JPH1021923A - 鉛蓄電池用負極板及びその製造方法 - Google Patents
鉛蓄電池用負極板及びその製造方法Info
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- JPH1021923A JPH1021923A JP8173673A JP17367396A JPH1021923A JP H1021923 A JPH1021923 A JP H1021923A JP 8173673 A JP8173673 A JP 8173673A JP 17367396 A JP17367396 A JP 17367396A JP H1021923 A JPH1021923 A JP H1021923A
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- Japan
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- active material
- electrode plate
- lead
- storage battery
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温下におけるトリクル充電使用において電
池寿命を延ばすことができる鉛蓄電池用負極板を提供す
る。 【解決手段】 鉛粉とリグニン化合物(リグニンスルホ
ン酸ナトリウム)と硫酸バリウムと繊維状の活物質補強
材と鉛粉に対して0.01〜0.5重量%のCF3 (C
F2 )n SO3 X(nは3〜17の整数、XはHまたは
Na)で表されるフッ素系界面活性剤と含有する活物質
ペーストを作る。活物質ペーストを格子体等の集電体に
充填する。これを熟成、乾燥した未化成極板を化成す
る。
池寿命を延ばすことができる鉛蓄電池用負極板を提供す
る。 【解決手段】 鉛粉とリグニン化合物(リグニンスルホ
ン酸ナトリウム)と硫酸バリウムと繊維状の活物質補強
材と鉛粉に対して0.01〜0.5重量%のCF3 (C
F2 )n SO3 X(nは3〜17の整数、XはHまたは
Na)で表されるフッ素系界面活性剤と含有する活物質
ペーストを作る。活物質ペーストを格子体等の集電体に
充填する。これを熟成、乾燥した未化成極板を化成す
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は鉛蓄電池用負極板及
びその製造方法に関するものである。
びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に鉛蓄電池用負極板は次のようにし
て製造する。まず、鉛粉と添加剤と希硫酸と水とを混練
した活物質ペーストを格子体等の集電体に充填する。次
にこれを熟成、乾燥した未化成極板を化成して完成す
る。従来より活物質ペーストにリグニン化合物を添加し
て負極活物質にリグニン化合物を含ませることにより、
鉛蓄電池の放電容量を高めることが知られている。リグ
ニン化合物は負極活物質の比表面積を大きくするため、
負極活物質の充放電反応が促進されて鉛蓄電池の放電容
量が高くなる。
て製造する。まず、鉛粉と添加剤と希硫酸と水とを混練
した活物質ペーストを格子体等の集電体に充填する。次
にこれを熟成、乾燥した未化成極板を化成して完成す
る。従来より活物質ペーストにリグニン化合物を添加し
て負極活物質にリグニン化合物を含ませることにより、
鉛蓄電池の放電容量を高めることが知られている。リグ
ニン化合物は負極活物質の比表面積を大きくするため、
負極活物質の充放電反応が促進されて鉛蓄電池の放電容
量が高くなる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リグニ
ン化合物は充電時の酸化雰囲気中において、分解して消
失するため、鉛蓄電池を長期間使用するうちに、鉛蓄電
池の放電容量を高く維持できる効果が低下する。特に鉛
蓄電池を高温雰囲気中においてトリクル充電すると鉛蓄
電池の放電容量を高く維持する効果は著しく低下する。
そのため、従来の鉛蓄電池用負極板では、トリクル使用
における電池寿命を延ばすことができなかった。
ン化合物は充電時の酸化雰囲気中において、分解して消
失するため、鉛蓄電池を長期間使用するうちに、鉛蓄電
池の放電容量を高く維持できる効果が低下する。特に鉛
蓄電池を高温雰囲気中においてトリクル充電すると鉛蓄
電池の放電容量を高く維持する効果は著しく低下する。
そのため、従来の鉛蓄電池用負極板では、トリクル使用
における電池寿命を延ばすことができなかった。
【0004】本発明の目的は、電池寿命を延ばすことが
できる鉛蓄電池用負極板を提供することにある。
できる鉛蓄電池用負極板を提供することにある。
【0005】本発明の他の目的は、高温下におけるトリ
クル充電使用において電池寿命を延ばすことができる鉛
蓄電池用負極板を提供することにある。
クル充電使用において電池寿命を延ばすことができる鉛
蓄電池用負極板を提供することにある。
【0006】本発明の他の目的は、活物質ペーストを集
電体に充填する際に活物質ペーストの層の表面を平滑に
できる鉛蓄電池用負極板の製造方法を提供することにあ
る。
電体に充填する際に活物質ペーストの層の表面を平滑に
できる鉛蓄電池用負極板の製造方法を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、活物質層中に
リグニン化合物を含有する鉛蓄電池用負極板を対象にし
て、負極活物質層に、リグニン化合物の分解を抑制し、
且つ放電容量を低下させない量のCF3 (CF2 )n S
O3 X(nは3〜17の整数、XはHまたはNa)で表
されるフッ素系界面活性剤を含ませる。なお、ここでい
う放電容量を低下させない量とは、フッ素系界面活性剤
をいれない場合に比べて放電容量を低下させない量であ
る。
リグニン化合物を含有する鉛蓄電池用負極板を対象にし
て、負極活物質層に、リグニン化合物の分解を抑制し、
且つ放電容量を低下させない量のCF3 (CF2 )n S
O3 X(nは3〜17の整数、XはHまたはNa)で表
されるフッ素系界面活性剤を含ませる。なお、ここでい
う放電容量を低下させない量とは、フッ素系界面活性剤
をいれない場合に比べて放電容量を低下させない量であ
る。
【0008】本発明のように上記式のフッ素系界面活性
剤を負極活物質に含ませると、リグニン化合物が分解す
るのを抑制することができる。この理由は、リグニン化
合物と上記式で表されるフッ素系界面活性剤とが引き合
い、リグニン化合物の電解液中への溶解が抑制されて、
分解が抑制されるためであると考えられる。そのため、
本発明によれば、電池の長期間の使用に亘って電池の容
量を高く維持することができ、特に高温下のトリクル充
電使用における電池寿命を延ばすことができる。
剤を負極活物質に含ませると、リグニン化合物が分解す
るのを抑制することができる。この理由は、リグニン化
合物と上記式で表されるフッ素系界面活性剤とが引き合
い、リグニン化合物の電解液中への溶解が抑制されて、
分解が抑制されるためであると考えられる。そのため、
本発明によれば、電池の長期間の使用に亘って電池の容
量を高く維持することができ、特に高温下のトリクル充
電使用における電池寿命を延ばすことができる。
【0009】リグニン化合物としては、リグニンスルホ
ン酸、リグニンスルホン酸ナトリウム塩、チオリグニン
スルホン酸、チオリグニンスルホン酸ナトリウム塩、β
−ナフタレンスルホン酸、β−ナフタレンスルホン酸ナ
トリウム塩、またはこれらのスルホン基、カルボキシル
基、水酸基の数を変えた変性タイプ等を用いることがで
きる。トリクル使用においては、リグニンスルホン酸を
用いる場合は、活物質層の主原料である鉛粉に対してリ
グニンスルホン酸を0.2〜0.4重量%含有させれば
よく、チオリグニンスルホン酸を用いる場合は、鉛粉に
対してチオリグニンスルホン酸を0.1〜0.2重量%
含有させればよい。
ン酸、リグニンスルホン酸ナトリウム塩、チオリグニン
スルホン酸、チオリグニンスルホン酸ナトリウム塩、β
−ナフタレンスルホン酸、β−ナフタレンスルホン酸ナ
トリウム塩、またはこれらのスルホン基、カルボキシル
基、水酸基の数を変えた変性タイプ等を用いることがで
きる。トリクル使用においては、リグニンスルホン酸を
用いる場合は、活物質層の主原料である鉛粉に対してリ
グニンスルホン酸を0.2〜0.4重量%含有させれば
よく、チオリグニンスルホン酸を用いる場合は、鉛粉に
対してチオリグニンスルホン酸を0.1〜0.2重量%
含有させればよい。
【0010】具体的には、活物質層中に、リグニン化合
物、硫酸バリウム及び繊維状の活物質補強材を含有する
鉛蓄電池用負極板を対象にして、負極活物質層に、CF
3 (CF2 )n SO3 X(nは3〜17の整数、XはH
またはNa)で表されるフッ素系界面活性剤を活物質層
の主原料である鉛粉に対して0.01〜0.5重量%含
ませる。このような量を含ませると、リグニン化合物の
分解が抑制され、放電容量が大きく低下しない。また、
硫酸バリウムは硫酸鉛粒子の粗大化を防止して、放電容
量の低下を抑制できる。活物質補強材は、活物質の脱落
を防いで、極板の寿命を延ばすことができる。フッ素系
界面活性剤の含有量はリグニン化合物、硫酸バリウム及
び繊維状の活物質補強材の量が変化しても、鉛粉に対し
て0.01〜0.5重量%の量で効果を得ることができ
る。フッ素系界面活性剤の量が鉛粉に対して0.01重
量%を下回ると十分に効果を得ることができず、高温下
のトリクル充電使用における電池寿命を延ばすことがで
きない。またフッ素系界面活性剤の量が鉛粉に対して
0.5重量%を上回ると鉛蓄電池の容量が低下する。こ
れは、フッ素系界面活性剤により活物質内への電解液の
移動が阻害されて、活物質と電解液との反応面積が減少
するためであると考えられる。なお上記式で表されるフ
ッ素系界面活性剤は、耐酸性であり、強酸下においても
分解しにくい。また高温雰囲気中においても安定してい
る。
物、硫酸バリウム及び繊維状の活物質補強材を含有する
鉛蓄電池用負極板を対象にして、負極活物質層に、CF
3 (CF2 )n SO3 X(nは3〜17の整数、XはH
またはNa)で表されるフッ素系界面活性剤を活物質層
の主原料である鉛粉に対して0.01〜0.5重量%含
ませる。このような量を含ませると、リグニン化合物の
分解が抑制され、放電容量が大きく低下しない。また、
硫酸バリウムは硫酸鉛粒子の粗大化を防止して、放電容
量の低下を抑制できる。活物質補強材は、活物質の脱落
を防いで、極板の寿命を延ばすことができる。フッ素系
界面活性剤の含有量はリグニン化合物、硫酸バリウム及
び繊維状の活物質補強材の量が変化しても、鉛粉に対し
て0.01〜0.5重量%の量で効果を得ることができ
る。フッ素系界面活性剤の量が鉛粉に対して0.01重
量%を下回ると十分に効果を得ることができず、高温下
のトリクル充電使用における電池寿命を延ばすことがで
きない。またフッ素系界面活性剤の量が鉛粉に対して
0.5重量%を上回ると鉛蓄電池の容量が低下する。こ
れは、フッ素系界面活性剤により活物質内への電解液の
移動が阻害されて、活物質と電解液との反応面積が減少
するためであると考えられる。なお上記式で表されるフ
ッ素系界面活性剤は、耐酸性であり、強酸下においても
分解しにくい。また高温雰囲気中においても安定してい
る。
【0011】また、上記式で表されるフッ素系界面活性
剤を含有した活物質ペーストを集電体に充填すると、活
物質ペーストの層の表面を平滑にできるため、このよう
なフッ素系界面活性剤を用いて鉛蓄電池用負極板を製造
すると、負極板の表面にガス溜りができるのを防止する
ことができて、電池の充電量のバラツキを抑制すること
ができる。
剤を含有した活物質ペーストを集電体に充填すると、活
物質ペーストの層の表面を平滑にできるため、このよう
なフッ素系界面活性剤を用いて鉛蓄電池用負極板を製造
すると、負極板の表面にガス溜りができるのを防止する
ことができて、電池の充電量のバラツキを抑制すること
ができる。
【0012】
【発明の実施の形態】試験に用いた鉛蓄電池を次のよう
にして製造した。まず鉛粉と、鉛粉に対して0.2重量
%のリグニンスルホン酸ナトリウムと、鉛粉に対して
0.5重量%の硫酸バリウムと、鉛粉に対して0.1重
量%のポリエステル樹脂からなる短繊維の活物質補強材
と表1に示す量(鉛粉に対する量)のCF3 (CF2 )
5 SO3Na(パーフルオロヘキシルスルホン酸ナトリ
ウム)からなるフッ素系界面活性剤と、鉛粉に対して
9.9重量%の希硫酸(比重1.260:20℃)とを
混練して密度4.8g/ccの活物質ペーストをそれぞ
れ作った。
にして製造した。まず鉛粉と、鉛粉に対して0.2重量
%のリグニンスルホン酸ナトリウムと、鉛粉に対して
0.5重量%の硫酸バリウムと、鉛粉に対して0.1重
量%のポリエステル樹脂からなる短繊維の活物質補強材
と表1に示す量(鉛粉に対する量)のCF3 (CF2 )
5 SO3Na(パーフルオロヘキシルスルホン酸ナトリ
ウム)からなるフッ素系界面活性剤と、鉛粉に対して
9.9重量%の希硫酸(比重1.260:20℃)とを
混練して密度4.8g/ccの活物質ペーストをそれぞ
れ作った。
【0013】
【表1】 次に各活物質ペースト15gをPb−Ca−Sn系合金
の格子体からなる厚み2mmの集電体に充填して未乾燥
極板をそれぞれ作った。次に各未乾燥極板を35℃、9
8%RHの雰囲気中に3日間放置して熟成してから、5
0℃、20%RHの雰囲気中に1日間放置して乾燥し、
未化成負極板をそれぞれ作った。次に各未化成負極板と
公知の各未化成正極板とを比重1.050、温度40℃
の希硫酸中に浸漬して、正極板の理論課電量の250%
を40時間かけて通電して、未化成負極板を化成し、負
極板をそれぞれ完成した。
の格子体からなる厚み2mmの集電体に充填して未乾燥
極板をそれぞれ作った。次に各未乾燥極板を35℃、9
8%RHの雰囲気中に3日間放置して熟成してから、5
0℃、20%RHの雰囲気中に1日間放置して乾燥し、
未化成負極板をそれぞれ作った。次に各未化成負極板と
公知の各未化成正極板とを比重1.050、温度40℃
の希硫酸中に浸漬して、正極板の理論課電量の250%
を40時間かけて通電して、未化成負極板を化成し、負
極板をそれぞれ完成した。
【0014】次に化成後の正極板を流水中で30分間水
洗した後に50℃で16時間乾燥し、化成後の負極板を
流水中で30分間水洗した後に80℃で16時間窒素ガ
ス雰囲気中で乾燥した。そして正極板3枚と負極板4枚
とガラス繊維からなるリテーナとを組み合わせて作った
極板群を電槽内に配置したものを1セルとして6セル作
った。次に比重1.260(20℃)の希硫酸からなる
電解液を電槽に注液して試験に用いる12V−3Ahの
密閉形鉛蓄電池をそれぞれ完成した。
洗した後に50℃で16時間乾燥し、化成後の負極板を
流水中で30分間水洗した後に80℃で16時間窒素ガ
ス雰囲気中で乾燥した。そして正極板3枚と負極板4枚
とガラス繊維からなるリテーナとを組み合わせて作った
極板群を電槽内に配置したものを1セルとして6セル作
った。次に比重1.260(20℃)の希硫酸からなる
電解液を電槽に注液して試験に用いる12V−3Ahの
密閉形鉛蓄電池をそれぞれ完成した。
【0015】次に上記各密閉形鉛蓄電池を周囲温度25
℃において、放電電流150mA、終止電圧10.5V
で放電して各密閉形鉛蓄電池の初期容量(鉛粉に対する
フッ素系界面活性剤の量と初期容量との関係)を調べ
た。図1はその測定結果を示している。図1よりフッ素
系界面活性剤(パーフルオロヘキシルスルホン酸ナトリ
ウム)の添加により密閉形鉛蓄電池の初期容量が増加す
るのが分る。但しフッ素系界面活性剤の量が鉛粉に対し
て0.5重量%を上回ると初期容量は低下するのが分
る。これは、フッ素系界面活性剤の量が必要以上に増加
するとフッ素系界面活性剤により活物質内への電解液の
移動が阻害されて、活物質と電解液との反応面積が減少
するためであると考えられる。
℃において、放電電流150mA、終止電圧10.5V
で放電して各密閉形鉛蓄電池の初期容量(鉛粉に対する
フッ素系界面活性剤の量と初期容量との関係)を調べ
た。図1はその測定結果を示している。図1よりフッ素
系界面活性剤(パーフルオロヘキシルスルホン酸ナトリ
ウム)の添加により密閉形鉛蓄電池の初期容量が増加す
るのが分る。但しフッ素系界面活性剤の量が鉛粉に対し
て0.5重量%を上回ると初期容量は低下するのが分
る。これは、フッ素系界面活性剤の量が必要以上に増加
するとフッ素系界面活性剤により活物質内への電解液の
移動が阻害されて、活物質と電解液との反応面積が減少
するためであると考えられる。
【0016】次に実施例1,3,6及び比較例1〜3の
各電池を用いて周囲温度45℃において、設定電圧1
3.5Vでトリクル充電を行い、充電期間(試験期間)
と0.25CAで放電した放電容量との関係を調べた。
図2はその測定結果を示している。図2より、フッ素系
界面活性剤を添加しない負極板(比較例1)及びフッ素
系界面活性剤の量が鉛粉に対して0.5重量%を上回る
負極板(比較例2,3)を用いた密閉形鉛蓄電池では、
トリクル充電における電池寿命を延ばせるのが分る。
各電池を用いて周囲温度45℃において、設定電圧1
3.5Vでトリクル充電を行い、充電期間(試験期間)
と0.25CAで放電した放電容量との関係を調べた。
図2はその測定結果を示している。図2より、フッ素系
界面活性剤を添加しない負極板(比較例1)及びフッ素
系界面活性剤の量が鉛粉に対して0.5重量%を上回る
負極板(比較例2,3)を用いた密閉形鉛蓄電池では、
トリクル充電における電池寿命を延ばせるのが分る。
【0017】なお本実施例では、CF3 (CF2 )5 S
O3 Na(パーフルオロヘキシルスルホン酸ナトリウ
ム)を用いた例を示したが、CF3 (CF2 )n SO3
X(nは3〜17の整数、XはHまたはNa)はnの数
値及びXの元素が変化しても実質的に作用に変化は見ら
れない。また、本実施例では、リグニン化合物としてリ
グニンスルホン酸ナトリウムを用いたが、他のリグニン
化合物を用いても本実施例と同様の効果を得られること
が確認された。
O3 Na(パーフルオロヘキシルスルホン酸ナトリウ
ム)を用いた例を示したが、CF3 (CF2 )n SO3
X(nは3〜17の整数、XはHまたはNa)はnの数
値及びXの元素が変化しても実質的に作用に変化は見ら
れない。また、本実施例では、リグニン化合物としてリ
グニンスルホン酸ナトリウムを用いたが、他のリグニン
化合物を用いても本実施例と同様の効果を得られること
が確認された。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、CF3 (CF2 )n S
O3 X(nは3〜17の整数、XはHまたはNa)で表
されるフッ素系界面活性剤を負極活物質に含有させるの
で、リグニン化合物が分解するのを抑制することができ
る。そのため、本発明によれば、電池の長期間の使用に
亘って電池の容量を高く維持することができ、特に高温
下のトリクル充電使用における電池寿命を延ばすことが
できる。
O3 X(nは3〜17の整数、XはHまたはNa)で表
されるフッ素系界面活性剤を負極活物質に含有させるの
で、リグニン化合物が分解するのを抑制することができ
る。そのため、本発明によれば、電池の長期間の使用に
亘って電池の容量を高く維持することができ、特に高温
下のトリクル充電使用における電池寿命を延ばすことが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 試験に用いた密閉形鉛蓄電池の初期容量(鉛
粉に対するフッ素系界面活性剤の量と初期容量との関
係)を示す図である。
粉に対するフッ素系界面活性剤の量と初期容量との関
係)を示す図である。
【図2】 試験に用いた密閉形鉛蓄電池のトリクル充電
における充電期間と放電容量との関係を示す図である。
における充電期間と放電容量との関係を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 活物質層中にリグニン化合物を含有する
鉛蓄電池用負極板において、 前記負極活物質層に、前記リグニン化合物の分解を抑制
し、且つ放電容量を低下させない量のCF3 (CF2 )
n SO3 X(nは3〜17の整数、XはHまたはNa)
で表されるフッ素系界面活性剤が含まれていることを特
徴とする鉛蓄電池用負極板。 - 【請求項2】 活物質層中にリグニン化合物、硫酸バリ
ウム及び繊維状の活物質補強材を含有する鉛蓄電池用負
極板において、 前記負極活物質層に、CF3 (CF2 )n SO3 X(n
は3〜17の整数、XはHまたはNa)で表されるフッ
素系界面活性剤が前記活物質層の主原料である鉛粉に対
して0.01〜0.5重量%含まれていることを特徴と
する鉛蓄電池用負極板。 - 【請求項3】 鉛粉とリグニン化合物とを含有する活物
質ペーストを集電体に充填して鉛蓄電池用負極板を製造
する方法において、 前記活物質ペーストに、CF3 (CF2 )n SO3 X
(nは3〜17の整数、XはHまたはNa)で表される
フッ素系界面活性剤を含有させることを特徴とする鉛蓄
電池用負極板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8173673A JPH1021923A (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 鉛蓄電池用負極板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8173673A JPH1021923A (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 鉛蓄電池用負極板及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1021923A true JPH1021923A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=15964987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8173673A Withdrawn JPH1021923A (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 鉛蓄電池用負極板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1021923A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001023620A (ja) * | 1999-07-09 | 2001-01-26 | Japan Storage Battery Co Ltd | 密閉形鉛蓄電池 |
| US12586776B2 (en) | 2020-11-27 | 2026-03-24 | Gs Yuasa International Ltd. | Lead-acid battery |
-
1996
- 1996-07-03 JP JP8173673A patent/JPH1021923A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001023620A (ja) * | 1999-07-09 | 2001-01-26 | Japan Storage Battery Co Ltd | 密閉形鉛蓄電池 |
| US12586776B2 (en) | 2020-11-27 | 2026-03-24 | Gs Yuasa International Ltd. | Lead-acid battery |
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| Date | Code | Title | Description |
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| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031007 |