JP2002100365A - 蓄電池用圧延鉛合金シートとそれを用いた鉛蓄電池 - Google Patents

蓄電池用圧延鉛合金シートとそれを用いた鉛蓄電池

Info

Publication number
JP2002100365A
JP2002100365A JP2000290380A JP2000290380A JP2002100365A JP 2002100365 A JP2002100365 A JP 2002100365A JP 2000290380 A JP2000290380 A JP 2000290380A JP 2000290380 A JP2000290380 A JP 2000290380A JP 2002100365 A JP2002100365 A JP 2002100365A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lead
alloy
storage battery
antimony
alloy sheet
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
Application number
JP2000290380A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayoshi Yuki
正義 結城
Takashi Takamatsu
傑 高松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2000290380A priority Critical patent/JP2002100365A/ja
Publication of JP2002100365A publication Critical patent/JP2002100365A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蓄電池用格子に用いる鉛−アンチモン合金の
表面層を形成した鉛−カルシウム合金を母材とする蓄電
池用圧延鉛合金シートにおいて、母材の鉛−カルシウム
合金と表面層の鉛−アンチモン合金との密着性を改善
し、この蓄電池用圧延鉛合金シートから得た格子体を備
えた鉛蓄電池において、安定した寿命特性を得ること。 【解決手段】 鉛−カルシウム合金からなる鉛合金シー
トの表面に鉛−アンチモン合金箔を圧着圧延して一体化
した蓄電池用圧延鉛合金シートにおいて、鉛−アンチモ
ン合金箔の引張り強度は16N/mm2以上のものを用
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は鉛蓄電池の格子体に
用いる圧延鉛合金シートとそれを用いた鉛蓄電池に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車用蓄電池は使用者のメンテ
ナンスを軽減するために自己放電が小さく、減液量の少
ない、鉛−カルシウム系合金を正・負両極に用いたいわ
ゆるカルシウム電池が普及し始めた。また、生産方式も
従来の鋳造方式から生産性の高い圧延シートを用いるエ
キスパンド方式が主流になりつつある。
【0003】この、鉛−カルシウム系合金製のエキスパ
ンド格子を用いた電池が普及するとともに、その弱点に
も改良が加えられてきた。例えば、特開昭63−148
556号公報および特開昭61−124064号公報に
はカルシウム電池の弱点である高温寿命特性あるいは過
放電放置後の充電受入性を改善するために鉛−カルシウ
ム合金格子表面に鉛−スズ合金層や鉛−アンチモン合金
層を形成し、格子と活物質との密着性を高める手段が開
示されている。
【0004】しかしながら、近年、自動車のエレクトロ
ニクス化がさらに進み、蓄電池にかかる負荷はより大き
く増えるとともに、より高温雰囲気下で使用される傾向
にある。そのため、前記したような格子表面に鉛−アン
チモン合金層を形成する対策を講じてもなお、短寿命に
至る蓄電池があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような短寿命の要
因について分析を行ったところ、鉛−カルシウム合金母
材表面上に形成された鉛−アンチモン合金層の形成状態
のばらつきによっては鉛−カルシウム母材と鉛−アンチ
モン合金層との密着が不十分な場合があり、このような
場合に蓄電池が短寿命に至ることがわかってきた。
【0006】本発明はこのような蓄電池用格子に用いる
鉛−アンチモン合金の表面層を形成した鉛−カルシウム
合金を母材とする蓄電池用圧延鉛合金シートにおいて母
材の鉛−カルシウム合金と表面層の鉛−アンチモン合金
との密着性を改善し、この蓄電池用圧延合金シートから
得た格子体を備えた鉛蓄電池において、安定した寿命特
性を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
ために本発明の請求項1記載に係る発明は、蓄電池格子
体に用いる鉛−カルシウム合金からなる鉛合金シートの
表面に鉛−アンチモン合金箔を圧着圧延して両合金を一
体化した蓄電池用圧延鉛合金シートにおいて、前記鉛−
アンチモン合金箔の引張り強度を16N/mm2以上で
することを示したものである。
【0008】本発明の請求項2記載に係る発明は、請求
項1に記載の構成を有する圧延鉛合金シートにおいて引
張り強度が16N/mm2未満である鉛−アンチモン合
金箔を加熱処理およびまたは放置処理により時効硬化さ
せて、その強度を16N/mm2とすることを示したも
のである。
【0009】本発明の請求項3記載に係る発明は、請求
項1もしくは2に記載の構成を有する蓄電池用圧延鉛合
金シートからなる正極格子体を備えた鉛蓄電池を示した
ものである。
【0010】本発明の請求項4記載に係る発明は、請求
項3に記載の構成を有する鉛蓄電池において、前記正極
格子体はエキスパンド加工等の塑性変形を伴う加工によ
り形成された鉛蓄電池を示したものである。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を用い
て説明する。
【0012】鉛−カルシウム系合金としての鉛−カルシ
ウム−スズ合金を調整した。この合金は実質上アンチモ
ンを含有しないものの、不可避の不純物として0.00
5質量%〜0.0001質量%程度アンチモンが通常含
有されている。またカルシウムは0.04質量%〜0.
1質量%、スズについては0.3質量%〜2.0質量%
含有させることが通常行われている。
【0013】図1に示したようにこの合金の溶湯1を連
続鋳造機2に供給して連続帯状の鋳造スラブ3を作製す
る。この鋳造スラブ3の表面に鉛−アンチモン合金箔4
(圧延箔)を重ね合わせて両者を多段階の圧延ローラ5
で圧延一体化して蓄電池用圧延鉛合金シート6を得る。
ここで鉛−アンチモン合金箔4は格子目となる部分に圧
着すればよいので、この部分の幅寸法に応じて鉛−アン
チモン合金箔4の幅寸法を設定すればよい。例えば蓄電
池用圧延鉛合金シート6の両側部にエキスパンド加工を
行う場合、蓄電池用圧延鉛合金シート6の中央部に図2
に示したように非展開部7を設定し、この非展開部7を
残して2本の鉛−アンチモン合金箔4を圧着すればよ
い。
【0014】ここで鉛アンチモン合金箔4としてはアン
チモン含有量1〜10質量%のものが用いられる。また
このアンチモンに加えて特に電池の過放電放置後の受電
受入性を改善するために5質量%程度のスズを添加する
こともできる。
【0015】本発明の蓄電池用圧延鉛合金シートにおい
ては表面に圧着する鉛−アンチモン合金箔4の引張り強
度が16N/mm2以上となるように構成する。圧着す
る鉛−アンチモン合金箔4の引張り強度をこのような値
とすることにより、鉛−アンチモン合金の表面層が鉛−
カルシウム合金上で均一でかつ平滑に形成され、両者間
の密着性も良好なものとすることができる。鉛−アンチ
モン合金箔の引張り強度が16N/mm2未満となった
場合には鱗片状の鉛−アンチモン合金層が鉛−カルシウ
ム合金上に重ね合った状態で形成される。このような蓄
電池用圧延鉛合金シートから得た格子体を鉛蓄電池の正
極に用いた場合には、格子体と活物質間の密着性が損な
われる結果、電池の寿命が低下してしまう。また、例え
ばエキスパンド法のように格子体を形成する過程で蓄電
池用圧延鉛合金シートに塑性変形を伴う加工を施す場
合、この塑性変形の段階で鉛−アンチモン合金の鱗片同
士が引き剥がされて蓄電池用圧延鉛合金シート表面から
脱落したりするので、本発明の構成が鉛−アンチモン合
金箔と母材の鉛−カルシウム合金との密着性を高め、安
定して良好な蓄電池寿命特性を得る上で必要となる。
【0016】鉛−アンチモン合金の引張り強度が16N
/mm2に満たない場合には鉛−アンチモン合金を時効
硬化させて強度を高めてから用いればよい。時効硬化を
起こすためにはある期間放置すればよい。また放電中の
雰囲気温度を高めることにより放置期間を短縮すること
ができる。
【0017】本発明の蓄電池用圧延鉛合金シートをパン
チング加工もしくはエキスパンド加工等の加工を施して
網目部を形成したものを正極格子体として用いれば本発
明の鉛蓄電池を構成することができる。前記したよう
に、エキスパンド格子のように塑性変形を経て得られる
格子を用いる場合に格子と鉛−アンチモン合金との間の
密着性が大きく寿命特性に影響するので、本発明の構成
はこのようなエキスパンド格子を用いた鉛蓄電池を適用
することにより、顕著な効果を得ることができる。
【0018】
【実施例】次に鉛−アンチモン合金の圧延箔を幅寸法が
26mm、厚み寸法が0.2mmとして作製し、圧延後
の放置時間を変化させて種々の引張り強度のものを作製
した。これらの鉛−アンチモン合金箔としては鉛−8質
量%アンチモンのものと鉛−5質量%アンチモン−5質
量%スズのものを作製した。これらの鉛−アンチモン合
金箔を図1に示したと同様な方法で鉛−0.06質量%
カルシウム−1.4質量%スズ合金製(幅80mm、厚
みが10mm)の鋳造スラブ上に重ね合わせて圧延一体
化し、両者端をトリミングして幅が78mm、厚みが
1.0mmの蓄電池用圧延鉛合金シートを得た。
【0019】この蓄電池用圧延鉛合金シート表面の鉛−
アンチモン合金箔を圧着した部分を光学顕微鏡で観察し
た。その結果を表1に示す。なお、鉛−アンチモン合金
箔を圧着した部分が均一でかつ平滑な金属光沢を有して
いる場合には○を、この部分が鉛−アンチモン合金層が
鱗片が重なり合った状態となり、平滑な表面でない場合
は×を表記した。
【0020】
【表1】
【0021】表1に示した結果から、圧着する鉛−アン
チモン合金箔の引張り強度を16N/mm2以上とする
ことにより、鉛−アンチモン合金箔を平滑で均一な状態
に圧着した蓄電池用圧延鉛合金シートを鋳造できること
がわかる。
【0022】次に、表1に示した蓄電池用圧延鉛合金シ
ートからロータリーエキスパンド法により形成した正極
格子体を用いて正極板を作製した。またさらに表1の蓄
電池用圧延鉛合金シートに関して図3に示すようにシー
ト幅を110mmに変更するとともに、鉛−アンチモン
合金箔4’の幅を88mmに変更した蓄電池用圧延鉛合
金シート6’を作製し、パンチング(打ち抜き)により
矩形状の開口部8を形成したものを正極格子体とした正
極板を作製した。
【0023】これらのエキスパンド格子体を用いた正極
板、パンチングによる格子体を用いた正極板にそれぞれ
従来の負極板を用いて鉛蓄電池を作製した。なお、これ
らの電池は正極板5枚と、微孔性ポリエチレンセパレー
タで袋詰めした負極板6枚とで構成された極板群を有し
ており、それぞれ公称電圧12V、5時間率定格容量4
8Ahである。
【0024】そして、これらの蓄電池を75℃気相雰囲
気中で、軽負荷寿命試験(JIS−D5301)を行っ
た。なお、試験数はそれぞれの蓄電池について数を5個
とした。これらの結果を図4および図5に示す。なお、
図4および図5では横軸に鉛−アンチモン合金の引張り
強度、縦軸を寿命サイクル数とし、箔の組成として鉛−
8質量%アンチモンのものを用いた結果を図4に、鉛−
5質量%アンチモン−5質量%スズのものを用いた結果
を図5に示した。
【0025】図4および図5に示した結果から明らかな
ように鉛−アンチモン合金箔の引張り強度が16N/m
2以上の領域で安定して良好な寿命特性が得られるこ
とがわかる。また、この傾向は鉛−アンチモン合金箔中
のスズの有無に大きく影響されるものではないことがわ
かる。
【0026】また、格子体の製造方法としては塑性変形
を伴うエキスパンド格子を用いた蓄電池が塑性変形を伴
わないパンチング(打ち抜き加工)による格子体を用い
た蓄電池に比較して鉛−アンチモン合金箔の引張り強度
の寿命特性に及ぼす影響がより大きいものとなってい
る。これは蓄電池用圧延鉛合金シート母材との密着が不
十分である鉛−アンチモン合金箔がエキスパンド加工に
おいて塑性変形が進行する過程で剥離が進行したことに
よると推測される。よって、鉛−アンチモン合金箔の引
張り強度が寿命特性に及ぼす影響のより顕著なエキスパ
ンド格子を用いる鉛蓄電池に本発明の構成を適用すれ
ば、より本発明の効果を顕著に得ることができる。
【0027】
【発明の効果】以上のように、本発明の構成によれば鉛
蓄電池用格子体に用いる鉛−アンチモン合金の表面層を
形成をした鉛−カルシウム合金を母材とする蓄電池用圧
延鉛合金シートにおいて母材の鉛−カルシウム合金と表
面層の鉛−アンチモン合金との密着性を改善することが
できるとともに、この蓄電池用圧延鉛合金シートから得
た格子体を正極に用いることにより安定した寿命特性を
有した鉛蓄電池を得ることができ、工業上、極めて有用
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】蓄電池用圧延鉛合金シートの製造工程を示す図
【図2】蓄電池用圧延鉛合金シート上に鉛−アンチモン
合金箔を圧着した状態を示す図
【図3】蓄電池用圧延鉛合金シート上に鉛−アンチモン
合金箔を圧着した状態を示す図
【図4】実施例における75℃軽負荷寿命サイクル数を
示す図
【図5】実施例における75℃軽負荷寿命サイクル数を
示す図
【符号の説明】
1 溶湯 2 連続鋳造機 3 鋳造スラブ 4,4’ 鉛−アンチモン合金箔 5 圧延ローラ 6,6’ 蓄電池用圧延鉛合金シート 7 非展開部 8 開口部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉛−カルシウム合金からなる鉛合金シー
    トの表面に鉛−アンチモン合金箔を圧着圧延して前記鉛
    合金シートと前記鉛−アンチモン合金箔を一体化した蓄
    電池用圧延鉛合金シートにおいて、前記鉛−アンチモン
    合金箔の引張り強度は16N/mm2以上であることを
    特徴とする蓄電池用圧延鉛合金シート。
  2. 【請求項2】 引張り強度が16N/mm2未満である
    鉛−アンチモン合金箔を加熱処理およびまたは放置処理
    により時効硬化させて、その強度が16N/mm2以上
    とされたことを特徴とする請求項1に記載の蓄電池用圧
    延鉛合金シート。
  3. 【請求項3】 請求項1もしくは2に記載の蓄電池用圧
    延鉛合金シートからなる正極格子体を備えた鉛蓄電池。
  4. 【請求項4】 前記正極格子体はエキスパンド加工等の
    塑性変形を伴う加工により形成された請求項3に記載の
    鉛蓄電池。
JP2000290380A 2000-09-25 2000-09-25 蓄電池用圧延鉛合金シートとそれを用いた鉛蓄電池 Pending JP2002100365A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000290380A JP2002100365A (ja) 2000-09-25 2000-09-25 蓄電池用圧延鉛合金シートとそれを用いた鉛蓄電池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000290380A JP2002100365A (ja) 2000-09-25 2000-09-25 蓄電池用圧延鉛合金シートとそれを用いた鉛蓄電池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002100365A true JP2002100365A (ja) 2002-04-05

Family

ID=18773618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000290380A Pending JP2002100365A (ja) 2000-09-25 2000-09-25 蓄電池用圧延鉛合金シートとそれを用いた鉛蓄電池

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002100365A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004084331A1 (ja) * 2003-03-18 2004-09-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 鉛蓄電池用格子体の製造方法および鉛蓄電池
WO2006109549A1 (ja) * 2005-04-06 2006-10-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 鉛蓄電池
JP2006294292A (ja) * 2005-04-06 2006-10-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 鉛蓄電池

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004084331A1 (ja) * 2003-03-18 2004-09-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 鉛蓄電池用格子体の製造方法および鉛蓄電池
JPWO2004084331A1 (ja) * 2003-03-18 2006-06-29 松下電器産業株式会社 鉛蓄電池用格子体の製造方法および鉛蓄電池
CN1326270C (zh) * 2003-03-18 2007-07-11 松下电器产业株式会社 铅酸蓄电池用格子体的制造方法与铅酸蓄电池
US7658774B2 (en) 2003-03-18 2010-02-09 Panasonic Corporation Method of producing lattice body for lead storage battery, and lead storage battery
JP4774297B2 (ja) * 2003-03-18 2011-09-14 パナソニック株式会社 鉛蓄電池用格子体の製造方法および鉛蓄電池
WO2006109549A1 (ja) * 2005-04-06 2006-10-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 鉛蓄電池
JP2006294292A (ja) * 2005-04-06 2006-10-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 鉛蓄電池

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4939051A (en) Grid for use in lead acid batteries and process for producing same
KR100305423B1 (ko) 납축전지극판용익스팬드격자
US6833218B2 (en) Direct cast lead alloy strip for expanded metal battery plate grids
JP3182856B2 (ja) 鉛蓄電池用極板の製造法
KR20030014247A (ko) 개선된 내식성을 갖는 축전지 및 전기화학 전지용 천공된전류컬렉터
JPH06267544A (ja) 鉛蓄電池用極板とこれを用いた鉛蓄電池
TW202033782A (zh) 二次電池負極集電體用軋製銅箔、使用該銅箔的二次電池負極集電體和二次電池、以及二次電池負極集電體用軋製銅箔的製造方法
JP2002100365A (ja) 蓄電池用圧延鉛合金シートとそれを用いた鉛蓄電池
JPH10284085A (ja) 鉛蓄電池用格子
JPS61124064A (ja) 鉛蓄電池用格子体及びその製造法
JP3178064B2 (ja) 鉛蓄電池用極板の製造法
JP4263465B2 (ja) 電極集電体及びその製造方法とシール鉛蓄電池
JP4774297B2 (ja) 鉛蓄電池用格子体の製造方法および鉛蓄電池
JP4686808B2 (ja) 鉛蓄電池
JP4061910B2 (ja) 電池用銅箔
JPH10321236A (ja) 鉛蓄電池
JP4066496B2 (ja) 鉛蓄電池用極板の製造法およびその極板を用いた鉛蓄電池
JPH03245462A (ja) 鉛蓄電池用格子体の製造法
JPH0320020B2 (ja)
JPH10162834A (ja) 鉛蓄電池
JP3042150B2 (ja) 鉛蓄電池用格子体の製造法
JP4972818B2 (ja) 鉛蓄電池用格子体の製造方法
JPH07307148A (ja) 鉛蓄電池
JP2003338286A (ja) 鉛蓄電池用圧延鉛合金シートおよびこれを用いた鉛蓄電池
JP2003197199A (ja) 電池用銅箔および電池用銅箔の製造方法