イオンの過飽和を低減し、充電時に鉛の電析面の
活性点を覆って結晶成長を抑制する作用を有する。さら
に、陽イオン交換樹脂は分子量が非常に大きいため、リ
グニンよりも分解、溶出されにくく、寿命終期まで負極
板中にあって効果を持続させることが可能となる。
【０００６】しかし、通常のイオン交換樹脂はその粒径
が３００μｍから１ｍｍ程度と非常に大きく、このまま
単独で添加しても活物質粒子間に独立して存在するだけ
で、ある程度サイクルが進んで分解され、活物質表面に
再析出するまでは、エキスパンダーとしての効果がほと
んどない。したがって、本発明のようにリグニンを同時
に添加すれば、サイクル初期はリグニンがエキスパンダ
ーとして作用し、ある程度サイクルが進んでリグニンが
分解、溶出する頃には、陽イオン交換樹脂がエキスパン
ダーとして作用し、寿命終期まで効果を持続させること
ができ、また、単独添加の場合には、微粉末にして添加
すれば、活物質粒子と陽イオン交換樹脂とが互いに近傍
に存在するため、エキスパンダーとしての効果が発揮で
き、さらに、陽イオン交換樹脂は分子量が非常に大きい
ため、リグニンよりも分解、溶出されにくく、寿命終期
まで負極板中にあって効果を持続させることが可能とな
る。
が３００μｍから１ｍｍ程度と非常に大きく、このまま
単独で添加しても活物質粒子間に独立して存在するだけ
で、ある程度サイクルが進んで分解され、活物質表面に
再析出するまでは、エキスパンダーとしての効果がほと
んどない。したがって、本発明のようにリグニンを同時
に添加すれば、サイクル初期はリグニンがエキスパンダ
ーとして作用し、ある程度サイクルが進んでリグニンが
分解、溶出する頃には、陽イオン交換樹脂がエキスパン
ダーとして作用し、寿命終期まで効果を持続させること
ができ、また、単独添加の場合には、微粉末にして添加
すれば、活物質粒子と陽イオン交換樹脂とが互いに近傍
に存在するため、エキスパンダーとしての効果が発揮で
き、さらに、陽イオン交換樹脂は分子量が非常に大きい
ため、リグニンよりも分解、溶出されにくく、寿命終期
まで負極板中にあって効果を持続させることが可能とな
る。
【０００７】なお、陽イオン交換樹脂には、スチレン
系、メタクリル系、アクリル系などの種類があるが、耐
酸性、耐酸化還元性の点からスチレン系、すなわち、ス
チレン−ジビニルベンゼン共重合体のスルホン酸もしく
はスルホン酸塩がより好ましい。
系、メタクリル系、アクリル系などの種類があるが、耐
酸性、耐酸化還元性の点からスチレン系、すなわち、ス
チレン−ジビニルベンゼン共重合体のスルホン酸もしく
はスルホン酸塩がより好ましい。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。 （実施例１）供試電池として２０ＨＲ容量３５Ａｈの自
動車用電池を用いてＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｄ−５３０
１）による寿命サイクル試験を行った。表１に試験を行
った電池の負極添加剤の内容を示す。Ｎｏ．１は負極活
物質に本発明による陽イオン交換樹脂とリグニンを添加
した電池である。比較のためにＮｏ．２として陽イオン
交換樹脂のみを添加した電池、Ｎｏ．３として従来のリ
グニンのみを添加した電池を作製した。なお本試験で
は、陽イオン交換樹脂にスチレン−ジビニルベンゼン共
重合体のスルホン酸塩を用いた。
動車用電池を用いてＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｄ−５３０
１）による寿命サイクル試験を行った。表１に試験を行
った電池の負極添加剤の内容を示す。Ｎｏ．１は負極活
物質に本発明による陽イオン交換樹脂とリグニンを添加
した電池である。比較のためにＮｏ．２として陽イオン
交換樹脂のみを添加した電池、Ｎｏ．３として従来のリ
グニンのみを添加した電池を作製した。なお本試験で
は、陽イオン交換樹脂にスチレン−ジビニルベンゼン共
重合体のスルホン酸塩を用いた。
【０００９】
【表１】
【００１０】試験の結果を図１、図２に示す。図１は寿
命サイクル中の２０Ａ放電性能を、また図２は寿命サイ
クル中の−１５℃における１５０Ａ放電性能を示す。従
来のリグニンのみを負極板に添加した電池（Ｎｏ．３）
は、寿命サイクル中２００サイクル付近より容量低下が
顕著にみられる。これは寿命サイクル中にリグニンが負
極板から溶出したためであると考えられる。また、陽イ
オン交換樹脂のみを添加した電池（Ｎｏ．２）は、初期
にはエキスパンダーとしての効果がほとんどなく、低温
高率放電性能が低かった。これに比べ、本発明による陽
イオン交換樹脂とリグニンを添加した負極板を用いた電
池（Ｎｏ．１）では、従来の負極板を用いた電池にみら
れる寿命中期での急激な容量低下がみられず、寿命末期
まで良好な低温高率放電性能を示した。このように本発
明による陽イオン交換樹脂とリグニンを添加した負極板
は従来のリグニンのみを添加した負極板に比べて優れた
性能を示した。これは、サイクル初期はリグニンがエキ
スパンダーとして作用し、ある程度サイクルが進んでリ
グニンが分解、溶出する頃には、陽イオン交換樹脂がエ
キスパンダーとして作用して、寿命終期まで効果を持続
させることができたためである。 （実施例２）供試電池として２０ＨＲ容量３５Ａｈの自
動車用電池を用いてＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｄ−５３０
１）による寿命サイクル試験を行った。表２に試験を行
った電池の負極添加剤の内容を示す。Ｎｏ．１、２、３
は負極活物質に本発明による陽イオン交換樹脂微粉末を
添加した電池である。比較のためにＮｏ．４、５として
平均粒子径の大きい陽イオン交換樹脂を添加した電池、
Ｎｏ．６として従来のリグニンを添加した電池を作製し
た。なお本試験では、陽イオン交換樹脂にスチレン−ジ
ビニルベンゼン共重合体のスルホン酸塩を用いた。
命サイクル中の２０Ａ放電性能を、また図２は寿命サイ
クル中の−１５℃における１５０Ａ放電性能を示す。従
来のリグニンのみを負極板に添加した電池（Ｎｏ．３）
は、寿命サイクル中２００サイクル付近より容量低下が
顕著にみられる。これは寿命サイクル中にリグニンが負
極板から溶出したためであると考えられる。また、陽イ
オン交換樹脂のみを添加した電池（Ｎｏ．２）は、初期
にはエキスパンダーとしての効果がほとんどなく、低温
高率放電性能が低かった。これに比べ、本発明による陽
イオン交換樹脂とリグニンを添加した負極板を用いた電
池（Ｎｏ．１）では、従来の負極板を用いた電池にみら
れる寿命中期での急激な容量低下がみられず、寿命末期
まで良好な低温高率放電性能を示した。このように本発
明による陽イオン交換樹脂とリグニンを添加した負極板
は従来のリグニンのみを添加した負極板に比べて優れた
性能を示した。これは、サイクル初期はリグニンがエキ
スパンダーとして作用し、ある程度サイクルが進んでリ
グニンが分解、溶出する頃には、陽イオン交換樹脂がエ
キスパンダーとして作用して、寿命終期まで効果を持続
させることができたためである。 （実施例２）供試電池として２０ＨＲ容量３５Ａｈの自
動車用電池を用いてＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｄ−５３０
１）による寿命サイクル試験を行った。表２に試験を行
った電池の負極添加剤の内容を示す。Ｎｏ．１、２、３
は負極活物質に本発明による陽イオン交換樹脂微粉末を
添加した電池である。比較のためにＮｏ．４、５として
平均粒子径の大きい陽イオン交換樹脂を添加した電池、
Ｎｏ．６として従来のリグニンを添加した電池を作製し
た。なお本試験では、陽イオン交換樹脂にスチレン−ジ
ビニルベンゼン共重合体のスルホン酸塩を用いた。
【００１１】
【表２】
【００１２】試験の結果を図３、図４に示す。図３は寿
命サイクル中の２０Ａ放電性能を、また図４は寿命サイ
クル中の−１５℃における１５０Ａ放電性能を示す。従
来のリグニンを負極板に添加した電池（Ｎｏ．６）は、
寿命サイクル中２００サイクル付近より容量低下が顕著
にみられる。これは寿命サイクル中にリグニンが負極板
から溶出したためであると考えられる。また、平均粒子
径の大きい陽イオン交換樹脂を添加した電池（Ｎｏ．
４、５）は、エキスパンダーとしての効果がほとんどな
く、初期から低温高率放電性能が低かった。これに比
べ、本発明による陽イオン交換樹脂微粉末を添加した負
極板を用いた電池（Ｎｏ．１、２、３）では、従来の負
極板を用いた電池にみられる寿命中期での急激な容量低
下がみられず、寿命末期まで良好な低温高率放電性能を
示した。このように本発明による陽イオン交換樹脂微粉
末を添加した負極板は従来のリグニンを添加した負極板
に比べて優れた性能を示した。これはがリグニンに比べ
て、陽イオン交換樹脂は分子量が非常に大きいため、リ
グニンよりも分解、溶出されにくく、寿命終期まで負極
板中にあって効果を持続させることができるためであ
る。
命サイクル中の２０Ａ放電性能を、また図４は寿命サイ
クル中の−１５℃における１５０Ａ放電性能を示す。従
来のリグニンを負極板に添加した電池（Ｎｏ．６）は、
寿命サイクル中２００サイクル付近より容量低下が顕著
にみられる。これは寿命サイクル中にリグニンが負極板
から溶出したためであると考えられる。また、平均粒子
径の大きい陽イオン交換樹脂を添加した電池（Ｎｏ．
４、５）は、エキスパンダーとしての効果がほとんどな
く、初期から低温高率放電性能が低かった。これに比
べ、本発明による陽イオン交換樹脂微粉末を添加した負
極板を用いた電池（Ｎｏ．１、２、３）では、従来の負
極板を用いた電池にみられる寿命中期での急激な容量低
下がみられず、寿命末期まで良好な低温高率放電性能を
示した。このように本発明による陽イオン交換樹脂微粉
末を添加した負極板は従来のリグニンを添加した負極板
に比べて優れた性能を示した。これはがリグニンに比べ
て、陽イオン交換樹脂は分子量が非常に大きいため、リ
グニンよりも分解、溶出されにくく、寿命終期まで負極
板中にあって効果を持続させることができるためであ
る。
【００１３】
【発明の効果】上述の実施例からも明らかなように、本
発明による陽イオン交換樹脂とリグニンを添加した負極
板を用いた鉛蓄電池、あるいは陽イオン交換樹脂微粉末
を添加した負極板を用いた鉛蓄電池は、従来の鉛蓄電池
にくらべ低温高率放電性能および寿命性能の両方で優
れ、その工業的価値は甚だ大なるものである。
発明による陽イオン交換樹脂とリグニンを添加した負極
板を用いた鉛蓄電池、あるいは陽イオン交換樹脂微粉末
を添加した負極板を用いた鉛蓄電池は、従来の鉛蓄電池
にくらべ低温高率放電性能および寿命性能の両方で優
れ、その工業的価値は甚だ大なるものである。
【図１】２０Ａ放電性能の推移を比較して示した特性図
【図２】−１５℃における１５０Ａ放電性能の推移を比
較して示した特性図
較して示した特性図
【図３】２０Ａ放電性能の推移を比較して示した特性図
【図４】−１５℃における１５０Ａ放電性能の推移を比
較して示した特性図
較して示した特性図
Claims (3)
- 【請求項１】 負極活物質中に陽イオン交換樹脂および
リグニンを添加したことを特徴とする鉛蓄電池。 - 【請求項２】 負極活物質中に平均粒子径１０μｍ以下
の陽イオン交換樹脂微粉末を添加したことを特徴とする
鉛蓄電池。 - 【請求項３】 陽イオン交換樹脂がスチレン−ジビニル
ベンゼン共重合体のスルホン酸またはスルホン酸塩であ
ることを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載の
鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7113759A JPH08287916A (ja) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7113759A JPH08287916A (ja) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | 鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08287916A true JPH08287916A (ja) | 1996-11-01 |
Family
ID=14620429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7113759A Pending JPH08287916A (ja) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08287916A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10790501B2 (en) | 2014-05-26 | 2020-09-29 | Gs Yuasa International Ltd. | Lead-acid battery |
-
1995
- 1995-04-14 JP JP7113759A patent/JPH08287916A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10790501B2 (en) | 2014-05-26 | 2020-09-29 | Gs Yuasa International Ltd. | Lead-acid battery |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6113561A (ja) | アルカリ電池の陰極をゲル化する方法及び陰極ブレンド | |
| JPH11238509A (ja) | アルカリ蓄電池用ニッケル電極活物質とそれを用いたニッケル正極 | |
| US5079110A (en) | Alkaline storage cell | |
| JPH08287916A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JPH0456079A (ja) | リチウム二次電池用非水電解液並にリチウム二次電池 | |
| JPH07211344A (ja) | 電池用電解液 | |
| JPH088115B2 (ja) | 非水電解質２次電池 | |
| JPH113706A (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP3834894B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JPH07161357A (ja) | アルカリ亜鉛二次電池 | |
| JPH01163969A (ja) | 非水電解液電池 | |
| JP3028622B2 (ja) | 水素吸蔵電極及び金属酸化物−水素蓄電池の製造法 | |
| JP2003151618A (ja) | 鉛蓄電池および鉛蓄電池用添加剤 | |
| JPH09213336A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JPS6089068A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JPS63158749A (ja) | アルカリ蓄電池用亜鉛極 | |
| JPH0536393A (ja) | 鉛蓄電池用セパレータ | |
| KR19990084563A (ko) | 이차전지의 활물질 슬러리 제조방법 | |
| JPH07211319A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JPH0831452A (ja) | 有機電解液二次電池 | |
| JPH0711957B2 (ja) | 非水二次電池 | |
| JPH01241756A (ja) | 非水二次電池 | |
| JPH0432158A (ja) | 密閉式鉛蓄電池 | |
| JPH0458468A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JPS62188179A (ja) | 二次電池 |