JPS6321314B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6321314B2
JPS6321314B2 JP54027174A JP2717479A JPS6321314B2 JP S6321314 B2 JPS6321314 B2 JP S6321314B2 JP 54027174 A JP54027174 A JP 54027174A JP 2717479 A JP2717479 A JP 2717479A JP S6321314 B2 JPS6321314 B2 JP S6321314B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rolling
alloy
thickness
lead
alloys
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.)
Expired
Application number
JP54027174A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS55119360A (en
Inventor
Sadao Fukuda
Hidemi Fukunaga
Yasuyuki Kumano
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2717479A priority Critical patent/JPS55119360A/ja
Publication of JPS55119360A publication Critical patent/JPS55119360A/ja
Publication of JPS6321314B2 publication Critical patent/JPS6321314B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64Carriers or collectors
    • H01M4/66Selection of materials
    • H01M4/68Selection of materials for use in lead-acid accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64Carriers or collectors
    • H01M4/82Multi-step processes for manufacturing carriers for lead-acid accumulators
    • H01M4/84Multi-step processes for manufacturing carriers for lead-acid accumulators involving casting
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鉛(Pb)―スズ(Sn)―砒素(As)
系合金からなる格子の製造法に関し、この種合金
の鋳造により得た格子を圧延することにより、特
に急放電特性の良好な鉛蓄電池を製造する一手段
として極板の厚さを薄くした場合でも極板の機械
的強度を向上させることを目的とする 現在用いられている鉛蓄電池の極板格子は、そ
の大部分が鋳造により製造されている。
これは使用する鉛又は鉛合金の融点が比較的低
く、鋳造でほぼ所望の格子形状が得られるなどの
利点があるために鋳造法が使用されている。しか
し鋳造法の欠点の一つつに薄形の格子、特に厚さ
が約1mm以下の格子が鋳造できにくいことがあ
る。
これは使用している鉛合金の表面張力と、固化
速度とに関係するもので、これらのの性質は鉛に
添加する元素により幾分か改善できるとはいえ、
どちらかと云えば鉛合金の本質的な性質のためと
考えられる。
一方、最近では鉛蓄電池に対して急放電特性に
優れたものが強く要望されている。例えば自転車
用、あるいは電気自動車用の鉛蓄電池において
は、急放電特性に優れているということは、電池
を小形、軽量化できること、更にこれによりコス
トダウンも計れることになり、急放電特性の優劣
により、価格競争や省資源などに大きく関係す
る。また小形の密閉式鉛蓄電池において、それら
の用途である携帯用機器などの電気的な負荷が
徐々に小さくなつているは云え、やはり自動車用
と同様な現状である。更に小形密閉式鉛蓄電池に
おいては、急放電特性が優れているのみでは実用
的ではなく、この他に自己放電が少ないこと、過
放電、過充電特性が優れていることも必要であ
る。
鉛蓄電池の急放電特性は、電解質であり、かつ
反応物質でもある硫酸(H2SO4)の活物質まで
への拡散の度合によつて支配されている。
H2SO4の拡散を良好にするには極板の多孔度を
大きくすることや、極板の厚さを薄くすることが
有効で、特に極板を薄くすることの方が、その他
の電池特性、特に充放電サイクル寿命などの点か
ら有効である。極板の厚さを薄くするためにはペ
ースト式極板であれば格子を薄くする必要があ
る。鋳造法であれば前記のように、格子厚さが約
1mm以下のものは製造し難いし、また1mm程度の
厚さに鋳造する場合と、2〜3mmの厚さに鋳造す
る場合とでは、やはり1mm程度に鋳造する方が不
良率が高くなる等の点において製造的にも不利で
ある。
格子の厚さを薄くする手段として製造的に有利
な厚い形状の格子を鋳造し、それをプレスなどに
よつて圧延して薄形化することが有効と考えられ
るが、従来使用されている格子合金、特にPb―
アンチモン(Sb)系合金は自己放電が大きく、
また充電時の水の分解速度も早いなどの欠点があ
り、またPb―カルシウム(Ca)系合金は自己放
電は小さくなるが、過放電特性が悪いなどの欠点
があり、これらの合金を圧延して薄形化しても、
これらの欠点は除去できるものではなく、これら
の合金を薄形化しても、あまり意味がない。
本発明者等は自己放電も少なく、過放電特性も
優れた合金として、Pb―Sn―As系合金を以前に
提案した。この合金は、SnとAsが金属間化合物
を生成し、それにより機械的強度が改善されるも
のと思われるが、まだ従来のPb―Sb系合金や、
Pb―Ca系合金に比較すると機械的強度は小さい。
鉛蓄電池として備えるべき性能については前記し
たように自己放電が少なく、過放電、過充電特性
に優れ、また電池の取扱いが容易でしかも製造も
容易であることが好ましく、更に急放電特性を改
良するためには薄形極板が製造できることが好ま
しい。これらの観点からPb―Sn―As合金を使用
し、上記条件を満足させるためにこれらを最も効
率よくプレスするための条件について検討した。
本発明はPb―Sn―As合金を鋳造したものを圧
延する場合、機械的強度が効果的に発揮できる条
件を設定したものである。以下その詳細は一実施
例に従がつて説明する。従来のPb―Sb系合金格
子を圧延することは既に知られているが、Pb―
Sn―As合金格子を圧延することは新規なことで
ある。またPb―Sb系合金とPb―Sn―As合金は
金相学的に見て状態図が異なり、Pb―Sb系合金
を圧延したものより、更にプラスアルフアーの効
果が期待できる。それは前記したようにPb―Sn
―As合金はSnとAsの金属間化合物がPb中に分散
することにより機械的強度が改良されるもので、
これらを圧延することにより、この金属間化合物
の分散が良好になり、機械的強度の増加はPb―
Sb系合金より更に大きくなることを見出し、以
下のような実験を行なつた。
Pb―Sn―As合金の代表例としてSn0.5%(重
量%、以下%は全て重量%を示す)、As0.3%残
部がPbよりなる合金と、更にこれらにAlを0.02
%添加した合金について示す。なお比較のために
従来のPb―Ca0.08%合金について示す。純Pbを
約500℃に加熱溶融させ、これに金属Snを0.5%添
加し、このPb―Sn合金に更にAsを多量合金化し
たAs母合金を使用してAsを0.3%添加し、通常の
形状を有した鋳型に注入して鋳造した。なお鋳型
の温度は約150℃とした。
次にSn0.5%―As0.3%―Pb合金にAlを0.02%
添加した合金についても同様な手順で格子を鋳造
した。なおAlはPbと合金し難いので、溶融Pbの
温度を約700℃まで上昇させAlを添加してから、
溶融物の温度を約500℃に下降させてSnとAsを添
加した。これらの格子の厚みは約2.5mmである。
次にこれらの格子の一部を125℃で24時間加熱後
徐冷して熱処理を行なつた。次にこれらの格子を
圧延する。圧延方法にはローラによる圧延や、プ
レス機にする上下からの圧延法などがあるが、こ
こではプレス機による圧延の結果のみについて示
す。圧延の程度については圧延率で表現した。即
ち〔圧延前の厚み/圧延後の厚み〕の百分率で示
した。また圧延の条件は室温での油圧プレスによ
る圧延とした。これらの試料について抗折力を測
定した。実際の製造時の格子の変形を考えると格
子が軟かいために折れ曲がる変形が最も多く、こ
れが多いと不良率が高くなるのみではなく、取扱
いにも注意しなければならず作業性が低下するの
で、これらを評価するには抗折力が最も適当と考
えた。なお鉛合金の場合には抗折力試験器〔東洋
科学産業(株)製TSP―A型〕で測定した場合に試
料は折れるのではなく曲がるので正確には抗曲力
と称した方が妥当かも知れないが、通例に従がつ
て抗折力と表現した。これらの測定結果の一例を
図に示す。図において曲線1はPb―Sn0.5%―
As0.3%合金、曲線2は、Pb―Sn0.5%―As0.3%
―Al0.02%合金、曲線3はPb―Ca0.08%合金の
抗折力を示す。なお1′,2′は鋳造後熱処理した
Pb―Sn―As合金、及びPb―Sn―As―Al合金に
ついて示す。図において、圧延率110%以上、即
ち鋳造当初2.5mmの厚さの格子を約2.27mm以下の
厚さに圧延すると抗折力は急激に増大し、約120
%以上になるとほぼ平坦となること、またAlの
含有有無による差はほとんどないこと、更に事前
の熱処理の差は圧延率が低いときには差がある
が、圧延率が高くなるとほとんど差がなくなるこ
と、Pb―Ca0.08%合金では、圧延率にほとんど
差がないことなどが明らかになつた。即ち、Pb
―Sn―As系合金をプレス圧延するとその抗折力
は従来のPb―Ca合金に匹適し、これらの格子の
作業性もPb―Ca合金とほぼ同様であることが判
明した。また図には圧延前の厚さが2.5mmのもの
についてのみ示したが、厚みの異なつた格子をプ
レス圧延しても、圧延率が110%以上になると抗
折力が急激に増加することが認められた。このこ
とから格子の所要厚さが決定したならば、その厚
さよりは少なくとも10%以上厚いものを鋳造し、
それをプレス圧延して所望厚さにしたならば、機
械的強度の一つである抗折力が大きく改善でき
た。ここでは油圧プレスによる圧延のみについて
示したが、ローラによる圧延でも同様な結果が得
られた。しかしローラによる圧延の場合、圧延方
向のみに格子が伸び、鋳造格子と形状が異なるの
で、この点を考慮して予め鋳型を製造したなら
ば、ローラによる圧延の方が連続作業が可能にな
るため実用的と考えられる。更にPb―Sn―As系
合金の組成についても、いくつかの組成につい
て、またいくつかの添加元素についても測定した
が、ほぼ同様な結果が得らた。このことは、Pb
とSnとAsが存在した合金全てに適用できること
を意味している。
これらの圧延により厚さを当初のそれより薄く
した格子を使用した電池の特性についてはその詳
細は省略するが、試験の結果、急放電持性は同一
厚みのPb―Ca0.08%合金圧延格子を使用した電
池の特性とほとんど同一であり、また別の特性と
しては、Pb―Ca合金を使用した電池よりも過放
電特性が非常に優れていることなどが判明し、
Pb―Sn―As系合金を圧延したことにより、電池
性能の劣化は見られなかつた。
従つて、鋳造時における作業性及び格子の骨切
れ等のない良品歩留りを考慮すれば、当初の厚
い、例えば1〜5mm程度あるいはそれ以下の厚さ
の格子を鋳造し、これを圧延して所望とする最終
厚さが0.3〜3mmとなるようにすることが好まし
い。
なおこの場合、圧延率は110〜400%近くなる
が、合金の種類により柔軟度は若干変化しても圧
延には何ら支障とならない。
圧延された格子は、その厚さから圧延前の当初
の格子の厚さがおよそどのようであつたかは格子
表面の平坦状態及び合金の結晶状態から把握する
ことができる。
又この圧延によりこれまで鋳造法では製造し難
かつた厚さ1mm以下の格子も容易に得ることがで
き、厚さ的に薄くとも圧延により抗折力は向上
し、ペースト式極板として十分実用し供しうる。
とくに厚さの薄い格子を用いた極板は渦巻状に巻
回することもでき、小形の密閉鉛蓄電池の製造に
は極めて有効である。
このように本発明の製造法では、厚さが薄い極
板の格子であつても、その鋳造後に圧延すること
で機械的強度を高めた状態で得ることができ、蓄
電池の製造において作業性を高めることができ
る。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の格子の鋳造後における圧延率と抗
折力との関係を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 鉛を主体とし、これに合金成分としてスズ及
    び砒素を少なくとも添加した鉛―スズ―砒素系合
    金により格子を鋳造し、この格子を圧延率〔(圧
    延前の厚さ/圧延後の厚さ)×100〕が110〜400
    %、圧延後の厚さが0.3〜3mmとなるよう圧延す
    ることを特徴とする鉛蓄電池用格子の製造法。
JP2717479A 1979-03-07 1979-03-07 Preparation of grid for lead-acid battery Granted JPS55119360A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2717479A JPS55119360A (en) 1979-03-07 1979-03-07 Preparation of grid for lead-acid battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2717479A JPS55119360A (en) 1979-03-07 1979-03-07 Preparation of grid for lead-acid battery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS55119360A JPS55119360A (en) 1980-09-13
JPS6321314B2 true JPS6321314B2 (ja) 1988-05-06

Family

ID=12213692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2717479A Granted JPS55119360A (en) 1979-03-07 1979-03-07 Preparation of grid for lead-acid battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS55119360A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2166625T3 (es) * 1999-01-21 2002-04-16 Hoppecke Zoellner Sohn Accu Procedimiento para la fabricacion de rejillas de plomo.

Also Published As

Publication number Publication date
JPS55119360A (en) 1980-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3555877B2 (ja) 電池グリッド用合金
JP6648088B2 (ja) 二次電池負極集電体用圧延銅箔、それを用いた二次電池負極及び二次電池並びに二次電池負極集電体用圧延銅箔の製造方法
AU783324B2 (en) Alloy for thin positive grid for lead acid batteries and method for manufacture of grid
JP2002373661A (ja) 鉛電池・グリッド用の銀−バリウム鉛合金
JP4743977B2 (ja) 圧延銅合金箔及びその製造方法
JP2001152267A (ja) 銅合金圧延箔
JP3760668B2 (ja) 二次電池用集電体
JP2001011550A (ja) 銅合金圧延箔
JP2002175798A (ja) 密閉型鉛蓄電池
US4207097A (en) Lead alloy for lead-acid batteries and process for producing the alloy
JPH05290857A (ja) 鉛蓄電池用極板の製造法
JPH06267544A (ja) 鉛蓄電池用極板とこれを用いた鉛蓄電池
JPH1197032A (ja) 二次電池用アルミニウム箔製集電体
JPS6321314B2 (ja)
JPH10284085A (ja) 鉛蓄電池用格子
JP2000315519A (ja) 鉛蓄電池
JPH0326905B2 (ja)
JP2001279351A (ja) 圧延銅合金箔及びその製造方法
JP4026259B2 (ja) 密閉形鉛蓄電池
JPS6127066A (ja) 鉛蓄電池用格子体及びその製造法
JP4502346B2 (ja) 鉛蓄電池用鉛基合金
JP4093749B2 (ja) 鉛蓄電池用鉛基合金
JP4423837B2 (ja) 蓄電池用圧延鉛合金およびそれを用いた鉛蓄電池
JPH10162834A (ja) 鉛蓄電池
JP2004200028A (ja) 鉛蓄電池極板格子の製造方法