铅蓄电池及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种铅蓄电池，其中，正极板具备集电体、保持在集电体的正极电极材料；集电体具有框骨、设置于框骨的极耳和框骨内侧的内骨；框骨具备与极耳连接的上部要件、与上部要件对置的下部要件、以及将上部要件和下部要件连接的一对侧部要件；内骨具备在从上部要件向下部要件的第1方向上延伸的纵骨、以及在从一个侧部要件向另一个侧部要件的第2方向上延伸的横骨；在与纵骨的第1方向垂直的截面中可见金属组织的条纹图样；上述截面的外周区域由上述纤维状组织沿上述截面的轮廓而延伸的第1部分和上述第1部分以外的第2部分构成；上述截面的轮廓的总长度中与上述第2部分对应的轮廓的长度所占的比例小于50％；正极电极材料与负极电极材料的比表面积的比为10以上。电极材料的比表面积的比为10以上。电极材料的比表面积的比为10以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铅蓄电池及其制造方法


[0001]本专利技术涉及铅蓄电池及其制造方法。

技术介绍

[0002]铅蓄电池除了在车载用、产业用之外，还在各种各样的用途中使用。铅蓄电池具备将正极板和负极板介由隔离件交替层叠的电极组。电极板由集电体和保持在集电体的电极材料构成。
[0003]专利文献1中提出了一种铅蓄电池用铅栅板，其特征在于，在将铅合金的轧制板进行压制冲载而成的铅栅板中，内部的纵向和横向的肋条的厚度比外框的厚度更薄，并且，外框的厚度为0.8～1.5mm，内部的肋条的厚度为0.6～0.8mm的范围。此外，还提出了一种铅蓄电池用铅栅板，其特征在于，对于将厚度1.2～1.5mm的铅合金的轧制板进行压制冲载而得到的铅栅板的内部框，在厚度方向上施加形变而将内部的纵向和横向的肋条的厚度设定为0.6～0.8mm的范围。
[0004]上述铅栅板中，由于具有使内框的厚度相对于外框的厚度更薄、且使活性物质的保持面相对于外框以阶梯状凹陷的形状，因此，与均匀厚度的铅栅板相比，可以使每单元铅栅板的活性物质的保持量显著增大，并且，即使不进行铅栅板表面的表面粗糙化加工，也可以使活性物质的保持力大幅提高。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开昭51
‑
60936号公报

技术实现思路

[0008]但是，即使使活性物质的保持力提高，如果集电体腐蚀而使集电体伸长，则会产生电极材料的脱落，寿命性能、放电性能会降低。从提高铅蓄电池的寿命性能和放电性能的观点出发，期望电极板的进一步改良。
[0009]本专利技术的一个方面涉及具备正极板、负极板和电解液的铅蓄电池；正极板和负极板分别具备集电体和保持在集电体的电极材料；集电体具有框骨、设置于框骨的极耳和框骨内侧的内骨；框骨具备与极耳连接的上部要件、与上部要件对置的下部要件、以及将上部要件和下部要件连接的一对侧部要件；内骨具备在从上部要件向下部要件的第1方向上延伸的纵骨、和在从一个侧部要件向另一个侧部要件的第2方向上延伸的横骨；在与纵骨的第1方向垂直的截面中可见金属组织的条纹图样；上述截面的外周区域由上述纤维状组织沿上述截面的轮廓而延伸的第1部分和除上述第1部分之外的第2部分构成；上述第2部分所对应的轮廓的长度占上述截面的轮廓的总长度的比例小于50％；正极电极材料的比表面积S
p
相对于负极电极材料的比表面积S
n
的比S
p
/S
n
为10以上。
[0010]根据本专利技术，可以得到铅蓄电池的良好的寿命性能和放电性能。
[0011]图1A为表示本专利技术的一个实施方式涉及的铅蓄电池用集电体的外观的平面图。
[0012]图1B为表示本专利技术的另一个实施方式涉及的铅蓄电池用集电体的外观的平面图。
[0013]图2A为与纵骨的第1方向垂直的截面的照片。
[0014]图2B为截面C的示意图。
[0015]图3为可看到纤维状组织的截面的内骨的截面的照片。
[0016]图4为表示内骨的腐蚀进行状态的截面示意图。
[0017]图5为本专利技术的一个实施方式涉及的铅蓄电池的外观的立体图。
[0018]图6为表示本专利技术的一个实施方式涉及的铅蓄电池的S
p
/S
n
比与集电体的宽度伸长量的关系的坐标图。
[0019]图7为表示本专利技术的一个实施方式涉及的铅蓄电池的S
p
/S
n
比与集电体的宽度伸长变化率的关系的坐标图。
[0020]图8为表示本专利技术的一个实施方式涉及的铅蓄电池的S
p
/S
n
比与CCA性能的关系的坐标图。
[0021]图9为表示本专利技术的一个实施方式涉及的铅蓄电池的S
p
/S
n
比与循环特性(CCA性能)的关系的坐标图。
[0022]图10为表示本专利技术的一个实施方式涉及的铅蓄电池的负极中的防缩剂含量与集电体的宽度伸长量的关系的坐标图。
[0023]图11为表示本专利技术的一个实施方式涉及的铅蓄电池的负极中的防缩剂含量与初期放电容量比率的关系的坐标图。
[0024]图12为表示本专利技术的一个实施方式涉及的铅蓄电池的负极中的防缩剂含量与循环特性(CCA性能)的关系的坐标图。
具体实施方式
[0025]本专利技术的一个方式涉及的铅蓄电池具备正极板、负极板和电解液，正极板和负极板分别具备集电体和保持在集电体的电极材料。集电体具有框骨、设置于框骨的极耳、以及框骨内侧的内骨。内骨可以是网眼状。框骨具备与极耳连接的上部要件、与上部要件对置的下部要件、以及将上部要件和下部要件连接的一对侧部要件。内骨具备在从上部要件向下部要件的第1方向上延伸的纵骨、在从一个侧部要件向另一个侧部要件的第2方向上延伸的横骨。第1方向是指与侧部要件平行的方向，第2方向是指与上部要件和下部要件平行的方向。应予说明的是，集电体也称为格栅体。但是，集电体或格栅体的骨架不限于格栅状或网眼状。框骨可以是矩形的形状。
[0026]在与纵骨的第1方向垂直的截面、即与上部要件平行且与厚度方向平行的截面(以下，也称为截面C。)上，可见金属的纤维状组织的条纹图样。截面C的外周区域由纤维状组织(条纹的方向)沿截面C的轮廓(以下，也称为轮廓C。)而延伸的第1部分、和除第1部分以外的第2部分构成。截面C的轮廓是指与纵骨的外表面相对应的线。截面C的轮廓是指沿截面C的轮廓的边缘区域，即具有离与外表面相对应的线至少55μm以上的深度、优选具有100μm以上的深度的边缘区域。
[0027]在此，对应于第2部分的轮廓(以下，也称为第2轮廓部。)占轮廓C的总长的比例(以下，也称为第2部分率。)控制在小于50％，并且正极电极材料的比表面积S
p
相对于负极电极材料的比表面积S
n
的比S
p
/S
n
控制在10以上。如果使第2部分率小于50％，则可以显著地控制
因集电体的腐蚀而导致的伸长。如果使S
p
/S
n
比为10以上，则负极板的极化变大，另一方面，正极板的劣化容易减轻。通过使这些效果协同地起效，从而可以兼具良好的寿命特性和放电性能。其中，在第2部分率为40％以下的情况下，通过控制S
p
/S
n
比为10以上而使寿命提高的效果会更显著。
[0028]应予说明的是，在第2部分率小于50％的情况下，对应于第1部分的轮廓(以下，也称为第1轮廓部。)占轮廓C的总长的比例(以下，也称为第1部分率。)为50％以上。同样地，在第2部分率为40％以下的情况下，第1部分率大于60％。
[0029]在放电性能中，在具有怠速停止机制的车载用铅蓄电池(以下，称为IS用铅蓄电池)的情况下，要求CCA(Cold Cranking Amperes)性能。CCA是表示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种铅蓄电池，具备正极板、负极板和电解液；所述正极板具备正极集电体、和保持在所述正极集电体的正极电极材料；所述负极板具备负极集电体、和保持在所述负极集电体的负极电极材料；所述正极集电体具有框骨、设置于所述框骨的极耳、以及所述框骨内侧的内骨；所述框骨具备与所述极耳连接的上部要件、与所述上部要件对置的下部要件、以及将所述上部要件和所述下部要件连接的一对侧部要件；所述内骨具备在从所述上部要件向所述下部要件的第1方向上延伸的纵骨、和在从一个所述侧部要件向另一个所述侧部要件的第2方向上延伸的横骨；在所述纵骨的与所述第1方向垂直的截面中，可见金属的纤维状组织的条纹图样；所述截面的外周区域由所述纤维状组织沿所述截面的轮廓而延伸的第1部分和所述第1部分之外的第2部分构成；在所述截面的轮廓的总长中与所述第2部分所对应的轮廓的长度所占的比例小于50％；所述正极电极材料的比表面积S
p
与所述负极电极材料的比表面积S
n
的比S
p
/S
n
为10以上。2.根据权利要求1所述的铅蓄电池，其中，所述负极电极材料含有0.25质量％以上的双酚系的有机防缩剂。3.根据权利要求1所述的铅蓄电池，其中，所述负极电极材料含有0.30质量％以上的双酚系的有机防缩剂。4.根据权利要求1～3中任一项所述的铅蓄电池，其中，所述负极电极材料含有0.4质量％以下的双酚系的有机防缩剂。5.根据权利要求1所述的铅蓄电池，其中，所述负极电极材料含有0.25质量％～0.4质量％的双酚系的有机防缩剂。6.根据权利要求1～5中任一项所述的铅蓄电池，其中，所述正极电极材料的比表面积S
p
与所述负极电极材料的比...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂田亘，
申请(专利权)人：株式会社杰士汤浅国际，
类型：发明
国别省市：