铅蓄电池用正极板以及使用其的铅蓄电池制造技术

本发明专利技术提供能够不使电池寿命降低而提高初期容量的铅蓄电池。对包含以一氧化铅为主成分而含有金属铅的铅粉的原料进行混炼而得到正极活性物质糊料，将该正极活性物质糊料填充到铅合金制的格子基板而构成铅蓄电池用正极板。铅粉被调整成中值粒径为0.5～10μm的铅粉。金属铅按照用金属显微镜观察时的金属铅颗粒的粒径大的前10个金属铅颗粒的粒径的平均值(金属铅的平均粒径T10)成为10～35μm的方式进行调整。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铅蓄电池用正极板以及使用其的铅蓄电池
本专利技术涉及糊状活性物质填充于铅合金制的格子基板而构成的铅蓄电池用正极板、及具备该正极板的铅蓄电地。
技术介绍
日本专利第4293130号公报(专利文献1)中，公开了一种铅蓄电池用正极板，其是将用稀硫酸对以铅粉和铅丹为主成分的正极活性物质原料进行了混炼的正极活性物质糊料填充于包含铅合金的正极格子体中而构成的。该铅蓄电池用正极板中，化成后的正极活性物质的多孔度被调整到58％以上。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4293130号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题对于专利文献1公开的使用正极板的以往的铅蓄电池而言，能够一定程度上增长电池寿命，而另一方面，存在初期容量降低的问题。作为铅蓄电池的一般特性，若想要提高初期容量则电池寿命降低，若想要提高电池寿命则初期容量有降低的倾向。因此，对于以往的铅蓄电池而言，难以兼顾初期容量和电池寿命。本专利技术的目的在于，提供能够兼顾铅蓄电池的初期容量和电池寿命的铅蓄电池。用于解决问题的手段本专利技术作为改良对象的铅蓄电池用正极板是对包含以一氧化铅为主成分而含有金属铅的铅粉的原料进行混炼而得到正极活性物质糊料，将该正极活性物质糊料填充到铅合金制的格子基板而构成的。在此，“以一氧化铅为主成分的铅粉”是对成为铅粉原料的金属铅进行粉碎加工而得到的。该铅粉中，金属铅基本都会在粉碎加工时存在被氧化的一氧化铅、和未被氧化的残留的金属铅。正极活性物质糊料的原料中，除了铅粉之外还包含二氧化铅、硫酸铅、和水。该情况下，将进行混炼的二氧化铅与硫酸铅的摩尔比调整为1∶2即可。通过使用以这样的摩尔比调整的二氧化铅和硫酸铅，理论上，能够制作与将铅丹和稀硫酸用作原料的情况同样的正极活性物质糊料。本专利技术中，构成正极活性物质糊料的原料的铅粉的中值粒径被调整为0.5～10μm。在此，“中值粒径”是指用粒度分布测定装置测定的铅粉的粒度分布的中央值。在中值粒径低于0.5μm的范围内，虽然初期容量变高但电池寿命有降低的倾向。另外，在中值粒径超过10μm的范围内，虽然电池寿命变长但初期容量有降低的倾向。另外，本专利技术中，用金属显微镜对正极活性物质糊料的原料中含有的金属铅进行观察时，将观察到的金属铅颗粒的粒径大的前10个金属铅颗粒的粒径的平均值定义为“金属铅的平均粒径T10”时，该金属铅的平均粒径T10被调整为10～35μm。若金属铅的平均粒径T10低于10μm则电池寿命降低，若金属铅的平均粒径T10超过35μm则初期容量和电池寿命均不能提高。像这样，若使用使用了以铅粉的中值粒径被调整为0.5～10μm的范围、进一步铅粉中包含的金属铅的平均粒径T10被调整为10～35μm的铅粉为原料的正极活性物质糊料的正极板，则可以提供不使电池寿命降低而初期容量高的铅蓄电池。需要说明的是，金属铅的平均粒径T10优选调整到15～35μm。若使用使用了以包含平均粒径T10被调整为15～35μm的范围的金属铅的铅粉为原料的正极活性物质糊料的铅蓄电池用正极板，则能够提高铅蓄电池的初期容量和电池寿命这二者。像本专利技术那样，在铅粉的中值粒径被调整为0.5～10μm、金属铅的平均粒径T10被调整为10～35μm的条件下，铅粉的比表面积被调整为1.5～3.0m2/g。即，为了提供能够在维持铅蓄电池的电池寿命的同时提高初期容量的铅蓄电池用正极板，优选使用比表面积被调整为1.5～3.0m2/g的范围的铅粉，制作铅蓄电池用正极板。另外，在铅粉的中值粒径被调整为0.5～10μm、金属铅的平均粒径T10被调整为15～35μm的条件下，铅粉的比表面积被调整为1.5～2.0m2/g。因此，为了提高铅蓄电池的初期容量和电池寿命这二者，优选使用比表面积被调整为1.5～2.0m2/g的范围的铅粉制作铅蓄电池用正极板。需要说明的是，对于成为正极活性物质糊料的原料的铅粉，使用用球磨机进行粉碎加工后的粉体。具体来说，可以使用：一边使用送风机向球磨机的滚筒内输送空气，一边将作为铅粉原料的铅(以金属铅为主成分的铅块)在球磨机的滚筒内进行粉碎而制作粉体，将该粉体进一步用排风机收集的粉体。像这样凭借经过将球磨机、送风机和排风机组合的工序，铅粉的中值粒径和金属铅的平均粒径T10的调整变得容易。具体实施方式以下，对于本专利技术涉及的铅蓄电池用正极板和铅蓄电池的实施方式进行详细说明。[铅粉的调整]首先，调整作为正极活性物质糊料的原料的铅粉。在铅粉的调整中，将作为铅粉原料的铅(以金属铅为主成分的铅块)利用球磨机进行粉碎加工而制成粉体。该粉体一边用球磨机进行粉体加工，一边使用送风机以规定的送风压向消耗氧而变成负压(约-1.5～-0.25kPa)的球磨机的滚筒内输送空气，将球磨机的滚筒内生成的铅粉(以一氧化铅为主成分而包含金属铅的铅粉)利用排风机以规定的排风压(约4.5～8.0kPa)吸引而收集。需要说明的是，球磨机的滚筒有如下结构：在粉碎加工时以规定的转速旋转，根据粉碎加工时的滚筒内部的温度上升能够从外部冷却而将滚筒内保持在规定温度范围内。收集的粉体仅采用测定中值粒径和比表面积并确认金属铅的平均粒径T10而各项满足规定条件的批料。<中值粒径的测定>一边用球磨机进行粉碎加工一边用排风机收集的铅粉的中值粒径(μm)使用激光解析散射式(MICROTRAC法)的粒度分布测定装置(日机装株式会社制、IMT一3000)进行测定。本例中，采用所测定的中值粒径成为0.5～10μm的数值范围的(满足兼顾铅蓄电池的初期容量和电池寿命的条件的)批料的铅粉。<比表面积的测定>另外，所得到的铅粉的比表面积(m2/g)使用Quantachrome公司制的高速比表面积测定装置(NOVA4200e)进行测定。本例中，采用所测定的比表面积成为1.5～3.0m2/g的数值范围的(满足兼顾铅蓄电池的初期容量和电池寿命的条件的)批料的铅粉。<金属铅的平均粒径T10的确认>另外，金属铅的平均粒径T10(μm)而言，用株式会社Nakaden制的显微镜(MX-1200II)对包含铅粉的原料中的金属铅进行观察时，以金属铅颗粒的粒径大的前10个粒径的平均值的形式进行确认。本例中，以确认的金属铅的平均粒径T10成为10～35μm的数值范围的条件调整原料。[正极板的制作]将以铅粉和铅丹的混合物为100质量％，调整了粒径等的铅粉85质量％、铅丹15质量％混合，对该混合物加入硫酸浓度32质量％的稀硫酸15.6质量％和水10质量％进行混炼从而制作正极活性物质糊料。另外，以铅粉为100质量％，在调整了粒径等的铅粉100质量％中，也可以代替铅丹和稀硫酸而加入二氧化铅5.2质量％、硫酸铅13.3质量％、和水11质量％进行混炼而制作正极活性物质糊料。该情况下，二氧化铅与硫酸铅的配合量按照二氧化铅与硫酸铅的摩尔比成为1∶2的方式调整。将该活性物质糊料填充于铅合金(铅-钙-锡合金)制的格子体中，经过规定的熟化干燥工序制作未化成的糊料式正极板。[铅蓄电池的制作]制作将制作的糊料式正极板、和另外途径准备的规定的糊料式负极板隔着包含玻璃纤维无纺布的保持件而层叠的12V-35Ah电极组。将该电极群插入ABS制的电槽后，向电槽内注入电解液。然后，以正极活性物质的理论容量的250％的加电量进行90小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铅蓄电池用正极板，其特征在于，其是对包含以一氧化铅为主成分而含有金属铅的铅粉的原料进行混炼而得到正极活性物质糊料，将该正极活性物质糊料填充到铅合金制的格子基板而构成的，所述铅粉的中值粒径为0.5～10μm，将用金属显微镜对所述金属铅进行观察时的所述金属铅颗粒的粒径大的前10个所述金属铅颗粒的粒径的平均值定义为金属铅的平均粒径T10时，所述金属铅的平均粒径T10为10～35μm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.08 JP 2014-1629981.一种铅蓄电池用正极板，其特征在于，其是对包含以一氧化铅为主成分而含有金属铅的铅粉的原料进行混炼而得到正极活性物质糊料，将该正极活性物质糊料填充到铅合金制的格子基板而构成的，所述铅粉的中值粒径为0.5～10μm，将用金属显微镜对所述金属铅进行观察时的所述金属铅颗粒的粒径大的前10个所述金属铅颗粒的粒径的平均值定义为金属铅的平均粒径T10时，所述金属铅的平均粒径T10为10～35μm。2.如权利要求1所述的铅蓄电池用正极板，其特征在于，所述金属铅的平均粒径T10为15～...

【专利技术属性】
技术研发人员：向谷一郎，坂本刚生，
申请(专利权)人：日立化成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP