JPH07211306A - 密閉型鉛蓄電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金からなる格子体の耳部
にストラップ形成用の鉛合金を加えて形成したストラッ
プの耐食性および機械的強度を向上させて、耐食性と強
度に優れたストラップをもつ密閉型鉛蓄電池を提供す
る。 【構成】 カルシウム（Ｃａ）を０．０３０〜０．０６
５重量％、錫（Ｓｎ）を１．０重量％より多く２．０重
量％以下含み、残部が鉛（Ｐｂ）からなる鉛−カルシウ
ム−錫（Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ）合金からなる格子体の耳部
を、錫（Ｓｎ）を１．０〜５．０重量％含み、残部が鉛
（Ｐｂ）からなる鉛−錫（Ｐｂ−Ｓｎ）合金で形成した
ストラップで接続したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、密閉型鉛蓄電池の、と
くにその格子体の耳部と、これらを接続する溶接棚（ス
トラップ）との溶接部分の耐食性および機械的強度の改
善に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】密閉型鉛蓄電池の正，負極の格子体に
は、電解液の減少を抑制することができ、メンテナンス
フリー化に有効である鉛−カルシウム−錫（Ｐｂ−Ｃａ
−Ｓｎ）合金が広く用いられている。そして、このＰｂ
−Ｃａ−Ｓｎ合金を格子体に用いることにより、電池と
しての自己放電を防止して保存特性を向上させるととも
に、充電時における負極からの水素ガスの発生を抑制し
ている。また、この合金を用いた格子体の作製時には、
冷間圧延して作製したＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金の合金シー
トをエキスパンド加工して、生産性および作業の連続性
に優れたエキスパンド格子体を作製している。

【０００３】ここで格子体の耳部を接続するストラップ
には、特公平３−２５８９５号公報に開示されているよ
うに、アンチモン（Ｓｂ）を含まない純鉛または鉛合金
が用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般的
にＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金を用いたエキスパンド格子体で
は、格子体あるいは極板としての機械的強度を向上させ
るため、Ｃａが約０．０７〜０．１２重量％含まれてい
る。そして、このＣａは酸化腐食されやすいため、格子
体中のＣａの含有量が多くなると、格子体の耳部とスト
ラップとの溶接部分の耐食性が低下するという問題が生
じていた。

【０００５】また、エキスパンド格子体を構成するＰｂ
−Ｃａ−Ｓｎ合金の合金組成に対して、ストラップを構
成するＳｂを含まない鉛合金の合金組成を適切に選ばな
いと、前記各合金間の溶接性が低下し、格子体の耳部と
ストラップとの溶接部分の機械的強度が低下することが
あった。

【０００６】本発明は、このような課題を解決するもの
であり、Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金からなる格子体の耳部
に、ストラップ形成用の鉛合金を加えて形成したストラ
ップの、とくに、その格子体の耳部とストラップとの溶
接部分における耐食性および機械的強度を向上させて、
耐食性と強度に優れたストラップをもつ密閉型鉛蓄電池
を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の密閉型鉛蓄電池は、カルシウム（Ｃａ）
を０．０３０〜０．０６５重量％、錫（Ｓｎ）を１．０
重量％より多く２．０重量％以下含み、残部が鉛（Ｐ
ｂ）からなる鉛−カルシウム−錫（Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ）
合金からなる格子体の耳部を、錫（Ｓｎ）を１．０〜
５．０重量％含み、残部が鉛（Ｐｂ）からなる鉛−錫
（Ｐｂ−Ｓｎ）合金で形成したストラップで接続したも
のである。

【０００８】

【作用】本構成では、Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金からなる格
子体に含まれるＣａの量を０．０３０〜０．０６５重量
％とするとともに、Ｓｎの量を１．０重量％より多く
２．０重量％以下にしている。

【０００９】これによって、ストラップ、とくに格子体
の耳部との溶接部分におけるＣａの量は相対的に微量と
なるので、Ｃａが酸化されることによるストラップ部分
の腐食を大幅に抑制することができる。

【００１０】また、前記格子体の耳部を接続するストラ
ップを形成するための鉛合金には、Ｓｎを１．０〜５．
０重量％含むＰｂ−Ｓｎ合金を用いている。

【００１１】ストラップに含まれるＳｎの量を１．０〜
５．０重量％とするとともに格子体に含まれるＳｎの量
を１．０重量％より多く２．０重量％以下の範囲にする
と、格子体耳部とストラップとの溶接時にそれぞれに含
まれるＳｎが良好に混合されて前記耳部とストラップの
溶接強度を高めることができる。

【００１２】これによって、格子体の耳部とストラップ
との溶接性を向上させることができ、これらの溶接部分
の機械的強度を向上させることができる。

【００１３】しかし、格子体耳部に含まれるＳｎの量が
２．０重量％を越えるとＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金中でＳｎ
が単独に存在するようになり、格子体耳部とストラップ
との溶接強度が低下する。

【００１４】また、ストラップにはＳｎが適当量含まれ
ているので、ストラップの耐食性を向上させることがで
きる。

【００１５】さらに、Ｓｎのもつ特性からＣａの量を低
減したことによる格子体耳部とストラップの機械的強度
の低下を防止することができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００１７】ＣａとＳｎの量を（表１）のように変化さ
せたＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金を用いて所定の冷間圧延シー
トを作製し、これをエキスパンド加工して所定の格子体
を作製した。

【００１８】ついで、これらの格子体を用いた複数枚の
極板の耳部に、Ｓｎの量を（表１）のように変化させた
Ｐｂ−Ｓｎ合金からなるストラップ形成用足し鉛を加
え、これらをガスバーナーで溶融してストラップを形成
し、極板群を作製した。

【００１９】そして、これらの極板群を用いて、公称仕
様１２Ｖ２４Ａｈ（５時間率）の自動車用密閉型鉛蓄電
池を構成した。

【００２０】次に、これらの密閉型鉛蓄電池を４０℃に
おいて１８ケ月間保存し、ストラップ、とくに、格子体
の耳部とストラップとの溶接部分の腐食状態を調べた。

【００２１】この結果を（表１）に示す。また、この腐
食状態の結果とともに、格子体の耳部の機械的強度の結
果も（表１）に示す。

【００２２】なお、腐食の度合は、腐食大，腐食小，腐
食微小，腐食ほとんどなし，腐食なしの５段階とし、機
械的強度は良好な方から順に、極めて良，良，やや弱
い，不十分の５段階とした。

【００２３】

【表１】

【００２４】（表１）に示したようにエキスパンド格子
体に含まれるＣａの量を０．０３重量％以上０．０６５
重量％以下とし、Ｓｎの量を１．００重量％より多く
２．００重量％以下にすることにより、格子体耳部とス
トラップとの溶接部分に腐食が見られないとともにこれ
らの溶接部分の機械的強度も良好であった。

【００２５】とくに、格子体を構成するＰｂ−Ｃａ−Ｓ
ｎ合金中のＳｎの量を１．２５重量％〜２．００重量％
の範囲とすると、格子体とストラップ形成用足し鉛に含
まれるＳｎどうしが良好に混合し、これらの接合部分の
溶接強度をさらに向上させることができた。

【００２６】しかし、Ｃａを０．０３０重量％〜０．０
６５重量％の範囲としてＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金中のＳｎ
の量が２．００重量％を越えると、Ｓｎが合金中で単独
に存在するようになり、合金としての優れた特性が得ら
れず、格子体耳部とストラップとの溶接部分の機械的強
度が低下した。

【００２７】また、この格子体の耳部の機械的強度につ
いては、格子体に含まれるＣａの量が低減するにしたが
って、強度が低下したが、Ｓｎの量を増加することによ
り、この強度の低下を防止することができ、Ｃａの量が
低減したことによる強度の低下を補うことができた。

【００２８】しかしながら、格子体に含まれるＣａの量
を０．０２重量％まで低減すると、Ｓｎによる上記の効
果は期待できなかった。

【００２９】さらにストラップ形成用のＰｂ−Ｓｎ合金
に含まれるＳｎの量を１．０重量％以上５．０重量％以
下にすると、ストラップにＳｎが適当量含まれることに
よりストラップの耐食性が向上した。

【００３０】なお、本実施例では、冷間圧延によって作
製したＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金のシートをエキスパンド加
工した格子体を用いたが、同合金組成の鋳造格子に対し
てもＣａの量が０．０６５重量％以下であるならば、こ
の格子体の耳部を接続したストラップにおける腐食の発
生を防止できることが確認できた。

【００３１】ただし、鋳造格子の場合には格子体に含ま
れるＳｎの量を多くしてもその機械的強度の低下はエキ
スパンド格子体の場合より大きかった。

【００３２】また本実施例では、ストラップの形成をバ
ーナー溶接によって行ったが、この他にストラップの形
状をした鋳造型にストラップ形成用の足し鉛を流し込
み、ついで格子体の耳部を下向きにして前記鋳型の中に
挿入しストラップを形成する、いわゆるキャストオン溶
接によっても同様の効果が得られた。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、本発明の密閉型鉛蓄電池
は、Ｃａを０．０３０〜０．０６５重量％、Ｓｎを１．
０重量％より多く２．０重量％以下含むＰｂ−Ｃａ−Ｓ
ｎ合金からなる格子体の耳部を、Ｓｎを１．０〜５．０
重量％含むＰｂ−Ｓｎ合金で溶接して形成したストラッ
プをもち、格子体に含まれるＣａの量を従来よりも低減
することによりストラップの腐食を防止することができ
る。さらに格子体耳部とストラップとの両方にＳｎが適
当量含まれることによって、それぞれの溶融鉛合金どう
しのなじみがよく、混ざりあいが良好になって、溶接部
分の機械的強度を高めることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米津 和吉 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カルシウム（Ｃａ）を０．０３０〜０．０
   ６５重量％、錫（Ｓｎ）を１．０重量％より多く２．０
   重量％以下含み、残部が鉛（Ｐｂ）からなる鉛−カルシ
   ウム−錫（Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ）合金からなる格子体の耳
   部を、 錫（Ｓｎ）を１．０〜５．０重量％含み、残部が鉛（Ｐ
   ｂ）からなる鉛−錫（Ｐｂ−Ｓｎ）合金で形成したスト
   ラップで接続した密閉型鉛蓄電池。
2. 【請求項２】鉛−カルシウム−錫（Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ）
   合金からなる格子体は、冷間圧延した同組成の鉛合金シ
   ートをエキスパンド加工して作製したものである請求項
   １記載の密閉型鉛蓄電池。