JP2008204639A - 鉛蓄電池 - Google Patents

Abstract

【課題】エキスパンド格子からなる集電体を用いた極板の隅部に生じる変形により、初期電池短絡が生じることがない鉛蓄電池を提供すること。
【解決手段】エキスパンド加工された展開部２と展開部２のエキスパンド方向の一端側に形成された非展開部からなる耳部形成用横骨部３と、横骨部３に形成された集電用耳部４とを有するエキスパンド格子により正極用集電体及び負極用集電体を構成する鉛蓄電池において、正極板または負極板６の四隅のうち、集電用耳部４と反対側にある２つの隅部を横骨部３の長手方向に対して傾斜した方向にカットしてカット部７ａ及び７ｂを形成した。
【選択図】 図２

Description

本発明は、エキスパンド格子からなる正極用集電体及び負極用集電体にそれぞれ正極活物質及び負極活物質を充填することにより構成した正極板及び負極板を用いた鉛蓄電池に関するものである。

エキスパンド格子を集電体とした極板は、長尺な鉛合金のシートに無数の切れ目を入れて、該シートを幅方向にエキスパンド加工し、エキスパンド加工された部分に活物質を充填した後、エキスパンド加工され、活物質が充填されたシートを所定の寸法に裁断することにより製作される。

特許文献１に示されているように、エキスパンド格子は、エキスパンド加工により多数の網目が形成された展開部と、展開部のエキスパンド方向の一端側に形成された非展開部からなる耳部形成用横骨部と、該横骨部に突設された集電用耳部とを一体に有している。正極用集電体及び負極用集電体をそれぞれ構成するエキスパンド格子は、全体がほぼ矩形状を呈するが、その左右の両端部（長手方向の両端部）には縦骨部が設けられておらず、その四つの隅部は角張った形状を有している。

上記のエキスパンド格子を正極用集電体及び負極用集電体として用いて、これらの集電体にそれぞれ正極活物質及び負極括物質を充填することにより構成した正極板及び負極板も、４つの隅部が角張った形状を有している。従来の鉛蓄電池では、このような正極板及び負極板をセパレータを介して所定枚数積層することにより極板群を構成し、該極板群を積層方向に加圧した状態で電解液とともに電槽内に収容していた。
特開昭６０−３００５８号公報

上記のように、エキスパンド格子は、左右の両端部に縦骨部を持たない上に、耳部形成用横骨部と反対側にある横骨部が細いため、耳部形成用横骨部と反対側にある２つの隅部が変形しやすいという問題を有している。このようなエキスパンド格子を集電体として用いた正極板及び負極板は、集電用耳部と反対側にある角張った隅部が変形しやすい状態にある。特に、正極板及び負極板を極板積層装置（スタッカー）に装填して極板を積層する工程で、極板の角部が装置と干渉して（接触して）、極板の集電用耳部と反対側にある隅部が変形することがあり、極板群を加圧した際に極板の変形部分がセパレータを破って隣接の極板に接触して、初期電池短絡（極板間短絡）が生じることがあった。

本発明の目的は、正極板及び負極板の集電用耳部と反対側にある隅部の変形により初期電池短絡が生じるのを防ぐことができるようにした鉛蓄電池を提供することにある。

本発明は、エキスパンド加工された展開部と、該展開部のエキスパンド方向の一端側に形成された非展開部からなる耳部形成用横骨部と、該横骨部に形成された集電用耳部とを有するエキスパンド格子が正極用集電体及び負極用集電体として用いられて、該正極用集電体及び負極用集電体にそれぞれ正極活物質及び負極活物質が充填されてなる正極板及び負極板を備えた鉛蓄電池を対象とする。

本発明においては、正極板及び負極板の少なくとも一方の極板の４つの隅部のうち、集電用耳部が設けられた側と反対側に存在する２つの隅部が耳部形成用横骨部の長手方向に対して傾斜した方向にカットされて２つの隅部にそれぞれカット部が形成されている。

上記のように正極板及び負極板の少なくとも一方の極板の４つの隅部のうち、集電用耳部が設けられた側と反対側に存在する２つの隅部を耳部形成用横骨部の長手方向に対して傾斜した方向にカットして２つの隅部にそれぞれカット部を形成しておくと、カット部が形成された極板は、正極板及び負極板を積層装置に装填して極板を積層する際に、積層装置と干渉する部分（角張った隅部）を有しないため、隅部が変形させられることがなくなる。正極板及び負極板の一方のみにカット部を設ける場合、カット部が設けられない方の極板の角張った隅部は積層装置と干渉して変形することがあるが、カット部が設けられない方の極板の隅部が変形したとしても、隣接する極板の隅部にはカット部が設けられていて、変形した隅部どうしが積層方向に隣合う状態が生じることはないため、正極板及び負極板の変形した隅部が互いに接触して、初期電池短絡が生じるおそれをなくすことができる。

また上記のように極板の隅部を斜めにカットしてカット部を形成すると、カットした部分の格子材料を回収して再利用することにより、集電体を構成する材料を節約することができるため、コストの低減を図ることができる。

鉛蓄電池においては、極板の集電用耳部から遠い側の隅部付近で活物質の利用率が低下するため、極板の集電用耳部から遠い側の隅部をカットしても、電池性能の低下は僅かであるが、集電用耳部に近い側の隅部を大きくカットすると、電池性能に大きな影響を与える。

従って、本発明の好まして態様は、エキスパンド格子の集電用耳部が、横骨部の長手方向の中央部より該横骨部の長手方向の一端寄りに寄った位置に設けられている場合に、正極板及び負極板の少なくとも一方の極板の集電用耳部と反対側にある２つの隅部にそれぞれ形成された２つのカット部のうち、集電用耳部から近い側の隅部に形成されたカット部及び集電用耳部から遠い側の隅部に形成されたカット部をそれぞれ形成するためにカットされた部分が極板の一つの主面に沿う平面上で占める面積をそれぞれカット面積ＳA 及びＳBしたときにＳB≧ＳAの関係が成立するように、２つのカット部を形成する。なお極板の「一つの主面」とは、極板の最も面積が大きい一対の主たる面の一方であり、極板の厚み方向に相対している一対の面の一方である。

上記のように極板の集電用耳部から遠い側の隅部のカット面積ＳBを大きくし、集電用耳部に近い側の隅部のカット面積ＳAを小さくすると、蓄電池の容量低下を最低限に抑えて、初期電池短絡が生じるのを防ぐとともに集電体材料の節約を図ってコストの低減を図ることができる。

上記２つのカット部を形成するためにカットした部分の面積を余り大きくすると、電池の容量が低下したり、寿命が短くなったりするため好ましくない。電池の性能の低下を許容範囲内に抑えるためには、上記カット面積ＳA及びＳBの合計値を、カット部が形成された極板の一つの主面の集電用耳部を除いた部分の面積の５．０％以下とすることが好ましいことが実験により確かめられている。

また電池性能の低下を抑えるためには、カット面積ＳA及びＳBの合計値を、カット部が形成された極板の一つの主面の集電用耳部を除いた部分の面積の５．０％以下とするとともに、カット面積ＳBとＳAの比率ＳB／ＳAを１．６以下とするのが好ましいことが実験により確かめられている。

上記のように、極板の集電用耳部と反対側にある２つの隅部にそれぞれカット部を形成する場合、カット部は、正極板または負極板のいずれか一方のみに設ければよいが、正極板または負極板の双方の集電用耳部と反対側にある２つの隅部にそれぞれカット部を形成するようにしてもよい。正極板または負極板のいずれか一方の集電用耳部と反対側にある２つの隅部にのみカット部を設けた場合、他方の極板の集電用耳部と反対側にある２つの隅部（カット部が設けられていない隅部）は隣接する極板と直接対向しないため、その部分での活物質の利用率は低い。従って、正極板及び負極板の双方の集電用耳部と反対側にある２つの隅部にそれぞれカット部を形成した場合の電池性能の低下は、正極板及び負極板のいずれか一方のみにカット部を設けた場合の電池性能の低下と大差ない。正極板及び負極板の双方の集電用耳部と反対側にある２つの隅部にそれぞれカット部を形成すると、集電体材料の節約をよりいっそう図ることができる。

鉛蓄電池において、エキスパンド格子の集電用耳部が横骨部の長手方向の中央部より一端側に寄った位置に設けられていて、１セル当り正極板及び負極板が複数枚ずつ設けられる場合、各セルを構成する正極板及び負極板は、正極用集電体の集電用耳部及び負極用集電体の集電用耳部を積層方向に隣接させないように、交互に向きを異ならせて、セパレータを介して積層される。

このような鉛蓄電池に本発明を適用する場合には、正極板及び負極板のそれぞれの集電用耳部と反対側にある二つの隅部のうち、集電用耳部からの距離が近い側の隅部または集電用耳部からの距離が遠い側の隅部のみを耳部形成用横骨部の長手方向に対して傾斜した方向にカットしてカット部を形成するようにしてもよい。

上記のように、正極板及び負極板の集電用耳部からの距離が近い側の隅部または集電用耳部からの距離が遠い側の隅部のみをカットするようにした場合にも、正極板及び負極板の変形した隅部どうしが積層方向に隣合うことがなくなるため、正極板及び負極板の変形した隅部が接触して、初期電池短絡が生じるおそれをなくすことができる。

上記のように、正極板及び負極板の集電用耳部と反対側にある二つの隅部のうちの一方のみにカット部を設ける場合、該カット部は、正極板及び負極板のそれぞれの集電用耳部と反対側にある二つの隅部のうち、集電用耳部からの距離が遠い側の隅部に設けるのが好ましい。

このようにカット部を設けるようにすると、極板の活物質利用率が低い側にのみカット部が存在することになるため、電池性能の低下を極力抑えて初期電池短絡の発生の防止と、集電体材料の節約とを図ることができる。

本発明によれば、正極板及び負極板の少なくとも一方の極板の４つの隅部のうち、集電用耳部が設けられた側と反対側に存在する２つの隅部を耳部形成用横骨部の長手方向に対して傾斜した方向にカットして２つの隅部にそれぞれカット部を形成したので、正極板と負極板とを積層して、極板群を構成する工程で極板の変形した隅部どうしが積層方向に隣合う状態が生じるのを防ぐことができ、正極板及び負極板の変形した隅部が接触して、初期電池短絡が生じるおそれをなくすことができる。

また本発明によれば、極板の隅部を斜めにカットしてカット部を形成することにより集電体を構成する材料を節約することができるため、コストの低減を図ることができる。

特に請求項２に記載された発明によれば、活物質の利用率が低い極板の集電用耳部から遠い側の隅部のカット面積ＳBを大きくし、活物質の利用率が高い集電用耳部に近い側の隅部のカット面積ＳAを小さくするので、蓄電池の容量の低下を抑えて初期短絡を防ぐとともに、集電体の材料の節約を図ることができる。

更に請求項３及び４に記載された発明によれば、電池性能が大きく低下することがない範囲にカット面積ＳA，ＳBの合計値及びカット面積ＳB，ＳAの比ＳB／ＳAを設定したので、鉛蓄電池の性能を大きく低下させることなく初期電池短絡の防止と、コストの低減とを図ることができる。

また請求項６に記載された発明によれば、極板の集電用耳部から遠い側の隅部にのみカット部を形成することにより、極板の活物質利用率が低い側にのみカット部が存在するようにしたため、電池性能の低下を抑えて初期電池短絡の発生を防ぐことができる。

以下図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態で用いる正極板または負極板のカット部が形成される前の状態（半加工状態）を示した正面図であり、図２は本実施形態で用いる正極板または負極板のカット部が形成された後の正面図である。

図１において１′は極板の隅部がカットされる前の状態でのエキスパンド格子を示したもので、このエキスパンド格子は、エキスパンド加工されることにより多数の網目２ａが形成された矩形状の展開部２と、展開部２のエキスパンド方向（図示のＹ方向）の一端側にエキスパンド加工されることなく残された非展開部からなる耳部形成用横骨部３と、横骨部３に突設された集電用耳部４と、展開部２のエキスパンド方向の他端側に、横骨部３と平行に形成された細骨部５とを一体に有している。集電用耳部４は、横骨部３の長手方向の中央部よりも一端３ａ寄りに寄った位置に、展開部２と反対側に突出した状態で設けられている。エキスパンド格子１′は、集電用耳部４が突出している点を除き、全体がほぼ矩形状を呈している。エキスパンド格子１′に正極活物質または負極活物質Ｐが充填されて半加工状態の正極板または負極板６′が構成されている。

本実施形態では、集電用耳部４が横骨部３の長手方向の中央部よりも一端３ａ寄りに寄った位置に設けられているため、図１に示されたエキスパンド格子において、横骨部３と反対側にある隅部１ａ，１ｂのうち、隅部１ａの方が隅部１ｂよりも集電用耳部４に近い位置にある。即ち、横骨部３と反対側にある隅部１ａ及び１ｂと集電用耳部４の中心部との間の距離をそれぞれＡ及びＢとしたときに、Ａ＜Ｂの関係が成立する。

エキスパンド格子を集電体とした正極板及び負極板６′を製造する際には、帯状の鉛合金シートの幅方向の中央部に設定した帯状の領域（シートの長手方向に沿って伸びる帯状の領域）を非展開部として該非展開部の両側に無数の切れ目を入れた上で、該シートを幅方向にエキスパンドして非展開部の両側に無数の網目２ａを形成する。次いで、シートのエキスパンド加工された部分に正極活物質Ｐを充填した後、エキスパンド加工され、活物質が充填されたシートを所定の寸法に打抜くことにより正極板６′を製作する。同様に、別のシートのエキスパンド加工された部分に負極活物質Ｐを充填し、エキスパンド加工され、負極活物質が充填されたシートを所定の寸法に打抜くことにより負極板６′を製作する。そのため、図１に示された半加工状態の極板６′は、その４つの隅部６ａ〜６ｄのすべてが角張った形状を有している。またエキスパンド格子１′の横方向の両端には縦骨部が設けられていないため、極板６′の集電用耳部４と反対側にある隅部６ａ，６ｂは変形しやすい状態にある。

従来は、正極板及び負極板の双方を図１に示されたように構成していたため、正極板及び負極板を積層して極板群を構成する工程で、正極板及び負極板の集電用耳部４と反対側にある隅部６ａ，６ｂが変形することがあり、極板群を加圧した際に極板の変形部分がセパレータを破って隣接の極板に接触して、初期電池短絡（極板間短絡）が生じることがあった。

上記のような問題が生じるのを防ぐため、本発明においては、正極板及び負極板の少なくとも一方の極板の４つの隅部６ａ〜６ｄのうち、集電用耳部４が設けられた側と反対側に存在する２つの隅部６ａ、６ｂを耳部形成用横骨部３の長手方向に対して傾斜した方向にカットすることにより、図２に示したように、２つの隅部にそれぞれカット部７ａ及び７ｂを形成する。

上記のように正極板及び負極板の少なくとも一方の極板の４つの隅部のうち、集電用耳部４が設けられた側と反対側に存在する２つの隅部６ａ、６ｂを耳部形成用横骨部３の長手方向に対して傾斜した方向にカットして２つの隅部にそれぞれカット部７ａ，７ｂを形成しておくと、カット部が形成された極板は、正極板及び負極板を積層装置に装填して極板を積層する際に、積層装置と干渉する部分（角張った隅部）を有しないため、隅部が変形することがなくなる。正極板及び負極板の一方のみにカット部を設ける場合、カット部が設けられていない方の極板の角張った隅部は積層装置と干渉して変形することがあるが、カット部が設けられない方の極板の隅部が変形したとしても、隣接する極板の隅部にはカット部が設けられていて、変形した隅部どうしが積層方向に隣合う状態が生じることはないため、正極板及び負極板の変形した隅部が互いに接触して、初期電池短絡が生じるおそれをなくすことができる。またカット部７ａ及び７ｂを設けると、カットした部分を再生して利用することにより、集電体を構成する材料を節約することができるため、コストの低減を図ることができる。

集電体を構成する材料を節約するためには、カット部を形成するためにカットする部分の面積をできるだけ広くすることが好ましいが、カットする部分の面積をむやみに増やすと、電池の容量が低下したり、寿命が短くなったりして、電池性能が低下する。

鉛蓄電池においては、極板の集電用耳部から遠い側の隅部付近で活物質の利用率が低く、集電用耳部から近い側の隅部付近では活物質の利用率が高いため、集電体の集電用耳部から近い側の極板の隅部をカットした場合よりも、集電体の集電用耳部から遠い側の極板の隅部をカットした場合の方が、電池性能への影響が少ない。そこで、本実施形態においては、カット面積を大きくして材料の節約を図る場合に、極板の集電用耳部４からの距離が遠い側の隅部でカット面積を大きくし、集電用耳部４からの距離が近い側の隅部ではカット面積を小さくする。

即ち、カット部７ａ及び７ｂをそれぞれ形成するためにカットされた部分が、エキスパンド格子の一つの主面（図１及び図２の紙面と平行な一面）に沿う平面上で占める面積をそれぞれカット面積ＳA 及びＳBとしたときにＳB≧ＳAの関係が成立するように、カット部７ａ及び７ｂを形成する。

図１に示した構造の正極板では、極板群を構成する工程での集電用耳部４と反対側にある隅部６ａ，６ｂの変形の発生率が０．２％であった。また、図１に示した構造の負極板では、極板群を構成する工程での隅部６ａ，６ｂの変形の発生率が０．８％であり、これらの変形に起因して発生する初期電池短絡の発生率は、０．５％であった。

これに対し、本発明によった場合には、極板群を構成する工程で正極板及び（または）負極板の隅部が変形したとしても、変形した隅部どうしが積層方向に隣合うことがなくなるため、正極板及び負極板の変形した隅部が接触して、初期電池短絡が生じるおそれをなくすことができる。

本発明者は、極板のカット部が電池性能に与える影響を調べるため、以下に示す実施例１ないし６のように、カット面積を種々変えた鉛蓄電池を製作して、ＪＩＳ Ｄ ５３０１に準じた容量試験（５時間率）と、低温高率放電試験（−１５℃、３００Ａ放電）と、７５℃軽負荷寿命試験とを行った。

各実施例では、正極板及び負極板として、集電用耳部４を除く部分の幅寸法（図１のＸ方向に測った寸法）が１４４mm、高さ寸法（図１のＹ方向に測った寸法）が９１mmのものを用いた。

各実施例においては、１セルにつき正極板７枚と、ポリエチレン製の袋状セパレータで包んだ負極板８枚とを設けて、正極板及び負極板を交互に積層して正極板の集電用耳部どうし及び負極板の集電用耳部どうしをそれぞれ鉛により一体化溶接することにより１セルの極板群を構成し、合計６セル分の極板群を電解液とともに電槽内に収容して、鉛蓄電池を構成した。

［実施例１］
正極板の集電用耳部４と反対側にある隅部６ａ，６ｂを、幅（図１のＸ方向に測った寸法）２０mm、高さ（図１のＹ方向に測った寸法）２０mmの三角形状にカットして、カット部７ａ、７ｂを形成した。この場合、カット面積ＳBとＳAの比率ＳB／ＳAは１であり、カット面積の合計値（ＳA＋ＳB）が正極板の一つの主面の集電用耳部４を除く部分の面積に対して占める割合は、３．１％であった。負極板としてはカット部を設けないものを用いた。

［実施例２］
正極板の集電用耳部４と反対側にある隅部６ａ，６ｂを、幅２５mm、高さ２５mmの三角形状にカットして、カット部７ａ、７ｂを形成した。この場合、カット面積ＳBとＳAの比率ＳB／ＳAは１であり、カット面積の合計値（ＳA＋ＳB）が正極板の一つの主面の集電用耳部４を除く部分の面積に対して占める割合は、４．８％であった。負極板としてはカット部を設けないものを用いた。

［実施例３］
正極板の集電用耳部４と反対側にある隅部６ａ，６ｂを、幅３０mm、高さ３０mmの三角形状にカットして、カット部７ａ、７ｂを形成した。この場合も、カット面積ＳBとＳAの比率ＳB／ＳAは１であり、カット面積の合計値（ＳA＋ＳB）が正極板の一つの主面の集電用耳部４を除く部分の面積に対して占める割合は、６．９％であった。負極板としてはカット部を設けないものを用いた。

［実施例４］
正極板の集電用耳部４と反対側にある隅部６ａ，６ｂのうち、集電用耳部に近い側の隅部６ａを幅２０mm、高さ２０mmの三角形状にカットしてカット部７ａを形成し、集電用耳部から遠い側の隅部６ｂを幅２５mm、高さ２５mmの三角形状にカットしてカット部７ｂを形成した。この場合、カット部７ａを形成するためにカットした部分のカット面積ＳAが正極板の一つの主面の集電用耳部４を除く部分の面積に対して占める割合は、１．５％であり、カット部７ｂを形成するためにカットした部分のカット面積ＳBが正極板の一つの主面の集電用耳部４を除く部分の面積に対して占める割合は、２．４％であった。また、カット面積ＳBとＳAの比率ＳB／ＳAは１．６であり、カット面積の合計値（ＳA＋ＳB）が正極板の一つの主面の集電用耳部４を除く部分の面積に対して占める割合は３．９％であった。この場合も、負極板としてはカット部を設けないものを用いた。

［実施例５］
正極板の集電用耳部４と反対側にある隅部６ａ，６ｂのうち、集電用耳部に近い側の隅部６ａを幅２０mm、高さ２０mmの三角形状にカットしてカット部７ａを形成し、集電用耳部から遠い側の隅部６ｂを幅３０mm、高さ３０mmの三角形状にカットしてカット部７ｂを形成した。この場合、カット部７ａを形成するためにカットした部分のカット面積ＳAが正極板の一つの主面の集電用耳部４を除く部分の面積に対して占める割合は、１．５％であり、カット部７ｂを形成するためにカットした部分のカット面積ＳBが正極板の一つの主面の集電用耳部４を除く部分の面積に対して占める割合は３．４％であった。またカット面積ＳBとＳAの比率ＳB／ＳAは２．３であり、カット面積の合計値（ＳA＋ＳB）が正極板の一つの主面の集電用耳部４を除く部分の面積に対して占める割合は、５．０％であった。この場合も、負極板としてはカット部を設けないものを用いた。

［実施例６］
負極板の集電用耳部４と反対側にある隅部６ａ，６ｂを、幅２０mm、高さ２０mmの三角形状にカットして、カット部７ａ、７ｂを形成した。この場合、カット面積ＳBとＳAの比率ＳB／ＳAは１であり、カット面積の合計値（ＳA＋ＳB）が負極板の一つの主面の集電用耳部４を除く部分の面積に対して占める割合は３．１％であった。正極板としてはカット部を設けないものを用いた。

［従来例］
正極板及び負極板を図１に示されたようにカット部が設けられていない形状とし、各実施例と同様に、正極板及び負極板の集電用耳部４を除く部分の幅寸法を１４４mm、高さ寸法を９１mmとした。１セルにつき正極板７枚と、ポリエチレン製の袋状セパレータで包んだ負極板８枚とを設けて、正極板及び負極板を交互に積層し、正極板の集電用耳部どうし及び負極板の集電用耳部どうしをそれぞれ鉛により一体化溶接することにより１セルの極板群を構成した。合計６セル分の極板群を電解液とともに電槽内に収容して、従来例の鉛蓄電池を構成した。

上記実施例１ないし６と従来例とについて、ＪＩＳ Ｄ ５３０１に準じた容量試験（５時間率）、低温高率放電試験（−１５℃、３００Ａ放電）及び７５℃軽負荷寿命試験を行った結果はそれぞれ図３ないし図５の通りである。図３の縦軸には、各例の５時間率容量を従来例の５時間率容量に対する比率で示してあり、図４の縦軸には、各例の低温高率５秒目電圧を従来例の低温高率５秒目電圧に対する比率で示してある。また図５の縦軸には、各例の７５℃軽負荷寿命回数を従来例の７５℃軽負荷寿命回数に対する比率で示してある。

これらの結果から、カット面積ＳA及びＳBの合計値を極板の主面の集電用耳部を除いた部分の面積の５．０％以下とすることにより、５時間率容量及び低温高率５秒目電圧をそれぞれ従来例の９５％以上及び９６％以上とし、７５℃軽負荷寿命回数を従来例の９５％以上として、電池性能の低下を実用上支障を来さない範囲に抑えることができることが明らかになった。

また実施例１ないし３と、実施例４及び５とから、カット面積ＳA及びＳBの合計値を極板の主面の集電用耳部を除いた部分の面積の５．０％以下とし、カット面積ＳBとＳAの比率ＳB／ＳAを、１．６以下とすることにより、５時間率容量、低温高率５秒目電圧及び７５℃軽負荷寿命回数をそれぞれ従来例の９８％以上、９９％以上及び９８％以上とすることができることが明らかになった。

更に図３ないし図５に示した結果から、正極板にカット部７ａ，７ｂを形成した場合も、負極板にカット部７ａ，７ｂを形成した場合も同様な効果を得ることができることが分る。カット部７ａ，７ｂは、正極板または負極板のいずれか一方に設ければよいが、正極板及び負極板の双方にカット部７ａ，７ｂを設けてもよい。

上記の実施形態では、正極板及び負極板の少なくとも一方の極板の集電用耳部と反対側にある二つの隅部の双方にカット部を設けているが、鉛蓄電池において、隣合う正極板及び負極板のセパレータを介して隣合う隅部の一方のみに変形が生じた場合には、初期電池短絡が生じるおそれがないため、正極板及び負極板のそれぞれの集電用耳部と反対側にある二つの隅部のうち、集電用耳部からの距離が近い側の隅部または集電用耳部からの距離が遠い側の隅部を耳部形成用横骨部の長手方向に対して傾斜した方向にカットしてカット部を形成するようにしても、初期電池短絡の発生を防ぐことができる。

このように、正極板及び負極板の集電用耳部と反対側にある二つの隅部のうちの一方のみにカット部を設ける場合には、正極板及び負極板の集電用耳部４と反対側にある二つの隅部のうち集電用耳部から遠い側の隅部にカット部を設けるのが好ましい。

図６及び図７はそれぞれ、集電用耳部４から遠い側の隅部にのみカット部７を設けた正極板及び負極板を示している。鉛蓄電池においては、１セル当り正極板及び負極板が複数枚ずつ設けられていて、各セルを構成する正極板及び負極板は、正極用集電体の集電用耳部及び負極用集電体の集電用耳部を積層方向に隣接させないために、図６及び図７に示すように交互に向きを異ならせて、セパレータを介して積層される。

上記のように、正極板及び負極板の集電用耳部からの距離が近い側の隅部または集電用耳部からの距離が遠い側の隅部のみをカットするようにした場合も、正極板及び負極板の変形した隅部どうしが積層方向に隣合うことがなくなるため、正極板及び負極板の変形した隅部が接触して、初期電池短絡が生じるおそれをなくすことができる。

図６及び図７に示したように、正極板及び負極板の集電用耳部から遠い側の隅部にのみカット部を設けるようにすると、極板の活物質利用率が低い側にのみカット部が存在することになるため、電池性能の低下を抑えて初期電池短絡の発生を防ぐことができる。

本発明の一実施形態で用いる極板のカット部が形成される前の状態（半加工状態）を示した正面図である。 本実施形態で用いる極板のカット部が形成された後の状態を示す正面図である。 本発明の実施例と従来例とについて行った容量試験の結果を示したグラフである。 本発明の実施例と従来例とについて行った低温高率放電試験の結果を示したグラフである。 本発明の実施例と従来例とについて行った７５℃軽負荷寿命試験の結果を示したグラフである。 本発明の他の実施形態において用いる正極板の正面図である。 本発明の他の実施形態において用いる負極板の正面図である。

符号の説明

１ エキスパンド格子
２ 展開部
３ 耳部形成用横骨部
４ 集電用耳部
６ 極板
７ａ，７ｂ カット部

Claims (6)

1. エキスパンド加工された展開部と、該展開部のエキスパンド方向の一端側に形成された非展開部からなる耳部形成用横骨部と、該横骨部に形成された集電用耳部とを有するエキスパンド格子が正極用集電体及び負極用集電体として用いられて、該正極用集電体及び負極用集電体にそれぞれ正極活物質及び負極活物質が充填されてなる正極板及び負極板を備えた鉛蓄電池において、
   前記正極板及び負極板の少なくとも一方の極板の４つの隅部のうち、前記集電用耳部が設けられた側と反対側に存在する２つの隅部が前記集電用耳部形成用横骨部の長手方向に対して傾斜した方向にカットされて前記２つの隅部にそれぞれカット部が形成されていることを特徴とする鉛蓄電池。
2. 前記エキスパンド格子の前記集電用耳部は、前記横骨部の長手方向の中央部より該横骨部の長手方向の一端寄りに寄った位置に設けられ、
   前記正極板及び負極板の少なくとも一方の極板の前記２つの隅部にそれぞれ形成された２つのカット部のうち、前記集電用耳部から近い側の隅部に形成されたカット部及び前記集電用耳部から遠い側の隅部に形成されたカット部をそれぞれ形成するためにカットされた部分が極板の一つの主面に沿う平面上で占める面積をそれぞれカット面積ＳA 及びＳBとしたときにＳB≧ＳAの関係が成立するように、前記２つのカット部が形成されている請求項１に記載の鉛蓄電池。
3. 前記カット面積ＳA及びＳBの合計値が、カット部が形成された極板の前記一つの主面の前記集電用耳部を除いた部分の面積の５．０％以下である請求項２に記載の鉛蓄電池。
4. 前記カット面積ＳBとＳAの比率ＳB／ＳAは１．６以下である請求項３に記載の鉛蓄電池。
5. エキスパンド加工された展開部と、該展開部のエキスパンド方向の一端側に形成された非展開部からなる耳部形成用横骨部と、該横骨部に形成された集電用耳部とを有するエキスパンド格子が正極用集電体及び負極用集電体として用いられて、該正極用集電体及び負極用集電体にそれぞれ正極活物質及び負極活物質が充填されてなる正極板及び負極板を備え、前記エキスパンド格子の前記集電用耳部は前記横骨部の長手方向の中央部より一端側に寄った位置に設けられ、前記正極板及び負極板は複数枚ずつ設けられていて、正極用集電体の集電用耳部及び負極用集電体の集電用耳部が積層方向に隣合うことがないように、正極板及び負極板が交互に向きを異ならせてセパレータを介して積層されている鉛蓄電池において、
   前記正極板及び負極板のそれぞれの集電用耳部と反対側にある二つの隅部のうち、集電用耳部からの距離が近い側の隅部または集電用耳部からの距離が遠い側の隅部が前記耳部形成用横骨部の長手方向に対して傾斜した方向にカットされてカット部が形成されていることを特徴とする鉛蓄電池。
6. エキスパンド加工された展開部と、該展開部のエキスパンド方向の一端側に形成された非展開部からなる耳部形成用横骨部と、該横骨部に形成された集電用耳部とを有するエキスパンド格子が正極用集電体及び負極用集電体として用いられて、該正極用集電体及び負極用集電体にそれぞれ正極活物質及び負極活物質が充填されてなる正極板及び負極板を備え、前記エキスパンド格子の前記集電用耳部は前記横骨部の長手方向の中央部より一端側に寄った位置に設けられ、前記正極板及び負極板は複数枚ずつ設けられていて、正極用集電体の集電用耳部及び負極用集電体の集電用耳部が積層方向に隣合うことがないように、正極板及び負極板が交互に向きを異ならせてセパレータを介して積層されている鉛蓄電池において、
   前記正極板及び負極板のそれぞれの集電用耳部と反対側にある二つの隅部のうち、集電用耳部からの距離が遠い側の隅部が前記耳部形成用横骨部の長手方向に対して傾斜した方向にカットされてカット部が形成されていることを特徴とする鉛蓄電池。

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