JPS6127066A - 鉛蓄電池用格子体及びその製造法 - Google Patents
鉛蓄電池用格子体及びその製造法Info
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- JPS6127066A JPS6127066A JP59148041A JP14804184A JPS6127066A JP S6127066 A JPS6127066 A JP S6127066A JP 59148041 A JP59148041 A JP 59148041A JP 14804184 A JP14804184 A JP 14804184A JP S6127066 A JPS6127066 A JP S6127066A
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- 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
- H01M4/82—Multi-step processes for manufacturing carriers for lead-acid accumulators
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- H01M4/00—Electrodes
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- H01M4/64—Carriers or collectors
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- H01M4/68—Selection of materials for use in lead-acid accumulators
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- 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
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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
本発明は鉛蓄電池用格子体及びその製造法に関するもの
である。
である。
従来例の構成とその問題点
アンチモンを含まない鉛合金で作られる格子体を使用し
た鉛蓄電池は、アンチモンを含んだ合金で作られた、そ
れよりも自己放電が少なく、使用中の電解液の減少が少
ないという特徴をもっている。
た鉛蓄電池は、アンチモンを含んだ合金で作られた、そ
れよりも自己放電が少なく、使用中の電解液の減少が少
ないという特徴をもっている。
このため長期保存が可能となり、又電池使用中の蒸留水
の補充という作業が不要となる。
の補充という作業が不要となる。
アンチモンを含まない鉛合金としては、鉛−錫−カルシ
ウム三元合金（以下Ｐｂ−Ｃａ−８ｎ合金と云う）が一
般的に使用される。
ウム三元合金（以下Ｐｂ−Ｃａ−８ｎ合金と云う）が一
般的に使用される。
格子体はこれまで主に鋳造により製造されていたが、溶
融状態のＰ ｂ −Ｃａ −Ｓ ｎ合金はＣａの酸化損
失が早いとともに、鋳型内の揚泥れが悪く、さらに凝固
後の機械的強度が小さい等、鋳造の作業性が劣っていた
。
融状態のＰ ｂ −Ｃａ −Ｓ ｎ合金はＣａの酸化損
失が早いとともに、鋳型内の揚泥れが悪く、さらに凝固
後の機械的強度が小さい等、鋳造の作業性が劣っていた
。
そこでＰｂ−Ｃａ−８ｎ合金を圧延加工して、薄いシー
ト状としたのちにエキスパンド加工する方法が普及して
いる。
ト状としたのちにエキスパンド加工する方法が普及して
いる。
ところでＰｂ−Ｃａ−３ｎ合金を用いた鉛蓄電池の短所
の一つとして放電状態で長時間放置された後は充電受入
性が悪く、充電できなくなり易いという傾向がある。
の一つとして放電状態で長時間放置された後は充電受入
性が悪く、充電できなくなり易いという傾向がある。
この原因は、正極格子と活物質との界面に高抵抗の不働
態層が形成されるためである。
態層が形成されるためである。
特に放置中の電解液、すなわち稀硫酸の比重が約１．０
５以下だとこの現象が起きやすい。
５以下だとこの現象が起きやすい。
したがって電解液中の硫酸濃度を上げたり、電解液量を
増やすことにより、上記欠点を克服できるが、しかし硫
酸濃度を上げることは電池寿命の低下を招き、また電解
液量を増やすことは電池重量の増加を招くため、むやみ
に硫酸濃度を増やすことには限界がある。
増やすことにより、上記欠点を克服できるが、しかし硫
酸濃度を上げることは電池寿命の低下を招き、また電解
液量を増やすことは電池重量の増加を招くため、むやみ
に硫酸濃度を増やすことには限界がある。
一方、格子界面に多量の錫をつけることにより格子と活
物質との界面に形成される高抵抗層の性質が変化し、過
放電後の回復性が飛躍的に向上することがわかってきた
。そのため格子表面にあらかじめ金属錫等を溶射するか
あるいは電解メッキ等の方法により付着させる方法が考
えられた。
物質との界面に形成される高抵抗層の性質が変化し、過
放電後の回復性が飛躍的に向上することがわかってきた
。そのため格子表面にあらかじめ金属錫等を溶射するか
あるいは電解メッキ等の方法により付着させる方法が考
えられた。
しかしながら金属錫は電解液である硫酸に可溶であるた
め、その効果が持続しないばかりか、溶出した錫が負極
に吸収されて自己放電率が高くな９、あるいは電解液の
減少が多くなる等の問題を生じるだめ、この方法は実用
性にとぼしかった。
め、その効果が持続しないばかりか、溶出した錫が負極
に吸収されて自己放電率が高くな９、あるいは電解液の
減少が多くなる等の問題を生じるだめ、この方法は実用
性にとぼしかった。
発明の目的
本発明は、上記従来の欠点を改良し、過放電放置後の充
電回復性にすぐれ、なおかつ自己放電、電解液の減少が
少ない鉛蓄電池用の格子体を提供するものである。
電回復性にすぐれ、なおかつ自己放電、電解液の減少が
少ない鉛蓄電池用の格子体を提供するものである。
発明の構成
本発明は、シート状素材を網目状に展開する、いわゆる
エキスパンド加工した格子体の素材として、Ｐｂ−Ｃａ
−３ｎ合金からなる基材の少なくとも片面にＳｎを主合
金成分とし、その含有量が１．ｒ２０重量％（以下係と
云う）のＰｂ−８ｎ合金層又はＰｂ−Ｃａ−３ｎ合金層
を一体化したものを用いたことを特徴とする。
エキスパンド加工した格子体の素材として、Ｐｂ−Ｃａ
−３ｎ合金からなる基材の少なくとも片面にＳｎを主合
金成分とし、その含有量が１．ｒ２０重量％（以下係と
云う）のＰｂ−８ｎ合金層又はＰｂ−Ｃａ−３ｎ合金層
を一体化したものを用いたことを特徴とする。
又、本発明はＰ ｂ −Ｃａ −Ｓ ｎ合金からなる扁
平圧延素材（以下スラブと云う）の少なくとも片面に、
Ｓｎを主成分としその含有量が１．６〜２０％のＰｂ−
５ｎ合金層又はＰｂ７Ｃａ−３ｎ合金層を一体化し、つ
いでこれを所定の厚さに圧延した後、網目状に展開する
エキスパンド加工を施すことを特徴とした格子体の製造
法を提供するものである。
平圧延素材（以下スラブと云う）の少なくとも片面に、
Ｓｎを主成分としその含有量が１．６〜２０％のＰｂ−
５ｎ合金層又はＰｂ７Ｃａ−３ｎ合金層を一体化し、つ
いでこれを所定の厚さに圧延した後、網目状に展開する
エキスパンド加工を施すことを特徴とした格子体の製造
法を提供するものである。
実施例の説明
以下本発明の詳細な説明する。
まず、Ｐｂ−Ｃａ （０，０５％）−８ｎ（０，５％）
の組成の厚さ１０ｗｎ１巾１００咽の連続したスラブの
片面に、半田付で用いられる樹脂系のフラックスを塗布
した後１２ｏ℃で熱風乾燥を行なった。次に温度約３０
０℃の溶融したＰｂ−８ｎ合金の中へ前記スラブのフシ
ックス処理した面が接するように約３０秒間浸漬し、半
田メッキを行なった。
の組成の厚さ１０ｗｎ１巾１００咽の連続したスラブの
片面に、半田付で用いられる樹脂系のフラックスを塗布
した後１２ｏ℃で熱風乾燥を行なった。次に温度約３０
０℃の溶融したＰｂ−８ｎ合金の中へ前記スラブのフシ
ックス処理した面が接するように約３０秒間浸漬し、半
田メッキを行なった。
なお、半田メッキの厚さは約０ 、２ ｍｍとなるよう
に概漬時間を調節した。その後イングロビルアルコール
によ夕残留フラックスをと９のぞいた後、圧延して厚さ
１調の鉛合金シートとし、これをエキスパンド加工して
格子体とした。Ｐｂ−３ｎ合金中のＳｎ濃度は１．１．
５，６，１０，２０，４０゜６０．８０．１００チとし
た。
に概漬時間を調節した。その後イングロビルアルコール
によ夕残留フラックスをと９のぞいた後、圧延して厚さ
１調の鉛合金シートとし、これをエキスパンド加工して
格子体とした。Ｐｂ−３ｎ合金中のＳｎ濃度は１．１．
５，６，１０，２０，４０゜６０．８０．１００チとし
た。
さらに比較のために上記半田メッキをほどこさない従来
方法で作製された格子を用意した。これはＳｎ濃度０．
５％のものとした。
方法で作製された格子を用意した。これはＳｎ濃度０．
５％のものとした。
これら用意した格子を用いてＪＩＳ規格に定められた５
５Ｄ２３形の自動車用鉛蓄電池を作製し、比較テストを
行なった。
５Ｄ２３形の自動車用鉛蓄電池を作製し、比較テストを
行なった。
なお１セルあたりの正極活物質量は約６００２、負極活
物質量は４ｏｏｆ、電解液比重は１．２６でその量８０
０Ｓ’とした。これらの電池の過放電放置後の充電回復
性を調べるためのテストとして１２Ｖ１ｏＷ電球を接続
し４０℃中で１５日間放電させたのち、さらに１５日日
間間路状態で放置した。
物質量は４ｏｏｆ、電解液比重は１．２６でその量８０
０Ｓ’とした。これらの電池の過放電放置後の充電回復
性を調べるためのテストとして１２Ｖ１ｏＷ電球を接続
し４０℃中で１５日間放電させたのち、さらに１５日日
間間路状態で放置した。
この状態で電池は完全放電状態となり、電解液比重は約
１．０２となった。
１．０２となった。
これらの電池を２０℃下で１５Ｖ定電圧（最大電流２５
Ａ）で６時間充電を行ない回復性能を調べた。充電時間
と充電電流の変化との関係を第１図に示す。この結果よ
り、Ｓｎ濃度が表面処理を行なわない０．６％のもの、
また表面処理を行なったＳｎ １．０％のものでは回復
性が悪いが、Ｓｎ１．５チ以上では過放電放置後の回復
性が改良されることがわかる。
Ａ）で６時間充電を行ない回復性能を調べた。充電時間
と充電電流の変化との関係を第１図に示す。この結果よ
り、Ｓｎ濃度が表面処理を行なわない０．６％のもの、
また表面処理を行なったＳｎ １．０％のものでは回復
性が悪いが、Ｓｎ１．５チ以上では過放電放置後の回復
性が改良されることがわかる。
次に電池を４０ｕ中で２ケ月放置した後の電解液中のＳ
ｎ濃度を測定した。結果を第２図に示す。
ｎ濃度を測定した。結果を第２図に示す。
この図より電解液中のＳｎ濃度は、合金中のＳｎ含有量
が２０係を超すと急激に上昇し、６０％以上でさらに急
に上昇することがわかる。放置中の自己放電量、又ＳＡ
Ｅ寿命試験中の電解液量の減少もほぼこの曲線と同様の
傾向を示し、Ｓｎ濃度が２０％を超したところから悪く
なりはじめる。
が２０係を超すと急激に上昇し、６０％以上でさらに急
に上昇することがわかる。放置中の自己放電量、又ＳＡ
Ｅ寿命試験中の電解液量の減少もほぼこの曲線と同様の
傾向を示し、Ｓｎ濃度が２０％を超したところから悪く
なりはじめる。
したがってこの２つの試験から自己放電、減液特性を悪
化させることなく過放電放置後の回復性能を向上させる
Ｐｂ−８ｎ合金中のＳｎ濃度は１．５〜２０チの間が適
切なことがわかる。
化させることなく過放電放置後の回復性能を向上させる
Ｐｂ−８ｎ合金中のＳｎ濃度は１．５〜２０チの間が適
切なことがわかる。
この理由を考察すると、Ｓｎが約２０％以下のＰｂ−８
ｎ合金ではｐｂ中にＳｎが固溶したα固溶体がほとんど
であり、その中にＳｎ中にｐｂが点在する金属結晶構造
をもつ。α固溶体での錫の硫酸中への溶解の速度はきわ
めておそく、又β固溶体はα固溶体につつみこ゛まれて
いるため、はとんど溶解しないものと考えられる。Ｓｎ
濃度が２０チを超すと、α固溶体とβ固溶体との共晶組
織が現われ、それと上記の結晶組織が混ざった形となる
。この付近から電解液中のＳｎ濃度が高くなることから
共晶組織の増加とともにＳｎの溶出が多くなると考えら
れる。そしてＳｎ濃度が約６０チを超すとこんどは共晶
組織とβ固溶体にα固溶体が包みこまれた結晶組織が混
ざった形となり、さらに溶解速度が増している。
ｎ合金ではｐｂ中にＳｎが固溶したα固溶体がほとんど
であり、その中にＳｎ中にｐｂが点在する金属結晶構造
をもつ。α固溶体での錫の硫酸中への溶解の速度はきわ
めておそく、又β固溶体はα固溶体につつみこ゛まれて
いるため、はとんど溶解しないものと考えられる。Ｓｎ
濃度が２０チを超すと、α固溶体とβ固溶体との共晶組
織が現われ、それと上記の結晶組織が混ざった形となる
。この付近から電解液中のＳｎ濃度が高くなることから
共晶組織の増加とともにＳｎの溶出が多くなると考えら
れる。そしてＳｎ濃度が約６０チを超すとこんどは共晶
組織とβ固溶体にα固溶体が包みこまれた結晶組織が混
ざった形となり、さらに溶解速度が増している。
このことから考えて、本発明のＰｂ−Ｃａ−８ｎ合金基
材の表面に付けるＰｂ−８ｎ合金のＳｎ量は１．５〜２
０％が適切でアリ、しかもそれが合金とじて存在するこ
とが重要なことがわかる。たとえば上記割合の金属混合
物を表面につけても溶出＝を押さえることは期待できな
い。
材の表面に付けるＰｂ−８ｎ合金のＳｎ量は１．５〜２
０％が適切でアリ、しかもそれが合金とじて存在するこ
とが重要なことがわかる。たとえば上記割合の金属混合
物を表面につけても溶出＝を押さえることは期待できな
い。
本実施例では基材の表面にＰｂ−８ｎ合金を付着させた
が、これは又Ｐｂ−Ｃａ−８ｎ合金でもよい。
が、これは又Ｐｂ−Ｃａ−８ｎ合金でもよい。
この場合の合金状態は厳密にはＰｂ−８ｎ合金と異なる
が、一般に使用されるＣａ ０．０６％付近では上記の
考えがあてはまる。
が、一般に使用されるＣａ ０．０６％付近では上記の
考えがあてはまる。
発明の効果
本発明によれば自己放電、減液特性をそこなうことなく
過放電放置後の充電回復特性のすぐれた鉛蓄電池を提供
することができる。
過放電放置後の充電回復特性のすぐれた鉛蓄電池を提供
することができる。
第１図は格子体に表面処理する半田中の錫含有量と、充
電時間及び充電電流との関係を示す図、第２図は同格子
体を組込んだ電池の４０℃２ケ月放置後における格子体
に表面処理する半田中の錫含有量と電解液中への溶出錫
量との関係を示す図である。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 Ｓｎ ＄４ （ｗｔａ７ｔ＝ｚ
電時間及び充電電流との関係を示す図、第２図は同格子
体を組込んだ電池の４０℃２ケ月放置後における格子体
に表面処理する半田中の錫含有量と電解液中への溶出錫
量との関係を示す図である。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 Ｓｎ ＄４ （ｗｔａ７ｔ＝ｚ
Claims (4)
- （１）鉛−錫−カルシウム合金からなる基材の少なくと
も片面に、錫を主合金成分としその含有量が１．５〜２
０重量％の鉛−錫合金層又は鉛−錫−カルシウム合金層
を一体化し、網目状に展開した鉛蓄電池用格子体。 - （２）鉛−錫−カルシウム合金からなる扁平圧延素材の
少なくとも片面に、錫を主合金成分としその含有量が１
．５〜２０重量％の鉛−錫合金層又は鉛−錫−カルシウ
ム合金層を一体化し、ついでこれを所定の厚さに圧延し
た後、網目状に展開するエキスパンド加工を施すことを
特徴とする鉛蓄電池用格子体の製造法。 - （３）扁平圧延素材ならびに、その少なくとも片面に一
体化される鉛−鉛−カルシウム合金層におけるカルシウ
ム含有量が０．０１〜０．１重量％である特許請求の範
囲第２項に記載の鉛蓄電池用格子体の製造法。 - （４）カルシウム含有量が０．０５重量％である特許請
求の範囲第３項に記載の鉛蓄電池用格子体の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59148041A JPS6127066A (ja) | 1984-07-16 | 1984-07-16 | 鉛蓄電池用格子体及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59148041A JPS6127066A (ja) | 1984-07-16 | 1984-07-16 | 鉛蓄電池用格子体及びその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6127066A true JPS6127066A (ja) | 1986-02-06 |
| JPH0213425B2 JPH0213425B2 (ja) | 1990-04-04 |
Family
ID=15443800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59148041A Granted JPS6127066A (ja) | 1984-07-16 | 1984-07-16 | 鉛蓄電池用格子体及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6127066A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6366854A (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-25 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| US4761356A (en) * | 1985-02-26 | 1988-08-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Grid for lead storage batteries |
| JPS63213264A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-06 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| JPS63244568A (ja) * | 1987-03-30 | 1988-10-12 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| EP1449269A4 (en) * | 2001-09-26 | 2007-11-28 | Power Technology Inc | CURRENT COLLECTOR STRUCTURE AND METHOD FOR IMPROVING THE EFFICIENCY OF A LEAD CARD |
-
1984
- 1984-07-16 JP JP59148041A patent/JPS6127066A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4761356A (en) * | 1985-02-26 | 1988-08-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Grid for lead storage batteries |
| JPS6366854A (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-25 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| JPS63213264A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-06 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| JPS63244568A (ja) * | 1987-03-30 | 1988-10-12 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| EP1449269A4 (en) * | 2001-09-26 | 2007-11-28 | Power Technology Inc | CURRENT COLLECTOR STRUCTURE AND METHOD FOR IMPROVING THE EFFICIENCY OF A LEAD CARD |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0213425B2 (ja) | 1990-04-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |