铅蓄电池制造技术

本发明专利技术提供一种铅蓄电池，其具备至少1个电池单元，该电池单元具备极板组和电解液。上述极板组具备正极板、负极板以及介于上述负极板和上述正极板之间的隔离件。上述负极板具备负极电极材料。上述负极电极材料包含选自表面活性剂和具有氧基C

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铅蓄电池


[0001]本专利技术涉及铅蓄电池。

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公开了一种液式铅蓄电池，其具有将极板组和电解液一并收纳到电解槽内的构成，间歇地进行充电，在部分充电状态下进行对负荷的高倍率放电，其中，上述极板组是介由隔离件而将负极板和正极板层叠而成的，该负极板是将负极活性物质填充到负极集电体而成的，该正极板是将正极活性物质填充到正极集电体而成的。专利文献1公开了一种铅蓄电池，其特征在于，在上述负极活性物质中，至少添加碳质导电材料、以及抑制伴随充放电的负极活性物质的粗大化的有机化合物；上述正极板以每单位极板组体积[cm3]的正极活性物质总表面积[m2]为3.5～15.6[m2/cm3]的范围的方式而构成，除此之外，电解液中添加有选自阳离子系凝集剂、阳离子系表面活性剂和磷酸中的化合物。
[0004]专利文献2公开了一种铅蓄电池用电解液，其含有特定的式(I)表示的铵化合物。
[0005]专利文献3公开了一种铅蓄电池，其中，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。
[0006]专利文献4公开了一种能再次充电的电化学电池单元，其供于多次的充电线圈和放电线圈。各充电线圈在电池单元内具有对应于产生气体的充气充电的充电部、和低于充气充电的充电部。电化学电池单元具有：正极和负极，支持电极间的电流、且与电极离子接触的水溶性电解液，用于形成配置在电解液中的能灭活的抑制手段和抑制充气充电的屏障的、与负极结合的该构成成分。关于能灭活的抑制手段，在活化时，以能灭活的抑制手段抑制充气充电而限制电池单元内的气体产生的方式，通过对应于充气充电的充电部而活化，并且，在灭活时，以实质上不具有限制充电的效果、且能灭活的抑制手段在放电循环之间实质上不具有效果的方式，通过比充气充电低的充电部而灭活。专利文献4中，作为能灭活的抑制手段，记载了烷基二甲基苄基氯化铵等季铵。
[0007]专利文献5公开了一种铅蓄电池，其具备负极材料、正极材料和电解液，上述负极材料含有碳、双酚系缩合物、选自藻酸或其盐中至少一者、以及海绵状铅，上述正极材料以二氧化铅为主成分，上述电解液包含铝离子、锂离子和钠离子中至少一种元素。
[0008]专利文献6公开了一种铅蓄电池用的高分子纳米聚合物电解质，其中，主要是将配位剂2.5～4重量％、络合剂2.5～4重量％、催化剂0.01～0.5重量％、稳定化剂2.3～3.8重量％、调节剂0.1～0.5重量％、消泡剂0.01～0.5重量％、硫酸36～45重量％、和剩余部分的水进行混合。这里，络合剂为羧甲基纤维素钠或聚丙烯酰胺，稳定化剂为硫酸锂或包含锂离子的碱，消泡剂为甘油聚氧乙烯聚氧丙烯醚或磷酸三丁酯，调节剂为氢氧化钠或氢氧化钾、或碳酸钠，配位剂为直径为8～15nm的纳米熔融二氧化硅，催化剂为氨基钠或钠金属99.5。
[0009]应予说明，专利文献7公开了一种铅蓄电池，其具备正极板与电解液的组合，该正极板是在由Pb－Ca系合金形成的多孔基板中填充包含钙的正极活性物质而成的，该电解液包含铝离子。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1:国际公开第2013/058058号
[0013]专利文献2:日本特开2008－152973号公报
[0014]专利文献3:日本特开昭60－182662号公报
[0015]专利文献4:美国专利第6899978号说明书
[0016]专利文献5:日本特开2015－32481号公报
[0017]专利文献6:中国专利第100439438号说明书
[0018]专利文献7:日本特开2006－4636号公报

技术实现思路

[0019]铅蓄电池也会在被称为部分充电状态(PSOC)的充电不足状态下使用。例如，搭载于怠速停止
·
启动(ISS)车的铅蓄电池就是在PSOC下使用。如果铅蓄电池在PSOC下重复充放电，则硫酸铅容易蓄积，寿命性能容易降低。为了抑制硫酸铅的蓄积，要求高充电接收性能。但是，在充电接收性能高的情况下，过充电时的氢离子的还原反应也变得显著，因此，过充电电量变大，电解液的减少变得显著。如果负极电极材料所含的铅的表面被有机系添加剂覆盖，则难以产生过充电时的氢离子的还原反应，因此，可以减少过充电电量。但是，如果成为铅的表面被有机系添加剂覆盖的状态，则放电时生成的硫酸铅会难以在充电时溶出，充电接受性能会降低。因此，难以兼顾抑制充电接受性能的降低与过充电电量的减少。
[0020]本专利技术的一个方面涉及一种铅蓄电池，
[0021]上述铅蓄电池具备至少1个电池单元，该电池单元具备极板组和电解液，
[0022]上述极板组具备正极板、负极板、以及介于上述负极板和上述正极板之间的隔离件，
[0023]上述负极板具备负极电极材料，
[0024]上述负极电极材料包含选自表面活性剂、具有氧基C
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亚烷基单元的重复结构的聚合物化合物、和表面活性剂中的至少一种的添加剂，以及有机防缩剂，
[0025]上述电解液包含金属离子，
[0026]上述金属离子包含选自锂离子、钠离子和铝离子中的至少一种成分，
[0027]上述电解液中的上述成分的合计浓度为0.02mol/L以上，
[0028]上述电解液中的上述成分的各自的浓度为0.35mol/L以下。
附图说明
[0029]图1为表示本专利技术的一个方面涉及的铅蓄电池的外观和内部结构的、将一部分拆开后的分解立体图。
具体实施方式
[0030]一般来说，铅蓄电池中，过充电时的反应受到铅与电解液的界面中的氢离子的还原反应的很大影响。如果铅蓄电池的负极电极材料中包含有机系添加剂，则在作为活性物质的铅的表面会附着有机系添加剂。如果铅的表面成为被有机系添加剂覆盖的状态，则难以产生氢离子的还原反应，因此，存在过充电电量减少的倾向。但是，有机系添加剂也会附着在放电时生成的硫酸铅的表面，在充电时硫酸铅难以溶出，因此，充电接收性能降低。因此，抑制充电接受性能的降低与过充电电量的减少之间存在权衡(Trade－off)的关系，在现有技术中难以兼顾。进而，如果成为有机系添加剂在铅的细孔内分布不均的状态，则为了确保充分的降低过充电电量的效果，必须增大负极电极材料中的有机系添加剂的含量。但是，一般来说，如果有机系添加剂的含量增大，那么充电接受性能会降低。
[0031]一般来说，铅蓄电池中，使用硫酸水溶液作为电解液，因此，如果负极电极材料中含有有机系添加剂(油、高分子、或有机防缩剂等)，则难以在向电解液的溶出与对铅的吸附之间取得平衡。例如，如果使用对铅的吸附性低的有机系添加剂，则容易溶出到电解液中，难以减少过充电电量。另一方面，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，具备至少1个具备极板组和电解液的电池单元，所述极板组具备正极板、负极板以及介于所述负极板和所述正极板之间的隔离件，所述负极板具备负极电极材料，所述负极电极材料包含选自表面活性剂和具有氧基C
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亚烷基单元的重复结构的聚合物化合物中的至少一种的添加剂以及有机防缩剂，所述电解液包含金属离子，所述金属离子包含选自锂离子、钠离子和铝离子中的至少一种成分，所述电解液中的所述成分的合计浓度为0.02mol/L以上，所述电解液中的所述成分的各自的浓度为0.35mol/L以下。2.根据权利要求1所述的铅蓄电池，其中，所述成分的各自的浓度为0.25mol/L以下。3.根据权利要求1或2所述的铅蓄电池，其中，所述成分包含锂离子和钠离子中至少一者以及铝离子。4.根据权利要求1～3中任一项所述的铅蓄电池，其中，所述成分至少包含锂离子和铝离子。5.根据权利要求1～4中任一项所述的铅蓄电池，其中，所述添加剂包含具有氧化丙烯单元的重复结构的化合物。6.根据权利要求5所述的铅蓄电池，其中，所述化合物的数均分子量为1000～10000。7.根据权利要求5或6所述的铅蓄电池，其中，所述化合物不含氧化乙烯单元的重复结构。8.根据权利要求1～7中...

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