JPS59162264A - 鉛蓄電池用鉛合金素材の製造法 - Google Patents
鉛蓄電池用鉛合金素材の製造法Info
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- JPS59162264A JPS59162264A JP58037096A JP3709683A JPS59162264A JP S59162264 A JPS59162264 A JP S59162264A JP 58037096 A JP58037096 A JP 58037096A JP 3709683 A JP3709683 A JP 3709683A JP S59162264 A JPS59162264 A JP S59162264A
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- 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
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- Metal Rolling (AREA)
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (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
【発明の詳細な説明】
〔従来技術と問題点〕本発明は鉛蓄電池に使用される鉛
カルシウム系合金素材の製造法に関するものである。鉛
カルシウム系合金は水素過電圧が大きいのでメンテナン
スフリーの鉛蓄１Ｅ池の極板格子の素材として適してい
るが鋳造性が一般に使用さｔている鉛アンチモン系合金
よシも劣るため、この合金をシート状に圧延しプζ後、
エキスバンド加工、あるいは打抜き加工等によシ極板用
格子を製造している。
カルシウム系合金素材の製造法に関するものである。鉛
カルシウム系合金は水素過電圧が大きいのでメンテナン
スフリーの鉛蓄１Ｅ池の極板格子の素材として適してい
るが鋳造性が一般に使用さｔている鉛アンチモン系合金
よシも劣るため、この合金をシート状に圧延しプζ後、
エキスバンド加工、あるいは打抜き加工等によシ極板用
格子を製造している。
鉛カルシウム系合金は金属結晶粒界（以下粒界）腐食が
激しい欠点を有するが圧延すると粒界が分散して粒界腐
食は緩和さｎる。しかし腐食され易い粒界が分散される
ので全面腐食が問題になる。また、シートに圧延加工す
る方法として（１）冷間圧延（２） １００℃以上で熱
間圧延（６）１００℃以上で腿性加工した後、５０℃以
下で圧延する方法、などの方法が行なわれているが、こ
れら従来の圧延方法はいづれも腐食、特に全面腐食が鋳
造品に比べて２０％以上大きい。すなわち、冷間圧延で
も、また、熱間圧延でも素材の中心と表面の構造が近似
していること、および鉛カルシウム合金は時効硬化現象
によって腐食され易いカルシウムの析出あるいはカルシ
ウムと鉛の金属間化合物が生成するので全面腐食を避け
ることができない。
激しい欠点を有するが圧延すると粒界が分散して粒界腐
食は緩和さｎる。しかし腐食され易い粒界が分散される
ので全面腐食が問題になる。また、シートに圧延加工す
る方法として（１）冷間圧延（２） １００℃以上で熱
間圧延（６）１００℃以上で腿性加工した後、５０℃以
下で圧延する方法、などの方法が行なわれているが、こ
れら従来の圧延方法はいづれも腐食、特に全面腐食が鋳
造品に比べて２０％以上大きい。すなわち、冷間圧延で
も、また、熱間圧延でも素材の中心と表面の構造が近似
していること、および鉛カルシウム合金は時効硬化現象
によって腐食され易いカルシウムの析出あるいはカルシ
ウムと鉛の金属間化合物が生成するので全面腐食を避け
ることができない。
〔発明の目的〕鉛蓄電池の極板格子、特に陽極格子は粒
界腐食、および全面腐食を抑制する必要がある。その理
由は、粒界腐食は格子の伸ひと切断を生じ、全面腐食は
集電効果と活物質保持能力を低下させるからである。不
発明はこの点にかんがみこれら両腐食を抑制する鉛合金
素材の製造法を掃供することを目的とするものである。
界腐食、および全面腐食を抑制する必要がある。その理
由は、粒界腐食は格子の伸ひと切断を生じ、全面腐食は
集電効果と活物質保持能力を低下させるからである。不
発明はこの点にかんがみこれら両腐食を抑制する鉛合金
素材の製造法を掃供することを目的とするものである。
〔発明の構成〕本発明は鉛、カルシウム系合金を鋳造後
、環境温度まで冷却することなく素材の表面温度を中心
部の温度よシ若干低くして第１段の圧延を行ない、以後
１９次圧延を繰返して最終圧延時に環境温度に達するよ
う各圧延工程間・で冷却し、全圧延工程を５分以内に終
了することを特徴とする鉛電池用鉛合金素材の製造法で
あって、鉛カルシウム系合金圧延シートの機械的強度を
維持し、かつ、このシートの甲心層に過飽和のカルシウ
ムを析出させ、シート表面層の全面腐食を抑制すること
を意図するものである。すなわち、機械的強度を発揮す
るためには必要であるが腐食の原因になるカルシウムの
析出およびカルシウムと鉛との金属間化合物の生成が腐
食環境に現われるのを阻止する構造とすることによって
全面腐食を抑ｊ’ｔｉｌｊ Ｌ、ようとするものである
。々お、粒界腐食は前詠のように、圧延によって粒界が
分散されるので問題は々い。
、環境温度まで冷却することなく素材の表面温度を中心
部の温度よシ若干低くして第１段の圧延を行ない、以後
１９次圧延を繰返して最終圧延時に環境温度に達するよ
う各圧延工程間・で冷却し、全圧延工程を５分以内に終
了することを特徴とする鉛電池用鉛合金素材の製造法で
あって、鉛カルシウム系合金圧延シートの機械的強度を
維持し、かつ、このシートの甲心層に過飽和のカルシウ
ムを析出させ、シート表面層の全面腐食を抑制すること
を意図するものである。すなわち、機械的強度を発揮す
るためには必要であるが腐食の原因になるカルシウムの
析出およびカルシウムと鉛との金属間化合物の生成が腐
食環境に現われるのを阻止する構造とすることによって
全面腐食を抑ｊ’ｔｉｌｊ Ｌ、ようとするものである
。々お、粒界腐食は前詠のように、圧延によって粒界が
分散されるので問題は々い。
鉛カルシウム系合金は時効硬化性を有し、時効硬化は温
度が大きく影響する。すなわち、温度が高いと速く、温
度か低いと遅くなる。またがって鋳造したスラブの表面
温度を中心温度よ殖 シ低くする 効硬化は中心部に多くおこシ、表面部には
少くなる。この状態でスラブあるいはシートを冷却する
と時効硬化速度は遅くなり、シート表面層は腐食さｎ易
い物質が少くなるので全面腐食を抑制することかできる
。
度が大きく影響する。すなわち、温度が高いと速く、温
度か低いと遅くなる。またがって鋳造したスラブの表面
温度を中心温度よ殖 シ低くする 効硬化は中心部に多くおこシ、表面部には
少くなる。この状態でスラブあるいはシートを冷却する
と時効硬化速度は遅くなり、シート表面層は腐食さｎ易
い物質が少くなるので全面腐食を抑制することかできる
。
本発明はこの効果を有効に利用するものであって、鉛カ
ルシウム系合金を鋳造直後、室温等、環境温度壕で冷却
すること々く、スラブの表面温度を中心温度よシ低くし
て圧延を行ない、次の圧延はさらに温度を低くして行な
い、急冷することなく最終圧延のときに環境温度に達す
るよう、各工程間で冷却を行なうものでるる。鋳造直後
に環境温度まで冷却す、るとスラブ中心部のみを高温に
することが困難になり、寸た、最初の圧延後急冷すると
内部歪が残留して腐食を促進する傾向があるので好まし
くない。さらにこの時効硬化は素材の形状、温度、時間
に影響され、前記のような加熱状態で圧延する楊合、１
、ｊ間が素上すぎるとシート表面まで刀ノトシウムの析
出あるいは鉛とカルシウムの金に４間化合物が生成する
ので、通常の鉛蓄電池極板格子用に使用する揚台は、５
分以内に環境温度才で冷却することが必要である。
ルシウム系合金を鋳造直後、室温等、環境温度壕で冷却
すること々く、スラブの表面温度を中心温度よシ低くし
て圧延を行ない、次の圧延はさらに温度を低くして行な
い、急冷することなく最終圧延のときに環境温度に達す
るよう、各工程間で冷却を行なうものでるる。鋳造直後
に環境温度まで冷却す、るとスラブ中心部のみを高温に
することが困難になり、寸た、最初の圧延後急冷すると
内部歪が残留して腐食を促進する傾向があるので好まし
くない。さらにこの時効硬化は素材の形状、温度、時間
に影響され、前記のような加熱状態で圧延する楊合、１
、ｊ間が素上すぎるとシート表面まで刀ノトシウムの析
出あるいは鉛とカルシウムの金に４間化合物が生成する
ので、通常の鉛蓄電池極板格子用に使用する揚台は、５
分以内に環境温度才で冷却することが必要である。
〔実施例） Ｐｂ −Ｃａ （０，０８重ｉｆ（％ ）
−Ｂｎ（０，５重量係）合金を約４５０℃に加熱溶融
し、こ力、を厚さ１５醋、巾１００＝の回転連続ｆｙ’
ｌｊ型でスラブに鋳造した。鋳型の温度はｉｏｏ〜１８
０’Ｃが揚泥れおよび焼は現象の点から好せしいので１
００℃と１８０℃の＠型を使用した。
−Ｂｎ（０，５重量係）合金を約４５０℃に加熱溶融
し、こ力、を厚さ１５醋、巾１００＝の回転連続ｆｙ’
ｌｊ型でスラブに鋳造した。鋳型の温度はｉｏｏ〜１８
０’Ｃが揚泥れおよび焼は現象の点から好せしいので１
００℃と１８０℃の＠型を使用した。
このスラブを環境温度まで冷却することなくスラブの表
面温度が中心温度よシや＼低い８Ｄ℃と１６０℃に冷却
した。冷却は冷却水の本縫および冷却時間によって調節
した。この状態で最初の圧延を行なった。圧延は１段で
所定の厚さに圧延してもよいが、内部歪の残存および圧
延動力などの点を考慮して多段式とした。なお参考のた
めに鋳造後スラブの表面を冷却しないもの、および鋳造
後スラブの温度を５０℃以下に急冷したものについても
１ＦＴＪ様に圧延した。
面温度が中心温度よシや＼低い８Ｄ℃と１６０℃に冷却
した。冷却は冷却水の本縫および冷却時間によって調節
した。この状態で最初の圧延を行なった。圧延は１段で
所定の厚さに圧延してもよいが、内部歪の残存および圧
延動力などの点を考慮して多段式とした。なお参考のた
めに鋳造後スラブの表面を冷却しないもの、および鋳造
後スラブの温度を５０℃以下に急冷したものについても
１ＦＴＪ様に圧延した。
次に最初の圧延でほぼ１０ ’ｎＬＭ寸で圧延した後、
スラブ（シート）のａＴｆｉＪのみを水で冷却して次の
圧延を行なった。参考のためＶ？：、最初の圧延後、シ
ートを水で充分（Ｃ冷却したものについても同様力圧延
を行なった。なお第２段圧延前のシートの表面温ｒＸは
７０℃と１２０℃、中心部は８０℃と１４０℃、第６段
圧延前のシートの表口ｆＪ湿温度５０℃と８０℃、中心
部は６０℃と１００℃、第４段圧延前のシートの表面温
度は３０℃と５０℃、中心部は３０℃と６０℃、第５段
圧延前のシートの表面温度は２５℃と３０℃、中心部は
２５℃と６０℃になるように調整した。また、全５段の
圧延が終了するまでの時間は６分間とした。
スラブ（シート）のａＴｆｉＪのみを水で冷却して次の
圧延を行なった。参考のためＶ？：、最初の圧延後、シ
ートを水で充分（Ｃ冷却したものについても同様力圧延
を行なった。なお第２段圧延前のシートの表面温ｒＸは
７０℃と１２０℃、中心部は８０℃と１４０℃、第６段
圧延前のシートの表口ｆＪ湿温度５０℃と８０℃、中心
部は６０℃と１００℃、第４段圧延前のシートの表面温
度は３０℃と５０℃、中心部は３０℃と６０℃、第５段
圧延前のシートの表面温度は２５℃と３０℃、中心部は
２５℃と６０℃になるように調整した。また、全５段の
圧延が終了するまでの時間は６分間とした。
次に全５段の圧延が終了する寸での時１１１」につき、
スラブの温度１５０℃で、第１段の圧延前のスラブの表
面温度は１６０℃、第２段圧延前のスラブの表面温度は
１００℃、中心部は１２０℃、第６段圧延前のスラブの
表面温度は７０℃、中心部は９０℃、第４段圧延前のス
ラブの表面温度は４０℃、中心部は５５℃、第２段圧延
前のスラブの表面温度は２５℃、中心部は３０℃になる
ように調節し、全５段圧延の終了時間を１分、３分、５
分、７分、１５分、３０分とし評価した。抗折力は抗折
力試ＶＩＡ器にまり止Ｉ］定した。耐食性のうち全血腐
食は、シー）・を２０陥×６５てに切断し、比重１．２
８の硫酸液中で、１０鴫７’ｃｒＡの定電流で１０日間
連続して陽極酸化をした後、生成酸化物を除去し、重量
減を４１１１定した。粒界腐食については、これらのシ
ートを巾１．５ｍｍ長さ１００露に切断し、これを重量
減測定と同様に陽極酸化し、試片の伸び率を６ｊ；］定
し、粒界腐食を評価した。結果（ｄ次表に示す〔発明の
効呆〕前表に示すように、試料Ａ１〜３−１４〜６およ
び８．１３．１８がら鋳造したスラブの表面部のみを冷
却することにより耐食性は大きく向上すること、また試
料１６〜１８および８からこの表ｍ」温度は中心ふ夏よ
り１０℃〜１００℃低くすると、効果力・大きく、塙〜
に２０℃〜４０℃が好ましいこと、ｎだ全圧延時間は５
分以内が良好であること、などが−ｊっかる。そして鉛
蓄電池極板格子用に使用さ肛るスラブで、通常の鋳造温
度範囲（約４００〜１８０℃）であればほぼ５分以内に
圧延を終了する必要のあることが理解できる。
スラブの温度１５０℃で、第１段の圧延前のスラブの表
面温度は１６０℃、第２段圧延前のスラブの表面温度は
１００℃、中心部は１２０℃、第６段圧延前のスラブの
表面温度は７０℃、中心部は９０℃、第４段圧延前のス
ラブの表面温度は４０℃、中心部は５５℃、第２段圧延
前のスラブの表面温度は２５℃、中心部は３０℃になる
ように調節し、全５段圧延の終了時間を１分、３分、５
分、７分、１５分、３０分とし評価した。抗折力は抗折
力試ＶＩＡ器にまり止Ｉ］定した。耐食性のうち全血腐
食は、シー）・を２０陥×６５てに切断し、比重１．２
８の硫酸液中で、１０鴫７’ｃｒＡの定電流で１０日間
連続して陽極酸化をした後、生成酸化物を除去し、重量
減を４１１１定した。粒界腐食については、これらのシ
ートを巾１．５ｍｍ長さ１００露に切断し、これを重量
減測定と同様に陽極酸化し、試片の伸び率を６ｊ；］定
し、粒界腐食を評価した。結果（ｄ次表に示す〔発明の
効呆〕前表に示すように、試料Ａ１〜３−１４〜６およ
び８．１３．１８がら鋳造したスラブの表面部のみを冷
却することにより耐食性は大きく向上すること、また試
料１６〜１８および８からこの表ｍ」温度は中心ふ夏よ
り１０℃〜１００℃低くすると、効果力・大きく、塙〜
に２０℃〜４０℃が好ましいこと、ｎだ全圧延時間は５
分以内が良好であること、などが−ｊっかる。そして鉛
蓄電池極板格子用に使用さ肛るスラブで、通常の鋳造温
度範囲（約４００〜１８０℃）であればほぼ５分以内に
圧延を終了する必要のあることが理解できる。
これらの原因について考えられることは、スラブの表面
を冷却せずに圧延すると、時効硬化すなわちカルシウム
の析出あるい（佳カルシウムと鉛の金属間化合物の生成
（徒、スラブミー１部のみではなく表ｊｒｆｉ Ｋも多
くなり、全面腐食および伸びも大きくなる。また逆に鋳
造面−後、急冷を行なってスラブ全体を環境温度附近ｊ
で４却すると過飽η−［１のカルシウム（は析出しない
状態で圧延されることになり、カルシウムの析出あるい
は鉛とカルシウムの金属間化合物の生成はシートの表面
および中心でほぼ同速皮で省われるため、全回腐食と伸
びが大きくなるものと考えられる。
を冷却せずに圧延すると、時効硬化すなわちカルシウム
の析出あるい（佳カルシウムと鉛の金属間化合物の生成
（徒、スラブミー１部のみではなく表ｊｒｆｉ Ｋも多
くなり、全面腐食および伸びも大きくなる。また逆に鋳
造面−後、急冷を行なってスラブ全体を環境温度附近ｊ
で４却すると過飽η−［１のカルシウム（は析出しない
状態で圧延されることになり、カルシウムの析出あるい
は鉛とカルシウムの金属間化合物の生成はシートの表面
および中心でほぼ同速皮で省われるため、全回腐食と伸
びが大きくなるものと考えられる。
本発明においてはシートの穴−にカルシウムの析出ある
いは鉛とカルシウムの金属間化合物の生成を抑制するた
め、上記のような現象はおこらないから、耐食性が向上
するものと考えら牡ふ る。また未発明においては圧延後、攻惰１しても中心部
に多くのカルシウムが仇゛出しあるいは金属１ト−化合
物が生成しているので表面部に析出し９るカルシウムの
量が少なくなって耐食性が向上するのである。以上述べ
たように、太発明の鉛カルシウム合金素材は、％ 城的
強度を維持した捷ま耐食性を向上することかでき、−ま
た餉造後のスラブを完全冷却する必要かなく、また再加
熱をする必要もないので熱量、冷却水および時間の節約
ができるなどいくたのすぐわ、た効果を有する。
いは鉛とカルシウムの金属間化合物の生成を抑制するた
め、上記のような現象はおこらないから、耐食性が向上
するものと考えら牡ふ る。また未発明においては圧延後、攻惰１しても中心部
に多くのカルシウムが仇゛出しあるいは金属１ト−化合
物が生成しているので表面部に析出し９るカルシウムの
量が少なくなって耐食性が向上するのである。以上述べ
たように、太発明の鉛カルシウム合金素材は、％ 城的
強度を維持した捷ま耐食性を向上することかでき、−ま
た餉造後のスラブを完全冷却する必要かなく、また再加
熱をする必要もないので熱量、冷却水および時間の節約
ができるなどいくたのすぐわ、た効果を有する。
代理人弁理＋ え ７６．号詫套１
Claims (1)
- 鉛、カルシウム系合金を鋳造後、環境温度ま、で冷却す
ることなく素材の表面温度を中心部の温度よシ若干低く
して第１段の圧延を行ない、以後順次圧延を繰返して最
終圧延時に環境温度に達するよう各圧延工程間で冷却し
、全圧延工程を５分以内に終了することを特徴とする鉛
蓄電池用鉛合金素材の製造法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58037096A JPS59162264A (ja) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | 鉛蓄電池用鉛合金素材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58037096A JPS59162264A (ja) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | 鉛蓄電池用鉛合金素材の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59162264A true JPS59162264A (ja) | 1984-09-13 |
| JPH0580543B2 JPH0580543B2 (ja) | 1993-11-09 |
Family
ID=12488041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58037096A Granted JPS59162264A (ja) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | 鉛蓄電池用鉛合金素材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59162264A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103898354A (zh) * | 2012-12-28 | 2014-07-02 | 北京有色金属研究总院 | 一种电积锌用铅合金阳极材料及其轧制方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4228580A (en) * | 1978-09-11 | 1980-10-21 | General Motors Corporation | Process for making wrought, lead-calcium battery grid alloy having high temperature tensile strength stability |
| JPS56146865A (en) * | 1980-04-14 | 1981-11-14 | Mitsubishi Metal Corp | Manufacture of pb alloy plate having stable strength |
-
1983
- 1983-03-07 JP JP58037096A patent/JPS59162264A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4228580A (en) * | 1978-09-11 | 1980-10-21 | General Motors Corporation | Process for making wrought, lead-calcium battery grid alloy having high temperature tensile strength stability |
| JPS56146865A (en) * | 1980-04-14 | 1981-11-14 | Mitsubishi Metal Corp | Manufacture of pb alloy plate having stable strength |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103898354A (zh) * | 2012-12-28 | 2014-07-02 | 北京有色金属研究总院 | 一种电积锌用铅合金阳极材料及其轧制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0580543B2 (ja) | 1993-11-09 |
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