JPH0212385B2 - - Google Patents
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- JPH0212385B2 JPH0212385B2 JP58145826A JP14582683A JPH0212385B2 JP H0212385 B2 JPH0212385 B2 JP H0212385B2 JP 58145826 A JP58145826 A JP 58145826A JP 14582683 A JP14582683 A JP 14582683A JP H0212385 B2 JPH0212385 B2 JP H0212385B2
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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
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/68—Selection of materials for use in lead-acid accumulators
- H01M4/685—Lead alloys
-
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- 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
-
- 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)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、ペースト式鉛蓄電池用電極基体の製
造法に関する。
造法に関する。
従来例の構成とその問題点
ペースト式鉛極板の基体は、アンチモン−鉛系
合金を鋳造により格子状として用いる方法と、錫
−カルシウム−鉛系合金により、まず板をつくつ
た後に、機械加工でエキスパンド状としたり打ち
抜き板とする方法などが広く実施されている。こ
こでアンチモン−鉛系合金を用いる場合と、錫−
カルシウム−鉛系合金を用いる場合において加工
方法が異なるのは、錫−カルシウム−鉛系合金の
方がアンチモン−鉛系合金よりも鋳造がかなり難
しいことによるものである。つぎに、アンチモン
−鉛系合金を用いた場合と、錫−カルシウム−鉛
系合金を用いた場合の特性上の主な違いは、錫−
カルシウム−鉛系合金を用いた場合においては、
鉛蓄電池の自己放電が少なくなり、たとえば自動
車用の鉛蓄電池としたときは、長期間補水の必要
がなくなる特長を有することである。
合金を鋳造により格子状として用いる方法と、錫
−カルシウム−鉛系合金により、まず板をつくつ
た後に、機械加工でエキスパンド状としたり打ち
抜き板とする方法などが広く実施されている。こ
こでアンチモン−鉛系合金を用いる場合と、錫−
カルシウム−鉛系合金を用いる場合において加工
方法が異なるのは、錫−カルシウム−鉛系合金の
方がアンチモン−鉛系合金よりも鋳造がかなり難
しいことによるものである。つぎに、アンチモン
−鉛系合金を用いた場合と、錫−カルシウム−鉛
系合金を用いた場合の特性上の主な違いは、錫−
カルシウム−鉛系合金を用いた場合においては、
鉛蓄電池の自己放電が少なくなり、たとえば自動
車用の鉛蓄電池としたときは、長期間補水の必要
がなくなる特長を有することである。
なお、この錫−カルシウム−鉛系合金を用いる
場合は、とくに正極に適用するときに顕著である
が、錫の割合が多ければ多いほど蓄電池の起電反
応に直接関与する鉛ペーストから生成した活物質
との密着状態が良好になるためであると考えられ
るが、繰り返し充放電サイクル時の放電容量の減
少が小さくなつたり、異常に深い放電を行なつた
後で比較的長期間充電をせずに放置した時の充電
の受入れ性能が良好になるなどの特徴がある。
場合は、とくに正極に適用するときに顕著である
が、錫の割合が多ければ多いほど蓄電池の起電反
応に直接関与する鉛ペーストから生成した活物質
との密着状態が良好になるためであると考えられ
るが、繰り返し充放電サイクル時の放電容量の減
少が小さくなつたり、異常に深い放電を行なつた
後で比較的長期間充電をせずに放置した時の充電
の受入れ性能が良好になるなどの特徴がある。
ただし、ここで有効な成分として働く錫は、あ
まり量が多すぎると、極端に深い放電状態となつ
た時に、電解液が中性に近くなるため錫の溶解度
が増し、蓄電池の充電によりこの多量に溶解した
錫がデンドライト状に析出して正極と負極の間を
シヨートさせる現象があつた。
まり量が多すぎると、極端に深い放電状態となつ
た時に、電解液が中性に近くなるため錫の溶解度
が増し、蓄電池の充電によりこの多量に溶解した
錫がデンドライト状に析出して正極と負極の間を
シヨートさせる現象があつた。
そこで、充放電特性からの要望と、この深い放
電時のシヨート防止からの要望から、錫の割合は
0.2〜１重量％程度の範囲としていることが多い。
勿論、極端に深い放電時のシヨート現象を除け
ば、特性向上を指向するためには、錫成分を１重
量％以上とすることが良いことは当然明らかであ
る。
電時のシヨート防止からの要望から、錫の割合は
0.2〜１重量％程度の範囲としていることが多い。
勿論、極端に深い放電時のシヨート現象を除け
ば、特性向上を指向するためには、錫成分を１重
量％以上とすることが良いことは当然明らかであ
る。
発明の目的
本発明は、錫−カルシウム−鉛系合金を用いる
鉛蓄電池電極基体の錫の割合を平均としては比較
的少ない量のみしか使用せずに、多い割合で用い
る場合と同様の効果を得るとともに、正極と負極
間のシヨート現象を抑制することを目的とする。
鉛蓄電池電極基体の錫の割合を平均としては比較
的少ない量のみしか使用せずに、多い割合で用い
る場合と同様の効果を得るとともに、正極と負極
間のシヨート現象を抑制することを目的とする。
発明の構成
本発明は、錫−カルシウム−鉛系鉛合金よりな
るスラブの表面に、スラブよりも錫含有量の多い
錫−カルシウム−鉛系鉛合金のコーテイングを施
した後、圧延工程により薄板とし、得られた薄板
をエキスパンド加工または打ち抜き加工により多
孔性の電極基体とすることを特徴とする。
るスラブの表面に、スラブよりも錫含有量の多い
錫−カルシウム−鉛系鉛合金のコーテイングを施
した後、圧延工程により薄板とし、得られた薄板
をエキスパンド加工または打ち抜き加工により多
孔性の電極基体とすることを特徴とする。
本発明において、スラブ表面にのみ錫の含有量
の多い鉛合金をコーテイングするのは、このスラ
ブを薄板にしたうえで多孔体とし、この多孔体を
電極基体としたとき、主に電極基体とペーストよ
り生成した活物質との接触面で充放電時の特性に
好影響を及ぼすのは電極基体表面近傍に存在する
錫あるいは半導体的性格を持つものと思われる錫
酸化物の濃度の大きさであると考えるからであ
る。
の多い鉛合金をコーテイングするのは、このスラ
ブを薄板にしたうえで多孔体とし、この多孔体を
電極基体としたとき、主に電極基体とペーストよ
り生成した活物質との接触面で充放電時の特性に
好影響を及ぼすのは電極基体表面近傍に存在する
錫あるいは半導体的性格を持つものと思われる錫
酸化物の濃度の大きさであると考えるからであ
る。
実施例の説明
正極板５枚、負極板６枚、セパレータ10枚より
なる単電池６個を一組とする公称電圧12V、５時
間率の放電容量28Ahの自動車用鉛蓄電池に対す
る適用例を示す。
なる単電池６個を一組とする公称電圧12V、５時
間率の放電容量28Ahの自動車用鉛蓄電池に対す
る適用例を示す。
正極用の電極支持体を以下の方法で作つた。
まず、錫0.2％（重量比率で示す、以下同じ）、
カルシウム0.08％、残部を純鉛とする組成の鉛合
金で厚さ９mm、幅６cmのスラブを鋳造する。得ら
れたスラブを、錫５％、カルシウム0.08％、残部
を純鉛とする鉛合金の溶湯中へ連続的に浸漬し直
ちに取り出すことにより、スラブ表面に厚さ約
0.5mmの錫成分の多い鉛合金層を付着形成させる。
つぎに、このスラブをロールで圧延して厚さ1.1
mmの薄板とする。この薄板を公知の方法でエキス
パンドメタル状の多孔体として正極用の支持体と
する。
カルシウム0.08％、残部を純鉛とする組成の鉛合
金で厚さ９mm、幅６cmのスラブを鋳造する。得ら
れたスラブを、錫５％、カルシウム0.08％、残部
を純鉛とする鉛合金の溶湯中へ連続的に浸漬し直
ちに取り出すことにより、スラブ表面に厚さ約
0.5mmの錫成分の多い鉛合金層を付着形成させる。
つぎに、このスラブをロールで圧延して厚さ1.1
mmの薄板とする。この薄板を公知の方法でエキス
パンドメタル状の多孔体として正極用の支持体と
する。
また、比較例として、上記の実施例に用いた錫
成分の多い鉛合金層を付着形成する前の鉛合金ス
ラブ、すなわち錫0.2％、カルシウム0.08％、残
部純鉛の鉛合金のみで鋳造されているスラブをそ
のままロールで圧延して厚さ約1.1mm薄板とし、
つぎに、実施例と同様にエキスパンドメタル状の
多孔体としたものを正極用支持体とする。
成分の多い鉛合金層を付着形成する前の鉛合金ス
ラブ、すなわち錫0.2％、カルシウム0.08％、残
部純鉛の鉛合金のみで鋳造されているスラブをそ
のままロールで圧延して厚さ約1.1mm薄板とし、
つぎに、実施例と同様にエキスパンドメタル状の
多孔体としたものを正極用支持体とする。
実施例および比較例の正極の正極用支持体に公
知の方法で鉛ペーストを練塗して厚さ約1.8mmの
帯状に連続する正極板とし、これを所定の寸法に
切断することにより一枚ずつの正極板を得た。
知の方法で鉛ペーストを練塗して厚さ約1.8mmの
帯状に連続する正極板とし、これを所定の寸法に
切断することにより一枚ずつの正極板を得た。
なお、負極板は、実施例、比較例いずれの蓄電
池も公知のエキスパンドメタル（鉛−錫−カルシ
ウム系合金を用いる）を支持体とする極板を用い
た。
池も公知のエキスパンドメタル（鉛−錫−カルシ
ウム系合金を用いる）を支持体とする極板を用い
た。
以上の工程で得られた実施例および比較例の鉛
蓄電池に各々12Ωの抵抗を負荷として接続した状
態で10日間、40℃の雰囲気中に置き、その後負荷
を取りはずし、常温中で12V、最大25Aの定電圧
充電器により２時間充電を行ない、150Aの急放
電を端子電圧が6Vになるまで行なつた時の放電
持続時間はつぎの通りとなつた。
蓄電池に各々12Ωの抵抗を負荷として接続した状
態で10日間、40℃の雰囲気中に置き、その後負荷
を取りはずし、常温中で12V、最大25Aの定電圧
充電器により２時間充電を行ない、150Aの急放
電を端子電圧が6Vになるまで行なつた時の放電
持続時間はつぎの通りとなつた。
実施例：３分10秒
比較例：２分02秒
以上のように、本発明によれば異常に深い放電
状態で長期間保つた時の充電の受け入れ性にすぐ
れており、その結果として、放電特性がすぐれた
電池を得ることができる。これは、本発明の構成
では、正極板の支持体の表面における錫成分の割
合が多いので、支持体と活物質である鉛化合物と
の物理的な密着性が良好になるため、あるいは鉛
蓄電池の充電時に生じることが予想される錫酸化
物が活物質である鉛化合物と支持体表面の間の電
気的な接触抵抗を下げるためなどであろうと考え
られる。
状態で長期間保つた時の充電の受け入れ性にすぐ
れており、その結果として、放電特性がすぐれた
電池を得ることができる。これは、本発明の構成
では、正極板の支持体の表面における錫成分の割
合が多いので、支持体と活物質である鉛化合物と
の物理的な密着性が良好になるため、あるいは鉛
蓄電池の充電時に生じることが予想される錫酸化
物が活物質である鉛化合物と支持体表面の間の電
気的な接触抵抗を下げるためなどであろうと考え
られる。
なお、実施例では、本発明の適用を正極板用の
支持体に対する場合について説明したが、本発明
は負極板の支持体に対して適用しても、正極の支
持体に適用した場合ほど顕著ではないが、同様の
効果を期待することができる。
支持体に対する場合について説明したが、本発明
は負極板の支持体に対して適用しても、正極の支
持体に適用した場合ほど顕著ではないが、同様の
効果を期待することができる。
また、錫−カルシウム系鉛合金製のスラブにコ
ーテイングする錫−カルシウム系鉛合金中の錫の
含有割合は、スラブ中の錫の含有割合より多い範
囲で自由に選ぶことができるが、概ね１〜63％程
度の範囲で良好な効果が見られることが明らかと
なつた。
ーテイングする錫−カルシウム系鉛合金中の錫の
含有割合は、スラブ中の錫の含有割合より多い範
囲で自由に選ぶことができるが、概ね１〜63％程
度の範囲で良好な効果が見られることが明らかと
なつた。
さらに、本発明では、電極基体表面には錫成分
割合の多い鉛合金のコーテイングを施すが、この
コーテイング層は鉛合金製スラブに形成させたの
ち、このスラブを圧延して薄板とする工程を経る
ので、極めて薄い層となつており、このため電極
基体全体としては錫成分が余り増加せず、このた
め極端に深い放電を行なつた後の充電時において
も錫のデンドライト成長による正極と負極間のシ
ヨート現象は見られない。
割合の多い鉛合金のコーテイングを施すが、この
コーテイング層は鉛合金製スラブに形成させたの
ち、このスラブを圧延して薄板とする工程を経る
ので、極めて薄い層となつており、このため電極
基体全体としては錫成分が余り増加せず、このた
め極端に深い放電を行なつた後の充電時において
も錫のデンドライト成長による正極と負極間のシ
ヨート現象は見られない。
発明の効果
以上のように、本発明によれば、錫の割合を少
なくして充放電特性にすぐれ、シヨートのない鉛
蓄電池を与える電極基体を得ることができる。
なくして充放電特性にすぐれ、シヨートのない鉛
蓄電池を与える電極基体を得ることができる。
Claims (1)
- １ 錫−カルシウム系鉛合金よりなるスラブの表
面に、この合金よりも錫含有量の多い錫−カルシ
ウム系鉛合金のコーテイングを施した後、圧延工
程により薄板とし、得られた薄板をエキスパンド
加工または打抜き加工により多孔性電極基体とす
ることを特徴とする鉛蓄電池用電極基体の製造
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58145826A JPS6037663A (ja) | 1983-08-10 | 1983-08-10 | 鉛蓄電池用電極基体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58145826A JPS6037663A (ja) | 1983-08-10 | 1983-08-10 | 鉛蓄電池用電極基体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6037663A JPS6037663A (ja) | 1985-02-27 |
| JPH0212385B2 true JPH0212385B2 (ja) | 1990-03-20 |
Family
ID=15394011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58145826A Granted JPS6037663A (ja) | 1983-08-10 | 1983-08-10 | 鉛蓄電池用電極基体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6037663A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003041195A1 (en) * | 2001-11-06 | 2003-05-15 | Japan Storage Battery Co., Ltd. | Lead battery |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3577782D1 (de) * | 1985-02-26 | 1990-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Raster fuer bleibatterien und verfahren. |
| US6274274B1 (en) | 1999-07-09 | 2001-08-14 | Johnson Controls Technology Company | Modification of the shape/surface finish of battery grid wires to improve paste adhesion |
| WO2001004976A1 (fr) * | 1999-07-09 | 2001-01-18 | Japan Storage Battery Co., Ltd. | Collecteur de courant a plaque positive pour batterie d'accumulateurs au plomb et batterie d'accumulateurs au plomb comportant un tel collecteur |
| US6953641B2 (en) | 2001-01-05 | 2005-10-11 | Johnson Controls Technology Company | Battery grid |
| US6699620B2 (en) * | 2001-07-19 | 2004-03-02 | Delphi Technologies, Inc. | Lead alloy surface coating for positive lead-acid battery grids and methods of use |
| US9748578B2 (en) | 2010-04-14 | 2017-08-29 | Johnson Controls Technology Company | Battery and battery plate assembly |
| US9761883B2 (en) | 2011-11-03 | 2017-09-12 | Johnson Controls Technology Company | Battery grid with varied corrosion resistance |
| DE102013111109A1 (de) | 2013-10-08 | 2015-04-09 | Johnson Controls Autobatterie Gmbh & Co. Kgaa | Gitteranordnung für eine plattenförmige Batterieelektrode eines elektrochemischen Akkumulators sowie Akkumulator |
| DE102013111667A1 (de) | 2013-10-23 | 2015-04-23 | Johnson Controls Autobatterie Gmbh & Co. Kgaa | Gitteranordnung für eine plattenförmige Batterieelektrode und Akkumulator |
-
1983
- 1983-08-10 JP JP58145826A patent/JPS6037663A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003041195A1 (en) * | 2001-11-06 | 2003-05-15 | Japan Storage Battery Co., Ltd. | Lead battery |
| CN1298067C (zh) * | 2001-11-06 | 2007-01-31 | 株式会社杰士汤浅 | 铅蓄电池 |
| US7223499B2 (en) | 2001-11-06 | 2007-05-29 | Gs Yuasa Corporation | Lead battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6037663A (ja) | 1985-02-27 |
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