JPH0367302B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0367302B2 JPH0367302B2 JP59257996A JP25799684A JPH0367302B2 JP H0367302 B2 JPH0367302 B2 JP H0367302B2 JP 59257996 A JP59257996 A JP 59257996A JP 25799684 A JP25799684 A JP 25799684A JP H0367302 B2 JPH0367302 B2 JP H0367302B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lead
- alloy
- antimony
- selenium
- lattice
- 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.)
- Expired - Lifetime
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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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C11/00—Alloys based on lead
- C22C11/08—Alloys based on lead with antimony or bismuth as the next major constituent
-
- 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)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (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）鉛蓄電池の格子
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 本発明は鉛蓄電池をメンテナンスフリーにする
ことができ、深放電で使用されてもサイクル寿命
が大きく低下することのない鉛蓄電池用格子体を
提供することを目的とする。 発明の構成 本発明は上記目的を達成するべく、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0.01〜
0.5wt％のカドミウム、残部が鉛よりなる鉛蓄電
池用格子体である。 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、結晶間の未凝固縫へ
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、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。 鉛−アンチモン−セレン−ヒ素−錫合金に0.01
〜0.5wt％のカドミウム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
D5301（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。 なお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）鉛蓄電池の格子
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 本発明は鉛蓄電池をメンテナンスフリーにする
ことができ、深放電で使用されてもサイクル寿命
が大きく低下することのない鉛蓄電池用格子体を
提供することを目的とする。 発明の構成 本発明は上記目的を達成するべく、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0.01〜
0.5wt％のカドミウム、残部が鉛よりなる鉛蓄電
池用格子体である。 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、結晶間の未凝固縫へ
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、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。 鉛−アンチモン−セレン−ヒ素−錫合金に0.01
〜0.5wt％のカドミウム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
D5301（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。 なお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カドミ
ウムを添加することにより寿命が改善できる。従
来の鉛−アンチモン合金の電池に近い性能が得ら
れる。カドミウムの添加量が0.01wt％以下では効
果がない。 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、セパレータの貫通シヨ
ートの原因となるために、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
度低下をも改善される。 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−
カルシウム合金よりなる格子体を用いた方が自己
放電がなく一層効果がある。 発明の効果 上述した如く、本発明の格子体を鉛蓄電池に用
いれば、メンテナンスフリーで且つ深放電サイク
ル寿命の低下を改善できる。
ウムを添加することにより寿命が改善できる。従
来の鉛−アンチモン合金の電池に近い性能が得ら
れる。カドミウムの添加量が0.01wt％以下では効
果がない。 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、セパレータの貫通シヨ
ートの原因となるために、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
度低下をも改善される。 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−
カルシウム合金よりなる格子体を用いた方が自己
放電がなく一層効果がある。 発明の効果 上述した如く、本発明の格子体を鉛蓄電池に用
いれば、メンテナンスフリーで且つ深放電サイク
ル寿命の低下を改善できる。
Claims (1)
- 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、0.01〜0.5wt％のカドミウムの残部が鉛よ
りなることを特徴とする鉛蓄電池用格子体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59257996A JPS61135058A (ja) | 1984-12-05 | 1984-12-05 | 鉛蓄電池用格子体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59257996A JPS61135058A (ja) | 1984-12-05 | 1984-12-05 | 鉛蓄電池用格子体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61135058A JPS61135058A (ja) | 1986-06-23 |
| JPH0367302B2 true JPH0367302B2 (ja) | 1991-10-22 |
Family
ID=17314084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59257996A Granted JPS61135058A (ja) | 1984-12-05 | 1984-12-05 | 鉛蓄電池用格子体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61135058A (ja) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1461587A (en) * | 1973-03-15 | 1977-01-13 | Electric Power Storage Ltd | Electric storage battery grids |
| JPS6043633B2 (ja) * | 1976-07-23 | 1985-09-28 | 松下電器産業株式会社 | 鉛蓄電池用格子 |
| JPS5412420A (en) * | 1977-06-30 | 1979-01-30 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Grating for lead storage battery |
| JPS5924500B2 (ja) * | 1978-11-17 | 1984-06-09 | 株式会社ユアサコーポレーション | 鉛蓄電池 |
| JPS5861565A (ja) * | 1981-10-07 | 1983-04-12 | Japan Storage Battery Co Ltd | 鉛蓄電池 |
-
1984
- 1984-12-05 JP JP59257996A patent/JPS61135058A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61135058A (ja) | 1986-06-23 |
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