JPH08298118A - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
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- JPH08298118A JPH08298118A JP7124288A JP12428895A JPH08298118A JP H08298118 A JPH08298118 A JP H08298118A JP 7124288 A JP7124288 A JP 7124288A JP 12428895 A JP12428895 A JP 12428895A JP H08298118 A JPH08298118 A JP H08298118A
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- lignin
- coated
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 寿命性能のよい鉛蓄電池を提供する。
【構成】 本発明は、耐酸性物質で被覆されたリグニン
であって、かつ被覆面にはリグニンが溶出可能な孔部が
形成された被覆リグニン、叉は前記被覆リグニンと未被
覆リグニンとが負極板に添加されていることを特徴とす
る。これにより、リグニン自体が酸化還元の影響をほと
んど受けなくなるとともに、高温においても溶出速度を
非常に小さくすることができるので、高温下での寿命性
能が著しく改善され、もって寿命性能のよい鉛蓄電池を
提供することができる。
であって、かつ被覆面にはリグニンが溶出可能な孔部が
形成された被覆リグニン、叉は前記被覆リグニンと未被
覆リグニンとが負極板に添加されていることを特徴とす
る。これにより、リグニン自体が酸化還元の影響をほと
んど受けなくなるとともに、高温においても溶出速度を
非常に小さくすることができるので、高温下での寿命性
能が著しく改善され、もって寿命性能のよい鉛蓄電池を
提供することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉛蓄電池に関するもの
である。
である。
【０００２】
【従来の技術】鉛蓄電池の負極板には、従来からパルプ
廃液を原料とする有機添加剤リグニンが添加されてい
る。これは、負極活物質の表面積を大きくして放電容量
を増加させるのに大きな効果を発揮する。
廃液を原料とする有機添加剤リグニンが添加されてい
る。これは、負極活物質の表面積を大きくして放電容量
を増加させるのに大きな効果を発揮する。
【０００３】近年、自動車の高性能化が進むにつれ、エ
ンジンルーム内の電池はより多くの機器に囲まれ、その
冷却空間が減少している。また、エンジン自体の高性能
化により、エンジンの放熱量も増加している。そのため
に、エンジンルーム内の電池温度はますます高くなる傾
向にある。特に、夏場では、電池温度が９０℃以上にな
っている場合もある。
ンジンルーム内の電池はより多くの機器に囲まれ、その
冷却空間が減少している。また、エンジン自体の高性能
化により、エンジンの放熱量も増加している。そのため
に、エンジンルーム内の電池温度はますます高くなる傾
向にある。特に、夏場では、電池温度が９０℃以上にな
っている場合もある。
【０００４】電池の高温化は、自動車用に限ったことで
はなく、ＵＰＳにおいても、コンパクト化が進むことに
よって、電池の周りに冷却空間が少なくなり、同様の高
温化が起こっている。
はなく、ＵＰＳにおいても、コンパクト化が進むことに
よって、電池の周りに冷却空間が少なくなり、同様の高
温化が起こっている。
【０００５】このような高温下においては、鉛蓄電池で
あっても、性能の低下が従来よりも早く起こることは、
主に負極板の劣化として当然予想される。なぜなら、負
極板に添加したリグニンの溶解度が温度の上昇に伴って
大きくなるので、リグニンの電解液中への溶解量が増加
し、負極活物質中に残存するリグニン量が徐々に減少し
てしまうからである。
あっても、性能の低下が従来よりも早く起こることは、
主に負極板の劣化として当然予想される。なぜなら、負
極板に添加したリグニンの溶解度が温度の上昇に伴って
大きくなるので、リグニンの電解液中への溶解量が増加
し、負極活物質中に残存するリグニン量が徐々に減少し
てしまうからである。
【０００６】それゆえに、リグニンの改良は古くから行
われてきたが、良好な耐高温性を有するものはいまだ開
発されていない。
われてきたが、良好な耐高温性を有するものはいまだ開
発されていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、高
温で電解液に溶けにくく、かつ長期間にわたって負極板
添加剤として有効に働くリグニン、及びそれを添加した
耐高温性能に優れた負極板を提供することにある。
温で電解液に溶けにくく、かつ長期間にわたって負極板
添加剤として有効に働くリグニン、及びそれを添加した
耐高温性能に優れた負極板を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第一の発明は、鉛蓄電池
に関し、耐酸性物質で被覆されたリグニンであって、か
つ被覆面にはリグニンが溶出可能な孔部が形成された被
覆リグニン、叉は前記被覆リグニンと未被覆リグニンと
が負極板に添加されていることを特徴とする。
に関し、耐酸性物質で被覆されたリグニンであって、か
つ被覆面にはリグニンが溶出可能な孔部が形成された被
覆リグニン、叉は前記被覆リグニンと未被覆リグニンと
が負極板に添加されていることを特徴とする。
【０００９】第二の発明は、該耐酸性物質の成分の少な
くとも一種がＳｉＯ２であることを特徴とする。
くとも一種がＳｉＯ２であることを特徴とする。
【００１０】第三の発明は、耐酸性物質で被覆されたリ
グニンの粒径が１０〜３０００μｍであることを特徴と
する。
グニンの粒径が１０〜３０００μｍであることを特徴と
する。
【００１１】
【作用】鉛蓄電池の負極板活物質に添加されたリグニン
は、高温での充放電中に電解液中へ溶出したり、負極板
での還元などをうけ、著しく減少してしまう。
は、高温での充放電中に電解液中へ溶出したり、負極板
での還元などをうけ、著しく減少してしまう。
【００１２】しかしながら、本発明のようにリグニンを
あらかじめ電池性能を損ねない耐酸性物質、例えば水ガ
ラスを硫酸で固化したシリカで被覆することにより、リ
グニンは被覆面に存在する孔部より徐々に電解液中に溶
け出す。それゆえに、リグニン自体が酸化還元の影響を
ほとんど受けなくなるとともに、高温においても溶出速
度を非常に小さくすることができる。また、シリカであ
れば電池特性を損なうこともない。
あらかじめ電池性能を損ねない耐酸性物質、例えば水ガ
ラスを硫酸で固化したシリカで被覆することにより、リ
グニンは被覆面に存在する孔部より徐々に電解液中に溶
け出す。それゆえに、リグニン自体が酸化還元の影響を
ほとんど受けなくなるとともに、高温においても溶出速
度を非常に小さくすることができる。また、シリカであ
れば電池特性を損なうこともない。
【００１３】したがって、耐酸性物質で被覆され、かつ
被覆面にリグニンが溶出可能な孔部が形成された被覆リ
グニンを添加した負極板を用いることにより、負極活物
質の高温劣化が防止され、かつ高温下での寿命性能が著
しく改善され、もって寿命性能のよい鉛蓄電池を提供す
ることができる。
被覆面にリグニンが溶出可能な孔部が形成された被覆リ
グニンを添加した負極板を用いることにより、負極活物
質の高温劣化が防止され、かつ高温下での寿命性能が著
しく改善され、もって寿命性能のよい鉛蓄電池を提供す
ることができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明を具体的な実施例を基に詳述す
る。
る。
【００１５】リグニン粉末５００ｇを珪酸ナトリウム水
溶液１リットルに溶解し、溶液を攪拌しながら比重１．
４０の硫酸を４０ｃｃ滴下し、溶液を固化及び乾燥して
リグニンのシリカ被覆品を作製した。
溶液１リットルに溶解し、溶液を攪拌しながら比重１．
４０の硫酸を４０ｃｃ滴下し、溶液を固化及び乾燥して
リグニンのシリカ被覆品を作製した。
【００１６】次に、１０〜３０００μｍに分級し、被覆
リグニンを得た。このときの被覆リグニンは、リグニン
の周りにシリカが被覆された状態となっており、その表
面にはリグニンが電解液中に溶出できうる孔が形成され
ている。
リグニンを得た。このときの被覆リグニンは、リグニン
の周りにシリカが被覆された状態となっており、その表
面にはリグニンが電解液中に溶出できうる孔が形成され
ている。
【００１７】尚、本実施例では、リグニンが溶出できる
孔部を被覆層に人工的に形成させてはいないが、耐酸性
物質の種類によっては人工的に形成させてもよい。
孔部を被覆層に人工的に形成させてはいないが、耐酸性
物質の種類によっては人工的に形成させてもよい。
【００１８】この被覆リグニン０．２％を負極ペースト
練膏時、他の添加剤とともに添加して１. ７ｍｍ厚さの
鉛蓄電池用負極板（Ａ１）を製作した。そして、被覆リ
グニンの添加量を負極板活物質重量に対して１％（Ａ
２）、３％（Ａ３）、５％（Ａ４）として、上記同様に
負極板Ａ２、Ａ３及びＡ４を製作した。
練膏時、他の添加剤とともに添加して１. ７ｍｍ厚さの
鉛蓄電池用負極板（Ａ１）を製作した。そして、被覆リ
グニンの添加量を負極板活物質重量に対して１％（Ａ
２）、３％（Ａ３）、５％（Ａ４）として、上記同様に
負極板Ａ２、Ａ３及びＡ４を製作した。
【００１９】また、未被覆リグニン、つまり粉末状リグ
ニンを従来通り０. ２％添加し、同時に被覆リグニンを
０. ２％（Ｂ１）、１％（Ｂ２）、３％（Ｂ３）、５％
（Ｂ４）添加した負極板もそれぞれ製作した。
ニンを従来通り０. ２％添加し、同時に被覆リグニンを
０. ２％（Ｂ１）、１％（Ｂ２）、３％（Ｂ３）、５％
（Ｂ４）添加した負極板もそれぞれ製作した。
【００２０】さらに比較用として、未被覆リグニンを
０. ２％（Ｃ１）、１％（Ｃ２）、３％（Ｃ３）、５％
（Ｃ４）添加した従来の負極板も併せてそれぞれ製作し
た。
０. ２％（Ｃ１）、１％（Ｃ２）、３％（Ｃ３）、５％
（Ｃ４）添加した従来の負極板も併せてそれぞれ製作し
た。
【００２１】次に、Ａ１の負極板１１枚と２. ３ｍｍ厚
さの正極板１０枚と微細ガラス繊維からなるガラスマッ
トセパレータとを用いて電池を組み立て、所定の注液、
充電を行って液比重１. ３２（２０℃）、容量約６３Ａ
ｈ（３ｈＲ）−１２Ｖのリテーナ式密閉鉛蓄電池を製作
した。そして、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、
Ｂ４およびＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４についても同様の電
池を製作した。
さの正極板１０枚と微細ガラス繊維からなるガラスマッ
トセパレータとを用いて電池を組み立て、所定の注液、
充電を行って液比重１. ３２（２０℃）、容量約６３Ａ
ｈ（３ｈＲ）−１２Ｖのリテーナ式密閉鉛蓄電池を製作
した。そして、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、
Ｂ４およびＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４についても同様の電
池を製作した。
【００２２】尚、便宜上、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４をＡ
群、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４をＢ群、そしてＣ１、Ｃ
２、Ｃ３Ｃ４をＣ群とする。
群、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４をＢ群、そしてＣ１、Ｃ
２、Ｃ３Ｃ４をＣ群とする。
【００２３】これらの電池の初期容量を表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】シリカ被覆リグニンを０．２％添加したＡ
１だけは初期容量が少なかった。この電池の解体を行っ
たところ、負極板の表面積が小さくなっていた。これは
リグニン量が少ないためと考えられる。
１だけは初期容量が少なかった。この電池の解体を行っ
たところ、負極板の表面積が小さくなっていた。これは
リグニン量が少ないためと考えられる。
【００２６】また、ハイレート放電での初期容量をみる
と、Ａ群の電池では、従来添加量の電池Ｃ１の初期容量
（４８Ａｈ）よりも低く、全体的にばらつきを見せてい
る。
と、Ａ群の電池では、従来添加量の電池Ｃ１の初期容量
（４８Ａｈ）よりも低く、全体的にばらつきを見せてい
る。
【００２７】しかし、Ｂ群の電池では、Ｃ１の初期容量
とほとんど遜色ない値となっているのがわかる。
とほとんど遜色ない値となっているのがわかる。
【００２８】初期容量試験後、５０℃の水槽中で、放電
深さ８０％、定電流で放電量の１１０％を充電するパタ
ーンで充放電を繰り返し、電池の寿命性能を調べた。こ
の結果を図１に示す。
深さ８０％、定電流で放電量の１１０％を充電するパタ
ーンで充放電を繰り返し、電池の寿命性能を調べた。こ
の結果を図１に示す。
【００２９】なお、寿命に達したサイクル数とは、３Ｃ
Ａ放電容量が電池Ｃ１の初期容量（3CA:48Ah）の７０％
以下に達した時点のサイクル数を指す。
Ａ放電容量が電池Ｃ１の初期容量（3CA:48Ah）の７０％
以下に達した時点のサイクル数を指す。
【００３０】同図より、従来の未被覆リグニンに代え
て、本発明のシリカ被覆リグニンを用いた場合や、これ
を従来のリグニンとともに添加して用いた場合には、従
来のリグニンだけを用いた場合よりも蓄電池の寿命サイ
クル数が格段に伸び、寿命性能が優れていることがわか
る。
て、本発明のシリカ被覆リグニンを用いた場合や、これ
を従来のリグニンとともに添加して用いた場合には、従
来のリグニンだけを用いた場合よりも蓄電池の寿命サイ
クル数が格段に伸び、寿命性能が優れていることがわか
る。
【００３１】加えて、本実験では、シリカ被覆リグニン
として１０〜３０００μｍのものを用いたが、１０μｍ
以下叉は／及び３０００μｍ以上のものを用いて、上記
同様の試験を行ったが寿命サイクルの向上は顕著でなか
った。
として１０〜３０００μｍのものを用いたが、１０μｍ
以下叉は／及び３０００μｍ以上のものを用いて、上記
同様の試験を行ったが寿命サイクルの向上は顕著でなか
った。
【００３２】なお、本実施例から明らかなように、従来
電池の約２倍以上の寿命を得ようとするならば、被覆リ
グニンを単体で使用する場合には１％以上、従来のリグ
ニン、つまり未被覆リグニンと混合して用いる場合に
は、０．４〜５．２％（未被覆リグニンを０．２％含
む）添加するのが適していると考えられる。また、自動
車のような始動用電池として使用しない場合、例えば電
源バックアップ用として用いる場合であれば、ハイレー
ト放電での初期容量が小さくても問題はないので、シリ
カ被覆リグニンだけの使用でも十分に目的を達すること
ができる。
電池の約２倍以上の寿命を得ようとするならば、被覆リ
グニンを単体で使用する場合には１％以上、従来のリグ
ニン、つまり未被覆リグニンと混合して用いる場合に
は、０．４〜５．２％（未被覆リグニンを０．２％含
む）添加するのが適していると考えられる。また、自動
車のような始動用電池として使用しない場合、例えば電
源バックアップ用として用いる場合であれば、ハイレー
ト放電での初期容量が小さくても問題はないので、シリ
カ被覆リグニンだけの使用でも十分に目的を達すること
ができる。
【００３３】さらに、本実施例では、リテーナ式密閉電
池に適用して評価したが、自動車電池のような液式電池
でも、あるいは新しい型の顆粒シリカ式密閉電池でも鉛
蓄電池であればその効果は、当然に得られるものであ
る。また、負極板への添加のみとしているが、負極板の
表面積を低下させない程度に負極板へ添加し、さらに電
槽内部の電解液へ添加してもその効果が期待できる。
池に適用して評価したが、自動車電池のような液式電池
でも、あるいは新しい型の顆粒シリカ式密閉電池でも鉛
蓄電池であればその効果は、当然に得られるものであ
る。また、負極板への添加のみとしているが、負極板の
表面積を低下させない程度に負極板へ添加し、さらに電
槽内部の電解液へ添加してもその効果が期待できる。
【００３４】尚、耐酸性物質として、本実施例では、水
ガラスを硫酸で固化し、乾燥したものを用いているが、
ポリプロピレン等の耐酸性を有するものであれば足り
る。
ガラスを硫酸で固化し、乾燥したものを用いているが、
ポリプロピレン等の耐酸性を有するものであれば足り
る。
【００３５】
【発明の効果】第一の発明は、鉛蓄電池に関し、耐酸性
物質で被覆されたリグニンであって、かつ被覆面にはリ
グニンが溶出可能な孔部が形成された被覆リグニン、叉
は前記被覆リグニンと未被覆リグニンとが負極板に添加
されていることを特徴とする。
物質で被覆されたリグニンであって、かつ被覆面にはリ
グニンが溶出可能な孔部が形成された被覆リグニン、叉
は前記被覆リグニンと未被覆リグニンとが負極板に添加
されていることを特徴とする。
【００３６】第二の発明は、該耐酸性物質の成分の少な
くとも一種がＳｉＯ２であることを特徴とする。
くとも一種がＳｉＯ２であることを特徴とする。
【００３７】第三の発明は、耐酸性物質で被覆されたリ
グニンの粒径が１０〜３０００μｍであることを特徴と
する。
グニンの粒径が１０〜３０００μｍであることを特徴と
する。
【００３８】本発明は、リグニンをあらかじめ電池性能
を損ねないような耐酸性物質、例えば水ガラスを硫酸で
固化、乾燥させたシリカで被覆され、かつ被覆面にはリ
グニンが溶出できる孔部が形成された被覆リグニン、叉
は／及び該被覆リグニンの粒径を１０〜３０００μｍと
した被覆リグニンを負極板の添加剤とすることにより、
リグニン自体が酸化還元の影響をほとんど受けなくなる
とともに、高温においても溶出速度を非常に小さくする
ことができる。
を損ねないような耐酸性物質、例えば水ガラスを硫酸で
固化、乾燥させたシリカで被覆され、かつ被覆面にはリ
グニンが溶出できる孔部が形成された被覆リグニン、叉
は／及び該被覆リグニンの粒径を１０〜３０００μｍと
した被覆リグニンを負極板の添加剤とすることにより、
リグニン自体が酸化還元の影響をほとんど受けなくなる
とともに、高温においても溶出速度を非常に小さくする
ことができる。
【００３９】したがって、負極活物質の高温劣化が防止
され、かつ高温下での寿命性能が著しく改善され、もっ
て寿命性能のよい鉛蓄電池を提供することができるの
で、その工業的価値はきわめて大きい。
され、かつ高温下での寿命性能が著しく改善され、もっ
て寿命性能のよい鉛蓄電池を提供することができるの
で、その工業的価値はきわめて大きい。
【図１】負極板活物質への被覆叉は／及び未被覆リグニ
ンの添加量と寿命に達したサイクル数との関係を示す図
である。
ンの添加量と寿命に達したサイクル数との関係を示す図
である。
Claims (3)
- 【請求項１】 耐酸性物質で被覆されたリグニンであっ
て、かつ被覆面にはリグニンが溶出可能な孔部が形成さ
れた被覆リグニン、叉は前記被覆リグニンと未被覆リグ
ニンとが負極板に添加されていることを特徴とする鉛蓄
電池。 - 【請求項２】 該耐酸性物質の成分の少なくとも一種が
ＳｉＯ２であることを特徴とする請求項１記載の鉛蓄電
池。 - 【請求項３】 耐酸性物質で被覆されたリグニンの粒径
が１０〜３０００μｍであることを特徴とする請求項１
叉は２記載の鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7124288A JPH08298118A (ja) | 1995-04-25 | 1995-04-25 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7124288A JPH08298118A (ja) | 1995-04-25 | 1995-04-25 | 鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08298118A true JPH08298118A (ja) | 1996-11-12 |
Family
ID=14881634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7124288A Pending JPH08298118A (ja) | 1995-04-25 | 1995-04-25 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08298118A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6540831B1 (en) | 1998-04-17 | 2003-04-01 | Nordson Corporation | Method and apparatus for applying a controlled pattern of fibrous material to a moving substrate |
| EP2849268A1 (en) | 2013-09-12 | 2015-03-18 | GS Yuasa International Ltd. | Valve regulated lead-acid battery, method for producing the same, and motorcycle |
| US10790501B2 (en) | 2014-05-26 | 2020-09-29 | Gs Yuasa International Ltd. | Lead-acid battery |
| CN112397712A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-02-23 | 江西南鹰电源科技有限公司 | 一种高性能驻车用蓄电池正极铅膏配方 |
-
1995
- 1995-04-25 JP JP7124288A patent/JPH08298118A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6540831B1 (en) | 1998-04-17 | 2003-04-01 | Nordson Corporation | Method and apparatus for applying a controlled pattern of fibrous material to a moving substrate |
| EP2849268A1 (en) | 2013-09-12 | 2015-03-18 | GS Yuasa International Ltd. | Valve regulated lead-acid battery, method for producing the same, and motorcycle |
| JP2015079734A (ja) * | 2013-09-12 | 2015-04-23 | 株式会社Ｇｓユアサ | 制御弁式鉛蓄電池とその製造方法と二輪車 |
| US10790501B2 (en) | 2014-05-26 | 2020-09-29 | Gs Yuasa International Ltd. | Lead-acid battery |
| CN112397712A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-02-23 | 江西南鹰电源科技有限公司 | 一种高性能驻车用蓄电池正极铅膏配方 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080606 Year of fee payment: 11 |