JPH06310169A - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPH06310169A JPH06310169A JP5120743A JP12074393A JPH06310169A JP H06310169 A JPH06310169 A JP H06310169A JP 5120743 A JP5120743 A JP 5120743A JP 12074393 A JP12074393 A JP 12074393A JP H06310169 A JPH06310169 A JP H06310169A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lead
- alloy
- antimony
- strap
- acid battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 過酷な使用条件下におけるストラップ部の腐
食、破断を防止し、高い信頼性を有する液式鉛蓄電池を
提供する。 【構成】 極板と、極柱と、ストラップとを有する液式
鉛蓄電池において、前記極板は、アンチモンを含有しな
い鉛合金からなる格子体を用いているものであり、前記
極柱は、アンチモンを含有しない鉛合金からなり、前記
ストラップは、鉛−カルシウム系合金からなることを特
徴とするものである。
食、破断を防止し、高い信頼性を有する液式鉛蓄電池を
提供する。 【構成】 極板と、極柱と、ストラップとを有する液式
鉛蓄電池において、前記極板は、アンチモンを含有しな
い鉛合金からなる格子体を用いているものであり、前記
極柱は、アンチモンを含有しない鉛合金からなり、前記
ストラップは、鉛−カルシウム系合金からなることを特
徴とするものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液式鉛蓄電池の負極ス
トラップ部の耐食性の改善と向上、ひいては鉛蓄電池の
寿命性能の向上に関するものである。
トラップ部の耐食性の改善と向上、ひいては鉛蓄電池の
寿命性能の向上に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自己放電が少なく通常の使用にお
いては補水の必要が少ない鉛蓄電池（以下、ＭＦ電池と
いう）が製品化されてきた。このようなＭＦ電池の負極
の格子合金には一般にアンチモンを含まない合金、例え
ば鉛−カルシウム系合金、鉛−カルシウム−錫系合金等
が用いられている。これらの鉛蓄電池のストラップ部は
鉛−アンチモン系合金や鉛−錫系合金の足鉛を用いて、
バーニングやキャストオンストラップ（以下、ＣＯＳと
いう）溶接により極板を溶接していた。
いては補水の必要が少ない鉛蓄電池（以下、ＭＦ電池と
いう）が製品化されてきた。このようなＭＦ電池の負極
の格子合金には一般にアンチモンを含まない合金、例え
ば鉛−カルシウム系合金、鉛−カルシウム−錫系合金等
が用いられている。これらの鉛蓄電池のストラップ部は
鉛−アンチモン系合金や鉛−錫系合金の足鉛を用いて、
バーニングやキャストオンストラップ（以下、ＣＯＳと
いう）溶接により極板を溶接していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし最近では、この
ＭＦ電池の使用環境が多様化してきて、高温、過充電等
のより過酷な条件下での使用が増加するに伴い、従来、
発生していなかった様なトラブルが発生し問題となって
きている。その中でも負極のストラップ部が腐食により
破断するトラブルは、電池の充電や放電ができなくなる
ばかりでなく、最悪の場合、電槽の破裂を招くという鉛
蓄電池の信頼性をも脅かす事態となる。
ＭＦ電池の使用環境が多様化してきて、高温、過充電等
のより過酷な条件下での使用が増加するに伴い、従来、
発生していなかった様なトラブルが発生し問題となって
きている。その中でも負極のストラップ部が腐食により
破断するトラブルは、電池の充電や放電ができなくなる
ばかりでなく、最悪の場合、電槽の破裂を招くという鉛
蓄電池の信頼性をも脅かす事態となる。
【０００４】この負極ストラップ合金の腐食は以下の反
応によって発生する。即ち、これまでの鉛蓄電池のスト
ラップ部は、上述したように鉛−アンチモン系合金や鉛
−錫系合金の足鉛を用いて、バーニングやＣＯＳ溶接に
より極板を溶接していたが、これらの鉛合金は、電解液
に濡れた状態で気相中に露出して負極電位の充電下に置
かれると、その表面や金属結晶の粒界が酸素ガスと反応
しＰｂ＋１／２Ｏ2 →ＰｂＯ，ＰｂＯ＋Ｈ2 ＳＯ4 →Ｐ
ｂＳＯ4 ＋Ｈ2 Ｏ，ＰｂＳＯ4 ＋Ｈ2 →Ｐｂ＋Ｈ2 ＳＯ
4 という反応式に基づき腐食する。鉛−アンチモン系合
金の場合、この反応がアンチモンを含まない鉛合金に比
べやや速いが、それよりもむしろＭＦ電池では、溶接部
位が鉛−カルシウム系合金の極板耳部または極柱と鉛−
アンチモン系合金の足鉛の溶接となるため、ストラップ
表面及び内部にはアンチモン−カルシウム系の金属間化
合物が生成し、上記反応に対する耐食性がより悪化する
ことが知られている。また、鉛−錫系合金の場合、合金
そのものの耐食性は良いが、上記の反応が結晶粒界で選
択的に進行して粒界腐食を起こすことがある。従って、
溶接時に加熱し過ぎた場合等は、金属結晶が粗大にな
り、結果として結晶粒界も長くなるため、粒界腐食が生
じた場合ストラップ割れが起こることがあった。
応によって発生する。即ち、これまでの鉛蓄電池のスト
ラップ部は、上述したように鉛−アンチモン系合金や鉛
−錫系合金の足鉛を用いて、バーニングやＣＯＳ溶接に
より極板を溶接していたが、これらの鉛合金は、電解液
に濡れた状態で気相中に露出して負極電位の充電下に置
かれると、その表面や金属結晶の粒界が酸素ガスと反応
しＰｂ＋１／２Ｏ2 →ＰｂＯ，ＰｂＯ＋Ｈ2 ＳＯ4 →Ｐ
ｂＳＯ4 ＋Ｈ2 Ｏ，ＰｂＳＯ4 ＋Ｈ2 →Ｐｂ＋Ｈ2 ＳＯ
4 という反応式に基づき腐食する。鉛−アンチモン系合
金の場合、この反応がアンチモンを含まない鉛合金に比
べやや速いが、それよりもむしろＭＦ電池では、溶接部
位が鉛−カルシウム系合金の極板耳部または極柱と鉛−
アンチモン系合金の足鉛の溶接となるため、ストラップ
表面及び内部にはアンチモン−カルシウム系の金属間化
合物が生成し、上記反応に対する耐食性がより悪化する
ことが知られている。また、鉛−錫系合金の場合、合金
そのものの耐食性は良いが、上記の反応が結晶粒界で選
択的に進行して粒界腐食を起こすことがある。従って、
溶接時に加熱し過ぎた場合等は、金属結晶が粗大にな
り、結果として結晶粒界も長くなるため、粒界腐食が生
じた場合ストラップ割れが起こることがあった。
【０００５】本発明は、上述した近年の鉛蓄電池に要求
される過酷な使用条件下における信頼性向上に対し、ス
トラップ部の足鉛合金の改良によって対応するものであ
り、ストラップ部の腐食、破断を防止し、高い信頼性を
有する鉛蓄電池を提供することを目的とするものであ
る。
される過酷な使用条件下における信頼性向上に対し、ス
トラップ部の足鉛合金の改良によって対応するものであ
り、ストラップ部の腐食、破断を防止し、高い信頼性を
有する鉛蓄電池を提供することを目的とするものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における鉛蓄電池は、アンチモンを含有しな
い鉛合金からなる格子体耳部と、アンチモンを含有しな
い鉛合金からなる極柱とを、鉛−カルシウム系合金の足
鉛を用いて、バーニングまたはＣＯＳ溶接によりストラ
ップ部を形成したことを特徴とするものである。
に、本発明における鉛蓄電池は、アンチモンを含有しな
い鉛合金からなる格子体耳部と、アンチモンを含有しな
い鉛合金からなる極柱とを、鉛−カルシウム系合金の足
鉛を用いて、バーニングまたはＣＯＳ溶接によりストラ
ップ部を形成したことを特徴とするものである。
【０００７】
【作 用】鉛−カルシウム系合金は、上述した腐食反応
に対する耐食性が鉛−アンチモン系合金と比較して非常
に高く、また鉛−錫系合金の様な粒界腐食もほとんど生
じない。従って、アンチモンを含有しない極板耳部と極
柱を、この鉛−カルシウム系合金で溶接し、ストラップ
部を形成した場合、鉛−アンチモン合金系や鉛−錫系合
金系を用いた場合の様な腐食やそれが引き起こすストラ
ップ破断は生じない。
に対する耐食性が鉛−アンチモン系合金と比較して非常
に高く、また鉛−錫系合金の様な粒界腐食もほとんど生
じない。従って、アンチモンを含有しない極板耳部と極
柱を、この鉛−カルシウム系合金で溶接し、ストラップ
部を形成した場合、鉛−アンチモン合金系や鉛−錫系合
金系を用いた場合の様な腐食やそれが引き起こすストラ
ップ破断は生じない。
【０００８】
【実施例】負極板格子体および極柱にＰｂ−０．０９％
（以下％はすべて質量％）Ｃａ合金を用いた、足鉛合金
にはＰｂ−３．５％Ｓｂ合金、Ｐｂ−１．０％Ｓｎ合金
およびＰｂ−０．０９％Ｃａ−０．５％Ｓｎをそれぞれ
用いバーニングにより溶接し、電解液を減らしてストラ
ップを気相部に露出させた自動車用鉛蓄電池を試作し
た。これらの電池を７０℃で３ヶ月間、過充電試験を行
った後解体し、ストラップ腐食状態を顕微鏡で調査し
た。その結果を表１に示す。
（以下％はすべて質量％）Ｃａ合金を用いた、足鉛合金
にはＰｂ−３．５％Ｓｂ合金、Ｐｂ−１．０％Ｓｎ合金
およびＰｂ−０．０９％Ｃａ−０．５％Ｓｎをそれぞれ
用いバーニングにより溶接し、電解液を減らしてストラ
ップを気相部に露出させた自動車用鉛蓄電池を試作し
た。これらの電池を７０℃で３ヶ月間、過充電試験を行
った後解体し、ストラップ腐食状態を顕微鏡で調査し
た。その結果を表１に示す。
【０００９】
【００１０】また、これらの電池及び足鉛にＰｂ−０．
０９％Ｃａを用いてバーニングにより溶接した電池を用
いて、１年間実車試験を行なった後解体し、ストラップ
の状態を顕微鏡で調査した。その結果を表２に示す。
０９％Ｃａを用いてバーニングにより溶接した電池を用
いて、１年間実車試験を行なった後解体し、ストラップ
の状態を顕微鏡で調査した。その結果を表２に示す。
【００１１】
【００１２】以上２つの実験例より鉛−アンチモン系合
金や鉛−錫系合金足鉛を用いた場合ではストラップの腐
食を生じ易いのに対して、鉛−カルシウム系合金足鉛を
用いたストラップでは腐食が生じなかった。また、ＣＯ
Ｓ溶接を行った電池に同様の実験を行なったところ、バ
ーニング方式による溶接と同様の結果が得られ、鉛−カ
ルシウム系合金足鉛を用いて形成するストラップの効果
が適応できることがわかった。さらに、自動車用鉛蓄電
池ばかりでなく、他の液式鉛蓄電池においても効果は同
様であった。
金や鉛−錫系合金足鉛を用いた場合ではストラップの腐
食を生じ易いのに対して、鉛−カルシウム系合金足鉛を
用いたストラップでは腐食が生じなかった。また、ＣＯ
Ｓ溶接を行った電池に同様の実験を行なったところ、バ
ーニング方式による溶接と同様の結果が得られ、鉛−カ
ルシウム系合金足鉛を用いて形成するストラップの効果
が適応できることがわかった。さらに、自動車用鉛蓄電
池ばかりでなく、他の液式鉛蓄電池においても効果は同
様であった。
【００１３】
【発明の効果】本発明は、上述の通り構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。 （１）液式鉛蓄電池において電解液が減少しストラップ
部は気相中に露出した場合でも、負極のストラップ部の
耐食性が飛躍的に向上しているため、腐食による溶接部
破断は生じない。 （２）極柱、足鉛および極板耳部の全てにアンチモンを
含有しない合金を用いるため、溶接部およびその近傍に
おいて、アンチモン−カルシウム金属間化合物が生成す
ることがない。従って同部の耐食性が向上する。 以上の事より、鉛蓄電池の負極ストラップ部の耐食性が
改善されるため、鉛蓄電池の寿命性能を向上することが
できるとともに、高い信頼性を有する鉛蓄電池を提供す
ることができ、その工業的価値は大きい。
で、次に記載する効果を奏する。 （１）液式鉛蓄電池において電解液が減少しストラップ
部は気相中に露出した場合でも、負極のストラップ部の
耐食性が飛躍的に向上しているため、腐食による溶接部
破断は生じない。 （２）極柱、足鉛および極板耳部の全てにアンチモンを
含有しない合金を用いるため、溶接部およびその近傍に
おいて、アンチモン−カルシウム金属間化合物が生成す
ることがない。従って同部の耐食性が向上する。 以上の事より、鉛蓄電池の負極ストラップ部の耐食性が
改善されるため、鉛蓄電池の寿命性能を向上することが
できるとともに、高い信頼性を有する鉛蓄電池を提供す
ることができ、その工業的価値は大きい。
Claims (1)
- 【請求項１】 極板と、極柱と、ストラップとを有する
液式鉛蓄電池において、 前記極板は、アンチモンを含有しない鉛合金からなる格
子体を用いているものであり、 前記極柱は、アンチモンを含有しない鉛合金からなり、 前記ストラップは、鉛−カルシウム系合金からなること
を特徴とする、 鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5120743A JPH06310169A (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5120743A JPH06310169A (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | 鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06310169A true JPH06310169A (ja) | 1994-11-04 |
Family
ID=14793889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5120743A Pending JPH06310169A (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06310169A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016173911A (ja) * | 2015-03-17 | 2016-09-29 | 株式会社Ｇｓユアサ | 制御弁式鉛蓄電池 |
-
1993
- 1993-04-23 JP JP5120743A patent/JPH06310169A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016173911A (ja) * | 2015-03-17 | 2016-09-29 | 株式会社Ｇｓユアサ | 制御弁式鉛蓄電池 |
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