JP4876323B2 - Lead acid battery - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電池、特に極柱端子部の電気抵抗を考慮して内部に銅もしくは銅合金を鋳込んだ構成の極柱を備えた鉛蓄電池に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
鉛蓄電池の端子部の構造の一つとして、図2に示したような極柱本体の主体を構成する鉛合金1に銅もしくは銅合金からなる芯金2の一部を埋没させ、芯金2の頂面2aを鉛合金1から露出させた構造の端子が特に大容量の鉛蓄電池において使用されている。これは端子の電気抵抗を低減させるとともに、ボルト3あるいはナット部4等で接続板5等の接続手段を形成することを主な目的とし、芯金2を鉛合金1に鋳込むことによって製造される。このような芯金2は電槽内部で極板耳を集合溶接する棚部に接合され、電槽蓋6に設けた貫通孔6aを通して電池外部に取り出される。
【0003】
ここで芯金2と鉛合金1との密着性を確保することは鉛蓄電池の信頼性を確保する上で重要である。特に芯金2と鉛合金1との密着性が損なわれた場合には極柱の電気抵抗が大きくなり、大電流が取り出せなくなる。また、芯金2はボルト締め付け時の締め付けトルクを受ける。このような締め付けトルクによって芯金2と鉛合金1との間の密着性が低下する場合があった。このような芯金2と鉛合金1との間の密着性の低下を避けるために芯金表面にハンダ合金層を形成した後に芯金を鉛合金に鋳込むことが行われている。そしてこの芯金と鉛合金との間の密着性を確保するためにハンダ合金層の厚みを少なくとも30μm以上とすることが必要であり、ハンダ合金を用いる分、部品コストが高くなってしまっていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はコストを上げることなく前記したような課題、すなわち、芯金と極柱本体の主体を構成する鉛合金との密着性の低下を抑制して電気抵抗の少ない極柱構造を備えた鉛蓄電池を提供するものである。
【0005】
【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、請求項1に記載の発明は銅製もしくは銅合金製の芯金の表面の少なくとも一部にフラックス剤を塗布し、前記芯金のフラックス剤を塗布した面の少なくとも一部を鉛合金に鋳込んで構成される極柱を備え、前記芯金の極柱本体を構成する鉛合金によって覆われる表面に銅層を備えるとともに、前記銅層の表面に鉛合金層を備えた鉛蓄電池を示すものである。
【0007】
本発明の請求項2に記載の発明は、前記鉛合金層は鉛と錫の合金であり、芯金を鋳込む極柱本体の主体を構成する鉛合金中の錫の含有率は前記鉛合金層中の錫の含有率よりも少なくしたことを特徴とする請求項1に記載の鉛蓄電池を示すものである。
【0008】
本発明の請求項3に記載の発明は前記鉛合金層を20μm以下の厚みに形成したことを特徴とする請求項1ないし2のいずれかに記載の鉛蓄電池を示すものである。
【0009】
本発明の請求項4に記載の発明は、前記フラックス剤は有機ロジンとしたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の鉛蓄電池を示すものである。
【0010】
本発明の請求項5に記載の発明は前記芯金を銅−亜鉛合金製とすることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の鉛蓄電池を示すものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について記載する。
【0012】
図1は本発明による鉛蓄電池の極柱10の断面の構成を示す図である。銅と亜鉛との合金である黄銅製の芯金11には少なくとも極柱10本体の主体を構成する鉛合金12によって覆われる面に銅層13を設け、さらに銅層13上の少なくとも鉛合金12によって覆われる面に鉛合金層14が設けてある。すなわち黄銅製の芯金11の表面には銅層13と鉛合金層14が形成されている。ここで銅層13と鉛合金層14は電解メッキによって形成されており、芯金11と銅層13および銅層13と鉛合金層14間の密着性は強固となっている。よって芯金11と鉛合金12の密着性は、鉛合金層14と鉛合金12との密着性をいかに強固にするかにかかっている。これまでは鉛合金層14の厚みを厚くすることで対応してきた。
【0013】
本発明の極柱10はこの銅層13,鉛合金層14を形成した芯金11を少なくとも鉛合金12によって覆われる面の一部にフラックス剤として有機ロジンをイソプロピルアルコールに溶かした溶剤を塗布し、鉛合金12に鋳込むことで形成される。このように有機ロジンを塗布した後に鋳造を行うことで厚みが比較的薄い鉛合金層14であっても有機ロジンが鋳込む際に鉛合金層14の表面の酸化被膜を取り除く働きがあるために、鉛合金層14と鉛合金12とを強固に密着させることが可能である。
【0014】
このようにして得た鉛蓄電池極柱を用いて鉛蓄電池を構成することにより、本発明の鉛蓄電池を得ることができる。
【0015】
【実施例】
以下に本発明の効果を示す実施例について説明する。
【0016】
黄銅製の芯金11に銅メッキを施した後、芯金11の表面に50質量%鉛−50質量%錫のハンダ層(鉛−錫合金層)を電解メッキにより形成した。この鉛−錫合金層の厚みは表1に示したように変化させ、その表面にフラックス剤として有機ロジンのイソプロピルアルコール溶液を塗布した。その後、芯金11を鋳型に装着し、鉛−2.0質量%錫合金(極柱本体の主体を構成する鉛−錫合金)を流し込むことにより、鉛−錫合金層の周囲を鉛−錫合金で鋳込むことにより図1に示した鉛蓄電池極柱を作製した。
【0017】
なお、芯金11は6角柱(サイズM16)形状であって、その頂面にナット部15を形成している。極柱外形は38.0mmとした。極柱頂面と芯金頂面とは同一面とする。
【0018】
ここで比較のために鉛−錫合金層を形成しないもの、フラックス剤を塗布しないものを作製した。これらの鉛蓄電池極柱の構成を表1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】
表1に示した鉛蓄電池極柱について芯金と芯金を鋳込む鉛−錫合金との密着性を評価した。評価方法は芯金11の頂面に設けたナット部15にボルト(図示せず)をトルクレンチで締め付け、芯金11のがたつきが発生するトルクを確認した。これらの結果を表1に示す。
【0021】
表1に示した結果によればフラックス剤塗布の有無により、最適な鉛−錫合金層の厚みが変化していることがわかる。特に本発明の構成によれば、従来例の構成に比較して鉛−錫合金層の厚さを薄くしても芯金と極柱本体の主体を構成する鉛−錫合金との間の密着性を改善することができることがわかる。
【0022】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、鉛合金のメッキ厚みを厚くすることなく芯金と鉛合金の密着性に優れ、この間の電気抵抗の増大を抑制した鉛蓄電池極柱を用いた鉛蓄電池を安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による鉛蓄電池の極柱の断面図
【図2】従来例による鉛蓄電池の極柱の断面図
【符号の説明】
1,12 鉛合金
2,11 芯金
2a 芯金2の頂面
3 ボルト
4,15 ナット部
5 接続板
6 電槽蓋
6a 貫通孔
10 極柱
13 銅層
14 鉛合金層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery, and more particularly to a lead-acid battery including a pole column having a structure in which copper or a copper alloy is cast inside in consideration of electric resistance of a pole column terminal portion.
[0002]
[Prior art]
As one of the structures of the terminal part of the lead-acid battery, a part of the core metal 2 made of copper or copper alloy is buried in the
[0003]
Here, securing the adhesion between the cored bar 2 and the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has the above-described problem without increasing the cost, that is, lead having a pole column structure with low electrical resistance by suppressing a decrease in adhesion between the core metal and the lead alloy constituting the main body of the pole column body. A storage battery is provided.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
[0007]
According to a second aspect of the present invention, the lead alloy layer is an alloy of lead and tin, and the content of tin in the lead alloy constituting the main body of the pole column body into which the core metal is cast is the lead alloy. The lead storage battery according to
[0008]
The invention according to claim 3 of the present invention shows the lead-acid battery according to any one of
[0009]
The invention according to claim 4 of the present invention is the lead storage battery according to any one of
[0010]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the lead-acid battery according to any one of the first to fourth aspects, wherein the cored bar is made of a copper-zinc alloy.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
[0012]
FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional configuration of a
[0013]
In the
[0014]
The lead storage battery of the present invention can be obtained by configuring the lead storage battery using the thus obtained lead storage battery pole.
[0015]
【Example】
Examples showing the effects of the present invention will be described below.
[0016]
After the
[0017]
The
[0018]
Here, for comparison, a lead-tin alloy layer and a flux agent were not applied. Table 1 shows the structure of these lead storage battery poles.
[0019]
[Table 1]
[0020]
The lead-acid battery poles shown in Table 1 were evaluated for adhesion between the cored bar and the lead-tin alloy into which the cored bar was cast. In the evaluation method, a bolt (not shown) was fastened to the
[0021]
According to the results shown in Table 1, it can be seen that the optimum lead-tin alloy layer thickness varies depending on whether or not the flux agent is applied. In particular, according to the configuration of the present invention, the adhesion between the cored bar and the lead-tin alloy constituting the main body of the pole column body even if the thickness of the lead-tin alloy layer is reduced compared to the configuration of the conventional example. It can be seen that the property can be improved.
[0022]
【Effect of the invention】
As described above, according to the present invention, there is provided a lead-acid battery using a lead-acid battery pole column that has excellent adhesion between the core metal and the lead alloy without increasing the plating thickness of the lead alloy and suppresses an increase in electrical resistance during this period. It can be provided at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a pole column of a lead-acid battery according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a pole column of a lead-acid battery according to a conventional example.
DESCRIPTION OF
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