JPH01128357A - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
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- JPH01128357A JPH01128357A JP62284730A JP28473087A JPH01128357A JP H01128357 A JPH01128357 A JP H01128357A JP 62284730 A JP62284730 A JP 62284730A JP 28473087 A JP28473087 A JP 28473087A JP H01128357 A JPH01128357 A JP H01128357A
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- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
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- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 7
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/68—Selection of materials for use in lead-acid accumulators
- H01M4/685—Lead alloys
-
- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はアンチモンを含まない鉛合金格子体を用いたメ
ンテナンスフリー鉛蓄電池の改良に関するもので、特に
密閉形鉛蓄電池に適用される。
ンテナンスフリー鉛蓄電池の改良に関するもので、特に
密閉形鉛蓄電池に適用される。
従来技術とその問題点
最近鉛蓄電池ではメンテナンスフリー化の傾向が強くな
っており、格子体にアンチモンを含まない鉛合金が使用
される場合が多くなっている。これらのほとんどは鉛−
カルシウム−錫合金が使用されているが、該合金を正極
格子体に用いた場合、一般の自動車用鉛蓄電池のように
過剰な電解液を有する開放形鉛蓄電池においては鉛−ア
ンチモン系合金を用いた場合に比べて定電流過充電特性
が著しく劣り、また比較的放電の深い低率放電の条件下
では充放電サイクルがあまり進まないうちに急激な容量
低下をおこすとともに、容量低下後の充電受入特性が極
めて悪くなる欠点がある。これらを教養する方法として
特公昭５９−２４５００号にカドミウムを０１〜２．Ｏ
ｗｔ％添加した鉛−カルシウム−錫−カドミウム合金を
格子体に使用した鉛蓄電池が提案されている。
っており、格子体にアンチモンを含まない鉛合金が使用
される場合が多くなっている。これらのほとんどは鉛−
カルシウム−錫合金が使用されているが、該合金を正極
格子体に用いた場合、一般の自動車用鉛蓄電池のように
過剰な電解液を有する開放形鉛蓄電池においては鉛−ア
ンチモン系合金を用いた場合に比べて定電流過充電特性
が著しく劣り、また比較的放電の深い低率放電の条件下
では充放電サイクルがあまり進まないうちに急激な容量
低下をおこすとともに、容量低下後の充電受入特性が極
めて悪くなる欠点がある。これらを教養する方法として
特公昭５９−２４５００号にカドミウムを０１〜２．Ｏ
ｗｔ％添加した鉛−カルシウム−錫−カドミウム合金を
格子体に使用した鉛蓄電池が提案されている。
一方密閉形鉛蓄電池においては電解液量を少なく制限し
ているため過充電特性、サイクル寿命特性は電解液量の
多い開放形鉛蓄電池に比べて良好である。しかし、正極
格子体に鉛−力ルシウムー錫合金を用いた場合、使用中
に格子体が伸び短絡をおこしたり電槽を破壊し密閉電池
の機能を壊失するという欠点がある。これを防止するに
は格子骨を太くして格子体の強度を高めたり、極板と電
槽壁との間隙を広くする方法が考えられるが、この場合
鉛蓄電池の重量効率や容積効率の低下を招くという問題
点がある。
ているため過充電特性、サイクル寿命特性は電解液量の
多い開放形鉛蓄電池に比べて良好である。しかし、正極
格子体に鉛−力ルシウムー錫合金を用いた場合、使用中
に格子体が伸び短絡をおこしたり電槽を破壊し密閉電池
の機能を壊失するという欠点がある。これを防止するに
は格子骨を太くして格子体の強度を高めたり、極板と電
槽壁との間隙を広くする方法が考えられるが、この場合
鉛蓄電池の重量効率や容積効率の低下を招くという問題
点がある。
発明の目的
本発明は上述の欠点に鑑みなされたものであり、長寿命
でエネルギー効率の優れた鉛蓄電池を提供することを目
的とする。
でエネルギー効率の優れた鉛蓄電池を提供することを目
的とする。
発明の構成
本発明は上記目的を達成すべく、カルシウム０．０３〜
０．１２ ｗｔ％、錫０．６〜１．５ ｗｔ％、カドミ
ウム０．０２ ｗｔ％以上０．１ ｗｔ％未満、残部鉛
よりなる鉛合金格子体を用いることを特徴とする鉛蓄電
池である。
０．１２ ｗｔ％、錫０．６〜１．５ ｗｔ％、カドミ
ウム０．０２ ｗｔ％以上０．１ ｗｔ％未満、残部鉛
よりなる鉛合金格子体を用いることを特徴とする鉛蓄電
池である。
実施例
以下本発明に基づ〈実施例について説明する。
従来の鉛−０，０７ｗｔ％カルシウム−０，５ｗｔ％錫
合金に０．０１〜０．２ ｗｔ％のカドミウムを添加し
た合金からなる格子体を用いて３ＡＨの密閉形鉛蓄電池
を試作し、４０℃で０．１人の過充電試験を１０００時
間行ない、試験後の正極格子体の伸びを調べたところ第
１図に示す結果を得た。
合金に０．０１〜０．２ ｗｔ％のカドミウムを添加し
た合金からなる格子体を用いて３ＡＨの密閉形鉛蓄電池
を試作し、４０℃で０．１人の過充電試験を１０００時
間行ない、試験後の正極格子体の伸びを調べたところ第
１図に示す結果を得た。
第１図かられかるようにカドミウムの添加量が０．０２
ｗｔ％以上になると、正極格子体の伸びは著しく抑制さ
れる。特公昭５９−２４５００号には鉛−力／レシウム
ー錫合金に０．１〜２．Ｏｗｔ％のカドミウムを添加す
ることにより定電流過充電特性やサイクル寿命特性が改
善されることが記載されているが、本実験の結果正極格
子体の伸びを抑制するには０、ｉ ｗｔ％未満のカドミ
ウム添加でも十分効果があることがわかった。
ｗｔ％以上になると、正極格子体の伸びは著しく抑制さ
れる。特公昭５９−２４５００号には鉛−力／レシウム
ー錫合金に０．１〜２．Ｏｗｔ％のカドミウムを添加す
ることにより定電流過充電特性やサイクル寿命特性が改
善されることが記載されているが、本実験の結果正極格
子体の伸びを抑制するには０、ｉ ｗｔ％未満のカドミ
ウム添加でも十分効果があることがわかった。
第２図は錫を添加していない鉛−０，０７ｗｔ％カルシ
ウム−カドミウム合金からなる格子体を用いた鉛蓄電池
で前記と同様の過充電試験を行なった時の正極格子体の
伸びを示したものである。この図かられかるように錫を
含まない場合は、正極格子体の伸びは大きく、カドミウ
ム添加の効果もほとんど認められない。
ウム−カドミウム合金からなる格子体を用いた鉛蓄電池
で前記と同様の過充電試験を行なった時の正極格子体の
伸びを示したものである。この図かられかるように錫を
含まない場合は、正極格子体の伸びは大きく、カドミウ
ム添加の効果もほとんど認められない。
第 １ 表
第１表は鉛−０，０７ｗｔ％力〃シウム合企）２：錫、
カドミウムを添加した合金の抗張力および耐食性を示し
たものである。耐食性は比重１．６０温度６０℃の硫酸
中において、電流密度２ｍＡ／。ｄで５００時間＠極酸
化試験を行ない、試験片表面の酸化物（腐食生成物）を
除去した時の重量減少量で示した。カドミウムだけを添
加した場合は抗張力、耐食性ともあまり影響をうけない
のに対し、錫とカドミウムを同時に添加した場合は抗張
力、耐食性とも改善されるのがわかる。
カドミウムを添加した合金の抗張力および耐食性を示し
たものである。耐食性は比重１．６０温度６０℃の硫酸
中において、電流密度２ｍＡ／。ｄで５００時間＠極酸
化試験を行ない、試験片表面の酸化物（腐食生成物）を
除去した時の重量減少量で示した。カドミウムだけを添
加した場合は抗張力、耐食性ともあまり影響をうけない
のに対し、錫とカドミウムを同時に添加した場合は抗張
力、耐食性とも改善されるのがわかる。
カドミウム添加量が多くなると抗張力は増すが耐食性は
やや悪くなる傾向にある。
やや悪くなる傾向にある。
鉛蓄電池の使用中における正極格子体の伸びは、充放電
中に格子体表面に生成する腐食層の応力および活物質の
膨張により発生する。本発明の鉛−カルシウム−錫−カ
ドミウム合金からなる格子体を用いた鉛蓄電池において
正極格子体の伸びが小さいのは、第１表に示されるよう
に格子体の機械的強度および耐食性の向上によるものと
考えられる。なおＳｎ添加琶が多くなると抗張力は増大
し、腐食量も少なくなるが、Ｓｎ添加量が多くなるほど
合金の結晶粒は大ぎくなり、粒界腐食により腐食が深く
進行しやすくなる。したがって、Ｓｎ添加量は１．５
ｗｔ％以下にするのが望ましい。
中に格子体表面に生成する腐食層の応力および活物質の
膨張により発生する。本発明の鉛−カルシウム−錫−カ
ドミウム合金からなる格子体を用いた鉛蓄電池において
正極格子体の伸びが小さいのは、第１表に示されるよう
に格子体の機械的強度および耐食性の向上によるものと
考えられる。なおＳｎ添加琶が多くなると抗張力は増大
し、腐食量も少なくなるが、Ｓｎ添加量が多くなるほど
合金の結晶粒は大ぎくなり、粒界腐食により腐食が深く
進行しやすくなる。したがって、Ｓｎ添加量は１．５
ｗｔ％以下にするのが望ましい。
最近、密閉形鉛蓄電池の用途として非常用電ｒ等のトリ
ク〃使用が増えている。第２表は本発明による密閉形鉛
蓄電池を４０℃で２．３０ Ｖ／七μのフロート充電を
行なった時の６ケ月後の充ｔｗ、流を従来の密閉形鉛蓄
電池と比較したものである。
ク〃使用が増えている。第２表は本発明による密閉形鉛
蓄電池を４０℃で２．３０ Ｖ／七μのフロート充電を
行なった時の６ケ月後の充ｔｗ、流を従来の密閉形鉛蓄
電池と比較したものである。
第２表
本発明による鉛−力μシウムー錫−カドミウム合金を格
子体に用いた鉛蓄電池は従来の鉛蓄電池に比べて充！電
流は小さい。トリクル使用における正極格子体の伸びは
この充電電流による格子体の腐食により生じるものであ
り、この観点からも本発明による鉛蓄電池の正極格子体
の伸びは従来の鉛蓄電池の正極格子体の伸びより少ない
ことが予想される。
子体に用いた鉛蓄電池は従来の鉛蓄電池に比べて充！電
流は小さい。トリクル使用における正極格子体の伸びは
この充電電流による格子体の腐食により生じるものであ
り、この観点からも本発明による鉛蓄電池の正極格子体
の伸びは従来の鉛蓄電池の正極格子体の伸びより少ない
ことが予想される。
また合金溶融中におけるカルシウム酸化を防止するため
に、アルミニウムを添加した合金についても検討したが
、カドミウムの効果はアルミニウムの有無により全く変
らなかった。これヨリ鉛−カルシウムー錫−力ドミウム
ーアルミニクム合金として用いてもよい。アルミニウム
の添加量としては、ｏ、ｏｏｓ〜０．１ ｗｔ％の範囲
では電池性能に対しては何ら影響はないことがわかった
。なお上記実施例では正・負極板とも同一の鉛−カルシ
ウム−錫−カドミウム（アルミニウム）合金を用いたが
、負極板としては従来の鉛−カルシウム−錫合金よりな
る格子体を用いてもかまわない。
に、アルミニウムを添加した合金についても検討したが
、カドミウムの効果はアルミニウムの有無により全く変
らなかった。これヨリ鉛−カルシウムー錫−力ドミウム
ーアルミニクム合金として用いてもよい。アルミニウム
の添加量としては、ｏ、ｏｏｓ〜０．１ ｗｔ％の範囲
では電池性能に対しては何ら影響はないことがわかった
。なお上記実施例では正・負極板とも同一の鉛−カルシ
ウム−錫−カドミウム（アルミニウム）合金を用いたが
、負極板としては従来の鉛−カルシウム−錫合金よりな
る格子体を用いてもかまわない。
発明の効果
以上述べたように本発明は鉛蓄電池使用中における正極
格子体の伸びを抑制し寿命を大幅に延ばすとともに、格
子体重量の軽減も可能となりエネルギー効率を向上させ
ることができるので１、長寿命でエネルギー効率の優れ
た鉛蓄電池を提供することが出来るのでその工業的価値
（よ極めて大である。
格子体の伸びを抑制し寿命を大幅に延ばすとともに、格
子体重量の軽減も可能となりエネルギー効率を向上させ
ることができるので１、長寿命でエネルギー効率の優れ
た鉛蓄電池を提供することが出来るのでその工業的価値
（よ極めて大である。
第１図は鉛−カルシウム−錫−カドミウム合金を格子体
に用いた鉛蓄電池の格子体中のカドミウム量と過充電試
験における正極格子体の伸びとの関係を示したグラフで
、第２図は鉛−カルシウム−カドミウム合金を格子体に
用いり鉛蓄電池の格子体中のカドミウム量と過充電試験
における正極格子体の伸びとの関係を示したグラフであ
る。
に用いた鉛蓄電池の格子体中のカドミウム量と過充電試
験における正極格子体の伸びとの関係を示したグラフで
、第２図は鉛−カルシウム−カドミウム合金を格子体に
用いり鉛蓄電池の格子体中のカドミウム量と過充電試験
における正極格子体の伸びとの関係を示したグラフであ
る。
Claims (2)
- （１）カルシウム０．０３〜０．１２ｗｔ％、錫０．３
〜１．５ｗｔ％、カドミウム０．０２ｗｔ％以上０．１
ｗｔ％未満、残部鉛よりなる鉛合金格子体を用いること
を特徴とする鉛蓄電池。 - （２）カルシウム０．０３〜０．１２ｗｔ％、錫０．３
〜１．５ｗｔ％、カドミウム０．０２ｗｔ％以上０．１
ｗｔ％未満、アルミニウム０．００５〜０．１ｗｔ％、
残部鉛よりなる鉛合金格子体を用いることを特徴とする
鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62284730A JPH01128357A (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62284730A JPH01128357A (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01128357A true JPH01128357A (ja) | 1989-05-22 |
Family
ID=17682239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62284730A Pending JPH01128357A (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01128357A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5355204A (en) * | 1990-02-09 | 1994-10-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Image fixing apparatus without crease of fixing film |
-
1987
- 1987-11-11 JP JP62284730A patent/JPH01128357A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5355204A (en) * | 1990-02-09 | 1994-10-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Image fixing apparatus without crease of fixing film |
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