JP3358508B2 - 鉛蓄電池用エキスパンド格子体 - Google Patents
鉛蓄電池用エキスパンド格子体Info
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Description
パンド格子体に関するものであり、当該格子体を用いる
ことにより電池特性および寿命特性を改良するものであ
る。
れているエキスパンド格子は、従来の鋳造格子に比べて
量産性にすぐれ、大量生産できるため、自動車用鉛蓄電
池などの用途に適している。
ルシウム−錫、または鉛−アンチモンの合金からなり、
錫およびアンチモンなどの含有率により電池特性および
寿命特性が大きく影響される。これは、主に極板とした
場合に、格子近傍の活物質に対して結晶粒子微細化およ
び導電性維持などの効果をもたらしているためと考えら
れている。
ンが増加すると、鉛または鉛合金シートの機械的強度が
上昇するため、エキスパンド加工が困難になる。このた
め、エキスパンド格子に比較的高濃度の錫あるいはアン
チモンの合金を用いる必要がある場合は、錫またはアン
チモンの含有率が高い鉛合金箔を前記鉛または鉛合金シ
ートの表面に圧着した後、鉛合金シートをエキスパンド
加工して用いていた。
格子のラス目部分は、エキスパンド加工により新たな切
断面が現れるため、上述のような鉛合金箔を用いた方法
では、ある一定の向きに面した部分の活物質しか鉛合金
箔の効果は現れず、鋳造式のように全体が均一な合金組
成からなる格子体に比べ、錫あるいはアンチモンの濃度
が低い格子面ができてしまい、電池特性および寿命特性
が劣る場合があった。
るもので、鉛合金箔の効果を高め、エキスパンド格子を
用いた鉛蓄電池の電池特性および寿命特性の向上を図る
ことを目的とする。
するために、格子体のラス目の辺部分の少なくとも一面
の表面に錫またはアンチモン含有率の高い鉛合金箔を圧
着した鉛または鉛合金のエキスパンド格子体であって、
前記辺部分は、前記圧着面が活物質に対していろいろな
方向に均一に接触するように、ねじれていることを特徴
とするものであり、活物質に対する鉛合金箔の効果を向
上させた。
鉛蓄電池において、錫またはアンチモンの高濃度な鉛合
金箔の効果により、錫が高濃度な鉛合金箔の方において
は放電放置後の容量回復性および寿命特性の向上、アン
チモンが高濃度な鉛合金箔の方においては放電時の活物
質利用率および寿命特性の向上をもたらした。
て、図面に従い説明する。その具体的な一例として、ロ
ータリーエキスパンド方式と呼ばれるエキスパンド加工
方法を用いて実施した。ロータリーエキスパンド方式と
は、ロータリー式のスリッタに鉛または鉛合金のシート
を通過させることによりスリットを入れ、そのシートの
両端をサイレントチェーンにより引っ張りながら展開し
ていく方法である。
ロータリースリッターの金型形状を図1に示す。このロ
ータリースリッターにおいてラス目の交点部分を作る逃
がし部分1A、1Bと、ラス目の辺部分を作る山の部分
2が形成されている。図2にスリットの入ったシートの
上面図を示す。スリットの入ったシートの両端を引っ張
り展開していくと、山の部分2が伸びていき全体の幅が
広がる。そのとき逃がし部分1A、1Bを支点にして、
山の部分2はねじられながらラス目の辺部分となる。こ
のようにして展開したエキスパンド格子を図3に示す。
鉛または鉛合金のシート表面に圧着した錫またはアンチ
モンの高濃度な鉛合金箔面は、上記のようなひねりが加
わりねじられることにより、極板中の活物質に対してい
ろいろな方向に接触することができる。
体を用いて、公称仕様12V60Ahの密閉型鉛蓄電池
を作製し、これを本発明の電池とした。比較のためレシ
プロ方式と呼ばれるエキスパンド加工方法で製造したエ
キスパンド格子体を用いた電池も作製した。本発明の効
果確認として、5%錫−鉛合金箔を圧着した鉛−カルシ
ウム−錫合金のシートを用いて評価した。鉛合金シート
の組成は、カルシウムは0.07重量パーセント、錫は
0.25重量パーセントとした。。
の回復性の試験を行った。試験方法は、45℃で90日
間保存した後、25℃において放電を20Aで9.9V
まで行い、充電は定電流2段充電で行った。この定電流
2段充電は、一段目は12Aで14.4Vまで行い、二
段目は3Aで4時間行った。その充放電サイクルによる
放電容量の伸びを容量の回復性として評価した。その結
果を図4に示す。
電池よりも高い容量回復性を示している。これは電池保
存により格子体と活物質の界面において形成された不働
態被膜が、充電により破壊され導通するためであり、格
子体表面に圧着した錫合金箔の効果であると考えられ
る。本発明の格子体の表面に圧着した錫またはアンチモ
ンの高濃度な鉛合金箔面は、従来の方法に比べて極板中
の活物質に対していろいろな方向に接触することによ
り、活物質に対する鉛合金箔の効果を向上させることが
できる。
鉛合金のシートを用いたが、アンチモン合金箔を圧着し
た鉛合金のシートであってもよい。
な鉛合金箔は、その含有率が多すぎると、鉛合金シート
に対する圧着性が悪くなったり、製品として完成した
後、電解液中に錫またはアンチモンが溶解して性能低下
をきたす恐れがあるため、10.0重量パーセント以下
とするのがよい。
のラス目の辺部分の少なくとも一面の表面に錫またはア
ンチモン含有率の高い鉛合金箔を圧着した鉛または鉛合
金のエキスパンド格子体であって、前記辺部分は、前記
圧着面が活物質に対していろいろな方向に均一に接触す
るように、ねじれていることを特徴とし、より均一に極
板中の活物質に作用し、鉛合金箔の効果を向上させるこ
とができる。
示す図
部分拡大図
Claims (3)
- 【請求項1】格子体のラス目の辺部分の少なくとも一面
の表面に錫またはアンチモン含有率の高い鉛合金箔を圧
着した鉛または鉛合金のエキスパンド格子体であって、
前記辺部分は、前記圧着面が活物質に対していろいろな
方向に均一に接触するように、ねじれていることを特徴
とする鉛蓄電池用エキスパンド格子体。 - 【請求項2】鉛合金箔中の錫の含有率を、1.0重量パ
ーセント以上10.0重量パーセント以下とした請求項
1記載の鉛蓄電池用エキスパンド格子体。 - 【請求項3】鉛合金箔中のアンチモンの含有率を、0.
1重量パーセント以上10.0重量パーセント以下とし
た請求項1記載の鉛蓄電池用エキスパンド格子体。
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