JP2932506B2 - 鉛蓄電池用極板 - Google Patents
鉛蓄電池用極板Info
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- JP2932506B2 JP2932506B2 JP1156050A JP15605089A JP2932506B2 JP 2932506 B2 JP2932506 B2 JP 2932506B2 JP 1156050 A JP1156050 A JP 1156050A JP 15605089 A JP15605089 A JP 15605089A JP 2932506 B2 JP2932506 B2 JP 2932506B2
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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、鉛蓄電池用極板の改良に関するものであ
り、特にメンテナンスフリー性および長寿命性という両
者の特長を兼ね備えた鉛蓄電池用極板に関する。
り、特にメンテナンスフリー性および長寿命性という両
者の特長を兼ね備えた鉛蓄電池用極板に関する。
（従来の技術） 鉛蓄電池に使用される極板材料として、鉛−アンチモ
ン系合金を用いたものが利用されていた。この鉛−アン
チモン合金を極板材料とした場合には、充放電サイクル
を格段に向上することができるが、自己放電を促進し、
かつ液減りも増加するというメンテナンスフリー性に問
題があつた。この問題を解決する極板材料として鉛−カ
ルシウム系合金を使用してメンテナンスフリー性を向上
させようとする試みがなされてきた。しかし、この鉛−
カルシウム系合金では、鉛−アンチモン系合金と比較し
て充放電サイクルの反復性能に劣るという問題があつ
た。
ン系合金を用いたものが利用されていた。この鉛−アン
チモン合金を極板材料とした場合には、充放電サイクル
を格段に向上することができるが、自己放電を促進し、
かつ液減りも増加するというメンテナンスフリー性に問
題があつた。この問題を解決する極板材料として鉛−カ
ルシウム系合金を使用してメンテナンスフリー性を向上
させようとする試みがなされてきた。しかし、この鉛−
カルシウム系合金では、鉛−アンチモン系合金と比較し
て充放電サイクルの反復性能に劣るという問題があつ
た。
これら両者が抱えた問題点を解決するために、特開昭
63−252361号公報に記載されたものがある。
63−252361号公報に記載されたものがある。
以下、この従来技術について図面を用いて説明する。
第５図を参照して、鉛蓄電池用の極板の母材となる鉛
−カルシウム−錫から成る三元合金を用いて連続鋳造体
50を構成する。さらに、連続鋳造体50を製造した後、連
続鋳造体50の片面、あるいは両面（第１図では片面のみ
の場合を示した。）に鉛−銀−錫合金製の箔材51を重ね
合わせて、所定の厚さとなるまで冷間圧延により鉛合金
シート52を作成した。得られた鉛合金シート52をレシプ
ロ式カツターでエキスパンド加工して、第６図に示した
極板となる格子体53を形成する。第７図は、第６図のＡ
部の詳細図を示すものである。例えば、連続鋳造体50の
片面に箔材51を重ね合わせた後にエキスパンド加工した
場合、形成される各々の格子54の片面に箔材51が表出す
る。格子体53を製造したのち、格子体53には活物質（図
示略）が充填され極板として構成されている。
−カルシウム−錫から成る三元合金を用いて連続鋳造体
50を構成する。さらに、連続鋳造体50を製造した後、連
続鋳造体50の片面、あるいは両面（第１図では片面のみ
の場合を示した。）に鉛−銀−錫合金製の箔材51を重ね
合わせて、所定の厚さとなるまで冷間圧延により鉛合金
シート52を作成した。得られた鉛合金シート52をレシプ
ロ式カツターでエキスパンド加工して、第６図に示した
極板となる格子体53を形成する。第７図は、第６図のＡ
部の詳細図を示すものである。例えば、連続鋳造体50の
片面に箔材51を重ね合わせた後にエキスパンド加工した
場合、形成される各々の格子54の片面に箔材51が表出す
る。格子体53を製造したのち、格子体53には活物質（図
示略）が充填され極板として構成されている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記公報に記載された従来技術では箔
材と連続鋳造体の両者を採用してメンテナンスフリーで
あり、かつ長寿命電池を提供することができるが、格子
体に充填される活物質の密着性を充分確保することが困
難であつた。即ち、箔材は電池の充放電サイクルが反復
されると接合面が腐食して連続鋳造体から剥離してしま
う虞れがあり、さらに箔材が連続鋳造体から剥離しなく
とも、活物質との化学反応によつて箔材が溶解した場合
には、格子体から活物質が脱落してしまう虞れもあつ
た。
材と連続鋳造体の両者を採用してメンテナンスフリーで
あり、かつ長寿命電池を提供することができるが、格子
体に充填される活物質の密着性を充分確保することが困
難であつた。即ち、箔材は電池の充放電サイクルが反復
されると接合面が腐食して連続鋳造体から剥離してしま
う虞れがあり、さらに箔材が連続鋳造体から剥離しなく
とも、活物質との化学反応によつて箔材が溶解した場合
には、格子体から活物質が脱落してしまう虞れもあつ
た。
本発明は、メンテナンスフリー性および長寿命である
鉛蓄電池であり、活物質と極板との密着性を格段に向上
させた鉛蓄電池用極板とすることを技術的課題とする。
鉛蓄電池であり、活物質と極板との密着性を格段に向上
させた鉛蓄電池用極板とすることを技術的課題とする。
（課題を解決するための手段） このような技術的課題を解決するために講じた技術的
手段は、鉛−カルシウム−錫系合金を基材とし、該基材
の表面上に鉛−アンチモン系合金の箔体を敷設するとと
もに、前記基材を前記箔体に積層させた、ことである。
手段は、鉛−カルシウム−錫系合金を基材とし、該基材
の表面上に鉛−アンチモン系合金の箔体を敷設するとと
もに、前記基材を前記箔体に積層させた、ことである。
さらに本発明で講じた技術的手段は、鉛−カルシウム
−錫系合金を基材とし、該基材の表面上に鉛−錫合金の
箔材を積層させるとともに、該箔材に前記基材を積層さ
せた、ことである。
−錫系合金を基材とし、該基材の表面上に鉛−錫合金の
箔材を積層させるとともに、該箔材に前記基材を積層さ
せた、ことである。
（作用） 本発明においては、鉛−カルシウム−錫合金によつて
メンテナンスフリー性を確保し、鉛−アンチモン合金、
あるいは鉛−錫合金によつて長寿命性を確保する鉛蓄電
池を提供することができると共に、極板の格子体に充填
される活物質と各々の格子との密着性を向上させて充放
電の効率を格段に向上することのできる鉛蓄電池用極板
とすることができるようになつた。
メンテナンスフリー性を確保し、鉛−アンチモン合金、
あるいは鉛−錫合金によつて長寿命性を確保する鉛蓄電
池を提供することができると共に、極板の格子体に充填
される活物質と各々の格子との密着性を向上させて充放
電の効率を格段に向上することのできる鉛蓄電池用極板
とすることができるようになつた。
（実施例） 以下、本発明の技術的手段を講じた一実施例について
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
第１図は鉛蓄電池の極板となる極板材１の斜視図であ
る。この極板材１は基材２および箔材３を交互に積層さ
せることによつて構成している。基材２は鉛−0.07〜0.
12重量％カルシウム−０〜1.0重量％錫の合金から成
り、例えば厚さ2.5mmの鋳造体とする。この基材２の表
面に鉛−1.5〜7.0重量％アンチモン合金の鋳造体から成
る例えば厚さ1mmの箔材３を積層する。さらに、この箔
材３の表面に基材２と同一である基材２を敷設する。基
材２−箔材３−基材２を順次積層させた後、圧延ローラ
を通過させて冷間圧延によつて全体の厚さが1.1〜1.5mm
となるまで圧延加工する。この圧延加工によつて３層構
造の極板材１を加工形成する。鉛−カルシウム−錫合金
から成る基材に含まれるカルシウムの含有量は、0.07重
量％近傍とし、錫の含有量を0.3重量％近傍としてさら
に、箔材に含まれるアンチモンの含有量を2.5％重量近
傍とすると極板材料として有効な結果を得ることができ
る。
る。この極板材１は基材２および箔材３を交互に積層さ
せることによつて構成している。基材２は鉛−0.07〜0.
12重量％カルシウム−０〜1.0重量％錫の合金から成
り、例えば厚さ2.5mmの鋳造体とする。この基材２の表
面に鉛−1.5〜7.0重量％アンチモン合金の鋳造体から成
る例えば厚さ1mmの箔材３を積層する。さらに、この箔
材３の表面に基材２と同一である基材２を敷設する。基
材２−箔材３−基材２を順次積層させた後、圧延ローラ
を通過させて冷間圧延によつて全体の厚さが1.1〜1.5mm
となるまで圧延加工する。この圧延加工によつて３層構
造の極板材１を加工形成する。鉛−カルシウム−錫合金
から成る基材に含まれるカルシウムの含有量は、0.07重
量％近傍とし、錫の含有量を0.3重量％近傍としてさら
に、箔材に含まれるアンチモンの含有量を2.5％重量近
傍とすると極板材料として有効な結果を得ることができ
る。
さらに基材１は前述の組成によるものとして、箔材２
を以下の合金に置換しても、本願の目的を達成すること
ができる。以下、この箔材２について説明する。箔材２
は鉛−錫合金の鋳造体から成り、錫の含有量を１〜15.0
重量％として、残部を鉛とする。このとき錫の含有量を
10.0重量％近傍とすることが好ましい。箔材を上記構成
とする他の加工については、鉛−アンチモン合金と同様
であるため説明を省略する。
を以下の合金に置換しても、本願の目的を達成すること
ができる。以下、この箔材２について説明する。箔材２
は鉛−錫合金の鋳造体から成り、錫の含有量を１〜15.0
重量％として、残部を鉛とする。このとき錫の含有量を
10.0重量％近傍とすることが好ましい。箔材を上記構成
とする他の加工については、鉛−アンチモン合金と同様
であるため説明を省略する。
この極板材１をレシプロ式カツターによりカツトして
エキスパンド加工して、第２図に示したような格子体４
を形成させた。第３図は第２図のＢ部の詳細図である。
エキスパンド加工後の各々の格子５は両面に基材２の層
が表出する。
エキスパンド加工して、第２図に示したような格子体４
を形成させた。第３図は第２図のＢ部の詳細図である。
エキスパンド加工後の各々の格子５は両面に基材２の層
が表出する。
この格子体４に酸化鉛を主体とする活物質（図示略）
を充填して、乾燥雰囲気中で硬化させる。
を充填して、乾燥雰囲気中で硬化させる。
以上に説明した格子体４を用いて、鉛蓄電池の正およ
び負極板を作成した。これらの極板を組み合わせて電池
を作つた。
び負極板を作成した。これらの極板を組み合わせて電池
を作つた。
第４図は、従来から一般的に使用されている鉛−カル
シウム系合金から成る極板によつて作られた電池α（点
線）、第６図（従来技術）の極板による電池β（一点鎖
線）と、本発明の極板によつて作られた電池γ（実線）
およびδ（二点鎖線）の放電時間と充放電サイクルの関
係を示したものである。電池γは箔材２を鉛−アンチモ
ン合金としたものであり、一方電池δは箔材２を鉛−錫
合金としたものである。充放電サイクル試験は25℃の雰
囲気中で５時間率充電を10.5V完全放電を行うまでのも
のとした。このとき、放電持続時間が３時間未満のもの
を鉛蓄電池の寿命と規定した。
シウム系合金から成る極板によつて作られた電池α（点
線）、第６図（従来技術）の極板による電池β（一点鎖
線）と、本発明の極板によつて作られた電池γ（実線）
およびδ（二点鎖線）の放電時間と充放電サイクルの関
係を示したものである。電池γは箔材２を鉛−アンチモ
ン合金としたものであり、一方電池δは箔材２を鉛−錫
合金としたものである。充放電サイクル試験は25℃の雰
囲気中で５時間率充電を10.5V完全放電を行うまでのも
のとした。このとき、放電持続時間が３時間未満のもの
を鉛蓄電池の寿命と規定した。
充放電サイクル試験実施後の電池γおよびδを分解し
てみると、各々の格子と活物質の剥離が存在せず良好な
密着性が確保されていることが確認できた。この実験結
果から、本発明によつて作られた極板を鉛蓄電池に用い
たことによりメンテナンスフリー性を確保しつつ長寿命
である両者の特長を兼ね備えた鉛蓄電池を提供すること
ができるようになつた。
てみると、各々の格子と活物質の剥離が存在せず良好な
密着性が確保されていることが確認できた。この実験結
果から、本発明によつて作られた極板を鉛蓄電池に用い
たことによりメンテナンスフリー性を確保しつつ長寿命
である両者の特長を兼ね備えた鉛蓄電池を提供すること
ができるようになつた。
以上説明したように、本発明では鉛−カルシウム−錫
合金から成る極板の有するメンテナンスフリー性を生か
しつつ、鉛−アンチモン合金、および鉛−錫合金から成
る極板材の有する長寿命性の両者を兼ね備えた鉛蓄電池
を提供することができるようになつた。
合金から成る極板の有するメンテナンスフリー性を生か
しつつ、鉛−アンチモン合金、および鉛−錫合金から成
る極板材の有する長寿命性の両者を兼ね備えた鉛蓄電池
を提供することができるようになつた。
これは、活物質と格子体との密着性が良好であること
に起因している。即ち、鉛−アンチモン合金、鉛−錫合
金からなる箔材は、鉛−カルシウム−錫合金からなる基
材に挟まれているので、箔材が格子体表面に表出する面
積が小さい。このように箔材の表出面積が小さいと、箔
材が腐食して剥離する速度や、箔材が化学反応により溶
解される速度も小さくなる。また、格子と活物質とは、
箔材の成分であるアンチモンや錫の酸化物を密着点とし
て密着するので、良好な密着力を確保するためにはこれ
らの成分を含有する箔材を長時間保持しておく必要があ
る。この点において、本発明における箔材は、腐食や溶
解の速度が小さく、箔材をより長く保持することができ
るので、良好な密着性を長時間確保することができ、安
定した充放電サイクルを実現することができるのであ
る。
に起因している。即ち、鉛−アンチモン合金、鉛−錫合
金からなる箔材は、鉛−カルシウム−錫合金からなる基
材に挟まれているので、箔材が格子体表面に表出する面
積が小さい。このように箔材の表出面積が小さいと、箔
材が腐食して剥離する速度や、箔材が化学反応により溶
解される速度も小さくなる。また、格子と活物質とは、
箔材の成分であるアンチモンや錫の酸化物を密着点とし
て密着するので、良好な密着力を確保するためにはこれ
らの成分を含有する箔材を長時間保持しておく必要があ
る。この点において、本発明における箔材は、腐食や溶
解の速度が小さく、箔材をより長く保持することができ
るので、良好な密着性を長時間確保することができ、安
定した充放電サイクルを実現することができるのであ
る。
第１図は鉛蓄電池の極板となる極板材の斜視図、第２図
は極板材をエキスパンド加工して得られる格子体の正面
図、第３図は第２図Ｂ部の詳細図、第４図は本考案の極
板を使用した電池と従来技術の極板による電池の充放電
サイクル寿命試験結果を示す特性図、第５図は従来例に
よる極板材の斜視図、第６図は同じく従来例による極板
材をエキスパンド加工して得られる格子体の正面図、第
７図は第６図Ａ部の詳細図を示す。 基材……２、 箔体……３。
は極板材をエキスパンド加工して得られる格子体の正面
図、第３図は第２図Ｂ部の詳細図、第４図は本考案の極
板を使用した電池と従来技術の極板による電池の充放電
サイクル寿命試験結果を示す特性図、第５図は従来例に
よる極板材の斜視図、第６図は同じく従来例による極板
材をエキスパンド加工して得られる格子体の正面図、第
７図は第６図Ａ部の詳細図を示す。 基材……２、 箔体……３。
Claims (6)
- 【請求項１】鉛−カルシウム−錫系合金を基材とし、該
基材の表面上に鉛−アンチモン合金の箔材を積層させる
とともに、該箔材に前記基材を積層させた鉛蓄電池用極
板。 - 【請求項２】鉛−カルシウム−錫系合金から成る基材
が、カルシウムの含有量0.07〜0.12重量％、錫の含有量
1.0重量％以下で残部が鉛である請求項１記載の鉛蓄電
池用極板。 - 【請求項３】鉛−アンチモン合金から成る箔材が、アン
チモンの含有量1.5〜7.0重量％で残部が鉛である請求項
１記載の鉛蓄電池用極板。 - 【請求項４】鉛−カルシウム−錫系合金を基材とし、該
基材の表面上に鉛−錫合金の箔材を積層させるととも
に、該箔材に前記基材を積層させた鉛蓄電池用極板。 - 【請求項５】鉛−カルシウム−錫系合金から成る基材
が、カルシウムの含有量0.07〜0.12重量％、錫の含有量
1.0重量％以下で残部が鉛である請求項４記載の鉛蓄電
池用極板。 - 【請求項６】鉛−錫合金から成る箔材が、錫の含有量1
5.0重量％以下で残部が鉛である請求項４記載の鉛蓄電
池用極板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1156050A JP2932506B2 (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | 鉛蓄電池用極板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1156050A JP2932506B2 (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | 鉛蓄電池用極板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0322352A JPH0322352A (ja) | 1991-01-30 |
| JP2932506B2 true JP2932506B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=15619220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1156050A Expired - Lifetime JP2932506B2 (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | 鉛蓄電池用極板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2932506B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5040047B2 (ja) * | 2001-05-09 | 2012-10-03 | 株式会社Ｇｓユアサ | 鉛蓄電池用格子 |
| JP5087950B2 (ja) * | 2007-02-27 | 2012-12-05 | 新神戸電機株式会社 | 鉛蓄電池 |
-
1989
- 1989-06-19 JP JP1156050A patent/JP2932506B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0322352A (ja) | 1991-01-30 |
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