JPS635864B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS635864B2 JPS635864B2 JP57104148A JP10414882A JPS635864B2 JP S635864 B2 JPS635864 B2 JP S635864B2 JP 57104148 A JP57104148 A JP 57104148A JP 10414882 A JP10414882 A JP 10414882A JP S635864 B2 JPS635864 B2 JP S635864B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- base
- lead
- foamed
- base material
- 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
Links
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000006261 foam material Substances 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 32
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 9
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910000882 Ca alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002061 Ni-Cr-Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
- H01M50/54—Connection of several leads or tabs of plate-like electrode stacks, e.g. electrode pole straps or bridges
- H01M50/541—Connection of several leads or tabs of plate-like electrode stacks, e.g. electrode pole straps or bridges for lead-acid accumulators
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、鉛蓄電池に用いる三次元的に連続し
た網目構造を持つ多孔性の鉛合金極板用基体（以
下発泡基体とよぶ）の製造法に関するものであ
る。
た網目構造を持つ多孔性の鉛合金極板用基体（以
下発泡基体とよぶ）の製造法に関するものであ
る。
従来、自動車用鉛蓄電池に用いられる極板用基
体は、鋳造あるいは打抜きまたはエキスパンド加
工等により製造されてきた。極板用基体の機能は
集電が主であり、活物質の保持にはある程度の効
果はあるがそれはかなり小さなものであつた。一
般に、基体に充填されている活物質は充放電の繰
り返しにより体積変化を生じるため、電池の使用
期間が長くなるとともに基体より脱落し易くなつ
てゆくことは衆知の通りであり、これによる電池
性能の低下を少しでも防止しようとするならば、
いわゆる枅目の小さな基体を用いて基体と活物質
との接触面積を出来るだけ多くしてやることが必
要である。
体は、鋳造あるいは打抜きまたはエキスパンド加
工等により製造されてきた。極板用基体の機能は
集電が主であり、活物質の保持にはある程度の効
果はあるがそれはかなり小さなものであつた。一
般に、基体に充填されている活物質は充放電の繰
り返しにより体積変化を生じるため、電池の使用
期間が長くなるとともに基体より脱落し易くなつ
てゆくことは衆知の通りであり、これによる電池
性能の低下を少しでも防止しようとするならば、
いわゆる枅目の小さな基体を用いて基体と活物質
との接触面積を出来るだけ多くしてやることが必
要である。
この点に関しては本発明において対象としてい
る発泡基体は理想的なものであり、鋳造、エキス
パンド加工等により製作した従来の基体とは比較
にならない程大きな接触面積が得られる。また
Pb―Ca系合金より成る基体を用いた陽極板では、
深い充放電を繰り返すと早期に容量が低下してし
まうという現象が発生するが、これも発泡基体を
用いて基体と活物質との接触面積を大きくして電
流密度が低下するような方策を施してやることに
より、上述した容量低下現象を大幅に抑制するこ
とが可能となる。
る発泡基体は理想的なものであり、鋳造、エキス
パンド加工等により製作した従来の基体とは比較
にならない程大きな接触面積が得られる。また
Pb―Ca系合金より成る基体を用いた陽極板では、
深い充放電を繰り返すと早期に容量が低下してし
まうという現象が発生するが、これも発泡基体を
用いて基体と活物質との接触面積を大きくして電
流密度が低下するような方策を施してやることに
より、上述した容量低下現象を大幅に抑制するこ
とが可能となる。
本発明はこのような点に着目して、発泡基体を
用いた電池を製作する場合の基体の製造方法を提
供するものである。
用いた電池を製作する場合の基体の製造方法を提
供するものである。
近年、Ni、Ni―Cr合金、Ni―Cr―Al合金の発
泡体、またごく最近では低融点金属やその合金か
ら成る発泡体が公表されている。低融点のものと
しては、鉛蓄電池材料となる鉛合金の他に、錫、
亜鉛、アルミニウムあるいはこれらの合金の発泡
体が開発されている。低融点金属の発泡体の製造
法として実施されている技術は次のようなもので
ある。まず、発泡させた樹脂等の空隙に流動性の
耐火物を注入し硬化させる。次に、樹脂と耐火物
の一体化品を加熱して樹脂を燃焼させ発泡構造の
鋳型を製作する。次に、この型に溶融状態の金属
を流し込み、これが固まつた耐火物を取り除き最
初の発泡樹脂と同様の発泡金属を得るのである。
泡体、またごく最近では低融点金属やその合金か
ら成る発泡体が公表されている。低融点のものと
しては、鉛蓄電池材料となる鉛合金の他に、錫、
亜鉛、アルミニウムあるいはこれらの合金の発泡
体が開発されている。低融点金属の発泡体の製造
法として実施されている技術は次のようなもので
ある。まず、発泡させた樹脂等の空隙に流動性の
耐火物を注入し硬化させる。次に、樹脂と耐火物
の一体化品を加熱して樹脂を燃焼させ発泡構造の
鋳型を製作する。次に、この型に溶融状態の金属
を流し込み、これが固まつた耐火物を取り除き最
初の発泡樹脂と同様の発泡金属を得るのである。
本発明ではこうして得られた発泡金属を電極基
体として用いるのであるが、鉛および鉛合金を使
用したものはその強度が低く、初めから電極基体
の所定の厚さ（0.8〜2.0mm）にして発泡基体を作
るのが困難であり、ある程度大きな厚さで作る必
要がある。また発泡基体は個々の導電部が細く基
体全面に均一に導電部を配置する場合には集電効
率の低下や充放電による基体の酸化劣化等を招き
易い。これらを改善するには基体上部程鉛量が多
く配置されていることが必要である。
体として用いるのであるが、鉛および鉛合金を使
用したものはその強度が低く、初めから電極基体
の所定の厚さ（0.8〜2.0mm）にして発泡基体を作
るのが困難であり、ある程度大きな厚さで作る必
要がある。また発泡基体は個々の導電部が細く基
体全面に均一に導電部を配置する場合には集電効
率の低下や充放電による基体の酸化劣化等を招き
易い。これらを改善するには基体上部程鉛量が多
く配置されていることが必要である。
そのため本発明では、まず発泡体合金の素材を
作り、それを基体として用いる際にその一方を厚
く他方を薄くするように楔形状にスライスしこれ
をプレスするものである。
作り、それを基体として用いる際にその一方を厚
く他方を薄くするように楔形状にスライスしこれ
をプレスするものである。
本発明の一実施例について説明する。
上述した方法で製造した発泡体で、孔数６〜10
個／25mm、気孔率94％、比表面積500m2／m3の発
泡体素材１（縦130mm、横150mm、厚さ100mm）（第
１図）を用意する。次に、第２図に示したCO2ガ
スレーザ２を使用して、発泡体素材１を切断す
る。切断条件としては、連続出力型のCO2レーザ
ビームを使用し、エネルギー出力50W、スボツト
径0.2mmで第３図に示したように発泡体素材１を
一方の端が７mm、他方の端が３mmになるように順
次楔形状にスライスする。次に、第４図に示した
ように、楔形状にスライスした基体素材３を全体
にわたつて厚さが1.5mmになるようプレス４で圧
縮を行ない、寸法が縦126mm、横144mm、厚さ1.5
mmになるように加工する。その際に、集電部とな
る上部桟と耳部を形成する鉛合金とを後工程で基
体に接続しやすくするため、基体素材３の７mmの
厚さを有している側に段部が出来るように、調整
治具５を入れておく。
個／25mm、気孔率94％、比表面積500m2／m3の発
泡体素材１（縦130mm、横150mm、厚さ100mm）（第
１図）を用意する。次に、第２図に示したCO2ガ
スレーザ２を使用して、発泡体素材１を切断す
る。切断条件としては、連続出力型のCO2レーザ
ビームを使用し、エネルギー出力50W、スボツト
径0.2mmで第３図に示したように発泡体素材１を
一方の端が７mm、他方の端が３mmになるように順
次楔形状にスライスする。次に、第４図に示した
ように、楔形状にスライスした基体素材３を全体
にわたつて厚さが1.5mmになるようプレス４で圧
縮を行ない、寸法が縦126mm、横144mm、厚さ1.5
mmになるように加工する。その際に、集電部とな
る上部桟と耳部を形成する鉛合金とを後工程で基
体に接続しやすくするため、基体素材３の７mmの
厚さを有している側に段部が出来るように、調整
治具５を入れておく。
そして、プレス後に第５図に示すように集電部
６を接続して発泡基体７を得た。この基体に陽極
および陰極用ペーストを充填しそれぞれ陽極板、
陰極板とした。
６を接続して発泡基体７を得た。この基体に陽極
および陰極用ペーストを充填しそれぞれ陽極板、
陰極板とした。
なお、上記陰陽極板は深い充放電をくり返した
場合に早期にその容量が低下するか否かを実験す
るため、発泡基体にはPb―0.1Ca―0.5Sn合金を
使用した。
場合に早期にその容量が低下するか否かを実験す
るため、発泡基体にはPb―0.1Ca―0.5Sn合金を
使用した。
先ず、陽極板の特性を調べるために、本法によ
り製造した1.5mm厚の発泡基体を用いた陽極板と、
合金組成が同一の通常の鋳造基体を使用した陰極
板を組合せてN50Z型電池を作つた（発明品１）。
一方、陰陽両極とも前記と同一合金組成の鋳造基
体を用いたN50Z型電池（比較品１）を製作し、
発明品１と特性の比較をすることにした。なお、
基体重量および活物質量は両者とも同一になるよ
うに調整した。
り製造した1.5mm厚の発泡基体を用いた陽極板と、
合金組成が同一の通常の鋳造基体を使用した陰極
板を組合せてN50Z型電池を作つた（発明品１）。
一方、陰陽両極とも前記と同一合金組成の鋳造基
体を用いたN50Z型電池（比較品１）を製作し、
発明品１と特性の比較をすることにした。なお、
基体重量および活物質量は両者とも同一になるよ
うに調整した。
上記２種の電池について初期特性を調査したと
ころ、発明品１では発泡基体における一つ一つの
導電部は細いにもかかわらず、上部にいくに従つ
て鉛の密度を高めたことにより電圧特性も含め比
較品１とほぼ同一の特性であつた。しかし、６時
間率の放電と放電量の130％の充電を繰り返した
時の結果については大きな差があらわれた。結果
を第６図に示した。図からもわかるように、発明
品１は、活物質の保持に優れ導電面積の増加によ
り、長寿命の電池である。
ころ、発明品１では発泡基体における一つ一つの
導電部は細いにもかかわらず、上部にいくに従つ
て鉛の密度を高めたことにより電圧特性も含め比
較品１とほぼ同一の特性であつた。しかし、６時
間率の放電と放電量の130％の充電を繰り返した
時の結果については大きな差があらわれた。結果
を第６図に示した。図からもわかるように、発明
品１は、活物質の保持に優れ導電面積の増加によ
り、長寿命の電池である。
次に、陰極板の特性を調べるために、厚さは
1.2mmと陽極板用基体よりは0.3mm薄くなる点を除
いては同一の仕様の発泡基体に陰極用ペーストを
充填して陰極板にしたものと、同一合金組成の鋳
造基体を使用した通常の陽極板を組み合せて
N50Z型電池を作つた（発明品２）。また、比較の
ために、合金組成は前記と同一で陰陽両極とも従
来の鋳造基体を用いた極板でN50Z型電池を作つ
た（比較品２）。なお、基体重量、活物質量は両
者とも同一になるように調整した。
1.2mmと陽極板用基体よりは0.3mm薄くなる点を除
いては同一の仕様の発泡基体に陰極用ペーストを
充填して陰極板にしたものと、同一合金組成の鋳
造基体を使用した通常の陽極板を組み合せて
N50Z型電池を作つた（発明品２）。また、比較の
ために、合金組成は前記と同一で陰陽両極とも従
来の鋳造基体を用いた極板でN50Z型電池を作つ
た（比較品２）。なお、基体重量、活物質量は両
者とも同一になるように調整した。
上記２種の電池については陰極板の特性が十分
把握できるように定電圧寿命試験を行なつた。そ
してその特性としては2000サイクル毎に270A放
電を行ない、その時の30秒目電圧で比較した。結
果を第７図に示した。図からもわかるように、発
明品２においては基体上部になる程鉛合金が密に
配置されていること、および基体の比表面積が大
きいために充放電サイクルを繰り返して活物質の
収縮が発生しても基体周囲の活物質量の低下が小
さく、放電電圧の降下が少ない。
把握できるように定電圧寿命試験を行なつた。そ
してその特性としては2000サイクル毎に270A放
電を行ない、その時の30秒目電圧で比較した。結
果を第７図に示した。図からもわかるように、発
明品２においては基体上部になる程鉛合金が密に
配置されていること、および基体の比表面積が大
きいために充放電サイクルを繰り返して活物質の
収縮が発生しても基体周囲の活物質量の低下が小
さく、放電電圧の降下が少ない。
以上のように、本発明によれば電池の初期性能
は従来と同等であり寿命性能は大幅に向上できる
発泡基体を製造することができ、その工業的価値
は極めて大なるものである。
は従来と同等であり寿命性能は大幅に向上できる
発泡基体を製造することができ、その工業的価値
は極めて大なるものである。
第１図は本発明の発泡基体を作るのに用いる発
泡体素材の斜視図、第２図は発泡体素材をCO2ガ
スレーザでスライスして基体素材を作る状況を示
す説明図、第３図は同スライスされた発泡体素材
の斜視図、第４図は基体素材をプレスする状態を
示す説明図、第５図は本発明による発泡基体の一
例を示しａは側面図、ｂは正面図、第６図は陽極
板に本発明の発泡基体を用いた電池と比較品の６
時間率充放電の繰り返しにおける容量変化を示す
曲線図、第７図は陰極板に本発明の発泡基体を用
いた電池と比較品の定電圧寿命試験における放電
30秒目電圧の変化を示す曲線図である。 １は発泡体素材、３は基体素材、４はプレス、
６は集電部、７は発泡基体。
泡体素材の斜視図、第２図は発泡体素材をCO2ガ
スレーザでスライスして基体素材を作る状況を示
す説明図、第３図は同スライスされた発泡体素材
の斜視図、第４図は基体素材をプレスする状態を
示す説明図、第５図は本発明による発泡基体の一
例を示しａは側面図、ｂは正面図、第６図は陽極
板に本発明の発泡基体を用いた電池と比較品の６
時間率充放電の繰り返しにおける容量変化を示す
曲線図、第７図は陰極板に本発明の発泡基体を用
いた電池と比較品の定電圧寿命試験における放電
30秒目電圧の変化を示す曲線図である。 １は発泡体素材、３は基体素材、４はプレス、
６は集電部、７は発泡基体。
Claims (1)
- １ 三次元的に連続した網目構造を持つ鉛合金の
発泡体から成る鉛蓄電池極板用基体の製造法にお
いて、基体と成る鉛合金の発泡体素材１を先に製
造し、それを楔形状にスライスして基体素材３と
なし、該基体素材３の両表面が平行となるように
プレスすることにより基体の上部にいくに従つて
金属の密度を高めることを特徴とする鉛蓄電池極
板用基体７の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57104148A JPS58220364A (ja) | 1982-06-17 | 1982-06-17 | 鉛蓄電池極板用基体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57104148A JPS58220364A (ja) | 1982-06-17 | 1982-06-17 | 鉛蓄電池極板用基体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58220364A JPS58220364A (ja) | 1983-12-21 |
| JPS635864B2 true JPS635864B2 (ja) | 1988-02-05 |
Family
ID=14372990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57104148A Granted JPS58220364A (ja) | 1982-06-17 | 1982-06-17 | 鉛蓄電池極板用基体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58220364A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0541471U (ja) * | 1991-11-14 | 1993-06-08 | 株式会社タカラ | 写真立て |
| JPH08182591A (ja) * | 1994-12-29 | 1996-07-16 | S K Meguro:Kk | 録再装置内蔵写真フレーム |
-
1982
- 1982-06-17 JP JP57104148A patent/JPS58220364A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0541471U (ja) * | 1991-11-14 | 1993-06-08 | 株式会社タカラ | 写真立て |
| JPH08182591A (ja) * | 1994-12-29 | 1996-07-16 | S K Meguro:Kk | 録再装置内蔵写真フレーム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58220364A (ja) | 1983-12-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5325358B1 (ja) | 電池用極板及びその製造方法、該極板を有する極板群並びに鉛蓄電池 | |
| JP2976863B2 (ja) | 電池用電極の製造法 | |
| JPWO2012132476A1 (ja) | 鉛蓄電池用の極板群、鉛蓄電池、及び鉛蓄電池用の極板群の製造方法 | |
| JP5521503B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JPS635864B2 (ja) | ||
| JPS5923471A (ja) | 鉛蓄電池極板用基体の製造方法 | |
| JP2002093409A (ja) | 制御弁式鉛蓄電池 | |
| JPS5866266A (ja) | 鉛蓄電池極板用基体 | |
| JP4263465B2 (ja) | 電極集電体及びその製造方法とシール鉛蓄電池 | |
| JPS6174268A (ja) | リチウム二次電池 | |
| JPH09129223A (ja) | 捲回形電池用電極 | |
| JP2708123B2 (ja) | ペースト式電極の製造方法 | |
| JP2003100301A (ja) | 正極用エキスパンド格子体及びその製造方法 | |
| JPH0636763A (ja) | 二次電池用リチウム合金負極 | |
| JP2926235B2 (ja) | アルカリ電池用電極の製造方法 | |
| JP2003132897A (ja) | 正極用エキスパンド式極板の製造方法 | |
| JP4374626B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JP2001332268A (ja) | 制御弁式鉛蓄電池 | |
| JP4566303B2 (ja) | ニッケル水素電池用正極板 | |
| JP2001155722A (ja) | 密閉形鉛蓄電池およびその製造方法 | |
| JPH0850896A (ja) | 鉛蓄電池の製造法 | |
| JPH07307148A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JP2000021414A (ja) | 鉛蓄電池正極用格子体の製造方法及び鉛蓄電池用正極の製造方法 | |
| JP4251688B2 (ja) | アルカリ蓄電池用電極及びアルカリ蓄電池 | |
| JP4977926B2 (ja) | 鉛蓄電池 |