JPS6319771A - 鉛蓄電池の機能回復剤及び鉛蓄電池の機能回復方法 - 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
几鉛蓄電池の能力全急速に回復させ、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配合
の鉛蓄電池の機能回復剤及びその機能回復方法に関する
ものである。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕鉛蓄
電池はｅ極（陰極）及びｅ極（陽極）の両極端子から収
り、電気分解により電気エネルギーを化学エネルギーに
変えて蓄積することができ、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’に＠り出す装置である。

自動歪用の鉛蓄電池の場合、走行中は発電機Ｃダイナモ
）から絶えず電流が補給され、レイニレ−ターにより調
節されている。ところが、自動Ｉ用の鉛蓄電池の場合、
起電力Ｃ電気抵抗を通して測定し交電圧、自動Ｉの場合
、セルモーターを回転する力ということができる６）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１０ｖＩＪ、下
になるとセルモーターを廻すことはできない、、ま友、
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、数回セルモーター１！−廻し続は友と
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。

ところで、鉛蓄電池の電解液には稀硫酸（Ｈ２Ｓ０４）
が用いられてシリその比重は、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１．２６
０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６また
、充電して行くと充電完了時には比重は元のＬ２６０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ＶｃＦｉ充電が必要とされる。

電極はｅ極が鉛（Ｐｂ）、■極が酸化鉛（Ｐｂ０２）か
ら成り、放電状態では電流はｅ極かちｅ極に、充電状態
ではｅ極からｅ極に流れる。

鉛蓄電池内での化学作用は、放電時にはｅ響は硫酸鉛（
ＰｂＳ０４）に、モして■極も硫酸鉛になり、電解液は
稀硫酸と水から電気分解くより水に変わる。一方、充電
時には電極はｅ＠が鉛、ｅ極が酸化鉛に、また電解液は
稀硫酸と水のようＫそれぞれ元に戻る。

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。

１）サルフエーション〔硫酸鉛（ＰｂＳ０４〕白色不導
体の生成〕 ＋＋）水素弊害 １１１）自己放電 ＩＶ）　　温度変化とその影響 まずサルフエーショ／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ｅ極の鉛、ｅ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エーションを起こし、この硫酸鉛は
不導体であるから電気を通さ表くなり、充電を全く受け
つけなくなる。このサルフエーションは、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１００鳴の
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。

−区内部にでき几硫酸鉛は、充電を継続し几り繰返えし
ても取り除くことはできない。

次に、鉛蓄電池にとって最大の弱点が１１）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ｅ極より
水素ガスが、またｅ極より酸素ガスが発生する。水素ガ
スがｅ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、−極でも電流の流れにくい
とζろができると、その葎だけ熱を持って特に電解液が
減少するため、サルフエーションを起こし易くなる。

また、１１１）の自己放電とは、１１）の様に水素が発
生し、ｅ極に付着すると発弾現象を起こし、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。

さらにＩＶ）の＠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＠度変化に対して比重は０．００７変化
する。従って、＋２０’Ｃで１００４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
地などで一３０℃以下になると起電力は５０壬を割り、
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、放電が進行して雪解液が水に近くな
っている場合により発生しやすい。一方、高温時にはク
ーラーを頻繁に使用したり、ゼンネットの内部が９０’
Ｃを越える状態となる之め、電解液が急速に減少し、電
気密度が散漫になり、トラブルが発生しやすくなる。

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。

従来より電解液の比重を測定し、比重の低下した鉛蓄電
池に対し稀硫酸を添加して、電解液の比重全上昇させる
ことが行なわれている。しかしながち、この比重の低下
は前記のサルフエーションになつ友状態であるので、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
しく痛め、極板の沈澱短絡及び水素ガスの異常発生の最
大■因になり、鉛蓄電池の寿命を太きく縮めることとな
る。

そこで本発明者らは、上記従来の間頂点を解消するため
鋭意検討を重ね念。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、この知見に基いて既に特
許出願しているＣ特開昭５９−１９４３６７号）６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。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち本発明は第１に 式 ％式％ で表わされるビスーβ−二チルカルゲン酸ケルマニウム
セスキオキサイド及びアルカリ金属マ九はアルカリ土類
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。

本発明の第１においては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／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、他のものを用い念としても本発明の
効果を得ることはできない。

ま友、本発明の第１においては上記のビスー！−エチル
カルゴン酸ゲルマニウムセスキオキサイドと共に、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）ま念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。

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
いちれるこの場合、ビス−β−エチルカルピン酸ケルマ
ニウムセスキオキサイドは０２〜０．０５重量幅、好ま
しくは０．２〜０．１重量幅、アルカリ金属またはアル
カリ土類金属の水酸化物は００２〜０００２重量係、好
ましくは０．０１〜Ｏ，ＯＯ１重量幅の割合で配合され
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
々い。

叙上の如き本発明の第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。

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。添カロ量としては、１２
ｖノ々ツテリーでは水溶液６０−１２４ｖノ々ノテリー
では１２０−が適当である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、サルフエーションを完全に元に戻す作
用があり、極板を洗浄して導通性を回復し、極板を保護
することができる。！−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ので鉛蓄電池が無理なく速やかに
充電を受けつけるａま友、その電子特性により電圧の低
下を押え、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駿素が
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えて鉛蓄電池の
機能を高めることができる。しかも、サルフエーション
の除去と共にこのように水素も除去することができる几
め極板が非常にきれいになり電流の流れが良好となるｎ
また、このことにより自己放電を防止することもできる
。

また、その電子特性により充電時の場合、両極の分極が
小さくなり充電に要する電圧が少なくて済み、充電時間
を短縮することができる。

放電時の場合も両極の分極が小さい友め放電電圧が大き
くなり、長時間放電に耐えることができる。

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
蓄電池に保つことができ、自動車の始動性能の向上に寄
するところ大である。

〔実施例〕

以下に本発明を実施例によって説明する。

実施例１ 中古蓄電池ＣＹＵＡＳＡ　Ｐａｆｅｃｔａ　ＭＦ　、　
　湯浅電池■製）の各セルに、ビス−β−エチルカルボ
ン酸ケルマニウムセスキオキサイド０．１ｉ量４および
水酸化リチウム０．０１１ｉ量４含有する水溶液６０ａ
／を平均に添加し、下記に示す充電機を用いて充電を行
ない、充電特性管下紀の測定装置を用いて測定した。な
お充電Ｗ−注は充電電圧と充電時間との関係（第１図）
、比重と充電時間との関係（第２図）、充電電流と充電
時間との関係（第３図）で示した。

充電機 Ｋｓｌｌｙ　Ｍｏｄｅｌ　ＫＣ−６ 定格電圧　　１００ｖ 定格入力容量　　３０　ＶＡ 定格出力電圧　　１２Ｖ （無負荷時　　１４．Ｉ　Ｖ　） 測定装置 ＫＡＩＳＥ　Ｄｉｇｉｔａｌ　ＭｕｌＬｉｔｅｓｔｅｒ
実施例２ 実施例１の如くして添加及び充電し友中古蓄電池につい
てヘッドライトを点灯し、消灯するまで放電した。１時
間後に再びヘッドライトを点灯して消灯するまで放電し
、とれｔ−４回繰り返すことにより完全放電させ友。

この状態で実施例１と同様にして充電を行ない、充電特
性ｔ１１１Ｊ定した。その結果を実施例１と同様に第１
図乃至第３図に示す。

実施例３ 実施例２によシ充電した蓄電池を実施例２と同様にして
放電させた後、実施例１と同様にして充電した。その充
電特性を測定した結果を実施例１と同ｌｌＫ第１図乃至
第３図に示す。

比較例１ 実施例ＩＫｋいて、ビスーＩ−エチルカルゼン酸ケルマ
ニウムセスキオキサイｒおよび水酸化リチウムを含有す
る水溶液を添加しなかつ之こと以外は、実施例１と同様
にして充電特性を測定し穴、その結果を第１■乃至第３
図の比較例１（無添加）として示す。

本発明の機能回復剤を添加することにより、充電電圧お
よび比重が上昇するとともに、充電を速やかに受けつけ
、鉛蓄電池の機能を回復して使用寿命の延長を図ること
ができることが判る。

実施例４ ９台の実車を用い、１ケ月間に亘り実車テストを行つ友
。すなわち、１ケ月間に亘り仕業前ニ、ヒス−β−エチ
ルカルダン酸ケルマニウムセスキオキサイド０．１重量
４　ｉ−よび水酸化リチウム０．０１重量幅を含有する
水溶液６０−入りのノ々ツテリー強化液２本を鉛蓄電池
（バッテリー）の各セルへ注入し、ノ々ツテリーの電圧
の変化を調べ次。

１ケ月後、次のような結果が得られた。

電圧の上昇し友もの　　６台 電圧のそのままのもの　２台 電圧の下降し念もの　　１台 この実車テストにより次のことが判る。すなわち、一般
に鉛蓄電池は使用することにより電圧が下がり、充電す
る必要が生じてくるが、本発明の機能回復剤（バッテリ
ー強化液）を添加することにより電圧は上昇し、電気容
量の増加、つまり電池の機能増加、寿命の延長等の効果
を生ずる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例および比較例における充電電圧
と充電時間との関係を示すグラフ図、第２図は比重と充
電時間との関係を示すグラフ図、第３図は充電電流と充
電時間との関係を示すグラフ図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 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。 ２、鉛蓄電池の電解液に、 式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 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。