铅蓄电池制造技术

铅蓄电池具备正极板、负极板、介于上述正极板与上述负极板之间的隔离件以及电解液。上述隔离件至少在上述负极板侧具备肋。上述负极板含有负极电极材料，上述负极电极材料含有碳粒子。上述碳粒子含有粒径小于32μm的第1碳粒子，上述第1碳粒子含有粒径比上述隔离件的平均细孔直径小的第2碳粒子。上述负极电极材料中的第1碳粒子的含量为0.2质量％～2质量％。

Lead battery

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铅蓄电池
本专利技术涉及铅蓄电池。
技术介绍
铅蓄电池在车载用、产业用使用之外，还在各种用途中使用。铅蓄电池包括负极板、正极板、介于负极板与正极板之间的隔离件以及电解液。负极板包括集电体和负极电极材料。负极电极材料含有负极活性物质、碳材料等。专利文献1中，提出了在负极活性物质中添加0.1～3质量％的炭黑的方案。另一方面，作为隔离件，有时使用具有肋的隔离件(专利文献2)。专利文献1：国际公开第2015/087749号小册子专利文献2：日本特开2014-203678号公报。
技术实现思路
铅蓄电池有时在称为部分充电状态(PSOC)的充电不足状态下使用。例如在充电控制车、怠速停止(IS)车中，铅蓄电池以PSOC使用。因此，铅蓄电池需要在PSOC条件下的循环试验中寿命性能(以下称为PSOC寿命性能)优异。若向负极电极材料中添加碳，则硫酸化得到抑制，因此PSOC寿命性能某种程度地提高。但是，流到电解液中的碳堵塞隔离件的细孔，低温高倍率性能降低。本专利技术的一个侧面涉及一种铅蓄电池，具备正极板、负极板、介于上述正极板与上述负极板之间的隔离件、以及电解液，上述隔离件至少在上述负极板侧具备肋，上述负极板含有负极电极材料，上述负极电极材料含有碳粒子，上述碳粒子含有粒径小于32μm的第1碳粒子，上述第1碳粒子含有粒径小于上述隔离件的平均细孔直径的第2碳粒子，上述负极电极材料中的上述第1碳粒子的含量为0.2质量％～2质量％以下。r>铅蓄电池中，能够确保优异的PSOC寿命性能，并且能够抑制低温高倍率性能的降低。附图说明图1是表示本专利技术的一侧面所涉及的铅蓄电池的外观和内部结构的将一部分切开的分解立体图。具体实施方式本专利技术所涉及的铅蓄电池具备正极板、负极板、介于正极板与负极板之间的隔离件、以及电解液。隔离件至少在负极板侧具备肋(第1肋)。负极板含有负极电极材料，负极电极材料含有碳粒子。碳粒子含有粒径小于32μm的第1碳粒子，第1碳粒子含有粒径小于隔离件的平均细孔直径的第2碳粒子。负极电极材料中的第1碳粒子的含量为0.2质量％～2质量％。可知负极电极材料含有第1碳粒子时，PSOC寿命性能虽然某种程度地提高，但低温高倍率性能(更具体而言，低温高倍率性能的保持率)降低。认为这是由于如果在第1碳粒子中含有粒径(一次粒径)小于隔离件的平均细孔直径的第2碳粒子，则该第2碳粒子流到电解液中而堵塞隔离件的细孔。另外，铅蓄电池中，充电时硫酸从负极板和正极板放出，但负极板附近的电解液的扩散性低时，硫酸滞留在负极板附近而硫酸浓度变高。根据本专利技术的上述侧面，通过在隔离件的负极板侧设置第1肋，从而负极板附近的电解液的扩散性提高，由此电解液的分层减少。通过提高该扩散性，除了由第1碳粒子带来的PSOC寿命性能的提高效果之外，还能够进一步提高PSOC寿命性能。另外，即使第1碳粒子中含有的第2碳粒子流到电解液中，通过在隔离件设置第1肋，也可抑制隔离件与负极板密合，因此抑制隔离件的细孔被第2碳粒子堵塞。因此，能够抑制低温高倍率性能(更具体而言，低温高倍率性能的保持率)的降低。并且，即使长寿命化，也减少电解液的分层，因此能够抑制电解液上部的比重降低，在寿命末期也能够抑制渗透短路的发生。如果利用第1肋提高负极板附近的电解液的扩散性，则抑制硫酸滞留在负极板附近，因此负极板附近的电解液的比重的上升得到抑制，从而充电效率提高。因此，能够抑制因充电引起的电解液的减少。负极电极材料中的第1碳粒子的含量为0.2质量％以上(上至2质量％)时，第1碳粒子中含有的尺寸小的第2碳粒子在充放电时容易流到电解液中。然而，根据本专利技术的上述侧面，使用具备第1肋的隔离件，由此即使第1碳粒子中含有的第2碳粒子流出，也抑制因第2碳粒子导致的隔离件的细孔被堵塞。因此，能够抑制低温高倍率性能的降低。另外，通过第1肋的存在，负极板附近的电解液的扩散性增高，因此能够确保高PSOC寿命性能，并且即便在因长寿命化而容易发生渗透短路的条件下，也能够减少分层，能够抑制渗透短路。第2碳粒子的平均粒径d1与隔离件的平均细孔直径d2的比R(＝d1/d2)优选为0.8以下。比R为这样的范围时，第2碳粒子流到电解液中而容易堵塞隔离件的细孔。根据本专利技术的上述侧面，在隔离件设置第1肋，因此即使第1碳粒子中含有的第2碳粒子流到电解液中，也由于第1肋的作用而能够抑制隔离件的细孔被第2碳粒子堵塞。因此，即使比R为上述的范围，也能够更有效地抑制低温高倍率性能的保持率降低。第2碳粒子的平均粒径d1例如为10nm～100nm。第1碳粒子中含有的第2碳粒子具有这样的平均粒径时，第2碳粒子容易从负极板流到电解液中。根据本专利技术的上述侧面，由于在隔离件设置第1肋，所以即使第2碳粒子流到电解液中，也能够通过第1肋的作用来抑制第2碳粒子堵塞隔离件的细孔。因此，能够更有效地抑制低温高倍率性能的降低。在本专利技术的上述侧面中，第2碳粒子优选为含有炭黑。炭黑容易从负极板流到电解液中。根据本专利技术的上述侧面，由于在隔离件设置第1肋，所以即使炭黑流到电解液中，也能够通过第1肋的作用来抑制炭黑堵塞隔离件的细孔。因此，能够更有效地抑制低温高倍率性能的降低。隔离件优选进一步在正极板侧具备肋(第2肋)。此时，能够抑制隔离件的氧化劣化。隔离件可以为袋状。使用袋状的隔离件时，电解液容易滞留，通过设置第1肋、第2肋，从而电解液的扩散性提高，能够进一步提高PSOC寿命性能。另外，抑制渗透短路的效果也进一步提高。在袋状的隔离件收纳正极板的情况下，容易抑制电解液的分层。在袋状的隔离件收纳负极板的情况下，通过在袋内形成第1肋，从而容易提高袋内的电解液的扩散性。另外，与正极集电体不同，充放电时的负极集电体的伸长率小，由此在将负极板收纳于袋状隔离件的情况下，伴随着集电体的伸长的隔离件破裂得到抑制，从而能够抑制短路。铅蓄电池可以具备介于正极板与负极板之间的纤维垫。设置纤维垫时，电极板被纤维垫压迫，电极板的周围的电解液变少。本专利技术的上述侧面中，通过至少在隔离件的负极板侧设置第1肋，即使在设置纤维垫的情况下，也能够在负极板附近保持电解液，并且能够提高电解液的扩散性。以下，对本专利技术的实施方式所涉及的铅蓄电池按照主要的构成要件进行说明，本专利技术并不限于以下的实施方式。(正极板)铅蓄电池的正极板中包括糊料式和包层式。糊料式正极板具备正极集电体和正极电极材料。正极电极材料被保持于正极集电体。糊料式正极板中，正极电极材料是从正极板中除去正极集电体的部分。正极集电体与负极集电体同样地形成即可，可以利用铅或铅合金的铸造、铅或铅合金片的加工形成。包层式正极板具备多个多孔质的管、插入到各管内的芯骨、填充到插入有芯骨的管内的正极电极材料、将多个管连结的连座。包层式正极板中，正极电极材料是正极板中不包括管、芯骨和连座在内的部分。作为用于正极集电体的铅合金，从耐腐蚀性和机械强度方面出发，优选Pb-Ca系合金本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铅蓄电池，具备正极板、负极板、介于所述正极板与所述负极板之间的隔离件、以及电解液，/n所述隔离件至少在所述负极板侧具备肋，/n所述负极板含有负极电极材料，/n所述负极电极材料含有碳粒子，/n所述碳粒子含有粒径小于32μm的第1碳粒子，/n所述第1碳粒子含有粒径小于所述隔离件的平均细孔直径的第2碳粒子，/n所述负极电极材料中的所述第1碳粒子的含量为0.2质量％～2质量％。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171031 JP 2017-2113591.一种铅蓄电池，具备正极板、负极板、介于所述正极板与所述负极板之间的隔离件、以及电解液，
所述隔离件至少在所述负极板侧具备肋，
所述负极板含有负极电极材料，
所述负极电极材料含有碳粒子，
所述碳粒子含有粒径小于32μm的第1碳粒子，
所述第1碳粒子含有粒径小于所述隔离件的平均细孔直径的第2碳粒子，
所述负极电极材料中的所述第1碳粒子的含量为0.2质量％～2质量％。


2.根据权利要求1所述的铅蓄电池，其中，所述第2碳粒子的平均粒径d1相对于所述隔离件的平均细孔直径d2的比R为0.8以下，R＝d1/d2。


3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：京真观，稻垣贤，和田秀俊，
申请(专利权)人：株式会社杰士汤浅国际，
类型：发明
国别省市：日本;JP