JPH0212758A - 鉛蓄電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、鉛蓄電池のセル間接続部の信頼性向上を目的
とし、特に高温や過放電放置等の条件において発生する
接続体の腐食劣化を抑制するものである。

従来の技術 鉛蓄電池は、電解液の点検保守の煩雑さからメンテナン
スフリー（ＭＦ）化され、現在にいたっている。中でも
自己放電および減液特性を向上させる方法として、非ア
ンチモン鉛合金製格子を陽極・陰極に用いた電池が実用
化されている。しかし非アンチモンでは機械的強度が弱
く、活物質を保持する強度が無いため、カルシウムやス
ズ合金を入れた格子を作ることが一般化され、ＭＦタイ
プの蓄電池といえば、鉛＋カルシウム＋スズの合金格子
を陽極格子・陰極格子に用いた電池をさす様になってき
ている。

この鉛＋カルシウム＋スズ合金を格子に用いた鉛蓄電池
は、深い充放電によシ次第に格子が伸びて活物質が脱落
するという欠点や、′高温においても前記と同等な欠点
があるため、ＭＦ性能を若干低下させても伸びが少ない
よう陽極板には従来の鉛＋アンチモン合金を用いた格子
を、陰極板には鉛＋カルシウム＋スズ合金を用いた格子
を使用するいわゆる、ハイブリッドタイプの鉛蓄電池の
製品化するに至った。この電池は陽極板の格子に鉛＋ア
ンチモン合金を採用しているため、深い充放電に対して
腐食はあるが伸びが少ないため、比較的強いバッテリー
となる。しかしノ・イブリッド極板を構成しているため
このストラップには、鉛十アンチモン合金を用いた接続
体を使用している場合や、単なる鉛のみの場合、又は鉛
＋カルシウム合金を用いた接続体を使用することもあっ
た。

発明が解決しようとする課題 鉛＋アンチモア合金を使用した接続体は、陰極ストラッ
プ形成時に陰極格子中のカルシウム合金と溶融し鉛＋ア
ンチモン＋カルシウムの３元合金を構成する。この合金
は腐食が著しく、高温や弱酸性で酸素雰囲気中に放置さ
れると溶解や腐食が進行して断線に至るという問題点を
有していた。

又非カルシウム、非アンチモン合金を用いた、接続体の
場合は軟かく、高い振動が加わる様な用途に使用した場
合は切断してしまうという欠点を有していた。

又カルシウム合金を用いた接続体を使用した場合こんど
は陽極板格子中のアンチモンと混合し、陰極ストラップ
が３元合金になり、同様な不具合になるという欠点があ
った。

本発明は、前記の様に陽極格子に鉛＋アンチモン合金を
用い、陰極格子にカルシウム合金を用いた、いわゆるハ
イブリッドバッテリーにおいて、接続体の腐食、溶解に
よる格子とストラップ、ストラップと接続体又セル間を
接続する接続部で断線することを防止しかつ機械的強度
も高く振動等によシ断線することがない接続部を有する
ノ１イフリッド鉛蓄電池を市場に提供しようとするもの
である。

課題を解決するための手段 そこで本発明は接続体の合金に着目し、アンチモン含有
鉛合金からなる格子を備えた陽極板のストラップを構成
する接続体、又は足し鉛を使用する場合この足し鉛の合
金も鉛＋アンチモン合金を使用ＬＡ−カルシウム含有鉛
合金格子を備えた陰極板のストラップを構成する接続体
、又は足し鉛を使用する場合この足し鉛の合金を非アン
チモン。

非カルシウム鉛合金で構成するものである。

作　　　用 すなわち、陽極板の格子は鉛＋アンチモン合金であるた
め、陽極用の接続体および足し鉛とも鉛＋アンチモン合
金と同質の合金を使用してストラップを構成する。同質
の合金を使用するため溶接性もよく、格子とストラップ
、ストラップと接続体との合金相聞に差が生じないため
高温や弱酸性又は中性酸素雰囲気中にさらされても腐食
又は溶解が表面のみで留まシ、中央部まで浸蝕されるに
は時間がかかるためバッテリーの寿命までに充分断線す
ることなく機能を満足させることができる。

又同質の格子又は接続体および足し鉛でストラップ部を
形成するため、作業性も極めて良く又アンチモン＋鉛合
金であるため機械的強度も強く、高い振動が加わる機器
にも充分耐える性能を有するものである。

つぎに陰極ストラップであるが、陰極板の格子はアンチ
モンを含まないカルシウム＋鉛合金であり、接続体およ
び、足し鉛は非カルシウム、非アンチモン鉛合金で構成
し、格子のカルシウム＋鉛合金と、接続体および足し鉛
の鉛合金とが溶融してストラップを形成するためアンチ
モンとカルシウム合金とが混入することなく、ストラッ
プの耐食性も高く、種々の条件において、腐食・溶解し
て断線に至たることはない。又接続体は非カルシウム、
非アンチモン合金で、ストラップは格子中のカルシウム
士鉛合金と混入した合金層を形成する。つぎにアンチモ
ン士鉛合金製の陽極接続体と、非アンチモン、非カルシ
ウム＋鉛合金製の陰極接続体を、セル間の中仕切壁を対
峙させて配置し、中仕切貫通口にて両者を、アーク溶接
又は抵抗溶接等にて溶融接合してセル間接続を完成させ
るものである。この溶接部は陽極接続体のアンチモンが
溶融し混入しているが、陰極接続体は非カルシウムであ
るため両者が混入していることはない。

すなわち鉛、アンチモン、カルシウムの３元合金層を形
成しないため、溶接部が腐食又は溶解して断線に至るこ
とはないものである。

又陽極接続体がアンチモン鉛合金を使用しているため陰
極接続体が非アンチモン、非カルシウム鉛合金でも機械
的強度も高く実用性能を有しているものである。

実施例 以下、本発明を図により説明する。第１図は本発明の一
実施例の鉛蓄電池の断面図であシ、図中１は電槽、２は
中仕切壁、３はこの中仕切壁２に開口している貫通口で
ある。４はふた、５は端子、６は鉛＋アンチモン合金よ
りなる格子を用いた陽極板、７は鉛＋カルシウム合金よ
りなる格子を用いた陰極板、８は合成樹脂等よりなるセ
パレータ、９は陽極板の複数枚を結合する陽極ストラッ
プ、１ｏは陰極板の複数枚を結合する陰極ストラップ、
１１は陽極ストラップと接合された陽極接続体、１２は
陰極ストラップと接合された陰極接続体である。又１３
は陽極接続体１１と陰極接続体１２が中仕切壁２の貫通
口３で溶融接合している接合部である。又１４は陽極板
６や陰極板ア、セパレータ８よりなる極板群又はエレメ
ントである。

つぎに、本電池を構成する方法について述べる。

まず陽極板ｅを複数を結合するわけであるが、鉛＋アン
チモン合金で構成されている陽極格子６と、陽極接続体
１１とを同質の合金である足し鉛等を用いて陽極ストラ
ップ９を構成する。すなわち、陽極格子６、陽極ストラ
ップ９５．陽極接続体１１は同質の鉛＋アンチモン合金
により構成されることになる、３つの部品等が同質材料
であるため、高温十弱酸性又は中性で酸素雰囲気中にお
いても腐食又は溶解が起こシにくく、実用中に断線に至
ることはない。つぎに、陰極側であるが鉛十カルシウム
合金製である陰極板の陰極格子７と、非カルシウム、非
アンチモン鉛合金よりなる陰極接続体１２とを陰極スト
ラップ１ｏを介して接合することになるが、この陰極ス
トラップ１ｏは陰極格子７と陰極接続体１２と合金相に
おいて近くなじみのよい非アンチモン、非カルシウムの
足し鉛等を用いて形成する、陰櫃ストラップ１ｏには陰
極格子７の中のカルシウム合金は混入することはあるが
、アンチモン合金は混入することはないため耐腐食性が
悪く、かつ耐溶解性の悪い、鉛。

アンチモン、カルシウムよりなる３元合金にならないた
め耐腐食、耐溶解性ある接続部を構成することになる。

つぎに電槽１の中仕切壁２に各セルに開口した貫通口３
に両極性の接続体を対峙させ、貫通口３でアーク溶接又
は抵抗溶接を用いて陽極接続体１１と陰極接続体１２と
を溶融して接合する。尚陽極接続体１１は鉛＋アンチモ
ン合金製、陰極接続体１２は非アンチモン、非カルシウ
ム鉛合金製であるため接合部１３はアンチモン＋鉛合金
製になるが、非カルシウムであるため３元合金は生じな
く耐腐食性も耐溶解性にも優れた接続部１３を構成する
ことができる。

本発明バッテリーの効果については前記のとうりである
が、さらに具体的に本発明の効果を明らかにすることを
目的にＮｓｏ形バッテリーを用いて下記のテストを行っ
た。

第２図の様に陽極接続体１１および陽極ストラップ９に
鉛＋アンチモン合金製を使用、陰極接続体１２および陰
極ストラップに非カルシウム、非アンチモン鉛合金を使
用したバッテリーと陽・陰極接続体に鉛のみ又陽・陰極
接続体等に鉛＋アンチモン合金を用いたバッテリー、鉛
＋カルシウム合金を用いたバッテリー４機種において耐
振動テストを行った。各Ｇ（加速度）において各々８時
間連続して振動を加え耐振性を確認した。第２図のごと
く鉛のみでは４ＧＬかもたず、実用性能を有していない
が、本発明では鉛＋アンチモン合金製にほぼ近い耐振動
性を有しており、強い振動（ｓＧまで）が発生する用途
又は機器にも使用できる等の特長を有している。

又第３図に示す様に陽極、陰極格子および接続体がアン
チモン合金製で鉛＋アンチモン＋カルシウム合金が混入
したいわゆる３元合金になったストラップを有するがバ
ッテリーＣとアンチモン合金のみのストラップのバッテ
リーＡと、非アンチモン、非カルシウムの鉛のみのスト
ラップで構成されたバッテリ　Ｂにおいて４０℃ドルク
ル寿命テストを行ったところ、ＡおよびＢのバッテリー
は１４ケ月を経過してもストラップには異状がなく寿命
になっていないのにＣの３元合金製のストラップを有す
るバッテリーは６ケ月程度で寿命が尽きた。その原因を
調べるとストラップの腐食による断線であった。

発明の効果 この様にストラップ部がカルシウム＋アンチモン＋鉛金
よりなる３元合金である場合は実用上問題を有している
ことがわかったが本発明は両極板および格子に混入して
はならない合金を有するバッテリーにおいて、両者の接
続部にのみカルシウムとアンチモ／合金が混入したもの
であり極めて実用的価値が高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明バッテリーの要部縦断面図、第２図はそ
の耐振動゛性テスト結果を示す図、第３図はトリクル寿
命特性結果を示す図である。 ６・・・・・・陽極板、７・・・・・・陰極板、９・・
・・・・陽性ストラップ、１０・・・・・・陰性ストラ
ップ、１１・・・・・・陽極接続体、１２・・・・・・
陰極接続体。 ！　−一− −一− ３・− ４−・ Ｓ　・・ ６−・− −−一 ８−・・ ｔ　　　福 中仕切壁 中住可ｉ通口 、）、　　　　た 覇子 喝扱［および喝砒格子 陽ｉ覆ちよびは黴格子 亡パレータ １１−陽ｆ！擾絖体 ｆｆｆ＃（エレメント） 箔 図 合９ｒ、別播続体使用バッテリーの耐猟勧性テスト話果
○ ！！常早し く擾糀体合１） ２５°Ｃ ０２ｃ放ｔ＊間 （眸閉）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アンチモン含有鉛合金製格子と、カルシウム含有
   鉛合金製格子を陽極板又は陰極板のいずれか一方に夫々
   用い、前記同極性極板よりなるエレメントを各セルごと
   に接続する鉛合金製の接続体を、カルシウム含有鉛合金
   格子を用いた極板には非アンチモン、非カルシウム鉛合
   金で、アンチモン含有鉛合金格子を用いた極板には非カ
   ルシウム合金でそれぞれ構成してなる鉛蓄電池。
2. （２）非アンチモン、非カルシウム鉛合金よりなる接続
   体と非カルシウム鉛合金よりなる接続体とを各セルの仕
   切壁貫通孔部分で溶接した特許請求の範囲第１項の鉛蓄
   電池。