JP2000348734A - 鉛蓄電池及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロータリー方式で製造されたエキスパンド格
子を用いることにより、生産性が向上し、かつ寿命特性
が低下しない鉛蓄電池を提供することを目的とする。 【解決手段】 互いに平行な複数条のスリットを断続的
に鉛シートの長手方向に沿って千鳥状になるよう形成す
るとともに、互いに平行に隣接しあうスリットにより形
成される線条部を鉛合金シート面から表裏両方向に交互
に凸状に突出するよう塑性変形させた後、この鉛合金シ
ートを幅方向へ展開伸張することにより形成した網目部
を格子体として用いる鉛蓄電池の製造方法において、格
子骨の幅寸法（Ａ）を、結節部の幅寸法（Ｂ）に対し、
１．０Ａ≦Ｂ≦３．０Ａとする

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鉛蓄電池及びその製
造法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、鉛蓄電池の生産性向上を目的とし
て、その格子体の製造法として、鉛合金シートをエキス
パンド加工し、連続的にスリットを形成させるエキスパ
ンド加工が広く用いられるようになってきた。このエキ
スパンド加工法には、そのスリット形成方法によってレ
シプロ方式と、ロータリー方式に大別される。生産速度
の向上及び格子目の微細化を両立するためには、レシプ
ロ方式よりロータリー方式が有利である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ロータリー方式による
エキスパンド加工法を用いて格子体を製造した場合、鉛
シートはまず互いに平行な複数条のスリットを千鳥状に
形成されると同時に、このスリットにより形成される線
状部が、鉛シートの表裏両方向に交互に凸状に塑性変形
される。このスリットが形成された鉛シートを展開する
ことにより網目部を形成する。しかし、スリットにより
形成される線状部が、鉛シートの表裏両方向に交互に凸
状に塑性変形され、これを展開して網目部とするため、
格子の骨部がねじれてしまい、結節部におけるクラック
の発生や応力腐食がおこりやすく、鉛蓄電池の寿命低下
の原因となっていた。

【０００４】本発明は上記課題を解決するものであり、
ロータリー方式で製造されたエキスパンド格子を用いる
ことにより、生産性が向上し、かつ寿命特性が低下しな
い鉛蓄電池を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、互いに平行な複数条のスリットを断続的に
鉛シートの長手方向に沿って千鳥状になるよう形成する
とともに、互いに平行に隣接しあうスリットにより形成
される線条部を鉛合金シート面から表裏両方向に交互に
凸状に突出するよう塑性変形させた後、この鉛合金シー
トを幅方向へ展開伸張することにより形成した網目部を
格子体として用いる鉛蓄電池の製造方法において、骨部
の幅寸法（Ａ）を、結節部の幅寸法（Ｂ）に対し、１．
０Ａ≦Ｂ≦３．０Ａとすることを特徴とするものであ
る。特に、鉛シートに用いる合金が錫を０．６〜２．０
重量％含有することが好ましい。

【０００６】また、上記の製造法によって製造された鉛
蓄電池は、骨部はねじれており、骨部の幅（Ａ）と結節
部の幅（Ｂ）とが、１．０Ａ≦Ｂ≦３．０Ａとなってい
るという特徴を有するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、互いに平行な複数条のスリットを断続的に鉛シート
の長手方向に沿って千鳥状になるよう形成するととも
に、互いに平行に隣接しあうスリットにより形成される
線条部を鉛合金シート面から表裏両方向に交互に凸状に
突出するよう塑性変形させた後、この鉛合金シートを幅
方向へ展開伸張することにより形成した網目部を格子体
として用いる鉛蓄電池の製造方法において、格子骨の幅
寸法（Ａ）を、結節部の幅寸法（Ｂ）に対し、１．０Ａ
≦Ｂ≦３．０Ａとすることを特徴とし、かつ鉛シート合
金が錫を０．６〜２．０重量％含有する構成により、格
子体結節部の腐食が進行をによる、鉛蓄電池の容量低下
及び寿命低下を抑制する作用を有する。

【０００８】

【実施例】ここでロータリーエキスパンド方式について
簡単に説明する。図１に示すように、円周部に凸状加工
刃１を所定のピッチで配置した円盤状カッター２
（２’）を、所定の間隔で複数枚重ね合わせたロール３
（３’）の対に鉛合金シート４を通過させ、シートに凸
状加工刃１が押し付けられることにより、図２に示すよ
うな格子骨となる線条部５が鉛合金シート４の面に対し
て上下方向に互いに逆向きの湾曲状に塑性変形される。
このような構成により鉛合金シート４は回転するロール
対３（３’）間を通過する際に円盤状カッター２
（２’）によりせん断を受け、スリットが千鳥状に形成
される。線条部５が形成された鉛合金シート４を幅方向
に展開伸張して図３に示したような格子体が形成され
る。図３に９で示される幅が格子骨の幅寸法（Ａ）であ
り、１０で示される幅が結節部の幅寸法（Ｂ）である。
通常、これ以降の段階で活物質となるペーストが充填さ
れた後に、所定の寸法に切断されて極板が形成される。

【０００９】前記したロータリーエキスパンド方式にて
１０種類の鉛蓄電池用正極格子体（格子体Ａ〜Ｊ）を格
子骨の幅寸法（Ａ）と、結節部の幅寸法（Ｂ）を表１に
示した通り変化させて作成した。鉛合金シートは合金Ｐ
ｂ―０．０６ｗｔ％Ｃａ−２．０ｗｔ％Ｓｎからなる鋳
造板（１５ｍｍ厚み）をそれぞれ冷間圧延し、厚さ１．
０ｍｍの鉛合金シートとして使用した。

【００１０】

【表１】

【００１１】表１に示した格子体についてエキスパンド
網目部の結節部におけるクラックの発生率を顕微鏡観察
した。この結果を表２に示す。

【００１２】

【表２】

【００１３】表２に示した結果から、本発明による結節
部の幅寸法（Ｂ）を格子骨の幅寸法（Ａ）の１．０倍以
上にすることによりクラックの発生を抑制することが確
認された。また、格子ＥおよびＪについては結節部のク
ラックは発生しないが、結節部の強度が強すぎて格子骨
部で骨切れを起こしてしまうことが確認された。結節部
におけるクラックの発生を抑制する効果は、結節部の幅
寸法（Ｂ）を格子骨の幅寸法（Ａ）の１．０倍以上にす
ることにより得られるが３．０倍を超えると副作用とし
て骨切れを生じることが確認された。

【００１４】次に、表３に示した鉛合金シートを作成
し、引張り強度および伸び率を測定した。

【００１５】鉛合金シートは合金Ａ（Ｐｂ―０．０６ｗ
ｔ％Ｃａ−０．４ｗｔ％Ｓｎ）、合金Ｂ（Ｐｂ―０．０
６ｗｔ％Ｃａ−０．６ｗｔ％Ｓｎ）、合金Ｃ（Ｐｂ―
０．０６ｗｔ％Ｃａ−２．０ｗｔ％Ｓｎ）、および合金
Ｄ（Ｐｂ―０．０６ｗｔ％Ｃａ−２．５ｗｔ％Ｓｎ）か
らなる鋳造板（１５ｍｍ厚み）をそれぞれ冷間圧延し、
厚さ１．０ｍｍの鉛合金シートＡ、Ｂ、ＣおよびＤとし
た。これらのシートのエージング後の引張り強度および
伸び率は表３に示した通りであった。

【００１６】

【表３】

【００１７】前記した合金シートを使用し、表４に示し
た８種類の格子体を作成し、これに鉛粉を水および希硫
酸で混練したペーストを充填し、熟成乾燥して正極板と
した。

【００１８】

【表４】

【００１９】この正極板を負極板およびセパレータと組
み合わせて自動車用の鉛蓄電池（５５Ｄ２３形）を作成
した。これらの電池についてＪＩＳ規格（Ｄ５３０１）
で規定される軽負荷寿命試験を雰囲気温度７５℃の気相
中で実施した。表５に電池の構成と前記した試験の結果
を示す。なお、寿命試験結果は、電池Ａの寿命を１００
とした時の指数で表記した。

【００２０】

【表５】

【００２１】表５より、合金Ｂ、ＣおよびＤを用いた電
池の寿命特性が良好な結果であることがわかる。つま
り、錫を０．６％以上含む合金シートを使用することに
より寿命特性を向上することができる。但し格子体を作
成する際に、合金Ｄを用いた場合、錫を２．５％含有す
るため表３にも示したように引張り強度が強くなる反
面、伸び率が低く格子体を展開する際に展開不十分が多
く発生した。

【００２２】つまり、結節部の幅寸法（Ｂ）を格子骨の
幅寸法（Ａ）の１．０倍以上３．０倍以下により、結節
部におけるクラックの発生を抑制する効果は有するが、
使用する鉛合金シートが、錫を０．６％以上含まないと
電池寿命特性に効果が得られないことが確認された。

【００２３】本発明の構成によれば生産性に優れたロー
タリーエキスパンド格子体の課題を解決し、鉛蓄電池の
寿命向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的なロータリー式によるエキスパンド加工
工程を示す図

【図２】一般的なロータリー式エキスパンド加工工程に
より鉛合金シートにスリット形成された状態を示す図

【図３】一般的なロータリー式によるエキスパンド格子
体を示す図

【符号の説明】 １ 凸状加工刃 ２、２’ 円盤状カッター ３、３’ ロール対 ４ 鉛合金シート ５ 線条部 ６ 結節部 ７ 切断位置 ８ 格子体 ９ 結節部の幅寸法 １０ 格子骨の幅寸法

フロントページの続き (72)発明者 村田 善博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H017 AA01 BB07 BB14 CC05 EE02 HH01 HH03 HH05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉛合金からなる四辺形の網目状部が形成
   され、この少なくとも１辺に集電部が備えられた格子体
   を用いた鉛蓄電池であって、前記網目状部は骨部とこの
   骨部と骨部とを結ぶ結節部とからなり、前記骨部はねじ
   れており、前記骨部の幅（Ａ）と前記結節部の幅（Ｂ）
   とが、１．０Ａ≦Ｂ≦３．０Ａとなっていることを特徴
   とする鉛蓄電池。
2. 【請求項２】 鉛合金は、錫が０．６〜２．０重量％含
   有されていることを特徴とする請求項１記載の鉛蓄電
   池。
3. 【請求項３】 互いに平行な複数条のスリットを断続的
   に鉛シートの長手方向に沿って千鳥状になるよう形成す
   るとともに、互いに平行に隣接しあうスリットにより形
   成される線条部を鉛合金シート面から表裏両方向に交互
   に凸状に突出するよう塑性変形させた後、この鉛合金シ
   ートを幅方向へ展開伸張することにより形成した網目部
   を格子体として用いる鉛蓄電池の製造法において、前記
   線条部の幅（Ａ）と前記スリットとスリットとの間の幅
   （Ｂ）との関係が１．０Ａ≦Ｂ≦３．０Ａとしたことを
   特徴とする鉛蓄電池の製造法。