[发明专利]铅蓄电池用电极及其利用

说明书

技术领域

本发明涉及铅蓄电池用电极以及使用了该电极的铅蓄电池。

背景技术

铅蓄电池是使用二氧化铅作为正极活性物质、使用铅作为负极活性物质、并使用硫酸水溶液作为电解液的电池，与其它的二次电池相比，由于铅蓄电池廉价且适用于大电流放电，因此已被广泛应用于众多产业。即便在锂离子二次电池等高容量二次电池盛行的今天，铅蓄电池的重要性也没有受到影响，目前，正集中精力地展开着有关提高铅蓄电池性能的研究。

近年来，针对铅蓄电池的优点即短时间的大电流放电特性的提高、及其缺点即放电深度大的循环特性的提高，已报道了使用活性炭的技术。

专利文献1中公开了下述内容：在集电体的一面配置铅活性物质层，并在其相反一面配置由活性炭、炭黑、羧甲基纤维素、氯丁橡胶混合并进行涂布而得到活性炭活性物质层，得到铅蓄电池，将该铅蓄电池用于42V轻度混合动力(mild hybrid)电动汽车用蓄电池、并使其模拟典型的充放电循环时，获得了优异的循环特性。

此外，专利文献2中公开了在铅活性物质层的表面形成含有活性炭、粘结剂及导电剂的活性物质层作为电极活性物质的铅蓄电池用电极、以及具备该电极的铅蓄电池。含有活性炭、粘结剂及导电剂的活性物质层通过下述方法形成：利用切碎机(cutter mixer)对由活性炭、粘结剂及导电剂经干式混炼而得到的混合物进行粉碎，得到粉状物，将该粉状物附着(添着)在铅活性物质层上，并进行加压来形成上述活性物质层；或者，将由活性物质、粘结剂水溶液及导电剂混合得到的活性物质层形成用组合物涂布在铅活性物质层上，由此来形成上述活性物质层。具备该铅蓄电池用电极的铅蓄电池可发挥出相比于传统的铅蓄电池更高的输出。

此外，专利文献3中公开了下述内容：相对于负极活性物质添加1～5重量份的活性炭而得到负极合剂糊料，将该负极合剂糊料填充于作为集电体的铅合金多孔体中来制备负极，使用该负极的铅蓄电池在-15℃下放电0.5秒钟后可保持较高电压。

专利文献1：WO2005/027255号公报(同族专利公报：美国专利公开公报2007-104981号说明书)

专利文献2：日本特开2007-12596号公报(同族专利公报：美国专利公开公报2006-269801号说明书)

专利文献3：日本特开2003-51306号公报

发明内容

发明要解决的问题

作为改善铅蓄电池特性的课题，对于例如将铅蓄电池搭载在汽车中的情况，可列举例如反复置于高温环境和低温环境(以下称为热循环)中时的输出特性耐性。面对这样的课题时，如果采用类似专利文献1、3中的方法，则存在热循环后的输出特性降低这样的较为严重的问题。另外，如果采用类似专利文献2那样的方法，则无法保证初期的输出特性充分。

因此，本发明的目的在于提供一种与传统铅蓄电池相比，热循环后的输出特性耐性优异的铅蓄电池用电极。

解决问题的方法

本发明人经过深入研究，发现了下述结果：本发明涉及铅蓄电池，其包含由正极和负极叠层而得到的电极叠层体，上述正极和负极之间夹持有隔板，通过将下述电极用于上述正极或负极的一部分，可抑制因环境温度变化而引起的电极构造劣化，实现活性物质的有效活用。其中，所使用的电极包含集电体和含有含铅材料、多孔碳材料及粘结剂的电极活性物质层，且当上述电极活性物质层中所含的铅原子的质量设为A、多孔碳材料的质量设为B时，B/(A+B)×100在某一特定范围内，并且使用了特定的物质作为上述粘结剂。另外还发现：上述电池在热循环后具有优异的输出特性。本发明人基于这些见解完成了下述的本发明。

即，本发明提供下述[1]～[6]。

[1]一种铅蓄电池用电极，其包含集电体和含有含铅材料、多孔碳材料及粘结剂的电极活性物质层，其中，当上述电极活性物质层中含有的铅原子的质量设为A、多孔碳材料的质量设为B时，B/(A+B)×100为1.0～90％，上述粘结剂为非晶性聚合物或熔点为40℃以下的结晶性聚合物。

[2]根据[1]所述的铅蓄电池用电极，其中，所述电极活性物质层包括：含有含铅材料的层和含有多孔碳材料及粘结剂的层。

[3]根据[2]所述的铅蓄电池用电极，其中，所述包含多孔碳材料及粘结剂的层包含球状复合粒子。

[4]根据[3]所述的铅蓄电池用电极，其中，当所述球状复合粒子的短轴直径设为Ls、长轴直径设为Ll时，(Ll-Ls)/{(Ls+Ll)/2}×100为20％以下。