DE-112015006162-B4 - Bleiakkumulator

Abstract

Bleiakkumulator umfassend: eine positive Plattenelektrode (1) mit einem positiven Elektrodennetz (1a) und einem positiven, aktiven Elektrodenmaterial (1b); eine negative Plattenelektrode (2) mit einem negativen Elektrodennetz (2a) und einem negativen, aktiven Elektrodenmaterial (2b); eine Plattenelektrodengruppe (4), welche die positive Plattenelektrode (1), die negative Plattenelektrode (2), und einen zwischen der positiven Plattenelektrode (1) und der negativen Plattenelektrode (2) angebrachten Separator (3) enthält; ein Batteriegehäuse (5), welches eine Vielzahl an Zellkammern (5a) enthält, von denen jede die Plattenelektrodengruppe (4) und einen Elektrolyt enthält; und einen Deckel (6), welcher eine Öffnung des Batteriegehäuses (5) verschließt; ein Verhältnis P/N der Masse P des positiven, aktiven Elektrodenmaterials (1b) zur Masse N des negativen, aktiven Elektrodenmaterials (2b) ist zwischen 1,25 oder mehr und 1,65 oder weniger, das negative Elektrodennetz (2a) enthält Bismut in einer Menge von 1 ppm oder mehr und 300 ppm oder weniger.

Inventors

• Kenji Izumi
• Yoshinobu Sato
• Etsuko Ogasawara
• Takeshi Chiba
• Yu Kojima
• Kazuhiro Sugie

Assignees

• GS YUASA INTERNATIONAL LTD.

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20151204

Priority Date

20150212

Claims (4)

1. Bleiakkumulator umfassend: eine positive Plattenelektrode (1) mit einem positiven Elektrodennetz (1a) und einem positiven, aktiven Elektrodenmaterial (1b); eine negative Plattenelektrode (2) mit einem negativen Elektrodennetz (2a) und einem negativen, aktiven Elektrodenmaterial (2b); eine Plattenelektrodengruppe (4), welche die positive Plattenelektrode (1), die negative Plattenelektrode (2), und einen zwischen der positiven Plattenelektrode (1) und der negativen Plattenelektrode (2) angebrachten Separator (3) enthält; ein Batteriegehäuse (5), welches eine Vielzahl an Zellkammern (5a) enthält, von denen jede die Plattenelektrodengruppe (4) und einen Elektrolyt enthält; und einen Deckel (6), welcher eine Öffnung des Batteriegehäuses (5) verschließt; ein Verhältnis P/N der Masse P des positiven, aktiven Elektrodenmaterials (1b) zur Masse N des negativen, aktiven Elektrodenmaterials (2b) ist zwischen 1,25 oder mehr und 1,65 oder weniger, das negative Elektrodennetz (2a) enthält Bismut in einer Menge von 1 ppm oder mehr und 300 ppm oder weniger.
2. Bleiakkumulator nach Anspruch 1 , wobei das Verhältnis P/N 1,43 oder mehr und 1,65 oder weniger ist.
3. Bleiakkumulator nach Anspruch 1 , wobei das Verhältnis P/N 1,25 oder mehr und 1,43 oder weniger ist, und das aktive, negative Elektrodenmaterial (2b) Kohlenstoff in einer Menge von 0,10 Gew.-% oder mehr und 0,45 Gew.-% oder weniger enthält.
4. Bleiakkumulator nach Anspruch 1 , wobei der Flüssigkeitsstand des Elektrolyts über einer Oberkante der Plattenelektrodengruppe (4) liegt.

Description

[Technisches Feld] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Bleiakkumulator für Fahrzeugstarter. [Stand der Technik] Bei Bleiakkumulator-Fahrzeugstartern soll ein Bleiakkumulator, welcher in einem Fahrzeug mit Leerlaufstoppsystem verbaut werden soll, gründlich bis auf einen relativ niedrigen Ladezustand (SOC) entladen werden, und daher ist eine Haltbarkeit gegen wiederholtes gründliches Entladen notwendig. Patentschrift 1 offenbart eine Technik zur Optimierung des Gewichtsverhältnisses zwischen positivem und negativem aktiven Elektrodenmaterial auf Basis der Ergebnisse eines Lebenszyklustests nach Überentladung von Batterien. Patentschrift 2 offenbart zur Verbesserung der Lebenszykluseigenschaften unter praktischen Leerlaufstoppbedingungen ebenfalls eine Technik zur Optimierung des Gewichtsverhältnisses zwischen positivem und negativem aktiven Elektrodenmaterial. Der optimale Bereich des P/N Verhältnisses der Masse P des positiven, aktiven Elektrodenmaterials und der Masse N des negativen, aktiven Elektrodenmaterials ist zwischen 0,77 und 1,43 in Patentschrift 1 und zwischen 0,91 und 1,43 in Patentschrift 2. Die CN 104 282 910 A offenbart die Verwendung von Bismut als Zusatz zu einer negativen Elektrode in einem Bleiakkumulator. In der JP 2004 087 248 A ist ein Bleiakkumulator beschrieben, in dem ein Massenverhältnis eines negativen, aktiven Elektrodenmaterials zu einem positiven, aktiven Elektrodenmaterials von 0,75 und mehr und weniger als 0,9 eingestellt wird. Der JP 2003 051 334 A ist ein Bleiakkumulator zu entnehmen, bei dem Kohlenstoff dem negativen, aktiven Elektrodenmaterial zugegeben wird. [Literaturverzeichnis] [Patentschriften] [PTL 1] Japanische Offenlegung der Patentveröffentlichung No. JP 2006 114 417 A[PTL 2] Japanische Patentveröffentlichung No. JP 5 587 523 B1 [Zusammenfassung der Erfindung] [Technische Aufgabe] In den vergangenen Jahren wurden Fahrzeuge mit Leerlaufstoppsystem immer populärer und, im Zusammenhang damit, ereignen sich manchmal Fälle, in denen die in diesen Fahrzeugen verbauten Bleiakkumulatoren heftigeren Bedingungen an die Batterie ausgesetzt werden als ursprünglich in der Entwicklung angenommen. Unter solchen Bedingungen wird häufig beobachtet, dass die Lebenszykluseigenschaften nicht genügend erhalten werden können, selbst wenn die Techniken aus Patentschriften 1 und 2 angewandt werden, wenn die Batterie tatsächlich in einem Fahrzeug verbaut wird und wiederholter gründlicher Entladung ausgesetzt ist. Die vorliegende Erfindung wird im Hinblick auf das oben genannte Problem gemacht und zielt darauf ab, einen höchst zuverlässigen Bleiakkumulator zu schaffen, welcher seine Lebenszykluseigenschaften genügend erhalten kann, selbst bei Betrieb unter den vergleichsweise heftigen Bedingungen einer Leerlaufstoppsteuerung. [Lösung der Aufgabe] Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf einen Bleiakkumulator enthaltend: eine positive Plattenelektrode mit einem positiven Elektrodennetz und einem positiven, aktiven Elektrodenmaterial; eine negative Plattenelektrode mit einem negativen Elektrodennetz und einem negativen, aktiven Elektrodenmaterial; eine Plattenelektrodengruppe, welche die positive Plattenelektrode, die negative Plattenelektrode, und einen zwischen der positiven Plattenelektrode und der negativen Plattenelektrode angebrachten Separator enthält; ein Batteriegehäuse, welches eine Vielzahl an Zellkammern enthält, von denen jede die Plattenelektrodengruppe und einen Elektrolyt enthält; und einen Deckel, welcher eine Öffnung des Batteriegehäuses verschließt. Ein Verhältnis P/N der Masse P des positiven, aktiven Elektrodenmaterials zur Masse N des negativen, aktiven Elektrodenmaterials ist zwischen 1,25 oder mehr und 1,65 oder weniger. Das negative Elektrodennetz enthält Bismut in einer Menge von 1 ppm oder mehr und 300 ppm oder weniger. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verhältnis P/N 1,43 oder mehr und 1,65 oder weniger. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verhältnis P/N 1,25 oder mehr und 1,43 oder weniger, und das aktive, negative Elektrodenmaterial enthält Kohlenstoff in einer Menge von 0,10 Gew.-% oder mehr und 0,45 Gew.-% oder weniger. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Flüssigkeitsstand des Elektrolyts über einer Oberkante der Plattenelektrodengruppe. [Vorteilhafte Effekte der Erfindung] Nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen höchst zuverlässigen Bleiakkumulator zu schaffen, welcher seine Lebenszykluseigenschaften genügend erhalten kann, selbst bei Betrieb unter vergleichsweise heftigen Bedingungen einer Leerlaufstoppsteuerung. [Kurze Beschreibung der Zeichnungen] [1] Schematische, allgemeine Ansicht eines Bleiakkumulators der vorliegenden Erfindung.[2] Illustration eines Beispiels eines essentiellen Teils des Bleiakkumulators der vorliegenden Erfindung. [Beschreibung der Ausführungsform] Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unterhalb mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine