JPS581039A - 鉛−酸蓄電池用の鉛合金 - Google Patents
鉛−酸蓄電池用の鉛合金Info
- Publication number
- JPS581039A JPS581039A JP57093928A JP9392882A JPS581039A JP S581039 A JPS581039 A JP S581039A JP 57093928 A JP57093928 A JP 57093928A JP 9392882 A JP9392882 A JP 9392882A JP S581039 A JPS581039 A JP S581039A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- antimony
- lead
- alloys
- copper
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C11/00—Alloys based on lead
- C22C11/08—Alloys based on lead with antimony or bismuth as the next major constituent
- C22C11/10—Alloys based on lead with antimony or bismuth as the next major constituent with tin
-
- 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
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/68—Selection of materials for use in lead-acid accumulators
- H01M4/685—Lead alloys
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
び錫を含む鉛合金に関する。この合金は大容量で保守不
要の蓄電池の極板に効果的に使用できる。 鉛一アンチモン合金は鉛一酸蓄電池の極板材料として使
用されてきている。アンチモンは、鉛の強度および／ま
たはその他の物理的性質を向上させて、蓄電池製造をい
ろいろな面で容易にするために使用される。鉛一酸蓄電
池極板の場°合、鉛の性質の向上は極板が製造と保守の
ときの通常の取扱いに耐えるようにするのに特に重要で
ある。 蓄電池製造業者は既一崗んどあるいは全く保守、例えば
蓄電池の有効寿命の間に水を加えて電解液の液面レベル
を維持すること、を要しない蓄電池の製造を始めている
。そのような蓄電池では、蓄電池を密閉するかあるいは
最終蓄電池使用者が簡単には取はずせない注入口栓を使
用するかしている。 そのような蓄電池の目的は注入の必要をなくすことであ
るから、鉛合金は供給電解液量が蓄電池の意図する寿命
の間に大きく減少しないように選択しなければならない
。アンチモンは通常鉛一酸蓄電池において特に充電およ
び過充電の間に過厩のガス発生の原因となり、そのため
結局電解液の量が減小する。そのようなガス発生は殆ん
どあるいは全く保守をしない蓄電池特に完全密閉型のも
のでは許容できない。 アンチモンを含まない合金例えば鉛一カルシウムー錫、
鉛−ストロンチウムー錫−アルミニウムおよび鉛−カル
シウム−錫−アルミニウム合金が蓄電池の低温割れ性能
の要求に合致するように保守不要蓄電池極板合金として
使用されるようになった。２．５： ％よりも多（のア
ンチモンを含む鉛−アンチモン合金は大容量、保守不要
蓄電池極板合金には適しない。反対に、アンチモン含有
ｔをもつと減少させて、充電時の蓄電池における水の損
失あるいはガス発生を低下させまた極板合金の導電率を
増大させて蓄電池の低温割れ性能を向上させなければな
らない。しかしながら、アンチモンを蓄電池から除去し
てしまうと、極板−活動物質界面に非導電層が形成され
蓄電池の性能が低下することがある。 鉛−アンチモン状態図によれば、凝固範囲は約３．５チ
アンチモノのところで最大になり、３．５％よりもアン
チモン濃度の低いアンチモン合金は凝固範囲が小さくな
り共晶液体を作らない。実際、共晶液体の量は著しく減
少する。しかしながら、凝固中の偏析効果のため、１％
以下のアンチモン合金でもある程度の共晶が存在するこ
とがあり、その場合凝固範囲はアンチモン含有量の低下
とともに狭くならずにかえって広くなる。凝固範囲の増
大と共晶液体の減少とが組合わされると、１〜２チアン
チモン含有量範囲においては合金を割れが起らないよう
に鋳込むことは非常に難しくなる。 この範囲の合金を使用するためには、核生成物質例えば
セレン、硫黄、銅、リンまた＆主アルミニウムを添加し
て割れを防ぐと゛いう手段がとられてきている。この範
囲の合金においては、温度制御の問題、核生成物質の損
失および有害な反応が発生して、使用合金元素の損失が
起り、割れが発生することがある。 鉛合金のアンチモン含有量を１．１−より小さくすると
、凝固範囲も共晶液体の量も減少するということがわか
った。しかしながら、そのような合金を蓄電池の極板と
して鋳造すると、断面積が大きく異り凝固速度が哀る極
板交点または極板点においては、やはり共晶液体の濃度
のためにある程度の割れが発生しうる。そのような割れ
はこの合金に銅な添加することによってな（すことがで
きることもわかった。本発明の低アンチモン合金は、保
守不要、大容量蓄電池の蓄電池極板として使用するのに
適したものである。 本発明は、０．６から１．１重量％のアンチモン好まし
くは０．８重ｆチのアンチモン、０．０６から０．２５
重ｔｃｓのヒ素好ましくは０．１５重量％のヒ素、０．
１から０４重量％の錫好ましくはｏ、２５重量％錫、０
，０６から０．１１重量％の銅好ましくは０．０８重量
％の銅を含み、残りは鉛から成る低アンチモン合金を提
供する。この合金は、保守不要の大容量鉛−酸蓄電池の
極板に使用するのに適している。 以下本発明をさらに詳しく説明する。 本発明は鉛−酸蓄電池極板用の低アンチモン鉛合金を提
供する。この合金は０．６から１．１ ：ｊｉ童１のア
ンチモン好ましくは０．８重量−のアンチモン、０．０
６から０．２５重量％のヒ素好ましくは０．１５重量％
のヒ素、０．１から０．４重量％の錫好ましくＧｉ ０
．２５重量１の錫、０．０６からｏ、１１重量１１７）
銅好ましくはｏ、ｏｓｘｔｓの銅を含み、残りは鉛から
成っている。 この合金はアンチモンを含んでいるため、極板−活動物
質界面における非導電層の形成が防がれる。しかしなが
ら、アンチモン濃度が低いので、殆んどガス発生がな（
、したがってこの合金は保守不要の蓄電池に使用するの
に適している。さらに、アンチモン濃度が低いため合金
の導電率が増大し、そのためこの合金を極板材料として
使用する蓄電池の低温割れ性能が向上する。 本発明の合金は非常に流動性が高いので、結晶粒が微細
で耐食性が高くしかも市販のものと同程度ｒｔ（薄い蓄
電池極板を鋳造することができる。鋳造は周知の極板鋳
造技術または連続極板鋳造法によって実施することがで
きる。 次の組成の合金で鋳造した厚さ１．４ Ｍ （０，０５
５インチ）の極板を比較した。 合金Ａ（原型％） 合金Ｂｔｕチ） アンチモン ０．７５ ０．７５錫
０．２０ ０．２３ヒ素
０．１６ ０．１６銅
Ｑ、９３ ０．０８３鉛 残り
残り 極板を光学顕微鏡によって８０倍で観察したところ、合
金Ａは大きな結晶粒を持ち、極板ワイヤの交点に少し割
れが見られた。合金Ｂは本発明の範囲内にあるが、この
合金では、反対に、結晶粒径が大きく減少し、割れに対
する抵抗力が非常に高（したがって侵入腐食に対する抵
抗力が非常に高い。 蓄電池極板に使用する合金でアンチモン濃度を低下させ
ると、導電率が増大する。これは、種々の鉛合金の電気
抵抗率を示した第１表のデータから明らかである。 第１表 種々の鉛合金の電気抵抗率 合金 ２０℃ｖｒ−押す今鴬ネ藤率（Ω・厚）−純Ｐ
ｂ Ｏ，００００２０６５Ｐｂ−Ａｓ
−８ｎ−Ｃｕ Ｏ，００００２１２０，８チ８
ｂ−Ｐｂ Ｏ，００００２１８５１，０φ８
．ｂ−Ｐｂ Ｏ，０ＯＱＯ２２０２，０チ８
ｂ−１’ｂ Ｏ，００００２２７３，０僑５
ｂ−Ｐｂ Ｏ，００００２３４４，０４８ｂ
−Ｐｂ Ｏ，００００２４０５，０チ８ｂ−
Ｐｂ Ｏ，００００２４６Ｐｂ −０，１％
Ｃａ−０，３％Ｓｎ ０．００００２１９鉛上素
−錫一銅合金は代表的な第２の鉛合金である。Ｏ，ＳＳ
アンチモン−鉛合金は前記の合金Ｂの組成を持っている
。０．８チアンチモン合金を除いて、抵抗率の値はすべ
てアメリカ金属協会（Ａｍｅｒｉｃａｎ ８ｏｃｉｅｌ
ｙ ｆｏｒ−Ｍｅｔａｌｓ）発行の金属ノーンドブツク
第１巻（Ｍｅｔａｌｓ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ＶＯＩ、Ｉ
）から引用した。０．８％アンチモン合金の抵抗率は実
際に測定した。 このデータによれば、０８チアンチモン合金屯従来から
使用されている５チアンチモン合金より１１チ導電性が
高く、また２、７５嗟低アンチモン合金より６％導電性
が高く、さらにＰｂ−ｃａ−８ｎ合金と導電率が等しい
。 陽極板のアンチモンが腐食されて陰極に移動するのが蓄
電池内でのガス発生の主要な原因であるから、本発明の
合金を使用すれば、アンチモンの量が少いことと銅系加
物によりアンチモン粒子カー分散することとのために、
陽極板のアンチモン力を腐食されて陰極に移動すること
が少くなる。 低アンチモン合金における主要な問題は、十分な強度を
得ることと鋳造後の処理による強イヒの速たる鋼とヒ素
の析出による適当な取扱〜・強度とカニ与えられる。 第２表は前記０．８％アンチモン合金、従来力・ら使用
されている低アンチモン合金、および０，０９５４Ｃａ
−０，３−錫を含む合金の時効速度と最終硬さレベルを
比較して示したものである。これらの合金はｓ、 ４
ｔｔｍ （１／４インチ）の厚さの板に鋳込んで力）ら
表面に空気を吹きつけて冷却した。硬さＩＩｉロックウ
ェルＲスケール（直径１２．７ｗ（し２インチ）の球を
用いて６０ゆの荷重を加えた）で測定した。 試験時間は３０秒である。 最初の試験は鋳込み後１分たって力）ら実施した。この
時間−鴻−４ｆ！− 鋳込み後の種々の合金の硬化速度 （ロックウェル Ｒスケール） １分 ４０ ０ １０５分
６９ ２２ ６０１５分 ８０
４０ ７０１時間 ８２
６０ ７６２４時間 ８６
７６ ７９４日
８８ ７８ ７９７日
９０ ７９ ７９１４
日 ９２ ８０ ７９３
０日 ９２ ８３ ８０
にはまだ試料は熱く、したがってこれをま鋳型力）ら取
出してすぐトリミングを行って（・るときの非常に薄い
蓄電池極板の硬化状態を示すものである。 本発明による０、８％アンチモア合金は０．０９％Ｃａ
−０，３％ ａｎ 合金よりも少しだけ強い。なぜなら
、共晶と銅の第２の相の粒子が組織内に存在するからで
ある。しか、しながら、この０．８ ％ ８日合金は、
従来の低アンチモン合金（２，７５％ ８ｂ）よりも弱
い。２．７５％８日合金はより強化力のあるアンチモン
共晶のネットワークを持っているからである。 ０．８％アンチモン合金は冷却とともにすみやかに硬化
して、１時間でその最終硬さの９５俤に達する。この合
金は１日で実質的に時効が完了する。 ２．７５−アンチモン合金と鉛−カルシウム合金とはゆ
っくりと硬化を続ける。７日後に、鉛−カルシウム合金
と０．８チアンチモン合金とは同じ硬さに達する。この
両者とも２．７５％アンチモン合金より軟い。完全に（
３０日間）時効した合金の機械的性質を第３表に示す。 第３表 重 ３０Ｂ、間時効した種々の合金の機械的性質２．７５％
８ｂ ０．０９０ａ−０，３８ｎ ０．８％５ｂＵ
Ｔ８（嬌命） ４９０ ４５５ ３８５（
７０００） （６５００） （５５００）ＹＳ
（ゆ虐）４０６ ３３６ ２６３（５８０
０） （４８００） （３７５０）伸び
１０チ ３０チ ３０ｎ不 （）内へ傷ｒｌ
ＰＱこ隼イ立 第２表の試験結果によれば、本発明の合金は、Ｐｂ−０
，０９Ｃａ−０，３Ｓｎ合金同５１、鋳込ミ、トリミン
グおよびペースティングがなされる７日間に十分硬化す
る。３０日経過の時点で、本合金はＰｂ−Ｃａ −８ｎ
合金よりも少し弱いだけであるが、従来の低（２，７５
％）アンチモン合金よりはずっと弱い。 強度が低いのはアンチモンの含有量が小さいためである
。 鋼を核生成物質として使用すると効果がある。 というのは、銅は、処理の間に、他の核生成物質例えば
硫黄、セレンその他よりも合金から失われることが少い
からである。その上、銅の濃度が０．０７重量％よりも
小さい場合には、処理温度を４２６．７°Ｇ （８−０
０”Ｆ）まで下げることができる。 ヒ素の存在は、合金取扱い強度に関して臨界的である。 機械的性質例えば最終引張り強さくＵＴ８）および降伏
強さくＹＳ）は、ヒ素を入れない場合には許容できない
程に低くなる。さらに、ヒ素は許容できる時効時間を達
成するのにきわめて重要である。 本合金のヒ素と銅の濃度は、前述の効果的性質を達成す
るためには、それぞれ少くとも０．０６重量％なければ
ならない。ヒ素が０．２５重量％のとき最善の結果が得
られる。最大の銅濃度は一部使用する処理温度における
合金への銅の溶解度によって決定される。一般に、約０
．１１重量−程度の銅を合金から銅を失うことなく使用
することができる。 少くとも０．１重量％の錫が合金に含まれていることが
鋳造性に関して臨界的である。錫が含まれていないと、
合金の流動性は不満足なものになる。 例えば、合金は鋳型にゆきわたらないうちに凝固しはじ
めることがある。一方、０．４重量％よりも大きな量の
錫を使用すると、鋳造性が大して高まらないばかりでな
く、かえって鋳造プロセスに悪影響を与えうる。 錫とヒ素は、前述の効果的性質に加えて、銅と反応して
第２相の銅粒子を形成する。これらの銅−錫粒子および
銅上素粒子は合金全体にわたって析出して、合金の強化
を助げ、また合金の結晶粒を微細にして微細で均一な組
織にするのに役立つ。 一般に、本発明の低アンチモン合金は、より大量のアン
チモンを含む従来の低アンチモン合金よりもずっと導電
性が高い。したがって、 Ｐｂ−Ｃａ−８ｎ合金に匹敵
する低温割れ性能を達成しうる。さらに、従来の低アン
チモン合金に較べてガス発生速度を大きく減少させるこ
とができる。なぜなら、アンチモン共晶の含有量が少（
、シかもアンチモンの分散が太きいからである。本合金
は、鋳造とペースティングにおける取扱いに対して十分
な高温強度と時効による機械的性質を有している。アン
チモン含有量が小さく、かつ銅を添加しているため、凝
固範囲が小さくなり、また均一な 微細結晶粒から成る
割れに抵抗力を持つ結晶粒組織が形成される。また、本
合金は流動性が高く、市販の最も薄い極板の厚さに容易
に鋳込むことができる。 本発明の合金は周知の方法によって合金化し鋳造するこ
とができる。合金元素の純鉛への添加は、純粋な金属ま
たは母合金例えば鉛−アンチモンーヒ素もしくは錫−銅
合金を用いて実施できる。完全に混合して必要な組成の
調節を行ってから、本合金ば周知の方法に従つ
要の蓄電池の極板に効果的に使用できる。 鉛一アンチモン合金は鉛一酸蓄電池の極板材料として使
用されてきている。アンチモンは、鉛の強度および／ま
たはその他の物理的性質を向上させて、蓄電池製造をい
ろいろな面で容易にするために使用される。鉛一酸蓄電
池極板の場°合、鉛の性質の向上は極板が製造と保守の
ときの通常の取扱いに耐えるようにするのに特に重要で
ある。 蓄電池製造業者は既一崗んどあるいは全く保守、例えば
蓄電池の有効寿命の間に水を加えて電解液の液面レベル
を維持すること、を要しない蓄電池の製造を始めている
。そのような蓄電池では、蓄電池を密閉するかあるいは
最終蓄電池使用者が簡単には取はずせない注入口栓を使
用するかしている。 そのような蓄電池の目的は注入の必要をなくすことであ
るから、鉛合金は供給電解液量が蓄電池の意図する寿命
の間に大きく減少しないように選択しなければならない
。アンチモンは通常鉛一酸蓄電池において特に充電およ
び過充電の間に過厩のガス発生の原因となり、そのため
結局電解液の量が減小する。そのようなガス発生は殆ん
どあるいは全く保守をしない蓄電池特に完全密閉型のも
のでは許容できない。 アンチモンを含まない合金例えば鉛一カルシウムー錫、
鉛−ストロンチウムー錫−アルミニウムおよび鉛−カル
シウム−錫−アルミニウム合金が蓄電池の低温割れ性能
の要求に合致するように保守不要蓄電池極板合金として
使用されるようになった。２．５： ％よりも多（のア
ンチモンを含む鉛−アンチモン合金は大容量、保守不要
蓄電池極板合金には適しない。反対に、アンチモン含有
ｔをもつと減少させて、充電時の蓄電池における水の損
失あるいはガス発生を低下させまた極板合金の導電率を
増大させて蓄電池の低温割れ性能を向上させなければな
らない。しかしながら、アンチモンを蓄電池から除去し
てしまうと、極板−活動物質界面に非導電層が形成され
蓄電池の性能が低下することがある。 鉛−アンチモン状態図によれば、凝固範囲は約３．５チ
アンチモノのところで最大になり、３．５％よりもアン
チモン濃度の低いアンチモン合金は凝固範囲が小さくな
り共晶液体を作らない。実際、共晶液体の量は著しく減
少する。しかしながら、凝固中の偏析効果のため、１％
以下のアンチモン合金でもある程度の共晶が存在するこ
とがあり、その場合凝固範囲はアンチモン含有量の低下
とともに狭くならずにかえって広くなる。凝固範囲の増
大と共晶液体の減少とが組合わされると、１〜２チアン
チモン含有量範囲においては合金を割れが起らないよう
に鋳込むことは非常に難しくなる。 この範囲の合金を使用するためには、核生成物質例えば
セレン、硫黄、銅、リンまた＆主アルミニウムを添加し
て割れを防ぐと゛いう手段がとられてきている。この範
囲の合金においては、温度制御の問題、核生成物質の損
失および有害な反応が発生して、使用合金元素の損失が
起り、割れが発生することがある。 鉛合金のアンチモン含有量を１．１−より小さくすると
、凝固範囲も共晶液体の量も減少するということがわか
った。しかしながら、そのような合金を蓄電池の極板と
して鋳造すると、断面積が大きく異り凝固速度が哀る極
板交点または極板点においては、やはり共晶液体の濃度
のためにある程度の割れが発生しうる。そのような割れ
はこの合金に銅な添加することによってな（すことがで
きることもわかった。本発明の低アンチモン合金は、保
守不要、大容量蓄電池の蓄電池極板として使用するのに
適したものである。 本発明は、０．６から１．１重量％のアンチモン好まし
くは０．８重ｆチのアンチモン、０．０６から０．２５
重ｔｃｓのヒ素好ましくは０．１５重量％のヒ素、０．
１から０４重量％の錫好ましくはｏ、２５重量％錫、０
，０６から０．１１重量％の銅好ましくは０．０８重量
％の銅を含み、残りは鉛から成る低アンチモン合金を提
供する。この合金は、保守不要の大容量鉛−酸蓄電池の
極板に使用するのに適している。 以下本発明をさらに詳しく説明する。 本発明は鉛−酸蓄電池極板用の低アンチモン鉛合金を提
供する。この合金は０．６から１．１ ：ｊｉ童１のア
ンチモン好ましくは０．８重量−のアンチモン、０．０
６から０．２５重量％のヒ素好ましくは０．１５重量％
のヒ素、０．１から０．４重量％の錫好ましくＧｉ ０
．２５重量１の錫、０．０６からｏ、１１重量１１７）
銅好ましくはｏ、ｏｓｘｔｓの銅を含み、残りは鉛から
成っている。 この合金はアンチモンを含んでいるため、極板−活動物
質界面における非導電層の形成が防がれる。しかしなが
ら、アンチモン濃度が低いので、殆んどガス発生がな（
、したがってこの合金は保守不要の蓄電池に使用するの
に適している。さらに、アンチモン濃度が低いため合金
の導電率が増大し、そのためこの合金を極板材料として
使用する蓄電池の低温割れ性能が向上する。 本発明の合金は非常に流動性が高いので、結晶粒が微細
で耐食性が高くしかも市販のものと同程度ｒｔ（薄い蓄
電池極板を鋳造することができる。鋳造は周知の極板鋳
造技術または連続極板鋳造法によって実施することがで
きる。 次の組成の合金で鋳造した厚さ１．４ Ｍ （０，０５
５インチ）の極板を比較した。 合金Ａ（原型％） 合金Ｂｔｕチ） アンチモン ０．７５ ０．７５錫
０．２０ ０．２３ヒ素
０．１６ ０．１６銅
Ｑ、９３ ０．０８３鉛 残り
残り 極板を光学顕微鏡によって８０倍で観察したところ、合
金Ａは大きな結晶粒を持ち、極板ワイヤの交点に少し割
れが見られた。合金Ｂは本発明の範囲内にあるが、この
合金では、反対に、結晶粒径が大きく減少し、割れに対
する抵抗力が非常に高（したがって侵入腐食に対する抵
抗力が非常に高い。 蓄電池極板に使用する合金でアンチモン濃度を低下させ
ると、導電率が増大する。これは、種々の鉛合金の電気
抵抗率を示した第１表のデータから明らかである。 第１表 種々の鉛合金の電気抵抗率 合金 ２０℃ｖｒ−押す今鴬ネ藤率（Ω・厚）−純Ｐ
ｂ Ｏ，００００２０６５Ｐｂ−Ａｓ
−８ｎ−Ｃｕ Ｏ，００００２１２０，８チ８
ｂ−Ｐｂ Ｏ，００００２１８５１，０φ８
．ｂ−Ｐｂ Ｏ，０ＯＱＯ２２０２，０チ８
ｂ−１’ｂ Ｏ，００００２２７３，０僑５
ｂ−Ｐｂ Ｏ，００００２３４４，０４８ｂ
−Ｐｂ Ｏ，００００２４０５，０チ８ｂ−
Ｐｂ Ｏ，００００２４６Ｐｂ −０，１％
Ｃａ−０，３％Ｓｎ ０．００００２１９鉛上素
−錫一銅合金は代表的な第２の鉛合金である。Ｏ，ＳＳ
アンチモン−鉛合金は前記の合金Ｂの組成を持っている
。０．８チアンチモン合金を除いて、抵抗率の値はすべ
てアメリカ金属協会（Ａｍｅｒｉｃａｎ ８ｏｃｉｅｌ
ｙ ｆｏｒ−Ｍｅｔａｌｓ）発行の金属ノーンドブツク
第１巻（Ｍｅｔａｌｓ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ＶＯＩ、Ｉ
）から引用した。０．８％アンチモン合金の抵抗率は実
際に測定した。 このデータによれば、０８チアンチモン合金屯従来から
使用されている５チアンチモン合金より１１チ導電性が
高く、また２、７５嗟低アンチモン合金より６％導電性
が高く、さらにＰｂ−ｃａ−８ｎ合金と導電率が等しい
。 陽極板のアンチモンが腐食されて陰極に移動するのが蓄
電池内でのガス発生の主要な原因であるから、本発明の
合金を使用すれば、アンチモンの量が少いことと銅系加
物によりアンチモン粒子カー分散することとのために、
陽極板のアンチモン力を腐食されて陰極に移動すること
が少くなる。 低アンチモン合金における主要な問題は、十分な強度を
得ることと鋳造後の処理による強イヒの速たる鋼とヒ素
の析出による適当な取扱〜・強度とカニ与えられる。 第２表は前記０．８％アンチモン合金、従来力・ら使用
されている低アンチモン合金、および０，０９５４Ｃａ
−０，３−錫を含む合金の時効速度と最終硬さレベルを
比較して示したものである。これらの合金はｓ、 ４
ｔｔｍ （１／４インチ）の厚さの板に鋳込んで力）ら
表面に空気を吹きつけて冷却した。硬さＩＩｉロックウ
ェルＲスケール（直径１２．７ｗ（し２インチ）の球を
用いて６０ゆの荷重を加えた）で測定した。 試験時間は３０秒である。 最初の試験は鋳込み後１分たって力）ら実施した。この
時間−鴻−４ｆ！− 鋳込み後の種々の合金の硬化速度 （ロックウェル Ｒスケール） １分 ４０ ０ １０５分
６９ ２２ ６０１５分 ８０
４０ ７０１時間 ８２
６０ ７６２４時間 ８６
７６ ７９４日
８８ ７８ ７９７日
９０ ７９ ７９１４
日 ９２ ８０ ７９３
０日 ９２ ８３ ８０
にはまだ試料は熱く、したがってこれをま鋳型力）ら取
出してすぐトリミングを行って（・るときの非常に薄い
蓄電池極板の硬化状態を示すものである。 本発明による０、８％アンチモア合金は０．０９％Ｃａ
−０，３％ ａｎ 合金よりも少しだけ強い。なぜなら
、共晶と銅の第２の相の粒子が組織内に存在するからで
ある。しか、しながら、この０．８ ％ ８日合金は、
従来の低アンチモン合金（２，７５％ ８ｂ）よりも弱
い。２．７５％８日合金はより強化力のあるアンチモン
共晶のネットワークを持っているからである。 ０．８％アンチモン合金は冷却とともにすみやかに硬化
して、１時間でその最終硬さの９５俤に達する。この合
金は１日で実質的に時効が完了する。 ２．７５−アンチモン合金と鉛−カルシウム合金とはゆ
っくりと硬化を続ける。７日後に、鉛−カルシウム合金
と０．８チアンチモン合金とは同じ硬さに達する。この
両者とも２．７５％アンチモン合金より軟い。完全に（
３０日間）時効した合金の機械的性質を第３表に示す。 第３表 重 ３０Ｂ、間時効した種々の合金の機械的性質２．７５％
８ｂ ０．０９０ａ−０，３８ｎ ０．８％５ｂＵ
Ｔ８（嬌命） ４９０ ４５５ ３８５（
７０００） （６５００） （５５００）ＹＳ
（ゆ虐）４０６ ３３６ ２６３（５８０
０） （４８００） （３７５０）伸び
１０チ ３０チ ３０ｎ不 （）内へ傷ｒｌ
ＰＱこ隼イ立 第２表の試験結果によれば、本発明の合金は、Ｐｂ−０
，０９Ｃａ−０，３Ｓｎ合金同５１、鋳込ミ、トリミン
グおよびペースティングがなされる７日間に十分硬化す
る。３０日経過の時点で、本合金はＰｂ−Ｃａ −８ｎ
合金よりも少し弱いだけであるが、従来の低（２，７５
％）アンチモン合金よりはずっと弱い。 強度が低いのはアンチモンの含有量が小さいためである
。 鋼を核生成物質として使用すると効果がある。 というのは、銅は、処理の間に、他の核生成物質例えば
硫黄、セレンその他よりも合金から失われることが少い
からである。その上、銅の濃度が０．０７重量％よりも
小さい場合には、処理温度を４２６．７°Ｇ （８−０
０”Ｆ）まで下げることができる。 ヒ素の存在は、合金取扱い強度に関して臨界的である。 機械的性質例えば最終引張り強さくＵＴ８）および降伏
強さくＹＳ）は、ヒ素を入れない場合には許容できない
程に低くなる。さらに、ヒ素は許容できる時効時間を達
成するのにきわめて重要である。 本合金のヒ素と銅の濃度は、前述の効果的性質を達成す
るためには、それぞれ少くとも０．０６重量％なければ
ならない。ヒ素が０．２５重量％のとき最善の結果が得
られる。最大の銅濃度は一部使用する処理温度における
合金への銅の溶解度によって決定される。一般に、約０
．１１重量−程度の銅を合金から銅を失うことなく使用
することができる。 少くとも０．１重量％の錫が合金に含まれていることが
鋳造性に関して臨界的である。錫が含まれていないと、
合金の流動性は不満足なものになる。 例えば、合金は鋳型にゆきわたらないうちに凝固しはじ
めることがある。一方、０．４重量％よりも大きな量の
錫を使用すると、鋳造性が大して高まらないばかりでな
く、かえって鋳造プロセスに悪影響を与えうる。 錫とヒ素は、前述の効果的性質に加えて、銅と反応して
第２相の銅粒子を形成する。これらの銅−錫粒子および
銅上素粒子は合金全体にわたって析出して、合金の強化
を助げ、また合金の結晶粒を微細にして微細で均一な組
織にするのに役立つ。 一般に、本発明の低アンチモン合金は、より大量のアン
チモンを含む従来の低アンチモン合金よりもずっと導電
性が高い。したがって、 Ｐｂ−Ｃａ−８ｎ合金に匹敵
する低温割れ性能を達成しうる。さらに、従来の低アン
チモン合金に較べてガス発生速度を大きく減少させるこ
とができる。なぜなら、アンチモン共晶の含有量が少（
、シかもアンチモンの分散が太きいからである。本合金
は、鋳造とペースティングにおける取扱いに対して十分
な高温強度と時効による機械的性質を有している。アン
チモン含有量が小さく、かつ銅を添加しているため、凝
固範囲が小さくなり、また均一な 微細結晶粒から成る
割れに抵抗力を持つ結晶粒組織が形成される。また、本
合金は流動性が高く、市販の最も薄い極板の厚さに容易
に鋳込むことができる。 本発明の合金は周知の方法によって合金化し鋳造するこ
とができる。合金元素の純鉛への添加は、純粋な金属ま
たは母合金例えば鉛−アンチモンーヒ素もしくは錫−銅
合金を用いて実施できる。完全に混合して必要な組成の
調節を行ってから、本合金ば周知の方法に従つ
【注入鋳
造することができる。 本合金には、核生成物質例えば従来の低アンチモン合金
に含まれているものを添加することができる。例えば、
硫黄、セレン、力Ｐミウム、テルル、リンおよび／また
はアルずニクムを、機械的または操作性に悪影響を与え
ることのない量だけ本発明の合金に添加することができ
−る。しかしながら、そのような添加物は、本発明の合
金の前述のような効果的性質を達成するのに必ずしも必
要ではない。 代理人 弁理士 秋 沢 政 光 他１名 １４１″Ｉ） 昭和、ｆ
−７年７月 ／日竹願昭Ｉ７−第 ヲ３り】１号 居 所 東京都中央区日本橋兜町１２番１号太洋ビル５
、 Ｍｌ ｉＥ ′’？’ｒ の日付昭和 年
月 日（発送）■」絶理由通知
造することができる。 本合金には、核生成物質例えば従来の低アンチモン合金
に含まれているものを添加することができる。例えば、
硫黄、セレン、力Ｐミウム、テルル、リンおよび／また
はアルずニクムを、機械的または操作性に悪影響を与え
ることのない量だけ本発明の合金に添加することができ
−る。しかしながら、そのような添加物は、本発明の合
金の前述のような効果的性質を達成するのに必ずしも必
要ではない。 代理人 弁理士 秋 沢 政 光 他１名 １４１″Ｉ） 昭和、ｆ
−７年７月 ／日竹願昭Ｉ７−第 ヲ３り】１号 居 所 東京都中央区日本橋兜町１２番１号太洋ビル５
、 Ｍｌ ｉＥ ′’？’ｒ の日付昭和 年
月 日（発送）■」絶理由通知
Claims (1)
- （１） ０．６から１．１重量％のアンチモン、０．
０６から０．２５重量％のヒ素、０．１から０．４重量
％の錫、０．０６から０．１１重量％の銅を含み、残り
は鉛であることを′特徴とする鉛−酸蓄電池用の鉛合金
。 ｔ２１ ０．８重ｉｉ％ノアンチモン、０．１５重量ｇ
のヒ素、０．２５重ｉｔｓの錫およびｏ、ｏｓｘｔ＊の
、銅を含む特許請求の範囲第１項に記載の鉛合金。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US270134 | 1981-06-03 | ||
| US06/270,134 US4376093A (en) | 1981-06-03 | 1981-06-03 | Low antimony alloy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS581039A true JPS581039A (ja) | 1983-01-06 |
| JPS6020455B2 JPS6020455B2 (ja) | 1985-05-22 |
Family
ID=23030046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57093928A Expired JPS6020455B2 (ja) | 1981-06-03 | 1982-06-01 | 鉛−酸蓄電池用の鉛合金 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4376093A (ja) |
| EP (1) | EP0071001B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6020455B2 (ja) |
| AT (1) | ATE19794T1 (ja) |
| AU (1) | AU530569B2 (ja) |
| BR (1) | BR8203214A (ja) |
| CA (1) | CA1186169A (ja) |
| DE (1) | DE3271120D1 (ja) |
| MX (1) | MX164793B (ja) |
| PH (1) | PH19538A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6229063A (ja) * | 1985-07-29 | 1987-02-07 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池用陽極板 |
| JPH0254734A (ja) * | 1988-08-15 | 1990-02-23 | Nippon Foil Mfg Co Ltd | 鉛合金圧延箔 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5120429A (en) * | 1987-07-10 | 1992-06-09 | Lummus Crest Inc. | Co-processing of carbonaceous solids and petroleum oil |
| NL9101376A (nl) * | 1990-08-16 | 1992-03-16 | Digital Equipment Corp | Een verbeterd foutendetectie-codeerstelsel. |
| US5352549A (en) * | 1992-08-19 | 1994-10-04 | Gnb Battery Technologies Inc. | Lead oxide composition for use in lead-acid batteries |
| US5508125A (en) * | 1994-03-21 | 1996-04-16 | Globe-Union Inc. | Battery straps made of a lead-based alloy containing antimony, arsenic, tin and selenium |
| US6114067A (en) * | 1998-04-08 | 2000-09-05 | East Penn Manufacturing Company, Inc. | Corrosion resistant lead alloy for lead-acid batteries |
| US20050112470A1 (en) * | 1998-06-26 | 2005-05-26 | Johnson Controls Technology Company | Alloy for battery grids |
| US20040110067A1 (en) * | 2002-12-06 | 2004-06-10 | Johnson Controls Technology Company | Alloy for battery grids |
| CN100385720C (zh) * | 2006-01-05 | 2008-04-30 | 赵恒祥 | 蓄电池正板栅的合金材料及其制备方法 |
| US9168647B2 (en) * | 2008-10-21 | 2015-10-27 | Michael A. Logan | Automobile rim hammer |
| CN114284583A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-04-05 | 河南超威正效电源有限公司 | 一种降低efb起停电池水损耗的方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4158563A (en) * | 1977-10-11 | 1979-06-19 | N L Industries, Inc. | Low antimonial lead alloy for making grids for use in maintenance free batteries |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA542499A (en) | 1957-06-18 | National Lead Company | Grid metal alloy | |
| US682330A (en) * | 1901-04-10 | 1901-09-10 | Hans Leyendecker | Alloy. |
| US1021997A (en) * | 1912-02-24 | 1912-04-02 | William Morrison | Storage-battery conductor or support. |
| US1674958A (en) * | 1924-06-21 | 1928-06-26 | Western Electric Co | Alloy |
| GB473911A (en) | 1936-06-04 | 1937-10-22 | Goodlass Wall & Lead Ind Ltd | Improvements in the manufacture of lead alloys |
| US2446996A (en) * | 1942-06-06 | 1948-08-17 | Bell Telephone Labor Inc | Metal objects coated with lead alloys |
| US2694628A (en) * | 1951-07-14 | 1954-11-16 | Nat Lead Co | Grid metal alloy |
| US2841491A (en) * | 1955-12-16 | 1958-07-01 | Gould National Batteries Inc | Battery grid alloy |
| DE1113579B (de) * | 1959-03-11 | 1961-09-07 | Accumulatoren Fabrik Ag | Blei-Antimon-Legierung fuer die Gitter der Platten elektrischer Akkumulatoren |
| US3287165A (en) * | 1964-12-03 | 1966-11-22 | Eltra Corp | High capacity lead acid battery with lead calcium negative grids |
| GB1461260A (en) * | 1973-03-15 | 1977-01-13 | Electric Power Storage Ltd | Electric storage battery grids |
| US3912537A (en) * | 1974-03-07 | 1975-10-14 | Electric Power Storage Ltd | Electric storage battery grids |
| GB1461266A (en) * | 1973-03-15 | 1977-01-13 | Electric Power Storage Ltd | Electric storage battery grids |
| DE2319711A1 (de) * | 1973-04-18 | 1974-10-31 | Metallgesellschaft Ag | Anwendung eines blei-gusswerkstoffs |
| DE2337708C2 (de) * | 1973-07-25 | 1983-03-24 | Accumulatorenfabriken Wilhelm Hagen Ag Soest-Kassel-Berlin, 4770 Soest | Blei-Antimon-Legierung |
| FR2259156B1 (ja) * | 1974-01-28 | 1979-09-28 | Metallgesellschaft Ag | |
| US3990893A (en) * | 1974-08-19 | 1976-11-09 | Varta Batterie Aktiengesellschaft | Lead alloy for battery grid |
| US4113476A (en) * | 1976-10-20 | 1978-09-12 | General Battery Corporation | Method of treating low antimony alloy battery grid material with phosphorus |
| DE2826590A1 (de) | 1978-06-19 | 1980-01-03 | Metallgesellschaft Ag | Antimonarme bleilegierung fuer akkumulatorengitter |
| US4159908A (en) * | 1978-08-14 | 1979-07-03 | N L Industries, Inc. | Alkali metal containing battery grid lead alloy |
| DE2907227C2 (de) * | 1979-02-23 | 1985-05-09 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verwendung einer Bleilegierung |
-
1981
- 1981-06-03 US US06/270,134 patent/US4376093A/en not_active Expired - Fee Related
-
1982
- 1982-05-12 CA CA000402809A patent/CA1186169A/en not_active Expired
- 1982-05-20 AU AU83864/82A patent/AU530569B2/en not_active Ceased
- 1982-05-31 PH PH27377A patent/PH19538A/en unknown
- 1982-06-01 JP JP57093928A patent/JPS6020455B2/ja not_active Expired
- 1982-06-01 MX MX7942A patent/MX164793B/es unknown
- 1982-06-02 BR BR8203214A patent/BR8203214A/pt not_active IP Right Cessation
- 1982-06-02 AT AT82104818T patent/ATE19794T1/de not_active IP Right Cessation
- 1982-06-02 DE DE8282104818T patent/DE3271120D1/de not_active Expired
- 1982-06-02 EP EP82104818A patent/EP0071001B1/en not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4158563A (en) * | 1977-10-11 | 1979-06-19 | N L Industries, Inc. | Low antimonial lead alloy for making grids for use in maintenance free batteries |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6229063A (ja) * | 1985-07-29 | 1987-02-07 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池用陽極板 |
| JPH0254734A (ja) * | 1988-08-15 | 1990-02-23 | Nippon Foil Mfg Co Ltd | 鉛合金圧延箔 |
| JP2748126B2 (ja) * | 1988-08-15 | 1998-05-06 | 日本製箔株式会社 | 鉛合金圧延箔 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE19794T1 (de) | 1986-05-15 |
| BR8203214A (pt) | 1983-04-12 |
| PH19538A (en) | 1986-05-20 |
| MX164793B (es) | 1992-09-24 |
| US4376093A (en) | 1983-03-08 |
| DE3271120D1 (en) | 1986-06-19 |
| JPS6020455B2 (ja) | 1985-05-22 |
| AU530569B2 (en) | 1983-07-21 |
| AU8386482A (en) | 1982-12-09 |
| EP0071001A1 (en) | 1983-02-09 |
| EP0071001B1 (en) | 1986-05-14 |
| CA1186169A (en) | 1985-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3555877B2 (ja) | 電池グリッド用合金 | |
| EP2126147B1 (en) | Lead-tin-silver-bismuth containing alloy for positive grid of lead acid batteries | |
| JP2003520293A (ja) | 鉛蓄電池についての薄いポジティブグリッドのための合金、およびこのグリッドを製造する方法 | |
| JPS581039A (ja) | 鉛−酸蓄電池用の鉛合金 | |
| US3993480A (en) | Lead-antimony alloy | |
| US20050112470A1 (en) | Alloy for battery grids | |
| KR840002048B1 (ko) | 축전지 극판용 안티몬을 소량함유하는 납기합금 | |
| US3879217A (en) | Electric storage battery grids | |
| JP2004527066A (ja) | 鉛酸蓄電池及び陽極板並びにそれら用の合金 | |
| JP2000077076A (ja) | 蓄電池用鉛基合金 | |
| US2694628A (en) | Grid metal alloy | |
| US4207097A (en) | Lead alloy for lead-acid batteries and process for producing the alloy | |
| CA1094359A (en) | Low antimonial lead alloy for making grids for use in maintenance free batteries | |
| Berndt et al. | Lead-acid batteries with low antimony alloys | |
| Goodwin et al. | Lead and Lead Alloys | |
| US3144356A (en) | Battery grid alloy | |
| US2820079A (en) | Battery grid alloy | |
| JP4502346B2 (ja) | 鉛蓄電池用鉛基合金 | |
| JPS6127066A (ja) | 鉛蓄電池用格子体及びその製造法 | |
| US2841491A (en) | Battery grid alloy | |
| EP3066709B1 (en) | Corrosion resistant positive grid for lead-acid batteries | |
| Oisakede et al. | Effect of Zinc Addition on the Microstructure of Waste Acid Battery Lead Electrode (Pb-Sb Alloy) | |
| JPS63141263A (ja) | 蓄電池用鉛基合金 | |
| JPH09330700A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JPS63109135A (ja) | 蓄電池用鉛基合金 |