铅蓄电池制造技术

本发明专利技术铅蓄电池具备正极板、负极板、电解液和聚合物化合物，正极板具备正极集电体和正极电极材料，负极板具备负极集电体和负极电极材料，正极集电体的Ca含量为0.13质量％以下，聚合物化合物在1H－NMR光谱的化学位移中，在3.2ppm～3.8ppm的范围具有峰，或者聚合物化合物包括氧化C

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铅蓄电池


[0001]本专利技术涉及一种铅蓄电池。

技术介绍

[0002]铅蓄电池除在车载用、产业用之外，还在各种各样的用途中使用。铅蓄电池中可以包含负极板、正极板、隔离件(或毡)和电解液等。从赋予各种功能的观点出发，也可以在铅蓄电池的构成构件中添加添加剂。
[0003]专利文献1中，公开了一种铅蓄电池，其特征在于，将丙烯氧化物与乙烯氧化物的共聚物与木质素磺酸盐并用，添加到负极板活性物质中。
[0004]专利文献2中提出了一种铅蓄电池，其特征在于，将包含有机高分子的活性化剂封入到电解槽内的具有开裂机构的小型封闭容器，将小型封闭容器安装于电解槽或盖部。
[0005]专利文献3中提出了一种贴有纤维的毡，包含由尺寸组合物被覆的多根纤维、粘结剂组合物以及1种以上的添加剂；该添加剂包含橡胶添加剂、橡胶衍生物、醛、金属盐、乙烯
‑
丙烯氧化物嵌段聚合物、硫酸酯、磺酸酯、磷酸酯、聚丙烯酸、聚乙烯醇、木质素、苯酚甲醛树脂、纤维素和木粉等中的1种以上，该添加剂可以发挥减少铅蓄电池中的水分损失的功能。
[0006]另一方面，专利文献4提出了一种控制阀式铅蓄电池，其特征在于，在具有正极集电体和正极活性物质、负极集电体和负极活性物质、保液体的控制阀式铅蓄电池中，正极集电体是冲裁铅合金的轧制片的冲裁集电体，集电体的厚度方向的截面的、层状的集电体组织的平均层间隔为25μm～180μm，正极集电体由Pb
‑
Ca
‑
Sn合金构成，以mass％单位计，将Ca含量设为x，将Sn含量设为y时，0.03≤x≤0.09，9.16x+0.525≤y≤2.0。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特开昭60
‑
182662号公报
[0010]专利文献2：日本特开2000
‑
149980号公报
[0011]专利文献3：日本特表2017
‑
525092号公报
[0012]专利文献4：国际公开第2015/056417号小册子

技术实现思路

[0013]铅蓄电池中，正极集电体的耐腐蚀性给浮动充电时的寿命带来了巨大的影响。例如在备用电源用途中使用铅蓄电池的情况下，待机中的铅蓄电池以恒电压持续充电，因此正极容易暴露于高电位，容易进行正极集电体的腐蚀。
[0014]这里，认为如果提高正极集电体的耐腐蚀性，则可期待浮动充电时的电池寿命的大幅度提高。然而，实际上，即使提高正极集电体的耐腐蚀性，对电解液减少的影响也很明显，不易大幅度提高电池寿命。其中，在为控制阀式的铅蓄电池的情况下，在正极集电体的腐蚀达到电池寿命的水平前，容易产生因电解液的减少引起的电极板与电解液的接触不良，有时电池容量降低，寿命耗尽。
[0015]如上所述，认为铅蓄电池中正极集电体的耐腐蚀性的提高会左右浮动充电时的寿命，实际上，重要的是实现抑制正极集电体的耐腐蚀性与电解液减少之间的平衡。
[0016]本专利技术的一个方面涉及一种铅蓄电池，其具备正极板、负极板、电解液和聚合物化合物，所述正极板具备正极集电体和正极电极材料，上述负极板具备负极集电体和负极电极材料，上述正极集电体的Ca含量为0.13质量％以下，上述聚合物化合物在1H
‑
NMR光谱的化学位移中在3.2ppm～3.8ppm的范围具有峰。
[0017]本专利技术的另一个方面涉及一种铅蓄电池，其具备正极板、负极板、电解液和聚合物化合物，上述正极板具备正极集电体和正极电极材料，上述负极板具备负极集电体和负极电极材料，上述正极集电体的Ca含量为0.13质量％以下，上述聚合物化合物包含氧化C2‑4亚烷基单元的重复结构。
[0018]铅蓄电池的浮动充电时的寿命提高。
附图说明
[0019]图1是示意性地表示本专利技术的一个方面所涉及的铅蓄电池的取下盖子的状态的立体图。
[0020]图2A是图1的铅蓄电池的主视图。
[0021]图2B是图2A的铅蓄电池的IIB
‑
IIB线的箭头截面图。
具体实施方式
[0022][铅蓄电池][0023]本专利技术的实施方式所涉及的铅蓄电池具备正极板、负极板、电解液和聚合物化合物。正极板具备正极集电体和正极电极材料。负极板具备负极集电体和负极电极材料。这里，正极集电体的Ca含量为0.13质量％以下。
[0024]聚合物化合物在1H
‑
NMR光谱的化学位移中在3.2ppm～3.8ppm的范围具有峰。或者聚合物化合物包括氧化C2‑4亚烷基单元的重复结构。此外，在1H
‑
NMR光谱的3.2ppm～3.8ppm的范围出现的峰来自于氧化C2‑4亚烷基单元。以下，将这些聚合物化合物简称为“聚合物化合物”。这里，1H
‑
NMR光谱将氘代氯仿用作溶剂测定。
[0025]正极集电体的Ca含量为0.13质量％以下，并且在铅蓄电池包含聚合物化合物的情况下，浮动充电时的电池寿命显著提高。
[0026]这样的显著耐久性能的提高认为是如下的机理。
[0027]首先，聚合物化合物具有使负极板的氢超电压上升，且抑制浮动充电时的水的分解反应的效果。另外，通过使负极板的氢超电压上升，从而浮动充电时的正极电位移动到低电位。因此，对正极集电体的腐蚀抑制是有利的。另外，通过使正极集电体的Ca含量为0.13质量％以下，从而正极集电体的腐蚀被进一步抑制。这里，浮动充电时的电池寿命显著提高的理由推测是对电池寿命带来的影响中正极集电体的腐蚀的影响变小，电解液的减少的影响相对变大。例如，控制阀式的铅蓄电池中，通常电解液减少的进行较为缓慢。在该情况下，由于聚合物化合物的存在，负极板中水的分解反应受到抑制，因此电解液的减少进一步变缓。据此，认为不容易达到以电解液的减少作为主要原因的电池寿命。即，即使在使用相同的正极板的情况下，与不包含聚合物化合物的铅蓄电池相比，包含聚合物化合物的铅蓄电
池的寿命也显著提高。
[0028]有正极集电体的Ca含量越少，正极集电体的耐腐蚀性越好的趋势。特别是在正极集电体的Ca含量为0.07质量％以下时，如果正极集电体的耐腐蚀性的提高与因聚合物化合物引起的电解液的减少抑制的协同效果提高，则电池寿命显著提高。如果使用聚合物化合物，并且使正极集电体的Ca含量小于0.01质量％，则电池寿命进一步大幅度提高。如果正极集电体的Ca含量小于0.01质量％，则以金属晶粒的晶界作为起点的腐蚀(所谓晶界腐蚀)不易进行，因此认为电池寿命的提高效果显著。
[0029]正极集电体的Ca含量为0.13质量％以下的区域中，与其相比减少Ca含量所引起的正极集电体的耐腐蚀性的提高并不那么显著。无论如何，浮动充电时的寿命的提高是显著的。其理由并不明确，但可以认为聚合物化合物的影响更显著。应予说明，在使用Ca含量超过0.13质量％的正极集电体的情况下，在给电池寿命带来的影响中，正极集电体本文档来自技高网...

【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、电解液和聚合物化合物，所述正极板具备正极集电体和正极电极材料，所述负极板具备负极集电体和负极电极材料，所述正极集电体的Ca含量为0.13质量％以下，所述聚合物化合物在1H－NMR光谱的化学位移中在3.2ppm～3.8ppm的范围具有峰。2.根据权利要求1所述的铅蓄电池，其中，所述正极集电体的Ca含量为0.07质量％以下。3.根据权利要求2所述的铅蓄电池，其中，所述正极集电体的Ca含量小于0.01质量％。4.根据权利要求3所述的铅蓄电池，其中，所述正极集电体的Sn含量为0.5质量％以下。5.根据权利要求4所述的铅蓄电池，其中，所述正极集电体的Sn含量小于0.01质量％。6.根据权利要求1～5中任一项所述的铅蓄电池，其中，至少所述负极电极材料包含所述聚合物化合物，所述负极电极材料中的所述聚合物化合物的含量以质量比计为400ppm以下。7.根据权利要求6所述的铅蓄电池，其中，所述负极电极材料中的所述聚合物化合物的含量以质量比计为5ppm以上。8.一种铅蓄电池，具备正极板、负极板、电解液和聚合...

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