JPH11191405A - 密閉式鉛蓄電池 - Google Patents
密閉式鉛蓄電池Info
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- JPH11191405A JPH11191405A JP9358807A JP35880797A JPH11191405A JP H11191405 A JPH11191405 A JP H11191405A JP 9358807 A JP9358807 A JP 9358807A JP 35880797 A JP35880797 A JP 35880797A JP H11191405 A JPH11191405 A JP H11191405A
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- Japan
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- lignin
- negative electrode
- electrode plate
- lead
- acid battery
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 負極板のリグニン添加量を変更することな
く、高出力放電、急速充電受入性能を向上し、かつ充放
電状態を繰り返しても負極板表面に活物質が凝集粗大化
するのを抑制できる長寿命の密閉式鉛蓄電池を提供する
ことにある。 【解決手段】 本発明の第１は、ガラスマットセパレー
タ３にリグニンを含浸または塗布したことを特徴とす
る。また、第２は、リグニンを含浸または塗布した不織
布または紙１１を負極板２表面に配置したことを特徴と
する。そして、前記リグニンに代えておがくずまたはリ
グニン誘導体であってもよい。また、その量は、負極活
物質中の酸化鉛を主成分とする鉛粉に対して０．０１〜
０．１重量％であることが好ましい。
く、高出力放電、急速充電受入性能を向上し、かつ充放
電状態を繰り返しても負極板表面に活物質が凝集粗大化
するのを抑制できる長寿命の密閉式鉛蓄電池を提供する
ことにある。 【解決手段】 本発明の第１は、ガラスマットセパレー
タ３にリグニンを含浸または塗布したことを特徴とす
る。また、第２は、リグニンを含浸または塗布した不織
布または紙１１を負極板２表面に配置したことを特徴と
する。そして、前記リグニンに代えておがくずまたはリ
グニン誘導体であってもよい。また、その量は、負極活
物質中の酸化鉛を主成分とする鉛粉に対して０．０１〜
０．１重量％であることが好ましい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、密閉式鉛蓄電池の改良
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の密閉式鉛蓄電池の負極板は、酸化
鉛を主成分とする鉛粉にリグニンや硫酸バリウム、カー
ボン等の添加物を加えて水および希硫酸で練合したペー
ストを格子体に充填して製造している。
鉛を主成分とする鉛粉にリグニンや硫酸バリウム、カー
ボン等の添加物を加えて水および希硫酸で練合したペー
ストを格子体に充填して製造している。
【０００３】上記添加物であるリグニンは、通常負極活
物質重量の０．１〜０．７重量％程度添加され、ハイレ
ート放電性能や寿命向上に効果があるが、温度上昇や充
放電サイクルの進行と共に正、負極活物質により分解消
失され、その効果が失われていく。そこで、リグニンの
添加量を多くすると、充電時の過電圧が増大して充電、
特に急速充電受入効率が著しく低下する。また、浅い放
電状態で高率充放電を繰り返すと、極板表面部の活物質
が集中して利用されるため活物質粒子が凝集粗大化し性
能低下を引き起こす。
物質重量の０．１〜０．７重量％程度添加され、ハイレ
ート放電性能や寿命向上に効果があるが、温度上昇や充
放電サイクルの進行と共に正、負極活物質により分解消
失され、その効果が失われていく。そこで、リグニンの
添加量を多くすると、充電時の過電圧が増大して充電、
特に急速充電受入効率が著しく低下する。また、浅い放
電状態で高率充放電を繰り返すと、極板表面部の活物質
が集中して利用されるため活物質粒子が凝集粗大化し性
能低下を引き起こす。
【０００４】このような問題点を解決するために、特公
昭５９−４５１８６、特公昭６０−４３６２７および特
開昭６３−３２８５４には、負極板表面にリグニン水溶
液または粉末を塗布あるいは含浸させる方法が開示され
ている。ところが、これらの製造法には次のような問題
点があった。すなわち、リグニン粉末を吹き付けた負極
板と、正極板と、セパレータとを高速で積み重ね、さら
にこの極群を適正な形状に整える際に摩擦や振動のため
に負極板表面のリグニン粉末が脱落してしまい均一かつ
十分なリグニンを保持できなかった。また、負極板表面
にリグニン水溶液を付着させる方法として、浸漬または
塗布によっているが、その過程で極板内部にリグニンが
染み込み、表面部の付着量にむらが生じた。また、リグ
ニンを負極に存在させるため、充放電反応時の温度上昇
や極板内の電解液のｐＨ上昇によりリグニンの溶出分解
が促進され、その効果が長期間持続しないという問題点
が依然として解決できなかった。
昭５９−４５１８６、特公昭６０−４３６２７および特
開昭６３−３２８５４には、負極板表面にリグニン水溶
液または粉末を塗布あるいは含浸させる方法が開示され
ている。ところが、これらの製造法には次のような問題
点があった。すなわち、リグニン粉末を吹き付けた負極
板と、正極板と、セパレータとを高速で積み重ね、さら
にこの極群を適正な形状に整える際に摩擦や振動のため
に負極板表面のリグニン粉末が脱落してしまい均一かつ
十分なリグニンを保持できなかった。また、負極板表面
にリグニン水溶液を付着させる方法として、浸漬または
塗布によっているが、その過程で極板内部にリグニンが
染み込み、表面部の付着量にむらが生じた。また、リグ
ニンを負極に存在させるため、充放電反応時の温度上昇
や極板内の電解液のｐＨ上昇によりリグニンの溶出分解
が促進され、その効果が長期間持続しないという問題点
が依然として解決できなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであって、その目的とするところ
は、負極板のリグニン添加量を変更することなく、高出
力放電、急速充電受入性能を向上し、かつ充放電状態で
繰り返し使用されても負極板表面の活物質が凝集粗大化
するのを抑制でき、その性能が長期間持続する長寿命の
密閉式鉛蓄電池を提供することにある。
に鑑みてなされたものであって、その目的とするところ
は、負極板のリグニン添加量を変更することなく、高出
力放電、急速充電受入性能を向上し、かつ充放電状態で
繰り返し使用されても負極板表面の活物質が凝集粗大化
するのを抑制でき、その性能が長期間持続する長寿命の
密閉式鉛蓄電池を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ガラスマットセパレータにリグニン水溶
液を含浸、または該セパレータの負極板表面に接する側
にリグニンの含有物を塗布したことを特徴とする密閉式
鉛蓄電池である。
に、本発明は、ガラスマットセパレータにリグニン水溶
液を含浸、または該セパレータの負極板表面に接する側
にリグニンの含有物を塗布したことを特徴とする密閉式
鉛蓄電池である。
【０００７】または、リグニンを含有した不織布または
紙を負極板とセパレータとの間に配置したことを特徴と
する密閉式鉛蓄電池である。
紙を負極板とセパレータとの間に配置したことを特徴と
する密閉式鉛蓄電池である。
【０００８】また、リグニンの代わりにおがくず（針葉
樹粉末）あるいはリグニン誘導体を添加しても同等の性
能が得られる。
樹粉末）あるいはリグニン誘導体を添加しても同等の性
能が得られる。
【０００９】そして、前記リグニンの含有量は、負極活
物質中の鉛粉の量に対して０．０１〜０．１重量％であ
ることが好ましい。
物質中の鉛粉の量に対して０．０１〜０．１重量％であ
ることが好ましい。
【００１０】
【作用】ガラスマットセパレーター、不織布または紙に
リグニンを含ませることで生産性を下げることなく負極
板表面に適正量のリグニンを効果的に作用させることが
出来る。また、ガラスマットセパレーター、不織布また
は紙に保持されたリグニンは、負極活物質中のリグニン
に比べ殆ど分解されることがない。
リグニンを含ませることで生産性を下げることなく負極
板表面に適正量のリグニンを効果的に作用させることが
出来る。また、ガラスマットセパレーター、不織布また
は紙に保持されたリグニンは、負極活物質中のリグニン
に比べ殆ど分解されることがない。
【００１１】
【本発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態の詳細
について説明する。
について説明する。
【００１２】（実施形態１）図１は、本発明の一実施形
態を示す一部切欠断面図、図２は図１の極群の一部を示
す側面図であり、１はペースト式正極板、２はペースト
式負極板、３はガラスマットセパレータ、４は電槽、５
は正極ストラップ、６は負極ストラップ、７は排気弁、
８は蓋、９は正極端子、１０は負極端子である。
態を示す一部切欠断面図、図２は図１の極群の一部を示
す側面図であり、１はペースト式正極板、２はペースト
式負極板、３はガラスマットセパレータ、４は電槽、５
は正極ストラップ、６は負極ストラップ、７は排気弁、
８は蓋、９は正極端子、１０は負極端子である。
【００１３】正極板１は二酸化鉛を主体とした活物質か
らなり、負極板２はスポンジ状の金属鉛に硫酸バリウム
やリグニン等の添加剤を含む活物質からなる。ガラスマ
ットセパレータ３は、厚さ０．８５ｍｍ、目付１０６ｇ
／ｍ2 の微細ガラス繊維からなり、全体にリグニンを含
むか、または負極板２に接する側にリグニンを含むもの
である。これら正極板１とセパレータ３と負極板２と
は、この順序で積層され、同極性の極板同士はストラッ
プ５、６で連結されて極群が構成されている。この極群
は、電槽４内に収納され、排気弁７を有する蓋８により
密閉化されている。該蓋８上面には、前記ストラップ
５、６から立設する正極端子９と負極端子１０が突出し
ている。
らなり、負極板２はスポンジ状の金属鉛に硫酸バリウム
やリグニン等の添加剤を含む活物質からなる。ガラスマ
ットセパレータ３は、厚さ０．８５ｍｍ、目付１０６ｇ
／ｍ2 の微細ガラス繊維からなり、全体にリグニンを含
むか、または負極板２に接する側にリグニンを含むもの
である。これら正極板１とセパレータ３と負極板２と
は、この順序で積層され、同極性の極板同士はストラッ
プ５、６で連結されて極群が構成されている。この極群
は、電槽４内に収納され、排気弁７を有する蓋８により
密閉化されている。該蓋８上面には、前記ストラップ
５、６から立設する正極端子９と負極端子１０が突出し
ている。
【００１４】（実施形態２）図３は本発明の他の実施形
態における極群の一部を示す側面図であり、実施形態１
と同一符号は同一名称を示す。
態における極群の一部を示す側面図であり、実施形態１
と同一符号は同一名称を示す。
【００１５】本実施形態は、負極板２の表面にリグニン
を含有した不織布１１が貼付され、セパレータ３にリグ
ニンが含有してない以外は実施形態１と同様な構成であ
る。 （実施例１〜５）次に、上記実施形態１の製造方法につ
いて説明する。
を含有した不織布１１が貼付され、セパレータ３にリグ
ニンが含有してない以外は実施形態１と同様な構成であ
る。 （実施例１〜５）次に、上記実施形態１の製造方法につ
いて説明する。
【００１６】純水にリグニンを溶解させ、２、１０、２
０、１００、２００g/ｌの５種類のリグニン水溶液また
はリグニン混合物を作製した。次に、セパレータ３を該
リグニン水溶液に浸して充分浸透させるか、あるいはリ
グニン混合物を前記セパレータ３の負極板２に接する側
表面に塗布した。その後、これらセパレータ３を５０℃
の雰囲気中で１６時間乾燥し、負極板ペースト中の酸化
鉛を主成分とする鉛粉に対してリグニンが重量比で０．
０１，０．０５，０．１，０．５，１．０％になる様に
セパレータ３を作製した。なお、リグニンの含有量は、
前記セパレータ３のリグニン含有前と乾燥後の含有後の
重量差により算出した。
０、１００、２００g/ｌの５種類のリグニン水溶液また
はリグニン混合物を作製した。次に、セパレータ３を該
リグニン水溶液に浸して充分浸透させるか、あるいはリ
グニン混合物を前記セパレータ３の負極板２に接する側
表面に塗布した。その後、これらセパレータ３を５０℃
の雰囲気中で１６時間乾燥し、負極板ペースト中の酸化
鉛を主成分とする鉛粉に対してリグニンが重量比で０．
０１，０．０５，０．１，０．５，１．０％になる様に
セパレータ３を作製した。なお、リグニンの含有量は、
前記セパレータ３のリグニン含有前と乾燥後の含有後の
重量差により算出した。
【００１７】これと、常法により作製した正極板１と、
負極板２とで極群を構成し、電槽４内へ挿入した後、比
重１．２５の硫酸を主体とする電解液を注入し、電槽化
成を経て本発明の電池Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを得た。
負極板２とで極群を構成し、電槽４内へ挿入した後、比
重１．２５の硫酸を主体とする電解液を注入し、電槽化
成を経て本発明の電池Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを得た。
【００１８】（実施例６〜１０）次に、実施形態２の製
造方法について説明する。
造方法について説明する。
【００１９】前記セパレータ３の代わりに上記と同量の
リグニンを含浸または塗布した不織布１１を負極板２に
貼付する以外は、実施例１〜５と同様な製法により本発
明の電池Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊを得た。
リグニンを含浸または塗布した不織布１１を負極板２に
貼付する以外は、実施例１〜５と同様な製法により本発
明の電池Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊを得た。
【００２０】（比較例）また、セパレータ３及び不織布
１１にリグニンを含有しない、図３のような構成の比較
電池Ｋを得た。
１１にリグニンを含有しない、図３のような構成の比較
電池Ｋを得た。
【００２１】なお、製作した電池Ａ〜Ｋは、公称容量１
３．５Ａｈ（５Ｈｒ）、５ｋｇの密閉形鉛蓄電池であ
る。
３．５Ａｈ（５Ｈｒ）、５ｋｇの密閉形鉛蓄電池であ
る。
【００２２】（試験）次に、上記電池Ａ〜Ｋについて、
充放電サイクル及び出力、急速充電試験に供した。その
結果を表１及び図４に示した。
充放電サイクル及び出力、急速充電試験に供した。その
結果を表１及び図４に示した。
【００２３】なお、試験条件は、充放電サイクル：放電
４．５Ａ×１．５Ｈ（ＤＯＤ５０％）、充電３．４Ａ／
１４．４Ｖ＋０．７Ａ×（総放電量の１１５％）、放電
容量が公称容量の８０％を割ったところで寿命とした。
また、出力密度と急速充電受入電流密度（Ｗ／ｋｇ）
は、公称容量のＤＯＤ５０％時点で各々１０秒間放電お
よび充電して、１０秒目で規定電圧に達する最大電流か
ら求めた。それぞれの値を１サイクル目（初期）と５０
０サイクル目について求めた。
４．５Ａ×１．５Ｈ（ＤＯＤ５０％）、充電３．４Ａ／
１４．４Ｖ＋０．７Ａ×（総放電量の１１５％）、放電
容量が公称容量の８０％を割ったところで寿命とした。
また、出力密度と急速充電受入電流密度（Ｗ／ｋｇ）
は、公称容量のＤＯＤ５０％時点で各々１０秒間放電お
よび充電して、１０秒目で規定電圧に達する最大電流か
ら求めた。それぞれの値を１サイクル目（初期）と５０
０サイクル目について求めた。
【００２４】
【表１】
【００２５】表１及び図４より明かなように本発明電池
Ａ〜Ｊは、比較電池Ｋより初期出力密度、最大充電受入
密度が高く、しかもセパレータ３および不織布１１にリ
グニンを０．０１〜０．１％含有させた電池Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｆ，Ｇ，Ｈは、５００サイクル目での最大充電受入
密度の性能低下が少なく維持性も優れている。さらに、
サイクル寿命特性も向上した。
Ａ〜Ｊは、比較電池Ｋより初期出力密度、最大充電受入
密度が高く、しかもセパレータ３および不織布１１にリ
グニンを０．０１〜０．１％含有させた電池Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｆ，Ｇ，Ｈは、５００サイクル目での最大充電受入
密度の性能低下が少なく維持性も優れている。さらに、
サイクル寿命特性も向上した。
【００２６】尚、上記実施例において添加物をリグニン
としているが、おがくず（針葉樹粉末）またはリグニン
誘導体、これらの混合物を添加しても略同等の結果が得
られた。又、リグニンを不織布に含有させる代わりに紙
を使用しても略同等の結果が得られた。
としているが、おがくず（針葉樹粉末）またはリグニン
誘導体、これらの混合物を添加しても略同等の結果が得
られた。又、リグニンを不織布に含有させる代わりに紙
を使用しても略同等の結果が得られた。
【００２７】
【発明の効果】本発明は上述の通り構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。 （１）請求項１〜３によれば、高出力、急速充電受入性
能に優れ、その性能低下を少なくできる長寿命の密閉式
鉛蓄電池を提供できる。
で、次に記載する効果を奏する。 （１）請求項１〜３によれば、高出力、急速充電受入性
能に優れ、その性能低下を少なくできる長寿命の密閉式
鉛蓄電池を提供できる。
【００２８】（２）請求項４によれば、上記効果が顕著
な密閉式鉛蓄電池電池を提供できる。
な密閉式鉛蓄電池電池を提供できる。
【図１】本発明の一実施形態を示す一部切欠断面図であ
る。
る。
【図２】図１の極群の一部を示す側面図である。
【図３】本発明の他の実施形態における極群の一部を示
す側面図である。
す側面図である。
２ 負極板 ３ ガラスマットセパレータ １１ 不織布
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年２月１６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す一部切欠断面図であ
る。
る。
【図２】図１の極群の一部を示す側面図である。
【図３】本発明の他の実施形態における極群の一部を示
す側面図である。
す側面図である。
【図４】セパレータまたは不織布のリグニン量に対する
電池の出力密度と急速充電受入密度の関係を示すグラフ
である。
電池の出力密度と急速充電受入密度の関係を示すグラフ
である。
【符号の説明】 ２ 負極板 ３ ガラスマットセパレータ １１ 不織布
フロントページの続き (72)発明者 細川 正明 大阪府高槻市城西町６番６号 株式会社ユ アサコーポレーション内
Claims (4)
- 【請求項１】 リグニンを含浸または塗布したガラスマ
ットセパレータを用いることを特徴とする密閉式鉛蓄電
池。 - 【請求項２】 リグニンを含浸または塗布した不織布ま
たは紙を負極板表面に配置することを特徴とする密閉式
鉛蓄電池。 - 【請求項３】 請求項１または２のリグニンに代えてお
がくずあるいはリグニン誘導体を用いることを特徴とす
る密閉式鉛蓄電池。 - 【請求項４】 前記リグニンの含有量が負極活物質中の
酸化鉛を主成分とする鉛粉に対して０．０１〜０．１重
量％であることを特徴とする請求項１または２記載の密
閉式鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9358807A JPH11191405A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 密閉式鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9358807A JPH11191405A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 密閉式鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11191405A true JPH11191405A (ja) | 1999-07-13 |
Family
ID=18461220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9358807A Pending JPH11191405A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 密閉式鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11191405A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001202963A (ja) * | 2000-01-20 | 2001-07-27 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| CN113711417A (zh) * | 2019-05-14 | 2021-11-26 | 微孔有限公司 | 木质素磺酸盐和高表面积碳在增强型富液式电池和vrla agm电池中用于高充电接受能力的电池隔膜部件上的应用 |
-
1997
- 1997-12-26 JP JP9358807A patent/JPH11191405A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001202963A (ja) * | 2000-01-20 | 2001-07-27 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| JP4485634B2 (ja) * | 2000-01-20 | 2010-06-23 | 新神戸電機株式会社 | 鉛蓄電池 |
| CN113711417A (zh) * | 2019-05-14 | 2021-11-26 | 微孔有限公司 | 木质素磺酸盐和高表面积碳在增强型富液式电池和vrla agm电池中用于高充电接受能力的电池隔膜部件上的应用 |
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