JPH0450708B2 - - Google Patents
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- JPH0450708B2 JPH0450708B2 JP58042023A JP4202383A JPH0450708B2 JP H0450708 B2 JPH0450708 B2 JP H0450708B2 JP 58042023 A JP58042023 A JP 58042023A JP 4202383 A JP4202383 A JP 4202383A JP H0450708 B2 JPH0450708 B2 JP H0450708B2
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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
- H01M4/82—Multi-step processes for manufacturing carriers for lead-acid accumulators
- H01M4/84—Multi-step processes for manufacturing carriers for lead-acid accumulators involving casting
-
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔従来技術と問題点〕
本発明は鉛蓄電池用極板格子の製造法に関する
ものである。鉛蓄電池の極板格子には、従来主と
して鉛アンチモン系合金が使用されているが、最
近、メンテナンスフリー蓄電池用として鉛カルシ
ウム系合金が使用されている。鉛カルシウム系合
金は鉛アンチモン系合金よりも水素過電圧が高い
ので充電中、電解液中の水の電気分解および放置
中の自己放電が少い長所を有する。しかしその反
面、鋳造性が鉛アンチモン系合金よりも劣つてい
るので平板状に鋳造した鉛カルシウム系合金の素
材を圧延してエキスパンド加工や打抜き加工によ
つて極板格子を製造している。
ものである。鉛蓄電池の極板格子には、従来主と
して鉛アンチモン系合金が使用されているが、最
近、メンテナンスフリー蓄電池用として鉛カルシ
ウム系合金が使用されている。鉛カルシウム系合
金は鉛アンチモン系合金よりも水素過電圧が高い
ので充電中、電解液中の水の電気分解および放置
中の自己放電が少い長所を有する。しかしその反
面、鋳造性が鉛アンチモン系合金よりも劣つてい
るので平板状に鋳造した鉛カルシウム系合金の素
材を圧延してエキスパンド加工や打抜き加工によ
つて極板格子を製造している。
上記の方法において、熱処理、圧延の条件につ
いていくつかの提案があり、かつ実施されている
が、圧延前の平板（スラブ）を鋳造する条件、特
にこの合金の耐食性を考慮した温度条件は明らか
にされていない。その理由は、従来の鉛アンチモ
ン合金の格子を鋳造する条件をそのまゝ適用して
いるからであつて、従来の鋳造格子と異なる形状
のエキスパンド加工又は打抜き加工の格子の母材
であるスラブの鋳造条件および鉛カルシウム系合
金の耐食性を考慮したスラブの鋳造条件は、その
最適の条件が未だ確定していない。
いていくつかの提案があり、かつ実施されている
が、圧延前の平板（スラブ）を鋳造する条件、特
にこの合金の耐食性を考慮した温度条件は明らか
にされていない。その理由は、従来の鉛アンチモ
ン合金の格子を鋳造する条件をそのまゝ適用して
いるからであつて、従来の鋳造格子と異なる形状
のエキスパンド加工又は打抜き加工の格子の母材
であるスラブの鋳造条件および鉛カルシウム系合
金の耐食性を考慮したスラブの鋳造条件は、その
最適の条件が未だ確定していない。
本発明は鉛カルシウム系合金のスラブを鋳造
し、これを圧延してエキスパンド加工又は打抜き
加工によつて極板格子をうる製造法において、耐
食性のすぐれた極板格子をうるためのスラブ鋳造
の最適の条件を提供することを目的とするもので
ある。
し、これを圧延してエキスパンド加工又は打抜き
加工によつて極板格子をうる製造法において、耐
食性のすぐれた極板格子をうるためのスラブ鋳造
の最適の条件を提供することを目的とするもので
ある。
本発明は鉛カルシウム系合金を475℃〜600℃で
加熱溶融し、これを100℃以下の温度の鋳型で平
板状の鋳物に鋳造し、この平板状の鋳物を圧延し
た後、エキスパンド加工又は打ち抜き加工によつ
て格子に成形することを特徴とする鉛蓄電池用極
板格子の製造法である。
加熱溶融し、これを100℃以下の温度の鋳型で平
板状の鋳物に鋳造し、この平板状の鋳物を圧延し
た後、エキスパンド加工又は打ち抜き加工によつ
て格子に成形することを特徴とする鉛蓄電池用極
板格子の製造法である。
鉛カルシウム系合金の耐食性はその金属結晶粒
界の構造によつて変化し、鋳造品は一般に結晶粒
子が少いほど、また、結晶粒径が細いほど、さら
に粒界巾が狭いほど耐食性は向上する。これら結
晶粒界の構造は、この合金が時効硬化性を有する
ため、鋳造後の熱処理の温度と時間および加工条
件に大きく影響される。結晶構造に影響を与える
もう１つの因子は鋳造条件、すなわち合金の溶融
温度と鋳型の温度である。従来の鋳造格子は細い
骨を鋳造することができることを重要な要件とし
ているが、本発明においてはそのような要件は必
要でない。
界の構造によつて変化し、鋳造品は一般に結晶粒
子が少いほど、また、結晶粒径が細いほど、さら
に粒界巾が狭いほど耐食性は向上する。これら結
晶粒界の構造は、この合金が時効硬化性を有する
ため、鋳造後の熱処理の温度と時間および加工条
件に大きく影響される。結晶構造に影響を与える
もう１つの因子は鋳造条件、すなわち合金の溶融
温度と鋳型の温度である。従来の鋳造格子は細い
骨を鋳造することができることを重要な要件とし
ているが、本発明においてはそのような要件は必
要でない。
耐食性を向上する手段として、結晶粒を微細化
するためには溶融温度を高く、鋳型温度を低くす
ることが有効である。これは機械的強度を向上さ
せる上でも有効である。本発明は従来の格子鋳造
の溶融温度（420℃〜470℃）より高い温度で鉛カ
ルシウム系合金を溶融し、従来の温度（140℃〜
180℃）より低い温度の鋳型でスラブを鋳造する
ことによつて耐食性のすぐれた格子がえられるの
である。
するためには溶融温度を高く、鋳型温度を低くす
ることが有効である。これは機械的強度を向上さ
せる上でも有効である。本発明は従来の格子鋳造
の溶融温度（420℃〜470℃）より高い温度で鉛カ
ルシウム系合金を溶融し、従来の温度（140℃〜
180℃）より低い温度の鋳型でスラブを鋳造する
ことによつて耐食性のすぐれた格子がえられるの
である。
実施例
鉛カルシウム系合金の１例として、Ca0.08重量
％（以下すべて重量％）Sn0.5％、残部鉛よりな
る合金をアルゴン雰囲気中で加熱溶融した。溶融
温度は400℃〜650℃の範囲を25℃毎に行なつた。
この溶湯をホイールの外周に巾100mm、厚さ12mm
の溝を設けた連続鋳型に注入して平板状の鋳物を
鋳造した。鋳型の温度は25℃〜175℃の間を25℃
毎に、冷却あるいは加熱して保持した。次に鋳造
した巾100mm、厚さ12mmの平板状の鋳物を1.2mmの
厚さに圧延した。また、参考のために、従来の格
子鋳造の方法により、その最も一般的な条件（溶
融温度450℃、鋳型温度150℃）で厚さ1.2mmの平
板を鋳造した。
％（以下すべて重量％）Sn0.5％、残部鉛よりな
る合金をアルゴン雰囲気中で加熱溶融した。溶融
温度は400℃〜650℃の範囲を25℃毎に行なつた。
この溶湯をホイールの外周に巾100mm、厚さ12mm
の溝を設けた連続鋳型に注入して平板状の鋳物を
鋳造した。鋳型の温度は25℃〜175℃の間を25℃
毎に、冷却あるいは加熱して保持した。次に鋳造
した巾100mm、厚さ12mmの平板状の鋳物を1.2mmの
厚さに圧延した。また、参考のために、従来の格
子鋳造の方法により、その最も一般的な条件（溶
融温度450℃、鋳型温度150℃）で厚さ1.2mmの平
板を鋳造した。
これらの鉛合金素材の耐食性を評価するため
に、全面腐食については各試料を巾20mm、長さ30
mmに切断し、対極に純鉛板、電解液に比重1.28の
硫酸を使用し、25℃において10mA／cm2の定電流
を連続20日間流して陽極酸化を行ない、生成した
酸化物を除去した後秤量してその重量減を酸化減
量とした。粒界腐食については、粒界腐食が大き
いと体積膨張によつて伸びが大きくなるので、前
記各試料を巾1.5mm、長さ100mmに切断し、酸化重
量減を測定する場合を同じ方法によつて陽極酸化
を行つた後の試料の伸び率を測定した。
に、全面腐食については各試料を巾20mm、長さ30
mmに切断し、対極に純鉛板、電解液に比重1.28の
硫酸を使用し、25℃において10mA／cm2の定電流
を連続20日間流して陽極酸化を行ない、生成した
酸化物を除去した後秤量してその重量減を酸化減
量とした。粒界腐食については、粒界腐食が大き
いと体積膨張によつて伸びが大きくなるので、前
記各試料を巾1.5mm、長さ100mmに切断し、酸化重
量減を測定する場合を同じ方法によつて陽極酸化
を行つた後の試料の伸び率を測定した。
実験結果は第１図イ，ロに示すとおりである。
同図において１ないし７は本発明の鉛合金素材の
データで、鋳型の温度は、１は175℃、２は150
℃、３は125℃、４は100℃、５は75℃、６は50
℃、７は25℃である。８は従来の鋳造品である。
同図イから鋳型の温度が低いほど酸化重量減が少
くなり、特に100℃以下において急激に少くなる
ことがわかる。また、溶融温度は酸化重量減の最
小値が550℃付近にあつて475℃〜625℃の範囲が
有効であるが、625℃以上になると鋳型に焼けの
現象が生ずるので600℃以下にすることが好まし
い。伸び率も第１図ロに示すように、酸化重量減
と同じ傾向を持つている。したがつて本発明にお
いては鉛合金の溶融温度を475℃〜600℃鋳型の温
度を100℃以下とした。
同図において１ないし７は本発明の鉛合金素材の
データで、鋳型の温度は、１は175℃、２は150
℃、３は125℃、４は100℃、５は75℃、６は50
℃、７は25℃である。８は従来の鋳造品である。
同図イから鋳型の温度が低いほど酸化重量減が少
くなり、特に100℃以下において急激に少くなる
ことがわかる。また、溶融温度は酸化重量減の最
小値が550℃付近にあつて475℃〜625℃の範囲が
有効であるが、625℃以上になると鋳型に焼けの
現象が生ずるので600℃以下にすることが好まし
い。伸び率も第１図ロに示すように、酸化重量減
と同じ傾向を持つている。したがつて本発明にお
いては鉛合金の溶融温度を475℃〜600℃鋳型の温
度を100℃以下とした。
実施例
実施例は実施例の鉛合金素材を圧延して製
造した極板格子の効果を確認するためのもので、
鉛合金には実施例と同じ鉛合金Pb−Ca（0.08
％）−Sn（0.5％）を用い、実施例と同じ方法に
よりＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの平板状の鋳物を鋳造し
た。溶融温度と鋳型温度の組合せは、Ａは475℃
と25℃、Ｂは600℃と25℃、Ｃは475℃と100℃、
Ｄは600℃と100℃、Ｅは575℃と50℃である。こ
れらＡ〜Ｅの各試料を多段ローラーで順次圧延
し、これをエキスパンド加工して格子を製造し
た。格子の寸法は巾28mm、長さ80mm、厚さ２mmで
ある。なお参考のために、溶融温度450℃、鋳型
温度150℃で同一形状寸法の格子を従来法によつ
て鋳造し、これを試料Ｆとした。
造した極板格子の効果を確認するためのもので、
鉛合金には実施例と同じ鉛合金Pb−Ca（0.08
％）−Sn（0.5％）を用い、実施例と同じ方法に
よりＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの平板状の鋳物を鋳造し
た。溶融温度と鋳型温度の組合せは、Ａは475℃
と25℃、Ｂは600℃と25℃、Ｃは475℃と100℃、
Ｄは600℃と100℃、Ｅは575℃と50℃である。こ
れらＡ〜Ｅの各試料を多段ローラーで順次圧延
し、これをエキスパンド加工して格子を製造し
た。格子の寸法は巾28mm、長さ80mm、厚さ２mmで
ある。なお参考のために、溶融温度450℃、鋳型
温度150℃で同一形状寸法の格子を従来法によつ
て鋳造し、これを試料Ｆとした。
上記試料ＡないしＦの各格子に活物質を充填
し、これを乾燥、化成した正極板各２枚を従来の
負極板３枚とガラス繊維マツトのセパレーターを
介し圧迫して極板群を形成し、比重1.28の硫酸を
電解液とする蓄電池を製作した。なお、放電容量
は10時間率放電で3Ahである。これら各蓄電池を
充電は0.1Cで336時間、放電は0.3Cで、１セル当
り1.75Vまでのサイクルを繰返し、初期容量の1/
２になるまでのサイクル数を求め、これを寿命と
した。結果は第２図に示すとおりである。同図か
ら本発明のＡないしＥは従来品Ｆに比し寿命が蓄
しく改善されており、特にＢおよびＦは従来品の
２倍程度の寿命を有することが理解される。
し、これを乾燥、化成した正極板各２枚を従来の
負極板３枚とガラス繊維マツトのセパレーターを
介し圧迫して極板群を形成し、比重1.28の硫酸を
電解液とする蓄電池を製作した。なお、放電容量
は10時間率放電で3Ahである。これら各蓄電池を
充電は0.1Cで336時間、放電は0.3Cで、１セル当
り1.75Vまでのサイクルを繰返し、初期容量の1/
２になるまでのサイクル数を求め、これを寿命と
した。結果は第２図に示すとおりである。同図か
ら本発明のＡないしＥは従来品Ｆに比し寿命が蓄
しく改善されており、特にＢおよびＦは従来品の
２倍程度の寿命を有することが理解される。
実施例およびのデータが示すように、本発
明の製造法による極板格子は従来法による極板格
子に比し、耐食性が著しく改善されており、その
結果、蓄電池の寿命を長くするすぐれた効果を有
する。
明の製造法による極板格子は従来法による極板格
子に比し、耐食性が著しく改善されており、その
結果、蓄電池の寿命を長くするすぐれた効果を有
する。
第１図：実施例の実験データを示すグラフ
で、イは酸化重量減、ロは伸び率である。第２
図：実施例の実験データを示すグラフである。 図中１ないし７は本発明の鉛合金素材のデー
タ、８は従来の鋳造品のデータである。
で、イは酸化重量減、ロは伸び率である。第２
図：実施例の実験データを示すグラフである。 図中１ないし７は本発明の鉛合金素材のデー
タ、８は従来の鋳造品のデータである。
Claims (1)
- １ 鉛カルシウム系合金を475℃〜600℃で加熱溶
融し、これを100℃以下の温度の鋳型で平板状の
鋳物に鋳造し、この平板状の鋳物を圧延した後、
エキスパンド加工又は打ち抜き加工によつて格子
に成形することを特徴とする鉛蓄電池用極板格子
の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58042023A JPS59167965A (ja) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | 鉛蓄電池用極板格子の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58042023A JPS59167965A (ja) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | 鉛蓄電池用極板格子の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59167965A JPS59167965A (ja) | 1984-09-21 |
| JPH0450708B2 true JPH0450708B2 (ja) | 1992-08-17 |
Family
ID=12624566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58042023A Granted JPS59167965A (ja) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | 鉛蓄電池用極板格子の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59167965A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56146865A (en) * | 1980-04-14 | 1981-11-14 | Mitsubishi Metal Corp | Manufacture of pb alloy plate having stable strength |
-
1983
- 1983-03-14 JP JP58042023A patent/JPS59167965A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56146865A (en) * | 1980-04-14 | 1981-11-14 | Mitsubishi Metal Corp | Manufacture of pb alloy plate having stable strength |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59167965A (ja) | 1984-09-21 |
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