JP6950365B2 - Negative electrode material paste, negative electrode and lead acid battery, and their manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、負極材ペースト、負極及び鉛蓄電池、並びにそれらの製造方法に関する。 The present invention relates to a negative electrode material paste, a negative electrode and a lead storage battery, and a method for producing them.
鉛蓄電池は、産業用に広く用いられており、例えば自動車のバッテリー、バックアップ用電源、及び電動車の主電源に用いられる。近年では、炭酸ガス排出規制対策、低燃費化等を目的として、発電制御、信号待ち等の際にエンジンを停止するシステムを搭載したアイドリングストップシステム車(以下「ISS車」という)の検討が行われている。ISS車では、オルタネータによる発電量が少なくなり、鉛蓄電池の充電が間欠的に行われるため充電が不充分となりやすい。 Lead-acid batteries are widely used in industry, for example, in automobile batteries, backup power supplies, and main power supplies for electric vehicles. In recent years, for the purpose of carbon dioxide emission regulation measures, fuel efficiency, etc., an idling stop system vehicle (hereinafter referred to as "ISS vehicle") equipped with a system that stops the engine when controlling power generation, waiting for a signal, etc. has been studied. It has been. In the ISS vehicle, the amount of power generated by the alternator is small, and the lead-acid battery is charged intermittently, so that charging tends to be insufficient.
このような問題に対し、鉛蓄電池の負極に、フェノール系化合物に由来する構造単位を有する樹脂(防縮剤とも呼ばれる)及び炭素材料を添加することが検討されている。例えば特許文献1には、負極活物質中の添加剤として、分子量が1.7万〜2.0万の合成リグニンスルホン酸又はその塩(ビスフェノールスルホン酸ポリマー縮合物)と、比表面積が150〜300m2/g、見掛け密度が0.2〜0.35g/cm3である重油を原料としたカーボンブラックとを組み合わせたことを特徴とした鉛蓄電池により、鉛蓄電池の充電受入れ性が向上することが開示されている。
To solve such a problem, it has been studied to add a resin having a structural unit derived from a phenolic compound (also called a shrink-proofing agent) and a carbon material to the negative electrode of a lead-acid battery. For example,
しかし、鉛蓄電池の充電受入性能には、未だ改善の余地がある。また、鉛蓄電池においては、充電受入性に加えて、放電性能にも優れていることが求められる。 However, there is still room for improvement in the charge acceptance performance of lead-acid batteries. Further, the lead storage battery is required to have excellent discharge performance in addition to charge acceptability.
そこで、本発明は、充電受入性能及び放電性能の両方に優れる鉛蓄電池及びその製造方法、並びに、該鉛蓄電池に用いる負極材ペースト、負極及びそれらの製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a lead storage battery having excellent charge acceptance performance and discharge performance and a method for manufacturing the same, and a negative electrode material paste, a negative electrode and a method for manufacturing the same, which are used for the lead storage battery.
本発明は、一態様において、鉛粉と、炭素材料と、フェノール系化合物に由来する構造単位を有する樹脂と、水とを混合する工程を備える、負極材ペーストの製造方法であって、炭素材料及び樹脂の少なくとも一方は、予め水と混合された混合物として工程に供される、製造方法である。 The present invention is a method for producing a negative electrode material paste, comprising a step of mixing lead powder, a carbon material, a resin having a structural unit derived from a phenolic compound, and water in one embodiment. And at least one of the resins is a production method that is subjected to the process as a mixture premixed with water.
上記製造方法においては、炭素材料が、予め水と混合された混合物として工程に供されてもよく、樹脂が、予め水と混合された混合物として工程に供されてもよく、炭素材料及び樹脂の両方が、それぞれ予め水と混合された混合物として工程に供されてもよい。 In the above production method, the carbon material may be subjected to the step as a mixture previously mixed with water, or the resin may be subjected to the step as a mixture previously mixed with water, and the carbon material and the resin may be subjected to the step. Both may be subjected to the process as a mixture, each premixed with water.
本発明は、他の一態様において、上記の負極材ペーストの製造方法により得られた負極材ペーストを集電体上に保持させる工程を備える、負極の製造方法である。 In another aspect, the present invention is a method for manufacturing a negative electrode, comprising a step of holding the negative electrode material paste obtained by the above method for producing a negative electrode material paste on a current collector.
本発明は、他の一態様において、上記の負極の製造方法により得られた負極を用いて鉛蓄電池を得る、鉛蓄電池の製造方法である。 The present invention is, in another aspect, a method for manufacturing a lead-acid battery, which obtains a lead-acid battery using the negative electrode obtained by the above-mentioned method for manufacturing a negative electrode.
本発明は、他の一態様において、上記の負極材ペースト又は負極の製造方法によって得られた負極材ペースト又は負極であり、また、該負極を備える鉛蓄電池である。 The present invention is, in another aspect, a negative electrode material paste or a negative electrode obtained by the above-mentioned negative electrode material paste or the method for producing a negative electrode, and a lead storage battery including the negative electrode.
本発明によれば、充電受入性能及び放電性能の両方に優れる鉛蓄電池及びその製造方法、並びに、該鉛蓄電池に用いる負極材ペースト、負極及びそれらの製造方法を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a lead storage battery excellent in both charge acceptance performance and discharge performance and a method for manufacturing the same, and a negative electrode material paste, a negative electrode and a method for manufacturing the same, which are used for the lead storage battery.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
図1は、一実施形態に係る鉛蓄電池の全体構成及び内部構造を示す斜視図である。図1に示すように、鉛蓄電池1は、上面が開口している電槽2と、電槽2の開口を閉じる蓋3とを備える液式鉛蓄電池である。電槽2及び蓋3は、例えばポリプロピレンで形成されている。蓋3には、負極端子4と、正極端子5と、蓋3に設けられた注液口を閉塞する液口栓6とが設けられている。
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration and internal structure of the lead storage battery according to the embodiment. As shown in FIG. 1, the lead-
電槽2の内部には、電極群7と、電極群7を負極端子4に接続する負極柱8と、電極群7を正極端子5に接続する正極柱(図示せず)と、希硫酸等の電解液とが収容されている。
Inside the
図2は、電極群7を示す斜視図である。図2に示すように、電極群7は、板状の負極(負極板)9と、板状の正極(正極板)10と、負極9と正極10との間に配置されたセパレータ11と、を備えている。負極9は、集電体(負極集電体)と、当該集電体に保持された負極材と、を有している。正極10は、集電体(正極集電体)と、当該集電体に保持された正極材と、を有している。
FIG. 2 is a perspective view showing the
電極群7は、複数の正極10と負極9とが、セパレータ11を介して、電槽2の開口面と略平行方向に交互に積層された構造を有している。すなわち、正極10及び負極9は、それらの主面が電槽2の開口面と垂直方向に広がるように配置されている。電極群7において、複数の負極9の耳部9a同士は、負極側ストラップ12で集合溶接されている。同様に、複数の正極10の耳部10a同士は、正極側ストラップ13で集合溶接されている。負極側ストラップ12及び正極側ストラップ13のそれぞれは、負極柱8及び正極柱を介して負極端子4及び正極端子5に接続されている。
The
以上説明した鉛蓄電池1の製造方法について、以下で説明する。一実施形態に係る鉛蓄電池1の製造方法は、電極(負極9及び正極10)を得る電極製造工程と、電極を含む構成部材を組み立てて鉛蓄電池1を得る組立工程とを備えている。
The manufacturing method of the lead-
電極製造工程では、例えば、負極9及び正極10のそれぞれについて、電極材ペースト(負極材ペースト及び正極材ペースト)を集電体に保持させた(充填した)後に、熟成及び乾燥を行うことにより未化成の電極を得る。
In the electrode manufacturing process, for example, for each of the
集電体は、鋳造方式で得られる鋳造格子体、エキスパンド方式で得られるエキスパンド格子体等であってよい。集電体は、例えば、鉛−カルシウム−錫系合金、鉛−アンチモン系合金等で形成されていてよく、これらの合金にセレン、銀、ビスマス等が微量添加されていてもよい。負極9及び正極10の集電体は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
The current collector may be a cast lattice body obtained by a casting method, an expanded lattice body obtained by an expand method, or the like. The current collector may be formed of, for example, a lead-calcium-tin alloy, a lead-antimony alloy, or the like, and a small amount of selenium, silver, bismuth, or the like may be added to these alloys. The current collectors of the
正極材ペーストは、例えば、正極活物質の原料に添加剤(補強用短繊維等)及び水を加え、次いで、希硫酸を加えた後、混練することにより得られる。正極活物質の原料は、鉛粉、鉛丹(Pb3O4)等であってよい。 The positive electrode material paste can be obtained, for example, by adding an additive (reinforcing short fibers or the like) and water to the raw material of the positive electrode active material, then adding dilute sulfuric acid, and then kneading. The raw material of the positive electrode active material may be lead powder, lead tan (Pb 3 O 4 ) or the like.
この正極材ペーストを集電体に保持させた(充填した)後に、例えば、温度35〜85℃、湿度50〜98RH%の雰囲気で15〜60時間熟成し、温度45〜80℃で15〜30時間乾燥することにより、未化成の正極が得られる。 After the positive electrode material paste is held (filled) in the current collector, it is aged for 15 to 60 hours in an atmosphere of, for example, a temperature of 35 to 85 ° C. and a humidity of 50 to 98 RH%, and aged at a temperature of 45 to 80 ° C. for 15 to 30. By drying for a time, an unchemical positive electrode is obtained.
負極材ペーストは、例えば、負極活物質の原料である鉛粉と、炭素材料と、フェノール系化合物に由来する構造単位を有する樹脂(以下「フェノール系樹脂」ともいう)と、水とを混合することにより得られる。 The negative electrode material paste is, for example, a mixture of lead powder, which is a raw material for a negative electrode active material, a carbon material, a resin having a structural unit derived from a phenol-based compound (hereinafter, also referred to as “phenol-based resin”), and water. Obtained by
鉛粉は、例えば、ボールミル式鉛粉製造機又はバートンポット式鉛粉製造機によって製造される鉛粉(ボールミル式鉛粉製造機においては、主成分PbOの粉体と鱗片状金属鉛との混合物)であってよい。炭素材料は、例えば、カーボンブラック、黒鉛等であってよい。カーボンブラックは、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック等であってよい。 The lead powder is, for example, lead powder produced by a ball mill type lead powder manufacturing machine or a barton pot type lead powder manufacturing machine (in the ball mill type lead powder manufacturing machine, a mixture of powder of the main component PbO and scaly metal lead). ) May be. The carbon material may be, for example, carbon black, graphite or the like. The carbon black may be, for example, furnace black, channel black, acetylene black, thermal black or the like.
フェノール系樹脂は、フェノール系化合物に由来する構造単位を有していればよい。フェノール系樹脂は、好ましくは、スルホン酸基(スルホ基)又はスルホン酸塩基を更に有している。この場合、スルホン酸基又はスルホン酸塩基は、フェノール系化合物に由来する構造単位中に含まれていてもよく、フェノール系化合物に由来する構造単位とは別の構造単位中に含まれていてもよい。 The phenol-based resin may have a structural unit derived from the phenol-based compound. The phenolic resin preferably further has a sulfonic acid group (sulfo group) or a sulfonic acid base. In this case, the sulfonic acid group or the sulfonic acid base may be contained in the structural unit derived from the phenolic compound, or may be contained in the structural unit different from the structural unit derived from the phenolic compound. good.
フェノール系樹脂は、一実施形態において、フェノール系化合物に由来する構造単位と、スルホン酸基又はスルホン酸塩基を有する構造単位とを有している。このようなフェノール系樹脂は、例えば、スルホン酸基又はスルホン酸塩基を含むビスフェノール系樹脂(以下「ビスフェノール系樹脂」ともいう)、リグニンスルホン酸又はその塩(以下「リグニンスルホン酸(塩)」ともいう)等であってよい。 In one embodiment, the phenolic resin has a structural unit derived from a phenolic compound and a structural unit having a sulfonic acid group or a sulfonic acid base. Such a phenol-based resin is, for example, a bisphenol-based resin containing a sulfonic acid group or a sulfonic acid base (hereinafter, also referred to as “bisphenol-based resin”), lignin sulfonic acid or a salt thereof (hereinafter, also referred to as “lignin sulfonic acid (salt)”). It may be) or the like.
ビスフェノール系樹脂は、フェノール系化合物に由来する構造単位として、ビスフェノール系化合物に由来する構造単位を有している。ビスフェノール系樹脂は、例えば、(a)ビスフェノール系化合物(以下「(a)成分」ともいう)と、(b)スルホン酸基(スルホ基)を有する化合物(以下「(b)成分」ともいう)と、の反応において、必要に応じてスルホン酸基の水素原子を例えば金属原子で置換することにより得ることができる。(a)成分及び(b)成分の反応において、(c)ホルムアルデヒド及びホルムアルデヒド誘導体からなる群より選ばれる少なくとも一種(以下「(c)成分」ともいう)を更に反応させてもよい。 The bisphenol resin has a structural unit derived from the bisphenol compound as a structural unit derived from the phenol compound. The bisphenol resin is, for example, (a) a bisphenol compound (hereinafter, also referred to as “(a) component”) and (b) a compound having a sulfonic acid group (sulfo group) (hereinafter, also referred to as “(b) component”). And, if necessary, it can be obtained by substituting the hydrogen atom of the sulfonic acid group with, for example, a metal atom. In the reaction of the component (a) and the component (b), at least one selected from the group consisting of (c) formaldehyde and a formaldehyde derivative (hereinafter, also referred to as “component (c)”) may be further reacted.
(a)成分としては、例えば、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(以下「ビスフェノールA」ともいう)、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、及び、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン(以下「ビスフェノールS」ともいう)が挙げられる。(a)成分は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。(a)成分は、充電受入性に更に優れる観点からは好ましくはビスフェノールAであり、放電特性に更に優れる観点からは好ましくはビスフェノールSである。 Examples of the component (a) include 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (hereinafter, also referred to as “bisphenol A”), bis (4-hydroxyphenyl) methane, and 1,1-bis (4-hydroxyphenyl). ) Etan, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1-phenylethane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) butane, bis ( 4-Hydroxyphenyl) diphenylmethane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane, and bis (4-hydroxyphenyl) Examples include sulfone (hereinafter, also referred to as "bisphenol S"). As the component (a), one type can be used alone or two or more types can be used in combination. The component (a) is preferably bisphenol A from the viewpoint of further excellent charge acceptability, and preferably bisphenol S from the viewpoint of further excellent discharge characteristics.
(a)成分としては、充電受入性、放電特性及びサイクル特性がバランス良く向上する観点から、ビスフェノールAとビスフェノールSとを併用することが好ましい。この場合、ビスフェノール系樹脂を得るための反応におけるビスフェノールAの含有量は、充電受入性、放電特性及びサイクル特性がバランス良く向上する観点から、ビスフェノールA及びビスフェノールSの合計量を基準として、好ましくは70モル%以上、より好ましくは75モル%以上、更に好ましくは80モル%以上である。ビスフェノールAの含有量は、充電受入性、放電特性及びサイクル特性がバランス良く向上する観点から、ビスフェノールA及びビスフェノールSの合計量を基準として、好ましくは99モル%以下、より好ましくは98モル%以下、更に好ましくは97モル%以下である。 As the component (a), it is preferable to use bisphenol A and bisphenol S in combination from the viewpoint of improving charge acceptability, discharge characteristics and cycle characteristics in a well-balanced manner. In this case, the content of bisphenol A in the reaction for obtaining the bisphenol resin is preferably based on the total amount of bisphenol A and bisphenol S from the viewpoint of improving charge acceptability, discharge characteristics and cycle characteristics in a well-balanced manner. It is 70 mol% or more, more preferably 75 mol% or more, still more preferably 80 mol% or more. The content of bisphenol A is preferably 99 mol% or less, more preferably 98 mol% or less, based on the total amount of bisphenol A and bisphenol S, from the viewpoint of improving charge acceptability, discharge characteristics and cycle characteristics in a well-balanced manner. , More preferably 97 mol% or less.
(b)成分は、アミノ基及びスルホン酸基を有する化合物であってよい。アミノ基及びスルホン酸基を有する化合物としては、例えば、4−アミノベンゼンスルホン酸(別名スルファニル酸)、アミノエチルスルホン酸(別名タウリン)、及び、5−アミノ−1−ナフタレンスルホン酸(別名ローレント酸)が挙げられる。 The component (b) may be a compound having an amino group and a sulfonic acid group. Examples of the compound having an amino group and a sulfonic acid group include 4-aminobenzenesulfonic acid (also known as sulfanic acid), aminoethylsulfonic acid (also known as taurine), and 5-amino-1-naphthalenesulfonic acid (also known as laurent acid). ).
(b)成分は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。(b)成分は、充電受入性が更に向上する観点から、好ましくは4−アミノベンゼンスルホン酸である。 As the component (b), one type can be used alone or two or more types can be used in combination. The component (b) is preferably 4-aminobenzenesulfonic acid from the viewpoint of further improving charge acceptability.
ビスフェノール系樹脂を得るための反応における(b)成分の含有量は、放電特性が更に向上する観点から、(a)成分1モルに対して、好ましくは0.5モル以上、より好ましくは0.6モル以上、更に好ましくは0.7モル以上、特に好ましくは0.8モル以上である。(b)成分の含有量は、放電特性及びサイクル特性が更に向上しやすい観点から、(a)成分1モルに対して、好ましくは2.0モル以下、より好ましくは1.5モル以下、更に好ましくは1.3モル以下、特に好ましくは1.0モル以下である。 The content of the component (b) in the reaction for obtaining the bisphenol resin is preferably 0.5 mol or more, more preferably 0. Mol, with respect to 1 mol of the component (a) from the viewpoint of further improving the discharge characteristics. It is 6 mol or more, more preferably 0.7 mol or more, and particularly preferably 0.8 mol or more. The content of the component (b) is preferably 2.0 mol or less, more preferably 1.5 mol or less, and further, with respect to 1 mol of the component (a), from the viewpoint that the discharge characteristics and the cycle characteristics can be further improved. It is preferably 1.3 mol or less, and particularly preferably 1.0 mol or less.
(c)成分であるホルムアルデヒドとしては、ホルマリン(例えばホルムアルデヒド37質量%の水溶液)中のホルムアルデヒドを用いてもよい。ホルムアルデヒド誘導体としては、例えば、パラホルムアルデヒド、ヘキサメチレンテトラミン及びトリオキサンが挙げられる。(c)成分は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。(c)成分として、ホルムアルデヒドとホルムアルデヒド誘導体とを併用してもよい。 As the formaldehyde as the component (c), formaldehyde in formalin (for example, an aqueous solution of 37% by mass of formaldehyde) may be used. Examples of formaldehyde derivatives include paraformaldehyde, hexamethylenetetramine and trioxane. As the component (c), one type can be used alone or two or more types can be used in combination. Formaldehyde and formaldehyde derivative may be used in combination as the component (c).
(c)成分は、優れたサイクル特性が得られやすい観点から、好ましくはホルムアルデヒド誘導体、より好ましくはパラホルムアルデヒドである。パラホルムアルデヒドは、例えば、下記式(1)で表される構造を有する。
HO(CH2O)n1H …(1)
式(1)中、n1は、2〜100の整数を示す。
The component (c) is preferably a formaldehyde derivative, more preferably paraformaldehyde, from the viewpoint that excellent cycle characteristics can be easily obtained. Paraformaldehyde has, for example, a structure represented by the following formula (1).
HO (CH 2 O) n1 H ... (1)
In the formula (1), n1 represents an integer of 2 to 100.
ビスフェノール系樹脂を得るための反応における(c)成分のホルムアルデヒド換算の配合量は、(b)成分の反応性が向上する観点から、(a)成分1モルに対して、好ましくは2モル以上、より好ましくは2.2モル以上、更に好ましくは2.4モル以上である。(c)成分のホルムアルデヒド換算の配合量は、(a)成分、(b)成分及び(c)成分の反応により得られると共にベンゾオキサジン環を有する構造単位を低減しやすい観点から、(a)成分1モルに対して、好ましくは3.5モル以下、より好ましくは3.2モル以下、更に好ましくは3モル以下、特に好ましくは2.8モル未満、極めて好ましくは2.5モル以下である。 The formaldehyde-equivalent amount of the component (c) in the reaction for obtaining the bisphenol resin is preferably 2 mol or more with respect to 1 mol of the component (a) from the viewpoint of improving the reactivity of the component (b). It is more preferably 2.2 mol or more, still more preferably 2.4 mol or more. The formaldehyde-equivalent amount of the component (c) is obtained by the reaction of the component (a), the component (b) and the component (c), and the structural unit having a benzoxazine ring can be easily reduced. With respect to 1 mol, it is preferably 3.5 mol or less, more preferably 3.2 mol or less, still more preferably 3 mol or less, particularly preferably less than 2.8 mol, and extremely preferably 2.5 mol or less.
ビスフェノール系樹脂は、好ましくは、下記式(I)で表される構造単位、及び、下記式(II)で表される構造単位の少なくとも一方を有する。 The bisphenol resin preferably has at least one of a structural unit represented by the following formula (I) and a structural unit represented by the following formula (II).
式(I)中、X1は2価の基を示し、Y1は、2価の芳香族炭化水素基、脂肪族炭化水素基又は脂環式炭化水素基を示し、R11、R12及びR13は、それぞれ独立に、金属原子又は水素原子を示し、n11は、1〜300の整数を示し、n12は、1〜3の整数を示す。ベンゼン環を構成する炭素原子に直接結合している水素原子は、炭素数1〜5のアルキル基で置換されていてもよい。
In formula (I), X 1 represents a divalent group, Y 1 represents a divalent aromatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group or an alicyclic hydrocarbon group, and R 11 , R 12 and R 13 independently represents a metal atom or a hydrogen atom, n11 represents an integer of 1 to 300, and n12 represents an integer of 1 to 3. The hydrogen atom directly bonded to the carbon atom constituting the benzene ring may be substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
式(II)中、X2は2価の基を示し、Y2は、2価の芳香族炭化水素基、脂肪族炭化水素基又は脂環式炭化水素基を示し、R21、R22及びR23は、それぞれ独立に、金属原子又は水素原子を示し、n21は、1〜300の整数を示し、n22は、1〜3の整数を示す。ベンゼン環を構成する炭素原子に直接結合している水素原子は、炭素数1〜5のアルキル基で置換されていてもよい。
In formula (II), X 2 represents a divalent group, Y 2 represents a divalent aromatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group or an alicyclic hydrocarbon group, and R 21 , R 22 and R 23 independently represents a metal atom or a hydrogen atom, n21 represents an integer of 1 to 300, and n 22 represents an integer of 1 to 3. The hydrogen atom directly bonded to the carbon atom constituting the benzene ring may be substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
式(I)で表される構造単位、及び、式(II)で表される構造単位の比率は、特に制限はなく、合成条件等によって変化し得る。ビスフェノール系樹脂としては、式(I)で表される構造単位、及び、式(II)で表される構造単位のいずれか一方のみを有する樹脂を用いてもよい。 The ratio of the structural unit represented by the formula (I) and the structural unit represented by the formula (II) is not particularly limited and may change depending on the synthesis conditions and the like. As the bisphenol resin, a resin having only one of the structural unit represented by the formula (I) and the structural unit represented by the formula (II) may be used.
X1及びX2としては、アルキリデン基(例えばメチリデン基、エチリデン基、イソプロピリデン基及びsec−ブチリデン基)、シクロアルキリデン基(例えばシクロヘキシリデン基)、フェニルアルキリデン基(例えばジフェニルメチリデン基及びフェニルエチリデン基)等の有機基;スルホニル基などが挙げられる。X1及びX2としては、充電受入性に更に優れる観点からはイソプロピリデン基(−C(CH3)2−)基が好ましく、放電特性に更に優れる観点からはスルホニル基(−SO2−)が好ましい。X1及びX2は、フッ素原子等のハロゲン原子により置換されていてもよい。X1又はX2がシクロアルキリデン基である場合、炭化水素環はアルキル基等により置換されていてもよい。 Examples of X 1 and X 2 include an alkylidene group (for example, a methylidene group, an ethylidene group, an isopropylidene group and a sec-butylidene group), a cycloalkylidene group (for example, a cyclohexylidene group), and a phenylalkylidene group (for example, a diphenylmethylidene group and a phenyl group). Organic groups such as ethylidene group; sulfonyl group and the like can be mentioned. The X 1 and X 2, further excellent isopropylidene group from the viewpoint to the charge acceptance (-C (CH 3) 2 - ) group are preferred, and excellent from the viewpoint sulfonyl group discharge characteristics (-SO 2 -) Is preferable. X 1 and X 2 may be substituted with a halogen atom such as a fluorine atom. When X 1 or X 2 is a cycloalkylidene group, the hydrocarbon ring may be substituted with an alkyl group or the like.
Y1又はY2で表される2価の芳香族炭化水素基としては、例えばフェニレン基及びナフチレン基、2価の脂肪族炭化水素基としては、例えばエチレン基及びトリメチレン基、2価の脂環式炭化水素基としては、例えばシクロヘキシリデン基がそれぞれ挙げられる。Y1及びY2は、充電受入性に更に優れる観点から、好ましくはフェニレン基又はナフチレン基である。Y1及びY2で表される2価の芳香族炭化水素基、脂肪族炭化水素基又は脂環式炭化水素基は、それぞれフッ素原子等のハロゲン原子により置換されていてもよい。 The divalent aromatic hydrocarbon group represented by Y 1 or Y 2 includes, for example, a phenylene group and a naphthylene group, and the divalent aliphatic hydrocarbon group includes, for example, an ethylene group and a trimethylene group, and a divalent alicyclic group. Examples of the type hydrocarbon group include a cyclohexylidene group. Y 1 and Y 2 are preferably a phenylene group or a naphthylene group from the viewpoint of further excellent charge acceptability. The divalent aromatic hydrocarbon group, aliphatic hydrocarbon group or alicyclic hydrocarbon group represented by Y 1 and Y 2 may be substituted with halogen atoms such as fluorine atoms, respectively.
R11、R12、R13、R21、R22又はR23で表される金属原子は、例えば、ナトリウム原子、カリウム原子、マグネシウム原子又はカルシウム原子である。 The metal atom represented by R 11 , R 12 , R 13 , R 21 , R 22 or R 23 is, for example, a sodium atom, a potassium atom, a magnesium atom or a calcium atom.
ビスフェノール系樹脂は、例えば、下記式(III)〜(VI)で表される構造単位を有していてもよい。式(III)〜(VI)で表される構造単位が生成する理由は、(a)成分のベンゼン環にホルムアルデヒド成分が付加反応をするためと推測される。
X3、X4、X5及びX6は、それぞれX1及びX2と同義であり、R31、R32、R33、R41、R42、R43、R51、R52、R61及びR62は、それぞれ独立にR21、R22及びR23と同義であり、n31、n41、n51及びn61は、それぞれ独立にn11及びn21と同義であり、n32及びn42は、それぞれ独立にn12及びn22と同義である。ベンゼン環を構成する炭素原子に直接結合している水素原子は、炭素数1〜5のアルキル基で置換されていてもよい。 X 3 , X 4 , X 5 and X 6 are synonymous with X 1 and X 2 , respectively , R 31 , R 32 , R 33 , R 41 , R 42 , R 43 , R 51 , R 52 , R 61. And R 62 are independently synonymous with R 21 , R 22 and R 23 , respectively, n31, n41, n51 and n61 are independently synonymous with n11 and n21, respectively, and n32 and n42 are independently synonymous with n12, respectively. And n22 are synonymous with. The hydrogen atom directly bonded to the carbon atom constituting the benzene ring may be substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
ビスフェノール系樹脂の重量平均分子量は、サイクル特性が更に向上する観点から、好ましくは20000以上、より好ましくは30000以上、更に好ましくは40000以上、特に好ましくは50000以上である。ビスフェノール系樹脂の重量平均分子量は、サイクル特性が更に向上する観点から、好ましくは80000以下、より好ましくは70000以下、更に好ましくは60000以下である。これらの観点から、ビスフェノール系樹脂の重量平均分子量は、好ましくは20000〜80000、より好ましくは30000〜70000、更に好ましくは40000〜60000、特に好ましくは50000〜60000である。 The weight average molecular weight of the bisphenol resin is preferably 20,000 or more, more preferably 30,000 or more, still more preferably 40,000 or more, and particularly preferably 50,000 or more, from the viewpoint of further improving the cycle characteristics. The weight average molecular weight of the bisphenol resin is preferably 80,000 or less, more preferably 70,000 or less, still more preferably 60,000 or less, from the viewpoint of further improving the cycle characteristics. From these viewpoints, the weight average molecular weight of the bisphenol resin is preferably 20000 to 80,000, more preferably 30,000 to 70,000, still more preferably 40,000 to 60,000, and particularly preferably 50,000 to 60,000.
ビスフェノール系樹脂の重量平均分子量は、例えば、下記条件のゲルパーミエイションクロマトグラフィー(以下、「GPC」という)により測定することができる。
(GPC条件)
装置:高速液体クロマトグラフ LC−2200 Plus(日本分光株式会社製)
ポンプ:PU−2080
示差屈折率計:RI−2031
検出器:紫外可視吸光光度計UV−2075(λ:254nm)
カラムオーブン:CO−2065
カラム:TSKgel SuperAW(4000)、TSKgel SuperAW(3000)、TSKgel SuperAW(2500)(東ソー株式会社製)
カラム温度:40℃
溶離液:LiBr(10mM)及びトリエチルアミン(200mM)を含有するメタノール溶液
流速:0.6mL/分
分子量標準試料:ポリエチレングリコール(分子量:1.10×106、5.80×105、2.55×105、1.46×105、1.01×105、4.49×104、2.70×104、2.10×104;東ソー株式会社製)、ジエチレングリコール(分子量:1.06×102;キシダ化学株式会社製)、ジブチルヒドロキシトルエン(分子量:2.20×102;キシダ化学株式会社製)
The weight average molecular weight of the bisphenol resin can be measured, for example, by gel permeation chromatography (hereinafter referred to as "GPC") under the following conditions.
(GPC condition)
Equipment: High Performance Liquid Chromatograph LC-2200 Plus (manufactured by JASCO Corporation)
Pump: PU-2080
Differential refractometer: RI-2031
Detector: Ultraviolet-visible absorptiometer UV-2075 (λ: 254 nm)
Column oven: CO-2065
Columns: TSKgel SuperAW (4000), TSKgel SuperAW (3000), TSKgel SuperAW (2500) (manufactured by Tosoh Corporation)
Column temperature: 40 ° C
Eluent: Methanol solution containing LiBr (10 mM) and triethylamine (200 mM) Flow velocity: 0.6 mL / min Molecular weight Standard sample: Polyethylene glycol (Molecular weight: 1.10 x 10 6 , 5.80 x 10 5 , 2.55 × 10 5 , 1.46 × 10 5 , 1.01 × 10 5 , 4.49 × 10 4 , 2.70 × 10 4 , 2.10 × 10 4 ; manufactured by Toso Co., Ltd., diethylene glycol (molecular weight: 1) .06 × 10 2; manufactured by Kishida chemical Co., Ltd.), dibutylhydroxytoluene (molecular weight: 2.20 × 10 2; manufactured by Kishida chemical Co., Ltd.)
ビスフェノール系樹脂の製造方法は、例えば、(a)成分、(b)成分及び(c)成分を反応させてビスフェノール系樹脂を得る樹脂製造工程を備えている。ビスフェノール系樹脂は、例えば、(a)成分、(b)成分及び(c)成分を反応溶媒中で反応させることにより得ることができる。反応溶媒は、好ましくは水(例えばイオン交換水)である。本工程では、反応を促進させるために、有機溶媒、触媒、添加剤等を用いてもよい。 The method for producing a bisphenol-based resin includes, for example, a resin manufacturing process for obtaining a bisphenol-based resin by reacting the component (a), the component (b), and the component (c). The bisphenol resin can be obtained, for example, by reacting the component (a), the component (b) and the component (c) in a reaction solvent. The reaction solvent is preferably water (for example, ion-exchanged water). In this step, an organic solvent, a catalyst, an additive or the like may be used to accelerate the reaction.
樹脂製造工程は、サイクル特性が更に向上する観点から、(b)成分の配合量が(a)成分1モルに対して0.5〜2.0モルであり、且つ、(c)成分の配合量が(a)成分1モルに対してホルムアルデヒド換算で2〜3.5モルである態様が好ましく、(b)成分の配合量が(a)成分1モルに対して0.5〜2.0モルであり、且つ、(c)成分の配合量が(a)成分1モルに対してホルムアルデヒド換算で2〜2.5モルである態様がより好ましい。(b)成分及び(c)成分の好ましい配合量は、(b)成分及び(c)成分の配合量のそれぞれについて上述した範囲である。 In the resin manufacturing process, from the viewpoint of further improving the cycle characteristics, the blending amount of the component (b) is 0.5 to 2.0 mol with respect to 1 mol of the component (a), and the blending of the component (c) is performed. It is preferable that the amount is 2 to 3.5 mol in terms of formaldehyde with respect to 1 mol of the component (a), and the blending amount of the component (b) is 0.5 to 2.0 with respect to 1 mol of the component (a). It is more preferable that the amount is mol and the amount of the component (c) blended is 2 to 2.5 mol in terms of formaldehyde with respect to 1 mol of the component (a). The preferable blending amount of the component (b) and the component (c) is in the above-mentioned range for each of the blending amounts of the component (b) and the component (c).
ビスフェノール系樹脂は、充分量のビスフェノール系樹脂が得られやすい観点から、好ましくは、(a)成分、(b)成分及び(c)成分を塩基性条件(アルカリ性条件)で反応させることにより得られる。塩基性条件に調整するためには、塩基性化合物を用いてもよい。塩基性化合物としては、例えば、水酸化カリウム及び炭酸カリウムが挙げられる。塩基性化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。塩基性化合物は、反応性に優れる観点から、好ましくは水酸化カリウムである。 The bisphenol resin is preferably obtained by reacting the component (a), the component (b) and the component (c) under basic conditions (alkaline conditions) from the viewpoint that a sufficient amount of the bisphenol resin can be easily obtained. .. In order to adjust to basic conditions, a basic compound may be used. Examples of the basic compound include potassium hydroxide and potassium carbonate. The basic compound may be used alone or in combination of two or more. The basic compound is preferably potassium hydroxide from the viewpoint of excellent reactivity.
反応時の反応溶液が中性(pH=7)である場合、ビスフェノール系樹脂の生成反応が進行しにくい場合があり、反応溶液が酸性(pH<7)である場合、副反応(例えば、ベンゾオキサジン環を有する構造単位の生成反応)が進行する場合がある。そのため、反応時の反応溶液のpHは、ビスフェノール系樹脂の生成反応を進行させつつ副反応が進行することを抑制しやすい観点から、好ましくはアルカリ性であり(7を超え)、より好ましくは7.1以上、更に好ましくは7.2以上である。反応溶液のpHは、ビスフェノール系樹脂における(b)成分に由来する基の加水分解が進行することを抑制する観点から、好ましくは12以下、より好ましくは10以下、更に好ましくは9以下である。反応溶液のpHは、例えば株式会社堀場製作所製のツインpHメーター AS−212で測定することができる。pHは、25℃におけるpHとして定義される。 If the reaction solution at the time of the reaction is neutral (pH = 7), the reaction for producing the bisphenol resin may be difficult to proceed, and if the reaction solution is acidic (pH <7), a side reaction (for example, benzo) may occur. A reaction to form a structural unit having an oxazine ring) may proceed. Therefore, the pH of the reaction solution at the time of the reaction is preferably alkaline (more than 7), more preferably 7. It is 1 or more, more preferably 7.2 or more. The pH of the reaction solution is preferably 12 or less, more preferably 10 or less, still more preferably 9 or less, from the viewpoint of suppressing the progress of hydrolysis of the group derived from the component (b) in the bisphenol resin. The pH of the reaction solution can be measured, for example, with a twin pH meter AS-212 manufactured by HORIBA, Ltd. pH is defined as pH at 25 ° C.
上記のようなpHに調整しやすいことから、強塩基性化合物の配合量は、(b)成分1モルに対して、好ましくは1.01モル以上、より好ましくは1.02モル以上、更に好ましくは1.03モル以上である。同様の観点から、強塩基性化合物の配合量は、(b)成分1モルに対して、好ましくは1.1モル以下、より好ましくは1.08モル以下、更に好ましくは1.07モル以下である。強塩基性化合物としては、例えば、水酸化カリウム及び炭酸カリウムが挙げられる。 Since it is easy to adjust the pH as described above, the blending amount of the strong basic compound is preferably 1.01 mol or more, more preferably 1.02 mol or more, still more preferably 1.02 mol or more, based on 1 mol of the component (b). Is 1.03 mol or more. From the same viewpoint, the blending amount of the strong basic compound is preferably 1.1 mol or less, more preferably 1.08 mol or less, still more preferably 1.07 mol or less, based on 1 mol of the component (b). be. Examples of the strong basic compound include potassium hydroxide and potassium carbonate.
ビスフェノール系樹脂の合成反応では、(a)成分、(b)成分及び(c)成分が反応してビスフェノール系樹脂が得られればよく、例えば、(a)成分、(b)成分及び(c)成分を同時に反応させてもよく、(a)成分、(b)成分及び(c)成分のうちの2成分を反応させた後に残りの1成分を反応させてもよい。 In the synthesis reaction of the bisphenol resin, it is sufficient that the component (a), the component (b) and the component (c) react to obtain the bisphenol resin. For example, the component (a), the component (b) and the component (c) are required. The components may be reacted at the same time, or two components of the component (a), the component (b) and the component (c) may be reacted, and then the remaining one component may be reacted.
ビスフェノール系樹脂の合成反応は、好ましくは次のように二段階で行われる。第一段階の反応では、例えば、(b)成分、溶媒(水等)及び塩基性化合物を仕込んだ後に撹拌し、(b)成分におけるスルホ基の水素原子をカリウム原子等の金属原子で置換して(b)成分のカリウム塩等の金属塩を得る。これにより、後述の縮合反応において副反応を抑制しやすい。反応系の温度は、(b)成分の溶媒(水等)への溶解性に優れる観点から、好ましくは0℃以上、より好ましくは25℃以上である。反応系の温度は、副反応を抑制しやすい観点から、好ましくは80℃以下、より好ましくは70℃以下、更に好ましくは65℃以下である。反応時間は、例えば30分間である。 The synthetic reaction of the bisphenol resin is preferably carried out in two steps as follows. In the first step reaction, for example, the component (b), the solvent (water, etc.) and the basic compound are charged and then stirred, and the hydrogen atom of the sulfo group in the component (b) is replaced with a metal atom such as a potassium atom. (B) Obtain a metal salt such as the potassium salt of the component. This makes it easier to suppress side reactions in the condensation reaction described below. The temperature of the reaction system is preferably 0 ° C. or higher, more preferably 25 ° C. or higher, from the viewpoint of excellent solubility of the component (b) in a solvent (water or the like). The temperature of the reaction system is preferably 80 ° C. or lower, more preferably 70 ° C. or lower, still more preferably 65 ° C. or lower, from the viewpoint of easily suppressing side reactions. The reaction time is, for example, 30 minutes.
第二段階の反応では、例えば、第一段階で得られた反応物に(a)成分及び(c)成分を加えて縮合反応させることによりビスフェノール系樹脂を得る。反応系の温度は、(a)成分、(b)成分及び(c)成分の反応性に優れる観点、及び、副反応生成物が低減される観点から、好ましくは75℃以上、より好ましくは85℃以上、更に好ましくは92℃以上である。反応系の温度は、副反応を抑制しやすい観点から、好ましくは100℃以下、より好ましくは98℃以下、更に好ましくは96℃以下である。反応時間は、例えば5〜20時間である。 In the reaction of the second step, for example, a bisphenol resin is obtained by adding the component (a) and the component (c) to the reaction product obtained in the first step and subjecting them to a condensation reaction. The temperature of the reaction system is preferably 75 ° C. or higher, more preferably 85, from the viewpoint of excellent reactivity of the components (a), (b) and (c), and from the viewpoint of reducing side reaction products. ° C. or higher, more preferably 92 ° C. or higher. The temperature of the reaction system is preferably 100 ° C. or lower, more preferably 98 ° C. or lower, still more preferably 96 ° C. or lower, from the viewpoint of easily suppressing side reactions. The reaction time is, for example, 5 to 20 hours.
リグニンスルホン酸(塩)は、リグニン分解物の一部がスルホン化されたリグニンスルホン酸又はその塩である。リグニンスルホン酸(塩)は、フェノール系化合物に由来する構造単位としてリグニンに由来する構造単位を有すると共に、スルホン酸基又はスルホン酸塩基を有している。リグニンスルホン酸(塩)は、例えば、フェニレン基に隣接したα位の炭素原子にスルホン酸基又はスルホン酸塩基が結合した構造を有している。リグニンスルホン酸(塩)は、例えば、下記式(2)で表される構造を有している。
式(2)中、R7は、金属原子又は水素原子を示す。該金属原子は、例えば、ナトリウム原子、カリウム原子、マグネシウム原子又はカルシウム原子である。
The lignin sulfonic acid (salt) is lignin sulfonic acid or a salt thereof in which a part of the lignin decomposition product is sulfonated. The lignin sulfonic acid (salt) has a structural unit derived from lignin as a structural unit derived from a phenolic compound, and also has a sulfonic acid group or a sulfonic acid base. The lignin sulfonic acid (salt) has, for example, a structure in which a sulfonic acid group or a sulfonic acid base is bonded to a carbon atom at the α-position adjacent to a phenylene group. The lignin sulfonic acid (salt) has, for example, a structure represented by the following formula (2).
In formula (2), R 7 represents a metal atom or a hydrogen atom. The metal atom is, for example, a sodium atom, a potassium atom, a magnesium atom or a calcium atom.
リグニンスルホン酸(塩)は、例えば、木材チップを蒸解してセルロースを取り出した後に残った黒液を水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等によって中和することにより得ることができる。 Ligno sulfonic acid (salt) can be obtained, for example, by neutralizing the black liquor remaining after evaporating wood chips to remove cellulose with sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, or the like. Can be done.
リグニンスルホン酸(塩)の重量平均分子量は、鉛蓄電池において電極からリグニンスルホン酸(塩)が電解液に溶出することが抑制されて更に優れたサイクル特性が得られる観点から、好ましくは3000以上、より好ましくは7000以上、更に好ましくは8000以上である。リグニンスルホン酸(塩)の重量平均分子量は、電極活物質の分散性に優れる観点から、好ましくは70000以下、より好ましくは50000以下、更に好ましくは40000以下、特に好ましくは30000以下、極めて好ましくは20000以下である。これらの観点から、リグニンスルホン酸(塩)の重量平均分子量は、好ましくは3000〜70000、より好ましくは3000〜50000、更に好ましくは3000〜40000、特に好ましくは7000〜30000、極めて好ましくは8000〜20000である。リグニンスルホン酸(塩)の重量平均分子量は、ビスフェノール系樹脂の重量平均分子量と同様の方法により測定することができる。 The weight average molecular weight of the lignin sulfonic acid (salt) is preferably 3000 or more from the viewpoint of suppressing elution of the lignin sulfonic acid (salt) from the electrode into the electrolytic solution in the lead storage battery and obtaining more excellent cycle characteristics. It is more preferably 7,000 or more, still more preferably 8,000 or more. The weight average molecular weight of lignin sulfonic acid (salt) is preferably 70,000 or less, more preferably 50,000 or less, still more preferably 40,000 or less, particularly preferably 30,000 or less, and extremely preferably 20,000, from the viewpoint of excellent dispersibility of the electrode active material. It is as follows. From these viewpoints, the weight average molecular weight of lignin sulfonic acid (salt) is preferably 3000 to 70000, more preferably 3000 to 50000, still more preferably 3000 to 40,000, particularly preferably 700 to 30000, and extremely preferably 800 to 20000. Is. The weight average molecular weight of lignin sulfonic acid (salt) can be measured by the same method as the weight average molecular weight of bisphenol resin.
負極材ペーストは、硫酸バリウム、補強用短繊維(アクリル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維等)などのその他の添加剤を更に含有していてもよく、希硫酸を含有していてもよい。 The negative electrode material paste may further contain other additives such as barium sulfate and short reinforcing fibers (acrylic fiber, polyethylene fiber, polypropylene fiber, polyethylene terephthalate fiber, etc.), and may contain dilute sulfuric acid. good.
この負極材ペーストを集電体に保持させた(充填した)後に、例えば、温度45〜65℃、湿度70〜98RH%の雰囲気で15〜30時間熟成し、温度45〜60℃で15〜30時間乾燥することにより、未化成の負極が得られる。すなわち、一実施形態に係る負極の製造方法は、負極材ペーストを集電体に保持させる(充填する)工程と、該工程に続いて、熟成及び乾燥を行うことにより未化成の負極を得る工程とを備えている。 After the negative electrode material paste is held (filled) in the current collector, it is aged for 15 to 30 hours in an atmosphere of, for example, a temperature of 45 to 65 ° C. and a humidity of 70 to 98 RH%, and aged at a temperature of 45 to 60 ° C. for 15 to 30. By drying for a time, a non-chemical negative electrode is obtained. That is, the method for manufacturing a negative electrode according to one embodiment includes a step of holding (filling) the negative electrode material paste in the current collector, and a step of obtaining an unchemicald negative electrode by aging and drying following the step. And have.
組立工程では、例えば、未化成の負極及び未化成の正極を、セパレータ11を介して交互に積層し、負極9の耳部9a同士及び正極10の耳部10a同士をそれぞれストラップで連結(溶接等)させて電極群7を得る。この電極群7を電槽2内に配置して未化成の電池を作製する。次に、未化成の電池に電解液(希硫酸等)を注入した後、直流電流を通電して電槽化成する。化成後の電解液の比重を適切な比重に調整して鉛蓄電池1が得られる。
In the assembly process, for example, the unchemical negative electrode and the unchemical positive electrode are alternately laminated via the
化成条件及び硫酸の比重は、電極活物質の性状に応じて調整することができる。化成処理は、組立工程後に実施される代わりに、電極製造工程における熟成及び乾燥後の多数の電極をまとめて化成槽に浸漬して実施されてもよい(タンク化成)。 The chemical conversion conditions and the specific gravity of sulfuric acid can be adjusted according to the properties of the electrode active material. Instead of being carried out after the assembly step, the chemical conversion treatment may be carried out by immersing a large number of electrodes after aging and drying in the electrode manufacturing step together in a chemical conversion tank (tank chemical conversion).
以下、負極材ペーストの製造方法について、より詳細に説明する。一実施形態に係る負極材ペーストの製造方法は、鉛粉と、炭素材料と、フェノール系樹脂と、水とを混合する工程(混合工程)を備えている。炭素材料の配合量は、炭素材料の種類(例えば比表面積)に応じて適宜選択すればよく、例えば、鉛粉100質量部に対して0.1〜8.0質量部であってよい。フェノール系樹脂の配合量は、例えば、鉛粉100質量部に対して、樹脂固形分換算で、好ましくは0.01〜2質量部、より好ましくは0.01〜1質量部、更に好ましくは0.05〜1質量部、特に好ましくは0.05〜0.5質量部、極めて好ましくは0.07〜0.5質量部、非常に好ましくは0.1〜0.5質量部、より一層好ましくは0.1〜0.3質量部である。水は、例えばイオン交換水であってよい(以下、他の工程で用いられる水についても同様)。 Hereinafter, the method for producing the negative electrode material paste will be described in more detail. The method for producing a negative electrode material paste according to one embodiment includes a step (mixing step) of mixing lead powder, a carbon material, a phenolic resin, and water. The blending amount of the carbon material may be appropriately selected according to the type of carbon material (for example, specific surface area), and may be, for example, 0.1 to 8.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of lead powder. The blending amount of the phenolic resin is, for example, preferably 0.01 to 2 parts by mass, more preferably 0.01 to 1 part by mass, and further preferably 0 in terms of resin solid content with respect to 100 parts by mass of lead powder. .05 to 1 parts by mass, particularly preferably 0.05 to 0.5 parts by mass, extremely preferably 0.07 to 0.5 parts by mass, very preferably 0.1 to 0.5 parts by mass, even more preferably. Is 0.1 to 0.3 parts by mass. The water may be, for example, ion-exchanged water (hereinafter, the same applies to water used in other steps).
負極材ペーストの製造方法は、混合工程の前に、炭素材料を水と予め混合して第1の混合物を得る工程(第1の予備混合工程)、及び/又は、フェノール系樹脂を水と予め混合して第2の混合物を得る工程(第2の予備混合工程)を備えている。すなわち、この負極材ペーストの製造方法では、炭素材料及びフェノール系樹脂の少なくとも一方は、予め水と混合された混合物として混合工程に供される。 The negative electrode material paste is produced by premixing the carbon material with water to obtain a first mixture (first premixing step) and / or premixing the phenolic resin with water before the mixing step. It includes a step of mixing to obtain a second mixture (second premixing step). That is, in this method for producing a negative electrode material paste, at least one of the carbon material and the phenol-based resin is subjected to the mixing step as a mixture previously mixed with water.
負極材ペーストの製造方法は、混合工程の前に、第1及び第2の予備混合工程のうち、第1の予備混合工程のみを備えていてもよく、第2の予備混合工程のみを備えていてもよく、第1の予備混合工程及び第2の予備混合工程の両方を備えていてもよい。すなわち、負極材ペーストの製造方法では、予め水と混合された混合物として混合工程に供される材料(原料)が、炭素材料のみであってもよく、フェノール系樹脂のみであってもよく、炭素材料及びフェノール系樹脂の両方であってもよい。負極材ペーストの製造方法が第1の予備混合工程及び第2の予備混合工程の両方を備えている場合、第1の予備混合工程及び第2の予備混合工程を実施する順序は、相互に入れ替え可能である。 The method for producing the negative electrode material paste may include only the first premixing step of the first and second premixing steps before the mixing step, and includes only the second premixing step. It may include both a first premixing step and a second premixing step. That is, in the method for producing a negative electrode material paste, the material (raw material) to be subjected to the mixing step as a mixture previously mixed with water may be only a carbon material, may be only a phenolic resin, or may be carbon. It may be both a material and a phenolic resin. When the method for producing the negative electrode material paste includes both the first premixing step and the second premixing step, the order of performing the first premixing step and the second premixing step is interchanged with each other. It is possible.
第1の予備混合工程では、炭素材料を水に浸す(浸水させる)ことにより、炭素材料と水とを含有する第1の混合物を得る。炭素材料としては、水との親和性に優れる観点から、好ましくは親水性の炭素材料を用いる。本工程では、炭素材料と同体積の水を混合して練り(固練り)、凝集状態をほぐした状態にした後、例えば5〜15質量%(好ましくは約10質量%)の濃度の分散液に希釈することが好ましい。少量の水で固練りすることで、粘度の高いものほどせん断力が高くなるため、粉体の凝集をほどきやすくなる。 In the first premixing step, the carbon material is immersed (immersed) in water to obtain a first mixture containing the carbon material and water. As the carbon material, a hydrophilic carbon material is preferably used from the viewpoint of excellent affinity with water. In this step, after mixing the same volume of water as the carbon material and kneading (solid kneading) to loosen the aggregated state, for example, a dispersion liquid having a concentration of 5 to 15% by mass (preferably about 10% by mass). It is preferable to dilute to. By kneading with a small amount of water, the higher the viscosity, the higher the shearing force, so it becomes easier to unaggregate the powder.
浸水の時間は、炭素の親水性により異なるが、例えば30分間〜3時間であってよい。炭素材料を浸水させる際に、浸水の時間を短縮する目的で、混合物を攪拌してもよく、混合物に加圧してもよい。特に、炭素材料が疎水性の炭素材料である場合、混合物に加圧することで、浸水の時間を好適に短縮できる。本工程により、炭素材料の細孔内が一様に水で満たされる。本工程では、炭素材料の浸水後に、水で更に希釈して第1の混合物を得てもよい。 The flooding time varies depending on the hydrophilicity of the carbon, but may be, for example, 30 minutes to 3 hours. When the carbon material is flooded, the mixture may be agitated or the mixture may be pressurized for the purpose of shortening the flooding time. In particular, when the carbon material is a hydrophobic carbon material, the flooding time can be suitably shortened by pressurizing the mixture. By this step, the inside of the pores of the carbon material is uniformly filled with water. In this step, after the carbon material is flooded, it may be further diluted with water to obtain the first mixture.
第2の予備混合工程では、フェノール系樹脂を水に溶解させることにより、フェノール系樹脂と水とを含有する第2の混合物(水溶液)を得る。本工程では、フェノール系樹脂の凝集を抑制する観点から、攪拌している水の中にフェノール系樹脂を少量ずつ溶解させることが好ましい。フェノール系樹脂の配合量は、水溶液の粘度上昇に伴う分散性の低下を抑制する観点から、好ましくは、水100質量部に対して30質量部以下である。フェノール系樹脂の配合量は、例えば、水100質量部に対して10質量部以上であってよい。本工程では、フェノール系樹脂が変質しないことを条件に、溶解させるための攪拌時間は長いほどよく、24時間以上攪拌すること好ましく、1週間程度攪拌することがより好ましい。 In the second premixing step, the phenolic resin is dissolved in water to obtain a second mixture (aqueous solution) containing the phenolic resin and water. In this step, from the viewpoint of suppressing the aggregation of the phenol-based resin, it is preferable to dissolve the phenol-based resin little by little in the stirring water. The blending amount of the phenol-based resin is preferably 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of water from the viewpoint of suppressing a decrease in dispersibility due to an increase in the viscosity of the aqueous solution. The blending amount of the phenol-based resin may be, for example, 10 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of water. In this step, the longer the stirring time for dissolution is, the better, and it is preferable to stir for 24 hours or more, and more preferably for about one week, provided that the phenol-based resin does not deteriorate.
混合工程では、一実施形態(第1実施形態)において、鉛粉(予め水と混合されていない)と、炭素材料及び水を含有する第1の混合物と、フェノール系樹脂(予め水と混合されていない)とを混合する。具体的には、例えば、まず、鉛粉と、フェノール系樹脂と、必要に応じて添加されるその他の添加剤(硫酸バリウム、補強用短繊維等)とを混練し、次いで、得られた混合物に対し、炭素材料及び水を含有する第1の混合物を更に混練する。 In the mixing step, in one embodiment (first embodiment), a lead powder (not previously mixed with water), a first mixture containing a carbon material and water, and a phenolic resin (preliminarily mixed with water) are used. Not) and mix. Specifically, for example, first, lead powder, a phenolic resin, and other additives (barium sulfate, reinforcing short fibers, etc.) added as needed are kneaded, and then the obtained mixture is obtained. On the other hand, the first mixture containing the carbon material and water is further kneaded.
混合工程では、他の一実施形態(第2実施形態)において、鉛粉(予め水と混合されていない)と、炭素材料(予め水と混合されていない)と、フェノール系樹脂及び水を含有する第2の混合物とを混合する。具体的には、例えば、まず、鉛粉と、フェノール系樹脂及び水を含有する第2の混合物と、必要に応じて添加されるその他の添加剤(硫酸バリウム、補強用短繊維等)とを混練し、次いで、得られた混合物に対し、炭素材料を更に混練する。 In the mixing step, in another embodiment (second embodiment), lead powder (not previously mixed with water), a carbon material (not previously mixed with water), a phenolic resin, and water are contained. Mix with the second mixture. Specifically, for example, first, a second mixture containing lead powder, a phenolic resin and water, and other additives (barium sulfate, reinforcing short fibers, etc.) added as needed are added. Knead, then the carbon material is further kneaded with respect to the resulting mixture.
混合工程では、他の一実施形態(第3実施形態)において、鉛粉(予め水と混合されていない)と、炭素材料及び水を含有する第1の混合物と、フェノール系樹脂及び水を含有する第2の混合物とを混合する。具体的には、例えば、まず、鉛粉と、フェノール系樹脂及び水を含有する第2の混合物と、必要に応じて添加されるその他の添加剤(硫酸バリウム、補強用短繊維等)とを混練し、次いで、得られた混合物に対し、炭素材料及び水を含有する第1の混合物を更に混練する。 In the mixing step, in another embodiment (third embodiment), the lead powder (not previously mixed with water), the first mixture containing the carbon material and water, and the phenolic resin and water are contained. Mix with the second mixture. Specifically, for example, first, a second mixture containing lead powder, a phenolic resin and water, and other additives (barium sulfate, short reinforcing fibers, etc.) added as needed are added. The mixture is kneaded, and then the first mixture containing the carbon material and water is further kneaded with respect to the obtained mixture.
この負極材ペーストの製造方法は、混合工程の前に、第1の予備混合工程及び第2の予備混合工程の少なくとも一方を備えていることにより、これらの予備混合工程を備えずに、予め水と混合されていない炭素材料及びフェノール系樹脂を鉛粉と混合する製造方法に比べて、充電受入性能及び放電性能の両方に優れる鉛蓄電池の製造を可能にする。上記の第1〜3実施形態のいずれであってもこのような効果が得られるが、充電受入性能及び放電性能の点でより高水準に優れた鉛蓄電池を得る観点からは、第3実施形態が好適である。充電受入性能及び放電性能に加えて、サイクル性能にも優れる鉛蓄電池を得る観点からは、第1実施形態及び第3実施形態が好適であり、第1実施形態が更に好適である。すなわち、第1実施形態及び第3実施形態(特に第1実施形態)の場合、充電受入性能及び放電性能に加えて、PSOC(Partial State Of Charge;部分充電状態)での耐久性も求められるISS車用の鉛蓄電池に好適に用いることができる。 This method for producing the negative electrode material paste includes at least one of the first premixing step and the second premixing step before the mixing step, so that the premixing step is not provided and the water is previously prepared. It enables the production of lead-acid batteries which are superior in both charge acceptance performance and discharge performance as compared with the production method in which a carbon material and a phenolic resin which are not mixed with lead powder are mixed with lead powder. Although such effects can be obtained in any of the above-mentioned first to third embodiments, from the viewpoint of obtaining a lead storage battery having a higher level of superior charge acceptance performance and discharge performance, the third embodiment Is preferable. From the viewpoint of obtaining a lead-acid battery having excellent cycle performance in addition to charge acceptance performance and discharge performance, the first embodiment and the third embodiment are preferable, and the first embodiment is more preferable. That is, in the case of the first embodiment and the third embodiment (particularly the first embodiment), in addition to the charge acceptance performance and the discharge performance, the ISS is required to have durability in PSOC (Partial State Of Charge). It can be suitably used for a lead storage battery for a car.
本発明者は、第1の予備混合工程を実施することによって得られる負極材ペーストの構造、物性等を特定できていないが、第1の予備混合工程による作用効果を以下のように推察している。第1の予備混合工程において、炭素材料を浸水させることにより、炭素材料の細孔内が予め水で満たされるため、混合工程において、炭素材料をフェノール系樹脂と混合した際に、フェノール系樹脂が炭素材料の細孔内に侵入することを抑制できる。その結果、フェノール系樹脂は、炭素材料に吸着する場合でも炭素材料の表面にとどまり、炭素材料の細孔内に侵入した場合に比べて、本来の機能を好適に発揮できる。 Although the present inventor has not been able to specify the structure, physical properties, etc. of the negative electrode material paste obtained by carrying out the first premixing step, the action and effect of the first premixing step are inferred as follows. There is. In the first premixing step, the pores of the carbon material are filled with water in advance by flooding the carbon material. Therefore, when the carbon material is mixed with the phenolic resin in the mixing step, the phenolic resin is formed. It is possible to suppress the invasion into the pores of the carbon material. As a result, the phenol-based resin stays on the surface of the carbon material even when it is adsorbed on the carbon material, and can more preferably exhibit its original function as compared with the case where it penetrates into the pores of the carbon material.
また、フェノール系樹脂が炭素材料の細孔内に侵入すると、本来の機能を発揮できないだけでなく、鉛蓄電池の完成後に電解液へ溶出して、正極の泥状化又は極柱の腐食を加速する要因となり得るため、第1の予備混合工程により、これらの点を改善できる。加えて、第1の予備混合工程により、炭素材料が好適に分散した状態で鉛粉(負極活物質)と混合されるため、負極活物質内での導電性向上効果が高まり、放電により生成する硫酸鉛の生成を抑制し、また、硫酸鉛の溶解を促進する。 In addition, if the phenolic resin invades the pores of the carbon material, it not only cannot perform its original function, but also elutes into the electrolytic solution after the lead-acid battery is completed, accelerating the muddy positive electrode or the corrosion of the polar columns. Therefore, these points can be improved by the first premixing step. In addition, since the carbon material is mixed with lead powder (negative electrode active material) in a state of being suitably dispersed by the first premixing step, the effect of improving conductivity in the negative electrode active material is enhanced, and the carbon material is generated by electric discharge. It suppresses the production of lead sulfate and promotes the dissolution of lead sulfate.
本発明者は、第2の予備混合工程を実施することによって得られる負極材ペーストの構造、物性等を特定できていないが、第2の予備混合工程による作用効果を以下のように推察している。フェノール系樹脂は分子内に親水性部と疎水性部を合わせ持っており、粉体の状態(水に溶解されていない状態)で存在していると、粉体内のもともと含まれている水を中心に、親水性部を内側に疎水性部を外側にした会合体を形成する。このような会合体はミセルと呼ばれ、ミセル化した状態では、事後的に水と混合しても十分に溶解せず、鉛粉に吸着しにくくなる場合があり、フェノール系樹脂の機能が十分に発揮されないおそれがあるところ、第2の予備混合工程により、これらの点を改善できる。 Although the present inventor has not been able to specify the structure, physical properties, etc. of the negative electrode material paste obtained by carrying out the second premixing step, the action and effect of the second premixing step are inferred as follows. There is. Phenolic resins have both a hydrophilic part and a hydrophobic part in the molecule, and if they exist in a powder state (a state in which they are not dissolved in water), the water originally contained in the powder will be removed. At the center, an aggregate is formed with the hydrophilic part on the inside and the hydrophobic part on the outside. Such aggregates are called micelles, and in the micelleized state, they may not be sufficiently dissolved even if mixed with water after the fact, and may be difficult to be adsorbed on lead powder, and the function of the phenolic resin is sufficient. However, these points can be improved by the second premixing step.
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
<実施例1>
(負極板の作製)
第1の予備混合工程として、平均一次粒子径が50nm以下であるオイルファーネスブラック(バルカンXC72、キャボット社製)100体積部に水100体積部を混合して固練りを施し、更に水を追加して10%の分散液(第1の混合物)とした。このときに使用した水はイオン交換水であり、後述のペースト練合時に使用する水と同じものを使用した。
<Example 1>
(Manufacturing of negative electrode plate)
As the first premixing step, 100 parts by volume of oil furnace black (Vulcan XC72, manufactured by Cabot) having an average primary particle size of 50 nm or less is mixed with 100 parts by volume of water and kneaded, and water is further added. 10% dispersion (first mixture). The water used at this time was ion-exchanged water, which was the same as the water used for paste kneading described later.
続いて、平均一次粒子径1μmの鉛粉100質量部に対してリグニンスルホン酸ナトリウム0.2質量部を混練し、次いで、上記の第1の混合物、鉛粉100質量部に対して1.0質量部の硫酸バリウム、及び水を配合して更に混練した。第1の混合物は、炭素材料の配合量が鉛粉100質量部に対して0.2質量部となるように配合した。 Subsequently, 0.2 parts by mass of sodium lignin sulfonate was kneaded with respect to 100 parts by mass of lead powder having an average primary particle size of 1 μm, and then 1.0 with respect to 100 parts by mass of the first mixture described above, lead powder. A mass portion of barium sulfate and water were mixed and further kneaded. The first mixture was blended so that the blending amount of the carbon material was 0.2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the lead powder.
次に、希硫酸(比重1.26(20℃換算))及び水を加えながら更に混練して、負極材ペーストを作製した。厚さ1.0mmのエキスパンド集電体(鉛−カルシウム−錫系合金)に負極材ペーストを充填して負極板を作製した。負極板を、温度50℃、湿度95%の雰囲気下で20時間熟成した後、温度50℃の雰囲気下で乾燥して未化成負極板を得た。 Next, dilute sulfuric acid (specific gravity 1.26 (converted to 20 ° C.)) and water were added and further kneaded to prepare a negative electrode material paste. An expanded current collector (lead-calcium-tin alloy) having a thickness of 1.0 mm was filled with a negative electrode material paste to prepare a negative electrode plate. The negative electrode plate was aged for 20 hours in an atmosphere of a temperature of 50 ° C. and a humidity of 95%, and then dried in an atmosphere of a temperature of 50 ° C. to obtain an unmodified negative electrode plate.
(正極板の作製)
平均粒径1μmの鉛粉に対して、鉛粉の全質量を基準として0.1質量%の補強用短繊維(アクリル繊維)を添加した後に乾式混合した。次に、希硫酸(比重1.28(20℃換算))及び水を加えて混練して、正極材ペーストを作製した。エキスパンド集電体(鉛−カルシウム−錫系合金)に正極材ペーストを充填して、温度50℃、湿度95%の雰囲気下で20時間熟成した後、温度50℃の雰囲気下で乾燥して未化成正極板を得た。
(Manufacturing of positive electrode plate)
To the lead powder having an average particle diameter of 1 μm, 0.1% by mass of reinforcing short fibers (acrylic fibers) were added based on the total mass of the lead powder, and then dry-mixed. Next, dilute sulfuric acid (specific gravity 1.28 (20 ° C. conversion)) and water were added and kneaded to prepare a positive electrode material paste. An expanded current collector (lead-calcium-tin alloy) is filled with a positive electrode material paste, aged for 20 hours in an atmosphere of a temperature of 50 ° C. and a humidity of 95%, and then dried in an atmosphere of a temperature of 50 ° C. and not yet dried. A chemical positive electrode plate was obtained.
(鉛蓄電池の組立)
未化成の負極板及び未化成の正極板が交互に積層されるように、ポリエチレン製のセパレータを介して6枚の未化成負極板及び5枚の未化成正極板を積層した後に、同極性の集電部同士をストラップで溶接させて極板群を作製した。極板群を電槽に挿入して2V単セル電池を組み立てた。この電池に希硫酸(比重1.26(20℃換算))を注液した後に、40℃の水槽中、通電電流10.0Aで15時間の条件で化成した。化成終了後、1.28(20℃換算)の希硫酸となるように調整して実施例1の鉛蓄電池を得た。
(Assembly of lead-acid battery)
Six unchemicald negative electrode plates and five unchemicald positive electrode plates are laminated via a polyethylene separator so that the unmodified negative electrode plates and the unmodified positive electrode plates are alternately laminated, and then have the same polarity. A group of electrode plates was produced by welding the current collectors with straps. A 2V single cell battery was assembled by inserting the electrode plates into the battery case. After injecting dilute sulfuric acid (specific gravity 1.26 (converted to 20 ° C.)) into this battery, it was formed in a water tank at 40 ° C. under the condition of an energizing current of 10.0 A for 15 hours. After the completion of the chemical conversion, the lead-acid battery of Example 1 was obtained by adjusting the amount to 1.28 (20 ° C. equivalent) dilute sulfuric acid.
<実施例2>
第1の予備混合工程を実施せずに、第2の予備混合工程として、水を撹拌しながら、リグニンスルホン酸ナトリウムを混合して、10質量%水溶液(第2の混合物)を予め作製する工程を実施した。すなわち、実施例1において、第1の混合物の代わりに水と混合していないオイルファーネスブラックを使用し、水と混合していないリグニンスルホン酸ナトリウムの代わりに第2の混合物を使用した。これ以外は、実施例1と同様に負極材ペーストを作製し、また、負極板及び正極板の作製、並びに鉛蓄電池の組立を行った。
<Example 2>
As a second premixing step without carrying out the first premixing step, a step of mixing sodium lignin sulfonate while stirring water to prepare a 10% by mass aqueous solution (second mixture) in advance. Was carried out. That is, in Example 1, an oil furnace black that was not mixed with water was used in place of the first mixture, and a second mixture was used in place of sodium lignin sulfonate that was not mixed with water. Except for this, a negative electrode material paste was prepared in the same manner as in Example 1, a negative electrode plate and a positive electrode plate were prepared, and a lead storage battery was assembled.
<実施例3>
第1の予備混合工程に加えて、実施例2と同じ第2の予備混合工程を実施した。すなわち、実施例1において、水と混合していないリグニンスルホン酸ナトリウムの代わりに第2の混合物を使用した。これ以外は、実施例1と同様に負極材ペーストを作製し、また、負極板及び正極板の作製、並びに鉛蓄電池の組立を行った。
<Example 3>
In addition to the first premixing step, the same second premixing step as in Example 2 was carried out. That is, in Example 1, a second mixture was used instead of sodium lignin sulfonate, which was not mixed with water. Except for this, a negative electrode material paste was prepared in the same manner as in Example 1, a negative electrode plate and a positive electrode plate were prepared, and a lead storage battery was assembled.
<比較例1>
第1の予備混合工程を実施しなかった。すなわち、実施例1において、第1の混合物の代わりに水と混合していないオイルファーネスブラックを使用した。これ以外は、実施例1と同様に負極材ペーストを作製し、また、負極板及び正極板の作製、並びに鉛蓄電池の組立を行った。
<Comparative example 1>
The first premixing step was not carried out. That is, in Example 1, oil furnace black not mixed with water was used instead of the first mixture. Except for this, a negative electrode material paste was prepared in the same manner as in Example 1, a negative electrode plate and a positive electrode plate were prepared, and a lead storage battery was assembled.
[充電受入性能の評価]
実施例1〜3及び比較例1の各鉛蓄電池について、充電受入性能を評価した。具体的には、充電受入性能として、電池の充電状態(SOC:State of charge)が90%になった状態(つまり、満充電状態から電池容量の10%を放電し、2.33Vで定電圧充電した状態)の充電開始5秒後の充電容量を測定した。5秒後の充電容量が大きいほど、充電受入性が良い電池である。比較例1の鉛蓄電池の充電受入性能を100としたときの相対値を表1に示す。
[Evaluation of charge acceptance performance]
The charge acceptance performance was evaluated for each of the lead-acid batteries of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1. Specifically, as the charge acceptance performance, the state of charge (SOC) of the battery is 90% (that is, 10% of the battery capacity is discharged from the fully charged state, and the constant voltage is 2.33 V. The
[放電性能の評価]
実施例1〜3及び比較例1の各鉛蓄電池について、放電性能を評価した。具体的には、放電性能として、−15℃において5Cで定電流放電し、電池電圧が1.0Vに達するまでの放電持続時間を測定した。放電持続時間が長いほど放電特性に優れる電池である。なお、前記Cとは、満充電状態から定格容量を定電流放電するときの電流の大きさを相対的に表したものである。例えば、定格容量を1時間で放電させることができる電流を1C、2時間で放電させることができる電流を0.5Cと表現する。比較例1の鉛蓄電池の充電受入性能を100としたときの相対値を表1に示す。
[Evaluation of discharge performance]
The discharge performance of each of the lead-acid batteries of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 was evaluated. Specifically, as the discharge performance, a constant current discharge was performed at 5 C at −15 ° C., and the discharge duration until the battery voltage reached 1.0 V was measured. The longer the discharge duration, the better the discharge characteristics of the battery. The C is a relative representation of the magnitude of the current when the rated capacity is discharged at a constant current from the fully charged state. For example, the current capable of discharging the rated capacity in 1 hour is expressed as 1C, and the current capable of discharging the rated capacity in 2 hours is expressed as 0.5C. Table 1 shows the relative values when the charge acceptance performance of the lead storage battery of Comparative Example 1 is 100.
[サイクル性能の評価]
充電受入性能及び放電性能に優れていた実施例1〜3の各鉛蓄電池について、サイクル性能を更に評価した。具体的には、サイクル性能として、日本電池工業会規格(SBAS 0101)のアイドリングストップ寿命試験に準じた方法でサイクル数を評価した。サイクル数が大きいほど、サイクル性能(アイドリングストップ耐久性)が高い電池である。実施例2の鉛蓄電池のサイクル性能を100としたときの相対値を表1に示す。
[Evaluation of cycle performance]
The cycle performance was further evaluated for each of the lead-acid batteries of Examples 1 to 3 which were excellent in charge acceptance performance and discharge performance. Specifically, as the cycle performance, the number of cycles was evaluated by a method according to the idling stop life test of the Japan Battery Industry Association standard (SBAS 0101). The larger the number of cycles, the higher the cycle performance (idling stop durability) of the battery. Table 1 shows the relative values when the cycle performance of the lead-acid battery of Example 2 is 100.
1…鉛蓄電池、2…電槽、3…蓋、4…負極端子、5…正極端子、6…液口栓、7…電極群、8…負極柱、9…負極、10…正極、11…セパレータ、12…負極側ストラップ、13…正極側ストラップ。 1 ... Lead-acid battery, 2 ... Battery tank, 3 ... Lid, 4 ... Negative electrode terminal, 5 ... Positive electrode terminal, 6 ... Liquid spout, 7 ... Electrode group, 8 ... Negative electrode column, 9 ... Negative electrode, 10 ... Positive electrode, 11 ... Separator, 12 ... Negative electrode side strap, 13 ... Positive electrode side strap.
Claims (3)
前記炭素材料及び前記樹脂の両方が、それぞれ予め水と混合された混合物として前記工程に供される、製造方法。 A method for producing a negative electrode material paste, which comprises a step of mixing lead powder, a carbon material, a resin having a structural unit derived from a phenolic compound, and water.
A production method in which both the carbon material and the resin are subjected to the step as a mixture in which water is mixed in advance.
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