JPH0150064B2 - - Google Patents
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- JPH0150064B2 JPH0150064B2 JP56047916A JP4791681A JPH0150064B2 JP H0150064 B2 JPH0150064 B2 JP H0150064B2 JP 56047916 A JP56047916 A JP 56047916A JP 4791681 A JP4791681 A JP 4791681A JP H0150064 B2 JPH0150064 B2 JP H0150064B2
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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
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/68—Selection of materials for use in lead-acid accumulators
- H01M4/685—Lead alloys
-
- 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
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は鉛蓄電池に用いるPb合金電極材の製
造法に関する。
造法に関する。
鉛蓄電池用電極材は現在迄種々のものが提案さ
れているが広く用いられているものはPbに４〜
８重量％程度のSbを添加し、必要に応じてAsの
少量を添加したものである。一方、鉛蓄電池用電
極材に要求される性質としては適当な強さと耐食
性が挙げられ、格子などへの適用については鋳造
性あるいは加工性もまた要求される。上記Pb−
Sb合金あるいはPb−Sb−As合金は以上の要求を
ほぼ満足するものとして賞用されてきた。一方、
鉛蓄電池の硫酸液中での耐食性は純Pbが最もす
ぐれるが強さが不足である。Pb−Sb合金あるい
はPb−Sb−As合金は強さを十分に保証したもの
ではあるが、Sb又はAs添加による耐食性低下は
現状許容し得るものとは云え、その改善は望まし
いものである。
れているが広く用いられているものはPbに４〜
８重量％程度のSbを添加し、必要に応じてAsの
少量を添加したものである。一方、鉛蓄電池用電
極材に要求される性質としては適当な強さと耐食
性が挙げられ、格子などへの適用については鋳造
性あるいは加工性もまた要求される。上記Pb−
Sb合金あるいはPb−Sb−As合金は以上の要求を
ほぼ満足するものとして賞用されてきた。一方、
鉛蓄電池の硫酸液中での耐食性は純Pbが最もす
ぐれるが強さが不足である。Pb−Sb合金あるい
はPb−Sb−As合金は強さを十分に保証したもの
ではあるが、Sb又はAs添加による耐食性低下は
現状許容し得るものとは云え、その改善は望まし
いものである。
そこで、本発明者らがPb−Sb合金あるいはPb
−Sb−As合金が硫酸液中での腐食の進行を金相
学的手法によつて解析した結果、第１図に示すよ
うにPb−Sb共晶と呼ばれる晶出組織を選択的に
腐食が進行することが判明した。すなわち第１図
はPb−Sb合金極柱の顕微鏡写真（X100）で、黒
色の網状となつているのが腐食の進行している部
分を示している。
−Sb−As合金が硫酸液中での腐食の進行を金相
学的手法によつて解析した結果、第１図に示すよ
うにPb−Sb共晶と呼ばれる晶出組織を選択的に
腐食が進行することが判明した。すなわち第１図
はPb−Sb合金極柱の顕微鏡写真（X100）で、黒
色の網状となつているのが腐食の進行している部
分を示している。
Pb−Sb共晶組織を分断あるいは微細化する方
法として最も簡単な方法はSb含有量を多くとも
3.5重量％以下にすることがPb−Sb合金系平衡状
態図から考えられるが、現実の非平衡状態での凝
固条件下ではSbを3.5重量％以下にしてもなお共
晶組織は発生する。Sb量を２重量％程度までも
低下すれば共晶組織は一応消滅するが、かわつて
コアード組織（CoredStructure）と呼ばれるSb
偏析をともなつた組織が生成するようになり、耐
食性の改善は十分に図り得ない。またSb量の減
少はそれだけPb合金の強さを減じる。圧延のよ
うな塑性加工によつて共晶組織あるいはコアード
組織を消滅させることは可能であり、この場合強
さの低下もともなわずに処置することが可能であ
るが、製造工程の増加はまず経済的ではない。
法として最も簡単な方法はSb含有量を多くとも
3.5重量％以下にすることがPb−Sb合金系平衡状
態図から考えられるが、現実の非平衡状態での凝
固条件下ではSbを3.5重量％以下にしてもなお共
晶組織は発生する。Sb量を２重量％程度までも
低下すれば共晶組織は一応消滅するが、かわつて
コアード組織（CoredStructure）と呼ばれるSb
偏析をともなつた組織が生成するようになり、耐
食性の改善は十分に図り得ない。またSb量の減
少はそれだけPb合金の強さを減じる。圧延のよ
うな塑性加工によつて共晶組織あるいはコアード
組織を消滅させることは可能であり、この場合強
さの低下もともなわずに処置することが可能であ
るが、製造工程の増加はまず経済的ではない。
本発明はこうした製造工程の増加や複雑化を伴
わずに強度と耐食性にすぐれたPb合金の鉛蓄電
池用電極材を製造する方法を提供することを目的
とする。
わずに強度と耐食性にすぐれたPb合金の鉛蓄電
池用電極材を製造する方法を提供することを目的
とする。
本発明での要点を一言で述べればPb−Sb合金
の凝固過程にいわゆる過冷却現象を人為的に導入
して共晶組織あるいはコアード組織の分断、微細
化をはかるものである。過冷却を生ぜしめる方法
も理論的にはいくつか挙げられるが、本発明にお
いて特に見出した方法はアルカリ金属の微量添加
による過冷却現象の誘発である。アルカリ金属と
してLi、Ｋ、Na、Rb、Csが挙げられるが、実験
的検討の結果からしてこれらのうち組織の微細化
に最も有効であつたのはLi、Ｋ、Naの３種で
Rb、Csについては元来融点が室温に近く、添加
上不都合とするところがあつた。また、Li、Ｋ、
Naの添加は溶融Pb合金の表面から直接挿入添加
するだけで良く、何れも期待するところの微細組
織を重量比にして0.1％以下の添加で得ることが
できる。また、この処理によつて強さの低下は全
く認められず、耐食性は改善される。
の凝固過程にいわゆる過冷却現象を人為的に導入
して共晶組織あるいはコアード組織の分断、微細
化をはかるものである。過冷却を生ぜしめる方法
も理論的にはいくつか挙げられるが、本発明にお
いて特に見出した方法はアルカリ金属の微量添加
による過冷却現象の誘発である。アルカリ金属と
してLi、Ｋ、Na、Rb、Csが挙げられるが、実験
的検討の結果からしてこれらのうち組織の微細化
に最も有効であつたのはLi、Ｋ、Naの３種で
Rb、Csについては元来融点が室温に近く、添加
上不都合とするところがあつた。また、Li、Ｋ、
Naの添加は溶融Pb合金の表面から直接挿入添加
するだけで良く、何れも期待するところの微細組
織を重量比にして0.1％以下の添加で得ることが
できる。また、この処理によつて強さの低下は全
く認められず、耐食性は改善される。
なお、Li、Ｋ、Naの添加量は本発明において
は0.1重量％以下、0.02重量％以上であることを
指定する。
は0.1重量％以下、0.02重量％以上であることを
指定する。
ここで上限を0.1重量％としたのはこれ以上の
添加は組織の微細化や性質の改善をさらに進行さ
せるものではなく、むしろ鋳造性を低下させるか
らである。下限を0.02重量％としたのは、これ以
下では添加効果が乏しくなるからである。また、
以上の添加処理の対象とするPb−Sb合金はSb量
として0.5重量％以上４重量％以下であることを
指定する。ここで、Sb量の下限を0.5重量％とす
るのはこれ以下ではLi、Ｋ、Na添加をしたとし
てもなお強さに不足のあること、上限を４重量％
としたのはこれ以上のSb添加は発明の目的を達
成するのに不必要かつ耐食性において多少の低下
をもたらすからである。
添加は組織の微細化や性質の改善をさらに進行さ
せるものではなく、むしろ鋳造性を低下させるか
らである。下限を0.02重量％としたのは、これ以
下では添加効果が乏しくなるからである。また、
以上の添加処理の対象とするPb−Sb合金はSb量
として0.5重量％以上４重量％以下であることを
指定する。ここで、Sb量の下限を0.5重量％とす
るのはこれ以下ではLi、Ｋ、Na添加をしたとし
てもなお強さに不足のあること、上限を４重量％
としたのはこれ以上のSb添加は発明の目的を達
成するのに不必要かつ耐食性において多少の低下
をもたらすからである。
実施例
溶融Pb−Sb合金（Sb0.5〜4.0重量％）１中に
Li、Ｋ、Naを添加混合２した後凝固３させてPb
−Sb合金の組織の微細化状態を調べ、添加前の
組織の状態と比べて見た。第２図はPb−Sb合金
の組織の変化の顕微鏡写真（X100）を示すもの
で、ａは無添加、ｂはLi0.05重量％添加、ｃは
K0.02重量％添加、ｄはNa0.05重量％添加の状態
を示す。第２図より明らかなように、ａの無添加
のものに比べてｂ，ｃ，ｄの添加したものの組織
が微細化していることが判る。
Li、Ｋ、Naを添加混合２した後凝固３させてPb
−Sb合金の組織の微細化状態を調べ、添加前の
組織の状態と比べて見た。第２図はPb−Sb合金
の組織の変化の顕微鏡写真（X100）を示すもの
で、ａは無添加、ｂはLi0.05重量％添加、ｃは
K0.02重量％添加、ｄはNa0.05重量％添加の状態
を示す。第２図より明らかなように、ａの無添加
のものに比べてｂ，ｃ，ｄの添加したものの組織
が微細化していることが判る。
次にPb−Sb合金（Sb0.5〜4.0重量％）にLi、
Ｋ、Naを添加したものの引張強さを測定した。
図３はその測定結果を示すもので、添加による引
張強さ向上の効果は添加量0.02重量％以下では小
さく、0.10重量％添加によつて飽和に達し以上添
加しても引張強さが大きくならない。
Ｋ、Naを添加したものの引張強さを測定した。
図３はその測定結果を示すもので、添加による引
張強さ向上の効果は添加量0.02重量％以下では小
さく、0.10重量％添加によつて飽和に達し以上添
加しても引張強さが大きくならない。
またPb−Sb合金（Sb0.5〜4.0重量％）にLi、
Ｋ、Naを添加したものを100℃のH2SO4液〔比重
1.200（20℃）〕に60分間浸漬してその耐食性を調
べた。図４はその結果を示すもので、添加による
腐食量減少の効果は添加量0.02重量％以下では小
さく0.10重量％添加によつて飽和に達し以上添加
しても腐食量が減らず一定している。
Ｋ、Naを添加したものを100℃のH2SO4液〔比重
1.200（20℃）〕に60分間浸漬してその耐食性を調
べた。図４はその結果を示すもので、添加による
腐食量減少の効果は添加量0.02重量％以下では小
さく0.10重量％添加によつて飽和に達し以上添加
しても腐食量が減らず一定している。
このような結果はPb−Sb合金の組織を微細均
一にしたことによるものと思われる。
一にしたことによるものと思われる。
以上説明したように、本発明は耐食性、強度お
よび鋳造性にすぐれる鉛蓄電池用電極材を簡単に
製造できる点工業的価値極めて大なるものであ
る。
よび鋳造性にすぐれる鉛蓄電池用電極材を簡単に
製造できる点工業的価値極めて大なるものであ
る。
第１図はPb−Sb合金極柱の断面の顕微鏡写真、
第２図は本発明の実施例を示すPb−Sb合金組織
の変化状態を示す顕微鏡写真で、ａは無添加、ｂ
はLi添加、ｃはＫ添加、ｄはNa添加のものであ
る。第３図は本実施例におけるPb−Sb合金への
Li、Ｋ、Naの添加量に対する引張強さの関係曲
線図、第４図は本実施例におけるPb−Sb合金へ
のLi、Ｋ、Naの添加量に対する腐食量関係曲線
図、第５図は本実施例における工程フロー図であ
る。 １は溶融Pb−Sb合金、２はLi、Ｋ、Na添加混
合工程、３は凝固工程。
第２図は本発明の実施例を示すPb−Sb合金組織
の変化状態を示す顕微鏡写真で、ａは無添加、ｂ
はLi添加、ｃはＫ添加、ｄはNa添加のものであ
る。第３図は本実施例におけるPb−Sb合金への
Li、Ｋ、Naの添加量に対する引張強さの関係曲
線図、第４図は本実施例におけるPb−Sb合金へ
のLi、Ｋ、Naの添加量に対する腐食量関係曲線
図、第５図は本実施例における工程フロー図であ
る。 １は溶融Pb−Sb合金、２はLi、Ｋ、Na添加混
合工程、３は凝固工程。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Sbを0.5〜4.0重量％含む溶融Pb合金１中に、
Li、Ｋ、Naの内から選ばれたアルカリ金属の１
種を0.02〜0.1重量％の範囲内で添加し２、 次いで、これを凝固３する、ことを特徴とす
る、 鉛蓄電池用電極材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56047916A JPS57162266A (en) | 1981-03-31 | 1981-03-31 | Electrode material for lead-acid battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56047916A JPS57162266A (en) | 1981-03-31 | 1981-03-31 | Electrode material for lead-acid battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57162266A JPS57162266A (en) | 1982-10-06 |
| JPH0150064B2 true JPH0150064B2 (ja) | 1989-10-27 |
Family
ID=12788682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56047916A Granted JPS57162266A (en) | 1981-03-31 | 1981-03-31 | Electrode material for lead-acid battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57162266A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59177864A (ja) * | 1983-03-29 | 1984-10-08 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池用電極材 |
| JPS63207057A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-26 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| US6059900A (en) * | 1998-02-18 | 2000-05-09 | Indium Corporation Of America | Lead-based solders for high temperature applications |
-
1981
- 1981-03-31 JP JP56047916A patent/JPS57162266A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57162266A (en) | 1982-10-06 |
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