電容器鉛組電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電容器鉛組電池。更詳細(xì)而言，涉及向電解液中的電極施加賦予用于對(duì)通過硫酸鹽化作用現(xiàn)象形成的非傳導(dǎo)性硫酸鉛(PbSO4)皮膜進(jìn)行分解并去除的能量的脈沖狀電壓的手段、搭載電容器的組電池及其耦合裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，在汽車等車輛或服務(wù)器等蓄電裝置中，作為蓄電裝置通常具備鉛二次蓄電池等二次蓄電池(以下稱作二次蓄電池)。此外，近年來，二次蓄電池由于其能量密度大，因此耐于比較長時(shí)間使用，而且由于一旦過放電，再次充電需要時(shí)間，因此提出了將雙電層電容器用作輔助蓄電裝置的系統(tǒng)。例如，提出了在進(jìn)行動(dòng)作時(shí)為了驅(qū)動(dòng)消耗大電流的電子設(shè)備負(fù)載(發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)裝置)而與二次蓄電池分開連接雙電層電容器的構(gòu)成(例如專利文獻(xiàn)I以及2)。
[0003]近幾年，為了降低耗油量，開始利用了停車時(shí)自動(dòng)停止發(fā)動(dòng)機(jī)的搭載了所謂光動(dòng)能系統(tǒng)(eco-drive system)的車輛。其中，在車輛暫時(shí)停止的情況下，在預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)條件下強(qiáng)制停止發(fā)動(dòng)機(jī)的空轉(zhuǎn)，然后再次啟動(dòng)。由此，削減排出氣體的排出量，且降低耗油量。在這種光動(dòng)能車中，需要迅速進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的再次啟動(dòng)，因此試著采用將發(fā)動(dòng)機(jī)作為用于電子設(shè)備負(fù)載啟動(dòng)的電子設(shè)備負(fù)載的電源來代替原有的二次蓄電池從而能夠瞬間放出大電力的雙電層電容器。
[0004]但是，在具備雙電層電容器以及二次蓄電池這兩者的蓄電裝置中，由于雙電層電容器的耐壓必須要在19V以上，因此如果是目前使用的活性炭雙電層電容器，則存在大型化且不容易安裝到發(fā)動(dòng)機(jī)室的問題。
[0005]另一方面，二次電池經(jīng)常使用鉛蓄電池，存在在電極上形成的硫酸鹽化作用會(huì)縮短電池壽命的問題。硫酸鹽化作用是通過鉛蓄電池的放電生成的硫酸鉛(PbSO4)通過放電條件等而析出到電解液中的電極板上，依次生長而形成不導(dǎo)電皮膜的現(xiàn)象。由此，內(nèi)部電阻會(huì)變大，輸出電壓降低，存在在短時(shí)間內(nèi)變成無法使用的問題。
[0006]為了阻止這種硫酸鉛皮膜的生長，需要密切關(guān)注并管理放電條件、溫度、振動(dòng)等。但是，實(shí)際上，使用者不間斷地關(guān)注這種情況是極其困難的。因此，開發(fā)了如下的技術(shù):從外部電極始終施加脈沖狀電壓，通過脈沖狀電能來始終分解并去除硫酸鉛(PbSO4)皮膜，以防止使其生長成較大塊，由此解決問題。
[0007]例如，專利文獻(xiàn)3及4記載的鉛電池中產(chǎn)生的硫酸鉛皮膜的基于脈沖狀電壓的施加的分解去除方法和裝置是公知的。相應(yīng)電能源是從鉛蓄電池自身得到的，因此只要與鉛蓄電池的外部電極連接脈沖狀電能產(chǎn)生器即可。這樣就能夠始終從外部電極施加脈沖狀電壓。
[0008]但是，在與鉛蓄電池連接脈沖狀電能產(chǎn)生器的技術(shù)中雖然能夠防止氧化鉛的結(jié)晶化，但是卻無法防止放電電流急劇地發(fā)生變化而導(dǎo)致電極材料劣化的情況。鉛蓄電池的劣化原因中有因硫酸鉛的結(jié)晶化和負(fù)載電流的急劇變化而引起的電極的劣化，因此即使防止了一方的劣化，也無法獲得足夠的壽命延長效果。
[0009]對(duì)于鉛蓄電池的壽命延長而言，使放電電流的急劇變化這樣的負(fù)載變動(dòng)平均化是非常重要的。從該觀點(diǎn)出發(fā)，考慮到將如上所述的電容器連接到鉛蓄電池的方案。
[0010]也就是說，同時(shí)進(jìn)行連接電容器、連接電脈沖電路這兩者。但是，若連接電脈沖電路和電容器，則脈沖被電容器吸收，存在效果消失的大問題。
[0011]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0012]專利文獻(xiàn)
[0013]專利文獻(xiàn)I JP特開平9-247856號(hào)
[0014]專利文獻(xiàn)2 JP特開平10-191576號(hào)公報(bào)
[0015]專利文獻(xiàn)3 W02004/030138
[0016]專利文獻(xiàn)4 W02004/030137

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]發(fā)明要解決的課題
[0018]本發(fā)明鑒于以上的背景，目的在于提供一種為了抑制伴隨硫酸鉛的生成(結(jié)晶化)的鉛蓄電池的電極劣化和因負(fù)載電流的急劇變化引起的鉛蓄電池的電極劣化而將電脈沖電路和電容器連接到鉛蓄電池之際，來自電脈沖電路的脈沖不會(huì)被電容器吸收而是能夠有效起到作用的新的技術(shù)手段。
[0019]此外，本發(fā)明的目的在于，作為所述電容器使用雙電層電容器，并且能夠與鉛蓄電池一起將其安裝到汽車發(fā)動(dòng)機(jī)室。
[0020]用于解決課題的手段
[0021 ] 本發(fā)明為了解決上述課題，提供具有以下特征的電容器鉛組電池。
[0022]1.一種電容器鉛組電池，在具有陰極端子和陽極端子的鉛蓄電池中，設(shè)置具有電容器、脈沖電路和配置在該電容器與該脈沖電路之間的濾波器的耦合裝置，電容器和脈沖電路連接在所述陰極端子和所述陽極端子。
[0023]2.在所述親合裝置中，在外部分開設(shè)置電容器。
[0024]3.所述電容器是雙電層電容器。
[0025]4.所述雙電層電容器將碳納米管的薄膜、薄片、浸漬到無紡布的浸漬體或者樹脂成形體作為極化電極。
[0026]5.在以上的電容器鉛組電池用的耦合裝置中，連結(jié)電容器、脈沖電路以及設(shè)置在該電容器與該脈沖電路之間的濾波器，電容器和脈沖電路連接在鉛蓄電池的陰極端子和陽極端子。
[0027]如以上所述，在本發(fā)明中，將電容器和脈沖電路同時(shí)連接到鉛蓄電池。由此，能夠在進(jìn)行電容器到電子設(shè)備負(fù)載的電流供給的同時(shí)向鉛蓄電池施加電脈沖。即，對(duì)流動(dòng)大電流的電子設(shè)備負(fù)載從專用功率密度高的電容器進(jìn)行供電，對(duì)變化少的電子設(shè)備負(fù)載從二次蓄電池進(jìn)行供電。因此，可減輕鉛蓄電池的負(fù)荷，能夠降低劣化。
[0028]為了防止鉛蓄電池的硫酸化鉛的結(jié)晶化(防止硫酸鹽化作用)，使用脈沖產(chǎn)生電路。脈沖的頻率分布其能量集中在IMHz左右的頻帶。但是，輸入或輸出到電容器的電流的頻率范圍在幾KHz以內(nèi)。利用該頻率差，能夠分離兩者的影響。也就是說，利用阻止低頻波的濾波器，使得脈沖不會(huì)被衰減。
[0029]該電路由電感和電阻構(gòu)成。將其截止頻率設(shè)定為約1MHz。由此，從脈沖電路側(cè)觀察到的電容器的阻抗變得極大，脈沖不會(huì)流向電容器側(cè)。
[0030]發(fā)明效果
[0031]若使用本發(fā)明的耦合裝置，能夠?qū)㈦娙萜骱兔}沖電路同時(shí)連接到鉛蓄電池，能夠強(qiáng)有力地防止鉛蓄電池的劣化。
[0032]本發(fā)明的耦合裝置可實(shí)現(xiàn)小型化，能夠安裝到鉛電池的外側(cè)、端子之間。
【附圖說明】
[0033]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的從電容器鉛組電池的上表面觀察到的結(jié)構(gòu)圖。
[0034]圖2是本發(fā)明的實(shí)