JPH076750A - 鉛蓄電池の製造法 - Google Patents

鉛蓄電池の製造法

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JPH076750A
JPH076750A JP5168689A JP16868993A JPH076750A JP H076750 A JPH076750 A JP H076750A JP 5168689 A JP5168689 A JP 5168689A JP 16868993 A JP16868993 A JP 16868993A JP H076750 A JPH076750 A JP H076750A
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省三 室地
Nobuyuki Takami
宣行 高見
Masaki Okumura
正樹 奥村
Hiroshi Yasuda
博 安田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ストラップに対する陰極の耳の付け根部分の
腐食を防止し、カルシウム合金圧延体を機械加工した陰
極格子を用いる鉛蓄電池の信頼性と安全性を向上する。 【構成】 溶解ナゲットの深さDと耳の厚さTの関係に
おいて、T≧1.1−D/6の領域をストラップの製造
領域とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鉛蓄電池の製造法に関
するものであり、特に微少のカルシウムを含む鉛合金の
圧延体を陰極格子として用いる構成のストラップを備え
る鉛蓄電池の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、鉛蓄電池においては、減液特性の
改善と生産性向上のために、微少のカルシウムを含む鉛
合金を添加しこれに錫などを加えたいわゆるカルシウム
合金の連続鋳造体(スラブ)をシート状に多段に冷間圧
延加工し、これを網状に展開して格子に用いる構成が多
く採用されるようになった。すなわち、前記圧延シート
にエキスパンドやパンチングなどの機械加工を加えて連
続網状体とした後、これに活物質ペーストを塗着し、こ
の連続体から極板の形状を成型する極板の製造法が一般
的である。これら極板の集電体である格子の耳は、網状
体に連続する非網状化部分、すなわちシート状圧延体部
分より成型されるのが普通である。
【0003】このようにして得られる正極および負極の
極板は、バーニングやキャストオン方式によって同極性
の耳を棚状のストラップに集合溶接される。耳にカルシ
ウム合金を用いる場合は、融点が比較的高く、足し鉛合
金と比較的なじみが悪いので、単に凹部に注入された溶
融合金に耳を倒立挿入して凝固させるキャストオンより
も、櫛状金型により形成される凹部内で突出する耳の上
部を足し鉛の合金と共にバーナで溶解するバーニングが
使用される場合が多い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の鉛蓄電池に
おいて、電池使用中に電解液が減少した時、陰極側の格
子耳のストラップへの付け根あたりで、急速に腐食断線
するという現象が見られることがある。この現象は、単
に性能の劣化だけでなく、場合によってはスパークの原
因にもなり、最悪の場合には電池内部の滞留ガスに引火
し破裂に至る危険性を伴うものであった。
【0005】従来、この現象は合金の溶接の不十分さや
界面の密着性に原因があるとして、溶接エネルギーの強
化やフラックスの適用など界面の修正が検討されたが、
一面の改善効果がみられたものの、ストラップの下へ露
出している部分の腐食が課題として残された。本発明
は、このバーニング方法で耳の溶接を十分行うと同時
に、耳露出部での陰極腐食を抑制し、電池の信頼性と安
全性を高めることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として本発明は、微少のカルシウムを含む鉛合金
の圧延体を格子の耳とする負極板をストラップに集合溶
接して用いる場合に、耳の厚さT(mm)と耳の先端の
溶融ナゲット(溶解、凝固した部分)の下端の深さD
(mm)の関係においてT≧1.1−D/6の領域に耳
の厚さを構成することを特徴とする鉛蓄電池の製造法を
提供するものである。ここにおいて、圧延体は、圧延前
の鋳造スラブの厚さに対して8%以上とすることが好ま
しい。また、耳の厚さは1.0mm以上が好ましい。
【0007】
【作用】本発明は、上記腐食現象がストラップ内部の、
とりわけ耳の領域内で熱の影響を受けて元の繊維状圧延
組織をこえて大きな粒界が形成された熱履歴層の構造に
関係し、特にストラップから露出した部分での上記熱履
歴層が腐食断線に寄与し、さらにはこの問題の熱履歴層
が溶融部のナゲットの深さと耳の厚さに深い関係をもつ
という発見に基づいている。すなわち、耳の先端部の溶
融ナゲットと未溶解の部分との境界では、溶融体凝固体
の共存領域であったことを示すもので、耳の熱履歴を与
える先端である。この深さDは、バーナの火力によって
左右され、火力が大きいと浅く、小さいと深くなる。こ
のとき熱は耳の組織をとおって下部の格子部に放熱さ
れ、耳のなかに熱履歴の大きい部分と放熱によって熱履
歴の小さい部分ができる。当然足し鉛の溶解層に対面す
る耳の表面近くは、熱履歴を受けやすい。
【0008】このような状況のなかで、非熱履歴領域の
上端の深さNはナゲットよりも浅いところにできる。こ
れはナゲットの深さと耳の放熱性に左右される。耳の厚
さが薄く、放熱が少ない状況でナゲット深さDが浅い
と、非熱履歴領域の先端はストラップ付け根よりも外に
なる。すなわち、このとき腐食溶断の危険性が高まる。
【0009】本発明の領域は、溶接性を高めるためにナ
ゲットの深さDを選定する場合に採用すべき耳の厚さを
明らかにするものであり、逆に用いる厚さが決まれば許
容されるナゲットの深さDの位置、すなわち溶接条件を
決めることができる。上記のような熱履歴によって断線
につながる大きい粒界の発生程度は、元のスラブからの
圧延厚さ比率によっても影響を受ける。
【0010】
【実施例】以下、実施例によって本発明を詳細に説明す
る。図1〜3はストラップの耳溶接部の部分構造の例を
示している。図1は本発明の理想的構造を説明する図で
ある。図2は耳の厚さTと溶融ナゲットの深さDの関係
が適正の限界にある構造を示す。図3は本発明の適正領
域を逸脱した従来の不具合を発生する構造の例である。
ここで、1は負極板、2は負極用格子の耳で鉛−0.0
7%カルシウム−0.3%錫のカルシウム合金の12m
mの鋳造スラブから圧延厚さ比率8.3%で1mmに多
段圧延したシートの一部である。3はセル間接続体、4
はストラップの合金でアンチモン系合金や錫系合金が用
いられる。5は耳の先端が溶解され凝固した溶解ナゲッ
トの境界、6は熱履歴を受けていない非熱履歴領域の先
端、7は溶解した足し鉛に面した耳の表面である。ここ
で、Tは耳の厚さ、Dは耳の先端の溶解ナゲットの境界
の深さ、Nは非熱履歴領域の先端の深さである。
【0011】図4は耳厚さおよびナゲット深さDが非熱
履歴領域を耳露出部に飛び出させる危険性に影響する原
理を説明するための図である。耳厚さTをT1;1.0
mm、T2;0.75mmと一定にして溶接エネルギー
量を変化させて、熱履歴領域の先端の深さNとの関係を
調べた結果、T1、T2に対応するD1、D2以下において
非熱履歴領域をストラップから飛び出させることにな
る。すなわち、D1、D2は耳の厚さT1、T2のときのナ
ゲットの深さDの許容下限値Dlimに相当する。
【0012】図5は耳の厚さTと上記許容下限値Dlim
との関係、およびTとDの関係においての安全領域、危
険領域を示したものである。実験式T=1.1−D/6
によって示される直線Lによって、非熱履歴領域を耳露
出部に飛び出させる危険領域Kと危険の少ない安全領域
Sとに分けられる。すなわち十分耳の先端を溶解する必
要のあるバーニング法での安全な設計領域はT≧1.1
−D/6の領域であって、これを無視すると腐食溶断す
る可能性を持つことになる。
【0013】観点を変えると、従来は単に材料重量を下
げて合理化するために耳を薄くし、溶接強度を上げるた
めにエネルギーを高めてナゲット深さを浅くし、かえっ
てK領域にて溶接されることになったものである。さら
に、図面上1.1mm以上の厚さの耳を使えば、ナゲッ
トの深さゼロまでの広い領域で自由に十分な溶接が許さ
れる。ただし、ナゲットの深さDは0.5mm〜3mm
が好ましいことを考慮すると、耳の厚さ1.0mm以上
を選択することによって幅広く安定な信頼性を持つ電池
が提供できる。
【0014】
【発明の効果】以上のように本発明は、特殊な格子耳の
陰極腐食の要因である圧延体の熱履歴領域がストラップ
からの耳露出領域で横断しないよう管理できる設計値を
定めたもので、鉛蓄電池の信頼性と安全性を高めるもの
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のストラップの耳溶接部の理想的構造を
示す要部断面側面図である。
【図2】耳の厚さTと溶融ナゲットの深さDの関係が適
正の限界にある構造を示す要部断面側面図である。
【図3】従来の不具合を発生する耳溶接部の構造を示す
要部断面側面図である。
【図4】耳厚さおよびナゲット深さが非熱履歴領域を耳
露出部に飛び出させる危険性に影響する原理を説明する
図である。
【図5】耳の厚さとナゲット深さの許容限界値との関係
および安全領域と危険領域を示す図である。
【符号の説明】
1 負極板 2 負極用格子の耳 3 セル間接続体 4 ストラップの合金 5 耳先端の溶解され凝固した溶解ナゲットの境界 6 非熱履歴領域の先端 7 足し鉛に面した耳の表面 T 耳の厚さ D 溶解ナゲットの深さ N 非熱履歴領域の先端の深さ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥村 正樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 安田 博 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 (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 微少のカルシウムを含む鉛合金の圧延体
    を格子の耳とする負極板をストラップにバーニングによ
    って集合溶接するに際し、耳の厚さ(mm)と耳の先端
    の溶解、凝固部分の下端の深さD(mm)の関係におい
    てT≧1.1−D/6の領域に耳の厚さを構成すること
    を特徴とする鉛蓄電池の製造法。
  2. 【請求項2】 前記圧延体は、圧延前の鋳造スラブの厚
    さに対して8%以上とする請求項1記載の鉛蓄電池の製
    造法。
  3. 【請求項3】 圧延体である耳の厚さが1.0mm以上
    である請求項1または2記載の鉛蓄電池の製造法。
JP16868993A 1993-06-14 1993-06-14 鉛蓄電池の製造法 Expired - Lifetime JP3222988B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005045956A1 (ja) * 2003-11-07 2005-05-19 Gs Yuasa Corporation 鉛蓄電池およびその製造方法
JP2009064720A (ja) * 2007-09-07 2009-03-26 Gs Yuasa Corporation:Kk 鉛蓄電池

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2005045956A1 (ja) * 2003-11-07 2005-05-19 Gs Yuasa Corporation 鉛蓄電池およびその製造方法
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