[發明專利]鉛蓄電池

有效

• 申請號: 201280051434.3
• 申請日: 2012-09-21
• 公開（公告）號: CN103891037A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 柴原敏夫;箕浦敏;木暮耕二
• 申請（專利權）人: 新神戶電機株式會社
• 主分類號: H01M10/06
• 分類號: H01M10/06;H01M4/14;H01M4/62;H01M10/08;H01M10/12
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 鐘晶;於毓楨

技術領域

本發明涉及在電槽內具有從電極板組、隔膜游離出的電解液的液式鉛蓄電池。

背景技術

鉛蓄電池具有廉價且可靠性高這樣的特征，因而廣泛用作汽車起動用的動力源、高爾夫球車等電動車輛的動力源，進一步廣泛用作不間斷電源裝置等產業機器的電源。

近年來，在汽車方面，為了防止大氣污染、地球溫室化，正在研究各種各樣的燃料消耗量提高對策。作為實施了燃料消耗量提高對策的汽車，正在研究減少發動機的運作時間的怠速熄火車(idling-stop?vehicle)(以下稱為ISS車)、將發動機的旋轉不浪費地使用于動力中的發電控制車這樣的微混合動力車(micro?hybrid?car)。

在ISS車中，發動機的起動次數變多，在此情況下反復進行鉛蓄電池的大電流放電。另外在ISS車、發電控制車中，由于交流發電機的發電量變少，間歇性地進行鉛蓄電池的充電，因而充電大多變得不充分。因此，對于在這種用途中使用的鉛蓄電池，要求具有可在短時間進行盡可能多的充電的性能，即，提高充電接受性。

實行上述那樣的使用方法的鉛蓄電池在被稱作PSOC(Partial?State?Of?Charge)的部分充電狀態下使用。鉛蓄電池在PSOC下使用時，則存在有與在完全充電狀態下使用的情況相比壽命變短的傾向?？烧J為在PSOC下使用時壽命變短的原因在于，如果在充電不足的狀態下反復進行充放電，那么在放電之時生成于負極板的硫酸鉛發生粗大化，使得硫酸鉛不易變回到作為充電產物的金屬鉛。因此，在PSOC下使用的鉛蓄電池方面，為了延長其壽命，需要提高充電接受性(可以在短時間進行盡可能多的充電)，需要防止在充電過度不足的狀態下反復進行充放電，需要抑制因反復進行充放電而發生的硫酸鉛粗大化。

這樣地，在最近的汽車用鉛蓄電池方面，為了可通過短時間的充電而向負載進行高速率放電，并且為了提高在PSOC下使用的情況下的電池的壽命性能，因而提高充電接受性成為極其重要的課題。

在鉛蓄電池中，原本正極活性物質的充電接受性高，但是負極活性物質的充電接受性差，因而為了提高鉛蓄電池的充電接受性，必需提高負極活性物質的充電接受性。因此，以往專門努力研究了用于提高負極活性物質的充電接受性。在專利文獻1(日本特開2003-36882號公報)、專利文獻2(日本特開平07-201331號公報)中提出了，通過增加添加于負極活性物質中的碳質導電材料的量而提高充電接受性，提高鉛蓄電池在PSOC下的壽命。

然而，這些提案的對象是按照通過將電解液浸漬于被稱作保持架(retainer)的隔膜、使得在電槽中不存在游離的電解液的方式而制成的密閉型鉛蓄電池，其對象不是在電槽內具有從電極板組、隔膜游離出的電解液的液式鉛蓄電池。在液式鉛蓄電池中，也可考慮增加添加于負極活性物質中的碳質導電材料的量，但是在液式鉛蓄電池中過度地增加添加于負極活性物質中的碳質導電材料的量時，則負極活性物質中的碳質導電材料流出到電解液中而在電解液中產生渾濁，在最壞的情況下，會引起內部短路。因此，在液式鉛蓄電池中，不得不限制添加于負極活性物質的碳質導電材料的量，在通過向負極活性物質中添加碳質導電材料而提高作為鉛蓄電池整體而言的充電接受性方面存在極限。

密閉型鉛蓄電池的電解液量受限，因而不僅電池容量低，而且在使用溫度高的情況下產生被稱作熱逸走的現象，因此不得不避免在發動機室那樣的高溫環境下的使用。因此，在汽車中使用密閉型鉛蓄電池的情況下，需要將電池搭載在汽車后備箱(luggage?room)等中，但是在汽車后備箱等中搭載電池時，則招致電線束的增加，不優選。作為汽車用的鉛蓄電池，優選使用沒有這樣的制約的液式鉛蓄電池。因此，提高液式鉛蓄電池的充電接受性成為當務之急。

在專利文獻3(日本特開2006-196191號公報)中公開了，為了提高充電接受性而添加碳質導電材料。另外，在專利文獻4(日本特開2003-051306)中公開了，通過向負極活性物質中添加導電性碳和活性炭，從而改善在PSOC下的放電特性。

進一步，在專利文獻5(日本特開平10-40907號公報)中公開了，通過增大正極活性物質的比表面積而增大放電容量。這是，通過將木質素添加于電池化成時的電解液中，使得正極活性物質微細化，增大比表面積。專利文獻5中公開的是用于增大電池的放電容量的發明，在怠速熄火車、發電控制車用的鉛蓄電池所必需的充電接受性、在PSOC下的循環特性的提高方面，無法獲得大的效果。

另外，關于電解液添加劑，公知有以下的技術。