(57)【要約】    【課題】  ペースト状の負極用活物質を鉛−カルシウム合金製の集電体に充填して製造するペースト式負極板を用いる鉛蓄電池を長寿命化する。    【解決手段】  中空構造をした合成樹脂製の繊維を、リグニンの飽和水溶液中に浸し、乾燥し、リグニン含浸中空合成樹脂繊維を製造する。一酸化鉛を主成分とする鉛粉、リグニン粉末、リグニン含浸中空合成樹脂繊維、硫酸バリウム粉末、カットファイバーの混合物に、希硫酸及び適量の水を加えて混練して、負極用のペースト状活物質を作製する。作製した負極用のペースト状活物質を、鉛−カルシウム合金製の集電体に充填し、熟成、乾燥をさせて未化成のペースト式負極板を作製する。作製したペースト式負極板と従来から使用されているペースト式正極板とを組み合わせて鉛蓄電池を製造する。【選択図】          なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛粉を主成分とするペースト状活物質を、鉛合金製の集電体に充填して作製をするペースト式負極板を用いる鉛蓄電池において、
前記ペースト状活物質は、リグニン粉末とリグニン含浸中空合成樹脂繊維を含有することを特徴とする鉛蓄電池。
【請求項２】
鉛粉を主成分とするペースト状活物質を、鉛合金製の集電体に充填して作製をするペースト式負極板を用いる鉛蓄電池の製造方法において、
前記ペースト状活物質は、リグニン粉末とリグニン含浸中空合成樹脂繊維を添加し、混練して製造したものであることを特徴とする鉛蓄電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉛蓄電池及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉛蓄電池は、安価で信頼性が高いという特徴を有するために、無停電電源装置や自動車用のバッテリーなどに広く使用がされている。最近、これらに用いられる鉛蓄電池の長寿命化が強く要求されている。
【０００３】
鉛蓄電池用の電極としては、鉛粉や希硫酸を主成分とするペースト状活物質を、鉛合金製の集電体に充填して作成をするペースト式正極板やペースト式負極板が一般的に使用されている。ここで、鉛蓄電池の寿命要因の一つとして、ペースト式負極板の負極活物質の粗大化現象がある。なお、負極活物質の粗大化を抑制させる手法としては、ペースト式負極板の活物質中に、粉末状の硫酸バリウムやリグニンなどを添加する手法が一般的に行われている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特願２００３−１１６８２２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来使用されていたように、溶解性のある粉末状のリグニンを、鉛粉を主成分とする負極用のペースト状活物質に添加する手法は、以下に示すような問題点があった。すなわち、長期間にわたる鉛蓄電池の使用中において、負極活物質中のリグニンが電解液中に溶解する。その結果、負極活物質が粗大化する現象を十分に抑制することが難しいという問題点である。
【０００６】
本発明は上記した課題を解決するものであり、負極用のペースト状活物質に添加するリグニンの仕様を改良することによって、長寿命な鉛蓄電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するために、本発明に係わる鉛蓄電池の負極活物質中には、従来から使用されている粉末状のリグニンに加えて、リグニンが含浸されている中空の合成樹脂繊維（以下において、リグニン含浸中空合成樹脂繊維と呼ぶ。）とを含有するものである。そして、粉末状のリグニンが溶解した後においても、リグニン含浸中空合成樹脂繊維から、徐々に負極活物質中にリグニンが供給されるようにしたものである。
【０００８】
すなわち、請求項１の発明は、鉛粉を主成分とするペースト状活物質を、鉛合金製の集電体に充填して作製をするペースト式負極板を用いる鉛蓄電池において、
前記ペースト状活物質は、リグニン粉末とリグニン含浸中空合成樹脂繊維を含有することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２の発明は、鉛粉を主成分とするペースト状活物質を、鉛合金製の集電体に充填して作製をするペースト式負極板を用いる鉛蓄電池の製造方法において、
前記ペースト状活物質は、リグニン粉末とリグニン含浸中空合成樹脂繊維を添加し、混練して製造したものであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の効果として、ペースト式負極板を用いた鉛蓄電池の長寿命化をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施をするための最良の形態について詳細に説明をする。
【００１２】
１．リグニン含浸中空合成樹脂繊維の製造
中空率が２０〜４５％である中空構造をした合成樹脂製の繊維（以下において、中空合成樹脂繊維と呼ぶ。）を用いる。リグニンの飽和水溶液中に、中空合成樹脂繊維を浸して、リグニン水溶液を中空部分に含浸し、５０〜７０℃の乾燥炉中で乾燥を行い、リグニン含浸中空合成樹脂繊維を製造する。
【００１３】
２．負極板用ペースト状活物質の作製
一酸化鉛を７０〜８０質量％含む鉛粉を３ｋｇ、該鉛粉に対して、リグニン粉末を０．２質量％、本発明に係わるリグニン含浸中空合成樹脂繊維を０．２質量％、硫酸バリウム粉末を０．５質量％添加して混合物を作製する。これらの混合物に、濃度が３５質量％の希硫酸を１７３ｍｌと、適量の水とを加えて混練して、負極用のペースト状活物質を作製する。
【００１４】
そして、ＪＩＳ規格の針入度測定装置（離合社製）を用いて、それぞれの負極用のペースト状活物質について針入度の測定を行い、上記した水の添加量を調整することによって、負極用のペースト状活物質の針入度を８０〜１２０ｍｍ−１に調整をした。
【００１５】
３．制御弁式鉛蓄電池の作製
作製した負極用のペースト状活物質を、幅が１５０ｍｍ、長さが１１０ｍｍ、厚みが２．２ｍｍの鉛−カルシウム合金製の集電体に充填し、４０℃、湿度９８％の大気中で２４時間の熟成をし、７２時間乾燥をさせて未化成のペースト式負極板を作製した。一方、ペースト式正極板は、従来から使用されているものであり、幅が１５０ｍｍ、長さが１１０ｍｍ、厚みが４．２ｍｍの鉛−カルシウム合金製の集電体にペースト状活物質を充填し、熟成・乾燥をさせたものを用いた。
【００１６】
作製したペースト式負極板が４枚と、従来から使用をしているペースト式正極板が３枚とを、ガラス繊維製のリテーナを介して積層・溶接をして極板群を組み立て、該極板群をＡＢＳ製の電槽に組み込み、濃度が３０質量％の希硫酸電解液を注液し、電解液比重が１．２８０となるように電槽化成をして、公称容量（１０時間率放電容量）が３８Ａｈ−２Ｖの制御弁式鉛蓄電池を作成した。
【００１７】
４．制御弁式鉛蓄電池の寿命試験
作製した制御弁式鉛蓄電池は、３８Ａで放電をして（１．０ＣＡ、２５℃、放電終止電圧：１．６Ｖ）、初期の放電容量を測定して異常がないことを確認する。そして、この制御弁式鉛蓄電池を６０℃、湿度３０％の恒温恒湿槽の中で、２．２３Ｖの定電圧充電をし、６０日毎に取り出して冷却して、初期と同様の条件で放電容量試験を行った。そして、放電容量が初期の放電容量の７０％を下回った時点を寿命と判断した。
【実施例】
【００１８】
以下に、本発明の実施例について詳細に説明する。
（実施例）
一酸化鉛を７０〜８０質量％含む鉛粉を３ｋｇ、該鉛粉に対して、リグニン粉末を０．２質量％、リグニン含浸中空合成樹脂繊維を０．２質量％、硫酸バリウム粉末を０．５質量％、カットファイバーを０．２質量％添加して混合物を作製する。これらの混合物に、濃度が３５質量％の希硫酸を１７３ｍｌ、適量の水とを加えて混練して、負極用のペースト状活物質を作製した。その他の制御弁式鉛蓄電池の作製条件や寿命試験条件は、上記したものである。
（比較例）
一酸化鉛を７０〜８０質量％含む鉛粉を３ｋｇ、該鉛粉に対して、リグニン粉末を０．２質量％、硫酸バリウム粉末を０．５質量％、カットファイバーを０．２質量％添加して混合物を作製する。これらの混合物に、濃度が３５質量％の希硫酸を１７３ｍｌ、適量の水とを加えて混練して、負極用のペースト状活物質を作製した。その他の制御弁式鉛蓄電池の作製条件や寿命試験条件は、上記したものである。
【００１９】
これらの２種類の負極用ペースト状活物質を用いた制御弁式鉛蓄電池について、上記した手法で寿命試験を行った結果を表１に示す。表１より、本発明に係わる負極用のペースト状活物質を用いると、制御弁式鉛蓄電池を長寿命化することができる。この理由としては、粉末状のリグニンが電解液中に溶解した後においても、リグニン含浸中空合成樹脂繊維から、徐々に負極活物質中にリグニンが供給されており、負極活物質の粗大化を抑制しているためと考えられる。
【００２０】
上記した実施例では、本発明に係わるリグニン含浸中空合成樹脂繊維を制御弁式鉛蓄電池について用いた結果について示したが、液式の鉛蓄電池の負極板に用いた場合にも、ほぼ同様の効果が得られた。
【００２１】
【表１】
2005347051.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、負極用のペースト状活物質を鉛合金製の集電体に充填して製造するペースト式負極板を用いる鉛蓄電池に使用をすることができる。