JPS58169771A - 鉛蓄電池用極板 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鉛蓄電池用、と（に軽量でかつメンテナンス
フリー船蓄電池用の充放電サイクル寿命の改善された極
板に関するものである。

近年、鉛蓄電池は、メンテナンスフリー化にともない従
来のアンチモンを含有する鉛合金からアンチモンを実質
的に含有しない鉛合金、たとえばカルシウム合金、スト
ロンチウム合金などを極板の基体に用いた鉛蓄電池が盛
んに開発されつつある。

一方、鉛蓄電池の軽量化を図る目的で、従来重力鋳造法
に依っていた基体の製造が、鉛合金シートをエキスバン
ド加工等機械加工して製−造することに移行しつつあり
、重力鋳造法では限界であった基体重量以下でも製造可
能となり、軽量鉛蓄電池の製造が可能となってきた。

しかしながら、アンチモンを実質的に含有しない鉛合金
シートを機械加工して得られた基体を用いたメンテナン
スフリー鉛蓄電池は、深い充放電を繰り返すと早期に容
量が低下するという致命的な欠点を有し、大きな問題点
であった。

この原因は、陽極板の集電体である実質的にアンチモン
を含まない鉛合金から成る基体と陽極活物質との界面に
電気的に不活性な抵抗層（硫酸鉛を主成分とする）が形
成されるためであると言われている。

そのため、特願昭５６−２６４６１号、特願昭５６−４
．５０５８号などの如く、エキスバンド加工した基体表
面をブラスト加工するなどして基体表面積を増大せしめ
、抵抗性被膜で被覆される時間を遅らせる処理方法が提
案されているが充分な効果は得られていない。

本発明の目的は、軽量でしかも深い充放電の繰り返しに
よっても早期番こ容量が減衰することのないメンテナン
スフリー鉛蓄電池用極板を提供せんとするものである。

上記の目的を達成するため、本発明は、基体を実質的に
アンチモンを含まない純鉛あるいは鉛合金部分とアンチ
モンを含有する鉛合金部分の両者で構成し、これに活物
質を保持させたものである。

アンチモンを含まない純鉛あるいは鉛合金から成る基体
１こアンチモンを含有する鉛合金部分を共存せしめるこ
とにより、基体と活物質との密着性が従来の実質的にア
ンチモンを含まない鉛合金を用いた基体より著しく向上
するためである。これによって、従来の欠点であった早
期の容量減衰を改善することが可能となった。

以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

実施例１ 本実施例では、実質的にアンチモンを含まない純鉛シー
トと２．６’ｌのアンチモンを含有した鉛合金シートと
を重ね合わせてプレスなどによって接合し、第１図に示
した如く純鉛層ｌの間にアンチモン含有鉛合金層２を形
成せしめた厚さ１．　Ｏｗｍの鉛合金シートを用いた。

該鉛合金シートをエキスバンド加工して得た基体３に陽
極用活物質ペーストを充填し、熟成、乾燥など常法に従
って陽極板を製作した。陰極板は００７４カルシウム−
０７幅スズ−０，０２４アルミニウム残部鉛から成る鉛
合金シート（厚さｏ、　ａ　ｍ）をエキスバンド加工し
て得られた基体を用Ｉ＋）、常法に従って陰極用活物質
ペーストの充填、熟成、乾燥して製作した。

上記離隔極板を用いＮ５４０Ｚ型船蓄電池を組立て、希
硫酸（比重１．　ｚ　ｏ　ｏ　）を注入して初充電した
。

なお、比較のため、従来の００７憾力ｐレシウム−α７
憾スズ−α０２係アルミニウム残部釘）から成る鉛合金
シートをエキス／インド加工して得られた基体を用いて
陽極板を製作した以外Ｉ↓実施例１と同様にして同容量
のＮ　Ｓ　４０　Ｚ　ｔ！＃４１蓄電池を製作した。

上記２種の鉛蓄電池のＪＩＳ充放電サイすｌし寿命試験
を行なった結果を第２図に示した。試験は、４０°Ｃに
おける２０Ａ１ｈの放電と５Ａ５ｈの充電を繰り返し、
２０Ａ放電時の電圧力（１０５■に達するまでの放電持
続時間を浅１１定した。

第２図から明らかな如く、実施例１の鉛蓄電池（曲線ａ
）では、従来品（曲線Ｂ）と比べて、ＪＩＳ寿命試験の
ような深い充放電を繰り返しても、２倍にまで寿命を向
上できるという効果がある。

寿自到達後、両電池を解体し陽極板を調査した結果、従
来品では基体と活物質の界面に抵抗性被膜が形成されて
おり、陽極活物質自体は劣化していなかった。これに対
し、実施例１の鉛蓄電池では抵抗性被膜が形成されず寿
命が向上した結果、陽極活物質が充放電の繰り返しによ
って微細化していた。このことは、第３図の基体要部拡
大図に示した如く、エキスバンド加工によって形成され
た基体の断面に露出しているアンチモン含有鉛合金層２
が活物質と基体の密着性を向上せしめ、基体と活物質の
界面において抵抗性被膜が形成されないような効果を有
していることを裏付けるものである。

実施例１では３層の構成を示したが、２漸あるいは４層
以上でもよく、アンチモン含有鉛金−か表面にあっても
よい。

実施例２ 本実施例では、実質的にアンチモンを含まない０．０７
４カルシウム−０，７係スズ−００２４アルミニウム残
部鉛から成るアンチモン非含有鉛合金シートと２５係ア
ンチモンを含有するアンチモン含有鉛合金シートをシー
ト厚み面で接合して第５図に示す如く、アンチモン非含
有鉛ン 合金部分４とアンチモヤ含有鉛合金部分５を縞状に構成
した厚さ１．０１１１１の鉛合金シートを用いた。該鉛
合金シートをエキスバンド加工して得られた基体に陽極
用活物質ペーストを充填し、熟成、乾燥などの常法に従
って陽極板を製作した。この陽極板と実施例１と同様の
陰極板を用いてＮ５４０Ｚ型鉛蓄電池を組立て、希硫酸
（比重１．２００）を注入して初充電した。

実施例２の鉛蓄電池と前述の傘来の鉛蓄電池のＪＩＳ充
放電サイすル寿命試ｉ結果を第６図に示した。実施例２
の鉛蓄電池（曲線Ｃ）では、従来品（曲線ｂ）に比べて
２倍にまで寿命を向上できるという効果がある。

寿命到達後、実施例２の鉛蓄電池を解体して陽極板の状
況を観察したところ、陽極活物質が充放電の繰り返しに
よって微細化していた。このことから、実施例２におい
ても、従来の欠点であった深い充放電サイクルの繰り返
しによる早期の容量低下は防止されており、早期容量低
下の原因である抵抗性被膜が形成されないことを裏付け
ている。

実施例２では、実質的にアンチモンを含まない鉛合金と
してカルシウム合金を使用した例を示したが、これに限
定されるものではなく、鉛と合金状態を形成する元素を
適当に選択して用いることが可能である。たとえば、カ
ルシウム合金の代りにストロンチウム合金、ナトリウム
合金なども実施例と同様の効果を得ることが可能である
。また、アンチモ、ンを含有する鉛合金として２５ｔ６
のアンチモンを含有する鉛合金を用いたが、２５憾に限
定されるものではない。

以−Ｌのように、本発明においてはメンテナンスフリー
鉛蓄電池の特性を損なわず、深い充放電を繰り返した場
合にも早期に容量が低下するということはなく、鉛蓄電
池の性能向上に甚だ大なる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例において陽極板の基体製作に
用いる鉛合金シートの要部斜視図、第２図は第１図の鉛
合金シートを用いて製作した基体の平面図、第３図は第
２図のＡ部拡大斜視図、第４図は鉛蓄電池のＪＩＳ充放
電サイクル寿命試験の結果を示す曲線図、第５図は本発
る鉛合金シートの要部斜視図、第６図は鉛蓄電池のＪＩ
Ｓ充放電サイクル寿命試験の結果を示す曲線図である。 ｌは純鉛層、２はアンチモン含有鉛合金層、３は基体、
４はアンチモン非含有鉛合金部分、５はアンチモン含有
鉛合金部分 特許出願人 新神戸電機株式会社 代表取締役　石　垣　計＝−゛パ″パ）光放電サイクル
数（回） 第５図 光放電サイクル較　（回）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　実質的にアンチモンを含まない純鉛あるいは鉛合金
   部分とアンチモンを含有する鉛合金部分の両者で構成さ
   れる基体に活物質を保持させてなる鉛蓄電池用極板。 ２　実質的にアンチモンを含まない純鉛あるいは鉛合金
   部分とアンチモンを含有する鉛合金部分とが基体の厚さ
   方向に層状に構成された特許請求の範囲第１項記載の鉛
   蓄電池用極板。 ＆　実質的にアンチモンを含まない純鉛あるいは鉛合金
   部分とアンチモンを含有する鉛合金部分とが基体面に縞
   状に構成された特許請求の範囲第１項記載の鉛蓄電池用
   極板。 ζ　実質的にアンチモンを含まない鉛合金がカルシウム
   、スズおよびアルミニウムを含有する鉛合金である特許
   請求の範囲第１項記載の鉛蓄電池用極板。