在进行短时间间歇充电并以部分充电状态进行向负荷的高效率放电的液式铅蓄电池中，使用正极板、负极板和隔板来构成极板群，由此提高充电接受性能和PSOC下的寿命特性，上述正极板中，将每单位极板群体积的正极活性物质总表面积设定在3.5～15.6m2/cm3的范围，上述负极板中，向负极活性物质添加碳质导电材料和双酚类-氨基苯磺酸-甲醛缩合物而提高充电接受性能和寿命性能，上述隔板中，由选自玻璃、纸浆和聚烯烃中的材料的无纺布形成与负极板对置的表面。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电槽内具有从极板群、隔板游离的电解液的液式铅蓄电池。
技术介绍
铅蓄电池具有廉价并且可靠性高的特征，因此作为汽车启动用的动力源、高尔夫球车(golfcar)等电动车辆的动力源、特别是作为不停电电源装置等工业机器的电源广泛使用。近年来，在汽车中，为了防止大气污染、地球变暖，研究各种提高每公升燃料行驶的公里数的对策。作为实施提高每公升燃料行驶的公里数对策的汽车，研究了通过减少发动机的工作时间的怠速熄火车(Idling stop,以下称为ISS车)和将发送机旋转无浪费地用于动力的控制发电车这样的微型混合动力车。 ISS车中，发动机的启动次数多，每次启动时反复进行铅蓄电池的大电流放电。此外ISS车和控制发电车中，交流发电机的发电量减少，间歇地进行铅蓄电池的充电，因此充电不充分的情况多。因此，要求用于这种用途的铅蓄电池具有能够在短时间内进行尽可能多的充电的性能，即，要求提高充电接受性能。采用上述使用方法的电池，充电的机会少，难以达到满充电状态，因此在部分充电状态下使用。以下，将部分充电状态称为PSOC (Partial State Of Charge)。铅蓄电池在PSOC下使用时，与在完全充电状态下使用的情况相比，有寿命缩短的倾向。铅蓄电池在PSOC下使用时寿命缩短的原因在于在充电不足的状态下反复进行充放电时，放电时在负极板产生的硫酸铅粗化，硫酸铅难以变回作为充电产物的金属铅。因此，在PSOC下使用的铅蓄电池，为了延长其寿命，需要提高充电接受性能防止在充电过度不足的状态下反复充放电，抑制硫酸铅因反复充放电而粗化。此外，在PSOC下使用的铅蓄电池充电的机会较少，难以达到满充电状态，因此在电槽内难以发生伴随着氢气的产生的电解液的搅拌。因此，浓度高的电解液滞留在电槽的下部，浓度较低的电解液滞留在电槽的上部，发生电解液的分层化。电解液浓度较高时，越发难以接受充电(充电反应难以进行)，铅蓄电池的寿命进一步降低。这样，在最近的汽车用铅蓄电池中，为了能够用短时间的充电进行向负荷的高效率放电，并且提高在PSOC下使用时的电池的寿命性能，提高充电接受性能成为了非常重要的课题。在铅蓄电池中，原本正极活性物质的充电接受性能高，负极活性物质的充电接受性能较差，所以为了提高铅蓄电池的充电接受性能，必须提高负极活性物质的充电接受性能。因此，目前，专门进行了提高负极活性物质的充电接受性能的努力。在专利文献I和专利文献2中，提出了通过增加在负极活性物质中添加的碳质导电材料的量而提高充电接受性能，提闻在PSOC下的铅畜电池的寿命。但是，这些方案是以将称为保持器的隔板含浸在电解液中，使电槽中不存在游离的电解液的密闭型的铅蓄电池为对象的，而不是以电槽内具有从极板群、隔板游离的电解液的液式的铅蓄电池为对象的。在液式的铅蓄电池中，也考虑了增加向负极活性物质添加的碳质导电材料的量，然而，如果在液式的铅蓄电池中过度增加向负极活性物质添加的碳质导电材料的量，则负极活性物质中的碳质导电材料流出到电解液中而使电解液产生浑浊，最差的情况下，会引起内部短路。因此，在液式的铅蓄电池中，不得不限制向负极活性物质添加的碳质导电材料的量,通过向负极活性物质添加碳质导电材料来提高铅蓄电池整体的充电接受性能存在界限。密闭型的铅蓄电池由于电解液量受到限制，所以不仅电池容量低，而且在使用温度高时还会发生称为热散逸的现象，因此不得不避免在轮机舱这样的高温环境下使用。因此，在将密闭型的铅蓄电池用于汽车的情况下，需要将电池搭载在行李舱等中，而将电池搭载在行李舱等中会导致束线的增加，故而不优选。优选使用没有这样的限制的液式的铅蓄电池作为用于汽车的铅蓄电池。因此，伴随ISS车的普及，当务之急是提高液式的铅蓄电池的充电接受性能。另一方面，铅蓄电池中，为了抑制伴随充放电产生的负极活性物质粗化且抑制负 极表面积的减少而将充放电反应的反应性能维持在高状态，进行向负极活性物质添加具有抑制负极活性物质粗化的作用的有机化合物。目前，使用作为木材的主要成分的木质素作为抑制负极活性物质粗化的有机化合物。但是，木质素具有多个单元结构复杂地结合而成的多种多样的结构，通常具有羰基等易氧化或易还原的部分，因此在铅蓄电池的充放电时，该部分被氧化或还原而被分解。因此，即使向负极活性物质添加木质素，也不能长期持续抑制因反复充放电引起的性能降低的效果。此外，木质素在充电时会吸附于从硫酸铅溶解的铅离子而使铅离子的反应性降低，因此具有妨碍负极活性物质的充电反应、抑制充电接受性能提高的副作用。因此，向负极活性物质添加的木质素虽然改善了放电特性，但是存在妨碍充电接受性能提高的问题。从这样的观点出发，提出了代替木质素，而在负极活性物质中添加在作为木质素的基本结构的苯基丙烷结构的侧链的α位中导入磺酸基的木质素磺酸钠或双酚类-氨基苯磺酸-甲醛缩合物等。例如，在专利文献3和专利文献4中，公开了向负极活性物质添加双酚类-氨基苯磺酸-甲醛缩合物和碳质导电材料。特别是，在专利文献4中，公开了选择双酚类-氨基苯磺酸-甲醛缩合物作为抑制伴随充放电的硫酸铅粗化的有机化合物，为了使抑制硫酸铅的粗化的效果持续，以及为了提高充电接受性能而添加碳质导电材料。此外，专利文献5中，公开了向负极活性物质添加导电性碳和活性炭，改善PSOC下的放电特性。另外，在专利文献6 (日本特开平10-40907号公报)中，公开了增大正极活性物质的比表面积、增大了放电容量的铅蓄电池。该铅蓄电池中，通过在电池化成时的电解液中添加木质素，使正极活性物质变得微细，增大了比表面积。专利文献6公开的专利技术是为了增大电池的放电容量的专利技术，对于用于怠速熄火车和控制发电车的铅蓄电池所需的充电接受性能以及PSOC下的循环特性的提高没有帮助。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2003-36882号公报专利文献2 :日本特开平07-201331号公报专利文献3 :日本特开平11-250913号公报专利文献4 :日本特开2006-196191号公报专利文献5 :日本特开2003-051306号公报专利文献6 日本特开平10-40907号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题如上所述，为了实现液式的铅蓄电池的充电接受性能的提高和在PSOC下的寿命性能的提高，目前提出了主要着眼于改善负极活性物质的性能。但是，仅提高负极活性物质的充电接受性能、改善寿命性能，在提高铅蓄电池的充电接受性能和在PSOC下使用时的寿命性能方面存在界限，难以实现在PSOC下使用的铅蓄电池的性能的进一步提高。 本专利技术的目的在于间歇性地短时间进行充电、以部分充电状态进行向负荷的高效率放电的液式的铅蓄电池中，与现有的铅蓄电池相比进一步提高充电接受性能和在PSOC下的使用中的寿命性能。用于解决课题的方法本专利技术以液式铅蓄电池为对象，该液式铅蓄电池具有在负极集电体中填充负极活性物质而形成的负极板和在正极集电体中填充正极活性物质而形成的正极板隔着隔板叠层而成的极板群与电解液一同收容在电槽内的结构，间歇性进行充电，以部分充电状态进行向负荷的高效率放电。本专利技术中，向负极活性物质至少添加碳质导电材料和具有抑制伴随反复充放电的负极活性物质粗化的作用的有机化合物(以下称为“抑制负极活性物质粗化的有机化合物”)。此外，正极板的构成方式本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：柴原敏夫，箕浦敏，高桥悟，户塚正寿，木暮耕二，
申请(专利权)人：新神户电机株式会社，
类型：
国别省市：
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