(57)【要約】【課題】ブックモールド式の鋳型を用いた鋳造工程において、鋳型全体の温度管理をヒーター及び冷却管により制御可能とし、焼き折れ、ボイドといった欠陥を低減することのできる鉛蓄電池用格子基板の製造装置を提供する。【解決手段】ブックモールド式の鋳型を用いた鉛蓄電池用格子基板の製造装置において、ヒーター冶具は鋳型中央部よりも下方に設置されており、冷却管は鋳型上部とヒーター冶具より下部に少なくとも１つ有しており、下部に設置された冷却管は、ヒーター冶具の横幅に対して６５％〜１１０％の長さを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブックモールド式の鋳型を用いた鉛蓄電池用格子基板の鋳造装置において、該鋳型の中央部よりも下部にヒーター冶具を配置し、鋳型上部と下部のヒーター冶具近傍に冷却管を設置したことを特徴とする鉛蓄電池用格子基板の鋳造装置。
【請求項２】
ヒーター冶具近傍に設置される冷却管はヒーター冶具の下方であることを特徴とする請求項１記載の鉛蓄電池格子基板の鋳造装置。
【請求項３】
ヒーター近傍に設置される冷却管は、ヒーター冶具の長さの６５％〜１１０％の長さを有することを特徴とする請求項１および請求項２記載の鉛蓄電池用格子基板の鋳造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉛蓄電池用格子基板の鋳造装置に、特にブックモールド式の鋳型を用いた鋳造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、固定鋳型と移動鋳型の一対からなるブックモールド式の鋳型を用いた鉛蓄電池用格子基板の鋳造装置は、各鋳型上部に冷却水路を形成する冷却管を配置し、下部には鋳型を加温するためのヒーター冶具を配置している。そして、固定鋳型と移動鋳型を互いに当接して形成された湯口とそれに続く所望の基板形状をした中空部内に鉛合金の溶湯を注入することで格子基板を鋳造するものであるが、該鋳型の温度を検知して、冷却管内を流れる水等の流量を調整して鋳型温度を調整すること（特許文献１）や、ヒーター冶具をＯＮ、ＯＦＦして鋳型温度を調整すること（特許文献２）が行われている。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５６−１９９６７号公報
【特許文献２】実公昭５６−１４９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年、自動車のエンジンルームは装備の増加と余分な空間を排除したデザインなどのために、蓄電池の温度上昇が著しく、また蓄電池は常に過充電状態に置かれるなどのため、自動車用鉛蓄電池は過酷な条件で使用されるようになってきた。また、産業用鉛蓄電池の場合も小型化の要求から蓄電池の設置場所が限定されるため、温度が上昇しやすく、またフロート充電で常に過充電状態にあるために、自動車用と同様に過酷な条件で使用されるようになってきた。そのために蓄電池の正極において、格子基板の早期腐食が生じ、早期に蓄電池が寿命に至る等の問題が発生している。
【０００５】
この様な背景の下、鋳造格子基板において、焼き折れやボイド等の鋳造欠陥が原因とされる早期腐食が指摘されるようになり、改良が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、これら鋳造欠陥は鋳型温度の不均一さによるものと考え、ブックモールド式の鋳型を用いた鉛蓄電池用格子基板の鋳造装置において、鋳型温度を均一にすべく、該鋳型の中央部よりも下部にヒーター冶具を配置し、鋳型上部と下部のヒーター冶具近傍に冷却管を設置したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この様な構成にすることにより、鋳型下部に設置した冷却管により鋳造の温度を正確に制御することができ、鋳型温度の不均一さを減少させることで鋳造欠陥を減少し得るものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施の形態を、図１により説明する。
【０００９】
図１は、ブックモールド式の一方の鋳型の外面図である。１は鋳型で、その上部には鋳型内を貫通する冷却管２が配置され、鋳型の中央部よりも下部外面に加温用のヒーター冶具３としてヒーターボックスが配置され、この中にヒーター（図示せず）が入っている。そして、該ヒーター冶具３の下方近傍に冷却管４が鋳型内に埋め込まれて配置されている。
【００１０】
この鋳型の内面（紙面裏側）には湯口とこれに続けてその下方に格子基板形状刻印され、これと対を成すもう一方の鋳型も同様に刻印されると共に同様にヒーター冶具や冷却管等が配置されて構成され、互いにその内面を当接することで、湯口とこれに続く格子基板形状の空間が形成されることになる。
【００１１】
この様に構成された鋳造装置は、その一対の鋳型の内面を互いに当接し、その湯口から鉛合金の溶湯を流して格子基板を鋳造し、鋳型内で溶湯が固化した後に鋳型の一方即ち移動鋳型を移動して他方の固定鋳型と離し、鋳造された格子基板を取り出すものである。
【実施例１】
【００１２】
上記ブックモールド式の鋳型において、ヒーター冶具３の下方近傍に配置された冷却管４の長さ（埋め込まれている部分の長さ）をヒーターの長さに対し７０％とし、一対の鋳型を当接し、各上下冷却管内に水を流し、ヒーターの電源をＯＮにして所定温度に加熱した。水量およびヒーターの加熱温度は鋳型が所定の温度になる様にその水量やヒーターへ流す電流が制御される様にした。この状態で湯口から鉛合金の溶湯を鋳型内に注入して鉛蓄電池用格子基板を製造した。
【実施例２】
【００１３】
上記ヒーター冶具３の下方近傍に配置された冷却管４の長さ（埋め込まれている部分の長さ）をヒーターの長さに対し１１０％とした以外は実施例１と同様にして鉛蓄電池用格子基板を製造した。
【００１４】
図１に符号イで示す様に、鋳型の上下において、左端、左中央、中央、右中央、右端のそれぞれに熱電対を取り付けて各部位の温度を測定した。その結果を図２に示す。
【００１５】
なお、従来例は鋳型下部近傍の冷却管の無い従来の鋳型を用いた場合の結果である。
図２に示す通り、実施例１および実施例２の鋳型温度は上下間および左端と右端間で温度が比較的均一になっており、従来例のそれと比較し大きく改善されている。
【００１６】
また、得られた格子基板各５枚ずつを精査した結果、ボイドや焼く折れといった欠陥数の１枚当たりの平均個数は表１の通りであった。
【００１７】
そしてこの格子基板に定法により正負の活物質ペーストを充填し、リテーナマットと組合せて密閉形鉛蓄電池を作製し、作製した密閉形鉛蓄電池を用いて６０℃でフロート寿命加速試験により寿命評価した結果の期待寿命期間を表１に示す。
【００１８】
尚、フロート寿命加速試験の方法は、試験電池として２Ｖ−１０００Ａｈの電池を用いた。試験条件としては、温度６０℃の環境下でフロート電圧２．２３Ｖ／セルで充電を行った。寿命判定条件は、１ヵ月毎に２５℃の容量試験において１６０Ａ（０．１６Ｃ）放電を行い終止電圧１．７５Ｖまで放電させ、放電容量が初期容量の７０％を切った時点で寿命とし、その期間から実用上の期待寿命を算出した。
なお、従来例は鋳型下部近傍の冷却管が無い従来の鋳型を用いた場合の結果である。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
表１から明らかな通り、実施例１と実施例２は従来例に比し、格子基板の欠陥数も少なく期待寿命も向上している。
【００２１】
なお、種種の実験の結果、ヒーター冶具の近傍に配置する冷却管はヒーター冶具の下方が良く、また、その長さはヒーターの６５％から１１０％が好ましく、短すぎたり長すぎたりすると格子の欠陥数が多少増える傾向にある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明１実施形態を示すブックモールド式の鋳型の模式図。
【図２】鋳型各部位の温度比較図
【符号の説明】
【００２３】
１  鋳型
２  上部冷却管
３  ヒーター冶具
４  ヒーター冶具３近傍の冷却管
【図１】
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【図２】
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