JPS6065463A - 鉛蓄電池の格子基板用シ−ト - Google Patents
鉛蓄電池の格子基板用シ−トInfo
- Publication number
- JPS6065463A JPS6065463A JP58172716A JP17271683A JPS6065463A JP S6065463 A JPS6065463 A JP S6065463A JP 58172716 A JP58172716 A JP 58172716A JP 17271683 A JP17271683 A JP 17271683A JP S6065463 A JPS6065463 A JP S6065463A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sheet
- lead
- lattice substrate
- anisotropy
- rolling
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- 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.)
- Pending
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- 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
- H01M4/82—Multi-step processes for manufacturing carriers for lead-acid accumulators
- H01M4/84—Multi-step processes for manufacturing carriers for lead-acid accumulators involving casting
-
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Continuous Casting (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】
本発明は鉛蓄電池の格子基板を機械加工力式で製造りる
のに用いる鉛又は鉛合金からなる格子基板用シートの改
良に関するものである。
のに用いる鉛又は鉛合金からなる格子基板用シートの改
良に関するものである。
従来鉛蓄電池の格子基板は、鋳造方式で製造するのが主
流であったが、近年蓄電池の軽量化、メンテナンスフリ
ー化の要望が急速に高まり、格子赫根用鉛合金としても
低５ｂ−Ｐｂ合金から自己放電のないＣａ−Ｐｂ合金ど
することが要求されている。更にこのような要求に加え
て電池の高性能化、長寿命化及び軽量化が要求されるよ
うになり、結晶粒の細かい厚さ１＃以下の格子基板が用
いられるようになった。
流であったが、近年蓄電池の軽量化、メンテナンスフリ
ー化の要望が急速に高まり、格子赫根用鉛合金としても
低５ｂ−Ｐｂ合金から自己放電のないＣａ−Ｐｂ合金ど
することが要求されている。更にこのような要求に加え
て電池の高性能化、長寿命化及び軽量化が要求されるよ
うになり、結晶粒の細かい厚さ１＃以下の格子基板が用
いられるようになった。
しかしながら鋳造方式ではこのような基板を製造覆るこ
とは非常に困難で゛あり、特に鋳造性の悲いＣａ−ｐｂ
金合金はほとんど不可能であった。
とは非常に困難で゛あり、特に鋳造性の悲いＣａ−ｐｂ
金合金はほとんど不可能であった。
このような理由から鋳造方式に代わって機械加工方式に
よる格子基板の製造が検討され、すでに一部実用化され
ている。機械加工方式の特徴は厚さ１ ｎｕｎ前後の鉛
又は鉛合金シートを用い、これを打抜加工又はユキスバ
ンド加工して所定形状の格子基板ど゛りるものである。
よる格子基板の製造が検討され、すでに一部実用化され
ている。機械加工方式の特徴は厚さ１ ｎｕｎ前後の鉛
又は鉛合金シートを用い、これを打抜加工又はユキスバ
ンド加工して所定形状の格子基板ど゛りるものである。
このような厚さ１ ｎｕｎ前後の鉛又は鉛合金シートは
、鋳造などにＪ、り形成したインゴット又はスラブをロ
ール圧延機で冷間圧延り−ることにより造られており、
一般には加工率９０％以上の強圧延加工を施したもので
ある１、従って引張強さが引張方向と圧延方向のなづ角
瓜ににっで著しく相違する異方性を有し、シートの有効
利用を考慮した格子基板の設計面から大きな問題となっ
ている。
、鋳造などにＪ、り形成したインゴット又はスラブをロ
ール圧延機で冷間圧延り−ることにより造られており、
一般には加工率９０％以上の強圧延加工を施したもので
ある１、従って引張強さが引張方向と圧延方向のなづ角
瓜ににっで著しく相違する異方性を有し、シートの有効
利用を考慮した格子基板の設計面から大きな問題となっ
ている。
例えばこのような強圧延加工した鉛又は鉛合金シー［へ
を打抜加工して格子基板を形成覆ると、基板の上下方向
が圧延方向と直角のどきには、この基板を用いた電池の
使用中に、基板が左右方向ｊ、りも上下方向に著しい伸
び変形を起し、相手桶と短絡して電池の早期寿命に至ら
ば−る重大な欠点があった。またこのような強圧延加工
を行なった鉛又は鉛合金シートは圧延方向の腐食進行速
度が圧延方向と直角方向よりも大きい欠点があった。
を打抜加工して格子基板を形成覆ると、基板の上下方向
が圧延方向と直角のどきには、この基板を用いた電池の
使用中に、基板が左右方向ｊ、りも上下方向に著しい伸
び変形を起し、相手桶と短絡して電池の早期寿命に至ら
ば−る重大な欠点があった。またこのような強圧延加工
を行なった鉛又は鉛合金シートは圧延方向の腐食進行速
度が圧延方向と直角方向よりも大きい欠点があった。
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、圧延加工した鉛又
は鉛合金シートの機械的強度異方性を１０％以下とする
ことにより、前記伸び変形及び腐食の異方性を実用上差
支えない程度に低減し得ることを知見し、更に１対の回
転する金属製ロール間に鉛又は鉛合金溶湯な連続的に注
入し、ロールにより溶湯を冷却すると共に生成した凝固
相を直ちに圧延づ−るシートにおいて、シー１−の前方
張力を調整することににす、シートの機械的強度異方性
を低減し得ることを知見し、材料歩留りを極小に抑えた
基板の設計が容易な鉛蓄電池の格子基板用シートを開発
したものである。
は鉛合金シートの機械的強度異方性を１０％以下とする
ことにより、前記伸び変形及び腐食の異方性を実用上差
支えない程度に低減し得ることを知見し、更に１対の回
転する金属製ロール間に鉛又は鉛合金溶湯な連続的に注
入し、ロールにより溶湯を冷却すると共に生成した凝固
相を直ちに圧延づ−るシートにおいて、シー１−の前方
張力を調整することににす、シートの機械的強度異方性
を低減し得ることを知見し、材料歩留りを極小に抑えた
基板の設計が容易な鉛蓄電池の格子基板用シートを開発
したものである。
即ち本発明は冷却した１対の回転づ゛る金属製ロール間
に、鉛又は鉛合金溶湯を連続的に注入し、ロールにより
溶湯を冷２ＪｌＪ−ると共に生成した凝固相を直ちに圧
延したシートにおいて、該シートの機械的強度異方性を
１０％以下としたことを特徴とするものである。
に、鉛又は鉛合金溶湯を連続的に注入し、ロールにより
溶湯を冷２ＪｌＪ−ると共に生成した凝固相を直ちに圧
延したシートにおいて、該シートの機械的強度異方性を
１０％以下としたことを特徴とするものである。
本発明において格子基板用シートの機械的強度異方性を
１０％以下と限定したのは、異方性が１０％を越えると
、ある方向では強度が不充分となって歩留りを低下りる
ばかりか、伸び変形及び腐食進行速度が圧延方向となず
角度により異なる異方性を増大し、材料歩留りを極小に
抑えた格子基板の設計が困難となるためである。
１０％以下と限定したのは、異方性が１０％を越えると
、ある方向では強度が不充分となって歩留りを低下りる
ばかりか、伸び変形及び腐食進行速度が圧延方向となず
角度により異なる異方性を増大し、材料歩留りを極小に
抑えた格子基板の設計が困難となるためである。
このような機械的強度異方性が１０％以下の格子基板用
シートは次のようにして造られる。
シートは次のようにして造られる。
一般に金属シートを圧延法により製造する場合、ロール
周速度をυ！、圧延されたシートの走行速度を０２とり
ると、先進率δは次式により定義される。
周速度をυ！、圧延されたシートの走行速度を０２とり
ると、先進率δは次式により定義される。
δ＝（υ２−υ＋）／υ１・・・・・・（１）先進率δ
は圧延時のシー１〜前方に張力伺与槻、例えばＳプライ
ドルを設け、シー１〜に付与する前方張力を変えること
により変化させうろことがでさることが実験的に確認さ
れている。従って張力の大ぎさを任意にコン１へロール
リ゛ることにＪ、り所望の先進率δが得られる。このよ
うな先進率δとシートの融点又シよ固相線温度ＴＯと圧
延直後のシートの温度Ｔ１とを用いた実験式 ％式％（２） にＪ３いて、Ｋの値を０．１７〜０．４５となるように
先進率δを調整することにより、機械的強度異方性が１
０％以下の格子基板用シートが連続して造られる。
は圧延時のシー１〜前方に張力伺与槻、例えばＳプライ
ドルを設け、シー１〜に付与する前方張力を変えること
により変化させうろことがでさることが実験的に確認さ
れている。従って張力の大ぎさを任意にコン１へロール
リ゛ることにＪ、り所望の先進率δが得られる。このよ
うな先進率δとシートの融点又シよ固相線温度ＴＯと圧
延直後のシートの温度Ｔ１とを用いた実験式 ％式％（２） にＪ３いて、Ｋの値を０．１７〜０．４５となるように
先進率δを調整することにより、機械的強度異方性が１
０％以下の格子基板用シートが連続して造られる。
実験式（２）においてＫの値を０．１７〜０．４５とし
たのは、Ｋの値が０．１７未満では先進率δが小さく、
圧延直後のシートの温度Ｔ１が低くなるため、シートの
結晶組織は圧延組織が優勢となり、機械的強度異方性が
１０％を越えるようになる。またＫの値が０．４５を越
えると、歪又はシートの圧延直後の′ｌ′ｆｎ度が高く
なりづぎ、シートが不均一な変形を起すばかりか、異方
性のバラツキが大きくなるｌＪＸ又はシー１〜が破断す
るようになるためである。
たのは、Ｋの値が０．１７未満では先進率δが小さく、
圧延直後のシートの温度Ｔ１が低くなるため、シートの
結晶組織は圧延組織が優勢となり、機械的強度異方性が
１０％を越えるようになる。またＫの値が０．４５を越
えると、歪又はシートの圧延直後の′ｌ′ｆｎ度が高く
なりづぎ、シートが不均一な変形を起すばかりか、異方
性のバラツキが大きくなるｌＪＸ又はシー１〜が破断す
るようになるためである。
以下本発明を実施例について詳細に説明°りる。
実施例（１）
強制冷ノＪＩ した１対の回転する金属製ロール間に、
溶融したＣａ’−３ｎ−ＰＩ）合金を連続的に注入し、
溶湯をＵ−ルににり冷却すると共に生成した凝固相を直
らに圧延し、これをＳプライドルにＪ、り張力をイ」与
して厚さ０．９ｍｍのシートを製造した。
溶融したＣａ’−３ｎ−ＰＩ）合金を連続的に注入し、
溶湯をＵ−ルににり冷却すると共に生成した凝固相を直
らに圧延し、これをＳプライドルにＪ、り張力をイ」与
して厚さ０．９ｍｍのシートを製造した。
このとぎ、前記ｐｂ金合金融点は約３１６℃であり、前
記（１）式の先進率δを０．４になるように張力を調整
した。圧延直後のシートの温度は１３０℃であった。こ
のようにして前記（２）式のＫの値を約０．２６どした
。
記（１）式の先進率δを０．４になるように張力を調整
した。圧延直後のシートの温度は１３０℃であった。こ
のようにして前記（２）式のＫの値を約０．２６どした
。
このようにして製造したｐｂ合金シー１〜より第１図に
示づようにシートく１）の長手方向く圧延方向）と平行
な直線（ＬＭ線）と試験片（２）の中心線（ＮＤ線）の
なず角度ＯをＯｏから９０°まで変化させた試験片を作
成した。これについて室温で歪速度１．６７Ｘ １０
’ Ｓ−’ により引張試験を１１ない、ぞのときの降
伏強さく６０．２）をめた。
示づようにシートく１）の長手方向く圧延方向）と平行
な直線（ＬＭ線）と試験片（２）の中心線（ＮＤ線）の
なず角度ＯをＯｏから９０°まで変化させた試験片を作
成した。これについて室温で歪速度１．６７Ｘ １０
’ Ｓ−’ により引張試験を１１ない、ぞのときの降
伏強さく６０．２）をめた。
その結果を第２図に示？ｌ。
第２図は各Ｏにおける降伏強さ６０．２（θ）を０がＯ
ｏの降伏強ざδ０，２（ｏ）の間で割った値δ０．２（
θ）／δ０．２（ｏ）を、そのときのθに対して極座標
でブロンｌ−したものである。図中（Ａ＞は本発明シー
トの場合を示し、（１３）は従来の冷間Ｃ強ｊ１延加工
したシートの場合を示し１〔ものである。
ｏの降伏強ざδ０，２（ｏ）の間で割った値δ０．２（
θ）／δ０．２（ｏ）を、そのときのθに対して極座標
でブロンｌ−したものである。図中（Ａ＞は本発明シー
トの場合を示し、（１３）は従来の冷間Ｃ強ｊ１延加工
したシートの場合を示し１〔ものである。
図から判るようにＯがＯｏから９０°になるにつれで６
０．２（θ）／δ０．２（ｏ）の値が徐々に小さくなる
ことが判る。このような異方性の表現どして異方性（α
）を α−（１−（６０，２（９０） ／６０．２（０））Ｘ
１００（％） と定義り゛ると、αが小さいほど巽ｙｊ性が小さいこと
になり、従来の強圧延加工したシー１〜のαは約２４％
であるのに対し、本発明シートではα〜６．２％となり
、従来シートの約１／４で異方性の極めて小さい材料で
あることが判る。
０．２（θ）／δ０．２（ｏ）の値が徐々に小さくなる
ことが判る。このような異方性の表現どして異方性（α
）を α−（１−（６０，２（９０） ／６０．２（０））Ｘ
１００（％） と定義り゛ると、αが小さいほど巽ｙｊ性が小さいこと
になり、従来の強圧延加工したシー１〜のαは約２４％
であるのに対し、本発明シートではα〜６．２％となり
、従来シートの約１／４で異方性の極めて小さい材料で
あることが判る。
実施例（２）
Ｓｂ −Ａｓ−Ｐｂ合金をＴＯ＝２４２℃、−「ｌ−１
００℃、δ−０，４５としＫ ＝ ０．２８となる条件
で１７ざｏ、８ｍｍのシー１−に製造し、これについて
実施例（１）と同様にして引張試験による機械的強度異
方性を調べＩｃ Ｑイの結果αは約９．１％であった。
００℃、δ−０，４５としＫ ＝ ０．２８となる条件
で１７ざｏ、８ｍｍのシー１−に製造し、これについて
実施例（１）と同様にして引張試験による機械的強度異
方性を調べＩｃ Ｑイの結果αは約９．１％であった。
これに対して同一のＳｂ −Ａｓ−Ｐｂ合金を従来の冷
間で強圧延加工により製造した厚さ０．８ｍｎ＋の機械
的強度５′で方性αは約２０．５％であった。
間で強圧延加工により製造した厚さ０．８ｍｎ＋の機械
的強度５′で方性αは約２０．５％であった。
実施例（１）及び実施例（２）により製造したＣａ −
３ｎ−ｐｂ金合金Ｓｂ −Ａｓ−Ｐｂ合金の厚さ４ ｍ
ｍのシー１〜についで、これより３ ｍｍ角の棒状り゛
ンブルを切り出し、比重１．２５０のｌｌｉ！ｉ酸電解
液中にアノードどして挿入し直流１０ＩｒＬＡ／ｃａｒ
の電流密度で１５０時間通電した後、腐食生成物を除去
しＣサンプル横断面の圧延方向及び圧延方向と直角方向
の長さを測定した。その結果を従来の冷間で強圧延加工
により製造した厚さ４ ｍｍのシートから切り出した１
ノンプルの試験結果と比較して第１表に承り。
３ｎ−ｐｂ金合金Ｓｂ −Ａｓ−Ｐｂ合金の厚さ４ ｍ
ｍのシー１〜についで、これより３ ｍｍ角の棒状り゛
ンブルを切り出し、比重１．２５０のｌｌｉ！ｉ酸電解
液中にアノードどして挿入し直流１０ＩｒＬＡ／ｃａｒ
の電流密度で１５０時間通電した後、腐食生成物を除去
しＣサンプル横断面の圧延方向及び圧延方向と直角方向
の長さを測定した。その結果を従来の冷間で強圧延加工
により製造した厚さ４ ｍｍのシートから切り出した１
ノンプルの試験結果と比較して第１表に承り。
尚、圧延方向と直角方向の長さ（−１−を圧延方向の長
さ！ＱＬで割った値で示した３゜ 第１表 シート別 合 金 別 、ｔ！Ｔ／ｆＬこのように本発
明シートは従来の冷間強圧延加ニジ−１−と比較し、伸
び変形及び腐食の５％ ７．性が著しく減少しているこ
とが判る。従つく本発明によれば、任愚に設計された格
子基板の骨の１に３食はほぼ同心円的に進行し、電池寿
命を最大限に延長づ゛ることが可能となるなど、従来の
伸びの大ぎい方とシーＩ〜の強度の大きい方とを一致さ
けるため、大量の打抜眉を発生させることなく、歩留り
の高い格子粗板の設計が可能どなるなど顕著な効果を奏
するものである。
さ！ＱＬで割った値で示した３゜ 第１表 シート別 合 金 別 、ｔ！Ｔ／ｆＬこのように本発
明シートは従来の冷間強圧延加ニジ−１−と比較し、伸
び変形及び腐食の５％ ７．性が著しく減少しているこ
とが判る。従つく本発明によれば、任愚に設計された格
子基板の骨の１に３食はほぼ同心円的に進行し、電池寿
命を最大限に延長づ゛ることが可能となるなど、従来の
伸びの大ぎい方とシーＩ〜の強度の大きい方とを一致さ
けるため、大量の打抜眉を発生させることなく、歩留り
の高い格子粗板の設計が可能どなるなど顕著な効果を奏
するものである。
第１図は機械的強１哀異方性測定用の引張試験片切り出
し方向の説明図、第２図は機械的強度異方性の測定結果
を示す説明図である。 （０）２′’ｆｆｌ／（θ）２句
し方向の説明図、第２図は機械的強度異方性の測定結果
を示す説明図である。 （０）２′’ｆｆｌ／（θ）２句
Claims (1)
- 冷ＩＪＪシた１対の回転づ゛る金属製ロール間に、鉛又
は鉛合金溶湯を連続的に注入し、ロールにより溶湯を冷
却するど共に生成した凝固相を直ちに圧延したシートに
１１５いて、該シー１への機械的強度異方性を１０％以
下どしたことを特徴とづ゛る鉛＠電池の格子基板用シー
ト０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58172716A JPS6065463A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | 鉛蓄電池の格子基板用シ−ト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58172716A JPS6065463A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | 鉛蓄電池の格子基板用シ−ト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6065463A true JPS6065463A (ja) | 1985-04-15 |
Family
ID=15947005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58172716A Pending JPS6065463A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | 鉛蓄電池の格子基板用シ−ト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6065463A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52114551A (en) * | 1976-03-24 | 1977-09-26 | Tokyo Shibaura Electric Co | Device for rolling plate of less anisotropy |
| JPS55152163A (en) * | 1979-05-14 | 1980-11-27 | Mitsubishi Metal Corp | Preparation of pb alloy plate having no anisotropy |
-
1983
- 1983-09-19 JP JP58172716A patent/JPS6065463A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52114551A (en) * | 1976-03-24 | 1977-09-26 | Tokyo Shibaura Electric Co | Device for rolling plate of less anisotropy |
| JPS55152163A (en) * | 1979-05-14 | 1980-11-27 | Mitsubishi Metal Corp | Preparation of pb alloy plate having no anisotropy |
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