电容器铅组电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电容器铅组电池。更详细而言，涉及向电解液中的电极施加赋予用于对通过硫酸盐化作用现象形成的非传导性硫酸铅(PbSO4)皮膜进行分解并去除的能量的脉冲状电压的手段、搭载电容器的组电池及其耦合装置。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，在汽车等车辆或服务器等蓄电装置中，作为蓄电装置通常具备铅二次蓄电池等二次蓄电池(以下称作二次蓄电池)。此外，近年来，二次蓄电池由于其能量密度大，因此耐于比较长时间使用，而且由于一旦过放电，再次充电需要时间，因此提出了将双电层电容器用作辅助蓄电装置的系统。例如，提出了在进行动作时为了驱动消耗大电流的电子设备负载(发动机启动装置)而与二次蓄电池分开连接双电层电容器的构成(例如专利文献I以及2)。
[0003]近几年，为了降低耗油量，开始利用了停车时自动停止发动机的搭载了所谓光动能系统(eco-drive system)的车辆。其中，在车辆暂时停止的情况下，在预定的发动机条件下强制停止发动机的空转，然后再次启动。由此，削减排出气体的排出量，且降低耗油量。在这种光动能车中，需要迅速进行发动机的再次启动，因此试着采用将发动机作为用于电子设备负载启动的电子设备负载的电源来代替原有的二次蓄电池从而能够瞬间放出大电力的双电层电容器。
[0004]但是，在具备双电层电容器以及二次蓄电池这两者的蓄电装置中，由于双电层电容器的耐压必须要在19V以上，因此如果是目前使用的活性炭双电层电容器，则存在大型化且不容易安装到发动机室的问题。
[0005]另一方面，二次电池经常使用铅蓄电池，存在在电极上形成的硫酸盐化作用会缩短电池寿命的问题。硫酸盐化作用是通过铅蓄电池的放电生成的硫酸铅(PbSO4)通过放电条件等而析出到电解液中的电极板上，依次生长而形成不导电皮膜的现象。由此，内部电阻会变大，输出电压降低，存在在短时间内变成无法使用的问题。
[0006]为了阻止这种硫酸铅皮膜的生长，需要密切关注并管理放电条件、温度、振动等。但是，实际上，使用者不间断地关注这种情况是极其困难的。因此，开发了如下的技术:从外部电极始终施加脉冲状电压，通过脉冲状电能来始终分解并去除硫酸铅(PbSO4)皮膜，以防止使其生长成较大块，由此解决问题。
[0007]例如，专利文献3及4记载的铅电池中产生的硫酸铅皮膜的基于脉冲状电压的施加的分解去除方法和装置是公知的。相应电能源是从铅蓄电池自身得到的，因此只要与铅蓄电池的外部电极连接脉冲状电能产生器即可。这样就能够始终从外部电极施加脉冲状电压。
[0008]但是，在与铅蓄电池连接脉冲状电能产生器的技术中虽然能够防止氧化铅的结晶化，但是却无法防止放电电流急剧地发生变化而导致电极材料劣化的情况。铅蓄电池的劣化原因中有因硫酸铅的结晶化和负载电流的急剧变化而引起的电极的劣化，因此即使防止了一方的劣化，也无法获得足够的寿命延长效果。
[0009]对于铅蓄电池的寿命延长而言，使放电电流的急剧变化这样的负载变动平均化是非常重要的。从该观点出发，考虑到将如上所述的电容器连接到铅蓄电池的方案。
[0010]也就是说，同时进行连接电容器、连接电脉冲电路这两者。但是，若连接电脉冲电路和电容器，则脉冲被电容器吸收，存在效果消失的大问题。
[0011]在先技术文献
[0012]专利文献
[0013]专利文献I JP特开平9-247856号
[0014]专利文献2 JP特开平10-191576号公报
[0015]专利文献3 W02004/030138
[0016]专利文献4 W02004/030137
【发明内容】
[0017]发明要解决的课题
[0018]本发明鉴于以上的背景，目的在于提供一种为了抑制伴随硫酸铅的生成(结晶化)的铅蓄电池的电极劣化和因负载电流的急剧变化引起的铅蓄电池的电极劣化而将电脉冲电路和电容器连接到铅蓄电池之际，来自电脉冲电路的脉冲不会被电容器吸收而是能够有效起到作用的新的技术手段。
[0019]此外，本发明的目的在于，作为所述电容器使用双电层电容器，并且能够与铅蓄电池一起将其安装到汽车发动机室。
[0020]用于解决课题的手段
[0021 ] 本发明为了解决上述课题，提供具有以下特征的电容器铅组电池。
[0022]1.一种电容器铅组电池，在具有阴极端子和阳极端子的铅蓄电池中，设置具有电容器、脉冲电路和配置在该电容器与该脉冲电路之间的滤波器的耦合装置，电容器和脉冲电路连接在所述阴极端子和所述阳极端子。
[0023]2.在所述親合装置中，在外部分开设置电容器。
[0024]3.所述电容器是双电层电容器。
[0025]4.所述双电层电容器将碳纳米管的薄膜、薄片、浸渍到无纺布的浸渍体或者树脂成形体作为极化电极。
[0026]5.在以上的电容器铅组电池用的耦合装置中，连结电容器、脉冲电路以及设置在该电容器与该脉冲电路之间的滤波器，电容器和脉冲电路连接在铅蓄电池的阴极端子和阳极端子。
[0027]如以上所述，在本发明中，将电容器和脉冲电路同时连接到铅蓄电池。由此，能够在进行电容器到电子设备负载的电流供给的同时向铅蓄电池施加电脉冲。即，对流动大电流的电子设备负载从专用功率密度高的电容器进行供电，对变化少的电子设备负载从二次蓄电池进行供电。因此，可减轻铅蓄电池的负荷，能够降低劣化。
[0028]为了防止铅蓄电池的硫酸化铅的结晶化(防止硫酸盐化作用)，使用脉冲产生电路。脉冲的频率分布其能量集中在IMHz左右的频带。但是，输入或输出到电容器的电流的频率范围在几KHz以内。利用该频率差，能够分离两者的影响。也就是说，利用阻止低频波的滤波器，使得脉冲不会被衰减。
[0029]该电路由电感和电阻构成。将其截止频率设定为约1MHz。由此，从脉冲电路侧观察到的电容器的阻抗变得极大，脉冲不会流向电容器侧。
[0030]发明效果
[0031]若使用本发明的耦合装置，能够将电容器和脉冲电路同时连接到铅蓄电池，能够强有力地防止铅蓄电池的劣化。
[0032]本发明的耦合装置可实现小型化，能够安装到铅电池的外侧、端子之间。
【附图说明】
[0033]图1是本发明的实施方式所涉及的从电容器铅组电池的上表面观察到的结构图。
[0034]图2是本发明的实