JPS63211567A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、鉛蓄電池用極板の改良に関するものであり、
とくに高温での放電放置後の回復特性の向上をはかるも
のである。

従来の技術 従来から鉛蓄電池用格子体には、鉛−アンチモ／合金の
鋳造格子が用いられてきた。アンチモンは溶融合金の鋳
造性を良くするためと、格子強度を高めるために添加さ
れている。しかし、アンチモンは自己放電を促進し、減
液性能を悪くする等電池のメンテナンス面で欠点があっ
た。

近年、メンテナンス・フリー化の要望が高まり、アンチ
モンを含まない新しい格子体として、鉛−カルシウム系
合金のエキスバンド格子が実用化されてきた。このエキ
スバンド格子は、鉛−カルシウム系合金製の連続ノー）
ｔエキスバンド加工してつくられている。

発明が解決しようとする問題点 この鉛−カルシウム系合金のエキスバンド格子を用いた
電池は、メンテナンス・フリー性能に優れている。しか
し、過放電放置後の充電回復性が悪いという欠点があっ
た。これは、放電した状態のまま長期間放置すると、格
子と活物質との界面に不導態層が生成し、充電電流を流
しても充電できにくくなるためである。そこで、これを
改善する手段として、エキスバンド格子の素材となる鉛
−カルシウム系合金シートの表面に、母材よりも多量の
錫を含む鉛−錫合金層を形成させるという対策が打たれ
た。

しかし、近年高温状態で電池が使用されるケースが増え
ており、高温下での放電後における性能回復上、問題点
が発生してきた。

本発明はメンテナンス・フリー性能に優れた鉛−カルシ
ウム系合金を格子に用いた鉛蓄電池の高温での放電放置
後における性能回復を向上させるものである。

すなわち、放電状態で高温下に長期間放置された後の充
電回復性を改善するものである。

問題点を解決するだめの手段 本発明は鉛−カルシウム系合金母材の表裏２面のうち、
片面に鉛−銀系合金層を形成させ、他面には鉛−錫合金
層を形成させることにより、性能の向上をはかるもので
ある。

ここでの母材の鉛−カルシウム系合金はその組成におい
て重量比で０．０３〜０．１６％のカルシウムと、Ｑ〜
１．０％の錫を含み残部が鉛からなる鉛−カルシウム−
錫合金である。

母材表面に形成させる鉛−銀系合金の組成は、重量比で
００１〜２０％の銀と、０〜１０％の錫を含み残部が鉛
からなる鉛−銀一錫合金であり、他面に形成させる鉛−
錫合金の錫含有量は、重量比で１〜３０％である。

尚、本発明を具現化する方法としては、母材の両面にそ
れぞれ鉛−銀系合金と鉛−錫合金の箔を重ね合わせて冷
間圧延する方法およびプラズマ溶射法等が採用しうる。

作用 鉛−カルシウム系合金のエキスバンド格子を用いた鉛蓄
電池の弱点の一つに高温耐久力がある。

一般に鉛−カルシウム系合金の酸化層は緻密な皮膜を形
成し、腐食が進行すると酸化層が剥離して、格子と活物
質との密着性が阻害されて寿命となる。

また、過放電状態になると電解液比重が低下し、とくに
格子と活物質の界面近傍は硫酸が拡散しにくいので中性
領域になる。この状態で長期間放置されると、格子と活
物質との界面に不導体層が形成され、充電回復性が低下
する。そこで、格子表面層に錫の多い層を形成させるこ
とにより、充電回復性を改善する方法が開発された。し
かし、放電状態のまま高温下に放置されると格子の腐食
が進行し、格子と活物性との密着性が損なわれる。

そのため、格子表面に鉛−錫合金層を形成させる手段だ
けでは、充電回復性が改善できなかった。

本発明は高温下で放置されたときの格子の腐食を抑制し
、また腐食された酸化層が活物質化して活物質との密着
性を維持することにより、高温下での欠点を改善したも
のと思われる。しかし、その詳細な機構については不明
である。

なお、本発明では母材の片面に鉛−銀系合金層°　を、
他方の面に鉛−錫合金層を形成させることにより、効果
を発揮するものであり、例えば鉛−銀系合金中に多量の
錫を添加する方法だけでは十分な効果は得られなかった
。したがって、本発明は単なる組み合わせでなく、母材
と表面薄層との組み合わせによる相剰効来が得られたも
のと考えられる。

実施例 以下に本発明の構成と効果を実施例で示す。

母材１として鉛−〇、ｏ了重量％カルシウムー０．３重
量％錫の三元合金を用い、厚み１０間１幅８０圏の連続
鋳造体（以下スラブと称す）をつくった。

また、鉛−０，５％銀−５，０％銀合金の三元合金箔２
（厚み０．１　ｒｒｒｍ　、幅ｅ　ｏ　ｍｍ　）と鉛−
６，０％銀合金の二元合金箔３（厚み０．１　ｍｍ　＋
　＠　６０咽）とを準備した。

まず、一番下に鉛−錫合金層３を敷き、つぎに母材１の
スラブを置き、スラブの上から鉛−銀一錫合金箔２を重
ねて圧延ローラを通過させ、冷間圧延で総厚１　、　Ｏ
ｒｒａｎの一体化圧延シートをつくった。

このシートに用いてエキスバンド加工して格子体を得、
活物質を充填して正極板をつくり、これ全周いて電池人
を組み立てた。

また比較例として母材の鉛−カルシウム−錫合金からな
る格子を用いて電池Ｂを組み立てた。

これらの電波Ａ−Ｂｉ用いて高温放電放置試験を行なっ
た。試験はまず６時間率電流で６ｖになるまで放電し、
その後１０Ｗランプを１週間接続して完全放電状態にし
た。そのままの状態で７゜°Ｃの雰囲気中に１ｏ日間放
置した。この電池を１６Ｖの定電圧充電を６時間行ない
、充電電流を記録した。第２図にその結果を示す。図か
ら明らかなように、本発明の電池人は充電開始直後に最
大電流が流れ充電できたが、比較例の電池Ｂは充電電流
がほとんど流れなくて充電できなかった。

尚、実施例では比較例として母材の鉛−カルシウム−錫
合金を格子に用いた電池について記したが、この母材に
鉛−錫合金層だけを形成させたのみでは、高温下の放置
には十分な効果が得られなかった。

また、本発明の母材両面に形成させる層の合金は、片面
が鉛−銀一錫合金であり、ここで銀が０．０ｊ重量％未
満では高温下での耐食性に効果が得られなかった。また
、銀が２．０重量％を越えて、錫が１０重量％を越える
と合金箔が母材と一体化しにくく、また高価になるので
工業的に好ましくない。

一方、他面に形成させる鉛−錫合金層の錫の量が１重量
％未満では効果がなく、３０重量％を越えると合金箔が
母材と一体化しにくくなり実用上やはり好ましくない。

発明の効果 上記したように、本発明は鉛−カルシウム系合金を格子
母材に用いたメンテナンス・フリータイプの鉛蓄電池の
高温耐久性、とくに放電状態で高温下に放置した後の充
電回復性の向上をはかったものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における極板の部分拡大断面図
、第２図は放置後の充電々流行性を示す図である。 １・・・・・・母材の鉛−カルシウム系合金、２・・・
・・・鉛−銀一錫合金箔、３・・・・・・鉛−錫合金層
、４・・・・・・活物質。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉛−カルシウム系合金を母材とし、この母材の片
   面に鉛−銀系合金層を、他面に鉛−錫合金層をそれぞれ
   形成させたシートの穿孔板を格子に用いたことを特徴と
   した鉛蓄電池用極板。
2. （２）母材の片面に形成させる鉛−銀系合金の組成が重
   量比で０．０１〜２．０％の銀と、０〜１０％の錫を含
   み残部が鉛であり、他面に形成される鉛−錫合金が重量
   比で１〜３０％の錫を含むものである特許請求の範囲第
   １項記載の鉛蓄電池用極板。
3. （３）母材の鉛−カルシウム系合金が重量比で０．０３
   〜０１５％のカルシウムと、０〜１．０％の錫を含み残
   部が鉛からなる鉛−カルシウム−錫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。