[发明专利]阀控式铅蓄电池

说明书

技术领域

本发明涉及抑制生产阀控式铅蓄电池时的枝晶短路故障的技术。

背景技术

近年来，全球变暖被视为一个问题，对于通过汽油发动机、柴油发动机等内燃机来驱动的车辆，要求削减CO₂排放量。特别是，对推车、叉车等在仓库等密闭的作业空间内驱动的车辆来说，上述要求的程度更大。为了响应这些要求，正在迫切进行将一部分以内燃机为动力的车辆转换为电动车的研究。

作为电动化的推车、叉车等的主电源，广泛采用了比镍氢蓄电池、锂二次电池更便宜且容易操作的铅蓄电池。铅蓄电池大致分为开放式和阀控式这两种，为了上述用途，以往采用了可以进行补液作业等定期维护的开放式铅蓄电池。但是，近年来，为了降低由于作业等而产生的人力负担等，正在使用不需要维护本身的阀控式铅蓄电池（特别是增加了正极板和负极板的个数而对高速率充放电特性进行了改善的类型）作为主电源。

对于为了改善高速率充放电特性而增加了正极板和负极板的个数的阀控式铅蓄电池来说，已知由于将极板彼此之间的距离相应地设得很小，因此在注入作为电解液的硫酸的工序后继续进行充电时，容易发生由于铅离子的溶出而产生的枝晶短路。

而且，铅酸蓄电池在注液后及充电（内化成）开始时，由于硫酸从极板组四周向极板组中心扩散，伴随着化学反应，硫酸被消耗，造成极板组中心处的pH值相对升高，由于pH值的升高，为铅离子的溶出提供了有利的环境。当充电开始时铅离子在隔板中被还原为金属铅，该金属铅有可能贯穿隔板使正极板/负极板相连接而造成枝晶短路。

以前对枝晶短路进行抑制的方法通常是在电解液中添加一定量的添加剂，但这种方法并不能从根本上杜绝枝晶短路的发生。

另外，为了对枝晶短路进行抑制，还对配置在极板间的隔板进行了精心的研究。其中，据认为如日本特开2001-283810号公报（以下称为专利文献1）所述那样使无机化合物固定在以玻璃纤维为主体的隔板的内部空隙中，可在物理上防止枝晶成长。

专利文献1中公开了一种密闭形铅蓄电池用隔板，其是在由以湿式抄造法得到的微细玻璃纤维为主体的片材中分散无机粉末而成的，该无机粉末是通过水溶性无机盐类固定在上述片材的孔隙中。该水溶性无机盐类主要是以粘附在上述无机粉末表面上的状态存在。上述无机粉末的作用是在隔板的孔隙中均匀分散，对隔板的孔结构进行控制，使得隔板的孔结构变得复杂而类似于迷宫，从而能够防止PbSO₄晶体直接贯通隔板内部，能够使得枝晶贯通隔板而将两个极板连接所需要的距离（即时间）延长，由此能够降低枝晶短路的发生率。上述水溶性无机盐类的作用主要是将上述无机粉末固定到玻璃纤维上而抑制其在隔板工作时发生脱落。上述隔板是通过将玻璃纤维垫片材浸渍在分散了上述无机粉末和上述无机水溶性无机盐类的溶液中而制成的。上述无机粉末是二氧化硅、氧化铝或二氧化钛。上述无机水溶性无机盐可以是硫酸盐。

然而，即使使用如专利文献1（包括专利文献1所述的现有技术）那样物理上妨碍枝晶的成长路径的方法，也不能大幅减少上述工序中所产生的不利情况。对于如专利文献1那样使SiO₂等无机化合物配置在玻璃纤维毡垫隔板的内部、物理上抑制枝晶短路的方法来说，在充电时所用的硫酸浓度低的情况下，除了溶出的铅离子急剧增加以外，无机化合物的配置差异也发生影响，因此难以抑制枝晶短路。

发明内容

本发明的目的在于，提供解决上述问题的阀控式铅蓄电池，其大幅减少在注入电解液的工序后继续进行充电时的枝晶短路，而且生产率和可靠性高。

为了解决上述问题，发明人经过认真的研究，结果发现通过在适当位置配置可以成为硫酸离子的供应源的硫酸盐，铅离子与该硫酸盐的硫酸离子结合，充电时形成硫酸铅，从而能够抑制由硫酸离子的供给不足引起的枝晶短路（铅离子的析出）。即该效果可以通过在铅离子溶出被促进的位置、即在隔板与极板（正极板或者负极板）之间或者不同的两个隔板之间（优选在隔板的表面上）而不是在隔板的内部配置硫酸盐来发挥。

本发明涉及如下内容。

（1）一种阀控式铅蓄电池，其具有树脂制的电槽以及收纳在所述电槽中的由正极板与负极板隔着隔板对置而成的极板组和电解液，其中，

在所述隔板与所述正极板之间和所述隔板与所述负极板之间中的至少一处配置有含有碱金属或碱土金属的硫酸盐。

（2）如上述（1）所述的阀控式铅蓄电池，其中，所述硫酸盐是碱金属硫酸盐或碱土金属硫酸盐。

（3）如上述（2）所述的阀控式铅蓄电池，其中，所述硫酸盐是硫酸钠。