CN107895817B - 铅蓄电池和集电体 - Google Patents

Abstract

阀控式铅蓄电池中，抑制短寿命化。一种铅蓄电池，其正极集电体(10)具备外框部(15)和其内侧的内骨(24)，该外框部(15)具有横框骨(11)、(12)和纵框骨(13)、(14)。将纵框骨的剖面积设为S(mm²)、将厚度设为t(mm)时满足S＞t²/2。内骨24包含剖面积超过t²/4的内粗骨(22)，将由纵框骨和内粗骨或者由纵框骨、横框骨和内粗骨构成的网格的体积设为V(cm³)，将构成该网格的部分的纵框骨(13)、(14)的长度设为L(mm)，将纵框骨(13)、(14)的宽度设为d(mm)时，满足由下述的式(1)表示的关系。(S×d)/(V×L²)≥0.002……(1)。

Description

铅蓄电池和集电体

技术领域

本公开涉及铅蓄电池和集电体。

背景技术

近年来，为了减少CO₂而盛行设置利用太阳光、风力等天然能源的发电设施。这些发电设施中因为无法控制发电的时间，所以在发电侧和/或消耗侧并用蓄电池设备，实现电力的平准化。这里所用的蓄电池大多使用铅蓄电池。

例如，专利文献1中公开了一种铅蓄电池，特别是公开了其正极格栅，公开了使正极格栅框的纵骨的剖面积为横骨的剖面积的2倍或2倍以上，使隔板的压缩比为1.1以上。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10－188999号公报

发明内容

将铅蓄电池用于利用如上述那样的天然能源的发电的电力平准化时，这相当于反复充放电的循环用途。这时，本申请发明人发现以往的循环用铅蓄电池中，有时因集电体的断裂而使寿命大幅变短。因此，本公开的技术的目的在于提供一种特别是用于上述的用途时也能够维持寿命的铅蓄电池和该铅蓄电池中使用的集电体。

用于解决上述的课题的研究中，本申请发明人发现特别是在放电深度较深的范围使用的情况下以往的循环用铅蓄电池为短寿命。例如，25℃下DoD(Depth of Discharge，放电深度)为70％的循环寿命试验中，循环用的阀控式铅蓄电池(VRLA)的寿命非常短。而且，发现其原因是伴随充电放电循环的正极活性物质的膨胀变得明显，由此应力施加于正极格栅的纵框骨，使纵框骨发生晶界断裂。

鉴于以上，本发明的一个方式的具备由铅或铅合金构成的正极集电体的铅蓄电池中，正极集电体具备：具有第1和第2横框骨以及第1和第2纵框骨的外框部、交叉地设置于外框部的内侧的多个内骨、在第1横框骨的靠近第1纵框骨的位置一体地设置于外框部的外侧的集电用极耳部。纵框骨在将与其延伸方向垂直的剖面的剖面积设为S(mm²)、将厚度设为t(mm)时，满足S＞t²/2的关系，多个内骨包含与其延伸方向垂直的剖面的剖面积超过t²/4的内粗骨。另外，对于由纵框骨和内粗骨构成且不被其它上述内粗骨横切的网格(升目)或者由纵框骨、横框骨以及内粗骨构成且不被其它上述内粗骨横切的网格中的至少一个，将该网格的体积设为V(mm³)，将构成该网格的部分的纵框骨的长度设为L(mm)，将纵框骨的宽度设为d(mm)时，满足下述的式(1)表示的关系。

(S×d)/(V×L²)≥0.002……(式1)

利用本公开的铅蓄电池和集电体能够抑制集电体的断裂，抑制铅蓄电池的短寿命化。

附图说明

图1是例示本公开的一个实施方式的铅蓄电池的正极集电体的示意图。

图2是进一步对图1的正极集电体进行说明的图。

图3是表示本公开的一个实施方式中的试验电池的本公开的参数与铅蓄电池的寿命循环次数和框骨断裂位置个数的关系的图。

图4是表示本公开的一个实施方式中的试验电池的本公开的参数与正极板的横向最大伸长率的关系的图。

图5是表示本公开的一个实施方式中的另一试验电池的本公开的参数与铅蓄电池的寿命循环次数和框骨断裂位置个数的关系的图。

图6是表示本公开的一个实施方式中的又一试验电池的本公开的参数与正极板的横向最大伸长率的关系的图。

图7是说明铅蓄电池的正极集电体的纵框骨的断裂的发生位置的图。

图8是表示铅蓄电池的正极集电体的纵框骨的断裂的发生位置的比例的图。

图9是表示本公开的铅蓄电池的正极集电体的一个例子的图。

图10是表示本公开的铅蓄电池的正极集电体的又一个例子的图。

图11是表示本公开的铅蓄电池的正极集电体的又一个例子的图。

图12是表示本公开的铅蓄电池的正极集电体的又一个例子的图。

图13是表示本公开的铅蓄电池的正极集电体的又一个例子的图。

图14是表示本公开的实施方式的变形例的铅蓄电池的正极集电体的图。

符号说明

10 正极集电体

10a 正极集电体

11 第1横框骨

12 第2横框骨

13 第1纵框骨

14 第2纵框骨

15 外框部

21 纵内骨

22 横粗骨

22a 追加横粗骨

22b 追加横粗骨

23 横细骨

24 内骨

25 集电用极耳部

26 脚部

31 纵内骨

41 网格

42 网格

43 网格

50 极板

具体实施方式

以下，进一步参照附图对本公开的一个实施方式涉及的阀控式铅蓄电池(VRLA)进行说明。

本实施方式的阀控式铅蓄电池具备：涂膏式的正极板和负极板、配置于正极板与负极板之间而保持电解液的隔板、和收容正极板、负极板和隔板的电解槽。

正极板和负极板通过在由铅或者铅合金(Pb－Ca系合金、Pb－Ca－Sn系合金等)构成的格子状的正极集电体和负极集电体中填充活性物质糊料后，实施熟化和干燥而形成。这里，本说明书中，活性物质是指从极板除去集电体的部分，包含添加剂等。另外，活性物质也被称为电极材料。隔板例如使用由极细玻璃纤维和二氧化硅粉末等构成的AGM隔板等，该隔板中含浸作为电解液的稀硫酸。电解槽例如由一面开口的呈长方体形状的电解槽主体和塞住该开口的盖构成，例如以热塑性塑料为主进行注塑成型而成的。这些正极板、负极板、隔板以及电解槽可以根据目的、用途选择适当构成。

(正极集电体的结构)

接下来，对本实施方式的阀控式铅蓄电池所具备的正极板进行说明。

图1是示意地表示构成本实施方式中的正极板的正极集电体10的图。正极集电体10具有构成为长方形的外框部15和交叉地设置在其内侧而与外框部15一起形成格子的多个内骨24。

外框部15由第1横框骨11和第2横框骨12与第1纵框骨13和第2纵框骨14构成。在第1横框骨11中的第1纵框骨13侧的端，在外框部15的外侧成为一体的方式设有集电用极耳部25。另外，在第2横框骨12的外侧设有脚部26。应予说明，本说明书中，有时将图1的设有集电用极耳部25的一侧称为“上”，将设有脚部26的一侧称为“下”。这点和横框骨11、纵框骨13等的“纵”、“横”的记载均是为了方便说明的表现，不限定使用正极集电体10时的朝向等。

另外，内骨24包含与纵框骨13和14平行的纵内骨21、以及与横框骨11和12平行的横内骨22和23。横内骨根据粗度的不同而区分为横粗骨22和比横粗骨22细的横细骨23。更具体而言，将纵框骨13和14的厚度(图1的与纸面垂直的方向的尺寸)设为t时，存在剖面积超过t²/4的横内骨22和剖面积为t²/4以下的横细骨23。图1的例子中，纵内骨21和横粗骨22均等间隔地配置于外框部15的内侧。另外，横细骨23大体等间隔地配置在横粗骨22彼此之间，以及，横粗骨22与第1横框骨11或第2横框骨12之间，但对于与第1横框骨11和第2横框骨12最近的横细骨23，成为与其它位置相比更窄的间隔。

应予说明，这样的本实施方式的正极集电体10利用铸造法制造。换句话说，使用与上述说明的各骨的粗度和配置对应的铸模，以铅或者铅合金为材料进行形成即可。

接下来，图2是更详细地说明正极集电体10的构成的图。这里，图2的I相当于将图1中的右上附近进行放大的图。其中，图2中横细骨23只显示少数。另外，图2也一并示出了对图示的范围的正极集电体10(附图中)从右进行观察的图II(其中，除了纵框骨14还将第1横框骨11、横粗骨22以及横细骨23的形状以透视方式用实线表示)和从下进行观察而示出纵框骨14和纵内骨21的剖面的图III。应予说明，横框骨11的剖面为六边形，其它骨的剖面为菱形，但不限定于此。

本公开的正极集电体10中，通过使由包含纵框骨13或14的骨构成的网格的体积与构成该网格的部分的纵框骨13或14的长度和剖面积具有规定的关系，从而在放电深度较深的范围使用的情况下也能够避免短寿命。

具体而言，考虑由第2纵框骨14、与其最近的纵内骨21、第1横框骨11、与其最近的横粗骨22构成的网格(图1和图2中，忽略横细骨23而考虑网格时的右上的网格)。将该网格的体积设为V(cm³)，将第2纵框骨14的宽度和剖面积设为d(mm)和S(mm²)，将构成该网格的部分的第2纵框骨14的长度(这里，第1横框骨11与横内骨22的距离)设为L(mm)时，以满足下述的式(1)的方式构成正极集电体10，

(S×d)/(V×L²)≥0.002……(式1)

从而即便在放电深度较深的范围使用的情况下也能够避免正极集电体10进而铅蓄电池为短寿命。

应予说明，对被第1横框骨11和横粗骨22夹着的(相当于图1、2中正极集电体10的“右上”)网格进行了说明，但对于被横粗骨22彼此或者被横粗骨22与第2横框骨12夹着的网格也相同，另外，对于第1纵框骨13的一侧也相同。例如，图2中，考虑由与第1横框骨11最近的横粗骨22及下一个横粗骨22(将该间隔设为L’)和第2纵框骨14及与该第2纵框骨14最近的纵内骨21构成的网格，则其满足下式即可。

(S×d)/(V×L’²)≥0.002

另外，网格的体积V例如可以定义为属于俯视图的图2的I中，由构成网格的各骨围起的面积与纵框骨14的厚度t的积。这里，作为网格的面积，可以设为由构成网格的各骨的中心线围起的面积。另外，像图2的II所示的横框骨11那样，使用剖面为六边形的骨时，骨的剖面中，对于正极集电体10的厚度方向，可以将从位于两端且靠近网格的内侧的顶点到内侧作为网格的体积计算。应予说明，如果将相同的定义用于剖面为菱形的骨(纵框骨14、纵内骨21、横粗骨22)，则对于正极集电体10的厚度方向，因为位于两端的顶点为一组，所以指上述的骨的中心线。

另外，对于纵框骨13和14、纵内骨21，剖面积分别是指与延伸方向垂直的剖面的剖面积。另外，纵框骨13和14的宽度是指横框骨11和12的延伸方向的尺寸。

应予说明，一个网格中包含的部分中，各个骨的宽度或者剖面积不均匀的情况下，使用相应的部分的纵框骨的长度方向中央部的剖面积和宽度。这是因为施加于骨的应力在该中央部最大，所以该部分的强度变得重要。

接着，通过满足式(1)而能够抑制断裂的理由考虑如下。

首先，本申请发明人发现在放电深度较深的范围使用时，伴随充电放电循环的正极活性物质的膨胀变得明显，由此应力施加于正极集电体10的骨而使骨发生晶界断裂的见解。根据该见解，正极集电体10中，由骨构成的网格的体积越大，由正极活性物质的膨胀所致的尺寸变化相对变得越大，因此施加于骨的应力变大而容易发生断裂。

这里，内骨24的情况下，在各个骨的两侧填充正极活性物质而存在，因此伴随其膨胀的应力从内骨24的两侧施加，因而相互抵消而减少。与此相对，对于构成外框部15的骨，仅在正极集电体10的内侧具有正极活性物质，与内骨24不同，应力不会抵消，容易发生断裂。

与施加于框骨的应力对抗的力(对抗力)随着构成网格的纵框骨13或者14的宽度、剖面积、长度而变化。如果构成网格的纵框骨13和14的宽度和剖面积变小或者长度变长，对抗力降低而容易发生断裂。因此，通过以施加于纵框骨13和14的应力变小或者纵框骨13和14的对抗力变大的方式，设计网格的体积和构成网格的纵框骨13和14的宽度、剖面积、长度，从而能够抑制断裂。

另外，为了便于从集电体用极耳部25到脚部26侧流过电流，纵内骨21全部由粗骨构成，且使纵内骨21的间隔比横粗骨22的间隔窄地配置，因此由粗骨围起的网格成为纵长的长方形。应予说明，粗骨是指剖面积超过t²/4的骨，具体而言，是指横粗骨22、横框骨11和12、纵框骨13和14。应予说明，对于横框骨11和12、纵框骨13和14，剖面积更大，为超过t²/2的面积。

以上的结果，与横框骨11或12相比，纵框骨13或14更容易受应力的影响而断裂，因此纵框骨13或14的尺寸变的重要。另外，本申请发明人发现设有剖面积不同的横粗骨22和横细骨23时，剖面积为t²/4以下的横细骨23不影响正极集电体10的断裂的容易性(强度)(这在之后阐述)。因此，式(1)等中，以与横细骨23无关地包含横粗骨22的方式考虑网格。另外，考虑不被其它粗骨横切的网格。例如，即便考虑由第2纵框骨14、图1纵内骨21中从右数第2的骨、第1横框骨11、横粗骨22中最上的骨构成“网格”，也因该网格被纵内骨21中的最右的骨横切。因此，不考虑这样的网格。

接下来，使用如上的集电体10，制造阀控式铅蓄电池。

首先，将铅粉和合成树脂纤维利用水和硫酸进行混炼，制成正极电极材料的糊料。将该正极电极材料的糊料填充到由Pb－Ca－Sn系合金构成的铸造格子的正极集电体10，实施熟化和干燥而制成未化成的正极板。

另外，将铅粉、合成树脂纤维、防缩剂、炭黑以及BsSO₄利用水和硫酸进行混炼，制成负极电极材料的糊料。将该负极电极材料的糊料填充到由Pb－Ca－Sn系合金构成的铸造格子，实施熟化和干燥而制成未化成的负极板。

接下来，将正极板8张和负极板9张介由极细玻璃棉毡隔板层叠而制成极板组。对该极板组施加压迫直到其长度为电解槽内尺寸为止而收纳于电解槽内。足铅使用纯铅，分别形成连接同极板间的正极连接件(strap)和负极连接件。这里，连接件也可以使用Pb－Sn系合金代替纯铅。

在电解槽粘接盖后，从盖的注液部加入作为电解液的硫酸，实施电解槽化成，制成公称容量500Ah(10hR(时间率))、2V的阀控式铅蓄电池。

接下来，表1中示出关于如上述那样制成的试验电池A的循环试验的结果。循环试验按以下条件进行。

·DoD70％放电：25℃，0.2CA×3.5h

·通常充电：25℃，2.42V定电压(Imax＝0.2CA)，充电电量/放电容量＝1.02

·均衡充电：25℃，每6个循环，通常充电+2.42V恒定电压(Imax＝0.2CA)×8h

·寿命判定条件：DoD70％放电时的放电终止电压低于1.7V的时刻。

试验电池A的正极集电体中，使横粗骨22彼此的距离以及横框骨11或12与横粗骨22的距离都相等为L。纵框骨的厚度t为6.0mm、改变宽度d、剖面积S以及构成网格的部分的纵框骨的长度L，对具备这样的正极集电体的A－1～A－15的铅蓄电池，示出了式(1)的左边的(S×d)/(V×L²)的值与寿命循环次数、纵框骨断裂个数以及正极板横向最大伸长率的关系。

如表1所示，对于(S×d)/(V×L²)小于0.002的A－1～A－4，至少1个位置发生纵框骨断裂，(S×d)/(V×L²)越小，断裂个数越大。与此相对，(S×d)/(V×L²)为0.002以上的A－5～A－15，没有纵框骨的断裂。对于该点和其它结果，示于图3和图4的图。如图3所示，对于框骨断裂位置个数和寿命循环次数，在(S×d)/(V×L²)超过0.002时极其显著地改善。另外，如图4所示，正极板横向最大伸长率在(S×d)/(V×L²)为0.002的附近显著变小。

另外，表2中示出了关于其它试验电池B的循环试验的结果。试验电池B也为使用了如图1和图2所示构成长方形的网格的正极集电体10的VRLA，为200Ah/10hR(+8/－9张(正极板8张和负极板9张)构成)。

试验电池B的正极集电体中，横粗骨22彼此的距离以及横框骨11或者12与横粗骨22的距离都相等为L。t为3.8mm、改变d、S以及L，对于具备这样的正极集电体的B－1～B－15的铅蓄电池，示出了式(1)的左边的(S×d)/(V×L²)的值与寿命循环次数、纵框骨断裂个数以及正极板横向最大伸长率的关系。

如表2所示，这里也是(S×d)/(V×L²)为0.002以上的情况下没有纵框骨的断裂。此外，也如图5和图6的图所示，以(S×d)/(V×L²)为0.002的点作为边界，纵框骨断裂个数和寿命循环次数极其显著地改善，另外，正极板横向最大伸长率也呈现出显著的改善。

如上，通过满足式(1)，正极集电体10中的断裂显著得到抑制，实现了铅蓄电池的寿命的提高。

另外，如表1和表2、图4和图6所示，如果满足下述的式(2)则能够抑制正极板的横向的伸长。

(S×d)/(V×L²)≥0.0032……(式2)

同样，如果满足下述的式(3)，则能够可靠地抑制正极板的横向的伸长。

(S×d)/(V×L²)≥0.0046……(式3)

(内细骨)

接下来，对内骨24中的横细骨23不影响正极集电体10的断裂容易性进行说明。

对此示于表3。表3示出了500Ah/10hR(+8/－9张构成)的试验电池C和D的与表1和表2相同的内容，同时示出了正极集电体10中的横细骨23的个数。

试验电池C的t、d、L、S以及V的值与表1的A－1相同。C－1～C－3中，因为(S×d)/(V×L²)为0.0011(小于0.002)，所以发生了纵框骨的断裂。即便横细骨的根数增至16、24、34，对于断裂个数、寿命循环次数、正极板横向最大伸长率也几乎相同，横细骨多的情况，断裂个数反而变多。

另外，试验电池D的t、d、L、S以及V的值与表1的A－12相同。D－1～D－3中，因为(S×d)/(V×L²)为0.0077(0.002以上)，所以未发生纵框骨的断裂。另外，即便将横细骨23的个数变为12、18、28，对断裂个数、寿命循环次数、正极板横向最大伸长率也几乎没有影响。特别是与发生断裂的C－1的情况相比横细骨23的个数少的D－1的情况也未发生断裂。

对此，首先，如果使用铅蓄电池(或者进行寿命的测试)，则正极集电体10渐渐被腐蚀。横细骨23是主要为了容易向正极集电体10填充活性物质的糊料而设置的细的骨，认为开始使用铅蓄电池后在比较短的期间内发生腐蚀，变得不影响正极集电体10的强度。

应予说明，如果相对于纵框骨的厚度t，横骨的剖面积为t²/4以下，显然不影响正极集电体10的断裂。因此，对于剖面积超过t²/4的横粗骨22，作为构成式(1)中考虑的网格的要素。

如上所述，因为横细骨23不影响正极集电体10的断裂容易性，所以作为用于抑制断裂的正极集电体10的设计，仅考虑横粗骨22即可。对于横细骨23，为了活性物质的糊料的填充性也优选在式(1)中考虑的网格内进行设置，其配置等也可以与断裂容易性分开设计。由此，可以简化正极集电体10的设计。

(正极集电体中的断裂的发生位置)

接下来，参照图7和图8对正极集电体10中的容易发生断裂的位置进行说明。图7表示使用图1的正极集电体10制成的极板50。这里，将极板50沿纵向进行四等分，对集电用极耳部25的一侧(第1横框骨11的一侧)，从上部到下部考虑为A、B、C以及D的区域。同样，与集电用极耳部25相反的一侧(第2纵框骨14侧)，从上部到下部考虑为E、F、G以及H的区域。应予说明，图1所示的正极集电体10等间隔具备三根横粗骨22，因此横粗骨22的位置与各区域彼此的边界一致。但是，并不是将横粗骨22的位置定义为区域彼此的边界。因此，格子形状，例如横粗骨22的根数、配置等不同的情况下(例如后述的图10～12等)，有时成为区域彼此的边界与横粗骨22的位置不同的情况。

这里，对于表1所示的A－1的电池(具备8张正极集电体10)中的第1以及第2纵框骨13和14，如果利用图7的A～H表示断裂的位置，则成为图8的图那样的分布。由图8可知，断裂最多发生在区域E，换句话说，最上(第1横框骨11的一侧)且距集电用极耳部25远的(第2纵框骨14的)一侧的网格最多发生断裂。另外，越是下侧(脚部26的一侧)，断裂越少，如果是相同的高度(A与E、B与F等)，则在距集电用极耳部25远的一侧断裂较多。

因此，特别是对断裂较多的位置，通过以可靠地满足式(1)的方式进行设定，而对于其它位置，即便不满足式(1)，也能够充分抑制纵框骨的断裂。此外，对于不易发生断裂的位置，如果是可以不满足式(1)，则能够增加相对于正极集电体10的相对活性物质糊料的填充量。

对于基于这样的考虑的正极集电体10，在图9～图13中作为示意图例示。这些图中，仅以线的形式表示第1和第2横框骨11和12、纵内骨21、横粗骨22，省略横细骨23的图示。

图9的情况下，与图1的情况相比，以仅连接第2纵框骨14及其相邻的纵内骨21的方式，在第1横框骨11与其相邻的横粗骨22(从第1纵框骨13延伸到第2纵框骨14为止的横粗骨)之间设有追加横粗骨22a。由此，对最容易发生断裂的图7中的E的区域，分成2个一半大小的网格而减小V的值，使得能够满足式1。

接下来，图10的情况下，相对于图1的情况，在第1横框骨11的附近设有追加横粗骨22b(是从第1纵框骨13延伸到第2纵框骨14为止的横粗骨，结构与横粗骨22相同)。由此，对图7中的A和E的区域，分为2个一半大小的网格而减小V的值，使得能够满足式1。

接下来，图11的情况，相对于图1的情况，在增加横粗骨22的同时，第1横框骨11和横粗骨22之间的间隔，从第1横框骨11的一侧向第2横框骨12的一侧依次变宽。由此，第1横框骨11的一侧的网格能够更可靠地满足式1。

图12的情况，对于上侧(第1横框骨11的一侧)的一半，与下侧(第2横框骨12的一侧)的一半相比，增加横粗骨22的个数，网格变小。由此，能够使上侧的网格满足式1。应予说明，不限于上侧“半分”，也可以从上侧开始做几列小的网格的方式横配置粗骨22。

图13的情况，对于2个纵框骨13和14与距它们各自最近的纵内骨21的间隔，使其比纵内骨21彼此的间隔窄。由此，对于以纵框骨13和14的一部分作为构成的网格，因为满足式(1)而抑制纵框骨13和14的断裂，对于不包含纵框骨13和14(例如，由2根横粗骨22和2根纵内骨21)而构成的网格，能够增加活性物质的糊料的填充量。

除了以上以外，特别是对于图7和图8中示出的容易发生断裂的位置，通过调整网格的大小而满足式(1)，能够抑制断裂。应予说明，图9～图13均示出了示意的结构，不是表示绝对的尺寸的关系等。另外，对于记为满足式(1)的网格(包含纵框骨13或者14作为构成要素)以外，即便仍然满足式(1)也没有问题。另外，对于图9～图13的构成也可以进行各种组合而使用。

(变形例)

以上，对纵内骨21与纵框骨13和14平行、横内骨22和23与横框骨11和12平行的正极集电体10进行了说明。但是，不限于此。图14中示出变形例的正极集电体10a。正极集电体10a中，对于由第1横框骨11及第2横框骨12和第1纵框骨13及第2纵框骨14构成外框部，具备横粗骨22和横细骨23、集电用极耳部25、脚部26的方面，与图1所示的正极集电体10相同。

与此相对，图14的正极集电体10a中，纵内骨31不与纵框骨13和14平行，随着从上侧向下侧以远离集电用极耳部25的一侧的方式倾斜地设置。

在这种情况下，如果包含纵框骨13或14的一部分的网格满足式(1)，就能够抑制纵框骨13或14的断裂。

这时的“网格”例示于图14。例如图14中的网格41(带符号Va的部分)是由第2纵框骨14的一部分、第1横框骨11、邻接的2个纵内骨31和横粗骨22构成的部分，图14中表示为细长的五角形状。对于网格42和43，是第2纵框骨14的一部分或者第1纵框骨13的一部分、邻接的2个纵内骨31和横粗骨22构成的部分。

与图1的正极集电体10相同，如果将第1或第2纵框骨13或14的宽度以及剖面积设为d(mm)和S(mm²)，将网格41的体积设为Va(cm³)，将构成网格41的部分的第2纵框骨14的长度设为La，则式(1)为(S×d)/(Va×La²)≥0.002，通过以满足该式(1)的方式设计而能够抑制纵框骨的断裂。

对于网格42和43，对于各自的体积Vb和Vc和相应的部分的纵框骨的长度Lb和Lc，也通过满足式(1)而能够抑制纵框骨的断裂。

应予说明，正极集电体10a中，纵内骨31彼此平行，但这也不是必须的，例如也可以配置成放射状。另外，对于横粗骨22，第1横框骨11和第2横框骨12或者横粗骨22也不是必须彼此平行。此外，纵内骨、横内骨均为直线状也不是必须的，也可以描绘曲线。任意情况下，对于包含第1或第2纵框骨13或14的网格，如果满足式(1)，就能够抑制该网格中的纵框骨的断裂。

另外，以上，以通过铸造形成的正极集电体为例进行了说明，但不限定于此，也可以利用冲孔格子等其它方法形成。另外，以VRLA电池为例进行了说明，但不限定于此，也可以用于液体电池等。

产业上的可利用性

根据本公开的铅蓄电池以及集电体，能够抑制短寿命化，所以特别是作为在放电深度较深的范围使用的情况下也能够长期使用的铅蓄电池是有用的。

Claims (11)

1.一种铅蓄电池，其特征在于，具备由铅或者铅合金构成的正极集电体，

所述正极集电体具备：

具有第1和第2横框骨以及第1和第2纵框骨的外框部、

交叉地设置于所述外框部的内侧的多个内骨、以及

在所述第1横框骨的靠近所述第1纵框骨的位置，一体地设置于所述外框部的外侧的集电用极耳部，

其中，所述纵框骨在将与其延伸方向垂直的剖面的剖面积设为S，将厚度设为t时，满足S＞t²/2的关系，所述S的单位为mm²，所述t的单位为mm，

所述多个内骨包含与其延伸方向垂直的剖面的剖面积超过t²/4的内粗骨，

对于由所述纵框骨和所述内粗骨构成且不被其它所述内粗骨横切的网格或者由所述纵框骨、所述横框骨以及所述内粗骨构成且不被其它所述内粗骨横切的网格中的至少一个，将该网格的体积设为V，将构成该网格的部分的所述纵框骨的长度设为L，将所述纵框骨的宽度设为d时，满足由下述的式(1)表示的关系，所述V的单位为cm³，所述L的单位为mm，所述d的单位为mm，

(S×d)/(V×L²)≥0.002……(式1)，

并且，所述多个内骨进一步包含剖面积为t²/4以下的内细骨，在所述网格的内侧设有所述内细骨。

2.根据权利要求1所述的铅蓄电池，其特征在于，由所述第1横框骨、所述第2纵框骨和所述内粗骨形成的所述网格满足所述式(1)。

3.根据权利要求2所述的铅蓄电池，其特征在于，由所述第1横框骨、所述第1纵框骨和所述内粗骨形成的所述网格满足所述式(1)。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的铅蓄电池，其特征在于，包含所述第2纵框骨的所述网格满足所述式(1)。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的铅蓄电池，其特征在于，所述内骨包含与所述纵框骨平行的纵骨和与所述横框骨平行的横骨中的至少一方。

6.根据权利要求4所述的铅蓄电池，其特征在于，所述内骨包含与所述纵框骨平行的纵骨和与所述横框骨平行的横骨中的至少一方。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的铅蓄电池，其特征在于，满足由下述的式(2)表示的关系，

(S×d)/(V×L²)≥0.0032……(式2)。

8.根据权利要求4所述的铅蓄电池，其特征在于，满足由下述的式(2)表示的关系，

(S×d)/(V×L²)≥0.0032……(式2)。

9.根据权利要求5所述的铅蓄电池，其特征在于，满足由下述的式(2)表示的关系，

(S×d)/(V×L²)≥0.0032……(式2)。

10.根据权利要求6所述的铅蓄电池，其特征在于，满足由下述的式(2)表示的关系，

(S×d)/(V×L²)≥0.0032……(式2)。

11.一种集电体，其特征在于，具备：

具有第1和第2横框骨以及第1和第2纵框骨的外框部、

交叉地设置于所述外框部的内侧的多个内骨、

在所述第1横框骨中的靠近所述第1纵框骨的位置，一体地设置于所述外框部的外侧的集电用极耳部，

其中，所述纵框骨在将与其延伸方向垂直的剖面的剖面积设为S、将厚度设为t时，满足S＞t²/2的关系，所述S的单位为mm²，所述t的单位为mm，

所述多个内骨包含与其延伸方向垂直的剖面的剖面积超过t²/4的内粗骨，

对于由所述纵框骨和所述内粗骨构成且不被其它所述内粗骨横切的网格或者由所述纵框骨、所述横框骨以及所述内粗骨构成且不被其它所述内粗骨横切的网格中的至少一个，将该网格的体积设为V，将构成该网格的部分的所述纵框骨的长度设为L，将所述纵框骨的宽度设为d时，满足下述的式(1)表示的关系，所述V的单位为cm³，所述L的单位为mm，所述d的单位为mm，

(S×d)/(V×L²)≥0.002……(式1)，

并且，所述多个内骨进一步包含剖面积为t²/4以下的内细骨，在所述网格的内侧设有所述内细骨。

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