控制阀式铅蓄电池制造技术

控制阀式铅蓄电池使正极板、止动垫片和负极板分别保持电解液，电解液含有胶体二氧化硅和锂离子。进一步减少过放电放置后的短路，并且提高充电接受性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】控制阀式铅蓄电池使正极板、止动垫片和负极板分别保持电解液，电解液含有胶体二氧化硅和锂离子。进一步减少过放电放置后的短路，并且提高充电接受性能。【专利说明】控制阀式铅蓄电池
本专利技术涉及使用了止动垫片(retainer mat)的控制阀式铅蓄电池。
技术介绍
控制阀式铅蓄电池由于通过使电解液凝胶化、或者使电解液保持在止动垫片等多孔体由此能够减少游离的电解液，因此能够以任意的姿态使用。此外，由于在充电时利用负极来吸收在正极所产生的氧气并还原成水，因此电解液中的水几乎没怎么失去，所以无需补水。另一方面，因为在控制阀式铅蓄电池中电解液的量少，所以通过放电使得电解液中的硫酸离子浓度易于下降。而且，当电解液中的硫酸离子浓度下降时，极板的铅以及硫酸铅的溶解度变高，以Pb2+的形态易于在电解液中熔析。如果在过放电之后对铅蓄电池充电，则止动垫片中熔析出的Pb2+被还原成树枝状的金属铅，正极板和负极板有时会短路，这种短路被称作浸透短路。【专利技术者】们为了防止控制阀式铅蓄电池中的浸透短路，提出了一种在电解液中添加硅溶胶的方案(专利文献1:日本特开2008-204638)。然而，即便单独地加入硅溶胶，抑制过放电放置后的短路的效果也不充分(表I)，并且过放电放置后的充电接受性能也不充分。因此，需要进一步减少过放电放置了控制阀式铅蓄电池后的短路，并且提高充电接受性能。另外，专利文献2 (日本特开2008-243487)公开了如下内容，即:在使液式铅蓄电池含有锂离子时，正极利用率得以提高。然而，专利文献2并未记载锂离子与过放电放置后的浸透短路或充电接受性能之间的关系。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2008-204638专利文献2:日本特开2008-243487
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的课题在于，进一步减少控制阀式铅蓄电池中的过放电放置后的短路，并且提高充电接受性能。用于解决课题的手段本专利技术的特征在于，控制阀式铅蓄电池使收容于电池槽内的正极板、止动垫片和负极板分别保持电解液，且使电解液含有胶体二氧化硅，所述电解液含有锂离子。优选，电解液中的二氧化硅含有量为I质量％以上。另外优选，电解液中的二氧化硅含有量为5质量％以下。电解液中的二氧化硅含有量特别优选为I质量％以上且5质量％以下。优选，电解液中的锂离子含有量为0.02mol/L以上。另外优选，电解液中的锂离子含有量为0.4mol/L以下。电解液中的锂离子含有量特别优选为0.02mol/L以上且0.4mol/L 以下。通过在电解液中含有胶体二氧化硅，从而如表I所示那样过放电放置后的短路减少。此外，以下将胶体二氧化硅简单称作二氧化硅。此外，过放电放置后的充电接受性能在二氧化硅的情况下未得到提高。在此，当除了二氧化硅之外还含有锂离子时，过放电放置后的短路进一步减少，过放电放置后的充电接受性能也得以提高。但是，当取代锂离子而含有钠离子时，Jis标准的充电接受性能(JIS D5301:2006的9.5.4b))却大幅降低。二氧化硅的含有量在0.5质量％至7质量％的范围内进行了实验，在任何浓度下均能够减少过放电放置后的短路。而且，如果将二氧化硅含有量设为I质量％以上，则短路的发生率显著地降低。另一方面，如果超过5质量％，则会发生电解液的凝胶化，从而充电接受性能显著下降。因而，优选二氧化硅含有量为I质量％以上且5质量％以下。锂离子在0.01mol/L以上且0.5mol/L以下的范围内进行实验，在所有的含有量中能够进一步减少过放电放置后的短路。在此，如果将锂离子含有量设为0.02mol/L以上，则能够充分地减少过放电放置后的短路，此外能够显著地提高过放电放置后的充电接受性能。进而，即便将锂离子含有量自0.02mol/L起增加，过放电放置后的短路也未减少，此外过放电放置后的充电接受性能的提高也极少。另一方面，如果使锂离子含有0.5mol/L，则JIS标准的充电接受性显著地下降。因而，优选锂离子含有量为0.02mol/L以上且0.4mol/L以下。而且，如果将电解液中的二氧化硅含有量设为I质量％以上且5质量％以下、将锂离子含有量设为0.02mol/L以上且0.4mol/L以下，则伴随电解液凝胶化的问题较少，过放电放置后的短路充分少，且过放电放置后的充电接受性能也高，而且JIS标准的充电接受性能也大幅下降。【专利附图】【附图说明】图1是实施例的控制阀式铅蓄电池的剖视图。【具体实施方式】以下，示出本申请专利技术的最佳实施例。在实施本申请专利技术之际，能够按照本领域技术人员的常识以及在先技术的公开内容来适当地变更实施例。实施例在由Pb-Ca-Sn系合金组成的扩充方式的负极板栅，按照通用方法填充用稀硫酸使铅粉膏剂化后的负极活性物质来作为负极板。此外，在由Pb-Ca-Sn系合金组成的扩充方式的正极板栅，按照通用方法填充用稀硫酸使铅粉膏剂化后的正极活性物质来作为正极板。通过用以U字状的玻璃纤维为主体的止动垫片(1.5mm厚)夹持正极板、或者通过用正极板和负极板夹持片状的止动垫片，从而使止动垫片介于正极板与负极板之间，制成由5枚正极板和6枚负极板组成的极板组，将6个极板组串联地收容于电池槽内。将由比重为1.220g/cm3的稀硫酸、规定量的胶体二氧化硅和规定量的锂离子组成的电解液注入到电池槽内，所注入的量为在已充电完毕的电池中无游离的电解液的量。其次，在30°C下执行以正极理论容量的220 %的电量进行充电的电池槽化成，在电池槽内盖所设的注入口设置控制阀，安装上盖来作为控制阀式铅蓄电池。胶体二氧化硅使用的是日产化学工业制造的Snow Tex20 (Snow Tex为注册商标)，Snow Tex20中的胶体二氧化硅利用钠离子被稳定化，pH为9.5?10，二氧化硅的平均粒径为10?20nm，二氧化硅浓度为20质量％，分散剂为水。因为二氧化硅的平均粒径因pH而变化，所以在电解液中成为不同的值。起始材料的二氧化硅的粒径、稳定化所用的离子的种类等为任意的，例如作为稳定化剂也可采用不含钠离子的酸型的胶体二氧化硅。虽然锂离子作为碳酸锂进行了添加，但是添加时的形态是任意的。止动垫片不仅以玻璃纤维为主体，还可以将合成纤维作为主体。正负极活性物质的组成、正负极板栅的组成和制法、电池槽化成的条件等是任意的。图1示出控制阀式铅蓄电池的构造，I为负极板，2为正极板，通过止动垫片3来分离前后的负极板I和正极板2，由负极板1、正极板2和止动垫片3来构成极板组4。电池槽5例如由聚丙烯构成，6为内盖，7为电解液的注入口。8为极板组的蓄电池的同极连接片，9为控制阀，10为上盖。使二氧化硅浓度在O质量％?7质量％的范围内变化，使锂离子浓度在O质量％?0.5质量％的范围内变化，制作了 Al?A29的控制阀式铅蓄电池。样品Al为既不含二氧化硅也不含锂离子的比较例，样品A29为不含二氧化硅的比较例。作为比较用的样品Cl，制作了含有3质量％的二氧化硅、含有0.2mol/L的钠离子、不含锂离子的控制阀式铅蓄电池。比较用的样品Dl为包含二氧化硅和钾离子的控制阀式铅蓄电池。比较用的样品C2为不含二氧化硅而含有钠离子的控制阀式铅蓄电池，样品D2为不含二氧化硅而含有钾离子的控制阀式铅蓄电池。按照JIS D5301:2006的9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：斋藤和马，
申请(专利权)人：株式会社杰士汤浅国际，
类型：
国别省市：