JPH03149754A - 密閉形鉛蓄電池の製造方法 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池の製造方法Info
- Publication number
- JPH03149754A JPH03149754A JP1288195A JP28819589A JPH03149754A JP H03149754 A JPH03149754 A JP H03149754A JP 1288195 A JP1288195 A JP 1288195A JP 28819589 A JP28819589 A JP 28819589A JP H03149754 A JPH03149754 A JP H03149754A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lead
- copper
- coating layer
- lattice
- melting point
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
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。
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
本発明は密閉形鉛蓄電池の改良に関するものである。
従来の技術とその課題
電池の充電中に発生する酸素ガスを負極板に吸収させる
タイプの密閉形鉛蓄電池にはリテーナ式とゲル式の二種
類があり、現在ではリテーナ式が多く用いられている。
タイプの密閉形鉛蓄電池にはリテーナ式とゲル式の二種
類があり、現在ではリテーナ式が多く用いられている。
リテーナ式の密閉形鉛蓄電池は正極板と負極板との間に
微細ガラス繊維を素材とするマット状セパレータ（ガラ
スセパレータ）を挿入し、これによって放電に必要な硫
酸電解液の保持と両極板の隔離を行っている。
微細ガラス繊維を素材とするマット状セパレータ（ガラ
スセパレータ）を挿入し、これによって放電に必要な硫
酸電解液の保持と両極板の隔離を行っている。
この密閉形鉛蓄電池は無保守、無漏液、ポジションフリ
ーなどの優れた特徴がある上信頼性も高いので、ポータ
ブル機器や通信機器の電源として急速に需要が伸びてお
り、今後は自動車の始動用など用途はさらに拡大するも
のと思われる。これに伴ってより一層の高性能化や小形
軽量化の要求が高まっており、従来と異なった新しい技
術が求められている。
ーなどの優れた特徴がある上信頼性も高いので、ポータ
ブル機器や通信機器の電源として急速に需要が伸びてお
り、今後は自動車の始動用など用途はさらに拡大するも
のと思われる。これに伴ってより一層の高性能化や小形
軽量化の要求が高まっており、従来と異なった新しい技
術が求められている。
鉛蓄電池の軽量、高性能化を図るためには、電池に使用
する鉛部品や電池の内部抵抗をできる限り小さくする必
要があり、従来から極板の薄形化や低抵抗セパレータの
採用によって、一定の成果が得られている。しかし、鉛
蓄電池の性能に大きな影響を及ぼす格子体は金属の中で
も密度が大きく、かつ電気抵抗もかなり大きい鉛を材料
としているため、鉛合金の格子体を用いるかぎり、性能
の向上はあまり望めない。
する鉛部品や電池の内部抵抗をできる限り小さくする必
要があり、従来から極板の薄形化や低抵抗セパレータの
採用によって、一定の成果が得られている。しかし、鉛
蓄電池の性能に大きな影響を及ぼす格子体は金属の中で
も密度が大きく、かつ電気抵抗もかなり大きい鉛を材料
としているため、鉛合金の格子体を用いるかぎり、性能
の向上はあまり望めない。
そこで、鉛よりも軽く、電気抵抗の小さな金属、例えば
銅を集電体として用いる提案がされている。
銅を集電体として用いる提案がされている。
ただここで問題となるのは銅の溶出である。＃Ｊは鉛よ
りも水素過電圧が低いので、溶出した銅が負極板に析出
すると自己放電を促進し、水素ガスの発生量も多くなる
。そこで銅の溶出を防止するために従来から銅格子を鉛
または鉛合金で完全に被覆する方法がとられてきた。こ
の口的に最も適しているのは電気メッキによって銅格子
を鉛または鉛合金で被覆する方法である。ところが電気
メッキするにはかなりの時間を要し、またコストも高く
つくので自動車用鉛蓄電池のように大量生産される場合
には適当でない。
りも水素過電圧が低いので、溶出した銅が負極板に析出
すると自己放電を促進し、水素ガスの発生量も多くなる
。そこで銅の溶出を防止するために従来から銅格子を鉛
または鉛合金で完全に被覆する方法がとられてきた。こ
の口的に最も適しているのは電気メッキによって銅格子
を鉛または鉛合金で被覆する方法である。ところが電気
メッキするにはかなりの時間を要し、またコストも高く
つくので自動車用鉛蓄電池のように大量生産される場合
には適当でない。
そこで電気メッキするかわりに銅格子を鉛または鉛合金
の溶融浴に浸漬する、いわゆる溶融メッキ法（俗にドブ
漬けと呼んでいる）によれば極めて短時間に被覆層が形
成できて便利である。しかしながら、銅の圧延シートを
エキスパンド加工した格子に鉛の溶融メッキを施したも
のと鉛の電気ツキを施したものを用いて密閉形鉛蓄電池
を組んで電池性能を比べたところ、溶融メッキした銅格
子を用いた電池の過放電特性が劣っており、銅の溶；Ｉ
ｓ ３１も多かった。そこでこの原因を調べたところ、
鉛被覆層の形状が両者で著しく異なっており、溶融メッ
キした場合は鉛被覆層が不均一であることがわかった。
の溶融浴に浸漬する、いわゆる溶融メッキ法（俗にドブ
漬けと呼んでいる）によれば極めて短時間に被覆層が形
成できて便利である。しかしながら、銅の圧延シートを
エキスパンド加工した格子に鉛の溶融メッキを施したも
のと鉛の電気ツキを施したものを用いて密閉形鉛蓄電池
を組んで電池性能を比べたところ、溶融メッキした銅格
子を用いた電池の過放電特性が劣っており、銅の溶；Ｉ
ｓ ３１も多かった。そこでこの原因を調べたところ、
鉛被覆層の形状が両者で著しく異なっており、溶融メッ
キした場合は鉛被覆層が不均一であることがわかった。
鉛被覆層を形成させた銅エキスパンド格子の棧断面を顕
微鏡観察した結果を第２図を用いて説明すれば、Ａおよ
びＢはそれぞれ溶融メッキした場合および電気メッキし
た場合の格子棧断面を示し、１は銅格子の棧、２は鉛の
被覆層、３は格子桟の矩形断面の尖端部分である。図か
ら明らかなように電気メッキを施したＢでは鉛被覆Ｊｌ
１２の厚みはほぼ均一であったのに対して、溶融メッキ
を施したＡでは格子桟１の矩形断面中央付近はど鉛被覆
層が厚く、尖端部３では＆ｉとんど鉛層が形成されてい
なかった。溶融メッキを施した銅格子を用いた密閉形鉛
蓄電池の過放電性能が劣ったのは、上述した鉛被覆層の
不均一が原因であった。
微鏡観察した結果を第２図を用いて説明すれば、Ａおよ
びＢはそれぞれ溶融メッキした場合および電気メッキし
た場合の格子棧断面を示し、１は銅格子の棧、２は鉛の
被覆層、３は格子桟の矩形断面の尖端部分である。図か
ら明らかなように電気メッキを施したＢでは鉛被覆Ｊｌ
１２の厚みはほぼ均一であったのに対して、溶融メッキ
を施したＡでは格子桟１の矩形断面中央付近はど鉛被覆
層が厚く、尖端部３では＆ｉとんど鉛層が形成されてい
なかった。溶融メッキを施した銅格子を用いた密閉形鉛
蓄電池の過放電性能が劣ったのは、上述した鉛被覆層の
不均一が原因であった。
そこで上記欠点を解決するための手段として、例えば特
開昭６３−１７４２７６号公報によれば、銅エキスパン
ド格子に鉛合金の溶融浸漬メッキを施して第一被覆層を
形成させた後、鉛の電気メッキを行って均一な第二被覆
層を形成させる方法が提案されている。しかし、この方
法では上述したように時間とコストのかかる電気メッキ
をしなければならないので、大量生産される鉛蓄電池に
は不適当である。また、鉛の電気メッキを施す代わりに
、鉛の溶融浸漬メッキで第二被覆層を形成しようとする
と、第一被覆層の鉛合金が鉛の融点以下であるため、鉛
の溶融浴に浸漬すると第一被覆層の鉛合金が溶は出して
均一な被覆層を形成することができない。
開昭６３−１７４２７６号公報によれば、銅エキスパン
ド格子に鉛合金の溶融浸漬メッキを施して第一被覆層を
形成させた後、鉛の電気メッキを行って均一な第二被覆
層を形成させる方法が提案されている。しかし、この方
法では上述したように時間とコストのかかる電気メッキ
をしなければならないので、大量生産される鉛蓄電池に
は不適当である。また、鉛の電気メッキを施す代わりに
、鉛の溶融浸漬メッキで第二被覆層を形成しようとする
と、第一被覆層の鉛合金が鉛の融点以下であるため、鉛
の溶融浴に浸漬すると第一被覆層の鉛合金が溶は出して
均一な被覆層を形成することができない。
課題を解決するための手段
本発明は上記欠点を解消するものであって、エキスパン
ドした銅格子をまず鉛よりも融点の高い金属、例えば亜
鉛またはアルミニウムなどの溶融浴に浸漬して第一の被
覆層を形成させ、ついで鉛または鉛合金の溶融浴に浸漬
して第二の被覆層を形成させることを骨子とするもので
、これによって銅の棧周囲に均一な被覆層を容易に形成
させることができた。以下、本発明を実施例に基づいて
説明する。
ドした銅格子をまず鉛よりも融点の高い金属、例えば亜
鉛またはアルミニウムなどの溶融浴に浸漬して第一の被
覆層を形成させ、ついで鉛または鉛合金の溶融浴に浸漬
して第二の被覆層を形成させることを骨子とするもので
、これによって銅の棧周囲に均一な被覆層を容易に形成
させることができた。以下、本発明を実施例に基づいて
説明する。
実施例
まず厚み０．２ｍｍの銅の圧延シートを展開してエキス
パンド格子を作製した。ついでこの銅格子を有ｎｓｕ、
で洗浄して脱脂したのち乾燥した。乾燥後の銅格子に亜
鉛の第一被覆層を形成させるために塩化亜＠ （Ｚｎ
Ｃｌ ｔ ）の水溶液をフラックスとして亜鉛（Ｚｎ）
の溶融メッキを行った。亜鉛の溶融浴は４５０〜４６０
℃とし、銅格子を短時間浸漬して引上げ、溶融亜鉛のし
ずくを振り払って亜鉛の被覆層を形成させた。この時点
で格子桟の断面を観察するとやはり第２図Ａと同様の形
状で、格子断面の四隅（エツジ部）はほとんど亜鉛の被
覆層がなく、矩形断面の中央部はど被覆層の厚みが大き
かった。そこで亜鉛の第一被覆層を形成させた上記銅格
子を再び塩化亜鉛の水溶液フラックスに漬けた後、温度
約３５０℃の鉛層３％錫合金の溶融浴に浸漬して第一被
覆層の上に該鉛合金の第二被Ｗｉ層を形成させた。鉛合
金浴の温度は第一被覆層である亜鉛の融点（４２０℃）
より低いので、亜鉛が溶は出すことなく均一な鉛合金の
第二被覆層が形成された。
パンド格子を作製した。ついでこの銅格子を有ｎｓｕ、
で洗浄して脱脂したのち乾燥した。乾燥後の銅格子に亜
鉛の第一被覆層を形成させるために塩化亜＠ （Ｚｎ
Ｃｌ ｔ ）の水溶液をフラックスとして亜鉛（Ｚｎ）
の溶融メッキを行った。亜鉛の溶融浴は４５０〜４６０
℃とし、銅格子を短時間浸漬して引上げ、溶融亜鉛のし
ずくを振り払って亜鉛の被覆層を形成させた。この時点
で格子桟の断面を観察するとやはり第２図Ａと同様の形
状で、格子断面の四隅（エツジ部）はほとんど亜鉛の被
覆層がなく、矩形断面の中央部はど被覆層の厚みが大き
かった。そこで亜鉛の第一被覆層を形成させた上記銅格
子を再び塩化亜鉛の水溶液フラックスに漬けた後、温度
約３５０℃の鉛層３％錫合金の溶融浴に浸漬して第一被
覆層の上に該鉛合金の第二被Ｗｉ層を形成させた。鉛合
金浴の温度は第一被覆層である亜鉛の融点（４２０℃）
より低いので、亜鉛が溶は出すことなく均一な鉛合金の
第二被覆層が形成された。
第１図は上記処理を施したエキスパンド銅格子の棧断面
を示し、４は亜鉛の第一被覆層、５は鉛合金の第二被覆
層である。亜鉛の代わりにアルミニウム（融点６６０℃
）を用いても第１図に示すような鉛合金の均一な被覆層
が得られた。
を示し、４は亜鉛の第一被覆層、５は鉛合金の第二被覆
層である。亜鉛の代わりにアルミニウム（融点６６０℃
）を用いても第１図に示すような鉛合金の均一な被覆層
が得られた。
このように均一な鉛合金の被覆層の形成が可能となった
のは、鉛（融点３２１℃）よりも融点の高い金属層（勿
論銅の融点１０８３℃より低くなければならない）の溶
融浴に銅格子を浸漬することによって、結果的に格子桟
はエツジ部のない全体に丸みを帯びた断面形状となった
ため、これを鉛合金浴に浸漬することによって均一な被
覆層が形成されたものである。
のは、鉛（融点３２１℃）よりも融点の高い金属層（勿
論銅の融点１０８３℃より低くなければならない）の溶
融浴に銅格子を浸漬することによって、結果的に格子桟
はエツジ部のない全体に丸みを帯びた断面形状となった
ため、これを鉛合金浴に浸漬することによって均一な被
覆層が形成されたものである。
つぎに本発明の効果を実証するために上記格子を用いて
密閉形地鉛蓄電池を試作し、銅の溶出が最も問題となる
過放電放置試験を行った。試験結果を第１表に示ず。
密閉形地鉛蓄電池を試作し、銅の溶出が最も問題となる
過放電放置試験を行った。試験結果を第１表に示ず。
第１表
１電池１負極格子の処理１ｓｈＲ容ｉ ｌ ＳＡＥ寿命
ＩＩＩ第一層ｌ第二層１ 時−分１ （〜）［Ａ 亜鉛
鉛合金 ４−３５ ４００００ アルミ 鉛
合金 ４−３８ ４００００ 鉛合金 無し
４−３０ ５００過放電放置試験は試験電池に１
０Ｗのランプを接続して１カ月放置し、ついで２．５
Ｖ／セルの定電圧で充電した後５ｈＲ容量試験を行った
。その後Ｓ＾［に規定されている寿命試験を行った。第
１表の試験結果から、定電圧充電後の５ｈＲ容量は本発
明による試験電池ＡおよびＢは従来品Ｃとほとんど差が
なかったが、容量試験後に行ったＳＡＥ寿命試験では、
本発明品Ａ、Ｂが４０００〜と良好な寿命性能を示した
のに対して、銅格子を鉛合金の溶融メッキのみを施した
従来品Ｃはわずかに５００〜で寿命となった。従来品は
減液量が多く、また寿命試験中の充電終期電流が大きく
なっていたことから、銅が溶出したものと思われる。本
発明晶Ａ、Ｂ４まこのようなこともなく、銅格子を第一
層および第二層のＭ融メッキを施した効果は顕著であっ
た。
ＩＩＩ第一層ｌ第二層１ 時−分１ （〜）［Ａ 亜鉛
鉛合金 ４−３５ ４００００ アルミ 鉛
合金 ４−３８ ４００００ 鉛合金 無し
４−３０ ５００過放電放置試験は試験電池に１
０Ｗのランプを接続して１カ月放置し、ついで２．５
Ｖ／セルの定電圧で充電した後５ｈＲ容量試験を行った
。その後Ｓ＾［に規定されている寿命試験を行った。第
１表の試験結果から、定電圧充電後の５ｈＲ容量は本発
明による試験電池ＡおよびＢは従来品Ｃとほとんど差が
なかったが、容量試験後に行ったＳＡＥ寿命試験では、
本発明品Ａ、Ｂが４０００〜と良好な寿命性能を示した
のに対して、銅格子を鉛合金の溶融メッキのみを施した
従来品Ｃはわずかに５００〜で寿命となった。従来品は
減液量が多く、また寿命試験中の充電終期電流が大きく
なっていたことから、銅が溶出したものと思われる。本
発明晶Ａ、Ｂ４まこのようなこともなく、銅格子を第一
層および第二層のＭ融メッキを施した効果は顕著であっ
た。
発明の効果
以上述べた如く、本発明によれば簡便な溶融メッキによ
り銅の溶出が防止でき、鉛蓄電池の軽量化と性能向上に
顕著な効果を示した。なお、本実施例では第一被覆層と
して亜鉛またはアルミニウムを用いたが、これらの合金
または銅よりも融点が低くかつ鉛よりも融点の高い金属
や合金であれば同様の効果が得られるのはいうまでもな
Ｖｌ。
り銅の溶出が防止でき、鉛蓄電池の軽量化と性能向上に
顕著な効果を示した。なお、本実施例では第一被覆層と
して亜鉛またはアルミニウムを用いたが、これらの合金
または銅よりも融点が低くかつ鉛よりも融点の高い金属
や合金であれば同様の効果が得られるのはいうまでもな
Ｖｌ。
第１図は本発明に基づく銅格子機の断面を示す図、第２
図は従来の溶融鉛メ・フキおよび電気メ・ツキを施した
銅格子機の断面を示す図である。 １・・・銅格子機、２．５・・・鉛被覆層、４・−・亜
鉛被覆メ ｌ
図は従来の溶融鉛メ・フキおよび電気メ・ツキを施した
銅格子機の断面を示す図である。 １・・・銅格子機、２．５・・・鉛被覆層、４・−・亜
鉛被覆メ ｌ
Claims (1)
- １、銅または銅合金の薄板をエキスパンド加工した格子
体を鉛よりも融点の高い金属の溶融浴に浸漬して銅の表
面に該金属より成る第一被覆層を形成させ、ついで鉛ま
たは鉛合金の溶融浴に浸漬して第二の被覆層を上記第一
被覆層の上に形成させた後、負極ペーストを充填してな
る負極板を用いることを特徴とする密閉形鉛蓄電池の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1288195A JPH03149754A (ja) | 1989-11-06 | 1989-11-06 | 密閉形鉛蓄電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1288195A JPH03149754A (ja) | 1989-11-06 | 1989-11-06 | 密閉形鉛蓄電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03149754A true JPH03149754A (ja) | 1991-06-26 |
Family
ID=17727044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1288195A Pending JPH03149754A (ja) | 1989-11-06 | 1989-11-06 | 密閉形鉛蓄電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03149754A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57162256A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-06 | Hitachi Chem Co Ltd | Electrode member for lead acid battery and its manufacture |
| JPS6025153A (ja) * | 1983-07-21 | 1985-02-07 | Yuasa Battery Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| JPS632253A (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-07 | Yuasa Battery Co Ltd | 鉛蓄電池及びその製造法 |
-
1989
- 1989-11-06 JP JP1288195A patent/JPH03149754A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57162256A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-06 | Hitachi Chem Co Ltd | Electrode member for lead acid battery and its manufacture |
| JPS6025153A (ja) * | 1983-07-21 | 1985-02-07 | Yuasa Battery Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| JPS632253A (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-07 | Yuasa Battery Co Ltd | 鉛蓄電池及びその製造法 |
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