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JP6349945B2 - Composite particle for capacitor electrode composition layer for lead storage battery, and method for producing capacitor electrode composition layer for lead storage battery - Google Patents

Composite particle for capacitor electrode composition layer for lead storage battery, and method for producing capacitor electrode composition layer for lead storage battery Download PDF

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JP6349945B2 JP2014100487A JP2014100487A JP6349945B2 JP 6349945 B2 JP6349945 B2 JP 6349945B2 JP 2014100487 A JP2014100487 A JP 2014100487A JP 2014100487 A JP2014100487 A JP 2014100487A JP 6349945 B2 JP6349945 B2 JP 6349945B2
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Description

本発明は、鉛蓄電池に用いられる鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層向け複合粒子、この複合粒子を用いた鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の製造方法及び鉛蓄電池用電極に関するものである。   The present invention relates to a composite particle for a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery used in a lead storage battery, a method for producing a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery using the composite particle, and an electrode for a lead storage battery.

正極活物質として二酸化鉛、負極活物質として鉛を使用し、電解液に硫酸を使用した鉛蓄電池は、他の二次電池と比較して安価で大電流放電に適することから多くの産業にて使用されており、リチウムイオン二次電池等の高容量二次電池が隆盛を誇る今日もその重要性は失われておらず、現在でも鉛蓄電池性能向上の検討が精力的に行われている。   Lead-acid batteries that use lead dioxide as the positive electrode active material, lead as the negative electrode active material, and sulfuric acid as the electrolyte are inexpensive and suitable for high-current discharge in many industries compared to other secondary batteries. Even today, the importance of high-capacity secondary batteries such as lithium-ion secondary batteries is prominent, and their importance has not been lost.

近年、鉛蓄電池の長所である短時間の大電流放電特性の向上、ならびに短所である放電深度の大きいサイクル特性の向上に関して、活性炭を使用した技術が報告されている。
例えば、鉛蓄電池の充電速度を速めたり、放電深度の改善のためにキャパシタ電極組成物層を設けたりすることが行われている。
In recent years, a technique using activated carbon has been reported regarding the improvement of short-time large current discharge characteristics, which is an advantage of a lead-acid battery, and the improvement of cycle characteristics with a large discharge depth, which is a disadvantage.
For example, increasing the charging speed of a lead-acid battery or providing a capacitor electrode composition layer to improve the depth of discharge has been performed.

特許文献1においては、鉛電極上にキャパシタ電極組成物層形成用のスラリーを塗工することにより、キャパシタ電極組成物層を形成している。また、特許文献2においては、活性炭等のキャパシタ電極活物質及び結着材等を含んでなる複合粒子を用いて乾式成形によりキャパシタ電極組成物層を形成している。   In Patent Document 1, a capacitor electrode composition layer is formed by coating a slurry for forming a capacitor electrode composition layer on a lead electrode. In Patent Document 2, a capacitor electrode composition layer is formed by dry molding using composite particles containing a capacitor electrode active material such as activated carbon and a binder.

特開2011−71110号公報JP 2011-71110 A 特開2010−192417号公報JP 2010-192417 A

しかし、特許文献1のようにスラリーを塗工し乾燥させることによりキャパシタ電極組成物層を形成すると、結着材のマイグレーションが起こるため、得られる鉛蓄電池の抵抗が増加する。また、特許文献2のように乾式成形によりキャパシタ電極組成物層を形成する場合には、得られるキャパシタ電極組成物層の強度が求められる。   However, when the capacitor electrode composition layer is formed by applying and drying the slurry as in Patent Document 1, migration of the binder occurs, and thus the resistance of the obtained lead storage battery increases. Further, when the capacitor electrode composition layer is formed by dry molding as in Patent Document 2, the strength of the obtained capacitor electrode composition layer is required.

本発明の目的は、強度に優れた鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層及び抵抗が小さい鉛蓄電池を得ることができる鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層向け複合粒子、この複合粒子を用いた鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の製造方法及び鉛蓄電池用電極を提供することである。   An object of the present invention is to provide a composite electrode for a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery capable of obtaining a lead storage battery having a low strength and a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery having excellent strength, and for a lead storage battery using the composite particle It is providing the manufacturing method of a capacitor electrode composition layer, and the electrode for lead acid batteries.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討の結果、複合粒子中に所定量の水を含有させることにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the above object can be achieved by incorporating a predetermined amount of water in the composite particles, and have completed the present invention.

即ち、本発明によれば、
(1) 活性炭、導電材、結着材および水を含む鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層向け複合粒子であって、前記結着材を前記活性炭の重量に対して2wt.%以上20wt.%未満含み、前記水を前記活性炭の重量に対して2wt.%以上40wt.%未満含み、体積平均粒子径が50μm以上200μm未満である鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層向け複合粒子、
(2) (1)記載の鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層向け複合粒子を支持体上に供給し、1対のプレス用ロールにより加圧成形する工程を含む鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の製造方法、
(3) 前記一対のプレス用ロールを構成するプレス用ロールのうち、少なくとも一方はゴムロールである(2)記載の鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の製造方法、
(4) 前記ゴムロールを構成するゴムの硬度が10°以上95°未満である(3)記載の鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の製造方法、
(5) (2)〜(4)の何れかに記載の鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の製造方法により製造された鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層を含む鉛蓄電池用電極
が提供される。
That is, according to the present invention,
(1) Composite particles for a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery containing activated carbon, a conductive material, a binder, and water, wherein the binder is 2 wt. % Or more and 20 wt. %, And the water is 2 wt. % Or more and 40 wt. Composite particles for a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery having a volume average particle size of 50 μm or more and less than 200 μm,
(2) A lead-acid battery capacitor electrode composition layer comprising a step of supplying the composite particles for a lead-acid battery capacitor electrode composition layer according to (1) onto a support and press-molding with a pair of press rolls. Production method,
(3) The method for producing a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery according to (2), wherein at least one of the press rolls constituting the pair of press rolls is a rubber roll,
(4) The method for producing a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery according to (3), wherein the rubber constituting the rubber roll has a hardness of 10 ° or more and less than 95 °,
(5) A lead-acid battery electrode comprising the lead-acid battery capacitor electrode composition layer produced by the method for producing a lead-acid battery capacitor electrode composition layer according to any one of (2) to (4) is provided.

本発明によれば、強度に優れたキャパシタ電極組成物層及び抵抗が小さい鉛蓄電池を得ることができる鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層向け複合粒子、この複合粒子を用いた鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の製造方法及び鉛蓄電池用電極を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the capacitor electrode composition layer for lead storage batteries which can obtain the capacitor electrode composition layer excellent in intensity | strength, and the lead storage battery with small resistance, the capacitor electrode composition for lead storage batteries using this composite particle The manufacturing method of a physical layer and the electrode for lead acid batteries can be provided.

本発明のキャパシタ層の製造工程の態様を示す概略図である。It is the schematic which shows the aspect of the manufacturing process of the capacitor layer of this invention.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係る鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層向け複合粒子について説明する。本発明の鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層向け複合粒子は、活性炭、導電材、結着材および水を含む鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層向け複合粒子であって、前記結着材を前記活性炭の重量に対して2wt.%以上20wt.%未満含み、前記水を前記活性炭の重量に対して2wt.%以上40wt.%未満含み、体積平均粒子径が50μm以上200μm未満である。   Hereinafter, composite particles for a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The composite particle for a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery according to the present invention is a composite particle for a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery containing activated carbon, a conductive material, a binder, and water, wherein the binder is the activated carbon. 2 wt. % Or more and 20 wt. %, And the water is 2 wt. % Or more and 40 wt. The volume average particle diameter is 50 μm or more and less than 200 μm.

(活性炭)
本発明の鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層向け複合粒子(以下、「複合粒子」ということがある。)に用いる活性炭は、電極内で電子の受け渡しを行うキャパシタ電極活物質としての機能を有する。
(Activated carbon)
The activated carbon used for the composite particles for the capacitor electrode composition layer for lead-acid batteries of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “composite particles”) has a function as a capacitor electrode active material that transfers electrons in the electrode.

活性炭としては、具体的にはフェノール樹脂、レーヨン、アクリロニトリル樹脂、石油ピッチ、およびヤシ殻等を原料とする活性炭を用いることが好ましく、鉛板との密着性の観点から、石油ピッチを原料とする活性炭を用いることがより好ましい。   Specifically, as the activated carbon, it is preferable to use activated carbon made of phenol resin, rayon, acrylonitrile resin, petroleum pitch, coconut shell, or the like, and from the viewpoint of adhesion to the lead plate, petroleum pitch is used as a raw material. More preferably, activated carbon is used.

活性炭の体積平均粒子径は、好ましくは0.1〜100μm、より好ましくは1〜50μm、さらに好ましくは5〜20μmである。   The volume average particle diameter of the activated carbon is preferably 0.1 to 100 μm, more preferably 1 to 50 μm, and still more preferably 5 to 20 μm.

活性炭の比表面積は、好ましくは30m2/g以上、より好ましくは500〜5,000m2/g、さらに好ましくは1,000〜3,000m2/gである。活性炭の比表面積が大きいほど得られる鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の密度は小さくなる傾向があるので、活性炭を適宜選択することで、所望の密度を有するキャパシタ層を得ることができる。 The specific surface area of the activated carbon is preferably 30 m 2 / g or more, more preferably 500~5,000m 2 / g, more preferably 1,000~3,000m 2 / g. Since the density of the obtained capacitor electrode composition layer for a lead storage battery tends to decrease as the specific surface area of the activated carbon increases, a capacitor layer having a desired density can be obtained by appropriately selecting the activated carbon.

(導電材)
本発明に用いる導電材は、導電性を有し、電気二重層を形成し得る細孔を有さない粒子状の炭素の同素体からなり、具体的には、ファーネスブラック、アセチレンブラック、及びケッチェンブラック(アクゾノーベル ケミカルズ ベスローテン フェンノートシャップ社の登録商標)などのカーボンブラックなどが挙げられる。これらの中でも、アセチレンブラックおよびケッチェンブラックが好ましい。
(Conductive material)
The conductive material used in the present invention is composed of an allotrope of particulate carbon that has conductivity and does not have pores that can form an electric double layer. Specifically, furnace black, acetylene black, and ketjen And carbon black such as black (registered trademark of Akzo Nobel Chemicals Besloten Fennaut Shap). Among these, acetylene black and ketjen black are preferable.

本発明に用いる導電材の体積平均粒子径は、活性炭の体積平均粒子径よりも小さいものが好ましく、より少ない使用量で高い導電性が得られる観点から、好ましくは0.001〜10μm、より好ましくは0.005〜5μm、さらに好ましくは0.01〜1μmである。これらの導電材は、単独でまたは二種類以上を組み合わせて用いることができる。   The volume average particle diameter of the conductive material used in the present invention is preferably smaller than the volume average particle diameter of activated carbon, and preferably 0.001 to 10 μm, more preferably from the viewpoint of obtaining high conductivity with a smaller amount of use. Is 0.005 to 5 μm, more preferably 0.01 to 1 μm. These conductive materials can be used alone or in combination of two or more.

導電材の量は、複合粒子中の活性炭の重量に対して好ましくは0.1wt.%以上20wt.%未満、より好ましくは0.5wt.%以上20wt.%未満、さらに好ましくは2wt.%以上20wt.%未満である。   The amount of the conductive material is preferably 0.1 wt. % Or more and 20 wt. %, More preferably 0.5 wt. % Or more and 20 wt. %, More preferably 2 wt. % Or more and 20 wt. %.

複合粒子中の導電材の量が多すぎると、得られる鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の容量が低下する。また、複合粒子中の導電材の量が少なすぎると、得られる鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の抵抗が増加する。   When there is too much quantity of the electrically conductive material in a composite particle, the capacity | capacitance of the capacitor electrode composition layer for lead storage batteries obtained will fall. Moreover, when there is too little quantity of the electrically conductive material in a composite particle, the resistance of the capacitor electrode composition layer for lead storage batteries obtained will increase.

(結着材)
本発明に用いる結着材は、活性炭や導電材を相互に結着させることができる化合物であれば特に制限はない。好適な結着材は、溶媒に分散する性質のある分散型結着材である。分散型結着材として、例えば、フッ素重合体、ジエン重合体、アクリル重合体、ポリイミド、ポリアミド、ポリウレタン重合体等の高分子化合物が挙げられ、ジエン重合体、アクリル重合体が好ましい。
(Binder)
The binding material used in the present invention is not particularly limited as long as it is a compound capable of binding activated carbon or a conductive material to each other. A suitable binder is a dispersion type binder having a property of being dispersed in a solvent. Examples of the dispersion-type binder include polymer compounds such as a fluoropolymer, a diene polymer, an acrylic polymer, a polyimide, a polyamide, and a polyurethane polymer, and a diene polymer and an acrylic polymer are preferable.

ジエン重合体は、共役ジエンの単独重合体もしくは共役ジエンを含む単量体混合物を重合して得られる共重合体、またはそれらの水素添加物である。ジエン重合体の具体例としては、ポリブタジエンやポリイソプレンなどの共役ジエン単独重合体;カルボキシ変性されていてもよいスチレン・ブタジエン共重合体(SBR)などの芳香族ビニル・共役ジエン共重合体;アクリロニトリル・ブタジエン共重合体(NBR)などのシアン化ビニル・共役ジエン共重合体;水素化SBR、水素化NBR等が挙げられる。   The diene polymer is a homopolymer of a conjugated diene or a copolymer obtained by polymerizing a monomer mixture containing a conjugated diene, or a hydrogenated product thereof. Specific examples of the diene polymer include conjugated diene homopolymers such as polybutadiene and polyisoprene; aromatic vinyl / conjugated diene copolymers such as carboxy-modified styrene / butadiene copolymer (SBR); acrylonitrile -Vinyl cyanide * conjugated diene copolymers, such as a butadiene copolymer (NBR); Hydrogenated SBR, hydrogenated NBR, etc. are mentioned.

アクリル重合体は、アクリル酸エステルもしくはメタクリル酸エステルの単独重合体またはこれらと共重合可能な単量体を含む単量体混合物を重合して得られる共重合体である。前記共重合可能な単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸などの不飽和カルボン酸類;エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレートなどの2つ以上の炭素−炭素二重結合を有するカルボン酸エステル類;スチレン、クロロスチレン、ビニルトルエン、t−ブチルスチレン、ビニル安息香酸、ビニル安息香酸メチル、ビニルナフタレン、クロロメチルスチレン、ヒドロキシメチルスチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン等のスチレン系単量体;アクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸などのアミド系単量体;アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのα,β−不飽和ニトリル化合物;エチレン、プロピレン等のオレフィン類;ブタジエン、イソプレン等のジエン系単量体;塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン原子含有単量体;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステル類;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類;メチルビニルケトン、エチルビニルケトン、ブチルビニルケトン、ヘキシルビニルケトン、イソプロペニルビニルケトン等のビニルケトン類;N−ビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール等の複素環含有ビニル化合物;β−ヒドロキシエチルアクリレート、β−ヒドロキシエチルメタクリレート等のヒドロキシアルキル基含有化合物等が挙げられる。   The acrylic polymer is a copolymer obtained by polymerizing a homopolymer of acrylic ester or methacrylic ester or a monomer mixture containing a monomer copolymerizable therewith. Examples of the copolymerizable monomer include unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, and fumaric acid; two or more carbons such as ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, and trimethylolpropane triacrylate. -Carboxylic acid ester having a carbon double bond; styrene, chlorostyrene, vinyl toluene, t-butyl styrene, vinyl benzoic acid, vinyl benzoate methyl, vinyl naphthalene, chloromethyl styrene, hydroxymethyl styrene, α-methyl styrene, Styrene monomers such as divinylbenzene; Amide monomers such as acrylamide, N-methylolacrylamide, and acrylamide-2-methylpropane sulfonic acid; α, β-defect such as acrylonitrile and methacrylonitrile Japanese nitrile compounds; olefins such as ethylene and propylene; diene monomers such as butadiene and isoprene; monomers containing halogen atoms such as vinyl chloride and vinylidene chloride; vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl benzoate Vinyl esters such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, butyl vinyl ether, etc .; Vinyl ketones such as methyl vinyl ketone, ethyl vinyl ketone, butyl vinyl ketone, hexyl vinyl ketone, isopropenyl vinyl ketone; N-vinyl pyrrolidone, vinyl Heterocycle-containing vinyl compounds such as pyridine and vinylimidazole; and hydroxyalkyl group-containing compounds such as β-hydroxyethyl acrylate and β-hydroxyethyl methacrylate.

これらのなかでも、活性炭や導電材とともに複合粒子にして乾式成形を行う場合の強度の観点から、ジエン重合体を用いることが好ましく、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体(以下、「NBR」と記載することがある。)を用いることがより好ましい。また、前記アクリロニトリル・ブタジエン共重合体を用いる場合における結着材中の1,3−ブタジエン単量体単位の比率は、40〜75重量%であることが好ましく、45〜75重量%であることがより好ましい。また、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体を用いる場合における結着材中のアクリロニトリル単量体単位の比率は、20〜60重量%であることが好ましく、20〜45重量%であることがより好ましい。   Among these, it is preferable to use a diene polymer from the viewpoint of strength when dry-molding into composite particles together with activated carbon and a conductive material, and an acrylonitrile-butadiene copolymer (hereinafter referred to as “NBR”). Is more preferable. The ratio of the 1,3-butadiene monomer unit in the binder when the acrylonitrile-butadiene copolymer is used is preferably 40 to 75% by weight, and preferably 45 to 75% by weight. Is more preferable. Further, when the acrylonitrile-butadiene copolymer is used, the ratio of the acrylonitrile monomer unit in the binder is preferably 20 to 60% by weight, and more preferably 20 to 45% by weight.

アクリロニトリル・ブタジエン共重合体は、1,3−ブタジエンおよびアクリロニトリルの他に、さらにアクリル酸やメタクリル酸等の上述の不飽和カルボン酸類の単量体単位を含むことが好ましい。不飽和カルボン酸類としては、メタクリル酸が好ましい。この場合において、結着材中の、不飽和カルボン酸類の単量体の比率は、下限は3重量%以上であることが好ましく、5重量%以上であることがより好ましく、上限は39重量%以下であることが好ましく、35重量%以下であることがより好ましい。   The acrylonitrile-butadiene copolymer preferably further contains monomer units of the aforementioned unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid and methacrylic acid in addition to 1,3-butadiene and acrylonitrile. As unsaturated carboxylic acids, methacrylic acid is preferable. In this case, the lower limit of the ratio of the unsaturated carboxylic acid monomer in the binder is preferably 3% by weight or more, more preferably 5% by weight or more, and the upper limit is 39% by weight. Or less, more preferably 35% by weight or less.

本発明に用いる結着材のガラス転移温度(以下、「Tg」という)は、好ましくは−40〜+40℃、より好ましくは−30〜+30℃である。結着材のTgが高すぎると得られる鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層が柔軟性に劣り、結着材のTgが低すぎると鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の形成が困難となる。なお、結着材は融点を有するものであってもよい。   The glass transition temperature (hereinafter referred to as “Tg”) of the binder used in the present invention is preferably −40 to + 40 ° C., more preferably −30 to + 30 ° C. If the Tg of the binder is too high, the obtained capacitor electrode composition layer for lead storage battery is inferior in flexibility, and if the Tg of the binder is too low, formation of the capacitor electrode composition layer for lead storage battery becomes difficult. The binder may have a melting point.

結着材の形状は、結着性の向上、鉛蓄電池の容量の低下、および鉛蓄電池用電極の抵抗の増大を最小限に抑えるために、粒子状であることが最も好ましく、例えば、ラテックスのような結着材樹脂の粒子が溶媒に分散した状態のものや、このような分散液を乾燥して得られる粉末状のものが挙げられる。
結着材の粒子径は特に限定されないが、体積平均粒子径で、100〜500nmであることが好ましい。
The shape of the binder is most preferably particulate, for example, to improve binding, decrease the capacity of the lead-acid battery, and minimize the increase in resistance of the lead-acid battery electrode. Examples include a state in which the particles of the binder resin are dispersed in a solvent and a powder form obtained by drying such a dispersion.
The particle size of the binder is not particularly limited, but is preferably a volume average particle size of 100 to 500 nm.

結着材の製造方法は特に限定されず、所定の比率で各単量体を含む組成物を用いた乳化重合法、懸濁重合法、分散重合法または溶液重合法等の公知の重合法を採用することができる。中でも、乳化重合法で製造することが、結着材の粒子径の制御が容易であるので好ましい。特に水を主溶媒とした水系での重合法が好ましい。   The method for producing the binder is not particularly limited, and a known polymerization method such as an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, a dispersion polymerization method or a solution polymerization method using a composition containing each monomer at a predetermined ratio is used. Can be adopted. Among these, it is preferable to produce by an emulsion polymerization method because the particle diameter of the binder is easy to control. In particular, an aqueous polymerization method using water as a main solvent is preferred.

結着材の量は、複合粒子中の活性炭の重量に対して2wt.%以上20wt.%未満、好ましくは3wt.%以上20wt.%未満、より好ましくは4wt.%以上20wt.%未満である。   The amount of the binder was 2 wt.% Relative to the weight of the activated carbon in the composite particles. % Or more and 20 wt. %, Preferably 3 wt. % Or more and 20 wt. %, More preferably 4 wt. % Or more and 20 wt. %.

複合粒子中の結着材の量が多すぎると、得られる鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の抵抗が増加する。また、複合粒子中の導電材の量が少なすぎると、得られる鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の強度が低下する。   When there is too much quantity of the binder in a composite particle, the resistance of the capacitor electrode composition layer for lead acid batteries obtained will increase. Moreover, when there is too little quantity of the electrically conductive material in composite particles, the intensity | strength of the capacitor electrode composition layer for lead storage batteries obtained will fall.

(水)
本発明の複合粒子に含まれる水の量は、複合粒子中の活性炭の重量に対して2wt.%以上40wt.%未満、好ましくは3wt.%以上30wt.%未満、より好ましくは4wt.%以上25wt.%未満である。
(water)
The amount of water contained in the composite particles of the present invention is 2 wt. % Or more and 40 wt. %, Preferably 3 wt. % Or more and 30 wt. %, More preferably 4 wt. % Or more and 25 wt. %.

複合粒子中の水の量が多すぎると複合粒子の流動性が悪化する。また、複合粒子中の水の量が少なすぎると、得られる鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層に電解液が浸透しにくくなり、さらに、この鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の強度が低下する。   If the amount of water in the composite particles is too large, the fluidity of the composite particles deteriorates. Moreover, when there is too little quantity of the water in composite particle | grains, electrolyte solution will become difficult to osmose | permeate into the capacitor electrode composition layer for lead storage batteries obtained, and also the intensity | strength of this capacitor electrode composition layer for lead storage batteries will fall.

(分散剤)
本発明の複合粒子は、分散剤を含んでいてもよい。分散剤の具体例としては、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロースおよびヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース系ポリマー、ならびにこれらのアンモニウム塩またはアルカリ金属塩;ポリ(メタ)アクリル酸ナトリウムなどのポリ(メタ)アクリル酸塩;ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド;ポリビニルピロリドン、ポリカルボン酸、酸化スターチ、リン酸スターチ、カゼイン、各種変性デンプン、キチン、キトサン誘導体などが挙げられる。これらの分散剤は、それぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用できる。中でも、セルロース系ポリマーが好ましく、カルボキシメチルセルロースまたはそのアンモニウム塩もしくはアルカリ金属塩が特に好ましい。
(Dispersant)
The composite particles of the present invention may contain a dispersant. Specific examples of the dispersant include cellulosic polymers such as carboxymethylcellulose, methylcellulose, ethylcellulose and hydroxypropylcellulose, and ammonium salts or alkali metal salts thereof; poly (meth) acrylates such as sodium poly (meth) acrylate Polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol, polyethylene oxide; polyvinyl pyrrolidone, polycarboxylic acid, oxidized starch, phosphate starch, casein, various modified starches, chitin, chitosan derivatives and the like. These dispersants can be used alone or in combination of two or more. Among these, a cellulose polymer is preferable, and carboxymethyl cellulose or an ammonium salt or an alkali metal salt thereof is particularly preferable.

複合粒子中の分散剤の量は、複合粒子中の活性炭の重量に対して、好ましくは0.1wt.%以上20wt.%未満、より好ましくは0.5wt.%以上10wt.%未満、さらに好ましくは0.8wt.%以上5wt.%未満である。   The amount of the dispersant in the composite particles is preferably 0.1 wt. % Or more and 20 wt. %, More preferably 0.5 wt. % Or more and 10 wt. %, More preferably 0.8 wt. % Or more and 5 wt. %.

(鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の製造方法)
鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層(以下、「キャパシタ層」ということがある。)は、活性炭、導電材、結着材、水および分散剤等の必要に応じて用いられるその他の成分を含む。また、キャパシタ層は、支持体上に設けられるが、キャパシタ層の支持体上への形成方法は制限されない。
(Method for producing capacitor electrode composition layer for lead-acid battery)
The capacitor electrode composition layer for lead-acid batteries (hereinafter sometimes referred to as “capacitor layer”) includes other components used as necessary, such as activated carbon, a conductive material, a binder, water, and a dispersant. Further, although the capacitor layer is provided on the support, the method of forming the capacitor layer on the support is not limited.

キャパシタ層の支持体上への形成方法としては、活性炭、結着材、導電材、水および分散剤等の必要に応じて用いられるその他の成分からなる複合粒子を用いて形成する方法であれば特に限定されないが、複合粒子を支持体上にシート成形し、必要に応じてロール成形して得る方法(乾式成形法)が、キャパシタ層の容量を高く、且つ内部抵抗を低減できる点で好ましい。   As a method for forming the capacitor layer on the support, any method may be used that uses composite particles composed of other components such as activated carbon, a binder, a conductive material, water, and a dispersant as required. Although not particularly limited, a method (dry molding method) obtained by forming composite particles into a sheet on a support and roll forming as necessary is preferable from the viewpoint of increasing the capacity of the capacitor layer and reducing internal resistance.

(複合粒子の調製)
キャパシタ層を乾式成形法により成形する場合には、活性炭、導電材、結着材、水および分散剤等のその他の成分を含んでなる複合粒子を用いる。複合粒子を用いることにより、得られるキャパシタ層の電極強度を高くしたり、内部抵抗を低減したりすることができる。ここで、複合粒子とは、活性炭、導電材、結着材、水および分散剤等のその他の成分等、複数の材料が一体化した粒子をさす。また、好適に用いることができる複合粒子は、活性炭、導電材、結着材、水および分散剤等のその他の成分を用いて造粒することにより製造される。
(Preparation of composite particles)
When the capacitor layer is formed by a dry forming method, composite particles containing other components such as activated carbon, a conductive material, a binder, water, and a dispersant are used. By using the composite particles, the electrode strength of the obtained capacitor layer can be increased, or the internal resistance can be reduced. Here, the composite particles refer to particles in which a plurality of materials such as activated carbon, a conductive material, a binder, water, and other components such as a dispersant are integrated. Moreover, the composite particle which can be used suitably is manufactured by granulating using other components, such as activated carbon, an electrically conductive material, a binder, water, and a dispersing agent.

複合粒子の造粒方法は特に制限されず、噴霧乾燥造粒法、転動層造粒法、圧縮型造粒法、攪拌型造粒法、押出し造粒法、破砕型造粒法、流動層造粒法、流動層多機能型造粒法、および溶融造粒法などの公知の造粒法により製造することができる。中でも、所望の複合粒子を容易に得られるので、噴霧乾燥造粒法、流動層造粒法及び攪拌型造粒法が好ましい。   The granulation method of the composite particles is not particularly limited, and is spray drying granulation method, rolling bed granulation method, compression granulation method, stirring granulation method, extrusion granulation method, crushing granulation method, fluidized bed It can be produced by a known granulation method such as a granulation method, a fluidized bed multifunctional granulation method, or a melt granulation method. Among these, since the desired composite particles can be easily obtained, the spray drying granulation method, the fluidized bed granulation method and the stirring type granulation method are preferable.

前記噴霧乾燥造粒法では、まず上記した活性炭、導電材、結着材および分散剤等のその他の成分を溶媒(水)に分散または溶解して、活性炭、導電材、結着材および分散剤等のその他の成分が分散または溶解されてなるスラリーを得る。   In the spray drying granulation method, first, other components such as the activated carbon, the conductive material, the binder, and the dispersing agent described above are dispersed or dissolved in a solvent (water), and the activated carbon, the conductive material, the binder, and the dispersing agent are dispersed. A slurry in which other components such as the above are dispersed or dissolved is obtained.

スラリーを得るために用いる溶媒は、通常水を用いる。特に限定されないが、上記の分散剤を用いる場合には、分散剤を溶解可能な溶媒が好適に用いられる。また、本発明の効果を損なわない範囲において、水と有機溶媒との混合溶媒を用いてもよい。有機溶媒としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール等のアルキルアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン等のアルキルケトン類;テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジグライム等のエーテル類;ジエチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルイミダゾリジノン等のアミド類;ジメチルスルホキサイド、スルホラン等のイオウ系溶剤;等が挙げられる。この中でも有機溶媒としては、アルコール類が好ましい。水と、水よりも沸点の低い有機溶媒とを併用すると、噴霧乾燥時に、乾燥速度を速くすることができる。また、水と併用する有機溶媒の量または種類によって、結着材の分散性または分散剤の溶解性が変わる。これにより、スラリーの粘度や流動性を調整することができ、生産効率を向上させることができる。   The solvent used for obtaining the slurry is usually water. Although not particularly limited, when the above dispersant is used, a solvent capable of dissolving the dispersant is preferably used. Moreover, in the range which does not impair the effect of this invention, you may use the mixed solvent of water and an organic solvent. Examples of the organic solvent include alkyl alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol and propyl alcohol; alkyl ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; ethers such as tetrahydrofuran, dioxane and diglyme; diethylformamide, dimethylacetamide and N-methyl- Amides such as 2-pyrrolidone and dimethylimidazolidinone; sulfur solvents such as dimethyl sulfoxide and sulfolane; and the like. Among these, alcohols are preferable as the organic solvent. When water and an organic solvent having a lower boiling point than water are used in combination, the drying rate can be increased during spray drying. Further, the dispersibility of the binder or the solubility of the dispersant varies depending on the amount or type of the organic solvent used in combination with water. Thereby, the viscosity and fluidity | liquidity of a slurry can be adjusted and production efficiency can be improved.

スラリーを調製するときに使用する溶媒の量は、結着材を均一に分散させる観点から、スラリーの固形分濃度が好ましくは1wt.%以上50wt.%未満、より好ましくは5wt.%以上50wt.%未満、さらに好ましくは10wt.%以上30wt.%未満となる量である。   From the viewpoint of uniformly dispersing the binder, the amount of the solvent used when preparing the slurry is preferably 1 wt. % Or more and 50 wt. %, More preferably 5 wt. % Or more and 50 wt. %, More preferably 10 wt. % Or more and 30 wt. The amount is less than%.

活性炭、導電材、結着材および分散剤等のその他の成分とを溶媒(水)に分散または溶解する方法または手順は特に限定されず、例えば、溶媒(水)に、活性炭、導電材、結着材および分散剤等を添加し混合する方法;溶媒(水)に分散剤を溶解した後、溶媒(水)に分散させた結着材(例えば、ラテックス)を添加して混合し、最後に活性炭、導電材を添加して混合する方法;溶媒(水)に分散させた結着材に活性炭および導電材を添加して混合し、この混合物に溶媒に溶解させた分散剤を添加して混合する方法等が挙げられる。混合の手段としては、例えば、ボールミル、サンドミル、ビーズミル、顔料分散機、らい潰機、超音波分散機、ホモジナイザー、ホモミキサー、プラネタリーミキサー等の混合機器が挙げられる。混合は、室温〜80℃で、10分〜数時間行うことが好ましい。   A method or procedure for dispersing or dissolving activated carbon, a conductive material, a binder, and other components such as a dispersant in a solvent (water) is not particularly limited. For example, activated carbon, a conductive material, a binder is added to the solvent (water). A method of adding and mixing a binder and a dispersant; after dissolving the dispersant in a solvent (water), a binder (for example, latex) dispersed in the solvent (water) is added and mixed, and finally Method of adding and mixing activated carbon and conductive material; adding and mixing activated carbon and conductive material to a binder dispersed in a solvent (water), adding a dispersant dissolved in a solvent to this mixture and mixing And the like. Examples of the mixing means include mixing equipment such as a ball mill, a sand mill, a bead mill, a pigment disperser, a crusher, an ultrasonic disperser, a homogenizer, a homomixer, and a planetary mixer. The mixing is preferably performed at room temperature to 80 ° C. for 10 minutes to several hours.

スラリーの粘度は、複合粒子の生産性を上げる観点から、室温において好ましくは10〜3,000mPa・s、より好ましくは30〜1,500mPa・s、さらに好ましくは50〜1,000mPa・sである。なお、スラリーの粘度が高いほど、噴霧液滴が大きくなり、得られる複合粒子の体積平均粒子径が大きくなる。   The viscosity of the slurry is preferably 10 to 3,000 mPa · s, more preferably 30 to 1,500 mPa · s, and further preferably 50 to 1,000 mPa · s at room temperature from the viewpoint of increasing the productivity of the composite particles. . The higher the viscosity of the slurry, the larger the spray droplets, and the larger the volume average particle diameter of the composite particles obtained.

次に、上記で得たスラリーを噴霧乾燥して造粒し、複合粒子を得る。噴霧乾燥は、熱風中にスラリーを噴霧して乾燥することにより行う。スラリーの噴霧に用いる装置としてアトマイザが挙げられる。アトマイザは、回転円盤方式と加圧方式との二種類の装置がある。回転円盤方式は、高速回転する円盤のほぼ中央にスラリーを導入し、円盤の遠心力によってスラリーが円盤の外に放たれ、その際にスラリーを霧状にする方式である。円盤の回転速度は円盤の大きさに依存するが、好ましくは5,000〜30,000rpm、より好ましくは15,000〜30,000rpmである。円盤の回転速度が低いほど、噴霧液滴が大きくなり、得られる複合粒子の体積平均粒子径が大きくなる。回転円盤方式のアトマイザとしては、ピン型とベーン型が挙げられるが、好ましくはピン型アトマイザである。ピン型アトマイザは、噴霧盤を用いた遠心式の噴霧装置の一種であり、該噴霧盤が上下取付円板の間にその周縁に沿ったほぼ同心円状に着脱自在に複数の噴霧用コロを取り付けたもので構成されている。スラリーは噴霧盤中央から導入され、遠心力によって噴霧用コロに付着し、コロ表面を外側へと移動し、最後にコロ表面から離れ噴霧される。一方、加圧方式は、スラリーを加圧してノズルから霧状にして乾燥する方式である。   Next, the slurry obtained above is spray-dried and granulated to obtain composite particles. Spray drying is performed by spraying the slurry in hot air and drying. An atomizer is used as an apparatus for spraying the slurry. There are two types of atomizers: a rotating disk method and a pressure method. The rotating disk system is a system in which slurry is introduced almost at the center of a disk that rotates at a high speed, and the slurry is released out of the disk by the centrifugal force of the disk, and the slurry is atomized at that time. The rotational speed of the disk depends on the size of the disk, but is preferably 5,000 to 30,000 rpm, more preferably 15,000 to 30,000 rpm. The lower the rotational speed of the disk, the larger the spray droplets and the larger the volume average particle diameter of the resulting composite particles. Examples of the rotating disk type atomizer include a pin type and a vane type, and a pin type atomizer is preferable. A pin-type atomizer is a type of centrifugal spraying device that uses a spraying plate, and the spraying plate has a plurality of spraying rollers attached between upper and lower mounting discs in a substantially concentric manner along its periphery. It consists of The slurry is introduced from the center of the spray platen, adheres to the spraying roller by centrifugal force, moves outside the roller surface, and finally sprays away from the roller surface. On the other hand, the pressurization method is a method in which the slurry is pressurized and sprayed from a nozzle to be dried.

噴霧されるスラリーの温度は、通常は室温であるが、加温して室温以上にしたものであってもよい。また、噴霧乾燥時の熱風温度は、好ましくは80〜250℃、より好ましくは100〜200℃である。噴霧乾燥において、熱風の吹き込み方法は特に制限されず、例えば、熱風と噴霧方向が横方向に並流する方式、乾燥塔頂部で噴霧され熱風と共に下降する方式、噴霧した滴と熱風が向流接触する方式、噴霧した滴が最初熱風と並流し次いで重力落下して向流接触する方式等が挙げられる。   The temperature of the slurry to be sprayed is usually room temperature, but may be heated to room temperature or higher. Moreover, the hot air temperature at the time of spray-drying becomes like this. Preferably it is 80-250 degreeC, More preferably, it is 100-200 degreeC. In spray drying, the method of blowing hot air is not particularly limited, for example, a method in which the hot air and the spray direction flow in the horizontal direction, a method in which the hot air is sprayed at the top of the drying tower and descends with the hot air, and the sprayed droplets and hot air are in countercurrent contact. And a system in which sprayed droplets first flow in parallel with hot air and then drop by gravity to make countercurrent contact.

上記の噴霧乾燥により、複合粒子が得られる。該複合粒子の体積平均粒子径は、50μm以上200μm未満、好ましくは60μm以上180μm未満である。ここで、複合粒子の体積平均粒子径は、レーザ回折式粒度分布測定装置を用いて複合粒子を圧搾空気により加圧噴霧して測定される体積平均粒子径である。複合粒子の体積平均粒子径が大きすぎると支持体上に複合粒子を供給する際の、支持体上への複合粒子の目付量の精度が悪化する。また、複合粒子の体積平均粒子径が小さすぎると複合粒子の流動性が不十分となる。   Composite particles are obtained by spray drying. The volume average particle diameter of the composite particles is 50 μm or more and less than 200 μm, preferably 60 μm or more and less than 180 μm. Here, the volume average particle diameter of the composite particles is a volume average particle diameter measured by pressurizing and spraying the composite particles with compressed air using a laser diffraction particle size distribution analyzer. When the volume average particle diameter of the composite particles is too large, the accuracy of the amount of the composite particles per unit area on the support deteriorates when the composite particles are supplied onto the support. On the other hand, if the volume average particle size of the composite particles is too small, the fluidity of the composite particles becomes insufficient.

また、前記複合粒子は、球状であることが好ましい。前記複合粒子が球状であるか否かの評価は、複合粒子の短軸径をLs、長軸径をLlとしたときに(Ll−Ls)/{(Ls+Ll)/2}で算出される値(以下、「球状度」という。)により行う。ここで、短軸径Lsおよび長軸径Llは、反射型電子顕微鏡を用いて複合粒子を観察した写真像より測定される100個の任意の複合粒子についての平均値である。この数値が小さいほど球状複合粒子が真球に近いことを示す。複合粒子の球状度は、好ましくは20%以下であり、さらに好ましくは15%以下である。   The composite particles are preferably spherical. Evaluation of whether the composite particles are spherical or not is a value calculated by (Ll−Ls) / {(Ls + Ll) / 2} where Ls is the short axis diameter of the composite particles and Ll is the long axis diameter. (Hereinafter referred to as “sphericity”). Here, the minor axis diameter Ls and the major axis diameter Ll are average values for 100 arbitrary composite particles measured from a photographic image obtained by observing the composite particles using a reflection electron microscope. The smaller this value, the closer the spherical composite particle is to a true sphere. The sphericity of the composite particles is preferably 20% or less, and more preferably 15% or less.

また、前記攪拌型造粒法、流動層造粒法は、強制的に流動させた活性炭に結着材を散布し造粒を行う方法である。それぞれの方法では、活性炭を流動させる方法が異なり、攪拌型造粒法では、容器内に設けられた攪拌翼などで強制的に原料粉体に流動運動を与える。流動層造粒法は、下から吹き上げる流体中に粉体を浮遊懸濁させた状態に保つ方法で、流動層多機能型造粒法は、攪拌作用、回転容器内部で活性炭及び必要に応じてその他の成分を転動させる転動作用を、流動層造粒法に併用させる方法である。流動している活性炭へ結着材を散布する方法は、特に制限はないが、好ましくは結着材を含む分散液を噴霧する方法である。このようにして凝集造粒することで本発明の複合粒子を得ることができる。活性炭を含む流動層の温度は、通常20〜300℃、好ましくは50〜200℃である。   Moreover, the agitation type granulation method and fluidized bed granulation method are methods in which a binder is sprayed on activated carbon that has been forced to flow to perform granulation. In each method, the method of flowing activated carbon is different. In the stirring type granulation method, the raw material powder is forcibly given a fluid motion by a stirring blade provided in the container. The fluidized bed granulation method is a method in which the powder is kept suspended and suspended in the fluid blown from below. The fluidized bed multifunctional granulation method is a stirring action, activated carbon inside the rotating vessel and if necessary. This is a method in which the rolling action for rolling other components is used in combination with the fluidized bed granulation method. The method of spraying the binder on the activated carbon that is flowing is not particularly limited, but is preferably a method of spraying a dispersion containing the binder. The composite particles of the present invention can be obtained by agglomerating and granulating in this way. The temperature of the fluidized bed containing activated carbon is usually 20 to 300 ° C, preferably 50 to 200 ° C.

これらの造粒方法では、導電材及び分散剤などのその他の成分は、活性炭と共に流動していても、結着材と共に活性炭に散布されても良い。導電材及びその他の成分を活性炭と共に流動させる場合は、活性炭の表面に導電材及びその他の成分を予め付着させておくと、比重の異なる材料同士が均一に分散することができるため好ましい。導電材等を活性炭の表面に付着させる方法としては、例えば、活性炭と導電材等とを、圧縮力やせん断力などの機械的外力を加えつつ混合するメカノケミカル処理がある。メカノケミカル処理を行う装置としては、加圧ニーダーや二本ロール等の混練機;回転ボールミルやハイブリダイゼーションシステム((株)奈良機械製作所製)等の高速衝撃式乾式粉体複合化装置;メカノフュージョンシステム(ホソカワミクロン(株)製)などの圧縮せん断式乾式粉体複合化装置;等を使用することができる。また、導電材及びその他の成分を結着材と共に散布する場合は、例えば結着材、導電材及び分散剤を溶剤中で均一に混合し、得られた混合分散液を、活性炭の流動層に噴霧し造粒を行うことができる。   In these granulation methods, other components such as a conductive material and a dispersing agent may flow together with the activated carbon, or may be dispersed on the activated carbon together with the binder. In the case where the conductive material and other components are flowed together with the activated carbon, it is preferable that the conductive material and other components are attached in advance to the surface of the activated carbon because materials having different specific gravities can be uniformly dispersed. As a method for attaching the conductive material or the like to the surface of the activated carbon, for example, there is a mechanochemical treatment in which the activated carbon and the conductive material are mixed while applying a mechanical external force such as a compressive force or a shearing force. Equipment for mechanochemical treatment includes kneaders such as pressure kneaders and two rolls; high-speed impact dry powder compounding equipment such as rotating ball mills and hybridization systems (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.); mechanofusion A compression shear type dry powder compounding apparatus such as a system (manufactured by Hosokawa Micron Corporation) or the like can be used. In addition, when spraying the conductive material and other components together with the binder, for example, the binder, the conductive material, and the dispersant are uniformly mixed in a solvent, and the obtained mixed dispersion is put into a fluidized bed of activated carbon. Spraying and granulation can be performed.

上記の製造方法で得られる複合粒子は、活性炭、導電材、結着材および水を含む。また、分散剤等のその他の成分を含んでいてもよい。複合粒子中の結着材の量は、活性炭の重量に対して2wt%以上20wt.%未満、好ましくは3wt.%以上20wt.%未満、より好ましくは4wt.%以上20wt.%未満であり、複合粒子中の水の量は、活性炭の重量に対して2wt.%以上40wt.%未満、好ましくは3wt.%以上30wt.%未満、より好ましくは4wt.%以上25wt.%未満である。   The composite particles obtained by the above production method include activated carbon, a conductive material, a binder, and water. Moreover, other components, such as a dispersing agent, may be included. The amount of the binder in the composite particles is 2 wt% or more and 20 wt. %, Preferably 3 wt. % Or more and 20 wt. %, More preferably 4 wt. % Or more and 20 wt. %, And the amount of water in the composite particles is 2 wt. % Or more and 40 wt. %, Preferably 3 wt. % Or more and 30 wt. %, More preferably 4 wt. % Or more and 25 wt. %.

上記の製造方法で得られた複合粒子に対して、必要に応じて粒子製造後の後処理を実施してもよい。具体例としては、複合粒子に上記の活性炭、導電材、結着材あるいは分散剤等と混合することによって、粒子表面を改質して、球状の複合粒子の流動性を向上または低下させる、連続加圧成形性を向上させる、球状の複合粒子の電気伝導性を向上させることなどができる。   You may post-process after particle manufacture with respect to the composite particle obtained by said manufacturing method as needed. As a specific example, the composite particles are mixed with the above-mentioned activated carbon, conductive material, binder or dispersant, etc., thereby modifying the particle surface and improving or decreasing the fluidity of the spherical composite particles. The pressure moldability can be improved, the electrical conductivity of the spherical composite particles can be improved, and the like.

(乾式成形)
鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層を乾式成形法で製造する場合の製造方法は、特に制限されないが、複合粒子を支持体上に供給し、1対のプレス用ロールにより加圧成形することが好ましい。即ち、複合粒子を支持体上に供給し、一対のプレス用ロールによりシート状のキャパシタ層に成形すると共に支持体の面に圧着することが好ましい。
(Dry molding)
The production method in the case of producing the capacitor electrode composition layer for a lead storage battery by a dry molding method is not particularly limited, but it is preferable to supply composite particles on a support and press-mold with a pair of press rolls. . That is, it is preferable that the composite particles are supplied onto a support, formed into a sheet-like capacitor layer by a pair of press rolls, and pressed onto the surface of the support.

(支持体)
本発明に使用される支持体は、キャパシタ層を支持し、キャパシタ層を鉛電極に貼り合わせるために使用するものであることが好ましい。本発明に使用される支持体を構成する材料としては、キャパシタ層を支持体上に形成することができれば無機材料、有機材料、制限なく使用することができる。例えば、アルミニウム箔、銅箔などの金属箔;プラスチックフィルム;紙などが挙げられる。また、上記フィルムを重ねた多層構造のフィルムを用いても良い。これらの中でも、汎用性や取扱いの観点から紙、熱可塑性樹脂フィルムが好ましく、特に紙、熱可塑性樹脂フィルムの中では、PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム、ポリオレフィン系フィルム、PVA(ポリビニルアルコール)フィルム、PVB(ポリビニルブチラールフィルム)、PVC(ポリ塩化ビニル)フィルムが好ましい。なお、本発明における支持体として、鉛電極に使用される集電体は含まない。また、支持体として鉛電極を用いないことが好ましい。即ち、鉛電極の鉛活物質層上にキャパシタ層を直接加圧成形しないことが好ましい。
(Support)
The support used in the present invention is preferably used for supporting the capacitor layer and bonding the capacitor layer to the lead electrode. As a material constituting the support used in the present invention, an inorganic material or an organic material can be used without limitation as long as the capacitor layer can be formed on the support. For example, metal foil such as aluminum foil and copper foil; plastic film; paper and the like can be mentioned. Moreover, you may use the film of the multilayered structure which accumulated the said film. Among these, paper and thermoplastic resin film are preferable from the viewpoint of versatility and handling, and among paper and thermoplastic resin film, in particular, PET (polyethylene terephthalate) film, polyolefin film, PVA (polyvinyl alcohol) film, PVB (Polyvinyl butyral film) and PVC (polyvinyl chloride) film are preferable. In addition, the collector used for a lead electrode is not included as a support body in this invention. Moreover, it is preferable not to use a lead electrode as a support. That is, it is preferable not to press-mold the capacitor layer directly on the lead active material layer of the lead electrode.

また、支持体のキャパシタ層に接する面が、粗面化されていることが好ましい。支持体のキャパシタ層に接する面が粗面化されていることにより、アンカリング効果によりキャパシタ層と密着しロール巻き取りが可能となる。また、支持体上にキャパシタ層を形成してなる支持体付キャパシタ層を用いて鉛蓄電池用電極を製造する際に、キャパシタ層から支持体を容易に剥離することができる。支持体の粗面化された面の表面粗さRaは、好ましくは0.1〜5μm、より好ましくは0.2〜3μm、さらに好ましくは0.2〜1μmの範囲にある。支持体の粗面化された面の表面粗さRaがこの範囲にあることにより、キャパシタ層と支持体との密着性と、支持体付キャパシタ層を用いて電極を製造する際における支持体の剥離性との両立が可能となる。
表面粗さRaは、JIS B0601に準拠して、例えばナノスケールハイブリッド顕
微鏡(VN−8010、キーエンス社製)を用いて、粗さ曲線を描き、下式に示す式より
算出することができる。下式において、Lは測定長さ、xは平均線から測定曲線までの偏
差である。

Figure 0006349945
Moreover, it is preferable that the surface which contacts the capacitor layer of the support body is roughened. Since the surface of the support that is in contact with the capacitor layer is roughened, it can be in close contact with the capacitor layer due to the anchoring effect and can be rolled up. Moreover, when manufacturing a lead-acid battery electrode using a capacitor layer with a support formed by forming a capacitor layer on the support, the support can be easily peeled from the capacitor layer. The surface roughness Ra of the roughened surface of the support is preferably in the range of 0.1 to 5 μm, more preferably 0.2 to 3 μm, and still more preferably 0.2 to 1 μm. When the surface roughness Ra of the roughened surface of the support is in this range, the adhesion between the capacitor layer and the support, and the support when the electrode is manufactured using the capacitor layer with the support, are provided. Coexistence with releasability becomes possible.
The surface roughness Ra can be calculated from the equation shown below by drawing a roughness curve using, for example, a nanoscale hybrid microscope (VN-8010, manufactured by Keyence Corporation) in accordance with JIS B0601. In the following formula, L is the measurement length, and x is the deviation from the average line to the measurement curve.
Figure 0006349945

支持体表面を粗面化する方法は特に制限されず、支持体表面をエンボス処理する方法;支持体表面をサンドブラスト処理する方法;マット材を支持体を構成する材料に練り込む方法;マット材を含む層を支持体表面にコーティングする方法などが挙げられる。中でも、キャパシタ層との密着性の観点から支持体表面をサンドブラスト処理する方法が好ましい。支持体の粗面化処理は、片面のみに施してもよく、両面に施してもよい。   The method for roughening the surface of the support is not particularly limited, a method for embossing the surface of the support; a method for sandblasting the surface of the support; a method for kneading the mat material into the material constituting the support; Examples thereof include a method of coating the surface of the support on the surface of the support. Among them, a method of sandblasting the support surface from the viewpoint of adhesion with the capacitor layer is preferable. The roughening treatment of the support may be performed only on one side or on both sides.

支持体表面を離型処理する場合において、離型処理の方法は特に限定されないが、例えばアルキド樹脂などの熱硬化性樹脂を支持体上に塗工し、これを硬化する方法;シリコーン樹脂を支持体上に塗工し、これを硬化する方法;フッ素樹脂を支持体上に塗工する方法を用いることが好ましい。特に、均質な離型処理層を容易に形成できる観点からは、熱硬化性樹脂を用いた離型処理が好ましく、キャパシタ層の成形性と支持体から他の支持体へキャパシタ層を転写する場合における転写の容易性とのバランスの観点からは、アルキド樹脂の塗工、硬化による離型処理が好ましい。   In the case of releasing the surface of the support, the method of releasing is not particularly limited. For example, a thermosetting resin such as an alkyd resin is coated on the support and cured; the silicone resin is supported. It is preferable to use a method of coating on a body and curing it; a method of coating a fluororesin on a support. In particular, from the viewpoint of easily forming a uniform release treatment layer, a release treatment using a thermosetting resin is preferable, and the moldability of the capacitor layer and the case where the capacitor layer is transferred from the support to another support From the standpoint of balance with the ease of transfer, the release treatment by coating and curing the alkyd resin is preferred.

支持体の厚さは特に限定されないが、10〜200μmが好ましく、20〜150μmがより好ましく、20〜100μmが特に好ましい。また、幅も特に限定されないが、好ましくは100〜1000mm、より好ましくは100〜500mmである。   Although the thickness of a support body is not specifically limited, 10-200 micrometers is preferable, 20-150 micrometers is more preferable, 20-100 micrometers is especially preferable. Moreover, although a width is not specifically limited, Preferably it is 100-1000 mm, More preferably, it is 100-500 mm.

また、支持体の引っ張り強度は特に限定されないが、キャパシタ層の製造時の破断を防ぐ観点から、30〜500MPaが好適であり、30〜300MPaがより好適である。
本発明に使用される支持体は繰り返し使用することも可能であり、繰り返し使用することで、さらに電極の生産コストを抑制することができる。
Further, the tensile strength of the support is not particularly limited, but is preferably 30 to 500 MPa and more preferably 30 to 300 MPa from the viewpoint of preventing breakage during the production of the capacitor layer.
The support used in the present invention can be used repeatedly. By repeatedly using the support, the production cost of the electrode can be further suppressed.

図1は、複合粒子を支持体上に供給し、略水平に配置された一対のプレス用ロールにより加圧成形し、シート状のキャパシタ層を得る工程の具体的な態様を表す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a specific aspect of a process of supplying composite particles onto a support and press-molding them with a pair of press rolls arranged substantially horizontally to obtain a sheet-like capacitor layer.

図1では、支持体14の巻収体をアンワインダー11に取り付け、これを送り出す。次いで、複合粒子13をスクリューフィーダー等の供給装置により略水平に配置された一対のプレス用ロール12に供給し、一対のプレス用ロール12により加圧成形することにより、複合粒子をシート状の成形体であるキャパシタ層に成形するとともに、これを支持体の面に圧着する。そして、キャパシタ層が形成された支持体(支持体付キャパシタ層)をワインダー10で巻き取り、支持体付キャパシタ層の巻収体が得られる。   In FIG. 1, the winding body of the support body 14 is attached to the unwinder 11, and this is sent out. Next, the composite particles 13 are supplied to a pair of press rolls 12 arranged substantially horizontally by a supply device such as a screw feeder, and are pressed by the pair of press rolls 12 to form the composite particles into a sheet shape. The capacitor layer, which is a body, is molded, and this is pressure-bonded to the surface of the support. And the support body (capacitor layer with a support body) in which the capacitor layer was formed is wound up with the winder 10, and the winding body of the capacitor layer with a support body is obtained.

一対のプレス用ロール12を構成するプレス用ロールのうち、少なくとも一方はゴムロールであることが好ましい。ゴムロールを用いることにより、得られる鉛蓄電池用電極の強度が向上する。また、ゴムロールを用いる場合のゴムロールの硬度は10°以上95°未満であることが好ましい。ここで、ゴムロールの硬度は、JIS K−6253に準拠して測定される値である。   Of the press rolls constituting the pair of press rolls 12, at least one is preferably a rubber roll. By using a rubber roll, the strength of the obtained lead-acid battery electrode is improved. Moreover, when using a rubber roll, it is preferable that the hardness of the rubber roll is 10 ° or more and less than 95 °. Here, the hardness of the rubber roll is a value measured according to JIS K-6253.

なお、図1に示す一対のプレス用ロール12は、一対のプレス用ベルトに置き換えてもよい。   The pair of press rolls 12 shown in FIG. 1 may be replaced with a pair of press belts.

また、成形速度は好ましくは0.1〜100m/分、より好ましくは4〜50m/分である。また、ロール間のプレス線圧は、好ましくは0.2〜30kN/cm、より好ましくは1.5〜15kN/cmである。また、プレス用ロールに代えてプレス用ベルトを用いる場合の成形速度は、好ましくは1〜15m/分、より好ましくは5〜10m/分である。また、プレス用ベルト間の圧力は、好ましくは5〜50MPa、より好ましくは10〜30MPaである。   The molding speed is preferably 0.1 to 100 m / min, more preferably 4 to 50 m / min. Moreover, the press linear pressure between rolls becomes like this. Preferably it is 0.2-30 kN / cm, More preferably, it is 1.5-15 kN / cm. Moreover, the forming speed when using a press belt instead of the press roll is preferably 1 to 15 m / min, more preferably 5 to 10 m / min. The pressure between the pressing belts is preferably 5 to 50 MPa, more preferably 10 to 30 MPa.

また、加圧成形により形成したキャパシタ層の厚さのばらつきをなくし、キャパシタ層の密度を上げて高容量化を図るために、必要に応じてさらに後加圧を行っても良い。後加圧の方法は、ロールプレス工程が一般的である。ロールプレス工程では、2本の円柱状のロールを狭い間隔で平行に上下にならべ、それぞれを反対方向に回転させて、その間に電極をかみこませ加圧する。ロールプレス工程で用いるロールは加熱または冷却等により温度調節されていてもよい。   Further, post-pressurization may be further performed as necessary in order to eliminate variations in the thickness of the capacitor layer formed by pressure molding and increase the density of the capacitor layer to increase the capacity. The post-pressing method is generally a roll press process. In the roll press process, two cylindrical rolls are arranged vertically in parallel at a narrow interval, each is rotated in the opposite direction, and an electrode is sandwiched between them to apply pressure. The roll used in the roll press step may be temperature-controlled by heating or cooling.

また、キャパシタ層の密度は、特に制限されないが、好ましくは0.30〜10g/cm3、より好ましくは0.35〜5.0g/cm3、さらに好ましくは0.40〜3.0g/cm3である。また、キャパシタ層の厚さは、特に制限されないが、好ましくは5〜1000μm、より好ましくは20〜500μm、さらに好ましくは30〜400μmである。 The density of the capacitor layer is not particularly limited, but is preferably 0.30 to 10 g / cm 3 , more preferably 0.35 to 5.0 g / cm 3 , and further preferably 0.40 to 3.0 g / cm 3 . 3 . The thickness of the capacitor layer is not particularly limited, but is preferably 5 to 1000 μm, more preferably 20 to 500 μm, and still more preferably 30 to 400 μm.

また、支持体とキャパシタ層間の剥離強度は、キャパシタ層の支持体への適度な密着性と支持体からの適度な剥離性とを両立する観点から、好ましくは0.1〜100N/m、より好ましくは0.1〜10N/m、さらに好ましくは0.1〜1N/mである。なお、剥離強度は、JIS Z0237に準拠して測定される値である。   Further, the peel strength between the support and the capacitor layer is preferably 0.1 to 100 N / m from the viewpoint of achieving both proper adhesion of the capacitor layer to the support and appropriate peelability from the support. Preferably it is 0.1-10 N / m, More preferably, it is 0.1-1 N / m. The peel strength is a value measured according to JIS Z0237.

(鉛蓄電池用電極)
鉛蓄電池用電極は、鉛電極とキャパシタ層とを含む。
(Electrode for lead acid battery)
The lead-acid battery electrode includes a lead electrode and a capacitor layer.

(鉛電極)
本発明に用いられる鉛電極は、集電体上に鉛活物質層が形成されたものをいう。鉛活物質層は、通常の鉛蓄電池の活物質として使用される鉛、一酸化鉛、二酸化鉛、三酸化二鉛、四酸化三鉛(鉛丹)、硫酸鉛などの、鉛および鉛化合物を主体とする層をさす。これらの鉛および鉛化合物は、単独でまたは混合物を適宜選択して使用することができる。鉛活物質層中の鉛原子が占める割合は、活物質層のエネルギー密度を高めることができる観点から、層全体の重量に対して好ましくは50wt.%以上、より好ましくは70wt.%以上である。
(Lead electrode)
The lead electrode used in the present invention refers to an electrode in which a lead active material layer is formed on a current collector. Lead active material layer contains lead and lead compounds such as lead, lead monoxide, lead dioxide, dilead trioxide, trilead tetroxide (lead red), lead sulfate, etc. Refers to the main layer. These lead and lead compounds can be used alone or in a suitable mixture. The proportion of the lead atoms in the lead active material layer is preferably 50 wt.% With respect to the weight of the entire layer from the viewpoint of increasing the energy density of the active material layer. % Or more, more preferably 70 wt. % Or more.

正極活物質層に用いられる鉛含有材料としては二酸化鉛または一酸化鉛が好ましく、負極活物質層に用いられる鉛含有材料としては一酸化鉛または鉛が好ましい。   The lead-containing material used for the positive electrode active material layer is preferably lead dioxide or lead monoxide, and the lead-containing material used for the negative electrode active material layer is preferably lead monoxide or lead.

鉛活物質層は、鉛および鉛化合物の他に、ポリエステル繊維などの強化材、リグニンなどの界面活性剤、硫酸バリウムなどを含んでいてもよい。また、アンチモン、亜鉛、カドミウム、銀およびビスマスの酸化物、水酸化物もしくは硫酸塩から選ばれる添加剤なども使用することができる。さらに、鉛含有材料のペーストを作製して鉛活物質層を形成する場合は、硫酸水溶液を加えることもできる。   The lead active material layer may contain a reinforcing material such as polyester fiber, a surfactant such as lignin, barium sulfate and the like in addition to lead and a lead compound. Further, an additive selected from oxides, hydroxides or sulfates of antimony, zinc, cadmium, silver and bismuth can be used. Further, when a lead active material layer is formed by producing a paste of a lead-containing material, an aqueous sulfuric acid solution can be added.

集電体としては、板状、箔状、クラッド式と呼ばれる多孔性チューブの中心に鉛合金芯金を挿入したもの、および格子状集電体などが挙げられる。鉛活物質ペーストを保持し、効率的に電流を取り出す形状として最適であるため、格子状集電体が好ましい。格子状集電体としては、標準格子、ラジアル格子、エキスパンド式のいずれも使用できる。   Examples of the current collector include a plate-shaped, foil-shaped, clad-type porous tube in which a lead alloy core is inserted, and a grid-shaped current collector. A grid-like current collector is preferable because it is optimal as a shape that holds the lead active material paste and efficiently extracts current. As the grid current collector, any of a standard grid, a radial grid, and an expanded type can be used.

格子状集電体の材質としては、鉛−カルシウム合金、鉛−アンチモン合金、鉛−錫合金等の鉛含有合金が用いられる。前記鉛合金の組成の一部として、砒素、錫、銅、銀、アルミなどを含んでいてもよい。
鉛活物質層は、鉛含有材料に溶媒、添加剤を加えてペーストを作製し、このペーストを格子状集電体上に充填させることにより形成することができる。
As the material of the grid-like current collector, a lead-containing alloy such as a lead-calcium alloy, a lead-antimony alloy, or a lead-tin alloy is used. Arsenic, tin, copper, silver, aluminum, or the like may be included as part of the composition of the lead alloy.
The lead active material layer can be formed by preparing a paste by adding a solvent and an additive to a lead-containing material and filling the paste on a grid-like current collector.

例えば格子状集電体を用いる場合、格子状集電体の格子平面の一部に鉛活物質層を形成する、格子状集電体の格子全面に鉛活物質層を形成する、などが挙げられる。   For example, when using a grid current collector, a lead active material layer is formed on a part of the grid plane of the grid current collector, a lead active material layer is formed on the entire grid surface of the grid current collector, and the like. It is done.

本発明において、鉛電極は、鉛活物質層の上に接着剤層を有するものであってもよい。接着剤層を設けることで、キャパシタ層と鉛活物質層との密着性が向上し、接触抵抗を低減できる。   In the present invention, the lead electrode may have an adhesive layer on the lead active material layer. By providing the adhesive layer, the adhesion between the capacitor layer and the lead active material layer can be improved, and the contact resistance can be reduced.

接着剤層はフィラーを必須成分として、結着材や分散剤などの任意成分を含む。フィラーとしては、公知のものを使用することができ、具体的には導電性フィラー、金属酸化物フィラーが挙げられる。これらの中でも、導電性フィラーを用いることが好ましい。   The adhesive layer contains a filler as an essential component and includes optional components such as a binder and a dispersant. As the filler, known ones can be used, and specific examples include conductive fillers and metal oxide fillers. Among these, it is preferable to use a conductive filler.

(鉛蓄電池用電極の製造方法)
鉛活物質層とキャパシタ層は、電気的に導通がとれている必要がある。そのため、これらの層は加圧接着することが好ましい。例えば、上記の鉛活物質層の形成方法によって格子状集電体に充填された鉛活物質層の上に、キャパシタ層を加圧成形する。例えば、支持体付キャパシタ層のキャパシタ層側が鉛活物質層に対向するように配置して加圧することにより、鉛活物質層とキャパシタ層との加圧接着を行う。
(Method for producing lead-acid battery electrode)
The lead active material layer and the capacitor layer must be electrically connected. Therefore, these layers are preferably pressure bonded. For example, the capacitor layer is pressure-molded on the lead active material layer filled in the grid-shaped current collector by the above-described lead active material layer formation method. For example, pressure bonding between the lead active material layer and the capacitor layer is performed by placing and pressing the capacitor layer with support so that the capacitor layer side faces the lead active material layer.

鉛蓄電池用電極の製造方法は特に制限されないが、支持体付キャパシタ層のキャパシタ層を鉛電極に貼り合わせる工程(以下、「第1の製造方法」ということがある。)、又は支持体付キャパシタ層の支持体をキャパシタ層から剥離する工程、及びキャパシタ層を鉛電極に貼り合わせる工程(以下、「第2の製造方法」ということがある。)により製造することが好ましい。   The method for producing the lead-acid battery electrode is not particularly limited, but the step of bonding the capacitor layer of the capacitor layer with support to the lead electrode (hereinafter sometimes referred to as “first production method”), or the capacitor with support. It is preferable to manufacture by a step of peeling the support of the layer from the capacitor layer and a step of bonding the capacitor layer to the lead electrode (hereinafter sometimes referred to as “second manufacturing method”).

(第1の製造方法)
本発明の第1の製造方法では、支持体付キャパシタ層のキャパシタ層を鉛電極に貼り合わせる。
(First manufacturing method)
In the 1st manufacturing method of this invention, the capacitor layer of the capacitor layer with a support body is bonded together to a lead electrode.

支持体付キャパシタ層のキャパシタ層を鉛電極に貼り合わせる際の線圧は、粗面化された支持体を用いる場合において、支持体の粗面化された面の形状を損なわない程度であれば、特に制限されないが、鉛電極上にキャパシタ層を均一に貼り合わせることができ、得られる鉛蓄電池用電極の強度に優れる観点から、好ましくは50〜2,000kN/m、より好ましくは100〜1,000kN/m、さらに好ましくは200〜500kN/mである。   The linear pressure when the capacitor layer of the capacitor layer with support is bonded to the lead electrode is such that when the roughened support is used, the shape of the roughened surface of the support is not impaired. Although not particularly limited, from the viewpoint that the capacitor layer can be uniformly bonded onto the lead electrode and the strength of the resulting lead storage battery electrode is excellent, it is preferably 50 to 2,000 kN / m, more preferably 100 to 1. 1,000 kN / m, more preferably 200 to 500 kN / m.

第1の製造方法において、圧着と同時に熱を加え(熱プレス)てもよい。熱プレス法としては、具体的には、バッチ式熱プレス、連続式熱ロールプレスなどが挙げられ、生産性が高められる連続式熱ロールプレスが好ましい。熱プレスの温度は、特に制限されないが、鉛電極上にキャパシタ層をより均一に貼り合わせることができ、電極強度に優れる観点から、好ましくは50〜200℃、より好ましくは70〜150℃である。   In the first manufacturing method, heat may be applied simultaneously with the pressure bonding (hot pressing). Specific examples of the hot press method include a batch hot press and a continuous hot roll press, and a continuous hot roll press capable of improving productivity is preferable. The temperature of the hot press is not particularly limited, but is preferably 50 to 200 ° C., more preferably 70 to 150 ° C. from the viewpoint that the capacitor layer can be more uniformly bonded onto the lead electrode and the electrode strength is excellent. .

第1の製造方法においては、支持体付キャパシタ層を鉛電極に貼り合わせたものを、そのまま鉛蓄電池用電極としても使用することができるが、その後支持体をキャパシタ層から剥離してもよい。   In the first manufacturing method, the support-attached capacitor layer bonded to the lead electrode can be used as it is as a lead-acid battery electrode, but the support may be peeled off from the capacitor layer.

第1の製造方法において、支持体付キャパシタ層から支持体を剥離する方法は、特に制限されず、例えば、鉛電極に支持体付キャパシタ層を貼り合わせた後、キャパシタ層及び鉛電極を含むキャパシタ層付鉛電極と、支持体とを別々のロールに捲回することにより、容易に剥離することができる。   In the first manufacturing method, the method of peeling the support from the capacitor layer with the support is not particularly limited. For example, after the capacitor layer with the support is bonded to the lead electrode, the capacitor including the capacitor layer and the lead electrode It can peel easily by winding a lead electrode with a layer, and a support body on a separate roll.

(第2の製造方法)
本発明の第2の製造方法では、支持体付キャパシタ層の支持体をキャパシタ層から剥離する工程、剥離したキャパシタ層を鉛電極に貼り合わせる工程を含む。
(Second manufacturing method)
The second production method of the present invention includes a step of peeling the support of the capacitor layer with the support from the capacitor layer, and a step of bonding the peeled capacitor layer to the lead electrode.

支持体付キャパシタ層の支持体をキャパシタ層から剥離する方法は、特に制限されず、支持体付キャパシタ層から、キャパシタ層と支持体とを別々のロールに捲回することにより、容易に剥離することができる。   The method for peeling the support of the capacitor layer with the support from the capacitor layer is not particularly limited, and the capacitor layer and the support are easily peeled from the capacitor layer with the support by winding them on separate rolls. be able to.

支持体付キャパシタ電極組成物層から剥離したキャパシタ層を鉛電極に貼り合わせる際の線圧は、粗面化された支持体を用いる場合において、支持体の粗面化された面の形状を損なわない程度であれば、特に制限されないが、鉛電極上にキャパシタ層を均一に貼り合わせることができ、得られる鉛蓄電池用電極の強度に優れる観点から、好ましくは50〜2,000kN/m、より好ましくは100〜1,000kN/m、さらに好ましくは200〜500kN/mである。   When the capacitor layer peeled off from the capacitor electrode composition layer with a support is bonded to a lead electrode, the line pressure of the roughened surface of the support is impaired when a roughened support is used. As long as it is not limited, it is not particularly limited, but from the viewpoint that the capacitor layer can be uniformly bonded onto the lead electrode and the strength of the obtained lead storage battery electrode is excellent, preferably 50 to 2,000 kN / m, more Preferably it is 100-1,000 kN / m, More preferably, it is 200-500 kN / m.

第2の製造方法において、圧着と同時に熱を加え(熱プレス)てもよい。熱プレス法としては、具体的には、バッチ式熱プレス、連続式熱ロールプレスなどが挙げられ、生産性が高められる連続式熱ロールプレスが好ましい。熱プレスの温度は、特に制限されないが、鉛電極上にキャパシタ層をより均一に貼り合わせることができ、得られる鉛蓄電池用電極の強度に優れる観点から、好ましくは50〜200℃、より好ましくは70〜150℃である。   In the second manufacturing method, heat may be applied simultaneously with the pressure bonding (hot pressing). Specific examples of the hot press method include a batch hot press and a continuous hot roll press, and a continuous hot roll press capable of improving productivity is preferable. The temperature of the hot press is not particularly limited, but is preferably 50 to 200 ° C., more preferably from the viewpoint that the capacitor layer can be more uniformly bonded onto the lead electrode and the strength of the resulting lead storage battery electrode is excellent. 70-150 ° C.

(鉛蓄電池)
本発明の鉛蓄電池は、正極と負極と、正極と負極の間に配置されるセパレータと、電解液とを含み、正極または負極の少なくとも一方が、キャパシタ層を有する鉛蓄電池用電極である。
(Lead battery)
The lead acid battery of the present invention includes a positive electrode and a negative electrode, a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode, and an electrolyte, and at least one of the positive electrode and the negative electrode is an electrode for a lead acid battery having a capacitor layer.

鉛蓄電池は通常、セパレータを介して正極と負極が対向するように配置され、正極および負極の少なくとも一方がキャパシタ層を有する鉛蓄電池用電極である構造を複数対有しており、正極同士、または負極同士はそれぞれ電気的に短絡された構造である。このような構造とすることにより、鉛蓄電池の容量を大きくすることができる。
本発明の鉛蓄電池において、上述した以外の構成要素としては、上述の構成要素を収納する電槽及びふたが挙げられる。
A lead-acid battery usually has a plurality of pairs of structures in which at least one of the positive electrode and the negative electrode is an electrode for a lead-acid battery having a capacitor layer, with the positive electrode and the negative electrode facing each other with a separator interposed therebetween, or The negative electrodes are each electrically short-circuited. By setting it as such a structure, the capacity | capacitance of a lead storage battery can be enlarged.
In the lead storage battery of the present invention, examples of the constituent elements other than those described above include a battery case and a lid for storing the above constituent elements.

(セパレータ)
本発明の鉛蓄電池で使用されるセパレータとしては、抄紙、微多孔性ポリエチレン、微多孔性ポリプロピレン、微多孔性ゴム、リテイナーマット、ガラスマット、などのセパレータを1つまたは複数組み合わせて使用することができる。
(Separator)
As the separator used in the lead storage battery of the present invention, it is possible to use one or a combination of separators such as papermaking, microporous polyethylene, microporous polypropylene, microporous rubber, retainer mat, glass mat, etc. it can.

(電解液)
本発明の鉛蓄電池で使用される電解液は通常、硫酸が使用される。充放電状態によって硫酸の密度は変動するが、鉛蓄電池を化成処理後、満充電の状態で密度1.25〜1.30g/cm3(20℃)であることが好ましい。
(Electrolyte)
The electrolytic solution used in the lead storage battery of the present invention is usually sulfuric acid. Although the density of sulfuric acid varies depending on the charge / discharge state, the density is preferably 1.25 to 1.30 g / cm 3 (20 ° C.) in a fully charged state after chemical conversion treatment of the lead storage battery.

(電槽、ふた)
本発明の鉛蓄電池において、正極、負極、セパレータおよび電解液を収納する電槽及びふたとしては、エチレン−プロピレン共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル−スチレン共重合体、ポリアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体を原料とするものを使用することができる。
(Battery, lid)
In the lead-acid battery of the present invention, the positive electrode, the negative electrode, the separator, and the battery case and the lid for storing the electrolyte include ethylene-propylene copolymer, polyethylene, polypropylene, polyacrylonitrile-styrene copolymer, polyacrylonitrile-butadiene-styrene. What uses a copolymer as a raw material can be used.

(組電池)
上述のようにセパレータを介して正極と負極が対向するように配置され、正極とセパレータとの間および負極とセパレータとの間の少なくとも一方に上述の鉛蓄電池用キャパシタ電極が配置された構造を複数対有し、正極同士および負極同士のそれぞれを短絡させた構造である鉛蓄電池を複数用意して直列に接続することができる。このようにすることで鉛蓄電池の全体の起電力を大きくすることができる。直列に接続するために電槽を複数用意する必要はなく、1つの電槽の中に複数の仕切りを設け、その仕切り毎に上述の正極、負極、セパレータおよび鉛蓄電池用キャパシタ電極を含む構造を収納し、それを直列接続すれば、一体化した起電力の高い鉛蓄電池を作製することができる。
(Battery)
As described above, a plurality of structures in which the positive electrode and the negative electrode are opposed to each other with the separator interposed therebetween, and the above-described lead storage battery capacitor electrode is disposed between at least one of the positive electrode and the separator and between the negative electrode and the separator. A plurality of lead storage batteries having a structure in which a pair of positive electrodes and negative electrodes are short-circuited can be prepared and connected in series. By doing in this way, the electromotive force of the whole lead acid battery can be enlarged. There is no need to prepare a plurality of battery cases in order to connect in series. A plurality of partitions are provided in one battery case, and the structure including the above-described positive electrode, negative electrode, separator, and lead-acid battery capacitor electrode is provided for each partition. If it is housed and connected in series, an integrated lead-acid battery with high electromotive force can be produced.

本発明の鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の製造方法及びこの鉛蓄電池用電極によれば、強度に優れた鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層及び抵抗が小さい鉛蓄電池を得ることができる。   According to the method for producing a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery and the electrode for a lead storage battery of the present invention, a lead storage battery having a high strength and a lead storage battery having a low resistance can be obtained.

以下に、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、本実施例における部および%は、特記しない限り重量基準である。
実施例および比較例において、キャパシタ層の強度、電解液含浸性および内部抵抗の判定は、以下のように行った。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In the examples, parts and% are based on weight unless otherwise specified.
In Examples and Comparative Examples, the determination of the strength of the capacitor layer, the electrolyte impregnation property, and the internal resistance was performed as follows.

(キャパシタ層の強度)
実施例および比較例において得られたキャパシタ層について、JIS K6251に準じて測定した。具体的には、実施例および比較例で得られた支持体付キャパシタ層から支持体を剥離し、160℃で40分乾燥した。その後1号形のダンベル状試験片の形状に打ち抜き、雰囲気温度25℃にて引張速度10mm/分で引張試験を行い、破断時の最大荷重を測定した。この測定を6回繰り返し、最大荷重の平均値をシートの断面積で除した値をこのキャパシタ層の引張り強度とし、以下の基準により評価した。結果を表1に示した。
キャパシタ層の引張り強度が大きいほど、亀裂、破壊が生じにくく、形状保持性に優れることを示す。
A:0.5MPa以上
B:0.4MPa以上0.5MPa未満
C:0.3MPa以上0.4MPa未満
D:0.3MPa未満
(Capacitor layer strength)
The capacitor layers obtained in Examples and Comparative Examples were measured according to JIS K6251. Specifically, the support was peeled from the capacitor layer with a support obtained in Examples and Comparative Examples, and dried at 160 ° C. for 40 minutes. Thereafter, it was punched into the shape of No. 1 dumbbell-shaped test piece, a tensile test was conducted at an atmospheric temperature of 25 ° C. and a tensile speed of 10 mm / min, and the maximum load at break was measured. This measurement was repeated 6 times, and the value obtained by dividing the average value of the maximum load by the cross-sectional area of the sheet was taken as the tensile strength of the capacitor layer, and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 1.
It shows that the larger the tensile strength of the capacitor layer, the less likely to crack and break, and the better the shape retention.
A: 0.5 MPa or more B: 0.4 MPa or more and less than 0.5 MPa C: 0.3 MPa or more and less than 0.4 MPa D: Less than 0.3 MPa

(電解液含浸性)
実施例および比較例で得られた鉛蓄電池用電極を2cm×2cmに切り出した。この電極上に5μLの電解液を雰囲気温度25℃にて1滴滴下し、電極表面から電解液の液滴が吸収され肉眼で確認できなくなるまでの時間(分)を測定した。測定結果を以下の基準により評価した。この時間が短いほど電極が電解液の含浸性に 優れることを示す。ここで電解液としては、38%硫酸水溶液を用いた。
A:10分未満
B:10分以上20分未満
C:20分以上30分未満
D:30分以上
(Electrolytic solution impregnation)
The lead-acid battery electrodes obtained in the examples and comparative examples were cut into 2 cm × 2 cm. One drop of 5 μL of the electrolytic solution was dropped on the electrode at an ambient temperature of 25 ° C., and the time (minutes) until the droplet of the electrolytic solution was absorbed from the electrode surface and could not be confirmed with the naked eye was measured. The measurement results were evaluated according to the following criteria. The shorter this time is, the better the electrode is. Here, 38% sulfuric acid aqueous solution was used as the electrolytic solution.
A: Less than 10 minutes B: 10 minutes or more and less than 20 minutes C: 20 minutes or more and less than 30 minutes D: 30 minutes or more

(内部抵抗)
実施例および比較例において得られたキャパシタ層を、直径12mmの円形状に打ち抜いた。このキャパシタ層およびガラスファイバー製セパレータを十分電解液に含浸させ、次いで2枚のキャパシタ電極を、セパレータを介して対向させ、それぞれのキャパシタ電極が電気的に接触しないように配置して、電気二重層キャパシタを作製した。電解液には硫酸を用いた。
(Internal resistance)
The capacitor layers obtained in the examples and comparative examples were punched into a circular shape having a diameter of 12 mm. The capacitor layer and the glass fiber separator are sufficiently impregnated with an electrolytic solution, and then the two capacitor electrodes are opposed to each other with the separator interposed therebetween so that the capacitor electrodes are not in electrical contact with each other. A capacitor was produced. Sulfuric acid was used as the electrolyte.

この電気二重層キャパシタの充放電試験を行うことにより内部抵抗を求めた。即ち、充電電流は、電極の単位面積あたりの電流値が6.6mA/cm2となる電流値を用いて行い、電圧が1.0Vに達したら、10分間その電圧を保って定電圧充電とし、充電を完了した。次いで、充電終了直後に定電流放電を充電時に用いたのと同様な電流値で0Vに達するまで行う。静電容量は放電時の電力量からエネルギー換算法を用いて算出した。 The internal resistance was determined by conducting a charge / discharge test of the electric double layer capacitor. That is, the charging current is performed using a current value at which the current value per unit area of the electrode is 6.6 mA / cm 2, and when the voltage reaches 1.0 V, the voltage is maintained for 10 minutes for constant voltage charging. Completed charging. Then, immediately after the end of charging, constant current discharging is performed until the voltage reaches 0 V at a current value similar to that used during charging. The capacitance was calculated from the amount of electric power at the time of discharge using an energy conversion method.

次に、この静電容量を用いて、電気二重層キャパシタの充放電速度が一定になるように5mA/Fの定電流で充電を開始し、定電流充電と定電圧充電の充電時間を合わせて20分間行った時点で充電完了とし、さらに、充電終了直後に定電流放電を充電時に用いたのと同様な電流値で0Vに達するまで行った。   Next, using this capacitance, charging is started at a constant current of 5 mA / F so that the charging / discharging speed of the electric double layer capacitor is constant, and the charging times of constant current charging and constant voltage charging are matched. Charging was completed at the time when the charging was performed for 20 minutes, and further, constant current discharging was performed immediately after the end of charging until the voltage reached 0 V at a current value similar to that used during charging.

内部抵抗は、放電開始から所定時間までの電圧データの最小二乗法による近似曲線の外挿からもとめた放電開始時電圧降下量を放電電流値で除した値とし、体積当たりの抵抗率、すなわち体積抵抗率として表し、以下の基準により評価した。但し、所定時間は全放電時間の10%とした。結果を表1に示した。
A:0.6Ω未満
B:0.6以上0.8Ω未満
C:0.8以上1.0Ω未満
D:1.0Ω以上
The internal resistance is a value obtained by dividing the amount of voltage drop at the start of discharge from the extrapolation of the approximate curve by the least square method of the voltage data from the start of discharge to the predetermined time divided by the discharge current value, and the resistivity per volume, that is, the volume Expressed as resistivity and evaluated according to the following criteria. However, the predetermined time was 10% of the total discharge time. The results are shown in Table 1.
A: Less than 0.6Ω B: 0.6 or more and less than 0.8Ω C: 0.8 or more and less than 1.0Ω D: 1.0Ω or more

(実施例1)
(結着材の作製)
窒素置換した重合反応器に、アクリロニトリル45部、1,3−ブタジエン50部、メタクリル酸5部、t−ドデシルメルカプタン0.2部、軟水132部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム3.0部、β−ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩0.5部、過硫酸カリウム0.3部及びエチレンジアミン四酢酸ナトリウム塩0.05部を仕込み、重合温度40℃を保持しながら重合転化率が90%に達するまで反応させた。その後、重合停止剤としてジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム0.1部を添加して重合反応を停止した。得られた共重合体粒子水分散液から未反応単量体を除去した後、共重合体粒子水分散液のpH及び固形分濃度を調整して、固形分濃度40%、pH8の共重合体粒子水分散液を得た。得られた共重合体粒子水分散液を1週間保存した後、防腐剤としてBIT(1,2−ベンズ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン)を共重合体粒子水分散液の固形分100部に対して0.2部添加、撹拌し結着材を得た。結着材のTgは−20℃、体積平均粒子径は100nmであった。
Example 1
(Production of binder)
Into a nitrogen-substituted polymerization reactor, 45 parts of acrylonitrile, 50 parts of 1,3-butadiene, 5 parts of methacrylic acid, 0.2 part of t-dodecyl mercaptan, 132 parts of soft water, 3.0 parts of sodium dodecylbenzenesulfonate, β- Naphthalenesulfonic acid formalin condensate sodium salt 0.5 part, potassium persulfate 0.3 part and ethylenediaminetetraacetic acid sodium salt 0.05 part are charged, and polymerization conversion reaches 90% while maintaining the polymerization temperature at 40 ° C. Reacted. Thereafter, 0.1 part of sodium dimethyldithiocarbamate was added as a polymerization terminator to terminate the polymerization reaction. After removing unreacted monomers from the obtained aqueous dispersion of copolymer particles, the pH of the aqueous dispersion of copolymer particles and the solid content concentration are adjusted to obtain a copolymer having a solid content concentration of 40% and a pH of 8 An aqueous particle dispersion was obtained. After the obtained copolymer particle aqueous dispersion was stored for one week, BIT (1,2-benz-2-methyl-4-isothiazolin-3-one) as a preservative was solidified in the copolymer particle aqueous dispersion. 0.2 part was added to 100 parts per minute and stirred to obtain a binder. The binder had a Tg of −20 ° C. and a volume average particle size of 100 nm.

(複合粒子の作製)
キャパシタ電極活物質として比表面積が2,200m2/gで重量平均粒子径が5μmの石油ピッチ由来の高純度活性炭粉末を100部、導電材としてアセチレンブラック(商品名「デンカブラック粉状」:電気化学工業社製)を5部、分散剤としてカルボキシメチルセルロースの1.5%水溶液(商品名「WS−C」:ダイセル化学工業社製)を固形分相当量で1.4部、結着材を固形分相当量で6部混合し、さらにイオン交換水を固形分濃度が20%となるように加え、混合分散を行い、スラリーを得た。
(Production of composite particles)
100 parts of high-purity activated carbon powder derived from petroleum pitch having a specific surface area of 2,200 m 2 / g and a weight average particle diameter of 5 μm as a capacitor electrode active material, and acetylene black (trade name “DENKA BLACK POWDER”: Electric 5 parts by chemical industry), 1.5 parts aqueous solution of carboxymethylcellulose (trade name “WS-C”: manufactured by Daicel Chemical Industries) as a dispersant, 1.4 parts by weight equivalent to the solid content, and binder Six parts were mixed in an amount corresponding to the solid content, and ion exchange water was further added so that the solid content concentration was 20%, and the mixture was dispersed to obtain a slurry.

このスラリーを、スプレー乾燥機(大川原化工機社製)を使用し、回転円盤方式のアトマイザ(直径65mm)の回転数25,000rpm、熱風温度150℃、粒子回収出口の温度が90℃で噴霧乾燥造粒を行い、球状の複合粒子を得た。この複合粒子の平均体積粒子径は80μmであり、複合粒子中の水の量は、活性炭の重量に対して10%であった。   This slurry is spray-dried using a spray dryer (Okawara Chemical Co., Ltd.) at a rotational speed of 25,000 rpm of a rotating disk type atomizer (diameter 65 mm), a hot air temperature of 150 ° C., and a particle recovery outlet temperature of 90 ° C. Granulation was performed to obtain spherical composite particles. The average volume particle diameter of the composite particles was 80 μm, and the amount of water in the composite particles was 10% with respect to the weight of the activated carbon.

(鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の作製)
得られた複合粒子を、紙状支持体(短繊維=長さ1〜2mm、幅20μm、厚さ25μm)上に供給し、ゴムロール(硬度70°(JIS K−6253))を用いて、成形速度20m/分、プレス線圧5.0kN/cm(500kN/m)の条件にて加圧成形を行った。これにより厚さ200μm、密度0.54g/cm3のキャパシタ層を備える支持体付キャパシタ層を得た。
(Preparation of capacitor electrode composition layer for lead acid battery)
The obtained composite particles are supplied onto a paper-like support (short fibers = length 1 to 2 mm, width 20 μm, thickness 25 μm), and molded using a rubber roll (hardness 70 ° (JIS K-6253)). Pressure molding was performed under the conditions of a speed of 20 m / min and a press linear pressure of 5.0 kN / cm (500 kN / m). As a result, a capacitor layer with a support including a capacitor layer having a thickness of 200 μm and a density of 0.54 g / cm 3 was obtained.

参考例2)
複合粒子を作製する際に用いるスラリー中の結着材の量を固形分相当で18部とした以外は、実施例1と同様に複合粒子の作製を行った。また、この複合粒子を用いて実施例1と同様に鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の作製、鉛蓄電池用電極の作製を行った。
( Reference Example 2)
Composite particles were prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of the binder in the slurry used when preparing the composite particles was 18 parts corresponding to the solid content. Further, using this composite particle, a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery and a lead storage battery electrode were prepared in the same manner as in Example 1.

(実施例3)
複合粒子を作製する際に用いるスラリー中の結着材の量を固形分相当で3部とした以外は、実施例1と同様に複合粒子の作製を行った。また、この複合粒子を用いて実施例1と同様に鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の作製、鉛蓄電池用電極の作製を行った。
(Example 3)
Composite particles were prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of the binder in the slurry used when preparing the composite particles was changed to 3 parts corresponding to the solid content. Further, using this composite particle, a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery and a lead storage battery electrode were prepared in the same manner as in Example 1.

(実施例4)
(複合粒子の作製)
導電材としてアセチレンブラック(商品名「デンカブラック粉状」:電気化学工業社製)を5部、分散剤としてカルボキシメチルセルロース(商品名「WS−C」:ダイセル化学工業社製)の2%水溶液を70部、実施例1で用いたものと同じ結着材を固形分相当量で10部混合し、さらに水60部を加えて、プラネタリーミキサーで混合して混合液(I)を得た。
Example 4
(Production of composite particles)
5 parts of acetylene black (trade name “Denka Black Powder”: manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) as a conductive material, and 2% aqueous solution of carboxymethyl cellulose (trade name “WS-C”: manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) as a dispersant. 70 parts of the same binder as that used in Example 1 was mixed in an amount corresponding to the solid content, 60 parts of water was further added, and the mixture was mixed with a planetary mixer to obtain a mixed liquid (I).

次に、電極活物質として比表面積が2,200m2/gで重量平均粒子径が5μmの石油ピッチ由来の高純度活性炭粉末100部を流動層造粒機(アグロマスタ;ホソカワミクロン社製)に供給し、80℃の気流中で前記混合液(I)を10分かけて噴霧乾燥し、粒子径80μmの混合物粒子を得た。複合粒子中の水の量は、活性炭の重量に対して30%であった。 Next, 100 parts of high-purity activated carbon powder derived from petroleum pitch having a specific surface area of 2,200 m 2 / g and a weight average particle diameter of 5 μm as an electrode active material is supplied to a fluidized bed granulator (Agromaster; manufactured by Hosokawa Micron). The mixture (I) was spray-dried for 10 minutes in an air stream at 80 ° C. to obtain mixture particles having a particle diameter of 80 μm. The amount of water in the composite particles was 30% with respect to the weight of the activated carbon.

上記の複合粒子を用いて実施例1と同様に鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の作製、鉛蓄電池用電極の作製を行った。   Using the composite particles, a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery and a lead storage battery electrode were prepared in the same manner as in Example 1.

参考例5)
複合粒子を作製する際に用いる結着材の量を10部とし、さらに噴霧乾燥温度を180℃に変更し、実施例1と同様に複合粒子の作製を行った。得られた複合粒子中の水の量は、活性炭の重量に対して3%であった。また、この複合粒子を用いて実施例1と同様に鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の作製、鉛蓄電池用電極の作製を行った。
( Reference Example 5)
The amount of the binder used when producing the composite particles was 10 parts, and the spray drying temperature was changed to 180 ° C., and composite particles were produced in the same manner as in Example 1. The amount of water in the obtained composite particles was 3% with respect to the weight of the activated carbon. Further, using this composite particle, a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery and a lead storage battery electrode were prepared in the same manner as in Example 1.

(実施例6)
複合粒子を作製する際に用いる結着材の量を10部とし、さらにアトマイザの回転数を変更した以外は、実施例1と同様に複合粒子の作製を行った。得られた複合粒子の体積平均粒子径は140μmであった。また、この複合粒子を用いて実施例1と同様に鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の作製、鉛蓄電池用電極の作製を行った。
(Example 6)
The composite particles were prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of the binder used when preparing the composite particles was 10 parts and the rotation speed of the atomizer was changed. The volume average particle diameter of the obtained composite particles was 140 μm. Further, using this composite particle, a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery and a lead storage battery electrode were prepared in the same manner as in Example 1.

参考例7)
複合粒子を作製する際に用いる結着材の量を10部とし、さらにアトマイザの回転数を変更した以外は、実施例1と同様に複合粒子の作製を行った。得られた複合粒子の体積平均粒子径は55μmであった。また、この複合粒子を用いて実施例1と同様に鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の作製、鉛蓄電池用電極の作製を行った。
( Reference Example 7)
The composite particles were prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of the binder used when preparing the composite particles was 10 parts and the rotation speed of the atomizer was changed. The obtained composite particles had a volume average particle diameter of 55 μm. Further, using this composite particle, a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery and a lead storage battery electrode were prepared in the same manner as in Example 1.

(比較例1)
複合粒子を作製する際に用いるスラリー中の結着材の量を固形分相当で25部とした以外は、実施例1と同様に複合粒子の作製を行った。また、この複合粒子を用いて実施例1と同様に鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の作製、鉛蓄電池用電極の作製を行った。
(Comparative Example 1)
The composite particles were prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of the binder in the slurry used for preparing the composite particles was 25 parts corresponding to the solid content. Further, using this composite particle, a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery and a lead storage battery electrode were prepared in the same manner as in Example 1.

(比較例2)
複合粒子を作製する際に用いるスラリー中の結着材の量を固形分相当で1部とした以外は、実施例1と同様に複合粒子の作製を行った。なお、実施例1と同様に鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の作製を行ったが、強度不足のためキャパシタ層を作製することができなかった。
(Comparative Example 2)
Composite particles were prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of the binder in the slurry used for preparing the composite particles was 1 part corresponding to the solid content. In addition, although the capacitor electrode composition layer for lead acid batteries was produced similarly to Example 1, the capacitor layer could not be produced due to insufficient strength.

(比較例3)
複合粒子を作製する際に用いる結着材の量を25部とし、さらに乾燥温度を60℃に変更した以外は、実施例4と同様に複合粒子の作製を行った。得られた複合粒子中の水の量は、活性炭の重量に対して50%であった。なお、実施例1と同様に鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の作製を行ったが、流動性不足のためキャパシタ層を作製することができなかった。
(Comparative Example 3)
Composite particles were prepared in the same manner as in Example 4 except that the amount of the binder used when preparing the composite particles was 25 parts and the drying temperature was changed to 60 ° C. The amount of water in the obtained composite particles was 50% with respect to the weight of the activated carbon. In addition, although the capacitor electrode composition layer for lead acid batteries was produced similarly to Example 1, the capacitor layer could not be produced due to insufficient fluidity.

(比較例4)
複合粒子を作製する際に用いる結着材の量を25部とし、さらにイオン交換水の量を変更した以外は、実施例1と同様に複合粒子の作製を行った。得られた複合粒子中の水の量は、活性炭の重量に対して1%であった。また、この複合粒子を用いて実施例1と同様に鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の作製、鉛蓄電池用電極の作製を行った。
(Comparative Example 4)
Composite particles were prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of the binder used when preparing the composite particles was 25 parts and the amount of ion-exchanged water was changed. The amount of water in the obtained composite particles was 1% with respect to the weight of the activated carbon. Further, using this composite particle, a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery and a lead storage battery electrode were prepared in the same manner as in Example 1.

(比較例5)
複合粒子を作製する際に用いる結着材の量を25部とし、さらにアトマイザの回転数を変更した以外は、実施例1と同様に複合粒子の作製を行った。得られた複合粒子の体積平均粒子径は30μmであった。また、この複合粒子を用いて実施例1と同様に鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の作製、鉛蓄電池用電極の作製を行った。
(Comparative Example 5)
The composite particles were prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of the binder used when preparing the composite particles was 25 parts and the rotation speed of the atomizer was changed. The obtained composite particles had a volume average particle size of 30 μm. Further, using this composite particle, a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery and a lead storage battery electrode were prepared in the same manner as in Example 1.

(比較例6)
複合粒子を作製する際に用いる結着材の量を25部とし、さらにアトマイザの回転数を変更した以外は、実施例1と同様に複合粒子の作製を行った。得られた複合粒子の体積平均粒子径は250μmであった。また、なお、実施例1と同様に鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の作製を行ったが、精度が悪く形状を維持することができなかった。
(Comparative Example 6)
The composite particles were prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of the binder used when preparing the composite particles was 25 parts and the rotation speed of the atomizer was changed. The obtained composite particles had a volume average particle size of 250 μm. In addition, a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery was produced in the same manner as in Example 1, but the accuracy was poor and the shape could not be maintained.

Figure 0006349945
Figure 0006349945

表1に示すように、活性炭、導電材、結着材および水を含む鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層向け複合粒子であって、前記結着材を前記活性炭の重量に対して2wt.%以上20wt.%未満含み、前記水を前記活性炭の重量に対して2wt.%以上40wt.%未満含み、体積平均粒子径が50μm以上200μm未満である鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層向け複合粒子を用いて作製されたキャパシタ層の強度、電解液含浸性及び内部抵抗は良好であった。   As shown in Table 1, composite particles for a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery containing activated carbon, a conductive material, a binder, and water, wherein the binder is 2 wt. % Or more and 20 wt. %, And the water is 2 wt. % Or more and 40 wt. The strength, the electrolyte solution impregnation property, and the internal resistance of the capacitor layer produced using the composite particles for a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery having a volume average particle diameter of 50 μm or more and less than 200 μm were good.

10…ワインダー、11…アンワインダー、12…プレス用ロール、13…複合粒子、14…支持体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Winder, 11 ... Unwinder, 12 ... Roll for press, 13 ... Composite particle, 14 ... Support

Claims (4)

活性炭、導電材、結着材および水を含む鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層向け複合粒子であって、
前記結着材は、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体からなり、
前記結着材を前記活性炭の重量に対して2wt.%以上10wt.%未満含み、
前記水を前記活性炭の重量に対してwt.%以上40wt.%未満含み、
体積平均粒子径が60μm以上200μm未満である鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層向け複合粒子。
A composite particle for a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery containing activated carbon, a conductive material, a binder, and water,
The binder is made of acrylonitrile-butadiene copolymer,
The binder is 2 wt. % To 10 wt. Including less than
The water was added at 4 wt. % Or more and 40 wt. Including less than
Composite particles for a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery having a volume average particle size of 60 μm or more and less than 200 μm.
請求項1記載の鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層向け複合粒子を支持体上に供給し、一対のプレス用ロールにより加圧成形する工程を含む鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の製造方法。   A method for producing a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery, comprising the step of supplying the composite particles for a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery according to claim 1 onto a support and press-molding with a pair of press rolls. 前記一対のプレス用ロールを構成するプレス用ロールのうち、少なくとも一方はゴムロールである請求項2記載の鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の製造方法。   The method for producing a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery according to claim 2, wherein at least one of the press rolls constituting the pair of press rolls is a rubber roll. 前記ゴムロールを構成するゴムの硬度が10°以上95°未満である請求項3記載の鉛蓄電池用キャパシタ電極組成物層の製造方法。   The method for producing a capacitor electrode composition layer for a lead storage battery according to claim 3, wherein the hardness of the rubber constituting the rubber roll is 10 ° or more and less than 95 °.
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