JP2002134116A - 鉛蓄電池用鉛基合金 - Google Patents
鉛蓄電池用鉛基合金Info
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- JP2002134116A JP2002134116A JP2000324432A JP2000324432A JP2002134116A JP 2002134116 A JP2002134116 A JP 2002134116A JP 2000324432 A JP2000324432 A JP 2000324432A JP 2000324432 A JP2000324432 A JP 2000324432A JP 2002134116 A JP2002134116 A JP 2002134116A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract
(57)【要約】
【課題】この発明は、公知の鉛蓄電池用Ｐｂ−Ｃａ−Ｓ
ｎ−Ａｌ合金に銀およびバリウムを含有することで、鋳
造性を損なうことなく耐食性および機械的強度の優れた
鉛基合金を得ようとするものである。 【解決手段】この発明は、カルシウムが０．０４〜０．
１０重量％、スズが０．８０〜２．００重量％、アルミ
ニウムが０．０１〜０．０３重量％、銀が０．０１〜
０．１０重量％、バリウムが０．００１〜０．０１５重
量％で、残部が鉛よりなる鉛蓄電池用鉛基合金である。
ｎ−Ａｌ合金に銀およびバリウムを含有することで、鋳
造性を損なうことなく耐食性および機械的強度の優れた
鉛基合金を得ようとするものである。 【解決手段】この発明は、カルシウムが０．０４〜０．
１０重量％、スズが０．８０〜２．００重量％、アルミ
ニウムが０．０１〜０．０３重量％、銀が０．０１〜
０．１０重量％、バリウムが０．００１〜０．０１５重
量％で、残部が鉛よりなる鉛蓄電池用鉛基合金である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は鉛蓄電池用鉛基合
金に関し、特に合金の結晶粒を微細化してその耐食性と
機械的強度を向上した鉛蓄電池用鉛基合金に関する。
金に関し、特に合金の結晶粒を微細化してその耐食性と
機械的強度を向上した鉛蓄電池用鉛基合金に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、公知の鉛蓄電池用Ｐｂ合金は、主
として機械的強度を重視しているために、Ｓｂを４．５
〜８．０重量％の如く多量に配合したものが知られてい
る。
として機械的強度を重視しているために、Ｓｂを４．５
〜８．０重量％の如く多量に配合したものが知られてい
る。
【０００３】しかしながら、この合金を鉛蓄電池の極板
用基板に適用した場合は、上記Ｓｂが原因となって電池
の自己放電を促進し、容量を低下するのみならず、充電
完了状態や過充電状態において激しい水分解反応が生じ
水の補給を必要とするものであった。この水の補給は、
現在の鉛蓄電池の主流をなすメンテナンスフリー電池の
極板用基板に対し、全く逆の作用をもたらすものであ
る。
用基板に適用した場合は、上記Ｓｂが原因となって電池
の自己放電を促進し、容量を低下するのみならず、充電
完了状態や過充電状態において激しい水分解反応が生じ
水の補給を必要とするものであった。この水の補給は、
現在の鉛蓄電池の主流をなすメンテナンスフリー電池の
極板用基板に対し、全く逆の作用をもたらすものであ
る。
【０００４】従って、Ｓｂを全く含有しない鉛基合金と
して、カルシウムが０．０４〜０．１０重量％、スズが
０．８０〜２．００重量％、アルミニウムが０．０１〜
０．０３重量％で残部が鉛である鉛蓄電池用基板合金が
提案されている。
して、カルシウムが０．０４〜０．１０重量％、スズが
０．８０〜２．００重量％、アルミニウムが０．０１〜
０．０３重量％で残部が鉛である鉛蓄電池用基板合金が
提案されている。
【０００５】しかしながら、最近、特に自動車用ではボ
ンネット内の温度が高温化する傾向にあるなど鉛蓄電池
を取巻く環境はさらに厳しくなり、それに伴い高温条件
下での基板格子、特に正極格子の更なる耐食性および機
械的強度の向上が求められている。
ンネット内の温度が高温化する傾向にあるなど鉛蓄電池
を取巻く環境はさらに厳しくなり、それに伴い高温条件
下での基板格子、特に正極格子の更なる耐食性および機
械的強度の向上が求められている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、このよう
な期待に応えるため、公知の鉛蓄電池用Ｐｂ−Ｃａ−Ｓ
ｎ−Ａｌ合金に銀およびバリウムを添加することで、鋳
造性を損なうことなく、耐食性および機械的強度の優れ
た鉛基合金を得ようとするものである。
な期待に応えるため、公知の鉛蓄電池用Ｐｂ−Ｃａ−Ｓ
ｎ−Ａｌ合金に銀およびバリウムを添加することで、鋳
造性を損なうことなく、耐食性および機械的強度の優れ
た鉛基合金を得ようとするものである。
【０００７】
【発明が解決するための手段】この発明は、カルシウム
が０．０４〜０．１０重量％、スズが０．８０〜２．０
０重量％、アルミニウムが０．０１〜０．０３重量％、
銀が０．０１〜０．１０重量％、バリウムが０．００１
〜０．０１５重量％で、残部が鉛よりなる鉛蓄電池用鉛
基合金である。
が０．０４〜０．１０重量％、スズが０．８０〜２．０
０重量％、アルミニウムが０．０１〜０．０３重量％、
銀が０．０１〜０．１０重量％、バリウムが０．００１
〜０．０１５重量％で、残部が鉛よりなる鉛蓄電池用鉛
基合金である。
【０００８】
【発明の実施の形態】この発明は、公知な鉛基合金に対
してＡｇおよびＢａを添加するものであり、Ａｇおよび
Ｂａを添加することによりＡｇおよびＢａが無添加の場
合と比較して鋳造性を損なうこと無く、耐食性および機
械的強度が向上するものである。
してＡｇおよびＢａを添加するものであり、Ａｇおよび
Ｂａを添加することによりＡｇおよびＢａが無添加の場
合と比較して鋳造性を損なうこと無く、耐食性および機
械的強度が向上するものである。
【０００９】この発明の鉛蓄電池用鉛基合金は、カルシ
ウムが０．０４〜０．１０重量％、スズが０．８０〜
２．００重量％、アルミニウムが０．０１〜０．０３重
量％、銀が０．０１〜０．１０重量％、バリウムが０．
００１〜０．０１５重量％、残部が鉛である。
ウムが０．０４〜０．１０重量％、スズが０．８０〜
２．００重量％、アルミニウムが０．０１〜０．０３重
量％、銀が０．０１〜０．１０重量％、バリウムが０．
００１〜０．０１５重量％、残部が鉛である。
【００１０】Ａｇの配合量を０．０１〜０．１０重量％
に限定した理由は、これが０．０１重量％未満では上記
の耐食性および機械的強度向上の効果が薄く、また０．
１０重量％を超えても上記効果が顕著に向上せず、経済
上この範囲に留めることが好ましい。同様に、Ｂａの配
合量を０．００１〜０．０１５重量％に限定した理由
も、これが０．００１重量％未満では上記効果が薄く、
また０．０１５重量％を超えても上記効果が顕著に向上
しないためである。
に限定した理由は、これが０．０１重量％未満では上記
の耐食性および機械的強度向上の効果が薄く、また０．
１０重量％を超えても上記効果が顕著に向上せず、経済
上この範囲に留めることが好ましい。同様に、Ｂａの配
合量を０．００１〜０．０１５重量％に限定した理由
も、これが０．００１重量％未満では上記効果が薄く、
また０．０１５重量％を超えても上記効果が顕著に向上
しないためである。
【００１１】この発明においてＣａを添加するのは機械
的強度を向上させるためであるが、その配合量を０．０
４〜０．１０重量％に限定した理由は０．０４重量％未
満の場合にはその効果が薄く、また０．１０重量％を超
えても低い鋳造温度で良好な鋳造品を得ることが難し
く、逆に鋳造温度を高くすると酸化してＣａの損失量が
多くなるためであるＳｎを添加するのは、合金の湯流れ
性や機械的強度を向上させるためであるが、その配合量
を０．８０〜２．００重量％に限定した理由は、０．８
０重量％未満の場合にはその効果が薄く、２．００重量
％を超えた場合にはＳｎ量の増加とともに耐食性が劣り
好ましくない。
的強度を向上させるためであるが、その配合量を０．０
４〜０．１０重量％に限定した理由は０．０４重量％未
満の場合にはその効果が薄く、また０．１０重量％を超
えても低い鋳造温度で良好な鋳造品を得ることが難し
く、逆に鋳造温度を高くすると酸化してＣａの損失量が
多くなるためであるＳｎを添加するのは、合金の湯流れ
性や機械的強度を向上させるためであるが、その配合量
を０．８０〜２．００重量％に限定した理由は、０．８
０重量％未満の場合にはその効果が薄く、２．００重量
％を超えた場合にはＳｎ量の増加とともに耐食性が劣り
好ましくない。
【００１２】Ａｌを添加する理由は、溶湯の酸化による
Ｃａの損失を防止しするためであるが、その配合量を
０．０１〜０．０３重量％に限定した理由は、０．０１
重量％未満の場合にはその効果が薄く、０．０３重量％
を超えた場合には上記の効果が顕著にあらわれないため
である。
Ｃａの損失を防止しするためであるが、その配合量を
０．０１〜０．０３重量％に限定した理由は、０．０１
重量％未満の場合にはその効果が薄く、０．０３重量％
を超えた場合には上記の効果が顕著にあらわれないため
である。
【００１３】この発明における鉛基合金は上記の配合と
したことによって、前記の公知な鉛基合金に対して鋳造
性をほとんど損なわないため重力鋳造や連続鋳造に適し
ている。
したことによって、前記の公知な鉛基合金に対して鋳造
性をほとんど損なわないため重力鋳造や連続鋳造に適し
ている。
【００１４】即ち、公知な鉛基合金にＡｇを添加するこ
とにより、耐食性、機械的強度に優れた基板格子を用い
た鉛蓄電池を得ることができる。また、Ａｇはその添加
によりＳｎ分子の合金表面への拡散を抑制する作用があ
るので、合金表面でのＳｎ酸化による腐食を防止すると
ともに、合金の結晶粒を微細化させるため耐食性および
機械的強度を向上させることが可能である。
とにより、耐食性、機械的強度に優れた基板格子を用い
た鉛蓄電池を得ることができる。また、Ａｇはその添加
によりＳｎ分子の合金表面への拡散を抑制する作用があ
るので、合金表面でのＳｎ酸化による腐食を防止すると
ともに、合金の結晶粒を微細化させるため耐食性および
機械的強度を向上させることが可能である。
【００１５】
【実施例】以下にこの発明の実施例を示す。
【００１６】表１に示す組成になる本発明合金を使用し
て、耐食性、耐力（０．２％）や伸びといった機械的強
度および鋳造性を測定して、その鉛蓄電池用基板合金と
しての適性を評価した。耐食性や機械的強度を評価する
のに使用した試料は厚さ１．５ｍｍ、幅１５ｍｍの鋳造
材である。この鋳造材を所望の大きさに切断して種々の
特性評価の試験片とした。
て、耐食性、耐力（０．２％）や伸びといった機械的強
度および鋳造性を測定して、その鉛蓄電池用基板合金と
しての適性を評価した。耐食性や機械的強度を評価する
のに使用した試料は厚さ１．５ｍｍ、幅１５ｍｍの鋳造
材である。この鋳造材を所望の大きさに切断して種々の
特性評価の試験片とした。
【００１７】作成した試験片を歪み速度１．７×１０
−３／秒で室温において引張試験を行ない、耐力（０．
２％）と伸びを測定した。また、鋳造性を評価するため
に一定温度条件下で複雑な樹枝状の鋳型を使用し、そこ
に湯を流し完全に湯が回り込んだものを１００として指
数で評価した。これらの結果を第１表に併記した。実際
の基板鋳造においては鋳造指数が９３以上であれば鋳造
性に問題はない。また、公知の鉛蓄電池用Ｐｂ−Ｃａ−
Ｓｎ−Ａｌ合金の改良という意味で０．２％耐力は４５
ＭＰａ以上、伸びは５．０％以下であることが望ましい
と考えた。
−３／秒で室温において引張試験を行ない、耐力（０．
２％）と伸びを測定した。また、鋳造性を評価するため
に一定温度条件下で複雑な樹枝状の鋳型を使用し、そこ
に湯を流し完全に湯が回り込んだものを１００として指
数で評価した。これらの結果を第１表に併記した。実際
の基板鋳造においては鋳造指数が９３以上であれば鋳造
性に問題はない。また、公知の鉛蓄電池用Ｐｂ−Ｃａ−
Ｓｎ−Ａｌ合金の改良という意味で０．２％耐力は４５
ＭＰａ以上、伸びは５．０％以下であることが望ましい
と考えた。
【００１８】
【表１】
【００１９】表１より明らかなように、本発明鉛蓄電池
用鉛基合金によれば公知の鉛蓄電池用Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ
−Ａｌ合金に、ＡｇおよびＢａを本発明で規定した範囲
で添加することにより、従来の鉛基合金に比して０．２
％耐力の向上および伸びの著しい低下が確認された。
用鉛基合金によれば公知の鉛蓄電池用Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ
−Ａｌ合金に、ＡｇおよびＢａを本発明で規定した範囲
で添加することにより、従来の鉛基合金に比して０．２
％耐力の向上および伸びの著しい低下が確認された。
【００２０】また、規定量のＡｇとＢａを配合させても
鋳造指数が９３を下回ることがないので鋳造性に問題の
無いことが分かった。ただし、Ｂａを規定量超えて配合
すると鋳造性が大幅に低下する。
鋳造指数が９３を下回ることがないので鋳造性に問題の
無いことが分かった。ただし、Ｂａを規定量超えて配合
すると鋳造性が大幅に低下する。
【００２１】さらに、Ａｇのみを添加したものに比べＢ
ａを添加したものは伸びが大きく、０．２％耐力につい
てはＢａのみを添加したものに比べＡｇを添加したもの
は逆に低い値を示すが、ＡｇとＢａ両方を規定量配合す
ると伸びを低下させるとともに、０．２％耐力を向上さ
せることができる。
ａを添加したものは伸びが大きく、０．２％耐力につい
てはＢａのみを添加したものに比べＡｇを添加したもの
は逆に低い値を示すが、ＡｇとＢａ両方を規定量配合す
ると伸びを低下させるとともに、０．２％耐力を向上さ
せることができる。
【００２２】耐食性は、比重１．２８０（２０℃）、温
度６０℃の希硫酸中で７２０時間陽極酸化させた後に試
料の単位面積当たりの腐食減量を測定することにより評
価し、その結果を第１図にＡｇ含有量と腐食減量の関
係、第２図にＢａ含有量と腐食減量の関係、第３図にＡ
ｇ及びＢａ含有量と腐食減量の関係として示している。
度６０℃の希硫酸中で７２０時間陽極酸化させた後に試
料の単位面積当たりの腐食減量を測定することにより評
価し、その結果を第１図にＡｇ含有量と腐食減量の関
係、第２図にＢａ含有量と腐食減量の関係、第３図にＡ
ｇ及びＢａ含有量と腐食減量の関係として示している。
【００２３】第１図から明らかなように公知の鉛蓄電池
用Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ−Ａｌ合金にＡｇを規定量含有する
ことにより腐食減量を大幅に低下させることができる
が、規定量を超えても大幅な腐食減量の低下は望めな
い。
用Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ−Ａｌ合金にＡｇを規定量含有する
ことにより腐食減量を大幅に低下させることができる
が、規定量を超えても大幅な腐食減量の低下は望めな
い。
【００２４】また、第２図からＢａも規定量を含有する
と腐食減量を低下させることができるが、０．０１５重
量％を超えると効果が極めて薄くなり、過剰に含有する
と逆に悪化させる。
と腐食減量を低下させることができるが、０．０１５重
量％を超えると効果が極めて薄くなり、過剰に含有する
と逆に悪化させる。
【００２５】また、第３図よりＡｇのみを含有させたも
のより、Ｂａを規定量配合させたもののほうが腐食減量
を低下させることができる。ただし、規定量を超えてＢ
ａを含有させるとＡｇのみを配合させたものより耐食性
が劣る。
のより、Ｂａを規定量配合させたもののほうが腐食減量
を低下させることができる。ただし、規定量を超えてＢ
ａを含有させるとＡｇのみを配合させたものより耐食性
が劣る。
【００２６】また、Ａｇの含有量を０．１０重量％から
０．１５重量％に増加させても０．２％耐力の向上およ
び伸びの低下がほとんどないだけでなく、耐食性の向上
も見られないためコストを上げるだけであまり好ましく
ない。
０．１５重量％に増加させても０．２％耐力の向上およ
び伸びの低下がほとんどないだけでなく、耐食性の向上
も見られないためコストを上げるだけであまり好ましく
ない。
【００２７】以上のように、公知の鉛蓄電池用Ｐｂ−Ｃ
ａ−Ｓｎ−Ａｌ合金に銀の含有量を０．０１〜０．１０
重量％、バリウムの含有量を０．００１〜０．０１５重
量％とした本発明合金は鋳造性が問題の無いレベルに維
持されているので連続鋳造や重力鋳造に適している。ま
た、伸びの低下や０．２％耐力の向上、さらには腐食減
量の大幅な低減により、従来の鉛基合金を基板に用いた
鉛蓄電池と比して更なる寿命向上が期待できる。
ａ−Ｓｎ−Ａｌ合金に銀の含有量を０．０１〜０．１０
重量％、バリウムの含有量を０．００１〜０．０１５重
量％とした本発明合金は鋳造性が問題の無いレベルに維
持されているので連続鋳造や重力鋳造に適している。ま
た、伸びの低下や０．２％耐力の向上、さらには腐食減
量の大幅な低減により、従来の鉛基合金を基板に用いた
鉛蓄電池と比して更なる寿命向上が期待できる。
【００２８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の鉛蓄電池
用鉛基合金をメンテナンスフリー用鉛蓄電池の極板基板
に適用すれば、基板の腐食量を著しく抑制し長寿命の鉛
蓄電池を得るなど工業上有益である。
用鉛基合金をメンテナンスフリー用鉛蓄電池の極板基板
に適用すれば、基板の腐食量を著しく抑制し長寿命の鉛
蓄電池を得るなど工業上有益である。
【図１】鉛蓄電池用鉛基合金にけるＡｇ含有量と腐食減
量との関係を示す線図。
量との関係を示す線図。
【図２】鉛蓄電池用鉛基合金にけるＢａ含有量と腐食減
量との関係を示す線図。
量との関係を示す線図。
【図３】鉛蓄電池用鉛基合金にけるＡｇおよびＢａ含有
量と腐食減量との関係を示す線図。
量と腐食減量との関係を示す線図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古川 淳 福島県いわき市常磐下船尾町杭出作23−６ 古河電池株式会社いわき事業所内 (72)発明者 森 豊 広島県豊田郡東野町5562−１ 東邦亜鉛株 式会社契島製錬所内 (72)発明者 平城 智博 広島県豊田郡東野町5562−１ 東邦亜鉛株 式会社契島製錬所内 Ｆターム(参考） 5H017 AA01 BB02 CC05 EE03 HH01
Claims (1)
- 【請求項１】 カルシウムが０．０４〜０．１０重量
％、スズが０．８０〜２．００重量％、アルミニウムが
０．０１〜０．０３重量％、銀が０．０１〜０．１０重
量％、バリウムが０．００１〜０．０１５重量％で、残
部が鉛よりなる鉛蓄電池用鉛基合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000324432A JP4502346B2 (ja) | 2000-10-24 | 2000-10-24 | 鉛蓄電池用鉛基合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000324432A JP4502346B2 (ja) | 2000-10-24 | 2000-10-24 | 鉛蓄電池用鉛基合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002134116A true JP2002134116A (ja) | 2002-05-10 |
| JP4502346B2 JP4502346B2 (ja) | 2010-07-14 |
Family
ID=18801966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000324432A Expired - Fee Related JP4502346B2 (ja) | 2000-10-24 | 2000-10-24 | 鉛蓄電池用鉛基合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4502346B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1264907A1 (en) * | 2001-06-04 | 2002-12-11 | Enertec Comercial, S.de R.L. de C.V. | Silver-barium lead alloy for lead-acid battery grids |
| WO2003088385A1 (en) * | 2002-04-18 | 2003-10-23 | The Furukawa Battery Co., Ltd. | Lead-based alloy for lead storage battery, plate for lead storage battery and lead storage battery |
| WO2003092101A1 (en) * | 2002-04-26 | 2003-11-06 | The Furukawa Battery Co., Ltd. | Process for producing lead or lead alloy plate grid for lead storage battery and lead storage battery |
| US9114446B2 (en) | 2008-11-07 | 2015-08-25 | H. Folke Sandelin Ab | Methods and system for manufacturing lead battery plates |
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|---|---|---|---|---|
| JPH0817438A (ja) * | 1994-06-29 | 1996-01-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| JP2000504783A (ja) * | 1996-02-16 | 2000-04-18 | メタローロップ、ソシエテ、アノニム | 特にバッテリーグリッド用の鉛―カルシウム合金 |
| JP2003520293A (ja) * | 2000-01-19 | 2003-07-02 | アールエスアール テクノロジーズ， インコーポレイテッド | 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 |
-
2000
- 2000-10-24 JP JP2000324432A patent/JP4502346B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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| JP4502346B2 (ja) | 2010-07-14 |
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