JPH0325898B2 - - Google Patents
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- JPH0325898B2 JPH0325898B2 JP60043463A JP4346385A JPH0325898B2 JP H0325898 B2 JPH0325898 B2 JP H0325898B2 JP 60043463 A JP60043463 A JP 60043463A JP 4346385 A JP4346385 A JP 4346385A JP H0325898 B2 JPH0325898 B2 JP H0325898B2
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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
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は鉛蓄電池用格子体に係り、特に自動車
用のメンテナンスフリー（MF）鉛蓄電池用格子
体の改良に関するものである。 従来技術とその問題点 近年、鉛蓄電池の市場では、補水の手間を省け
ること、及び自己放電量が少なく注液状態で長期
保存が可能なこと等の利点よりMF（保守不要）
化の傾向が強くなつている。 この種電池はガス発生量が少ないため、その端
子部の腐蝕もほとんど無く、又補水の必要がない
ので任意の場所へ設置が可能であるという利点も
兼有している。 一般にMF電池の格子体合金には、鉛−カルシ
ウム合金或はアンチモン含有量の少ない鉛−低ア
ンチモン合金が用いられている。しかし鉛−カル
シウム合金を正極板の格子体に用いた場合、比較
的放電の深い条件下での充放電サイクルにおい
て、寿命が短いという欠点を有している。 又鉛−アンチモン合金を格子体に用いた場合
は、上記の欠点が改善されるが、MF化を図る目
的でアンチモン含有量を３％以下にした格子体を
用いた電池は、従来のアンチモン４％以上の電池
に比べサイクル寿命が低下する。さらにアンチモ
ン含有量が少なくなる程この寿命低下は大きくな
る傾向がある。 発明の目的 本発明は、メンテナンスフリーで且つ深放電で
のサイクル寿命の低下を改善した鉛蓄電池に用い
る鉛−低アンチモン合金よりなる格子体を提供す
ることを目的とする。 発明の構成 本願発明の第１は、0.8〜3.0wt％のアンチモ
ン、0.005〜0.1wt％のセレン、0.025〜0.3wt％の
ヒ素、0.2wt％以下の錫、0.005〜0.1wt％のビス
マスと残部鉛よりなる鉛蓄電池用鉛合金格子体で
ある。 本願発明の第２は、0.8〜3.0wt％のアンチモ
ン、0.005〜0.1wt％のセレン、0.025〜0.3wt％の
ヒ素、0.2wt％以下の錫、0.005〜0.1wt％のビス
マス、0.01〜0.5wt％のカドミウムと残部鉛より
なる鉛蓄電池用鉛合金格子体である。 鉛−アンチモン合金ではアンチモン含有量が
3wt％以下になると通常の鋳造法では凝固時にク
ラツクが発生しやすくなる。これは凝固温度範囲
（凝固開始から終了までの温度）が大きく、結晶
がデンドライト状に成長し、結晶間の未凝固部へ
の溶湯の供給が十分おこなわれていないためにお
こる。これを防止するには、英国特許第622512号
明細書に示されているセレンの添加が有効であ
る。こゝでセレンの添加によりデンドライト結晶
の成長が抑えられ、微細な結晶組織となりクラツ
クの発生がなくなる。しかしセレン添加量が
0.005wt％以下では効果が無く、又0.1wt％以上で
は不均一な相ができやすくなり欠陥が生じる。 このようにセレンを0.005〜0.1wt％添加するこ
とにより、クラツクの発生が抑えられ均一な組織
となるが、セレンは合金の時効硬化にはほとんど
影響しない。 又、時効硬化を促進するために、少量のヒ素の
添加が有効である。 しかしヒ素の添加量が0.025wt％以下では時効
硬化はあまり生じない。ヒ素の添加量が0.3wt％
以上では、不均一相の形成により機械的強度が低
下すると共に、腐蝕も多くなる。 アンチモン含有量を少なくすると鋳造性が低下
する。これは従来より知られている錫の添加によ
つて改善できる。しかし錫の添加量が0.2wt％を
超えると溶湯の粘性が増加し、鋳造時の作業性が
悪くなるため0.2wt％以下が望ましい。 上述の如く、鉛−低アンチモン合金で少量のセ
レン、ヒ素、錫の添加により均一な組織となり欠
陥のない良好な格子体を得ることができる。 しかし、アンチモン含有量を低くすると比較的
放電の深い条件下での充放電サイクル寿命は短く
なる傾向がある。そこで格子体合金への各種合金
添加物を調査した結果、ビスマスおよびカドミウ
ムがこれを改善するのに有効であることを見出し
た。 実施例 以下本発明に基づく実施例について説明する。 実施例 １ 鉛−1.5wt％アンチモン−0.02wt％セレン−
0.1wt％ヒ素−0.05wt％錫合金に０〜0.15wt％の
ビスマスを添加した合金からなる格子体を用い
て、36B20R形電池を試作し、JIS Ｄ 5301（自
動車用蓄電池）による寿命試験を行つた。得られ
た結果を第１表に示した。 尚、JIS寿命試験とは40〜50℃の条件で20Aで
１時間放電し、5Aで５時間充電を１サイクルと
して、20A放電で放電持続時間が42分になつた時
点を寿命としている。
用のメンテナンスフリー（MF）鉛蓄電池用格子
体の改良に関するものである。 従来技術とその問題点 近年、鉛蓄電池の市場では、補水の手間を省け
ること、及び自己放電量が少なく注液状態で長期
保存が可能なこと等の利点よりMF（保守不要）
化の傾向が強くなつている。 この種電池はガス発生量が少ないため、その端
子部の腐蝕もほとんど無く、又補水の必要がない
ので任意の場所へ設置が可能であるという利点も
兼有している。 一般にMF電池の格子体合金には、鉛−カルシ
ウム合金或はアンチモン含有量の少ない鉛−低ア
ンチモン合金が用いられている。しかし鉛−カル
シウム合金を正極板の格子体に用いた場合、比較
的放電の深い条件下での充放電サイクルにおい
て、寿命が短いという欠点を有している。 又鉛−アンチモン合金を格子体に用いた場合
は、上記の欠点が改善されるが、MF化を図る目
的でアンチモン含有量を３％以下にした格子体を
用いた電池は、従来のアンチモン４％以上の電池
に比べサイクル寿命が低下する。さらにアンチモ
ン含有量が少なくなる程この寿命低下は大きくな
る傾向がある。 発明の目的 本発明は、メンテナンスフリーで且つ深放電で
のサイクル寿命の低下を改善した鉛蓄電池に用い
る鉛−低アンチモン合金よりなる格子体を提供す
ることを目的とする。 発明の構成 本願発明の第１は、0.8〜3.0wt％のアンチモ
ン、0.005〜0.1wt％のセレン、0.025〜0.3wt％の
ヒ素、0.2wt％以下の錫、0.005〜0.1wt％のビス
マスと残部鉛よりなる鉛蓄電池用鉛合金格子体で
ある。 本願発明の第２は、0.8〜3.0wt％のアンチモ
ン、0.005〜0.1wt％のセレン、0.025〜0.3wt％の
ヒ素、0.2wt％以下の錫、0.005〜0.1wt％のビス
マス、0.01〜0.5wt％のカドミウムと残部鉛より
なる鉛蓄電池用鉛合金格子体である。 鉛−アンチモン合金ではアンチモン含有量が
3wt％以下になると通常の鋳造法では凝固時にク
ラツクが発生しやすくなる。これは凝固温度範囲
（凝固開始から終了までの温度）が大きく、結晶
がデンドライト状に成長し、結晶間の未凝固部へ
の溶湯の供給が十分おこなわれていないためにお
こる。これを防止するには、英国特許第622512号
明細書に示されているセレンの添加が有効であ
る。こゝでセレンの添加によりデンドライト結晶
の成長が抑えられ、微細な結晶組織となりクラツ
クの発生がなくなる。しかしセレン添加量が
0.005wt％以下では効果が無く、又0.1wt％以上で
は不均一な相ができやすくなり欠陥が生じる。 このようにセレンを0.005〜0.1wt％添加するこ
とにより、クラツクの発生が抑えられ均一な組織
となるが、セレンは合金の時効硬化にはほとんど
影響しない。 又、時効硬化を促進するために、少量のヒ素の
添加が有効である。 しかしヒ素の添加量が0.025wt％以下では時効
硬化はあまり生じない。ヒ素の添加量が0.3wt％
以上では、不均一相の形成により機械的強度が低
下すると共に、腐蝕も多くなる。 アンチモン含有量を少なくすると鋳造性が低下
する。これは従来より知られている錫の添加によ
つて改善できる。しかし錫の添加量が0.2wt％を
超えると溶湯の粘性が増加し、鋳造時の作業性が
悪くなるため0.2wt％以下が望ましい。 上述の如く、鉛−低アンチモン合金で少量のセ
レン、ヒ素、錫の添加により均一な組織となり欠
陥のない良好な格子体を得ることができる。 しかし、アンチモン含有量を低くすると比較的
放電の深い条件下での充放電サイクル寿命は短く
なる傾向がある。そこで格子体合金への各種合金
添加物を調査した結果、ビスマスおよびカドミウ
ムがこれを改善するのに有効であることを見出し
た。 実施例 以下本発明に基づく実施例について説明する。 実施例 １ 鉛−1.5wt％アンチモン−0.02wt％セレン−
0.1wt％ヒ素−0.05wt％錫合金に０〜0.15wt％の
ビスマスを添加した合金からなる格子体を用い
て、36B20R形電池を試作し、JIS Ｄ 5301（自
動車用蓄電池）による寿命試験を行つた。得られ
た結果を第１表に示した。 尚、JIS寿命試験とは40〜50℃の条件で20Aで
１時間放電し、5Aで５時間充電を１サイクルと
して、20A放電で放電持続時間が42分になつた時
点を寿命としている。
【表】
第１表からもわかるように格子体合金にビスマ
スを添加することにより寿命性能が改善できる。
ビスマスの添加量が0.005％以下では効果が無い。
又0.1％を超えると寿命性能が悪くなり、自己放
電量も急激に増加するので、0.1％以下が望まし
い。 実施例 ２ 実施例１のビスマス添加量0.05wt％の格子体合
金に、さらに0.01〜0.5wt％のカドミウムを添加
して、前記と同様のJIS寿命試験を行なつた。得
られた結果を第２表に示した。
スを添加することにより寿命性能が改善できる。
ビスマスの添加量が0.005％以下では効果が無い。
又0.1％を超えると寿命性能が悪くなり、自己放
電量も急激に増加するので、0.1％以下が望まし
い。 実施例 ２ 実施例１のビスマス添加量0.05wt％の格子体合
金に、さらに0.01〜0.5wt％のカドミウムを添加
して、前記と同様のJIS寿命試験を行なつた。得
られた結果を第２表に示した。
【表】
第２表からもわかるように格子体合金にビスマ
スとカドミウムを同時に添加するとさらに寿命特
性が改善できる。カドミウムの添加量が0.01wt％
以下では効果が無い。 又、カドミウムは負極板上に析出して、デンド
ライト状の結晶を成長させて、セパレータの貫通
シヨートの原因となる為に、添加量は0.5wt％以
下が望ましい。 カドミウムを添加することによりSbCdの金属
間化合物が形成され、鉛−低アンチモン合金の強
度低下も改善される。 尚、上記実施例では、正・負極板とも同一組成
の合金よりなる格子体を用いたが、負極板に鉛−
カルシユウム合金よりなる格子体を用いた方が自
己放電が少なく一層効果がある。 発明の効果 上述した如く、本発明による鉛蓄電池用格子体
を用いると、メンテナンスフリーで且つ深放電で
のサイクル寿命の低下を改善した鉛蓄電池を提供
することができ、その工業的価値は極めて大なる
ものである。
スとカドミウムを同時に添加するとさらに寿命特
性が改善できる。カドミウムの添加量が0.01wt％
以下では効果が無い。 又、カドミウムは負極板上に析出して、デンド
ライト状の結晶を成長させて、セパレータの貫通
シヨートの原因となる為に、添加量は0.5wt％以
下が望ましい。 カドミウムを添加することによりSbCdの金属
間化合物が形成され、鉛−低アンチモン合金の強
度低下も改善される。 尚、上記実施例では、正・負極板とも同一組成
の合金よりなる格子体を用いたが、負極板に鉛−
カルシユウム合金よりなる格子体を用いた方が自
己放電が少なく一層効果がある。 発明の効果 上述した如く、本発明による鉛蓄電池用格子体
を用いると、メンテナンスフリーで且つ深放電で
のサイクル寿命の低下を改善した鉛蓄電池を提供
することができ、その工業的価値は極めて大なる
ものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 0.8〜3.0wt％のアンチモン、0.005〜0.1wt％
のセレン、0.025〜0.3wt％のヒ素、0.2wt％以下
の錫、0.005〜0.1wt％のビスマスと残部鉛よりな
る鉛蓄電池用格子体。 ２ 0.8〜3.0wt％のアンチモン、0.005〜0.1wt％
のセレン、0.025〜0.3wt％のヒ素、0.2wt％以下
の錫、0.005〜0.1wt％のビスマス、0.01〜0.5wt％
のカドミウムと残部鉛よりなる鉛蓄電池用格子
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60043463A JPS61203568A (ja) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | 鉛蓄電池用格子体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60043463A JPS61203568A (ja) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | 鉛蓄電池用格子体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61203568A JPS61203568A (ja) | 1986-09-09 |
| JPH0325898B2 true JPH0325898B2 (ja) | 1991-04-09 |
Family
ID=12664404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60043463A Granted JPS61203568A (ja) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | 鉛蓄電池用格子体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61203568A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5508125A (en) * | 1994-03-21 | 1996-04-16 | Globe-Union Inc. | Battery straps made of a lead-based alloy containing antimony, arsenic, tin and selenium |
| JP6575536B2 (ja) * | 2015-02-12 | 2019-09-18 | 株式会社Ｇｓユアサ | 鉛蓄電池 |
-
1985
- 1985-03-05 JP JP60043463A patent/JPS61203568A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61203568A (ja) | 1986-09-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |