JPH0146995B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0146995B2 JPH0146995B2 JP55043760A JP4376080A JPH0146995B2 JP H0146995 B2 JPH0146995 B2 JP H0146995B2 JP 55043760 A JP55043760 A JP 55043760A JP 4376080 A JP4376080 A JP 4376080A JP H0146995 B2 JPH0146995 B2 JP H0146995B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sheet
- elongation
- lattice
- lead
- corrosion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/82—Multi-step processes for manufacturing carriers for lead-acid accumulators
- H01M4/84—Multi-step processes for manufacturing carriers for lead-acid accumulators involving casting
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Description
本発明は鉛−カルシウム系合金シートをエキス
パンド加工して格子を得る鉛蓄電池用エキスパン
ド格子の製造方法に関するもので、寿命性能を改
良し安定化することを目的としている。 電池の自己放電を小さくし、使用中の電解液の
減少を少くした鉛（Pb）−カルシウム（Ca）系合
金は最近格子などの電導体に使用する例が多くな
つてきた。このPb−Ca系合金は格子の鋳造作業
性が劣るため、直接法による鋳造シート、鋳造に
よるスラブやビレツトを押出しや圧延などの塑性
加工により得たシートなどをエキスパンド加工す
るものが開発されている。 エキスパンド加工で格子を製造するときの要点
は、格子桟の交点近傍に亀裂や破損の無い、構造
的に完全なものを得ることにあり、このためには
シートの伸びの大きなものを用いる必要がある。
これを第１図で説明すると、シート１に長さの
スリツト２を入れたａの状態のものをエキスパン
ド加工によつてｂの状態の対角線とｎの菱形
にするとき、スリツト間のシート材料は√１＋2
倍に伸びねばならない。実際のエキスパンド加工
においては、ねじれその他の現象から、√１＋2
倍よりは若干小さくしてもよいが、伸びが重要な
ことは変らない。伸びの小さな材料を無理にエキ
スパンド加工すると、スリツト間の点Ｐすなわち
格子桟３の交点Ｐの近傍で亀裂を生じ、破裂する
こともある。 他方、エキスパンド格子の欠点は、これを正極
板に用いたときにエキスパンド方向への伸びが大
きく、短絡や活物質の軟化、脱落の早期発生が頻
発することにある。その原因は格子表面および内
部に形成される、鉛より分子容の大きな腐食生成
物による体積膨張である。腐食層は一酸化鉛、二
酸化鉛および硫酸鉛などからなつているが、分子
容は鉛に比してそれぞれ1.3，1.4および2.6倍であ
る。これらの腐食生成物が表面に形成するにつれ
て格子の桟には引張応力が加わり、クリープ現象
によつて桟は徐々に伸ばされる。 腐食生成物が格子の内部に形成される場合は、
すなわち桟に微小な亀裂があつて亀裂にそつて腐
食が進行したり、また合金結晶の粒界腐食が甚し
い場合には格子桟の伸びは極めて大きくなる。こ
のときには腐食生成物はくさびのような作用をも
たらし、腐食の内部への進行を促進して格子を早
期に崩壊させる。こゝで述べた格子の伸びはその
クリープ抵抗が大きければ軽減することができる
が桟の微小な亀裂や粒界の腐食に対しては無力で
ある。 エキスパンド格子に用いる鉛合金シートとして
は、鋳造したスラブを常温で塑性加工するもの
や、鋳造で直接に薄いシートとする、いわゆる
DMシートが提案されている。前者は常温で放置
した時の引張強度は安定しているものの伸びが少
なく、エキスパンド加工で桟の交点に微小な亀裂
を生じ易く、後者は結晶粒界の腐食が甚だしくて
いずれも格子の伸びが大きくしかも桟の交点の付
近での腐食が大きいという欠点を有していた。 本発明はこのような欠点を解消し、エキスパン
ド方向への伸びが小さくしかも桟交点での腐食が
少ないエキスパンド極板をそなえた電池を得るこ
とを目的としている。 本発明の要旨は、鉛−カルシウム系合金の鋳造
物を100℃以上の高温度の状態で圧延または押出
しなどの塑性加工を施して厚いシートとし、つぎ
にこれを50℃以下の低温度の状態で圧延加工した
シートを常法に従つてエキスパンド加工により格
子とすることにある。本発明の工程フロー図を第
３図に示す。 つぎに本発明を実施例によつて説明する。 Pb−0.07％Ca−0.5％Sn合金のビレツトを鋳造
によつて製造し、これを常温、100〜150℃および
200〜250℃で押出比約80％で押出加工して厚さ３
mmのシートとした。つぎにこれを常温および100
〜150℃で圧延し、厚さ1.2mmのシートを得た。こ
のシートをエキスパンド加工し第１図のｎを0.65
とした格子を正極板に用いて容量35アンペア・ア
ワー（Ah）の自動車用電池を試作し、JIS充放電
サイクル（∞）寿命試験を行なつた。1.2mm厚シ
ートの機械的性質を第１表に、電池の寿命試験結
果を第２表に示す。なお放電容量は１∞目を100
とする比率で表した。
パンド加工して格子を得る鉛蓄電池用エキスパン
ド格子の製造方法に関するもので、寿命性能を改
良し安定化することを目的としている。 電池の自己放電を小さくし、使用中の電解液の
減少を少くした鉛（Pb）−カルシウム（Ca）系合
金は最近格子などの電導体に使用する例が多くな
つてきた。このPb−Ca系合金は格子の鋳造作業
性が劣るため、直接法による鋳造シート、鋳造に
よるスラブやビレツトを押出しや圧延などの塑性
加工により得たシートなどをエキスパンド加工す
るものが開発されている。 エキスパンド加工で格子を製造するときの要点
は、格子桟の交点近傍に亀裂や破損の無い、構造
的に完全なものを得ることにあり、このためには
シートの伸びの大きなものを用いる必要がある。
これを第１図で説明すると、シート１に長さの
スリツト２を入れたａの状態のものをエキスパン
ド加工によつてｂの状態の対角線とｎの菱形
にするとき、スリツト間のシート材料は√１＋2
倍に伸びねばならない。実際のエキスパンド加工
においては、ねじれその他の現象から、√１＋2
倍よりは若干小さくしてもよいが、伸びが重要な
ことは変らない。伸びの小さな材料を無理にエキ
スパンド加工すると、スリツト間の点Ｐすなわち
格子桟３の交点Ｐの近傍で亀裂を生じ、破裂する
こともある。 他方、エキスパンド格子の欠点は、これを正極
板に用いたときにエキスパンド方向への伸びが大
きく、短絡や活物質の軟化、脱落の早期発生が頻
発することにある。その原因は格子表面および内
部に形成される、鉛より分子容の大きな腐食生成
物による体積膨張である。腐食層は一酸化鉛、二
酸化鉛および硫酸鉛などからなつているが、分子
容は鉛に比してそれぞれ1.3，1.4および2.6倍であ
る。これらの腐食生成物が表面に形成するにつれ
て格子の桟には引張応力が加わり、クリープ現象
によつて桟は徐々に伸ばされる。 腐食生成物が格子の内部に形成される場合は、
すなわち桟に微小な亀裂があつて亀裂にそつて腐
食が進行したり、また合金結晶の粒界腐食が甚し
い場合には格子桟の伸びは極めて大きくなる。こ
のときには腐食生成物はくさびのような作用をも
たらし、腐食の内部への進行を促進して格子を早
期に崩壊させる。こゝで述べた格子の伸びはその
クリープ抵抗が大きければ軽減することができる
が桟の微小な亀裂や粒界の腐食に対しては無力で
ある。 エキスパンド格子に用いる鉛合金シートとして
は、鋳造したスラブを常温で塑性加工するもの
や、鋳造で直接に薄いシートとする、いわゆる
DMシートが提案されている。前者は常温で放置
した時の引張強度は安定しているものの伸びが少
なく、エキスパンド加工で桟の交点に微小な亀裂
を生じ易く、後者は結晶粒界の腐食が甚だしくて
いずれも格子の伸びが大きくしかも桟の交点の付
近での腐食が大きいという欠点を有していた。 本発明はこのような欠点を解消し、エキスパン
ド方向への伸びが小さくしかも桟交点での腐食が
少ないエキスパンド極板をそなえた電池を得るこ
とを目的としている。 本発明の要旨は、鉛−カルシウム系合金の鋳造
物を100℃以上の高温度の状態で圧延または押出
しなどの塑性加工を施して厚いシートとし、つぎ
にこれを50℃以下の低温度の状態で圧延加工した
シートを常法に従つてエキスパンド加工により格
子とすることにある。本発明の工程フロー図を第
３図に示す。 つぎに本発明を実施例によつて説明する。 Pb−0.07％Ca−0.5％Sn合金のビレツトを鋳造
によつて製造し、これを常温、100〜150℃および
200〜250℃で押出比約80％で押出加工して厚さ３
mmのシートとした。つぎにこれを常温および100
〜150℃で圧延し、厚さ1.2mmのシートを得た。こ
のシートをエキスパンド加工し第１図のｎを0.65
とした格子を正極板に用いて容量35アンペア・ア
ワー（Ah）の自動車用電池を試作し、JIS充放電
サイクル（∞）寿命試験を行なつた。1.2mm厚シ
ートの機械的性質を第１表に、電池の寿命試験結
果を第２表に示す。なお放電容量は１∞目を100
とする比率で表した。
【表】
【表】
第１表から鋳造ビレツトを常温で押出したのち
圧延したシートＡおよびＢは伸びが小さいこと、
高温で押出したのち高温で圧延したＤおよびＦは
引張強度が小さいこと、しかし100℃以上の高温
で押出したのち常温で圧延したＣおよびＥは引張
強度も伸びも比較的大きいことが判る。また第２
表からシートＣおよびＥを用いた電池だけが、充
放電100∞目に充分な容量を保つており、正極格
子の伸びが小さく良好な状態を示していた。シー
トＡおよびＣを用いた100∞後の正極格子の腐食
状態を第２図に示す。これは桟の交点の断面を示
す顕微鏡写真である。第２図ａのシートＡのもの
は粒界にそつて甚だしい腐食が見られるが、第２
図ｂのシートＣでは腐食は表面から均一に進行し
ている。 すでに詳述したように、エキスパンド格子を用
いる鉛合金シートは伸びの大きなことが望まれ、
上記の実施例ではｎ＝0.65であるから計算上20％
以上の伸びが必要である。高温で塑性加工したシ
ートは伸びが大きく、この点で好適である。さら
に正極格子として用いたときには腐食生成物によ
る伸びが小さくなければならない。高温で塑性加
工したシートを常温で圧延すると引張強さもある
水準にまで高まり、電池性能としてみたとき優れ
たものが得られる。 以上のように、高温で塑性加工した厚いシート
を常温で圧延すると、引張強度および伸びがとも
に良好なエキスパンド加工に適したシートが得ら
れる。これを用いた正極板は格子桟交点の腐食が
小さくエキスパンド方向の伸びも小さくて寿命性
能が大幅に改善されるので、本発明の工業的価値
は大きい。
圧延したシートＡおよびＢは伸びが小さいこと、
高温で押出したのち高温で圧延したＤおよびＦは
引張強度が小さいこと、しかし100℃以上の高温
で押出したのち常温で圧延したＣおよびＥは引張
強度も伸びも比較的大きいことが判る。また第２
表からシートＣおよびＥを用いた電池だけが、充
放電100∞目に充分な容量を保つており、正極格
子の伸びが小さく良好な状態を示していた。シー
トＡおよびＣを用いた100∞後の正極格子の腐食
状態を第２図に示す。これは桟の交点の断面を示
す顕微鏡写真である。第２図ａのシートＡのもの
は粒界にそつて甚だしい腐食が見られるが、第２
図ｂのシートＣでは腐食は表面から均一に進行し
ている。 すでに詳述したように、エキスパンド格子を用
いる鉛合金シートは伸びの大きなことが望まれ、
上記の実施例ではｎ＝0.65であるから計算上20％
以上の伸びが必要である。高温で塑性加工したシ
ートは伸びが大きく、この点で好適である。さら
に正極格子として用いたときには腐食生成物によ
る伸びが小さくなければならない。高温で塑性加
工したシートを常温で圧延すると引張強さもある
水準にまで高まり、電池性能としてみたとき優れ
たものが得られる。 以上のように、高温で塑性加工した厚いシート
を常温で圧延すると、引張強度および伸びがとも
に良好なエキスパンド加工に適したシートが得ら
れる。これを用いた正極板は格子桟交点の腐食が
小さくエキスパンド方向の伸びも小さくて寿命性
能が大幅に改善されるので、本発明の工業的価値
は大きい。
第１図はエキスパンド格子の製造工程の一つで
あるエキスパンド工程を示す説明図。第２図は
JISサイクル寿命試験100∞後の正極格子の桟交点
部分の腐食状態を示す顕微鏡写真である。第３図
は本発明製法の工程フロー図である。 １……シート、２……スリツト、３……格子
桟、Ｐ……格子桟の交点。
あるエキスパンド工程を示す説明図。第２図は
JISサイクル寿命試験100∞後の正極格子の桟交点
部分の腐食状態を示す顕微鏡写真である。第３図
は本発明製法の工程フロー図である。 １……シート、２……スリツト、３……格子
桟、Ｐ……格子桟の交点。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 鉛−カルシウム系合金の鋳造物を100℃以上
の高温度の状態で圧延または押出しなどの塑性加
工を施して厚いシートとし、 つぎにこれを50℃以下の低温度の状態で圧延加
工して薄いシートとし、 つぎにこれをエキスパンド加工して格子を得
る、鉛蓄電池用エキスパンド格子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4376080A JPS56141176A (en) | 1980-04-02 | 1980-04-02 | Lead acid battery with expanded grid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4376080A JPS56141176A (en) | 1980-04-02 | 1980-04-02 | Lead acid battery with expanded grid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56141176A JPS56141176A (en) | 1981-11-04 |
| JPH0146995B2 true JPH0146995B2 (ja) | 1989-10-12 |
Family
ID=12672707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4376080A Granted JPS56141176A (en) | 1980-04-02 | 1980-04-02 | Lead acid battery with expanded grid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56141176A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003092101A1 (fr) * | 2002-04-26 | 2003-11-06 | The Furukawa Battery Co., Ltd. | Procede de production d'alveole de plaque en alliage de plomb ou en plomb pour des batteries d'accumulateur au plomb et batterie d'accumulateur au plomb |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6077359A (ja) * | 1983-10-03 | 1985-05-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 鉛蓄電池用圧延シ−トの製造法 |
| JPH0761436A (ja) * | 1993-08-23 | 1995-03-07 | Nippon Tetrapack Kk | 包装容器及びその成形方法 |
| ES2166625T3 (es) * | 1999-01-21 | 2002-04-16 | Hoppecke Zoellner Sohn Accu | Procedimiento para la fabricacion de rejillas de plomo. |
| WO2010051848A1 (en) * | 2008-11-07 | 2010-05-14 | H. Folke Sandelin Ab | Methods and system for manufacturing lead battery plates |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52109122A (en) * | 1976-03-10 | 1977-09-13 | Japan Storage Battery Co Ltd | Lattice for lead battery |
-
1980
- 1980-04-02 JP JP4376080A patent/JPS56141176A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003092101A1 (fr) * | 2002-04-26 | 2003-11-06 | The Furukawa Battery Co., Ltd. | Procede de production d'alveole de plaque en alliage de plomb ou en plomb pour des batteries d'accumulateur au plomb et batterie d'accumulateur au plomb |
| CN1316654C (zh) * | 2002-04-26 | 2007-05-16 | 古河电池株式会社 | 制造用于铅酸电池的铅或铅合金板格的方法及铅酸电池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56141176A (en) | 1981-11-04 |
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