CN100517819C - 蓄电池及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种蓄电池，在该蓄电池中膨胀栅格对于格线(1b)的宽度、节点(1e)的横截面积和网眼(1c)的形状进行改进，从而能够提高膨胀栅格的生产率并且能够改善寿命性能。为实现该目的，提供一种蓄电池，在该蓄电池中膨胀栅格用作蓄电池极板，膨胀栅格是栅格构件，该栅格构件是通过膨胀一金属板(1)的收集框部(1a)的一个侧部，以便使许多格线(1b)以网状彼此相连而形成的，其中直接连接于膨胀栅格的收集框部(1a)的一排及一个横向端排的格线(1b)的宽度大于中间排中的至少一个排的格线(1b)的宽度。

Description

蓄电池及其制备方法

技术领域

本发明涉及蓄电池及其制备方法，其中使用膨胀栅格作为蓄电池极板。

背景技术

准备用作铅蓄电池极板的栅格有时是借助膨胀方法生产的。借助膨胀方法生产膨胀栅格的方法大致分为两种，即，旋转法和往复法。

在往复法中，膨胀栅格是以下述方式生产的。阶式布置的切丁机在一个间歇移动的金属板上垂向移动，以便在金属板上顺序形成槽缝，然后将金属板拉伸形成网状。具体来说，如图11所示，铅或铅合金制成的一个金属板1在一个下部工作台2的上平面上沿箭头F的方向间歇地移动。阶状侧面2a分别在下部工作台2的侧面上形成。在阶状侧面2a上，形成大量台阶(为简化起见，图中只画出4个台阶)，使得侧面之间的距离，随着在箭头F的方向上的推进，以下不变的阶差向着中央阶式减小。切丁刀3安装在上部工作台4上，上部工作台放置在下部工作台2的上方。实际上，上部工作台4放置在一个位置上，该位置低于图示位置，或者稍许位于在下部工作台2上被输送的金属板1的上方，上部工作台在该位置上进行垂向运动。类似于下部工作台2的阶状侧面2a的阶状侧面4a分别在上部工作台4的侧面上形成。切丁刀3分别固定在上部工作台4的阶状侧面4a上，因而切丁刀整体上基本呈V形布置。在每个切丁刀3中。一条刀刃3a从上部工作台4的下表面向下突出。

每次间歇运动停止时，上部工作台4被降下，以便进行一个垂向运动循环，因而金属板1的端部被切丁刀3的刀刃3a切割并向下拉伸，从而形成如图12所示的膨胀栅格。也就是说，金属板1被加工成膨胀栅格，其中在宽度方向的中心区域中的一个收集框部1a的两个侧部被顺序拉伸成以网状彼此连接的格线1b。膨胀栅格具有大量的网眼1c，每个网眼由4根格线1b围成。收集框部1a是金属板1的未形成网眼1c以便能够在蓄电池极板中收集电流的区域，并且为了将来连接于一个接头。形成一个极板凸缘。图12所示的膨胀栅格是由一个设备制成的，在该设备中，与图11所示不同，12个切丁刀3安装在上部工作台4的每个侧面上。

在往复生产法中，由切丁刀3切割金属板1和将格线1b拉伸、膨胀形成网眼1c的操作是由上部工作台4垂向运动的一个循环完成的。因此，在往复生产法的进行中，每个网眼被形成菱形，围成网眼的四根格线1b具有相同的长度，因而使拉伸格线1b的过程中的应力能够均匀地作用在线上。如日本专利公开文本第SHO57-90873号中所公开的发明中那样，在另一种往复生产法中，每个网眼1c基本形成平行四边形，具有不同长度的长边和短边。在这种往复生产法中，格线1b被切丁刀3笔直向下拉伸，从而在膨胀过程中格线1b不会扭曲。因此，这种方法的优点在于，用作蓄电池极板的栅格表现出极好的寿命性能。

在膨胀栅格中，例如由单点划线L₁所示的斜线上的网眼1c是由切丁刀3一次行程形成的，所述切丁刀3基本呈V形布置。当金属板1由于间歇运动被输送一个预定距离，上部工作台4进行下一次垂向运动时，单点划线L₂所示斜线上的网眼1c在一次行程中形成。因此，在金属板1中，在宽度方向上的横向端部中的网眼1c首先被形成，每次间歇运动进一步进行时，内部网眼1c被顺序形成。切丁刀3的刀刃3a向下压两条格线1b，这两条格线在有关网眼1c下基本呈V形布置。被同一切丁刀3向下压的格线1b沿前进方向F被布置成一排，同时以曲折方式交错倾斜。

在这样生产的膨胀栅格中，如图12所示，格线1b在收集框部1a两侧以网状彼此连接，上述收集框部是在金属板1的宽度方向上的中央形成的。当准备将膨胀栅格用作蓄电池极板时，收集框部1a沿箭头F方向上的切割线被分成两部分。因此，在所得到的、将用作蓄电池极板的膨胀栅格中，呈网状的格线1b连接于收集框部1a的一侧。在膨胀栅格的往复生产法中，由于金属板1被间歇地输送，生产速率较低。

在旋转法中，膨胀栅格是以下述方式生产的。在槽缝形成步骤中，首先使用一个盘刀在金属板上形成大量曲折的槽缝。然后，在膨胀步骤中，金属板在宽度方向上被膨胀，以便将槽缝拉成网状。即，在旋转生产法中，膨胀栅格是以下述方式形成的。首先，在图13中所示的槽缝形成步骤中，金属板1在上、下部盘刀辊6之间经过，从而形成槽缝1d，每个盘刀辊是由一叠大量盘刀5构成的。如图14所示，每个盘刀5是一个金属盘，在金属盘中，在周面上交错形成许多脊部5a和谷部5b。在盘刀5的周缘部分中，分别为谷部5b形成槽5c，以便在相应的谷部5b中被张开。但是，在每个谷部5b中，槽5c只在前和后表面中的一个上形成，而在相邻的谷部5b中，槽5c分别在前和后表面的相对表面上形成。如图15所示，每个盘刀辊6是通过在同一根上通过隔件7叠放大量这样的盘刀5构成的。上、下部盘刀辊6放置在盘刀5在轴向移动半个节距的位置上，上、下部周缘交错地彼此接合。上、下部盘刀辊6以相反的方向同步旋转，其相位关系是上、下部盘刀5的脊部5a和谷部5b彼此重叠和接合。

当金属板1在盘刀辊6之间经过时，如图13所示，盘刀5形成大量槽缝1a。在槽5c彼此面对的上、下部盘刀5的谷部5b中，槽缝是间断的，因而沿金属板1的前进方向F是不连续的，而是以一定的间隔形成间断。另外，在金属板1宽度方向上相邻形成的槽缝1d在前进方向F上移动半个节距，槽缝在总体上是以曲折方式形成的。在相邻槽缝1d之间的细金属线状部分构成格线1b，槽缝1d沿前进方向的间断部分构成节点1e。

当槽缝1d被上、下部盘刀5的脊部5a形成时，由于格线1b在向上和向下方向上受压，因而格线1b被弹性变形，以便从图16(a)所示的金属板1的前、后表面向上、向下突出。所有的一系列沿前进方向F通过节点1e布置的格线1b例如被图16(b)所示的下部盘刀5的脊部5a向上压迫，从而中央区域形成向上的突部P。所有的一系列在前进方向上相邻于金属板1的格线1b被上部盘刀5的脊部5a向下压迫，从而中央区域形成向下的突部P。

在上述旋转生产法中，槽缝是通过使金属板1在两个垂向布置的上部和下部盘刀辊6之间经过而形成的。或者，槽缝1d也可以通过使金属板1在三个或更多盘刀辊6之间经过而形成。

在图17所示膨胀步骤中，按上述方式形成槽缝1的金属板1向宽度方向的两侧拉伸以膨胀形成膨胀栅格。在用旋转法生产的一种实用的膨胀栅格中，如图18所示，收集框部1a设置在金属板1宽度方向上的中央区域中，下部框部1f分别设置在两个横向端部中，在收集框部1a和下部框部之间以网状形成大量网眼1c。在收集框部1a和下部框部1f中未形成网眼1c。在收集框部1a上形成一个板凸缘，该板凸缘将连接于一个接头以便收集电流。每个下部框部1f是一个在极板放在蓄电池壳内时用作蓄电池极板下端的部分。如图17所示，借助膨胀设备8进一步横拉下部框部1f，金属板1被膨胀。膨胀设备8是环形链条设备，其放置成形成在金属板1输送路径两侧的扇形形状。装在链条传动轮上的接合部分与被输送的金属板1的下部框部1f接合，使金属板1被斜向向外拉伸。因此，金属板1沿宽度方向被拉向横向端部，使槽缝1d之间的间隙被加宽而形成基本呈菱形的网眼1c，围住每个网眼1c、具有相同长度的四条格线1b以网状形状彼此连接，从而形成膨胀栅格。由系列相邻的槽缝1d形成的格线1b处于同一排中，并且当以曲折方式交错倾斜时分布在沿前进方向F的一排中。

当准备将这样形成的膨胀栅格用作蓄电池极板时，处于宽度方向中央区域中的收集框部1a沿箭头F方向上的一条切割线被分成两部分。因此，在这样形成的、将用作蓄电池极板的膨胀栅格中，呈网状的格线1b连接于收集框部1a的一个横向侧，下部框部1f处于栅格的横向端部。

在旋转生产法中，槽缝的形成和膨胀是在金属板被连续输送时进行的。因此，这种方法的优点在于，生产膨胀栅格的速度可以高于往复法的速度。在往复法中，切割和格线1b的膨胀是在一次行程中完成的，然而与此不同，旋转法中金属板1的格线1b由于槽缝形成步骤和膨胀步骤要受到两次高应力，在槽缝形成步骤中，格线1b被盘刀5的脊部5a在向上和向下中任一方向上变形，而在膨胀步骤中，则被拉伸以便形成网眼1c。另外，在膨胀步骤中，与格线1b只在向下方向上被切丁刀3压迫的往复法不同，格线1b通过节点1e被拉伸，同时被扭转。因此，扭转的应力也作用在膨胀栅格。因此，旋转法生产的膨胀栅格还有一个缺点是，格线1b在生产过程中易于断裂，从而降低了产量，影响到寿命性能。

在用往复法和旋转法生产的两种膨胀栅格中，格线1b通常在每个部分都具有均匀一致的宽度。但是，在这种膨胀栅格用作铅蓄电池的正极板时，在充电过程中会出现铅或铅合金的氧化反应，反应进行得有时会使格线1b因氧化腐蚀而断裂。当格线1b破裂时，在此破裂部分离收集框部1a更远的网眼1c中的活性物质被电绝缘，从而很难充电或被放电。因此，当收集框部1a附近的格线1b破裂时，较大量的活性物质被电绝缘，因而显著降低蓄电池极板的容量。传统上，为了应对这个问题，有时采取一种对策，使离收集框部1a更近的排中的格线制得有更大的宽度。如上所述，当破裂的排更靠近收集框部时，腐蚀破裂的影响更大。也就是说，已经提出了下述技术。在日本实用新型公开文本第SHO-66864号公开的发明中，在膨胀栅格的一个部分中形成较厚的格线。在日本专利公开文本第HEI 1-204364号公开的发明中，膨胀栅格的格线的宽度从上侧至下侧逐渐减小。在日本专利公开文本第HEI 9-223502号公开的发明中规定了格线的厚度。

在特别要求长寿命的通讯领域或类似领域的铅蓄电池的正极板中，有时使用膨胀栅格，其中使用大厚度的金属板1以便加厚格丝1b，从而提高耐腐蚀能力，以便防止格线的腐蚀破裂。

本发明要解决的问题(1)

在旋转法和往复法生产的两种膨胀栅格中，当生产膨胀栅格使格线1b具有不同宽度时，宽度较小的格线1b易于破裂，从而引起降低能力的问题。对这一点将作更为具体的描述。关于旋转法生产的膨胀栅格，生产过程包括在宽度方向拉伸金属板1的膨胀步骤。因此，当格线宽度取决于金属板1的宽度方向上的位置，即，排的位置而改变时，在膨胀步骤中的高应力作用在每根格线1b的具有小宽度，因而强度低的部分上。另外，在拉伸金属板1的步骤中产生的抗拉应力首先作用在离收集框部1a最远的横向端部中的排的格线1b上。当横向端部排的这种格线1b的宽度小于或等于其它排的格线的宽度时，格线特别容易破裂。关于往复法生产的膨胀栅格，网眼1c是从离金属板1中央区域中的收集框部1a最远的金属板1的横向端部至内侧顺序形成的。因此，当小宽度和低强度的格线设置在横向端部中时，格线1b容易被上部工作台4的垂向运动或金属板1的间歇运动造成的振动被破裂。

本发明要解决的问题(2)

旋转生产法具有生产膨胀栅格速度高、生产率高的优点，但是其问题是，当为了提高耐腐蚀性而将金属板1制厚时，就会产生节点1e断裂或破裂的可能性。具体来说，当金属板1厚时，格线1b的横截面积就不可避免地增大。因此，甚至当使用软金属如铅或铅合金时，格线1b的刚性也会增大，因而当格线1b在拉伸步骤中拉伸时，高的拉应力作用在节点1e上。格线1b的横截面积越大，拉应力越高。在往复生产法中，格线1b在膨胀步骤中从两侧被拉伸，因而使作用在节点1e上的拉应力过高。因此，当使用厚金属板1时，膨胀栅格大都是采用往复法生产的。实际上，在旋转生产法中最好使用薄金属板1。因此，旋转生产法往往在生产准备用作汽车铅蓄电池的极板中被采用，很少在生产使用厚度为1.0mm或更大的铅板的膨胀栅格中，或在生产格线1b的横截面积为1.0mm²或更大的膨胀栅格中被采用。

当用往复法生产使用厚金属板1的膨胀栅格时，所引起的问题在于，在蓄电池极板中的活性物质在使用中容易逐渐减少。具体来说，当金属板1厚时，格线1b也变厚。因此，为了增加蓄电池极板的容量密度，准备注入活性物质的网眼1c必须加大。在用往复法生产的膨胀栅格中，格线1b被切丁刀3笔直地拉伸，因而格线1b的侧表面基本由平面构成，使活性物质的粘附容易被削弱。因此，在用厚金属板1的借助往复法生产的膨胀栅格中，填入大网眼1c中的活性物质在使用中容易逐渐减少。对比而言，在用旋转法生产的膨胀栅格中，格线1b的侧表面被膨胀步骤中的拉伸操作扭转成弯曲表面。因此，活性物质的粘附被改善，因而即使在活性物质填入大的网眼1c中，活性物质也不太容易逐渐减少。

本发明要解决的问题(3)

旋转生产法具有膨胀栅格生产速度高、生产率高的优点，但是存在的问题是，在膨胀步骤中，高拉力只作用在围住每个基本呈菱形的网眼1c的一部分格线1b上，因而格线1b易腐蚀，从而减少寿命。在旋转法的膨胀步骤中，如图17所示，金属板1在沿前进方向F输运中被拉伸。因此，如图19所示，较高的拉力E作用在格线1b₊上，所述格线1b₊在进一步沿前进方向进行时更向外侧(在图19中向下膨胀的方向)倾斜。也就是说，当进一步在前进方向F上进行时，每个网眼1c在膨胀步骤中被制得较大。因此，当每个网眼1c以这种方式变形时，在图19中向下倾斜向右侧的格线1b₊接受较高的拉力E，处于充分拉伸状态，但是，向下倾斜向左侧的格线1b_-则处于稍许挠曲的状态。当使用这种格线1b上作用拉力不均匀状态的膨胀栅格作为极板来生产蓄电池时，只有接受较高拉力E的格线1b₊以较高速度腐蚀，因而降低了蓄电池的寿命性能。

发明内容

为了解决上述问题而做出了本发明。本发明的目的是提供一种蓄电池，其中与格线的宽度、节点的横截面积和网眼的形状有关，改进了膨胀栅格，从而可以提高膨胀栅格的生产率，并提高寿命性能。

解决问题(1)的措施

本发明提供一种蓄电池，在该蓄电池中使用膨胀栅格作为极板，所述膨胀栅格是金属板形成的一栅格构件，所述栅格构件是通过膨胀所述金属板的收集框部的一个侧部以便使许多格线以网状彼此相连而形成的，其中：直接连接于所述膨胀栅格的所述收集框部的一排格线的宽度，以及与所述收集框部相反的一个横向端排的格线的宽度大于中间排中至少一个排的格线的宽度。

在上述蓄电池中直接连接于收集框部的排的格线制成宽度较大，以便难于破裂，因而能够防止蓄电池的容量由于连接于收集框部的格线的腐蚀破裂而大幅减少。另外，由于相对于收集框部的横向端排的格线，其宽度也制得较大，以便难于破裂，因而能够防止在旋转法或往复法的膨胀步骤中由端部格线的腐蚀破裂而引起生产故障。

在这种膨胀栅格中，三个或更多排的格线布置在收集框部的横向侧。在用旋转法生产的膨胀栅格中，横向端排的格线连接于与收集框部不同的另一个框部(下部框部)。对比而言，在往复法生产的膨胀栅格中，栅格通常终止于横向端排的格线。框部是金属板的未膨胀区域，其宽度在一定程度上或足够地大于格线的宽度。收集框部是一个用于从格线收集电流的框部，在其上通常形成一个板凸缘以连接于接头。在每侧形成一个框部的旋转法的情形中，一个框部用作收集框部。格线具有通过切割金属板形成的薄带形状。由于膨胀，在每排中的格线布置得以曲折方式交错倾斜。多排曲折格线在收集框部的横向侧彼此连接，形成网状形状。在旋转法和往复法中，同一排的格线由同一盘刀或切丁刀加工，因而同一排的所有格线通常彼此宽度相同。

格线的宽度不等于金属板本身的厚度，而是等于金属板被旋转法中的盘刀或往复法中的切丁刀切削的节距(宽度)有时由于膨胀造成的格线的伸长而减小。如图20所示，当金属板1的收集框部1a的侧部被旋转法或往复法膨胀以便形成网状相连的大量格线1b时，例如，每根格线1b的宽度并不等于根据金属板1的厚度的长度Lt，而是等于根据切削节距的长度Lw。在图20中，膨胀格线1b的形状示意地画成平的形状，以便不在旋转法和往复法之间进行区分。

在上述蓄电池中，直接连接于所述收集框部的所述排的格线的宽度最大，所述横向端排的所述格线的宽度小于直接连接于所述收集框部的所述排的所述格线的宽度，并且大于至少一个所述中间排的格线的宽度。

在本发明的蓄电池的一个具体实施例中由于直接连接于收集框部的格线具有最大的宽度，因而能够可靠地防止格线在使用中出现对寿命影响最大的腐蚀破裂。另外，由于相对于收集框部的横向端排的格线，其宽度也制得比中间排格线大，以便难于破裂，因而能够防止由于生产故障降低产量。

在本发明的蓄电池的一个具体实施例中，所述最大格线宽度不小于最小格线宽度的1.2倍，并且不大于最小格线宽度的1.6倍。因此，由于格线的最大宽度不小于最小宽度的1.2倍，因而能够可靠地实现在直接连接于收集框部的排和横向端排中增加格线宽度带来的效果。当所有格线的宽度增大时，对蓄电池极板中的膨胀栅格填充活性物质的速率过度减小，因而会降低蓄电池的能量密度。因此，在本发明中，中间排的格线的宽度仍保持尽可能地小，以便防止降低能量密度。由于格线的最大宽度不大于最小宽度的1.6倍，因而能够防止格线宽度差过度加大，从而防止在旋转法或往复法的膨胀步骤中较小宽度的弱的格线特别易于破裂的情形。

用于解决问题(2)的措施

在本发明的蓄电池的一个具体实施例中，所述膨胀栅格是一栅格构件，该栅格构件是通过在金属板上形成以一定间隔间断的槽缝的许多排，以交错的方式布置所述槽缝的间断部分，并在宽度方向上拉伸所述金属板以膨胀所述金属板，以便通过所述间断部分构成的节点以网状彼此连接格线而形成的，所述格线是在宽度方向上彼此相邻的槽缝构成的，其中：在每个所述节点中，沿所述槽缝的一切割面的最大截面的节点横截面积是每个所述格线的截面的格线横截面积的两倍或更多倍，所述截面垂直于所述格线的纵向。因此，在用旋转法和往复法生产的膨胀栅格中的每个节点的节点横截面积是每根格线的格线横截面积的两倍或更多倍。甚至当为提高耐腐蚀性使用厚金属板，从而使格线横截面积增大且高的拉力作用在节点上时，也能够防止节点断裂或破裂。

如示意表示膨胀栅格的节点附近情形的图5所示，节点1e的节点横截面积Scon是沿槽缝1a的切割面(盘刀5的切割面)的节点1e的截面的最大的一个横截面积。在图5中，节点1e示意地画成规则的六边形。实际上，节点是由上、下部盘刀5的谷部5b压制成的，因而具有某种阶状的形状。因此，沿切割面的节点1e的截面面积中最大的一个定义为节点横截面积Scon。格线1b的格线横截面积是格线1b的垂直于纵向的截面面积。

在图5中所述的本发明，其特征在于：由通过所述节点以网状彼此相连的所述格线包围的每个网眼具有70mm²或更大的面积。因此，甚至当膨胀栅格是使用厚金属板制成以提高耐腐蚀性，且形成具有70mm²或更大面积的大网眼时，格线在旋转法的膨胀过程中也被扭转。因此，活性物质在网眼上的粘附也可被增强，以便防止活性物质从蓄电池极板逐渐减少。

在上述蓄电池中，所述格线横截面积不小于1.0mm²，并且不大于3.5mm²。在这种蓄电池中，格线的横截面积为1.0mm²或更大，以及甚至当作用在节点上的拉力特别高时，节点横截面积可设定为2.0mm²或更大。因此，能够可靠地防止节点断裂或破裂。由于格线横截面积决不超过3.5mm²，因而也能够防止缩短过度充电寿命。

用于解决问题(3)的措施

在本发明的蓄电池的一个具体实施例中，所述膨胀栅格是一栅格构件，该栅格构件是通过在金属板上以交错方式形成许多槽缝，并在宽度方向上拉伸所述金属板以便将槽缝膨胀成网眼，所述网眼中的一些网眼是由四根格线围成的，其中：所述四根格线中的每根格线与所述四根格线中相对的一根格线具有基本相同的长度，所述四根格线的两根相对的格线的长度不小于所述四根格线的另外两根相对的格线的长度的102％且不大于120％。因此，在这种蓄电池中，由于围住每个网眼的格线中的两个相对的格线长于另两个相对的格线，因而网眼基本呈具有不同长度的长、短边的平行的四边形形状。因此，当在旋转法中膨胀步骤中接受较高拉力的边上的格线被设定为长边时，作用在长边格线上的拉力被减小，作用在短边格线上的拉力被增大。因此，应力以相对较均匀的方式作用在围住每个网眼的四根格线上，从而可以防止出现只有一部分格线易被腐蚀的现象，并且能够改善蓄电池的寿命性能。

另外，本发明还提供一种制备蓄电池的方法，该方法包括以下步骤：将一金属板制成一栅格构件而形成一膨胀栅格，其中通过膨胀所述金属板的收集框部的一个侧部以便使许多格线以网状彼此相连；以及将所述膨胀栅格用作蓄电池的极板，其中使直接连接于所述膨胀栅格的所述收集框部的一排格线的宽度，以及与所述收集框部相反的一个横向端排的格线的宽度大于中间排中至少一个排的宽度。

附图说明

图1是沿图13中A-A线的纵剖前视图，表示盘刀厚度变化的情形；

图2(a)是金属板的平面图，其中槽缝是使用图1所示的盘刀辊形成的，图2(b)是膨胀栅格的平面图，该膨胀栅格是通过膨胀金属板制成的；

图3的立体图示意地表示生产膨胀栅格的一个步骤，其中切丁刀的安装步骤在往复法中是变化的；

图4是膨胀栅格的平面图，该膨胀栅格是用图3所示的往复法生产的；

图5的局部放大立体图表示用旋转法生产的膨胀栅格的一个节点的附近；

图6是膨胀栅格的局部放大平面图，在该膨胀栅格中，网眼是在旋转法的膨胀步骤中膨胀成具有不同长、短边的平行四边形的；

图7的视图表示寿命和腐蚀破裂率相对于格线宽度比值的变化；

图8的视图表示寿命循环数目相对于格线横截面积的变化；

图9的视图表示腐蚀破裂率相对于节点横截面积的变化；

图10的视图表示活性物质相对于网眼面积的减少速率；

图11的立体图表示在传统技术实例中用往复法生产膨胀栅格的步骤；

图12的平面图表示用传统技术实例的往复法生产的膨胀栅格；

图13的侧视图表示用传统技术实例的旋转法形成膨胀栅格的槽缝的步骤；

图14(a)的侧视图表示在传统技术实例中用旋转法形成膨胀栅格的槽缝的步骤中使用的盘刀，图14(b)是沿线B-B的平面图，图14(c)是线B-B附近的局部放大侧视图；

图15是沿图13中A-A线的纵剖前视图，表示传统技术；

图16(a)是膨胀栅格的局部放大侧视图，该膨胀栅格中的槽缝是在传统技术实例的旋转法中的槽缝形成步骤中形成的，图16(b)是局部放大平面图；

图17的平面图表示在传统技术实例中用旋转法膨胀膨胀栅格的步骤；

图18是膨胀栅格的平面图，该膨胀栅格是在传统技术实例中用旋转法生产的；

图19是膨胀栅格的局部放大平面图，该膨胀栅格处于在传统技术实例中用旋转法膨胀步骤中的膨胀过程中；

图20是膨胀栅格的局部放大立体图。

具体实施方式

下面对照附图描述本发明的实施例。

本发明的实施例(1)

图1至4表示本发明的第一实施例。图1是图13中A-A线截取的纵剖前视图，表示盘刀厚度变化的情形，图2(a)是金属板的平面图，在该金属片上用图1所示的盘刀辊形成槽缝，图2(b)是膨胀栅格的平面图，该膨胀栅格是通过膨胀金属板制成的，图3的立体图示意地表示生产膨胀栅格的一个步骤，在该步骤中切丁刀的安装步骤在往复法中是变化的，图4是膨胀栅格的平面图，膨胀栅格是用图3所示的往复法生产的。

在这个实施例中，描述蓄电池，在蓄电池中使用借助旋转法和往复法中任一种生产的膨胀栅格。

在图18所示的、用旋转法生产的膨胀栅格中，以及在图12所示的、用往复法生产的膨胀栅格中，当腐蚀破裂出现在靠近收集框部1a的格线1b中时，格线1b的腐蚀破裂造成的蓄电池极板的容量下降是最大的。因此，格线1b越靠近收集框部，最好将格线1b的宽度设定得越大，从而越难于出现腐蚀破裂。另一方面，在图18所示的、用旋转法生产的膨胀栅格中，较大的拉应力在膨胀步骤中作用在离收集框部1a横向较远的一个端部上，因而该端部易于破裂。在图12所示的、用往复法生产的膨胀栅格中，离收集框部1a最远的、首先被拉伸的横向端部的格线1b容易被切丁刀3的垂向运动或金属板1的间歇运动引起的加工振动弄得破裂。因此，最好也增大靠近相对于收集框部1a的格线1b的宽度。通常，在收集框部1a上形成一个板凸缘，蓄电池极板容纳在蓄电池壳中，使板凸缘朝上。因此，在膨胀栅格中，最好格线越靠近上部或下部，格线1b的宽度就被设定得越大。因此，在本发明的最佳方式中，在使用中影响寿命性能的靠近收集框部的一排的格线宽度被设定得最大，随着向横向中部推进，格线宽度逐渐减小，而随着从中部向横向端部推进，格线宽度逐渐增大。在只形成两种格线，或较大和较小宽度格线的情形中，可以采用一种结构，在这种结构中，只有直接连接于收集框部的一排，或靠近收集框部的更多的两排，以及在相对于收集框部横向端部中的一排，或靠近该横向端部的更多的两排的格线具有较大宽度，而除了上述排以外的中间排的格线具有较小的宽度。

除非设置格线间的宽度差，使最大宽度为最小宽度的至少1.2倍，就不能充分达到防止格线破裂的效果。但是，当在格线宽度间设定极大差别时，较大宽度的格线的强度与较小宽度的格线的强度差别过大，从而使得生产故障经常发生。因此，最好将最大格线宽度设定成不大于最小格线宽度的1.6倍。

本发明的膨胀栅格是以下述方式制成的。

在旋转法中，在膨胀栅格中网状格线的宽度可以根据排，通过增加放置在格线宽度应增大的部分上的盘刀厚度来改变。当准备减小格线宽度时，放置在相应部分中的盘刀的厚度被减小。

下面对照图1描述用旋转生产法形成在膨胀栅格中的槽缝的步骤。如图13所示，金属板1沿前进方向F经过垂向布置的盘刀辊6之间，从而在金属板1中形成槽缝。另外，在图1的情形中，按照与图15中所示盘刀辊相同的方式，每个盘刀辊6是通过隔件7在同一轴上叠置大量盘刀5而构成的，上述隔件7用于形成盘刀5之间的间隙。因此，上、下部盘刀辊6的盘刀5的周缘彼此接合，在从图1的前侧安插在辊间的金属板1中形成槽缝。由金属板1的相邻槽缝之间的间隙构成的格线1b被上、下部盘刀辊5的周面上形成的脊部5a压制，以便从金属板1的下部和上部表面突出。

在盘刀辊6中，如图1所示，最接近于金属板1的收集框部1a(图中左侧)的盘刀5和隔件7具有最大的厚度W₁，下一个最接近收集框部1a的隔件7和盘刀5，以及在横向离收集框部1a最远(图中右侧)的端部中的隔件7和盘刀5具有第二最大厚度W₂，其它的盘刀5和其它隔件7具有最小的厚度W₃。在槽缝采用这种结构的盘刀辊6形成的金属板1中，如图2(a)所示，最接近于收集框部1a的槽缝之间的宽度W₁最大，在下一个最接近于收集框部1a的槽缝之间，以及离收集框部1a最远的槽缝之间的宽度W₂为第二最大的，在其它槽缝之间的宽度W₃是最小的。当金属板1被膨胀时，如图2(b)所示，直接连接于收集框部1a的排的格线1b宽度W₁最大，连接于上述格线1b的下一排的格线1b，以及离收集框部1a最远的排的格线1b的宽度W₂为第二最大，其它排的格线1b的宽度W₃最小。在图1和2中，槽缝之间，及格线1b的宽度的差是夸大画出的，以便于图示。在图2(b)中，上述宽度画得忽略了下述现象：由于在膨胀过程中的延伸，格线1b的宽度被减小。

在图13和1所示的生产方法中，使用上部和下部两个盘刀辊6。另外，在使用三个或更多盘刀辊6的情形中，通过类似地调节盘刀5和隔件7的厚度能够改变格线1b的宽度。

在上述旋转生产法中，图2(b)所示的膨胀是通过图2(a)所示在金属板1的收集框部1a被固定时进一步向外拉动横向端部(图2中的下端部分)中的下部框部1f进行的。因此，在靠近下部框部1f的格线1b具有小的宽度、强度低的情形中，引起格线1b破裂的可能性。这种现象不限于靠近下部框部1f的格线1b，也在靠近收集框部1a的格线1b中以基本类似的方式出现。另外，当拉动方向逆反时，在膨胀过程中，存在两个横向端部中的格线1b破裂的可能性。

在往复法中，膨胀是通过多个切丁刀的垂向运动进行的，所述切丁刀在间歇移动的金属板上方以阶状方式布置。因此，当两个切丁刀的阶差增大时，相应排的格线的宽度可以被加大。

下面对照图3描述用往复法生产膨胀栅格的一个实例。按照与图11的情形相同的方式，金属板1沿前进方向F被间歇地送进。在放置和输送金属板1的下部工作台2的每个侧面上形成多个阶状侧面2a(在图中只画出四个台阶)。上部工作台4设置在下部工作台2的上方。按照与下部工作台2相同的方式，上部工作台4在每个侧面上设有多个阶状侧面4a。具有用于膨胀过程的刀刃3a的切丁刀3分别安装在上部工作台的阶状侧面4a上。使金属板1能够通过的尺寸间隙在上部工作台4和下部工作台2之间形成。上部工作台4根据金属板1的间歇运动重复垂向运动。由于上部工作台4的垂向运动，切丁刀3的刀刃3a在金属板1中形成槽缝，并将槽缝向下拉伸形成网状格线。从下部工作台2的最大宽度部分向内放置一个台阶的阶状侧面2a相应于膨胀栅格的最低的级。

在这个实施例中，较大的阶差设置在上部和下部工作台4和2的阶状侧面4a和2a中。具体来说，请参阅图3，在装有最外部的切丁刀3的阶状侧面4a和装有下一个内部切丁刀3的阶状侧面4a之间的阶差大于其它阶差。相应于大阶差的格线宽度通过采用这种结构的生产设备制得较大。当这样的阶差在装有大量切丁刀3的实际生产设备的上部和下部工作台4和2中形成时，任意一排的格线1b的宽度W₂够被制得大于其它排的格线1b的宽度W₃，例如，如图4所示。通过按照与图2(b)所示旋转法相同的方式，适当选择准备加大格线1b宽度的排，能够只增加靠近收集框部1a的排及远离收集框部的排的格线1b的宽度。

本发明的实施例(2)

图5表示本发明的第二实施例，该图是局部放大立体图，表示由旋转法生产的膨胀栅格的一个节点的附近。

在这个实施例中，将要描述使用借助旋转法生产的膨胀栅格作为蓄电池极板的蓄电池。

图5的放大示意图表示旋转法生产的膨胀栅格的节点1e的附近。在这个实施例的膨胀栅格中，作为沿槽缝1d切割面的节点1e的截面和最大一个横截面积，节点1e的节点横截面积Scon被设定为垂直于纵向的格线1b的截面的格线横截面积S的两倍或更多倍。按照这种结构，能够借助拉力防止节点1e变形、断裂或破裂，上述拉力是在旋转法的膨胀步骤中格线1b向两侧被拉伸时产生的。甚至当形成具有70mm²或更大面积的网眼时，在旋转法的膨胀步骤中向两侧拉伸的过程中，格线1b也会被扭转。因此，活性物质的粘附强于往复法生产的、格线1b的侧面形成为平面的膨胀栅格中的粘附，从而可以防止从蓄电池极板的脱落。但是，当网眼的面积过大时，在批量生产过程中的生产步骤中大量活性物质会脱落。因此，最好将网眼面积设定成不大于150mm²。

在用传统技术的旋转法生产的膨胀栅格中，变形、断裂、腐蚀破裂或类似故障很容易在节点1e与格线1b的连接区域附近出现。当每根格线1b的格线横截面积S设定得不小于1.0mm²时，上述故障能够被可靠地防止出现。但是，在考虑到过充电寿命(overcharge life)时，最好将格线横截面积S设定得不大于3.5mm²。

本发明的实施例(3)

图6表示本发明的第三实施例，该图是局部放大平面图，表示膨胀栅格，其中网眼在旋转法的膨胀步骤中被膨胀成具有不同长、短边的平形四边形。

在这个实施例中也将描述一种蓄电池，其中使用通过旋转法生产的膨胀栅格作为蓄电池极板。

如图6所示，用旋转法生产的膨胀栅格的网眼1c除了相邻于收集框部1a的那些基本呈三角形的以外都具有基本呈平行四边形的形状。也就是说，每个网眼1c由四个节点1e和四根格线1b构成，四个节点1e处于平行四边形的顶点上，四根格线1b通过节点1e彼此相连。

如图18所示，用旋转法生产的传统的膨胀栅格的每个网眼1c基本呈具有相同长度的边的平行四边形，或者基本呈菱形。因此，围住网眼1c的四根格线1b彼此长度大致相等。然而在本实施例中，如图6所示，每个网眼1c基本呈具有不同长度的长、短边的平行四边形。在围住网眼1c的四根格线1b中，随着在金属板1的前进方向F上的推进，更向外侧(图6中，向下的膨胀方向)倾斜的两根格线1b₊制得较长，随着在前进方向F上的推进向内侧(在图6中，向着上侧的收集框部1a)倾斜的两根格线1b_-制得较短。较长的格线1b₊形成得具有不小于较短格线1b_-的长度的102％。且不大于该长度的120％的长度。

围住每个网眼1c的格线具有不同长度的膨胀栅格可以借助旋转法生产，将例如图14所示的盘刀5的每个第二脊部5a设定得具有较大的向着外周侧的突出量(沿脊部5的突出形状的周向长度被增大)。传统的盘刀5中脊部5a以相同的量突出，当用这种传统的盘刀5形成槽缝1d时，被脊部5a压制得在向上和向下方向突出变形的格线1b具有相同的长度，如图16(a)所示。对此而言，被较大突出量的脊部5a压制的格线1b在向上和向下方向上被大量地突出变形，并且作为变形的结果，被拉长。当已经承受上述方式的槽缝形成步骤的金属板1在膨胀步骤中被膨胀时，被不同长度的格线围住的网眼1c被形成具有不同长度的长、短边的平行四边形形状，如图6所示。在这种情形中，较长格线1b₊被设定得随着在金属板1的前进方向F的进一步推进而更加向着外侧倾斜。

在这样构成的膨胀栅格中，虽然较长格线1b₊在旋转法的槽缝形成步骤中大量地变形，但是，较长格线能够避免在膨胀步骤中接受高的拉力，这是由于较长格线已经经过大量拉伸。因此，能够使围住每个网眼1c的两根较长格线1b₊和两根较短格线1b_-在槽缝形成和膨胀步骤中接受基本相等的应力。

较长格线1b₊长度与较短格线1b_-的长度各种比值的膨胀栅格已经被生产和研究过。因此，已经发现，当长度比值不小于102％且不大于120％时，所有格线1b能有效防上被腐蚀。这是由于下述原因。当长度比值小于102％时，与传统的旋转法生产的膨胀栅格相比较，没有显著区别，在膨胀步骤中不平衡的拉力使腐蚀只在较长格线1b₊中发生，当长度比值大于120％时，膨胀栅格在膨胀步骤中膨胀不充分，形成一种较长格线1b₊变松的状态。另外，当较长格线1b₊的长度不小于106％且不大于115％时，在较长格线1b₊中腐蚀的发展和在较短格线1b_-中腐蚀的发展之间的差别可以变得很小。

(实例1)

实例1是第一实施例的实例，显示下述两种情形之间的比较，第一种情形是直接连接于离图2所示金属板1的收集框部1a最远的下部框部1f的格线1b被设定成具有最小的宽度，第二种情形是所述格线被设定成具有较大宽度。

在实例1中，Pb-0.06wt％Ca-1.0wt％Sn合金板用旋转生产法被加工成膨胀栅格。当通过适当改变旋转膨胀机的盘刀和隔件的厚度，将直接连接于离收集框部1a最远的下部框架的那排的格线1b设定成具有最小宽度时，在膨胀步骤中，在格线1b和下部框部1f的连接部的10％中观察到腐蚀破裂。对比而言，当直接连接于下部框部1f的那排的格线1b被设定成具有比其它的或中间排的格线1b宽的宽度时，在膨胀步骤中在格线1b和下部框部1f的连接部中的腐蚀破裂率降至大约2％。

使用往复生产法进行了类似的试验。在这种情形中，也按照与旋转生产法的情形相同的方式，在离收集框部1a最远的那排的格线1b被设定成具有最小宽度时，在膨胀步骤中，在大约6％的格线中观察到腐蚀破裂。对比而言，当所述格线宽度增大时，在膨胀步骤中的腐蚀破裂率降至大约1％。

(实例2)

实例2是第一实施例的实例，显示下述两种情形之间的比较。第一种情形是直接连接于图2所示金属板1的收集框部1a的格线1b被设定成具有最小的宽度，第二种情形是所述格线被设定成具有较大宽度。

在实例2中，也使用旋转生产法将Pb-0.6wt％Ca-1.0wt％Sn合金板加工成膨胀栅格。以通常方式生产的铅蓄电池的阳极活性物质被填入旋转生产法生产的膨胀栅格中，然后，将栅格固化(cured)并干燥。以形成铅蓄电池的正极板。以通常方式生产的铅蓄电池的阴极活性物质被填入相同的膨胀栅格中，然后，将栅格固化并干燥，以形成铅蓄电池的负极板。

这样正、负极板通过主要由微孔聚乙烯构制的分隔件交错叠放，然后，将相同极性的极板彼此相连，形成极板组。这种极板组被插入蓄电池壳，将一定量的预定比重的稀硫酸电解液倒入蓄电池壳中，从而形成按照JIS的75D26型铅蓄电池。

在这个实例中，也通过改变旋转膨胀机的盘刀和隔件的厚度生产各种格线宽度的膨胀栅格。

75D26型铅蓄电池在75℃进行了一次过充电试验(其中一个循环设定为13.8V的充电电压(极限电流25A)，充电时间117小时。放置时间49小时，放电电流200A，在放电2秒电压变为3.0V或更低时结束)。

当直接连接于收集框部1a的那排的格线1b设定得具有最小宽度时，早期判定电池寿命耗尽，寿命耗尽的铅蓄电池被拆开，观察了正极板的状态。结果，收集框部1a和直接连接于收集框部1a的格线1b严重腐蚀，在一个最严重腐蚀的极板上，格线1b完全与收集框部1a分开。

当直接连接于收集框部1a的那排的格线1b被设定成具有较大宽度时，上述现象并来发生，由于格线具有较大宽度，寿命性能更好。当与直接连接于收集框部1a的排邻近的那排的格线1b的宽度也设定成较大时，寿命性能进一步得到改善。

在使用往复生产法生产的栅格上也进行了与上述试验类似的试验。试验的结果与旋转生产法的情形中的试验结果相同。

(实例3)

实例3是第一实施例的一个实例，显示最宽格线宽度与最窄格线宽度的比值发生各种变化的膨胀栅格的比较。

在实例3中，Pb-0.6wt％Ca-1.0wt％Sn合金板也用旋转生产法加工成膨胀栅格。按照通常方式生产的铅蓄电池的阳极活性物质被填入旋转生产法生产的膨胀栅格中，然后将栅格固化、干燥，形成铅蓄电池的正极板。按照通常方式生产的铅蓄电池的阴极活性物质被填入相同的膨胀栅格，然后将栅格固化、干燥，形成铅蓄电池的负极板。

这种正、负极板通过主要由微孔聚乙烯构制的分隔件交错叠放，然后将相同极性的极板彼此相连以形成极板组。将这种极板组插入蓄电池壳，将一定量的预定比重的稀硫酸电解液倒入蓄电池壳，从而制成按照JIS的75D26型铅蓄电池。

在这个实例中，也通过改变旋转膨胀机的盘刀和隔件的厚度来生产各种格线宽度的膨胀栅格。

75D26型铅蓄电池承受75℃下的过充电试验(其中一个循环设定为无电电压13.8V(极限电流25A)、充电时间117小时、放置时间49小时及放电电流25A，在2秒电压变为3.0V或更低时结束)。在膨胀栅格中，靠近收集框部的两排的格线具有最大宽度，接下来最靠近收集框部的两排的格线具有第二最大宽度，离收集框部最远且靠近下部框部的两排的格线具有最小宽度。

图7表示试验结果。在图7中，横坐标代表最宽格线宽度与最窄格线宽度的比值，纵坐标代表相对于使用所有格线具有相同宽度的膨胀栅格的铅蓄电池的设定为100寿命性能的寿命性能比值，以及在生产膨胀栅格中腐蚀破裂率。如图7所示，在使用图3结构的膨胀栅格的铅蓄电池中，格线宽度越大，寿命性能改善得越显著，但是，当格线宽度比值大于1.6倍时，在膨胀栅格生产过程中的腐蚀破裂率也突然增加。其原因在于以下现象：在膨胀栅格膨胀过程中，较大宽度的格线难于拉伸，较小宽度的格线更易于拉伸，因而在膨胀步骤中产生的应力集中于较小宽度的格线。

在往复生产法生产的膨胀栅格上进行了与上述试验类似的试验。试验结果与旋转生产法的情形的试验结果相同。

在除铅蓄电池以外的、阳极电流收集器受腐蚀的蓄电池中，也取得了类似的结果。

(实例4)

实例4是第二实施例的一个实例。在这个实例中，当改变每个膨胀栅格的格线1b的格线横截面积时对旋转法生产的膨胀栅格的过充电寿命做了调研。

在一种使用旋转法生产膨胀栅格的方法中，通过改变金属板1的厚度可以改变格线1b的厚度，通过改变在槽缝形成步骤中使用的盘刀5的厚度可以改变格线1b的宽度。制备了多组不同厚度的盘刀5。当适当彼此更换盘刀组，并改变了金属板1的厚度时，借助旋转法生产了格线1b的横截面积S从0.64mm²(厚度：0.8mm×宽度0.8mm)至4.0mm²(厚度：2.0mm×宽度2.0mm)的膨胀栅格。膨胀栅格在重量和外部尺寸方面彼此相同。在将活性物质填入膨胀栅格后，膨胀栅格被固化、干燥，以形成正极板。

不同格线横截面积S的正极板和用传统方法生产的负极板与主要由微孔聚乙烯构制的分隔件组合，以生产汽车用的55D23型(日本工业标准JIS D 5301)的铅蓄电池。一定量的预定比重的稀硫酸倒入并制成铅蓄电池。对这种铅蓄电池进行了过充电寿命试验(按照JIS D 5301的试验方法)。

图8表示在过充电寿命试验中在格线横截面积S和寿命循环数目之间的关系。如图8所示，当格线1b的格线横截面积S小于1.0mm²时，蓄电池寿命由于栅格的腐蚀而早期耗尽，但是，当格线横截面积S不小于1.0mm²时，寿命循环数目显然表明随横截面积变大而进一步增加的倾向。当格线横截面积S大于3.0mm²时，网眼尺寸变大，因而活性物质被软化并脱落，从而寿命循环数目开始减小。因此，最好将格线横截面积S设定得不大于3.5mm²。

(实例5)

实例5是第二实施例的一个实例。在这个实例中，由旋转法生产的、具有不同的格线1b的横截面积S的膨胀栅格，当改变节点1e的节点横截面积Scon时，调研了其腐蚀破裂率。

在用旋转法生产膨胀栅格的方法中，每个节点1e在槽缝1d的方向上的长度可以通过改变在槽缝形成步骤中的盘刀5的谷部5b和槽5c的宽度来改变。因此，制备了多组谷部5b和槽5c的宽度不同的盘刀5，然后，当适当彼此替换盘刀组，及借助实例4的方法改变格线1b的格线横截面积S时借助旋转法生产膨胀栅格。在这种情形中，为了进行比较，盘刀5的脊部4a在圆周上的长度总是保持不变，因而格线1b的纵向长度是彼此相等的。

对于不同的几种格线横截面积S的每一种，改变节点横截面积Scon时，调研了腐蚀破裂率改变的方式。图9表示对节点横截面积Scon与格线横截面积S的比值和使用各种格线横截面积S作为参数的腐蚀破裂率之间的关系所作调研的结果。如图所示，对于任何格线横截面积S来说，当节点横截面积Scon不小于格线横截面积的二倍(2S)时，腐蚀破裂率被可靠地减小。当格线横截面积S不小于1.0mm²时，在节点横截面积Scon不小于二倍(2S)的情形中，腐蚀破裂率的减小变得很显著。

(实例6)

实例6是第二实施例的一个实例。在这个实例中，调研了填入往复法和旋转法生产的膨胀栅格的活性物质的脱落率。

用往复法和旋转法制备了多组多个重量和格线横截面积S彼此相等的膨胀栅格。在这些膨胀栅格中，每个网眼具有50mm²至225mm²范围的面积。在将活性物质填入膨胀栅格以后，膨胀栅格被固化、干燥，以形成正极板。借助传统方法生产的正极板和负极板与主要由微孔聚乙烯构制的分隔件组合以生产汽车用55D23型(日本工业标准JIS D 5301)的铅蓄电池。一定量的预定比重的稀硫酸倒入，并完成蓄电池的构制。对这种铅蓄电池进行了轻负载寿命试验(按照JIS D 5301的试验方法)。寿命试验在3000循环时中断。极板被取出并水平放置。其后，调研了活性物质的脱落率(脱落网眼的数目/网眼总数)。

图10表示在往复法和旋转法两种情形中对网眼面积和活性物质脱落率之间关系的调研结果。结果发现，在往复法生产的膨胀栅格中，当网眼面积不小于70mm²时，活性物质以较高速率脱落。通过对比证明，在旋转法生产的膨胀栅格中，脱落率是往复法生产的膨胀栅格中的脱落率的大约一半，即，活性物质的脱落率显著减小。

(实例7)

实例7是第三实施例的一个实例。在这个实例中，调研了在围绕膨胀栅格中每个网眼1c的格线中较长格线1b₊从100％变化至130％的情形中，两种格线1b的腐蚀量的比值。

制备了多组盘刀，其中图14所示盘刀5的所有脊部5a具有相同的突出量，以及制备了每隔一个脊部5a具有一个较大的突出量的盘刀。分别使用上述盘刀组装配盘刀辊6。使用每种盘刀辊6在槽缝形成步骤中在金属板1中形成槽缝1d。在膨胀步骤中使金属板膨胀以生产膨胀栅格。结果在所生产的膨胀栅格中，在围住每个网眼1c的格线中，两个较长格线1b₊的长度范围为两个较短格线1b_-的长度的100％至130％。所有膨胀栅格具有相同的尺寸：长度115mm，宽度137mm，厚度0.9mm。网眼的尺寸被调节，而甚至在网眼1c的形状改变时，膨胀栅格的重量也是基本不变的。

活性物质被填入具有不同形状网眼1c的所有膨胀栅格。其后，膨胀栅格被固化干燥，以形成正极板。这种正极板和用传统方法生产的负极板与主要由微孔聚乙烯构制的分隔件组合，以生产用于汽车的55D23型铅蓄电池(日本工业标准JIS D 5301)。一定量的预定比重的稀硫酸被倒入，并完成铅蓄电池的构制。使铅蓄电池承受过充电试验，在试验中蓄电池被放置在60℃的水罐中，然后用4.8A充电30天。在过充电试验完成后，铅蓄电池被拆开，取出正极板。用自来水很好地冲洗正极板，然后在50℃的气相中干燥48小时。其后，用环氧树脂浸渍正极板。环氧树脂被切削，切削表面被镜面抛光，栅格的尺寸在立体显微镜下测量栅格的尺寸，以便取得腐蚀量。

下面的表1表示试验结果。

较长格线与较短格线的长度比值	腐蚀量比值(较长格线∶较短格线)	备注
			100％	65∶35	传统实例
102％	58∶42	实例
			106％	54∶46	实例
110％	51∶49	实例
			115％	43∶57	实例
120％	40∶60	实例
			130％	-	故障

如上面的表1所示，当格线1b_-和1b₊具有相同长度(长度比值为100％)时，腐蚀量为65∶35或者较大腐蚀量大约为较小腐蚀量的二倍。对比而言，当格线1b₊被延长以实现从102％至120％的比值时，腐蚀量之间的差减小，而在110％的情形中最小。当格线1b₊和1b_-的腐蚀以不同的速率进行时，先腐蚀的格线1b早期经受腐蚀破裂。对比而言，在无腐蚀量差别的情形中，腐蚀基本以相同的方式进行，因而可实现最长的寿命。因此，为了充分提高寿命，最好进一步将格线1b₊的长度设定在106％至115％的范围内，从而使表1中所示腐蚀量之间的差可被抑制到15％或更小。但是，在格线1b₊的长度为130％或更长时，在膨胀步骤中，格线不充分膨胀以产生较长的格线1b₊松弛状态，因而栅格的厚度大于预定的值。因此，这种膨胀栅格未承受过充电试验。

除了这些实例以外，当改变膨胀栅格的尺寸、网眼1c的大小、金属板1的合金成份、电解液的比重等等也进行了类似的试验。在所有这些试验中都取得了与上述实例基本相同的结果。

从上面的描述可以看出，按照本发明第一实施例的蓄电池，膨胀栅格的格线的宽度被改变，从而能够改善使用膨胀栅格的蓄电池极板的耐腐蚀性和生产率，因而可以提高蓄电池的寿命性能。

按照第二实施例，甚至在借助旋转法用厚金属板生产的膨胀栅格中，通过增加节点的横截面积也能够防止节点遭受腐蚀破裂。膨胀栅格是用旋转法生产的。因此，甚至当使用厚金属板，网眼扩大时也能够防止活性物质脱落。

按照第三实施例，在用旋转法生产的膨胀栅格中围绕每个网眼的四根格线的长度被改变，从而使腐蚀以基本均匀的方式进行，因而可以改善将膨胀栅格用作蓄电池极板的蓄电池的寿命性能。

Claims (6)

1.一种蓄电池，在该蓄电池中使用膨胀栅格作为极板，所述膨胀栅格是金属板形成的一栅格构件，所述栅格构件是通过膨胀所述金属板的收集框部的一个侧部以便使许多格线以网状彼此相连而形成的，其中：

直接连接于所述膨胀栅格的所述收集框部的一排格线的宽度，以及与所述收集框部相反的一个横向端排的格线的宽度大于中间排中至少一个排的格线的宽度。

2.如权利要求1所述的蓄电池，其特征在于：直接连接于所述收集框部的所述排的格线的宽度最大，所述横向端排的所述格线的宽度小于直接连接于所述收集框部的所述排的所述格线的宽度，并且大于至少一个所述中间排的格线的宽度。

3.如权利要求1或2所述的蓄电池，其特征在于：所述最大格线宽度不小于最小格线宽度的1.2倍，并且不大于最小格线宽度的1.6倍。

4.一种制备蓄电池的方法，该方法包括以下步骤：

将一金属板制成一栅格构件而形成一膨胀栅格，其中通过膨胀所述金属板的收集框部的一个侧部以便使许多格线以网状彼此相连；以及

将所述膨胀栅格用作蓄电池的极板，

其中使直接连接于所述膨胀栅格的所述收集框部的一排格线的宽度，以及与所述收集框部相反的一个横向端排的格线的宽度大于中间排中至少一个排的宽度。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：直接连接于所述收集框部的所述排的格线的宽度最大，所述横向端排的所述格线的宽度小于直接连接于所述收集框部的所述排的所述格线的宽度，并且大于至少一个所述中间排的格线的宽度。

6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于：所述最大格线宽度不小于最小格线宽度的1.2倍，并且不大于最小格线宽度的1.6倍。

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