JPH07105238B2 - 鉛電池用集電体の製造方法 - Google Patents

鉛電池用集電体の製造方法

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JPH07105238B2
JPH07105238B2 JP62184358A JP18435887A JPH07105238B2 JP H07105238 B2 JPH07105238 B2 JP H07105238B2 JP 62184358 A JP62184358 A JP 62184358A JP 18435887 A JP18435887 A JP 18435887A JP H07105238 B2 JPH07105238 B2 JP H07105238B2
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copper
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lead battery
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塩見　　正昭
克仁 高橋
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日本電池株式会社
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    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は銅または銅合金からなる集電体の製造方法の改
良に関するものである。
従来の技術とその問題点 鉛電池の正・負極板用格子は従来から鉛または鉛合金よ
りなる格子が用いられている。これらの鉛合金格子は電
解液である希硫酸中での耐酸性がよく、また合金の融点
が比較的低いため鋳造や加工が容易であるなどの優れた
特徴を持っている。しかし鉛合金は電気抵抗が約20μΩ
・cmとかなり高く、また比重も約11と金属の中ではかな
り重いため、重量効率が悪く、かつ大電流で放電すると
格子の抵抗によるオーミックな抵抗分極が大きくなって
放電電圧の低下が大きくなるという欠点がある。更に極
板の高さが高い場合には、この格子の電気抵抗の電池性
能に与える影響が大きくなり、背の高い極板を充放電す
ると主に電流耳の設けられている極板上部のみが充放電
反応に寄与し、下部は利用されないので、背の高い大形
の鉛電池は実用に向かなかった。
これを改善する方法の一つに例えば銀や銅やアルミニウ
ムのように鉛合金よりも電気伝導のよい金属を格子に使
用することが考えられる。これらのうち銅は希硫酸中で
耐酸性があり、かつ電気抵抗が小さいうえ、コスト的に
も充分適用できる材料であるので、古くから負極用とし
て検討されているが、今だ実用には至っていない。この
理由は銅がかなり水素過電圧が低いため自己放電が増加
するためである。この欠点は銅表面を鉛や鉛合金などの
水素過電圧の高い金属でメッキしたりコーティングする
ことによって解決できる。
しかし、銅格子は背の高い大形電池に使用される事が多
いため、当然のことながら大形の銅格子が使用され、銅
格子をコーティングするための設備も大規模なものが必
要となる。そのため銅格子の製造コストが非常に高くな
り、実用上大きな問題となっていた。
問題点を解決するための手段 本発明は銅または銅合金製の平板を、鉛または鉛合金で
被覆した後、格子状にエキスパンド加工または打ち抜き
加工することにより、より安価な格子体を提供しようと
するものである。
実施例 以下、本発明の詳細について図面をもって説明する。
第１図は約100μｍの厚さで鉛電気メッキした銅板の要
部拡大断面図、第２図は銅板をエキスパンド加工した集
電体の拡大断面図、第３図は銅板をエキスパンド加工し
た後約100μｍの厚さで鉛電気メッキした従来の製造処
方による銅集電体の拡大断面図を示す。図において、１
は銅板、２は銅板１の両面にメッキされた鉛層、３はエ
キスパンドされた銅集電体である。
第２図より明らかなようにあらかじめ鉛メッキした銅板
をエキスパンド加工すると、表面の鉛層が柔らかいため
銅板の切り口も薄く鉛層２′で被覆され、第３図におけ
る従来の銅格子同様ほぼ完全に鉛で被覆された銅集電体
が得られる。
本発明による銅集電体を負極に用いて正極板４枚負極板
５枚構成で約200Ah容量の鉛電池Ａを製作し、その寿命
性能を調べた。試験は比較のために従来の製造処方によ
る銅集電体を用いた同じ構成の鉛電池Ｂも併せて行っ
た。試験条件は、周囲温度30℃にて、50A,3h放電（DOD7
5％）、36A,5h充電（放電量の120％）とした。また、試
験中の容量推移と放置中の自己放電によるガス発生量の
推移を第４図に示す。ガス発生量は電池温度45℃，ガス
採取時間16hとした場合の値である。
本発明による銅集電体では切り口部の鉛メッキ層が薄く
なってはいるが、第４図より明らかなようにその集電体
を用いた電池の容量推移や放置中のガス発生量は、従来
の処方による銅集電体を用いた電池に比べて全く遜色な
いことがわかる。
なお、銅板の鉛被覆方法としては上記電気メッキの他に
溶射法、スパッタリング、イオンプレーティング等の方
法や、銅板上に薄い鉛シートを溶着あるいは接着すると
いう方法があるが、いずれの方法で被覆したものであっ
ても本発明の効果は同じである。
発明の効果 以上述べたように、本発明はあらかじめ銅板を鉛被覆し
た後、格子状にエキスパンドまたは打ち抜き加工したも
のを鉛電池用集電体として使用することにより、安価で
かる寿命性能の優れた銅格子体を製造することができ、
その工業的価値は極めて大きいものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は約100μｍの厚さで鉛電気メッキした銅板の要
部拡大断面図、第２図は銅板をエキスパンド加工した集
電体の拡大断面図、第３図は銅板のエキスパンド加工し
た後約100μｍの厚さで鉛電気メッキした従来の製造処
方による銅集電体の拡大断面図を示す。第４図は寿命試
験中の容量推移と放置時のガス発生量の推移を示した図
である。 １……銅板、2,2′……鉛層、３……銅集電体

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】銅または銅合金の平板を鉛または鉛合金で
    被覆した後、格子状にエキスパンド加工または打ち抜き
    加工することを特徴とする鉛電池用集電体の製造方法。
JP62184358A 1987-07-23 1987-07-23 鉛電池用集電体の製造方法 Expired - Lifetime JPH07105238B2 (ja)

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US6274274B1 (en) 1999-07-09 2001-08-14 Johnson Controls Technology Company Modification of the shape/surface finish of battery grid wires to improve paste adhesion
US6953641B2 (en) 2001-01-05 2005-10-11 Johnson Controls Technology Company Battery grid
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CN113346090A (zh) * 2021-05-27 2021-09-03 上海应用技术大学 一种含铅镀层黄铜基蓄电池栅板材料及其制备方法与应用

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