JPS63260665A - 鉛蓄電池極板用基板の製造方法 - Google Patents
鉛蓄電池極板用基板の製造方法Info
- Publication number
- JPS63260665A JPS63260665A JP62093323A JP9332387A JPS63260665A JP S63260665 A JPS63260665 A JP S63260665A JP 62093323 A JP62093323 A JP 62093323A JP 9332387 A JP9332387 A JP 9332387A JP S63260665 A JPS63260665 A JP S63260665A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- corrosion resistance
- mechanical strength
- molten metal
- pouring
- 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
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims 2
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 21
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 10
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 abstract 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 239000006183 anode active material Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- KEQXNNJHMWSZHK-UHFFFAOYSA-L 1,3,2,4$l^{2}-dioxathiaplumbetane 2,2-dioxide Chemical compound [Pb+2].[O-]S([O-])(=O)=O KEQXNNJHMWSZHK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052924 anglesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N lead dioxide Inorganic materials O=[Pb]=O YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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〕
本発明は鉛蓄電池極板用基板の改良に関するものであり
、特に電池寿命の向上を図らんとするものである。
、特に電池寿命の向上を図らんとするものである。
従来鉛蓄電池の極板用基板は次の如き２つの方法にて製
造されているものである。即ちその１つは重力鋳造方式
によるものであり、他の１つは機械加工方式によるもの
である。特に近時電池のメンテナンスフリー化が要求さ
れていると共に、電池の軽量化、長寿命化に対し要望が
出されるようになりてき九ため、重力鋳造方式に代って
機械加工方式即ち冷間圧延された銅合金条を打抜き或は
エクスノ９ンド加工を行って電池極板用基板をつる方法
が注目され開発実用化が進められている。
造されているものである。即ちその１つは重力鋳造方式
によるものであり、他の１つは機械加工方式によるもの
である。特に近時電池のメンテナンスフリー化が要求さ
れていると共に、電池の軽量化、長寿命化に対し要望が
出されるようになりてき九ため、重力鋳造方式に代って
機械加工方式即ち冷間圧延された銅合金条を打抜き或は
エクスノ９ンド加工を行って電池極板用基板をつる方法
が注目され開発実用化が進められている。
この重力鋳造方式とは通常湯口から金型内に鉛合金溶湯
を注入して基板を鋳造する方式であり、鋳造後の凝固組
織における結晶粒を測定すると不規則な粗大結晶を呈し
、しかも結晶粒界には不純物が析出しているため耐腐食
性に劣るものであった。又基板の厚さも１．２ ｍ以下
の如き薄物をうろことが出来ないため、ＷＬ池の軽量化
を望むことが出来ず且つ寿命の点においても上記の如く
粒界腐食が基因となって電池は長期に亘り使用すること
が出来ないものであった。
を注入して基板を鋳造する方式であり、鋳造後の凝固組
織における結晶粒を測定すると不規則な粗大結晶を呈し
、しかも結晶粒界には不純物が析出しているため耐腐食
性に劣るものであった。又基板の厚さも１．２ ｍ以下
の如き薄物をうろことが出来ないため、ＷＬ池の軽量化
を望むことが出来ず且つ寿命の点においても上記の如く
粒界腐食が基因となって電池は長期に亘り使用すること
が出来ないものであった。
又この方式による場合鋳型内に注入し念鉛合金溶湯は鋳
型を加熱しなから溶湯を注入するためその冷却速度が遅
く徐々に冷却される几め、熱的に平衝な合金組成に近い
組成の凝固組織となり、いわゆる過飽和固溶体を形成し
えないため、鋳造後熱処理を施したとしても固溶体が析
出せず、機械的強度を向上せしめることが出来ないもの
である。
型を加熱しなから溶湯を注入するためその冷却速度が遅
く徐々に冷却される几め、熱的に平衝な合金組成に近い
組成の凝固組織となり、いわゆる過飽和固溶体を形成し
えないため、鋳造後熱処理を施したとしても固溶体が析
出せず、機械的強度を向上せしめることが出来ないもの
である。
これに対し機械加工方式による場合には、その結晶粒は
均質微細なものになるが、素材が冷間圧延材に加工を加
えるため強度の加工歪が残留し、この残留応力によって
応力腐食が発生する。しかもこの応力腐食は重力鋳造基
板の如く粒界腐食のような局部的腐食ではなく、基板の
表面が一様に厚さを減するように腐食する全面腐食であ
るため、この？Ｓｆにより電池を組立比としても優れた
耐腐食性のものをうることが出来ないものであった。
均質微細なものになるが、素材が冷間圧延材に加工を加
えるため強度の加工歪が残留し、この残留応力によって
応力腐食が発生する。しかもこの応力腐食は重力鋳造基
板の如く粒界腐食のような局部的腐食ではなく、基板の
表面が一様に厚さを減するように腐食する全面腐食であ
るため、この？Ｓｆにより電池を組立比としても優れた
耐腐食性のものをうることが出来ないものであった。
而して蓄電池極板用基板の腐食性について考察すると蓄
電池は充電することによって陽極板はアノード反応を起
こし、陽極基板のｐｂはｐｂイオンとなって溶解し、且
つ放電することによって陽極活物質はＰｂＯ□がＰｂＳ
Ｏ４となって体積が増加する。
電池は充電することによって陽極板はアノード反応を起
こし、陽極基板のｐｂはｐｂイオンとなって溶解し、且
つ放電することによって陽極活物質はＰｂＯ□がＰｂＳ
Ｏ４となって体積が増加する。
この蓄電池が基板の腐食に伴って短寿命に至る原因は上
記の反応による２つの変化が主なものである。即ち陽極
基板のｐｂがｐｂイオンとなって溶解する場合は、一般
に陽極腐食とよばれる現象であり、この腐食によって活
物質を保持している極板基板は破壊し、導電材としての
機能を衷失する。
記の反応による２つの変化が主なものである。即ち陽極
基板のｐｂがｐｂイオンとなって溶解する場合は、一般
に陽極腐食とよばれる現象であり、この腐食によって活
物質を保持している極板基板は破壊し、導電材としての
機能を衷失する。
又陽極活物質のＰｂＯ２からＰｂＳＯ４への変化に伴う
体積増加が発生すると、極板基板は変形して、その外形
寸法が拡大することが実験的に確認されている。この拡
大することは極板基板の各セグメントが伸びることを意
味し、該セグメントが本質的に十分伸びる特性をもたな
い場合には活物質の体積増加の途中で基板のセグメント
は破断する。このような破断が極板基板の一周辺部で発
生すると陽極活物質は極板基板の充填空間から外部へは
み出して陰極基板の曲周辺部と接触して短絡を生ずる。
体積増加が発生すると、極板基板は変形して、その外形
寸法が拡大することが実験的に確認されている。この拡
大することは極板基板の各セグメントが伸びることを意
味し、該セグメントが本質的に十分伸びる特性をもたな
い場合には活物質の体積増加の途中で基板のセグメント
は破断する。このような破断が極板基板の一周辺部で発
生すると陽極活物質は極板基板の充填空間から外部へは
み出して陰極基板の曲周辺部と接触して短絡を生ずる。
この短絡が蓄電池の寿命を短くしているものである。
従って蓄電池の寿命を長くするためには、陽極板基板の
各セグメントの腐食が出来うる限り均一表全面腐食にし
て且つ腐食速度が出来うる限り遅いことがよく、更に陽
極活物質の体積増加に伴う極板基板の伸びに対して破断
することのない伸び変形を有し且つ引張強さが大なるも
のがよい。
各セグメントの腐食が出来うる限り均一表全面腐食にし
て且つ腐食速度が出来うる限り遅いことがよく、更に陽
極活物質の体積増加に伴う極板基板の伸びに対して破断
することのない伸び変形を有し且つ引張強さが大なるも
のがよい。
・ 本発明はかかる欠点を改善せんとして鋭意研究を
行った結果、軽量にして且つ優れた耐腐食性を有し電池
に使用し長期寿命にたえうる極板用基板を開発したもの
である。
行った結果、軽量にして且つ優れた耐腐食性を有し電池
に使用し長期寿命にたえうる極板用基板を開発したもの
である。
本発明方法はＳｂを含有しない鉛合金溶湯を加圧してＩ
Ｘ １０〜Ｉ Ｘ １０５ｇｍ／ｓの注入圧力にて金
型に注入した後、５０〜２００℃の温度にて熱処理を施
すことを特徴とするものである。
Ｘ １０〜Ｉ Ｘ １０５ｇｍ／ｓの注入圧力にて金
型に注入した後、５０〜２００℃の温度にて熱処理を施
すことを特徴とするものである。
本発明方法において鉛合金溶湯中にＳｂを含有せしめな
い理由はｓｂが存在すると該合金によシえた基板が早期
に腐食するためである。
い理由はｓｂが存在すると該合金によシえた基板が早期
に腐食するためである。
又注入速度を１×１０〜１ ｘ ｌＯ５ｇｒｖ′ｓに限
定し九理由は、ｌＸ１０ｇル４未満の場合には、該溶湯
が鋳型内に途切れることなく連続的に且つゆっくシと静
かに注入されるため、凝固速度は相対的に遅くなり、そ
の結果凝固組織中の結晶粒は粗大化し且つ粒界に不純物
が析出し粒界腐食が発生し易くなる。又１×１０５ｇｒ
ｒｖ／Ｉを超え次場合くけ、溶湯中に金型内の空気やガ
スを巻きこみ易くなりこの状態にて凝固するため、凝固
組織は微細なメイドが散在するようになると共に比較的
大きなメイド（例えば直径０．５１程度）も発生するよ
うになり、機械的特性を低下せしめるものでちった。
定し九理由は、ｌＸ１０ｇル４未満の場合には、該溶湯
が鋳型内に途切れることなく連続的に且つゆっくシと静
かに注入されるため、凝固速度は相対的に遅くなり、そ
の結果凝固組織中の結晶粒は粗大化し且つ粒界に不純物
が析出し粒界腐食が発生し易くなる。又１×１０５ｇｒ
ｒｖ／Ｉを超え次場合くけ、溶湯中に金型内の空気やガ
スを巻きこみ易くなりこの状態にて凝固するため、凝固
組織は微細なメイドが散在するようになると共に比較的
大きなメイド（例えば直径０．５１程度）も発生するよ
うになり、機械的特性を低下せしめるものでちった。
又熱処理温度として５０〜２００℃に限定した理由は５
０℃未満或いは２００℃を超え次場合には基板の機械的
強度を向上せしめる効果が薄いのみならず、特に２００
℃を超えると基板に内蔵したガスや空気の熱膨張によっ
て基板の表面に７クレが発生し、このフクレが破裂する
ことにより腐食及び機械的特性を著しく低下せしめるも
のであう九。
０℃未満或いは２００℃を超え次場合には基板の機械的
強度を向上せしめる効果が薄いのみならず、特に２００
℃を超えると基板に内蔵したガスや空気の熱膨張によっ
て基板の表面に７クレが発生し、このフクレが破裂する
ことにより腐食及び機械的特性を著しく低下せしめるも
のであう九。
なおこのような機械的特性は電池の寿命サイクル特性に
著しく影響を及ぼすものである。
著しく影響を及ぼすものである。
以下チとあるは何れも重ｔチを示す。
実施例（１）
Ｓｂを含有しないＰｂ−０，０８％ Ｃａ−０，３％
ａｎの組成を有する鉛合金を４７０℃に加熱して溶湯と
した。この溶湯に圧力を加え２ ｘ １０ ｇｍ／ｓの
注入速度にて金型内に注入し九基板全、第１表に示す如
き条件により熱処理を行って本発明極板用基板をえた。
ａｎの組成を有する鉛合金を４７０℃に加熱して溶湯と
した。この溶湯に圧力を加え２ ｘ １０ ｇｍ／ｓの
注入速度にて金型内に注入し九基板全、第１表に示す如
き条件により熱処理を行って本発明極板用基板をえた。
実施例（２）
ｐｂ−ｏ、 ｉ％Ｃａ−０，７％ Ｓｎの組成を有する
鉛合金を５００℃に加熱して溶湯とした。この溶ｆＪｈ
Ｋ圧力を加え８ Ｘ １０’ｇｍ／ｓの注入速度で金型
内に注入し九基板を第１表に示す条件により熱処理を行
って本発明極板用基板を得念。
鉛合金を５００℃に加熱して溶湯とした。この溶ｆＪｈ
Ｋ圧力を加え８ Ｘ １０’ｇｍ／ｓの注入速度で金型
内に注入し九基板を第１表に示す条件により熱処理を行
って本発明極板用基板を得念。
実施例（３）
Ｐｂ−０，０５％Ｃａ−３％Ｓｎの組成を有する鉛合金
金４５０℃に加熱して溶湯とした。この溶湯に圧力を加
え５ Ｘ １０’ｇｍ／ｓの注入速度で金型内に注入し
九基板に、第１表に示す条件の熱処理を施して本発明極
板用基板を得九〇 比較例（１）〜（２） 実施例（１）において鉛合金浴湯の注入速度を５ｇル４
（比較例（１））、８ Ｘ １０５ｇプＳ（比較例（２
））にし几以外はすべて実施例（１）と同様にして比較
例極板用基板をえ九〇 斯くしてえた本発明方法による極板用基板、比較例方法
による極板用基板及び従来方法の内重力鋳造方法による
極板用基板（従来例（１） ） 、及び機械加工方法に
よる極板用基板（従来例（２））を使用して蓄電池を組
立て友。
金４５０℃に加熱して溶湯とした。この溶湯に圧力を加
え５ Ｘ １０’ｇｍ／ｓの注入速度で金型内に注入し
九基板に、第１表に示す条件の熱処理を施して本発明極
板用基板を得九〇 比較例（１）〜（２） 実施例（１）において鉛合金浴湯の注入速度を５ｇル４
（比較例（１））、８ Ｘ １０５ｇプＳ（比較例（２
））にし几以外はすべて実施例（１）と同様にして比較
例極板用基板をえ九〇 斯くしてえた本発明方法による極板用基板、比較例方法
による極板用基板及び従来方法の内重力鋳造方法による
極板用基板（従来例（１） ） 、及び機械加工方法に
よる極板用基板（従来例（２））を使用して蓄電池を組
立て友。
これらの常電についてＪＩＳに準じて過充電寿命試験を
行って寿命サイクル数を測定し念。その結果は第１表に
併記した通りである。
行って寿命サイクル数を測定し念。その結果は第１表に
併記した通りである。
なお試験電池は夫々３個づつについて行った。
第 １ 表
上表より明らかな如く本発明方法による極板用基板を使
用し念電池によれば過充電寿命試験による寿命サイクル
数が大幅に向上することが認められ念。
用し念電池によれば過充電寿命試験による寿命サイクル
数が大幅に向上することが認められ念。
以上詳述し念如く本発明方法による極板用基板は耐腐食
性に優れ且つ薄板になしうるため、この基板を適用した
蓄電池は軽量にして長寿命を図ることが出来うる等工業
上極めて有用なものである。
性に優れ且つ薄板になしうるため、この基板を適用した
蓄電池は軽量にして長寿命を図ることが出来うる等工業
上極めて有用なものである。
Claims (1)
- Ｓｂを含有しない鉛合金溶湯を加圧して１×１０〜１×
１０＾５ｇｍ／ｓの注入速度にて金型に注入した後、５
０〜２００℃の温度にて熱処理を施すことを特徴とする
鉛蓄電池極板用基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62093323A JPS63260665A (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 鉛蓄電池極板用基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62093323A JPS63260665A (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 鉛蓄電池極板用基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63260665A true JPS63260665A (ja) | 1988-10-27 |
Family
ID=14079075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62093323A Pending JPS63260665A (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 鉛蓄電池極板用基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63260665A (ja) |
-
1987
- 1987-04-17 JP JP62093323A patent/JPS63260665A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4926356B2 (ja) | 鉛蓄電池についての薄いポジティブグリッドのための合金、およびこのグリッドを製造する方法 | |
| CN103732768B (zh) | 二次电池集电体用压延铜箔及其制造方法 | |
| CN108453222B (zh) | 一种铜基弹性合金薄带的减量化制备方法 | |
| JP2013122838A (ja) | 鉛蓄電池用の正極格子体 | |
| US20020182500A1 (en) | Silver-barium lead alloy for lead-acid battery grids | |
| KR100929283B1 (ko) | 망간 건전지 음극 아연재료의 제조방법 | |
| CN110465643A (zh) | 一种铜铌复合材料的制备方法 | |
| Mao et al. | Recent Results on Lead‐Calcium Alloys as Grid Materials for Lead‐Acid Batteries | |
| CN119410973B (zh) | 一种高电位铝合金板材及其制备方法与应用 | |
| JPH0326905B2 (ja) | ||
| CN115149005A (zh) | 一种铝空气电池含金属氧化物的阳极材料及其制备方法 | |
| CN106784772B (zh) | 一种电池用铝合金负极材料及其制备方法 | |
| CN117305639A (zh) | 一种添加含Ca高效细化剂的Mg-Al-Mn合金的制备方法 | |
| JPS6127066A (ja) | 鉛蓄電池用格子体及びその製造法 | |
| CN111969195B (zh) | 一种海水电池用镁合金阳极材料及其制备方法 | |
| CN118756012B (zh) | 一种发热体用高强度铝合金箔材及其制备方法 | |
| JPS60238432A (ja) | 連続鋳造鋳型用Ｃｕ合金 | |
| JPS6074266A (ja) | 鉛蓄電池用格子基板の製造方法 | |
| JP2595809B2 (ja) | 鉛蓄電池極板用基体の製造方法 | |
| JPH04358035A (ja) | 蓄電池用鉛基合金 | |
| JPS58204165A (ja) | 鉛合金部材の製造法 | |
| JPS60220562A (ja) | 蓄電池極板用鉛基合金基板の製造法 | |
| JPS5832742B2 (ja) | 鉛蓄電池用極板の製造方法 | |
| CN121931392A (zh) | 一种铅酸蓄电池用铅基合金、配制方法及应用 | |
| JP2794745B2 (ja) | 鉛蓄電池用格子体の製造方法 |