(57)【要約】【課題】鉛蓄電池の軽量化のため、溶接時の余剰鉛を除去する手法が必要である。【解決手段】鉛蓄電池の極板群の溶接部（ストラップ）において、パンチングカッタなどの機械加工やバーナなどの熱加工で余剰鉛を除去することにより鉛量を低減する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛蓄電池の極板群に溶接部を形成する鉛蓄電池の製造方法において、前記溶接部を形成した後に該溶接部の余剰鉛を除去することを特徴とする鉛蓄電池の製造方法。
【請求項２】
前記余剰鉛を機械加工により除去することを特徴とする請求項1記載の鉛蓄電池の製造方法。
【請求項３】
前記余剰鉛を熱加工により除去することを特徴とする請求項1記載の鉛蓄電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鉛蓄電池の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉛蓄電池は自動車用、産業用など広範に使用され、長年の実績により安価で信頼性の高い電池である。一般に鉛蓄電池は、発電要素である正極板と負極板とをセパレータを介して積層し、それぞれの極板を溶接し極板群とする。これら極板群を電槽に挿入し複数個溶接して、負荷機器に応じた構成にする。自動車用は、６区画（セル）に分割された電槽に１つずつ極板群を挿入し、隣接する電槽隔壁を介してこれらを溶接し、公称１２Ｖの電圧をもつ鉛蓄電池とする。
【０００３】
図１に自動車用鉛蓄電池の構成概略図を示す。鉛蓄電池１の端子２部におけるセルの電槽断面をカットして図示する。正極板３及び負極板４はセパレータ５を介して積層され、極板群６が構成されている。正極板３、負極板４の集電部はキャストオンストラップ（ＣＯＳ）製法にて溶接され、極板群の溶接部となり一般にストラップ７と称される。ストラップ７は電槽隔壁を介して溶接され、各極板群６が電槽隔壁を通じて直列に接続される。ストラップ７には、各セル間を接続する中間極柱ストラップ７ａと、車両側ハーネスと接続する端子極柱ストラップ７ｂがある。
【０００４】
近年、自動車の燃費向上が社会的な要請となっており、部品の軽量化がメーカに求められている。鉛蓄電池は、比重の大きな金属である鉛を使用しているため、鉛量の低減が大きな課題である。
【０００５】
しかし、鉛蓄電池の構成部品において、正極板３及び負極板４は始動性能や電装品の使用時間を決定するため、鉛量を低減することは性能の低下につながり好ましくない。そこで、性能低下に対して比較的影響の少ない接続部品であるストラップ７が候補となる。
【０００６】
鉛蓄電池におけるＣＯＳ製法では、製造工程における鋳造条件を考慮し、電池機能上過剰な量の鉛合金が使用される。本発明ではこの点に着目した。従来のＣＯＳ製法で、ストラップに生じるバリなどを除去する手法としては特許文献１の手法があった。
【０００７】
【特許文献１】特許第３４０１４８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の手法では製造設備に変更が必要であり、バリの除去しかできず、ストラップに付随する余剰鉛を除去するには不十分である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、溶接時の余剰鉛を除去する方法として、機械加工又は熱加工により除去することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、より簡便で確実に余剰鉛を除去することが可能であり、鉛量低減への寄与が大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下具体例をあげ本発明を更に詳しく説明するが、発明の主旨を越えない限り本発明は実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００１２】
（比較例）
本比較例の鉛蓄電池は次のようにして製造した。最初に負極板を作った。まず、合金組成がＰｂ−０．７％Ｓｎ−０．０４％Ｃａからなる格子を作製した。次に鉛粉と鉛粉に対して１３重量％の希硫酸（比重１．２６：２０℃）と、鉛粉に対して１２重量％の水とを混練して負極活物質ペーストを作った。負極活物質ペースト７５ｇを格子に充填してから、温度５０℃、湿度９５％中に１８時間放置して熟成した後に温度２５℃、湿度４０％中に２時間放置し、乾燥して未化成負極板を作った。
【００１３】
次に正極板を作った。まず、合金組成がＰｂ−０．８％Ｓｎ−０．０７％Ｃａからなる鋳造格子を作製した。次に鉛粉と鉛粉に対して１０重量％の希硫酸（比重１．２６：２０℃）と、鉛粉に対して１２重量％の水とを混練して正極活物質ペーストを作った。正極活物質ペースト９５ｇを格子に充填し、この後、温度５０℃、湿度９５％中に１８時間放置して熟成した後に乾燥して未化成正極板を作った。
【００１４】
次にセパレータを介して未化成負極板６枚と未化成正極板７枚を積層して極板群を作った。
【００１５】
次にＣＯＳ製法について概略を説明する。前記極板群をスタッカという保持具に複数個挿入し、加圧をかけてホールドする。続いてスタッカを上下方向に反転させ、ストラップの形状が彫りこまれた金型の直上まで水平移動する。あらかじめ加熱した金型にＰｂ−Ｓｂ系の溶融鉛合金（温度４５０〜４８０℃）を注入し、スタッカを徐々に下降させて極板の集電部が溶融鉛合金に浸漬するようにする。そして、極板群の枚数構成で規定される所定の保持時間を経過したのち、スタッカを上昇させ極板群にストラップを形成させる。スタッカは反転してストラップが上方になるようにして、次の製造工程に移行する。なお、集電部は溶接性を向上させるため、前工程で研磨され、フラックスが塗布される。
【００１６】
続いて、各極板群を電槽内に配置してから、蓋をかぶせ熱溶着する。次に各セルに比重１．２３（２０℃）の希硫酸を注液する。端子部にケーブルを接続して、通電電流８Ａで４２時間化成した。化成後、電解液比重を１．２８（２０℃）に微調整し、鉛蓄電池を完成した。
（実施例１）
極板群の溶接部の余剰鉛として、中間極柱ストラップ７ａは図２に、端子極柱ストラップ７ｂは図３に着色部として示す。
【００１７】
中間極柱ストラップ７ａについて図４に例示する。図４ではカッタ刃に圧力にかけるパンチングカッタ法で余剰鉛を切除する。ストラップ部は鉛合金のため比較的軟らかいので、カッタあて板を当てることで形状変形を防止する。切りくずが発生するので、切りくず落下防止板を設置して回収する。図示したのはストラップの垂直立ち上がり部であるが、溶融鉛を流し込む金型の湯口部も同様にして切除する。
【００１８】
なお、パンチングカッタ法は簡便であるが、ロータリカッタ、マイクログラインダなどの機械加工でも同様の加工は可能である。
（実施例２）
端子極柱ストラップ７ｂについて図５に例示する。図５では小型の酸素−水素バーナにより余剰鉛を切除する。鉛合金は融点が低いため、マスキング板にてバーナ炎から保護する必要がある。溶融した鉛合金は図示しない受け皿によって回収する。
【００１９】
なお、熱加工による除去は酸素−水素バーナに限定されるものではなく、プロパンバーナ、レーザ加工機などによっても同様の加工は可能である。
【００２０】
上記比較例、実施例について電池質量を比較した結果を表１に示す。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
このように本発明では極板群の溶接部（ストラップ）において機械加工又は熱加工で余剰鉛を除去することにより鉛量を低減でき、電池質量の軽減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】自動車用鉛蓄電池の構成概略図を示す図である。
【図２】極板群の溶接部の余剰鉛部（中間極柱ストラップ）を示す図である。
【図３】極板群の溶接部の余剰鉛部（端子極柱ストラップ）を示す図である。
【図４】本発明の機械加工の１例を示す図である。
【図５】本発明の熱加工の１例を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１：鉛蓄電池、２：端子、３：正極板、４：負極板、５：セパレータ、６：極板群
７ａ：中間極柱ストラップ、７ｂ：端子極柱ストラップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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