JP2000021414A - 鉛蓄電池正極用格子体の製造方法及び鉛蓄電池用正極の製造方法 - Google Patents
鉛蓄電池正極用格子体の製造方法及び鉛蓄電池用正極の製造方法Info
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- JP2000021414A JP2000021414A JP10190533A JP19053398A JP2000021414A JP 2000021414 A JP2000021414 A JP 2000021414A JP 10190533 A JP10190533 A JP 10190533A JP 19053398 A JP19053398 A JP 19053398A JP 2000021414 A JP2000021414 A JP 2000021414A
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】正極用格子体を改良することによって、長寿命
な鉛蓄電池を提供する。 【解決手段】以下に示す、いずれかの正極用格子体また
は正極を使用する。 １）鉛−カルシウム−錫合金の溶湯を鋳型に注ぎ込み、
凝固させた後、２０℃／ｓ以下の冷却速度で冷却して正
極用格子体を作製する。 ２）鉛−カルシウム−錫合金の溶湯を鋳型に注ぎ込み、
凝固させた後、離型、冷却した正極用格子体を１５０〜
２５０℃まで再び加熱した後、２０℃／ｓ以下の冷却速
度で冷却して正極用格子体を作製する。 ３）鉛−カルシウム−錫合金の溶湯を鋳型に注ぎ込み、
凝固させた後、離型、冷却した正極用格子体に活物質を
塗着し、１５０〜２５０℃まで再び加熱した後、２０℃
／ｓ以下の冷却速度で冷却して正極を作製する。
な鉛蓄電池を提供する。 【解決手段】以下に示す、いずれかの正極用格子体また
は正極を使用する。 １）鉛−カルシウム−錫合金の溶湯を鋳型に注ぎ込み、
凝固させた後、２０℃／ｓ以下の冷却速度で冷却して正
極用格子体を作製する。 ２）鉛−カルシウム−錫合金の溶湯を鋳型に注ぎ込み、
凝固させた後、離型、冷却した正極用格子体を１５０〜
２５０℃まで再び加熱した後、２０℃／ｓ以下の冷却速
度で冷却して正極用格子体を作製する。 ３）鉛−カルシウム−錫合金の溶湯を鋳型に注ぎ込み、
凝固させた後、離型、冷却した正極用格子体に活物質を
塗着し、１５０〜２５０℃まで再び加熱した後、２０℃
／ｓ以下の冷却速度で冷却して正極を作製する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は鉛−カルシウム−錫
合金を正極用格子体に用いた鉛蓄電池の寿命特性の改良
に関するものである。
合金を正極用格子体に用いた鉛蓄電池の寿命特性の改良
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、密閉形鉛蓄電池の長寿命化が、き
わめて強く要求されている。なお、正極板及び負極板に
は、鉛合金からなる格子体にペースト状の活物質を充填
して作製する、ペースト式極板が一般的に使用されてい
る。これらの正極用または負極用のペースト式極板を、
リテーナを介して多数枚積層して電極群を作製し、それ
を電槽内に組み込んで密閉形鉛蓄電池を製造している。
そして、密閉形鉛蓄電池を長寿命化するには、正極用格
子体の改良が重要であり、特に腐食しにくい格子体の開
発が要求されている。
わめて強く要求されている。なお、正極板及び負極板に
は、鉛合金からなる格子体にペースト状の活物質を充填
して作製する、ペースト式極板が一般的に使用されてい
る。これらの正極用または負極用のペースト式極板を、
リテーナを介して多数枚積層して電極群を作製し、それ
を電槽内に組み込んで密閉形鉛蓄電池を製造している。
そして、密閉形鉛蓄電池を長寿命化するには、正極用格
子体の改良が重要であり、特に腐食しにくい格子体の開
発が要求されている。
【０００３】一般的に密閉形鉛蓄電池の正極用格子体
は、鉛−カルシウム−錫合金を用い、鋳造によって作製
されている。なお、密閉形鉛蓄電池の使用時において正
極用格子体の腐食は、金属組織間の粒界腐食によること
がすでに明らかになっている。そして、格子体の断面を
観察した場合において、金属組織が粗大であり、金属組
織の粒界部分が直線状であるほど粒界腐食が起こりやす
く、このような格子体を用いた密閉形鉛蓄電池は早期に
寿命に至ることが知られている。
は、鉛−カルシウム−錫合金を用い、鋳造によって作製
されている。なお、密閉形鉛蓄電池の使用時において正
極用格子体の腐食は、金属組織間の粒界腐食によること
がすでに明らかになっている。そして、格子体の断面を
観察した場合において、金属組織が粗大であり、金属組
織の粒界部分が直線状であるほど粒界腐食が起こりやす
く、このような格子体を用いた密閉形鉛蓄電池は早期に
寿命に至ることが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、格子
体の金属組織の形状を変えることによって粒界腐食を抑
え、長寿命な密閉形鉛蓄電池を提供することにある。
体の金属組織の形状を変えることによって粒界腐食を抑
え、長寿命な密閉形鉛蓄電池を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第一の発明では鉛−カルシウム−錫合金の溶湯を鋳
型に注ぎ込み、凝固させた後、離型して鉛蓄電池正極用
格子体を作製し、該鉛蓄電池正極用格子体の冷却速度を
２０℃／ｓ以下にすることを特徴とし、第二の発明では
鉛−カルシウム−錫合金の溶湯を鋳型に注ぎ込み、凝固
させた後、離型、冷却して鉛蓄電池正極用格子体を作製
し、該鉛蓄電池正極用格子体を１５０〜２５０℃まで再
び加熱した後、２０℃／ｓ以下の冷却速度で冷却するこ
とを特徴とし、第三の発明では鉛−カルシウム−錫合金
の溶湯を鋳型に注ぎ込み、凝固させた後、離型、冷却し
て鉛蓄電池正極用格子体を作製し、該鉛蓄電池正極用格
子体に活物質を塗着し、１５０〜２５０℃まで再び加熱
した後、２０℃／ｓ以下の冷却速度で冷却することを特
徴としている。
に、第一の発明では鉛−カルシウム−錫合金の溶湯を鋳
型に注ぎ込み、凝固させた後、離型して鉛蓄電池正極用
格子体を作製し、該鉛蓄電池正極用格子体の冷却速度を
２０℃／ｓ以下にすることを特徴とし、第二の発明では
鉛−カルシウム−錫合金の溶湯を鋳型に注ぎ込み、凝固
させた後、離型、冷却して鉛蓄電池正極用格子体を作製
し、該鉛蓄電池正極用格子体を１５０〜２５０℃まで再
び加熱した後、２０℃／ｓ以下の冷却速度で冷却するこ
とを特徴とし、第三の発明では鉛−カルシウム−錫合金
の溶湯を鋳型に注ぎ込み、凝固させた後、離型、冷却し
て鉛蓄電池正極用格子体を作製し、該鉛蓄電池正極用格
子体に活物質を塗着し、１５０〜２５０℃まで再び加熱
した後、２０℃／ｓ以下の冷却速度で冷却することを特
徴としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を示す。鉛−
0.08wt.%カルシウム−1.6wt.%錫合金を溶解させた４５
０℃の溶湯を、２００℃に加熱した金型に注湯して、縦
２４０ｍｍ、横１４０ｍｍ、厚み４．３ｍｍの正極用格
子体を作製した。一方、負極用格子体としては、従来か
ら使用している縦２４０ｍｍ、横１４０ｍｍ、厚み２．
３ｍｍのものを用いた。
0.08wt.%カルシウム−1.6wt.%錫合金を溶解させた４５
０℃の溶湯を、２００℃に加熱した金型に注湯して、縦
２４０ｍｍ、横１４０ｍｍ、厚み４．３ｍｍの正極用格
子体を作製した。一方、負極用格子体としては、従来か
ら使用している縦２４０ｍｍ、横１４０ｍｍ、厚み２．
３ｍｍのものを用いた。
【０００７】これらの正極用格子体及び負極用格子体に
従来の手法でペースト状活物質を充填して未化成の極板
を作製する。これらの未化成の正極用極板及び負極用極
板を、縦２５０ｍｍ、横１４６ｍｍ、厚み２．４ｍｍの
ガラス繊維製不織布よりなるリテーナを介して積層し、
正極板８枚／負極板９枚構成の電極群とする。そして、
作製した電池を電槽化成して２Ｖ、２００Ａｈの密閉形
鉛蓄電池を作製した。作製した密閉形鉛蓄電池は、０．
１ＣＡの電流で１００日間にわたって過充電した後、１
０時間率の電流で放電試験を行った。
従来の手法でペースト状活物質を充填して未化成の極板
を作製する。これらの未化成の正極用極板及び負極用極
板を、縦２５０ｍｍ、横１４６ｍｍ、厚み２．４ｍｍの
ガラス繊維製不織布よりなるリテーナを介して積層し、
正極板８枚／負極板９枚構成の電極群とする。そして、
作製した電池を電槽化成して２Ｖ、２００Ａｈの密閉形
鉛蓄電池を作製した。作製した密閉形鉛蓄電池は、０．
１ＣＡの電流で１００日間にわたって過充電した後、１
０時間率の電流で放電試験を行った。
【０００８】
【実施例】（実施例１〜３、比較例１）前記した鉛−0.
08wt.%カルシウム−1.6wt.%錫合金の溶湯を鋳型に注湯
して凝固させた後、正極用格子体の表面温度が２５０℃
で離型する。離型した直後の正極用格子体を、温度の異
なる送風式恒温槽に入れ、冷却速度をそれぞれ１、１
０、２０、３０℃／ｓとして室温（約２５℃）まで冷却
した。これらの正極用格子体を用いた密閉形鉛蓄電池を
０．１ＣＡの電流で１００日間連続して過充電した後、
１０時間率の電流で放電試験をした結果を表１に示す。
表１より、冷却速度を２０℃／ｓ以下にすることによ
り、放電時間が大幅に向上しており、長寿命化が可能で
あることがわかる。試験後の電池を解体したところ、本
発明品は正極用格子体の腐食が少ないことがわかった。
なお、表１に示す実施例１と比較例１の金属組織の比較
を示す概略図を図１に示す。これらの金属組織を比較す
ると、実施例１（冷却速度：１℃／ｓ）は、金属組織１
が微細化するとともに一部が鋸歯状の粒界３なっている
のに対して、比較例１（冷却速度：３０℃／ｓ）は、金
属組織１が粗大化しており、粒界２が直線状になってい
ることがわかる。実施例１の金属組織は微細化するとと
もに鋸歯状の粒界になっており、腐食経路が長いため、
腐食が進行しにくいものと考えられる。
08wt.%カルシウム−1.6wt.%錫合金の溶湯を鋳型に注湯
して凝固させた後、正極用格子体の表面温度が２５０℃
で離型する。離型した直後の正極用格子体を、温度の異
なる送風式恒温槽に入れ、冷却速度をそれぞれ１、１
０、２０、３０℃／ｓとして室温（約２５℃）まで冷却
した。これらの正極用格子体を用いた密閉形鉛蓄電池を
０．１ＣＡの電流で１００日間連続して過充電した後、
１０時間率の電流で放電試験をした結果を表１に示す。
表１より、冷却速度を２０℃／ｓ以下にすることによ
り、放電時間が大幅に向上しており、長寿命化が可能で
あることがわかる。試験後の電池を解体したところ、本
発明品は正極用格子体の腐食が少ないことがわかった。
なお、表１に示す実施例１と比較例１の金属組織の比較
を示す概略図を図１に示す。これらの金属組織を比較す
ると、実施例１（冷却速度：１℃／ｓ）は、金属組織１
が微細化するとともに一部が鋸歯状の粒界３なっている
のに対して、比較例１（冷却速度：３０℃／ｓ）は、金
属組織１が粗大化しており、粒界２が直線状になってい
ることがわかる。実施例１の金属組織は微細化するとと
もに鋸歯状の粒界になっており、腐食経路が長いため、
腐食が進行しにくいものと考えられる。
【０００９】
【表１】
【００１０】（実施例４〜６、比較例２）前記した鉛−
0.08wt.%カルシウム−1.6wt.%錫合金を用いて凝固させ
た正極用格子体の表面温度が２５０℃で離型したのち、
送風式恒温槽に入れ、３０℃／ｓで室温まで冷却した。
この正極用格子体をそれぞれ２５０、２００、１５０、
１００℃の、温度の異なる送風式恒温槽に入れて加熱し
て溶体化処理をした後、別の送風式恒温槽に入れて、冷
却速度を５℃／ｓとして室温まで冷却した。これらの正
極用格子体を用いた密閉形鉛蓄電池を０．１ＣＡの電流
で１００日間過充電した後、１０時間率の電流で放電試
験をした結果を表２に示す。表２より、１５０〜２５０
℃まで加熱した後、冷却（冷却速度：５℃／ｓ）した格
子体を用いると放電時間が長い。なお、本発明による
（実施例４〜６）の格子体は実施例１と同様に、金属組
織１が微細化するとともに、鋸歯状の粒界になっている
ことが確認された。
0.08wt.%カルシウム−1.6wt.%錫合金を用いて凝固させ
た正極用格子体の表面温度が２５０℃で離型したのち、
送風式恒温槽に入れ、３０℃／ｓで室温まで冷却した。
この正極用格子体をそれぞれ２５０、２００、１５０、
１００℃の、温度の異なる送風式恒温槽に入れて加熱し
て溶体化処理をした後、別の送風式恒温槽に入れて、冷
却速度を５℃／ｓとして室温まで冷却した。これらの正
極用格子体を用いた密閉形鉛蓄電池を０．１ＣＡの電流
で１００日間過充電した後、１０時間率の電流で放電試
験をした結果を表２に示す。表２より、１５０〜２５０
℃まで加熱した後、冷却（冷却速度：５℃／ｓ）した格
子体を用いると放電時間が長い。なお、本発明による
（実施例４〜６）の格子体は実施例１と同様に、金属組
織１が微細化するとともに、鋸歯状の粒界になっている
ことが確認された。
【００１１】
【表２】
【００１２】
【発明の効果】上述したように、本発明に係る鉛蓄電池
は、正極用格子体の改良によって過充電寿命の大幅な改
良ができわめて優れたものである。なお、（実施例４〜
６）では格子体を溶体化処理した後にペースト状活物質
を充填した場合を示したが、格子体にペースト状活物質
を充填した後に１５０〜２５０℃まで加熱して溶体化処
理をし、２０℃／ｓ以下の冷却速度で冷却しても同様の
効果が得られた。また、本発明は密閉型鉛蓄電池以外の
液式の鉛蓄電池にも適用できる。
は、正極用格子体の改良によって過充電寿命の大幅な改
良ができわめて優れたものである。なお、（実施例４〜
６）では格子体を溶体化処理した後にペースト状活物質
を充填した場合を示したが、格子体にペースト状活物質
を充填した後に１５０〜２５０℃まで加熱して溶体化処
理をし、２０℃／ｓ以下の冷却速度で冷却しても同様の
効果が得られた。また、本発明は密閉型鉛蓄電池以外の
液式の鉛蓄電池にも適用できる。
【図１】正極用格子体の金属組織部分の摸式図
１：金属組織、 ２：粒界、 ３：鋸歯状の粒界
Claims (3)
- 【請求項１】鉛−カルシウム−錫合金の溶湯を鋳型に注
ぎ込み、凝固させた後、離型して鉛蓄電池正極用格子体
を作製し、該鉛蓄電池正極用格子体の冷却速度を２０℃
／ｓ以下にすることを特徴とする鉛蓄電池正極用格子体
の製造方法。 - 【請求項２】鉛−カルシウム−錫合金の溶湯を鋳型に注
ぎ込み、凝固させた後、離型、冷却して鉛蓄電池正極用
格子体を作製し、該鉛蓄電池正極用格子体を１５０〜２
５０℃まで再び加熱した後、２０℃／ｓ以下の冷却速度
で冷却することを特徴とする鉛蓄電池正極用格子体の製
造方法。 - 【請求項３】鉛−カルシウム−錫合金の溶湯を鋳型に注
ぎ込み、凝固させた後、離型、冷却して鉛蓄電池正極用
格子体を作製し、該鉛蓄電池正極用格子体に活物質を塗
着し、１５０〜２５０℃まで再び加熱した後、２０℃／
ｓ以下の冷却速度で冷却することを特徴とする鉛蓄電池
正極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10190533A JP2000021414A (ja) | 1998-07-06 | 1998-07-06 | 鉛蓄電池正極用格子体の製造方法及び鉛蓄電池用正極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10190533A JP2000021414A (ja) | 1998-07-06 | 1998-07-06 | 鉛蓄電池正極用格子体の製造方法及び鉛蓄電池用正極の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000021414A true JP2000021414A (ja) | 2000-01-21 |
Family
ID=16259679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10190533A Pending JP2000021414A (ja) | 1998-07-06 | 1998-07-06 | 鉛蓄電池正極用格子体の製造方法及び鉛蓄電池用正極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000021414A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7359162B2 (en) | 2000-09-11 | 2008-04-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistance effect element, magnetic head and magnetic recording and/or reproducing system |
| WO2009060926A1 (en) * | 2007-11-05 | 2009-05-14 | The Furukawa Battery Co., Ltd. | Method for producing lead-base alloy grid for lead-acid battery |
| KR101139983B1 (ko) | 2007-11-05 | 2012-05-02 | 후루카와 덴치 가부시키가이샤 | 납-산 전지용의 납계 합금 그리드의 제조방법 |
| CN110068495A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-07-30 | 中国电力科学研究院有限公司 | 评估板栅和铅膏界面性能的电化学测试模型及其制作方法 |
-
1998
- 1998-07-06 JP JP10190533A patent/JP2000021414A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7359162B2 (en) | 2000-09-11 | 2008-04-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistance effect element, magnetic head and magnetic recording and/or reproducing system |
| US7483245B2 (en) | 2000-09-11 | 2009-01-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistance effect element, and magnetic head and magnetic recording and/or reproducing system utilizing the magnetoresistance element |
| US7542248B2 (en) | 2000-09-11 | 2009-06-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistance effect element, magnetic head and magnetic recording and/or reproducing system |
| WO2009060926A1 (en) * | 2007-11-05 | 2009-05-14 | The Furukawa Battery Co., Ltd. | Method for producing lead-base alloy grid for lead-acid battery |
| JP2009117102A (ja) * | 2007-11-05 | 2009-05-28 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 鉛電池用鉛基合金基板の製造方法 |
| KR101139983B1 (ko) | 2007-11-05 | 2012-05-02 | 후루카와 덴치 가부시키가이샤 | 납-산 전지용의 납계 합금 그리드의 제조방법 |
| KR101139985B1 (ko) | 2007-11-05 | 2012-05-02 | 후루카와 덴치 가부시키가이샤 | 납-산 전지용의 납계 합금 그리드의 제조방법 |
| CN101627495B (zh) * | 2007-11-05 | 2012-07-18 | 古河电池株式会社 | 制造铅酸电池用铅基合金栅板的方法 |
| CN110068495A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-07-30 | 中国电力科学研究院有限公司 | 评估板栅和铅膏界面性能的电化学测试模型及其制作方法 |
| CN110068495B (zh) * | 2019-03-29 | 2023-03-14 | 中国电力科学研究院有限公司 | 评估板栅和铅膏界面性能的电化学测试模型及其制作方法 |
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