JP3134466B2 - 鉛蓄電池 - Google Patents

鉛蓄電池

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JP3134466B2
JP3134466B2 JP04066782A JP6678292A JP3134466B2 JP 3134466 B2 JP3134466 B2 JP 3134466B2 JP 04066782 A JP04066782 A JP 04066782A JP 6678292 A JP6678292 A JP 6678292A JP 3134466 B2 JP3134466 B2 JP 3134466B2
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勝弘 高橋
康彦 鈴井
博 安田
宣行 高見
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鉛蓄電池の、とくにそ
の極板群の耳部とセル間接続体または極柱との接続構造
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、鉛蓄電池のメンテナンスフリー化
を目的として極板の格子体には鉛−カルシウム(Pb−
Ca)系合金が広く用いられている。
【0003】また、この格子体を用いた極板群に接続す
るセル間接続体あるいは極柱として、鋳造性に優れた鉛
−アンチモン(Pb−Sb)系合金が用いられている。
【0004】そして、鉛−カルシウム(Pb−Ca)系
合金からなる格子体を用いた極板の耳部と、鉛−アンチ
モン(Pb−Sb)系合金からなるセル間接続体または
極柱とは、ストラップにより一体に接続されている。
【0005】このとき、これらの接続は次のようにして
行っている。まず、Pb−Ca系合金の格子体を用いた
極板群の耳部にくし型のストラップ形成用治具をはめ込
み、ついでこの治具で形成された凹部に前記耳部に隣接
するようにPb−Sb系合金からなるセル間接続体また
は極柱を設置する。
【0006】そして、ストラップ形成用治具の上部に突
出した耳部それ自体かあるいは耳部にストラップ形成用
足し鉛を加えてこれらを溶かし、ストラップを形成する
とともにストラップとセル間接続体あるいは極柱とを溶
接している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
鉛蓄電池における極板群の耳部とセル間接続体あるいは
極柱との接続では、Pb−Ca系合金とPb−Sb系合
金の大部分が接合しこの異種合金接合部分において腐食
が進行して接合部分が破断することがあった。
【0008】これは、この接合部分において極板群の耳
部に含まれるカルシウム(Ca)とセル間接続体や極柱
に含まれるアンチモン(Sb)の化合物が生成してこれ
により接合部分の耐食性が低下したためであると考えら
れる。
【0009】そこで、セル間接続体や極柱を構成する素
材にアンチモン(Sb)を含まない純鉛や鉛合金を用い
ることや実開昭60−123867号公報に見られるよ
うに、Pb−Ca系合金からなる格子体の耳部とPb−
Sb系合金からなるセル間接続体または極柱との間に純
鉛または鉛合金からなる部分を配することが提案され、
アンチモン(Sb)とカルシウム(Ca)の化合物の生
成を抑制している。
【0010】しかし、アンチモン(Sb)がセル間接続
体や極柱または極板群の耳部とセル間接続体や極柱との
間の接続部分に存在しないため、これらの部分が柔らか
くなって強度が低下するという問題が生じていた。
【0011】本発明はこのような課題を解決するもの
で、Pb−Ca系合金からなる格子体を用いた極板の耳
部とPb−Sb系合金からなるセル間接続体や極柱との
接続部分の強度を保つとともに耐食性を向上させ、この
接続部分の破断を防止することができる鉛蓄電池を提供
するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、本発明の鉛蓄電池は、鉛−カルシウム(Pb
−Ca)系合金製格子体を用いた複数枚の同極性極板か
らなる極板群の耳部に純鉛(Pb)もしくは鉛−錫(P
b−Sn)系合金からなるストラップを形成するととも
に、このストラップに鉛−アンチモン(Pb−Sb)系
合金からなるセル間接続体または極柱を溶接した鉛蓄電
池であって、前記ストラップと前記セル間接続体または
前記極柱との間では純鉛もしくは鉛−錫合金と鉛−アン
チモン系合金とが高さ方向に対して層を形成させたもの
である。また、この純鉛もしくは鉛−錫合金の層が鉛−
アンチモン系合金の層を覆うよう構成するものである。
【0013】なお、ここで用いるPb−Sn系合金に
は、少なくともSnが0.1重量%は含まれていること
が好ましい。
【0014】
【作用】この構成により、Pb−Ca系合金からなる格
子体を用いた極板群の耳部とPb−Sb系合金からなる
セル間接続体または極柱との間には足し鉛の純鉛(P
b)または鉛−錫(Pb−Sn)系合金からなる部分
鉛−アンチモン系合金からなる部分が高さ方向に対して
層を形成しているため、耳部のPb−Ca系合金とPb
−Sb系合金とが一部で直接接合され、ここで生成した
カルシウム(Ca)とアンチモン(Sb)の化合物が腐
食されても耳部とセル間接続部または極柱との接続はP
b−Sn系合金を介して確保できるので、耳部とセル間
接続部または極柱との間の腐食破断を抑制することがで
きる。
【0015】また、この極板群の耳部とセル間接続体あ
るいは極柱との間には、Pb−Sb系合金からなる部分
も存在するのでこれらの接続部分の強度を保つことがで
きる。
【0016】したがって、本発明ではPb−Ca系合金
からなる格子体を用いた極板群の耳部とPb−Sb系合
金からなるセル間接続体または極柱との接続部分の強度
を保つとともにこの部分の耐食性を向上させることがで
きる。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照にしなが
ら説明する。
【0018】図1は本発明の鉛蓄電池の極板群の耳部と
セル間接続体を接続するときの様子を示す断面図であ
る。
【0019】図1に示したように、本発明の鉛蓄電池で
はカルシウム(Ca)を0.08重量%と錫(Sn)を
0.6重量%含むPb−Ca−Sn合金の格子体を用い
た極板群1の耳部2にくし型のストラップ形成用治具3
をはめ込む。ついでこの治具で形成された凹部にアンチ
モン(Sb)を2.6重量%とひ素(As)を0.3重
量%含むPb−Sb−As合金からなるセル間接続体4
と錫(Sn)を0.5重量%含むPb−Sn合金からな
るストラップ形成用足し鉛5を設置する。そして、図2
に示したように凹部内の耳部2とセル間接続体4および
ストラップ形成用足し鉛5をバーナーで溶かし、これら
を一体化してストラップ6を形成し、本発明の鉛蓄電池
Aを作製した。
【0020】これにより、Pb−Ca−Sn合金から構
成される部分7とPb−Sb−As合金から構成される
部分8との間に、Pb−Sn合金から構成される部分9
を配することができた。
【0021】また、比較例として、ストラップ形成用治
具の凹部内の耳部とセル間接続体をバーナーで溶かして
これらを接続した鉛蓄電池を比較電池Bとし、ストラッ
プ形成用治具の凹部内の耳部とセル間接続体をセル間接
続体と同じ組成のストラップ形成用足し鉛とともにバー
ナーで溶かしてこれらを接続した鉛蓄電池を比較電池C
とした。
【0022】ここで、比較電池BおよびCの極板の耳部
とセル間接続体の各合金組成は、本発明の電池Aと同様
にした。
【0023】次に、本発明の電池Aと比較電池Bおよび
比較電池Cを用いて耐食性の評価試験を行った。耐食性
の評価試験は、60℃において14.8Vの定電圧過充
電を行った後、1週間ごとに加速度5Gで10分間振動
試験を行うことにより行った。
【0024】なお、この試験では電解液をその液面が極
板群の耳部の付け根部分に達するまで注入した。
【0025】この試験結果を(表1)に示す。
【0026】
【表1】
【0027】(表1)に示したように、比較電池Cで
は、2週間でストラップの下の部分に著しい腐食が見ら
れた。また、比較電池Bでは4週間で極板の耳部とセル
間接続体の接続部分が変形し、亀裂が起こって腐食が進
行し始めていた。
【0028】これに対して本発明の電池Aでは、6週間
経過後も腐食は見られなかった。これは、比較電池Bお
よびCでは極板の耳部とセル間接続体の接続部分の大部
分にカルシウム(Ca)とアンチモン(Sb)の化合物
が生成した腐食が進行したからである。しかし本発明の
電池Aでは極板の耳部とセル間接続体との間に鉛−錫
(Pb−Sn)系合金からなる部分と鉛−アンチモン
(Pb−Sb)系合金が高さ方向に対して層状に構成す
ることにより、カルシウム(Ca)とアンチモン(S
b)の化合物の生成が耳部とセル間接続体(もしくは極
柱)との接合部の高さ方向の一部にのみしか起こらない
ようにすることによって腐食による耳部とセル間接続体
(もしくは極柱)との間の破断を抑制するとともに、
−アンチモン(Pb−Sb)系合金からなる部分を構成
しているので少なくとも鉛−アンチモン系合金の部分が
腐食されない期間はこれらの接続部の強度を保つことが
できる。
【0029】なお、本発明ではストラップ形成用足し鉛
の鉛合金として錫(Sn)を0.5重量%含む鉛−錫
(Pb−Sn)系合金を用いたが、錫(Sn)の含有量
を0.1重量%以上とした場合や純鉛(Pb)を用いた
場合についてもほぼ同様の効果が得られた。
【0030】また、本実施例では鉛−アンチモン(Pb
−Sb)系合金からなるセル間接続体を用いたが、鉛−
アンチモン(Pb−Sb)系合金からなる極柱を用いた
場合にも同様の効果が得られた。
【0031】
【発明の効果】以上のように、本発明の鉛蓄電池では、
鉛−カルシウム(Pb−Ca)系合金からなる格子体を
用いた極板の耳部と、鉛−アンチモン(Pb−Sb)系
合金からなるセル間接続体または極柱との間に、足し鉛
である純鉛(Pb)または鉛−錫(Pb−Sn)系合金
からなる部分と鉛−アンチモン(Pb−Sb)系合金か
らなる部分を層状に構成したので、前記耳部とセル間接
続体または極柱の接続部分におけるカルシウム(Ca)
とアンチモン(Sb)との化合物の生成を接続部の高さ
方向の一部に限定することができ、この化合物生成に起
因した腐食が進行しても接合部全体が腐食して破断する
ことを抑制することができるとともに、接続体の強度も
高く保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の鉛蓄電池の極板群の耳部とセル間接続
体とを接続するときの様子を示す断面図
【図2】本発明の鉛蓄電池の極板群の耳部とセル間接続
体を接続した後の様子を示す断面図
【符号の説明】
1 極板群 2 極板群の耳部 3 ストラップ形成用治具 4 セル間接続体 5 ストラップ形成用足し鉛 6 ストラップ 7 主としてPb−Ca−Sn合金から構成される部分 8 主としてPb−Sb−As合金から構成される部分 9 Pb−Sn合金から構成される部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高見 宣行 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−157065(JP,A) 特開 昭59−90355(JP,A) 特開 昭63−88752(JP,A) 特開 平4−368772(JP,A) 特開 昭63−231870(JP,A) 特開 昭63−88751(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 2/20 - 2/34

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鉛−カルシウム(Pb−Ca)系合金を格
    子体に用いた複数枚の極板からなる極板群の耳部に純鉛
    (Pb)もしくは鉛−錫(Pb−Sn)系合金からなる
    ストラップを形成するとともに、このストラップに鉛−
    アンチモン(Pb−Sb)系合金からなるセル間接続体
    または極柱を溶接した鉛蓄電池であって、前記ストラッ
    プと前記セル間接続体または前記極柱との間では純鉛も
    しくは鉛−錫合金と鉛−アンチモン系合金とが高さ方向
    に対して層を形成していることを特徴とする鉛蓄電池。
  2. 【請求項2】前記純鉛もしくは鉛−錫合金の層が前記鉛
    −アンチモン系合金の層を覆うよう構成されていること
    を特徴とする請求項1に記載の鉛蓄電池。
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