JPH0212386B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はペースト式鉛蓄電池用電極基体の製造
法に関する。

従来例の構成とその問題点 ペースト式鉛極板の基体は、アンチモン−鉛系
合金を鋳造により格子状として用いる方法と、錫
−カルシウム−鉛系合金によりまず板をつくつた
後に、機械加工でエキスパンド状としたり、打ち
抜き板とする方法などが広く実施されている。こ
こでアンチモン−鉛系合金を用いる場合と、錫−
カルシウム−鉛系合金を用いる場合において加工
方法が異なるのは、錫−カルシウム−鉛系合金の
方がアンチモン−鉛系合金よりも鋳造がかなり難
しいことによるものである。つぎに、アンチモン
−鉛系合金を用いた場合と、錫−カルシウム−鉛
系合金を用いた場合の特性上の主な違いは、錫−
カルシウム−鉛系合金を用いた場合においては、
鉛蓄電池の自己放電が少なくなり、たとえば自動
車用の鉛蓄電池としたときは長期間補水の必要が
なくなる特長を有することである。

なお、この錫−カルシウム−鉛系合金を用いる
場合は、とくに正極に適用するときに顕著である
が、錫の割合が多ければ多いほど蓄電池の起電反
応に直接関与する鉛ペーストから生成した活物質
との密着状態が良好になるためであると考えられ
るが、繰り返し充放電サイクル時の放電容量の減
少が小さくなつたり、異常に深い放電を行なつた
後で比較的長期間充電をせずに放置した時の充電
の受入れ性能が良好になるなどの特徴がある。

ただし、ここで有効な成分として働く錫は、あ
まり量が多すぎると、極端に深い放電状態となつ
た時に、電解液が中性に近くなるため錫の溶解度
が増し、蓄電池の充電によりこの多量に溶解した
錫がデンドライト状に析出して正極と負極の間を
シヨートさせる現象があつた。

そこで、充放電特性からの要望と、この深い放
電時のシヨート防止からの要望から、錫の割合は
0.2〜１重量％程度の範囲としていることが多い。
勿論、極端に深い放電時のシヨート現象を除け
ば、特性向上を指向するためには錫成分を１重量
％以上とすることが良いことは当然明らかであ
る。

発明の目的 本発明は、錫−カルシウム−鉛系合金を用いる
鉛蓄電池の錫の割合を平均としては比較的少ない
量のみしか使用せずに、多い割合で用いる場合と
同様の効果を得るとともに、正極と負極間のシヨ
ート現象を抑制することを目的とする。

発明の構成 本発明は、錫−カルシウム−鉛系鉛合金よりな
るスラブの表面に、スラブよりも錫含有量の多い
錫系鉛合金のコーテイングを施した後、スラブを
圧延工程により薄板とし、得られた薄板をエキス
パンド加工または打ち抜き加工により多孔性電極
基体とすることを特徴とする。

本発明において、スラブ表面にのみ錫系鉛合金
をコーテイングするのは、このスラブを薄板にし
たうえで多孔体とし、この多孔体を電極基体とし
たとき、主に電極基体とペーストより生成した活
物質との接触面で充放電時の特性に好影響を及ぼ
すのは電極基体表面近傍に存在する錫あるいは半
導体的性格を持つものと思われる錫酸化物の濃度
の大きさであると考えるからである。

実施例の説明 正極板５枚、負極板６枚、セパレータ10枚より
なる単電池６個を一組とする公称電圧12V、５時
間率の放電容量28Ahの自動車用鉛蓄電池に対す
る適用例を示す。

正極用の電極支持体を以下のようにして作つ
た。

まず、錫0.2％（重量比率で示す、以下同じ）、
カルシウム0.08％、残部を純鉛とする組成の鉛合
金で厚さ９mm、幅６cmのスラブを鋳造する。得ら
れたスラブを、錫10％、残部を純鉛とする鉛合金
の溶湯中へ連続的に浸漬し直ちに取出すことによ
り、スラブ表面に厚さ約0.3mmの錫成分の多い鉛
合金層を付着形成させる。つぎに、このスラブを
ロールで圧延して厚さ1.2mmの薄板とする。この
薄板を公知の方法でエキスパンドメタル状の多孔
体として正極用の支持体とした。

比較例として、上記の実施例に用いた錫成分の
多い鉛合金層を付着形成する前の鉛合金スラブ、
すなわち錫0.2％、カルシウム0.08％、残部純鉛
の鉛合金のみで鋳造されているスラブをそのまま
ロールで圧延して厚さ約1.2mmの薄板とし、つぎ
に、実施例と同様にエキスパンドメタル状の多孔
体としたものを正極用支持体とする。

実施例および比較例の正極用支持体に公知の方
法で鉛ペーストを練塗して厚さ約1.8mmの帯状に
連続する正極板とし、これを所定の寸法に切断す
ることにより一枚ずつの正極板を得た。

なお、負極板は、実施例、比較例いずれの蓄電
池も公知のエキスパンドメタル（鉛−錫−カルシ
ウム系合金を用いる）を支持体とした。

以上の工程で得られた実施例および比較例の鉛
蓄電池に各々定格12V、10Wの電球を負荷として
接続した状態で14日間、40℃の雰囲気中に置き、
その後、負荷を取りはずし、常温中で12V、最大
25Aの定電圧充電器により２時間充電を行ない、
150Aの急放電を端子電圧が6Vになるまで行なつ
た時の放電持続時間はつぎの通りとなつた。

実施例：３分15秒 比較例：２分00秒 本発明は、上記の説明において示したように、
異常に深い放電状態で長期間保つた時の充電の受
け入れ性にすぐれており、その結果として、放電
特性がすぐれた電池を得ることができる。これは
本発明の構成では、正極板の支持体の表面におけ
る錫成分の割合が多いので、支持体と活物質であ
る鉛化合物との物理的な密着性が良好になるた
め、あるいは鉛蓄電池の充電時に生じることが予
想される錫酸化物が活物質である鉛化合物と支持
体表面の間の電気的な接触抵抗を下げるためなど
であろうと考えられる。

なお、実施例では、本発明の適用を正極板用の
支持体に対する場合について説明したが、本発明
は負極板の支持体に対して適用しても、正極の支
持体に適用した場合ほど顕著ではないが、同様の
効果を期待することができる。

また、錫−カルシウム系鉛合金製のスラブにコ
ーテイングする錫系鉛合金中の錫の含有割合は、
スラブ中の錫の含有割合より多い範囲で自由に選
ぶことができるが、概ね１〜63％程度の範囲で良
好な効果が見られることが明らかとなつた。

錫系鉛合金でできたコーテイング層は、コーテ
イングされたスラブや圧延された薄板の機械的強
度の向上には寄与しないが、コーテイングする際
の錫合金が錫−鉛の二成分のみであることから、
コーテイング層の成分の安定化がきわめて容易で
ある特長を有する。

さらに、本発明では、電極基体表面には錫成分
の割合の多い鉛合金のコーテイングを施すが、こ
のコーテイング層は鉛合金製スラブに形成させた
のち、このスラブを圧延して薄板とする工程を経
るので、極めて薄い層となつており、このため電
極基体全体としては錫成分が余り増加せず、この
ため極端に深い放電を行なつた後の充電時におい
ても錫のデンドライト成長による正極と負極間の
シヨート現象は見られない。

発明の効果 本発明によれば、錫の割合を少なくして充放電
特性にすぐれ、シヨートのない鉛蓄電池を与える
電極基体を得ることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 錫−カルシウム系鉛合金よりなるスラブの表
   面に、錫系鉛合金のコーテイングを施した後、圧
   延工程により薄板とし、得られた薄板をエキスパ
   ンド加工または打抜き加工により多孔性電極基体
   とすることを特徴とする鉛蓄電池用電極基体の製
   造法。