[发明专利]控制阀式铅蓄电池

说明书

技术领域

本发明涉及使用了止动垫片(retainer mat)的控制阀式铅蓄电池。

背景技术

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。

发明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1)，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

发明内容

发明要解决的课题

本发明的课题在于，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

本发明的特征在于，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1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1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1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1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1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1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。

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