201112482 六、發明說明： 【發明戶斤屬之技術領域】 發明領域 本發明係有關溢浸式或濕槽室鉛酸性電化學電池，尤 係有關供用於該等電池的負混合電極，及其製造和使用的 方法。
L J 發明背景 一典型的溢浸式鉛酸性電池會包含正極和負極板及一 電解液。正性和負性激活材料會被製成膏漿，而被分別塗 覆在形成正極板和負極板的正和負電極柵上。該等正和負 性激活材料膏一般會包含氧化鉛(PbO或二價鉛氧化物）。該 電解液典型包含一水性酸溶液，最普遍的是硫酸(H2S〇4)。 當該電池被組合後，該電池會進行一形成步驟，其中一電 荷會被施加於該電池，用以將該正極板的氧化鉛轉變成二 氧化鉛(Pb02或四價鉛氧化物）’並將負極板的的氧化鉛轉 變成鉛。 於該形成步驟之後’一電池可在操作時被重複地放電 和充電。當電池放電時，該正性和負性激活材料會與該電 解液的硫酸作用來形成二價鉛硫化物(pbS〇4)。因該硫酸與 該正性和負性激活材料的反應’該電解液中的一部份硫酸 會被消耗掉。但，在正常情況下，當電池充時硫酸會回到 該電解液中。當放電時該等正性和負性激活材料與該電解 液之硫酸的反應可以下列公式來表示： 201112482 在負電極的反應：
Pb(s)+S〇42 (eq)OPbS〇4(s)+2e 在正電極的反應：
Pb02(s)+S042-+4H++2e»PbS04(s)+2(H20)(l) 如該等公式所示，當放電時，電能會被產生，而使該 溢浸式鉛酸性電池有一適當的電源能供用於許多用途。例 如’溢浸式鉛酸性電池可被用作為電動車輛譬如堆高機、 高爾夫球車、電動車、和混合動力車等之電源。溢浸式錯 酸性電池亦可被用作為緊急或備用電源供應，或用以儲存 由光生伏打系統所產生的電力。 要充電一溢浸式鉛酸性電池時’該放電反應會被藉由 一充電源施加一電壓而反向逆行。當充電時，該硫化鉛會 與來自離子水的氧份子反應以產生鉛和二氧化鉛。該二氧 化鉛會沈積於該正電極、而該鉛會沈積於該負電極。 在正常的循環應用時，該等電池必須接收足夠的電荷 俾能將硫化鉛變回激活材料（正電極的二氧化鉛和負電極 的錯）。不充足的電荷將會使硫化鉛積聚在該正極板和負極 板上，而減少一鉛醆性電池的性能和壽命。 此外’經久之後，該電解液可能分層化而使在該電池 底部的酸電解質濃度會比該電池的頂部較高些。此濃度的 增加會使硫化鉛增多地聚積在負電極的底部，而縮短一鉛 酸性電池的壽命。消解分層化的傳統方法係、過度充電一電 池’而藉消耗一部份的電解液來產生氣體。所造成的氣泡 會使該電解液混合。但是，大量的過度充電會造成過多的 201112482 水損耗，正極柵合金腐银，及縮短電池壽命。 c發明内容3 發明概要 本發明之一實施例係有關一種用於一溢浸式深放電鉛 酸性電池的混合負極板。此一混合負極板含有一電容區和 一傳統區。該電容區可由一電容膏製成。該電容膏可為一 碳膏。該傳統區可由氧化鉛膏製成。在某些實施例中，該 電容區係被定向於該負極板的底部，而該傳統區為該負極 板的剩餘部份。 本發明的另一實施例係有關一種製備一用於一溢浸式 深放電鉛酸性電池之混合負極板的方法。此一方法包括添 加一電容膏於一電極柵的一部份，然後塗敷一種氧化鉛膏 於該電極栅的剩餘部份。在某些實施例中，該電容膏係被 塗敷於該電極柵之一底部，而該氧化鉛膏係塗敷於該電極 柵的剩餘部份。 在本發明的另一實施例中，一溢浸式深循環鉛酸性電 池包含一混合負極板。 本發明的另一實施例係有關一種用於一溢浸式深放電 鉛酸性電池的電容膏。此一電容膏包含氧化鉛，一電容添 加劑，和硫酸。該電容膏可選擇地包含一接合劑，譬如叛 曱基纖維素，氣丁二烯橡膠，聚偏二氟乙烯(PVDF)，或聚 四氟乙烯(PTFE)。依據一實施例，該電容添加劑是一種由 碳黑、石墨和活性碳之一或多者製成的組合物。就此一實 施例而言，該碳添加劑可據一乾燥基礎以該氧化錯質量的 201112482 大約1%至20%之量存在於該膏漿中。此大致相當於由約5 : 1至82 : 1之該電容膏的鉛對碳質量比。 本發明的另一實施例係有關一種製備一用於溢浸式深 放電鉛酸性電池之電容膏的方法。此一方法包含混合氧化 鉛、碳和一膨脹劑來形成一乾混合物，加水於該乾混合物， 及濕混合所造成的混合物。酸嗣會被添加以形成該電容膏。 在本發明的另一實施例中，一溢浸式深放電鉛酸性電 池包含該電容膏。該電溶膏係塗敷於該負電極栅。 當相較於一類似大小和重量而未包含一電容膏的傳統 溢浸式深放電鉛酸性電池時，一在其負極板之底部含有一 碳添加劑的溢浸式深放電鉛酸性電池會趨向於增加氣泡 量，它們係在該電池的底部所產生者，故會減少分層化並 減少在充電一電池時所需的超充電量。因此，一本發明的 電池相較於一傳統的電池得能提供減少的維修及一較長的 循環壽命。 圖式簡單說明 所附圖式會與本說明書一起來示出本發明的各種態樣 和實施例。 第1圖為一依據本發明之一實施例的溢浸式深放電鉛 酸性電池之一示意截面圖； 第2圖為一依據本發明之一實施例的混合負極板之一 視圖，及 第3至15圖為示出依據本發明實施例之混合負極板與 傳統負極板和電容負極板比較之測試結果的圖表。 201112482 r:實施方式3 較佳實施例之詳細說明 依據本發明之一實施例，一種用於一溢浸式深放電鉛 酸性電池的混合負極板係為一具有一電容區和一傳統區的 負電極，其中該電容區係被定向在該板的底部。該電容區 可由一電容膏製成。該傳統區可由氧化鉛膏製成，並可包 含其它添加劑。 所述之電容物係被用來描述會將電荷儲存於其表面上 的電容材料之特性。傳統的鉛酸性電池電極，不像電容物， 而係藉造成一電化學反應來儲存電荷。電容區一般係由一 高表面積物質所構成，因該高表面積可容許高速率的充電 和放電^故會有南電流。南電流能力在氣電混合車輛用途 或類似用途乃是有用的，當放電時為須高功率來供加速， 而當充電時高電流係由再生制動來施加。 在一實施例中，如第2圖所示，一電極柵係被提供來用 作一電極板30。但是，任何適當的電流收集器皆可被用作 一電極板3 0。兩種負活性材料膏，即電容膏和氧化錯膏， 會被加諸於一電極柵的不同部份：一電容區20，及一傳統 負極區18。該電容膏係添加於該柵之一底部。氧化鉛膏係 添加於該柵之一未含有電容膏的部份。該電容區20定向在 該電極板30的底部對溢浸式錯酸性電池具有一有利的效果。 藉由過度充電所產生的氣體係有害於其它的鉛酸性電 池，包括閥調節式鉛酸性(“VRLA”）電池。但是，如上所述， 在溢浸式鉛酸性電池中，電池會時常被過度充電來減少酸 201112482 電解液的分層化。故，在溢浸式鉛酸性電池中，一些氣體 的產生會被需要來減少分層化並因而增長該電池的壽命。 在該混合負極板的設計中，該電容區會首先接受大量 的Γ3)速率電荷，故其會在該傳統負極區被充電之前先完全 地充電。該電容區會在充電期間繼續地接收一些電荷。位 在忒負極板之底部的電容區之過度充電會使氣體產生於該 板的底部，亦即該電池隔間的底部。因氣泡的產生係侷限 在'•亥電池隔間之一底部區域，故起泡會更有效率地混合該 電解液的較濃稠部份。又，因起泡會在該電池被完全充電 之則開始於該底部區域，故只須要較少的過度充電，且在 *亥水解反應中會消耗較少的水。根據此現象，過度充電能 被由目前普遍使用的10。/。過度充電減少到低至2%的過度充 電。該減少的電解液消耗和有效率的混合可增長該電池的 循環哥命，並可附加地減少該電池的維修。又，減少的過 度充電量可造成用來充電該電池之較少的總能量，而會在 该電池的壽命中節省一可觀的能量。此外，該電容區的高 電流能力可減少形成於該負電極上的硫酸鉛之量，亦可延 伸該電池的循環壽命。 在本申請案中所使用的“底部，，和“下方，，係意指一溢浸 式錯酸性電池在使用時的方位定向。因此，當該電容區被 描述為係在該傳統區“下方”，或該電容區被描述為係在該 板的“底部”，則當電池操作時該電路容區一般係在該電池 之一較低區域處。 依據本發明的實施例，該電容區可占有一負極混合板 201112482 的5%〜95%。在某些實施例中，該電容區會占有一負極混 合板的大約0〜60%，而該傳統區占有該負極混合板的大約 40〜100%。在某些實施例中，該電容區會占有一負極混合 板的大约5〜50%，而該傳統區占有該負極混合板的大約50 〜85%。在本發明之一實施例中，該板的大約30%係被該電 容區占去，且大約70%會被該傳統區占去。 依據本發明之一實施例，一用於溢浸式鉛酸性電池的 電容膏包含氧化鉛及一電容添加劑。該電容添加劑可為一 碳添加劑或任何適當材料，其之非限制例包含碳黑、石墨、 和活性碳。傳統上使用於電容物的其它材料係為一般熟習 於該技術者所泛知。該電容添加劑較好具有一高表面積。 該電容膏可選擇地包含其它添加劑。 依據本發明的實施例，碳添加劑會被提供於該膏漿以 達該氧化鉛質量的大約1%至大約20%。此概略相當於該電 容膏的鉛對碳質量比係由大約5 : 1至82 ·· 1。在本發明之一 實施例中，添加於該電容膏的碳量係約為氧化鉛質量的 3%(相當於大約30 : 1的鉛對碳質量比）。依據本發明的實施 例，不同的碳添加劑之混合物亦可被使用。例如，碳黑、 石墨、和活性碳的各種不同組合物乃可被使用。在某些實 施例中，碳黑、石墨、和活性碳係以1 : 1 : 1的重量比存在 於該電容膏中。在某些實施例中，碳黑、石墨和活性碳以 一1 : 1 : 4的重量比存在可能會是有利的。 依據本發明的實施例，使用於傳統膏漿中的添加劑可 被包含於該電容膏中。此等添加劑可包含一膨脹劑及一接 201112482 合劑。一種使用於傳統負極膏中的適當膨脹劑係為BaS04、 (Lignin)木質素和碳黑的組合物。因有碳在該膨脹劑中的結 果，該傳統膏漿可含有大約〇.15wt%的碳（一約630 : 1之鉛 對碳質量比）。由於改變所用的膨脹劑之量，該傳統膏漿可 具有一在約300 : 1至1900 : 1之間的鉛對碳質量比（即約0.05 〜0.3 w t %之間的碳）。一使用於傳統負極膏中的接合劑可為 聚酯纖維。用於該電容膏的適當添加接合劑包含羧曱基纖 維素、氣丁二烯橡膠、聚偏二氟乙烯(PVDF)、或聚四氟乙 烯(PTFE)。當該電容膏中的碳係少於或等於氧化鉛質量的 大4%時，添加的接合劑一般是不需要的。遍及本說明書 中，在該膨脹劑中的碳量並不包含於該電容膏中的碳百分 比之計算，但有包含於船對碳的質量比之計算。 在一實施例中，如在第1圖所示意地示出，一單槽室溢 浸式深放電鉛酸性電池10包含如上所述的負極混合板。該 電池包含多數個正電極柵12，和多數個負電極柵14。各正 電極柵係被以一正活性材料膏16塗覆來形成一正極板。各 負極柵係被以一氧化鉛膏18和一電容膏20塗覆來形成一負 極板。該等塗層的正及負電極柵係在一電池殼22内被排列 呈一交替的疊性，而使用多數個分隔物24來分開各電極栅 與相鄰的電極柵，並防止短接電路。一正電流收集器26會 連接該等正電極柵，且一負電流收集器28會連接該等負電 極柵。一電解溶液32會填滿該電池殼，且正和負電池端柱 34、36會從該電池殼伸出，以提供用於充電和放電該電池 的外部電接點。該電池殼包含一氣孔42以容許充電循環期 10 201112482 間所產生的過多氣體被排放於大氣。一氣孔蓋44會阻止電 解液由該電池殼溢出。雖一單槽室電池係被示出，但一般 精習該技術者應可瞭解本發明亦同樣可被應用於多槽室電池。 依據一實施例，該等負電極柵係由一鉛銻合金所製 成在貫私例中，邊等電極柵係摻有大約1.5wt〇/。至約 llwt%的銻。在其它實施例中，該等電極柵可摻有鉛、鈣 和錫；錯和詞’或最多至6wt%的銻。傳統的負電極柵係以 一負活性材料塗覆，其包含氧化鉛乃在該技術中所泛知。 當電池形成時，該負活性材料的氧化鉛會轉變成鉛。 該等正電極柵同樣地係由一鉛和銻的合金所製成，但 通常會比用於負電極柵的合金含有更多的銻。該等正電極 柵亦傾向於比負電極柵更厚一些。此等正和負電極栅及用 以製造它們的一般材料係為該技術_所泛知。 適當的電解液包括含水的酸溶液。在實施例中，該電 解液包含一濃縮的硫酸之水溶液，於電池形成之前具有— 大約1.1至1.3的比重。該等分隔物可由任何一種習知材料製 成。適當的分隔物可由木材、橡膠 '玻纖毡、纖維素、聚 氣乙烯、或聚乙烯製成。 本發明現將參照以下範例來被描述。該等範例係僅被 提供來作說明之用，而非欲予限制本發明的範圍。 範例1 :電容膏和電容負極板的形成 碳負活性材料膏係藉首先在一混合器中混合10磅的氧 化鉛粉，3.8克的聚酯纖維，及0.135磅的膨脹劑和碳添加劑 等來製成。使用於該等範例中的氧化鉛粉含有一些純鉛。 11 201112482 該純錯的重量加該氧化船中之鉛的重量為該氧化鉛粉的 94.69wt%。在各膏漿中的膨脹劑包含01續的BaS〇4，〇.〇2 崎的Lignin Vanisperse A ’和0.015磅的碳黑。使用於不同範 例中的碳添加劑包含碳黑、石墨、活性碳，和該等村料的 混合物。使用於各板之碳添加劑的特定量和種類會被揭述 於特定範列中。所有試驗中的碳添加劑之量係為該氧化鉛 的質量之大約1%至約12%。若該碳添加劑之量係大於該氧 化鉛質量的4%，則一額外的接合劑（譬如羧甲基纖素）會被 添加。嗣，543克的硫酸和水會被加入，且混合會繼續進行 到電容膏被形成而具有表2和4中所述的特定立方重量、膏 聚密度和水分含量為止。通常，若該碳添加劑和水的量增 加時，該膏漿密度會減少。該等板的水分含量係使用一紅 外線水分分析器來測量。 該碳負極膏漿會被以手用一抹刀，或使用一 Mac Engineering & Equipment Co_，的商業性塗漿機來商業性地 塗敷於相同的負電極柵上，來形成塗漿的負極板。該等負 電極柵係使用一 Wirtz Manufacturing Co.，的栅鑄造機以一 含有2_75%銻的鉛銻合金來鑄成。各負電極栅會被以該電容 膏來塗敷。所形成的負極板嗣會依據習知的方法在一閃烘 乾燥爐中之被乾燥。該等乾燥的負電容板嗣會在一固化室 中被以一二步驟製程來固化，首先會以100%濕度處理16小 時，然後該等板會在高溫下沒有濕度地被乾燥，直到該板 内部的水分含量低於2%為止 比較例1 :傳統負極膏和傳統負極板的形成 12 201112482 一傳統負極膏，相同於範例1中所述的膏漿會被使用在 範例1中所述的方法來製成，但是，沒有碳添加劑被使用。 該傳統負極膏係如範例1中被塗敷於負電極栅，並如範例1 中地被處理來形成一傳統負極板。 比較例2 :混合負極板的形成 一在比較例1中所述的傳統負極膏會被塗敷於負電極 栅的頂部，且一在範例1中所述的電容膏會被塗敷於該等負 電極柵的底部。被碳負極膏所覆蓋的負電極栅之表面積會 在該等負電極柵之表面積的大约14%至約48%之間改變。所 造成的混合負極板嗣會如範列1中所述地被處理來形成混 合負極板。 範例1〜2和比較例1 :槽室總成 各組會被組合成一 2V單槽電瓶。每一槽室皆含有6個正 極板和6個負極板。該等極板係被以一交替排列方式來置 設，並有傳統的分隔物介於其間。該等正極板包含一正電 極栅。各正電極柵會被塗以正極膏，包含氧化鉛、聚酯纖 維、水和硫酸。該等板嗣會被以如同負極板的方式來處理。 各槽室的負極板之凸耳會被使用習知程序來焊接在一 起。同樣地，各槽室的正極板之凸耳亦會被使用習知程序 焊接在一起。所組成的槽室嗣會被裝滿含水硫酸。在該等 槽室裝滿酸的30分鐘内，該板形成步驟即會開始。依據該 板形成步驟，一電荷會被使用一固定電流形成程序來施加 於該等槽室以形成該等板。當該總電荷能量達到根據正活 性材料之量和充電效率所得的理論電荷能量之190〜220% 13 201112482 時，該形成會被終止。在該等槽室内的含水硫酸之最後比 重係為約1.28。 範例3〜4和比較例1 於範例3和4，槽室係被如上所述地造成。在範例3中， 電容負極板係依據範例1來形成。範例3的電容板包含電容 膏具有等於氧化鉛質量之4%的碳，且該電容膏係被塗在該 整個負電極柵上。範例3的4%碳膏包含2%的碳黑和2%的石 墨。在範例4中，混合負極板係依據範例2來形成。範例4的 電極膏包含碳膏具有等於氧化鉛質量之4%的碳，且該電容 膏係被塗在該負電極柵的底下區域中。範例4的負電極柵之 剩餘部份含被塗以傳統的負極膏。被碳膏覆蓋之負電極柵 的表面積是該負極柵之總表面的48%。 於比較例1中傳統負極板會被使用，如前所述。範例3、 4和比較例1的槽室除了所使用的負極板之種類以外皆相同。 於第一次測試時，各槽室會被以2.55V和2.65V充電二 小時。該測試結果係被示於第3圖中，其為電壓對照時間的 圖表。第3圖示出當槽室電壓達到充電電壓時，電流會減 降。在槽室電壓達到充電電壓之後，後續的充電電流會產 生氣體。各槽室的氧體產生率由高至低係為範例4、範例3 和比較例2。即，第3圖示出該混合負極板會比一傳統負極 板產生更多的氣體。此係與理論相符一致，即一混合負極 板能比一傳統的負電極更快且更有效率地混合該電解溶 液，且只需較少的過度充電。 範例5〜12和比較例2 14 201112482 於範例5〜7中，負電容板係如範例1中地製備，而含有 如表.1中所述的碳添加劑。於範例8〜12中，混合負極板係 如範例2中地製備，而具有不同的板面積覆蓋率和不同的碳 膏如表1中所述。於比較例2中，傳統負極板係依據比較例1 來製備。 表1 範例 負極膏 負電極柵被碳膏 覆蓋的面積（％) 備註：X%意為氧化鉛的重量 之X% 比較例2 只有NO 0% 1 .NO :傳統負極膏 2.C0 :傳統負極膏+4%碳添加 劑（2%碳黑，2%石墨） 3 .C1 :傳統負極膏+8%碳添加 劑（4%碳黑，4%石墨）+2°/〇羧 曱基纖維素接合劑 4.C2 :傳統負極膏+ 12%碳添 加劑（6%碳黑，6%石墨）+4°/〇 羧甲基纖維素接合劑 5 只有C0 100% 6 只有C1 100% 7 只有C2 100% 8 混合(NO/CO) 14% 9 混合(NO/CO) 31% 10 混合(NO/CO) 48% 11 混合(NO/C1) 14% 12 混合(NO/C2) 14% 表2 N0 C0 Cl C2 立方重量（g/4吋立方） 275 248 173 151 膏漿密度(g/cm3) 4.2 3.78 2.64 2.30 水分含量（％) 12.50 13.95 27.80 31.00 於該等測試中，該等電池會被重複地放電和充電。具 言之，該等電池會各槽室被以固定的20安培放電至一 1.75V 的切電電壓。針對各電路，就每個放電循環的總放電容量 會被以運行時間（分鐘）來判定。當一電路的電池被放電之 後，該電路於再充電之前會休止30分鐘。在該休止步驟之 後，該等電池會被使用一最高達前一次放電循環的放電容 量之110%的三步驟I-E-I充電形式來再充電。於此三步驟充 電形式中，該第一步驟會使用一固定開始電流，其中對該 15 201112482 等電池的充電電流在初始充電階段時會保持在一固定值 (於此例中為14A) ’直到各槽室的電池電壓達到一特定標度 (於此例中為2.35VPC)為止。在第二步驟時，該電池電壓會 保持在一穩定電壓，而電流會減少。在第三步驟時，一較 低的固疋電流會被送至該等電池(於此例巾為4·0Α)。此-充 電形式在本5兒明書中係被縮寫為“旧l4A235vpc_4〇A ll〇〇/。，，。 田再充電後，该電池電路於被放電之前會休止二小時。 第4圖不出範例5〜7和比較例2的測試結果，乃示出該 等石厌添加劑對槽室性能的影響。第4圖示出遍及整個板的碳 添加劑會減低槽室性能。範例6〜7的性能係顯著地低於比 較例2 ’因該傳統膏漿係被該電容膏完全取代。第5圖示出 遠等測試槽室的最後充電電壓。在該IE E再充電形式的第三 階段時’該等槽室已被完全地充電，故大部份發生於此狀 態的反應是產生氣體和混攪電解液。由於在此階段時電流 是固定的（4.0A)，故較低的最後充電電壓(“E.O.C.V”)表示該 負電容板的運作更像一電容器。當有一脈衝充電電流時， 如於一再生制動系統中所會發生者，則一具有較低E.O.C.V. 之槽室（該等負電容板）的電壓將會比一具有較高E.O.C.V. 之槽室（傳統負電極板)增加較少。 第6〜7圖示出範例5，8〜1〇和比較例2的測試結果。範 例8〜10係為含有如表丨中所述之混合負極板的槽室。第6圖 示出在循環測試時的槽室性能。範例8〜10的混合板槽室具 有一介於範例5的電容板槽室與比較例2的傳統槽室之間的 性能(運行時間）。該等結果顯示混合負極板設計不會顯著有 16 201112482 害地影響槽室性能(運行時間）。第7圖示出在150A充電經一 短暫時間時的槽室電壓之變化。在第7圖之測試所施加的電 流（150A)係類似於由一電動車輛（比如一高爾夫球車）的再 生系統所產生的電流。第7圖示出若被碳膏所覆蓋的電極面 積增加則最高槽室電壓會減少。此表示該混合負極板設計 會減低由高脈衝電流充電所造成的槽室電壓。其亦表示該 設計會隱潛地消除對一用以限制該再生系統電壓之電壓限 制電阻電路（其係典型用來防止損壞該車内的其它電構件 者）之需要。 第8〜9圖示出範例8，11〜12和比較例2的測試結果。 範例8和11〜12為含有混合負極板的槽室，其中被電容膏覆 蓋的電極面積係保持固定（14%)。第8圖示出在循環測試時 的槽室性能。範例12示出最低的性能。同樣地因為碳含量 是最高。該等結果具有如第4圖中所示的相同趨勢，且表示 過多的碳添加劑將會減低槽室性能。第9圖示出當150A充電 歷經一短暫時間後的槽室電壓之變化。範例8，丨丨和^的最 高電壓在150A充電時非常類似。此乃可能由於被碳膏覆蓋 的電極面積並非大得足以顯示出因改變各膏漿中之碳量所 造成的明顯變化。 範例13〜14和比較例3 在範例3中，負電容板係依據範例丨來製成。該範例13 的負電容板所含的電容膏具有碳添加#劑等於該氧化船之 重量的3〇/。。該電容膏係被塗在整個負電極柵上。使用於範 例13中的碳添加劑為一相等的碳黑、石墨和活性碳之混合 17 201112482 物。所用的活性碳具有一大約1600m2/g的表面積。在範例 14中，混合負極板係依據範例2所製成。範例14的電容膏含 有如同範例13中的碳添加劑，即等於該氧化鉛之重量的 3%。該電容膏係被塗在該負電極柵的底下區域中。該負電 極柵被電容膏覆蓋的表面積為該負極柵之總表面的3 1%。 此資訊係列示於表3中俾更清楚。於比較例3中。傳統負極 板係依據比較例1來製備。比較例3係被造成及使用（取代比 較例1或2)而來消除各試驗之間的差異。 表3 範例 負極膏 負電極栅被碳膏 覆蓋的面積（％) 備註：X%意為氧化鉛的重量 之X% 比較例3 只有N0 0% 1.NO :傳統負極膏 13 只有M0 100% 2.M0 :傳統負極膏+3%碳添 加劑（1%碳黑，1%石墨，1% 活性碳） 14 混合(N0/C0) 31% 表4 N0 M0 立方重量（g/4吋立方） 280 240 膏漿密度(g/cnv3) 4.27 3.66 水分含量（％) 11.20 15.05 第10〜11圖示出範例13〜14和比較例3的測試結果。範 列14是含有混合負極板的槽室。該等測試是要用來協助判 定電容膏中之活性碳的影響。第10圖示出在循環測試時的 槽室性能。範例14即該混合板槽室具有一介於範例13的電 容板槽室和比較例3的傳統槽室之間的性能（運行時間）。此 等範例展現一類似第6圖中所示的趨勢。第11圖示出在150A 充電時的槽室電壓之變化。再度地，該等範例展現一類似 第7圖中所示的趨勢。 18 201112482 範例15〜18和比較例4 範例15〜18和比較例4皆被形成含有2個正極板和3個 負極板的槽室。在範例15〜16中，負電容板係依據範例1來 製成。範例15的負電容板包含電容膏具有碳添加劑等於該 • 氧化鉛之重量的4%。該電容膏係塗在整個負電極柵上。使 ，用於範例15中的碳添加劑為一相等的碳黑和石墨混合物。 範例15的立方重量、膏漿密度和水分含量係示於表2中的c〇 棚下。範例16的負電容板包含電容膏具有碳添加劑等於該 氧化錯之重量的12%。該電容膏係被塗在整個負電極柵 上。使用於範例16中的碳添加劑為一相等的碳黑和石墨混 合物。範例16的立方重量、膏漿密度和水分含量係示於表2 中的C2欄下。羧曱基纖維素亦會被以一等於該氧化鉛重量 之4%的量添加於範例16。 • 在範例17〜18中，負混合板係依據範例1來製成。範例 Π的負混合板在該電容區中含有碳添加劑等於該氧化鉛重 量的4%。該電容膏係塗在該負電極柵的下方區域中（“底部 混合板”）。該負電極柵被電容膏覆蓋的表面積是該負極柵 之總表面的52%。範例18的負混合板在該電容區中含有碳 添加劑等於該氧化鉛重量的4°/。。該電容膏係塗在該負電極 柵之一側邊區域上，具言之是遠離該端子的一側（“側邊混 合板”）。該負電極柵被電容膏覆蓋的表面積是該負極柵之 總表面的55%。範例17〜丨§的立方重量、膏漿密度、和水 分含量係示於表2中的C0欄下。 於比較例4中’傳統負極板係依據比較例1來製備。比 較例4的立方重量、膏漿密度和水分含量係示於表2中的no 201112482 欄下。 第12〜15圖示出範例15〜18和比較例4的測試結果。於 第一次測试時’該等槽室會被使用如同Battery Council International所建立的標準程序來重複地放電和充電。詳言 之，該等槽室會被以10A放電1小時，休止一短暫時間，然 後以4A充電3小時’再以ία充電2小時，接著休止大約2小 時。該等測試結果係示於第12圖中，其為電壓對照時間的 圖表。第12圖示出該電容區中之碳量，電容區之定向，及 全部電容負極板對充電和放電的影響。具有底部混合板的 槽室之性能非常類似於一傳統負極板。 然後，該等電路的半電位會在充電（以15A充電52分鐘) 和放電（以5A放電3_5小時及1A放電2小時）時被測量。該半 電位係相對一録參考電極被測量。該等半電位測試的結果 係示於第13圖（放電）和第14圖（充電）中，該二圖皆為半電位 (v)相對一鎘參考值對照時間的圖表。第13圖示出傳統負極 膏和該等混合板之間並沒有可辨別的差異。第14圖示出該 傳統負極膏板具有最高的半電位。該側邊混合板示出一比 該傳統板較低的電壓，但該底部混合板示出一甚至更低的 電壓。故，第14圖示出該底部混合板在開始產生氣體之前 須要一比該傳統板和側邊混合板更低的電廢。 然後，一過度充電測試會被進行。該等槽室會被以2 55 和2.65V充電二小時。該等測試結果係示於第15圖中，其為 電流對照時間的圖表。第15圖示出當該槽室電壓達到該充 電電壓時，該電流會降低。在該槽室電壓達到充電電壓之 後’繼續充電的電流會產生氣體。故，第15圖會確證先前 20 201112482 測試的結果，即是，該底部混合板會比該側邊混合板或傳 統板產生更多的氣體。此係與該理論符合，即一底部混合 板能比一傳統負電極更快且有效率地混合該電解溶液，並 只須較少的過度充電。 雖本發明已被參照某些實施例來示出及描述，但一般 精習於該技術者應可瞭解會有各種不同的修正和變化能被 作成於所述實施例，而不超出如以下申請專利範圍中所界 定之本發明的精神與範圍。 I：圖式簡單說明3 第1圖為一依據本發明之一實施例的溢浸式深放電鉛 酸性電池之一示意截面圖； 第2圖為一依據本發明之一實施例的混合負極板之一 視圖；及 第3至15圖為示出依據本發明實施例之混合負極板與 傳統負極板和電容負極板比較之測試結果的圖表。 【主要元件符號說明】 10...電池 26...正電流收集器 12...正電極柵 28...負電流收集器 14...負電極栅 30...電極板 16...正活性材料膏 32...電解溶液 18···傳統負極區(氧化鉛膏） 34...正電池端柱 20...電容區(電容膏） 36...負電池端柱 22...電池殼 42...氣孔 24...分隔物 44...氣孔蓋 21