[发明专利]铅蓄电池

说明书

本发明提供一种铅蓄电池，其特征在于，具备正极板、负极板和电解液，上述负极板的负极电极材料含有石墨或碳纤维和以硫酸钡换算计为1.1mass％以上的钡元素，上述正极板的正极电极材料含有锡元素。

技术领域

本发明涉及铅蓄电池。

背景技术

将铅蓄电池以不完全的充电状态(PSOC(部分充电状态，Partial state ofcharge))使用的用途变多。例如，为了提高汽车的燃料消耗，提出了一种怠速启停(Idling-Stop，以下省略为IS)车，在IS车中铅蓄电池以充电不足的状态使用。除了IS车用途以外，还因为提高能源效率而避免对铅蓄电池充电，而且从铅蓄电池中取出的电力增加，因此铅蓄电池大多以充电不足的状态放置。

铅蓄电池中，放电时，在两极板消耗硫酸的同时在正极生成水。另外，在充电时从两极板释放出硫酸。硫酸的比重大于水，因此容易积蓄在铅蓄电池的下部，发生电解液的硫酸浓度产生上下差的现象(成层化)。充电量充足时，利用在充电末期由极板产生的气体来搅拌电解液，由此消除成层化。

但是，在以PSOC使用的铅蓄电池中，由于因过充电而产生的气体少，因此难以消除电解液的成层化。在硫酸浓度变高的极板下部，充电接受性变低，在负极板下部进行硫酸盐化(硫酸铅的积蓄)。另外，由于充放电反应集中在极板上部，因此促进正极板上部的劣化，寿命性能降低。

已知为了改善以PSOC使用的铅蓄电池的充电接受性并提高寿命性能而在负极电极材料中添加石墨。

在专利文献1中记载了如下发明：“一种铅蓄电池，其特征在于，使用使以铅粉为原料的糊状活性物质保持于铅合金制的集电体而成的糊式负极板，在负极活性物质中与碳质材料一起含有(a)双酚磺酸聚合物和(b)木质素磺酸钠，(a)和(b)的配合量如下。将所配合的(a)和(b)的合计设为100质量份时，使(a)的配合比例为50～80质量份，且相对于上述负极活性物质的原料铅粉的质量，使(a)和(b)合计的配合质量为0.05质量％～0.3质量％。”([权利要求1])、“根据权利要求1～3中任一项所述的铅蓄电池，其特征在于，在上述负极活性物质中，含有平均一次粒径为10μm以上的鳞片状石墨作为碳质材料。”([权利要求4])、“根据权利要求4所述的铅蓄电池，其特征在于，上述鳞片状石墨的含量相对于满充电状态下的负极活性物质的质量为0.5质量％～2.5质量％。”([权利要求5])、“根据权利要求5所述的铅蓄电池，其特征在于，除了上述鳞片状石墨以外，还含有炭黑。”([权利要求6])。

在专利文献2中记载了如下发明：“一种铅蓄电池用的蓄电池极板用的蓄电池糊用的防缩剂，包含硫酸钡、高浓度的碳和/或石墨以及有机物质。”(权利要求1)、“根据权利要求1所述的防缩剂，其中，高浓度的碳和/或石墨使铅蓄电池中的负极活性物质表面上的硫酸铅的积蓄降低。”(权利要求10)。

在专利文献3中对于“一种蓄电池糊用的膨胀剂，其特征在于，含有硫酸钡、碳和有机材料，有机材料为耐热分解性的。”(权利要求1)的发明，记载了“碳表示炭黑、活性碳或石墨和它们的混合物中的任一者。”」(段落[0029])。

另外，已知为了改善以PSOC使用的铅蓄电池的性能，在正极电极材料中添加锡、特定正极电极材料的密度。

在专利文献4中记载了“一种液式铅蓄电池，其特征在于，是一种怠速启停车用的液式铅蓄电池，具备由正极活性物质和正极栅板构成的正极板、由负极活性物质和负极栅板构成的负极板、将正极板和负极板分离的隔离件、以及浸渍正极板和负极板和隔离件且具有流动性的液体电解液，正极活性物质在化成完成的状态下，密度为4.4g/cm³～4.8g/cm³，且将Sn换算成金属Sn而含有0.05mass％～1.0mass％。”(权利要求1)的发明。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本再公表WO2012/017702