[发明专利]铅蓄电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及铅蓄电池及其制造方法。

背景技术

铅蓄电池由于价格比较低廉而具有稳定的性能，因此近年来，作为汽车用的电池或后背用的电池等需求很高。

普通的铅蓄电池是通过将正极板和负极板隔着间隔件层叠或卷绕地收容于电池槽中，向该电池槽中注入以稀硫酸水溶液作为主成分的电解液而制造的。

作为铅蓄电池的正极板及负极板，使用的是在铅制或铅合金制的格子状的集电体中保持有活性物质的材料。普通的铅蓄电池中所用的集电体具有：形成格子状的格子部、与该格子部的边缘连接设置的缘部、从缘部中突出形成的用于集电的耳部。

作为使这种铅蓄电池耗尽寿命的原因之一，已知有如下的情况。在铅蓄电池中，当反复进行充放电时，从正极板中脱落的微细的正极活性物质(游离活性物质)就会因在充电时产生的气体而在电解液中浮游，附着于负极集电体的耳部或缘部，附着不断加剧，堆积成海绵状的铅[被称作苔藓(moss)]。当该苔藓持续堆积时，就有可能到达正极板而引起短路，由此就会有铅蓄电池耗尽寿命的问题。

作为解决该问题的方案，在专利文献1中，提出了在耳部和缘部形成规定的组成的表面层的负极集电体。

专利文献1：日本特开2006-156371号公报

在上述专利文献1中记载的发明中，由于使用了在表面形成有规定的组成的层(称作表面层)的负极集电体，因此可以防止在耳部和缘部堆积苔藓。其结果是，根据专利文献1中记载的发明，与使用了不具备表面层的负极集电体的电池相比，可以提高循环使用寿命。

但是，在用于循环用途的铅蓄电池中，电解液的比重会产生越是靠近极板的下部就变得越高的成层化现象，从而会有硫酸铅被蓄积的情况。为了提高循环使用寿命，如果只是使用如上所述的具有表面层的负极集电体，则无法抑制电解液的成层化现象，因此很容易在极板的下部蓄积硫酸铅，从而会有无法有效地利用极板下部的情况。在这种情况下，无法充分地提高铅蓄电池的循环使用寿命。

作为抑制这种电解液的成层化现象的方法，已知有向电解液中添加二氧化硅微粒和硫酸铝的做法(例如参照专利文献2)。但是，如果只是使用添加了二氧化硅微粒和硫酸铝的电解液，则从正极中脱落的游离活性物质就会增加，因此无法防止苔藓向负极集电体上的堆积，使得铅蓄电池过早地耗尽寿命。

本发明是基于如上所述的情况完成的，其目的在于，提供一种充分地提高了循环使用寿命的铅蓄电池。

专利文献2：日本特开2006-185743号公报

发明内容

本发明人为了解决上述问题进行了深入研究，结果发现，通过使用在表面形成有规定的组成的层的负极集电体，并且使用含有选自钠离子、钾离子、镁离子、铝离子、磷酸、以及硼酸中的一种以上的电解液，就可以抑制硫酸铅蓄积于极板下部，获得明显的循环使用寿命提高效果。

即，本发明提供一种铅蓄电池，其具备正极板、负极板和电解液，该铅蓄电池的特征在于，上述负极板具备负极集电体，所述负极集电体具有形成格子状的格子部、与上述格子部的边缘连接设置的缘部、从上述缘部中突出形成的用于集电的耳部，在上述缘部及上述耳部中的至少一方的表面，形成含有选自Pb-Sn系合金、Pb-Sb系合金、Pb-Sn-Sb系合金、以及Sn中的合金或金属的表面层，并且，在上述电解液中，含有选自钠离子、钾离子、镁离子、以及铝离子、磷酸及硼酸中的一种以上。

另外，本发明提供一种铅蓄电池的制造方法，该铅蓄电池具备正极板、负极板、间隔件及电解液，上述负极板具备负极集电体，所述负极集电体具有形成格子状的格子部、与上述格子部的边缘连接设置的缘部、从上述缘部中突出形成的用于集电的耳部，该铅蓄电池的制造方法包括：将在含有铅的板状的基材的两面含有选自Pb-Sn系合金、Pb-Sb系合金、Pb-Sn-Sb系合金、以及Sn中的合金或金属的片材层叠而形成层叠体，对其进行压延，制作压延片的工序；将上述压延片配置于与上述缘部及上述耳部中的至少一方相当的部分而展开，使用如此得到的负极集电体，制作负极板的工序；将上述负极板和正极板隔着间隔件进行层叠或卷绕，将如此形成的极板组收容于电池槽中的工序；向收容有上述极板组的电池槽中，注入上述含有选自钠离子、钾离子、镁离子、铝离子、磷酸及硼酸中的一种以上的电解液的工序。

根据本发明，由于具备在耳部及缘部的至少一方形成有规定的组成的表面层的负极集电体、和含有上述的金属离子、磷酸及硼酸中的一种的电解液，因此可以抑制硫酸铅蓄积于极板下部，提供充分地提高了循环使用寿命的铅蓄电池。